Ventajas del corte por chorro de agua con relación a otros procedimientos de corte
Cada procedimiento de corte requiere en mayor o menor medida un esfuerzo de energía. En este caso el corte por chorro de agua es uno de los procedimientos más económicos. La energía potencial, la cual transmite una presión de hasta 6.200 bar sobre el agua, se convierte en energía cinética a través de un orificio de piedra preciosa de sólo algunas décimas de milímetro de tamaño. En este caso el agua adquiere una velocidad de chorro de unas 3 veces la velocidad del sonido. Este chorro de energía altamente concentrado, representa como chorro de agua pura o bien como mezcla de agua y abrasivo, la herramienta propiamente dicha de este proceso de micromecanizado. Entre una de las grandes ventajas de la técnica de corte por chorro de agua se cuenta seguramente el hecho, de que en este caso se trata de un procedimiento de corte en frío cuidadoso para metales, debido a que mantiene intacta la estructura de la textura a lo largo del canto de corte y de ese modo no se generan deformaciones.
La ventaja más importante del corte por chorro de agua de una mirada:
- La omisión del desarrollo de calor mantiene los metales homogéneos en su estructura y ahorra por regla general laboriosos trabajos posteriores
- Mínima pérdida de material debido a su pequeña ranura de corte
- Corte posible en todas las direcciones de eje
- El mejor resultado de corte garantizado, debido a que no se necesita afilado o limpieza del filo de la herramienta
- Sencilla integración en sistemas flexibles de fabricación
- Sustitución sin problemas de la herramienta de corte existente en procesos en línea
La tabla de abajo muestra una comparación de los procesos de corte láser, plasma y corte por chorro de agua referidos a las propiedades del material y el procesamiento. Dependiendo de la aplicación, cada procedimiento de corte tiene ventajas y desventajas.
Comparación de procedimientos de corte
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Láser
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Plasma
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Corte por
chorro de agua
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Deformatión de material
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sí
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sí
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no
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Endurecimiento del material
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sí
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sí
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no
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Formación de rebaba
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sí
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sí
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muy reducido
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Esfuerzo para trabajo posterior
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sí
|
sí
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muy reducido
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Pérdida de material
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alto
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sí
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muy reducido
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Tolerancias
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0,1 mm
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0,2–0,5 mm
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0,1–0,3 mm
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Formación de gases tóxicos
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sí
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sí
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no
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Corte de varias capas
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no
|
no
|
sí
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Espesor de material
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< 25 mm
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< 30 mm
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> 250 mm
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Materiales no metálicos
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no
|
no
|
sí
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Aplicaciones multicabazel posibles
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no
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—
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sí
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Materiales compuestos
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no
|
no
|
sí
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Preguntas frecuentes sobre el corte por chorro de agua
- ¿Qué materiales pueden ser cortados?
El chorro de agua puede seccionar todos los materiales. Preponderantemente se procesan con ello metales, piedras y plásticos. Pero también vidrio, productos alimenticios o cuero se cortan con el chorro de agua
- ¿Con qué rapidez de puede cortar el material?
La velocidad de corte depende de los siguientes factores: Presión de bombas, eficiencia de la generación de alta presión y configuración del cabezal de corte, espesor y propiedades del material, calidad del canto de corte, diámetro de la boquilla, cantidad y calidad de abrasivo. Véase también tabla de velocidades de corte más abajo.
- ¿Hasta qué espesor de material se puede cortar?
Por regla general, los metales se cortan hasta un espesor de 150 mm. Sin embargo existen también aplicaciones especiales en las que se han cortado 400 mm y más.
Velocidades de corte:
Los siguientes factores influyen en la velocidad de corte:
- La presión:
Una mayor presión incrementa la densidad de energía del chorro de corte y de ese modo incrementa la prestación de corte. Con 6.200 bar se puede cortar hasta 35 % más rápido.
- Espesor de material:
Regla empírica: Con la mitad del espesor de material se puede cortar más del doble de rápido.
- El diámetro del orificio:
Una tobera mayor aporta menos energía dentro del material e incrementa de ese modo la velocidad de corte. Un orificio del doble de tamaño suministra cuatro veces más de agua de corte e incrementa la velocidad de corte según la aplicación en hasta 80%. Por esta razón es conveniente, cortar varias piezas de forma paralela con orificios menores.
