Corte con chorro de agua

El corte por chorro de agua es un proceso de índole mecánica, mediante el cual se consigue cortar cualquier material, haciendo impactar sobre este un chorro de agua a gran velocidad que produce el acabado deseado.

Es un proceso revolucionario que hoy en día es de máxima utilidad y comienza a ser un recurso habitual a la hora de mecanizar piezas. Resulta una herramienta muy versátil y cuya aplicación es extensible a prácticamente todos los trabajos industriales.

Al ser un procedimiento de corte en frío resulta especialmente interesante, ya que está demandado en todas las aplicaciones en las que el material no se pueda ver afectado por el calor. Existen numerosas ventajas que hacen de este un producto destacado en el mundo industrial, respecto a otros métodos más limitados.

La primera fase del proceso tiene lugar en el momento en que el pedido entra en oficina técnica, se diseña la pieza con el oportuno software de diseño asistido por ordenador (cad) mediante el cual se asignan las medidas del objeto, el espesor y el tipo de material a cortar.

Una vez diseñada la pieza a mecanizar, se referencia, y esta se vincula con el programa particular de la máquina del corte por chorro de agua.

Una vez que este ha sido almacenado en la base de datos, el paso siguiente es dirigirse directamente a la máquina, y mediante el ordenador de la propia máquina se busca el archivo guardado, puede ser posible añadirle determinados datos como sean la dureza o características del material, a la vez cabe tener en cuenta el tipo de corte que se desea obtener ya que puede variar desde el más bruto, al más definido, ya que los bordes del corte son limpios y sin imperfecciones. Todo esto dependerá de la utilidad que se le quiera dar a la pieza, la importancia que tenga la misma o el precio que este dispuesto a pagar el cliente.

Ya seleccionadas todas estas variables se procede al ajuste y fijación del bruto a cortar. Por una parte, hay que tener en cuenta la distribución del material con el fin de optimizar el mismo y, por otra, valorar el material del que se dispone (en existencias), ya sea restos de otros mecanizados o material por utilizar, tratando siempre de aprovechar las existencias con el fin de no acumular restos de unos y otros trabajos, reduciendo de esta manera costes y rentabilizando el material.

Una correcta ubicación de las distintas piezas permitirá, en el caso de máquinas con múltiples cabezales de corte, trabajar en paralelo y agilizar de esta forma el proceso de corte pudiendo trabajar con diferentes encargos de forma simultánea. A partir de este momento en el que ya hemos ubicado el bruto a cortar adecuadamente se procede al corte de la pieza, en la que la máquina toma el mando de la operación. Existe la posibilidad de tener que interrumpir el proceso con tal de reajustar la pieza, o de comprobar si todo va correcto, pero si no hay ningún problema, desde que la máquina inicia el corte hasta el final, es un proceso continuo que termina con un acabado excelente de la pieza a mecanizar.

El dispositivo consiste en un chorro de agua a presión, cuyo diámetro de la boquilla oscila entre 0,1 mm a 0,4 mm de diámetro, por el cual sale una mezcla de agua y abrasivo lanzado a una presión muy elevada, capaz de cortar cualquier tipo de material.

Uno de los elementos más importantes es la boquilla por la que sale el chorro; de ella depende la cohesión del chorro que condiciona en gran medida la viabilidad técnica de la aplicación, pues si el chorro es cónico se pierde poder de corte, precisión, calidad y las características de corte en seco.

La presión del chorro de agua es otra de las características más importantes del proceso. La aporta un sistema consistente en una bomba dotada con un intensificador de ultrapresión que hace que pueda llegar hasta 4000 bares de presión. Dependiendo del objeto existe la opción de trabajar a menos presión (alrededor de unos 2000 bares) o incluso trabajar sin el abrasivo; esto se utiliza en materiales de poca dureza que no necesitan del abrasivo para ser cortados (imagen 1), o con el fin de trabajar piezas que por ejemplo solo hay que marcar, no cortar. Los carteles metálicos con letras y figuras plasmadas también se fabrican con chorros de agua a baja presión, que no lleguan a cortar pero marcan, obteniéndose sorprendentes resultados como los de la imagen 2. Pero por lo general se trabaja en altas presiones como la de 4000 bares, a pesar de que muchas veces no es necesario por el espesor a cortar, ya que con mucha menos presión se realizaría el mismo corte y con las mismas condiciones. Lo que hace que se trabaje normalmente a máxima presión es el hecho de agilizar el proceso ya que esto le aporta más rapidez al corte, que puede requerir desde minutos a horas.

La velocidad de corte es de máxima importancia, y esta dependerá de factores como la presión de la bomba y la capacidad del intensificador, diámetro de la tobera, cantidad y calidad de abrasivo y del espesor de la pieza. En referencia a valores de velocidad encontramos que todo este sistema de aporte de presión permite que el líquido salga por el orificio a una velocidad de 1000 metros por segundo.

El motivo de añadirle abrasivo al agua es debido a que un simple chorro de agua no sería capaz de desarrollar cortes como los actuales en los materiales más duros, por ello se le aporta este abrasivo, mezcla de arcillas y vidrios, que dota al sistema de un aumento de posibilidades de corte infinito.

En relación al espesor de la pieza a cortar cabe decir que sirve desde 5 mm, que es cuando empezaría a ser rentable usar este método, hasta espesores de 200 mm en cualquier material, llegando incluso a los 400 mm usando eso si, aplicaciones especiales. Pero como se ha comentado antes, esto va en función del tipo de material, pudiéndose dar el caso que con un chorro a 4000 bares y con abrasivo, se puede cortar fácilmente corcho de dos metros de espesor.

Este chorro de agua puede cortar todo tipo de materiales, desde metálicos hasta blandos como un pastel, incluso se utiliza para preparación de superficies como limpiezas de barcos, pintura automovilística o industria aeroespacial. Es un proceso en el cual la generación de partículas contaminantes es mínima, no aporta oxidación superficial y la generación de viruta no es un problema en este caso.

La máquina está dotada de una balsa, sobre la que se proyecta el chorro de agua, y la cual sujeta las piezas mediante una reja que mantiene el material en la superficie de trabajo, pero que permite que la mezcla de agua y el material eliminado se deposite dentro de la misma, evitando así que el líquido proyectado caiga fuera de la zona de corte, e incluso que salpique, pudiéndose reciclar el abrasivo para ser reutilizado de nuevo.

Como característica del proceso cabe destacar además, que el proceso de corte no afecta a los materiales porque no los endurece ni deforma, de esta manera es un método que en diversos casos puede ser más útil que el láser o el plasma cuando los trabajos sea imprescindible un buen acabado.

Desventajas:

PC de taller

Balsa de agua

Boquilla

Centro de refrigeración

Depósito de abrasivos

Descalcificador

Depuradora de abrasivos

Este sistema, sin añadirle abrasivo, permite trabajar sobre:

Si al chorro de agua se le añade abrasivo es capaz de mecanizar:

Como se ha podido comprobar en el apartado anterior, la cantidad de aplicaciones es infinita, pero si se analizan las más destacadas se podrían enumerar:

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