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Automatización de corte
La tecnología de chorro de agua es un proceso de corte en frío en el que se utiliza agua supersónica o agua y abrasivo para cortar el material.
¿Por qué este proceso es tan utilizado por los fabricantes? Estas son algunas de las razones:
El corte por chorro de agua es un proceso versátil porque el chorro de agua puede cortar prácticamente cualquier material. Este proceso utiliza una corriente de agua a ultra alta presión para transportar un grano abrasivo. Este chorro de agua abrasivo realiza el corte a través de serrado mecánico, lo que da como resultado una superficie lisa y cortada con precisión. Hay limitaciones en materiales muy frágiles, como el vidrio templado y algunas cerámicas.
El chorro de agua también es muy preciso. Tiene un ancho de corte estrecho, lo que permite cortar contornos finos y producir piezas de alta tolerancia. Sin embargo, es un proceso muy lento y costoso en comparación con el plasma para la mayoría de los metales.
ESAB ofrece la combinación patentada de chorro de agua y plasma en la misma máquina. Esta opción le permite aprovechar la precisión del chorro de agua cuando esta es necesaria. Al mismo tiempo puede beneficiarse de la velocidad y el bajo costo del plasma cuando no se requiere alta precisión. Se consigue producir piezas a un costo sustancialmente menor y en mucho menos tiempo.
El proceso de corte por chorro de agua comienza con una bomba intensificadora que genera la presión de agua ultra alta (hasta 620,5 MPa) necesaria para cortar materiales de gran dureza.
La bomba intensificadora utiliza presión hidráulica sobre el sistema de agua. Un motor de alta potencia impulsa una bomba hidráulica, creando una presión hidráulica que acciona un pistón en un cilindro.
Entre los distintos componentes de la bomba intensificadora se encuentran:
El agua limpia llega a través de la entrada de agua a baja presión (1) y se hace pasar por el filtro de entrada (3), después se introduce en el intensificador a través de las válvulas de retención de entrada (4). La bomba hidráulica (5) presuriza el fluido hidráulico y cambia alternando la presión entre los dos lados del pistón hidráulico (6). Esto a su vez presuriza el agua en el intensificador. El agua presurizada sale del intensificador y entra en el acumulador (7), lo que ayuda a suavizar las ondas de presión. Después, fluye a través de un tubo de alta presión hasta el cabezal de corte (9). El flujo de agua hacia el cabezal de corte se controla mediante la válvula de cierre (8). Esto permite que el CNC inicie y detenga el proceso de corte en el momento adecuado. En el cabezal de corte (9), el granate abrasivo se mezcla con el agua a alta presión en la cámara de mezcla. El flujo del granate abrasivo se controla con el sistema dosificador de abrasivo (10).
La presión hidráulica se amplifica según la proporción del cilindro hidráulico más grande que empuja un pistón más pequeño dentro de un cilindro lleno de agua, creando así una presión de agua ultra alta. Por ejemplo, supongamos que el tamaño del cilindro hidráulico es 20 veces mayor que el tamaño del cilindro de agua. Entonces una presión hidráulica de 20,7 MPa se intensifica a una presión de agua de 413,7 MPa, o con una relación de 30:1 de 620,5 MPa de presión de agua.
El agua presurizada se envía a un cabezal de corte a través de un tubo de alta presión o una manguera. En el cabezal de corte, el agua a alta presión se aplica a un orificio con un diámetro típico que oscila entre 0,13 y 0,51 mm. Este orificio está realizado en diamante o zafiro para resistir la abrasión del agua a alta presión. El orificio define y crea el chorro de agua que atraviesa el material.
Después de que el chorro de agua salga del orificio, se puede añadir un abrasivo al chorro de agua para que pueda cortar materiales duros. Cuando se cortan materiales duros, como acero, acero inoxidable, aluminio, piedra, madera, plástico, vidrio, etc., es el abrasivo el que realiza el corte mediante una acción mecánica tipo sierra.
El abrasivo suele ser granate triturado, el mismo tipo de material que se usa a menudo como abrasivo en el papel de lija. Algunas aplicaciones especiales utilizan otros tipos de abrasivos.
Cuando se cortan materiales blandos como caucho, cuero, tela, papel, cartón, aislamiento, espuma, etc., el chorro de ultra alta presión realiza el corte y no se utiliza abrasivo.
ESAB fabrica las máquinas de corte por chorro de agua CNC Hydrocut para aplicaciones de corte grandes y pequeñas y puede personalizar una máquina a la medida de sus necesidades.