CHORRO DE AGUA

5.2 SUBTEMA 5.2 MAQUINADOS CON CHORRO DE AGUA

Realmente este no es un proceso térmico ya que no se produce por aplicación de calor, pero es difícil de clasificar. El agua a presión se utilizó por primera vez en la industria a principios del siglo xx para labores de limpieza en fundiciones. Sobre 1970 se probó por primera vez el corte por chorro de agua para materiales blandos con una presión de unos 700 bares.

Hoy en día existen maquinas capaces de superar los 4,000 bares, llamadas intensificadoras capaces de cortar casi cualquier material.

PRINCIPIOS DE MAQUINADO POR CHORRO DE AGUA

El proceso se basa por la erosión provocada por un fino chorro de agua a una elevada presión sobre la superficie del material a cortar.

Se pueden realizar cortes solo con la erosión que provoca el agua o, para materiales más duros, se le puede añadir un abrasivo que que ayude a erosionarlo.

El sistema es uno de los más solicitados hoy en día en la industria en general y en particular en la industria del metal por ser un corte en frio que no cambia la estructura del material , al no tener zona afectada térmicamente y no deformar las piezas por el mismo motivo.

EQUIPO DE MAQUINADO POR CHORRO DE AGUA

*Una unidad de presión: Puede ser un compresor de 3 émbolos movidos por un motor eléctrico o un intensificador que es un mecanismo con dos cilindros juntos de distinto diámetro y los dos pistones unidos por el eje. Para tener una idea más clara los intensificadores funcionan como una jeringuilla primero se mueve en un sentido para llenarla y luego se presiona aumentando considerablemente la presión.

*Una boquilla: Es la parte de dirigir el chorro de agua o de gas. Consta de un soporte hecho de acero inoxidable y la boquilla fabricada de rubí, zafiro o diamante . El diámetro de salida de agua están entre 0.08 y 0.4 mm. Si el corte se realiza con abrasivo, este se añade al agua después, para no dañarla.

*Un sistema de movimiento: Para hacer el seguimiento de la línea de corte se suele utilizar un sistema de control numérico. Normalmente, en un puente controlado por ordenador.

*Sistemas auxiliares: Son aparatos que no intervienen en el corte, pero son necesarios para otras funciones.

TIPOS DE MAQUINADO POR CHORRO DE AGUA

Existen dos tipos de maquinado por chorro de agua:

*Con solo agua : Se utiliza para el corte de materiales blandos como cartón , papel, plástico, fibra de vidrio, madera y en general cualquier material que no sea metálico.

Para obtener una fina corriente de agua , se utiliza una pequeña abertura de boquilla de un diámetro de 0.004 a 0.016 plg. (0.1 a 0.4 mm). A fin de que la corriente tenga la energía suficiente para cortar se usan presiones de hasta 60,000 lb/plg² (400 MPa) y el chorro alcanza velocidades de hasta 3,000 pies/seg (900m/seg . Una bombilla hidráulica presuriza el fluido al nivel deseado. La unidad de boquilla consiste en un soporte y una boquilla de joya. El soporte esta hecho de acero inoxidable y la boquilla de zafiro, rubí o diamante. El diamante dura más, pero es el de mayor costo. En el WJC deben usarse sistemas de filtración para separar las virutas producidas mediante el proceso. Los fluidos de corte son soluciones de polímeros, las cuales se prefieren ya que tienden a producir una corriente coherente.

Los parámetros de proceso importantes de WJC incluyen la distancia de separación, el diámetro de abertura de la boquilla, la presión del agua y la velocidad de avance del corte.

En general se prefiere que esta distancia sea mínima para reducir la dispersión de la corriente del fluido antes de que golpee la superficie. Una separación normal es de 1/8 pulg (3.2 mm) . El tamaño del orificio de la boquilla afecta la presión del corte; las aberturas más pequeñas se usan para cortes más finos sobre materiales más delgados. Para cortar materia prima más gruesa se requieren corrientes de chorro más densas y presiones más altas. La velocidad de avance de corte se refiere a la velocidad a la que se mueve la boquilla a lo largo de la trayectoria

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