Na czym polega cięcie wodą?

Formatowanie kamieni, szkła oraz metali na potrzeby tworzenia konstrukcji, zabudów czy produktów wymaga zastosowania odpowiednich technologii i maszyn tnących. Nie zawsze są one precyzyjne, gwarantują dobre efekty czy minimalne straty materiału. Wśród powszechnie stosowanych metod obróbki wyróżnia się cięcie wodą pod ciśnieniem. Na czym polega ta technologia i jakie są jej zalety?

Cięcie wodą – historia metody

Przecinanie materiałów jest praktykowane od czasów, w których człowiek postanowił wykonać pierwszy przedmiot użytkowy. W prehistorii dzielił drewno czy skóry prymitywnymi metodami, stosując do tego celu inne materiały takie jak wyostrzone kamienie, kości, muszle czy kawałki drewna. Bardziej zawansowane technicznie narzędzia do cięcia produkowano dopiero po opanowaniu umiejętności wytopu metali. Obecnie stosuje się nie tylko nowoczesne, sterowane numerycznie maszyny tnące, ale również nietypowe technologie. Do tych drugich zaliczają się cięcie laserem i wodą.

Wykorzystanie cieczy pod ciśnieniem do przecinania kamieni czy szkła jest obecnie bardzo popularne, jednak nie należy do nowych rozwiązań. Erozyjne działanie wody jest znane geologom, a pierwsze próby z wykorzystaniem jej strumienia stosowano już na początku XX wieku. W 1935 roku dodano do niej środek ścierny, co pozwoliło na przecinanie twardszych materiałów. Obecnie technologia została dopracowana, dzięki czemu jest efektywna, tania i wykonywana za pomocą nowoczesnych urządzeń waterjet.

Technologia cięcia wodą

Podstawę cięcia wodą stanowi wygenerowanie strumienia cieczy i bardzo drobnego piasku. Jest on wyrzucany z dyszy urządzenia za pomocą pompy wysokociśnieniowej. Maszyna jest też wyposażona w wycinarkę, której zadaniem jest poprowadzenie strumienia we właściwym kierunku. W wycinarce do wody jest dodawane ścierniwo. Strumień tnący wyrzucany przez dyszę ma ciśnienie około 3300 – 3800 barów, a tempo wyrzutu przekracza prędkość dźwięku. Proces ciecia jest przeprowadzany na specjalnym stole roboczym. Przypomina on wannę z wodą, na której układa się materiał. Dodatkowe wsparcie stanowią płaskowniki, które utrzymują płytę w stabilnej pozycji.

Zalety cięcia wodą

Technologia przecinania za pomocą strumienia wody z dodatkiem ścierniwa, w której specjalizuje się firma SerwMar, jest zaliczana do kategorii obróbki strumieniowo-ściernej. Termin ten wyjaśnia zasadę dzielenia materiału, która odbywa się przez wycieranie wąskiego fragmentu arkusza czy płyty pomiędzy dwoma elementami. Taka metoda ma wiele zalet, wśród których najważniejsza jest bardzo wysoka precyzja. Inne jej atuty to:

• dokładnie obrobione krawędzie cięcia, które nie wymagają dodatkowej obróbki wykończeniowej,
• wysoka prędkość cięcia, która przyspiesza czas wykonania zadania,
• brak zjawiska rozgrzewania się materiału, które mogłoby negatywnie wpływać na jego strukturę czy naprężenia,
• bezpieczeństwo technologii – brak oparów i pyłu podczas cięcia,
• minimalne straty materiału (bardzo wąska szczelina cięcia),
• brak odprysków podczas przecinania kruchych materiałów,
• możliwość formowania skomplikowanych kształtów.

Przecinanie wodą może być wykorzystywane do formowania kamieni naturalnych, konglomeratów, szkła, drewna, metali kolorowych i niektórych odmian stali, poliwęglanu, gresu i ceramiki, a nawet gumy i tworzyw sztucznych. Wyjątkowym atutem tej metody jest możliwości przecinania materiałów o grubości nawet 3 cm. Porównywalnie przy cięciu laserowym to jedynie 25 mm, a przy plazmowym – około 80 mm.