- La dosificación del abrasivo:
El incremento del aporte de abrasivo puede aumentar la velocidad de corte. La duplicación del caudal hace que aumente aprox. de un 20 a un 40 % según el espesor de material.
- Calidad de corte:
Según el caso si se solicita solamente un corte seccionador o una muy buena calidad de corte, se incrementa el tiempo de procesamiento hasta cinco veces.
Velocidadas de corte
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Factor de caudal de abrasivo
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350g/min
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Abrasiveo
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80 Mesh
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Calidad de canto de corte
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fino - medio
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Diámetro de orificio de agua
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0,25 mm
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Diámetro de focalizador
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0,76 mm
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Presión de bomba
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6.200 bar
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Material
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Espesor
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Velocidad de corte
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Acero
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20 mm
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50 mm / min
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Presión de bomba
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4.200 bar
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Material
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Espesor
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Velocidad de corte
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Acero
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20 mm
|
35 mm / min
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Titanio
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20 mm
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30 mm / min
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Aluminio
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20 mm
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75 mm / min
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Mármol
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20 mm
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45 mm / min
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Vidrio
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20 mm
|
80 mm / min
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Particularidades con el corte por chorro de agua:
- Corte de varias capas
El chorro de agua puede cortar sin problemas, piezas de varias capas de diversos materiales. Hay que tener en cuenta que el chorro de agua soporta mal espacios huecos mayores cuando debe seccionar al mismo tiempo varias capas duras y luego materiales blandos. La capa dura superior del material frena el chorro en los bordes, mientras que el centro del chorro continúa fluyendo con alta velocidad. De este modo se genera en el chorro un componente de movimiento orientado lateralmente, lo que conduce a un abanico del chorro. En ese caso el chorro de agua penetra considerablemente más ancho en la segunda capa de material.
- Cortar cuerpos huecos:
Seccionar tubos con chorro de agua requiere una construcción de instalación especial. La razón para ello, es que el chorro de agua al traspasar la pared superior del tubo se disgrega y al entrar en la pared opuesta ya no está más reunido con tanta precisión. La solución es un sistema de torno, el cual asegura que el chorro de agua siempre alcance sobre el tubo a un ángulo de 90º.
- Error de ángulo
Según los requerimientos con relación a la calidad de los cantos de corte, se puede alcanzar una buena fidelidad de ángulo tras ajustar la presión de la bomba, la cantidad de abrasivo y la velocidad de corte, Asimismo existen sistemas de guía, los cuales a través de software adecuado optimizan adicionalmente la fidelidad de ángulo de una posición inclinada variable del cabezal de corte.
Productos KMT para corte por chorro de agua
- Bombas de alta presión
KMT Waterjet dispone de la bomba de alta presión adecuada para cada aplicación. Sea cual sea su necesidad, una presión de agua de corte máxima de 6.200 bar o un caudal volumétrico de más de 15l/min para el servicio simultáneo de muchos cabezales de corte.
- STREAMLINE 60/125 PRO – Corte por chorro de agua con 6.200 bar
- STREAMLINE SL-V 15-100
- STREAMLINE SL-V Classic 30/50
- STREAMLINE SL-V 150/200
- Cabezales de corte para agua pura y abrasivos:
- ACTIVE AUTOLINE PRO – Cabezal de corte por chorro de agua abrasivo para 6.200 bar
- ACTIVE IDE PRO – Cabezal de corte compacto por chorro de agua abrasivo para 6.200 bar
- AQUALINE PRO – Cabezal de corte de agua pura para 6.200 bar
- ACTIVE AUTOLINE II – Cabezal de corte modular por chorro de agua abrasivo para 4.100 bar
- ACTIVE IDE II – Cabezal de corte compacto por chorro de agua abrasivo para 4.100 bar
- AQUALINE – Cabezal de corte fiable de agua pura
- Sistemas abrasivos para corte por chorro de agua abrasivo
- AMS III – Sistema de gestión de abrasivo compuesto de un sistema de almacenamiento y transferencia de abrasivo ABRALINE III, sistema dosificador de abrasivo FEEDLINE IV y cabezal de corte abrasivo ACTIVE AUTOLINE II o
ACTIVE IDE II
- ABRALINE III – Sistema de almacenamiento y transferencia de abrasivo
- FEEDLINE IV – Sistema dosificador de abrasivo
Sobre KMT Waterjet