Waterjet to metoda precyzyjnego cięcia, którą można wykorzystać prawie przy wszystkich rodzajach materiału. Do cięcia wykorzystuje się bardzo wysokie ciśnienie wody i ścierniwo. Sposób jest już znany od lat 70-tych i wykorzystuje się go na wysoką skalę.

Podstawowe informacje

Waterjet to słowo, które w Stanach Zjednoczonych jednocześnie oznacza technikę cięcia wodą i maszynę do jej wykonywania. W dosłownym tłumaczeniu oznacza to strumień wody. Jednak sama woda będąca nawet pod niewiarygodnie dużym ciśnieniem nie jest w stanie samodzielnie przeciąć grubych i twardych materiałów. Jest ona właściwie tylko nośnikiem materiału ściernego, który odpowiada za cięcie wodą.

Technika waterjet może z użyciem samej wody przeciąć:

•    Pianki

•    Artykuły spożywcze

•    Cienkie gumy

•    Wełnę mineralną

•    Wykładziny

•    Papier i miękkie drewno

Przy użyciu garnetu, metodą strumieniowo-ścierną może przeciąć:

•    Metal

•    Szkło (nie wolno ciąć szkła hartowanego)

•    Drewno

•    Ceramikę

•    Gumy

•    Tworzywa sztuczne

•    Kompozyty

•    Kamień

Ważne, że grubość materiału nie powinna przekraczać 30cm.

Jak działa waterjet?

Waterjet składa się z dwóch urządzeń: pompy wysokiego ciśnienia oraz maszyny do cięcia. Woda w pompie nabiera ciśnienie o wielkości 3300-3800 barów. Przetaczana jest do jednej z najważniejszych części waterjet – kryzy. Kryza to maleńki metalowy element zakończony kamieniem szlachetnym z niewielką dziurką o wielkości 0,25-0,36. To właśnie w nim zachodzi zamiana energii na prędkość. Woda przelatując przez ten niewielki otwór nabiera prędkość 3 razy większą niż prędkość dźwięku, czyli około 1000m/s. Woda trafia do komory, w której łączy się ze ścierniwem. Mieszanie wody z materiałem ściernym odbywa się na końcu procesu, aby elementy waterjet nie ulegały tarciu i niszczeniu. Strumień wody ze ścierniwem kierowany jest na stół roboczy, gdzie znajduje się materiał gotowy do cięcia. Maszynę programuje się przez komputer, poprzez sterowanie CNC.

Dlaczego warto wybrać metodę cięcia wodą?

Waterjet to jedyna dostępna metoda, która może precyzyjnie przeciąć każdy materiał o grubości do 300mm. Ciekawym jest, że waterjet może nie tylko przecinać materiały, ale wycinać w nich precyzyjne wzory, na przykład mozaikę. To doskonały zamiennik często wykorzystywanych wycinarek laserowych i frezarkowych, które nie mają takich szerokich możliwości wycinania kształtów w każdym materiale i mają zdecydowanie niższą precyzję.

Dodatkowo waterjet jest przyjazny dla środowiska. Podczas jego działanie nie wydzielają się żadne szkodliwe spaliny, jak to się ma w przypadku cięcia laserem, gazem czy plazmą. Dodatkowo jest to metoda bezpyłowa. Waterjet nie szkodzi operatorom maszyn i środowisku. Odpady zaliczane są jako gruz i są wywożone jako śmieci komunalne, ale mogą także zostać ponowie wykorzystane. Można zastosować też zamknięty obieg wody z koniecznymi filtrami, aby odzyskać wodę, jednak metoda ta zużywa jedynie 3l płynu na minutę, co jest bardzo niewielką ilością.

Po przecięciu materiałów techniką waterjet cięty materiał nie wymaga już żadnej obróbki. Krawędzie są gładkie, co nie zdarza się przy innych metodach cięcia. Może przecinać materiały, które pod wpływem temperatury zmieniają swoje właściwości ponieważ waterjet nie nagrzewa materiału a materiał ścierny nie wchodzi w reakcje chemiczne.

Jedyną wadą waterjet jest konieczność pracy jedynie z płaskimi tworzywami, co jest spowodowane konstrukcją maszyny i stołu roboczego.

Zalety w pigułce:

•    Uniwersalny – możliwość cięcia każdego rodzaju materiału – od giętkich do pancernych

•    Wysoka jakość cięcia – nie potrzeba poddawać materiału dalszej obróbce

•    Cięcie na zimno – brak odkształceń materiału, przetopień i zmian struktury

•    Metoda beziskrowa – brak ryzyka podczas cięcia materiałów łatwopalnych

•    Precyzja cięcia – wycinanie różnych kształtów i wzorów

•    Możliwość wyłączenia maszyny w dowolnym momencie podczas cięcia

•    Ekologiczny i przyjazny środowisku

Jaką wybrać pompę do waterjet?

Do wyboru są dwie pompy: korbowodowe i ze wzmacniaczem ciśnienia. Te pierwsze mają mniejszy rozmiar i pracują ciszej. Wymagają mniejszej ilości oleju, a także są tańsze. Jednak tym samym są delikatniejsze i szybciej się zużywają. Ciśnienie jest dość niskie i spada też wydajność cięcia. Pompa ze wzmacniaczem ciśnienia pracuje dość głośno i potrzebuje większej ilości oleju. Za to wytwarza większe ciśnienie, co przekłada się na lepszą wydajność. Ma niższe koszty eksploatacyjne i jest dużo wytrzymalsza. Niestety ma to swoje odbicie w wysokiej cenie.

Co wpływa na jakość cięcia?

Na jakość cięcia waterjet wpływa przede wszystkim długość przewodu mieszającego ścierniwo, którego długość dla jak najlepszego efektu powinna wynosić 75-100mm. Dodatkowo kryza powinna być idealnie dopasowana do przewodu, aby ścierniwo nie mogło uszkodzić materiałów. Sama kryza powinna mieć otwór o wielkości 0,25-0,36mm przy czym im mniejszy otwór tym lepsze efekty cięcia, lecz wolniejszy proces.