MAQUINADO CON CHORRO DE AGUA

1. MAQUINADO CON CHORRO DE AGUA

2. Cortes con Chorro de Agua • El corte con chorro de agua usa una corriente fina de agua a alta presión y velocidad dirigida hacia la superficie de trabajo para producir un corte. Para éste proceso también se utiliza el nombre maquinado hidrodinámico. El chorro funciona como una sierra y corta una ranura angosta en la pieza. Este haz de agua es capaz de cortar una gran variedad de materiales. Los materiales blandos como las gomas, espumas, compuestos para las juntas de automoción, fibras de pañales e incluso los alimentos se pueden cortar solamente con agua a alta presión. En este caso solo utilizamos la energía cinética del agua para producir el corte

3. Para obtener un chorro fino de agua se utiliza una pequeña abertura de boquilla con diámetro de 0.1 a 0.4 mm. Para proporcionar al chorro una energía suficiente para poder cortar, se usan presiones hasta de 400 MPa y el chorro alcanza velocidades hasta de 900 m/s. en una bomba hidráulica que presuriza el fluído al nivel deseado. La unidad de boquilla consiste en un soporte hecho de acero inoxidable y una boquilla de zafiro, rubí o diamante. El diamante dura más, pero es el más costoso En el maquinado deben usarse sistemas de filtración para separar las virutas producidas durante el proceso. Los fluidos de corte en ese sistema son soluciones de polímeros, las cuales se prefieren debido a que tienden a producir una corriente coherente.

4. Distancia de separación • La distancia de separación es a distancia entre la boquilla y la superficie de trabajo. 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 distancia de separación normal es de 1/8 de In. (3.2 mm). El tamaño del orificio de la boquilla afecta la precisión 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 mayores presiones. Esta tecnología permite la colocación de varias capas una encima de otra para cortarlas a la vez manteniendo las calidades de corte con cierta homogeneidad, aumentando así en gran medida la productividad del proceso.

5. Velocidad De Avance La velocidad de avance del corte se refiere a la velocidad a la que se mueve la boquilla a lo largo de la trayectoria de corte. La velocidad de avance típica varía desde 12 in/min (5mm/seg) hasta 1200 in/min (500mm/seg), dependiendo del material de trabajo y su grosor. Cuanto menor es el índice de mecanizabilidad, más lento se hace el corte, y cuanto mayor espesor también se reduce la velocidad de corte. Por lo general, se hace en forma automática usando un control numérico computarizado o robots industriales para manipulación de la unidad de boquilla a lo largo de la trayectoria deseada.

6. Aplicaciones Se usa en forma eficaz para obtener tiras de materia prima plana, como plásticos, textiles, materiales compuestos, mosaicos para pisos, alfombras, piel y cartulinas. Se han instalado celdas robóticas con boquillas para maquinado con chorro de agua ensambladas como herramienta de un robot para seguir patrones tridimencionales de corte irregular, por ejemplo para cortar y recortar tableros de automóvil antes del ensamble. En estas aplicaciones, la ventaja es que la superficie de trabajo no se tritura ni quema como en otros procesos mecánicos o térmicos, en consecuencia, la pérdida de material es mínima porque la ranura de corte es estrecha, esto reduce la contaminación ambiental y existe la facilidad de automatizar el proceso usando controles numéricos o robots industriales. Una limitación es que no es conveniente para cortar materiales frágiles (por ejemplo, vidrio), porque tiende a resquebrajarlos durante el proceso.

7. Beneficios Corta formas casi netas de prácticamente cualquier forma o complejidad de piezas Piezas de tipo producción cuando resultan críticoslos recortes bajo tolerancias estrictas y complejas Reduce el acabado secundario al proporcionar piezas casi netas sin una zona térmicamente afectada En el 90% de los casos las piezas cortadas por agua pueden tomarse como piezas terminadas.

8. VENTAJAS Una ventaja importante del cortador por chorro de agua es la capacidad para cortar el material sin interferir con la estructura inherente del material ya que no hay "zona afectada por el calor" o ZAC. Los chorros de agua son capaces de lograr una precisión de 0,005 "(0,13 mm), y la repetibilidad de 0,001" (0,025 mm). Los chorros de agua utilizar muy poca agua (un galón medio de aproximadamente un galón por minuto dependiendo del tamaño del orificio de corte de la cabeza), y el agua que se utiliza puede ser reciclado utilizando un sistema cerrado en bucle. El abrasivo granate es una sustancia natural no tóxico que se puede reciclar para uso repetido.

9. MATERIALES A LOS QUE SE APLICA sin añadirle abrasivo: •Caucho •Tapizado de vehículos •Polipropileno •Cartón •Papel •Goma •Espuma •Materiales para empaque •Fibra de vidrio •Cualquier tipo de material que no sea metálico Si al chorro de agua se le añade abrasivo : •Kevlar •Vidrio •Grafito epoxi •Cerámica •Mármol •Vigas de hormigón •Titanio •Bronce de aluminio •Granito •Aluminio •Acero •Acero de carbón

10. APLICACIONES Industria aeroespacial: •Mecanizado de chapas de aleaciones de aluminio de alta resistencia y aleaciones de titanio. Suele ser más económico que el fresado por necesitar sistemas de sujeción más sencillos. •Se utiliza para la preparación de superficies, como por ejemplo la limpieza de cascos de barcos y pintura automotriz. Industria automovilística: •Corte de los paneles interiores de las puertas conformados por fibra de madera, realizados por robots. También se aplica al corte de zapatas de freno con lo que se elimina el problema de las partículas del material de fricción flotando por el aire. Industria textil: •Se utiliza para cortar moquetas, obteniéndose mejores resultados que en el corte por calor, y que en el corte por cizalla, sobre todo en series cortas. Industria cerámica: •Para el corte de materiales cerámicos donde el uso de herramientas de metal sufre un gran desgaste y el empleo de discos de diamante no permiten la obtención de contorneados complicados. Industria de mecanizado: •Se utilizar para el mecanizado de piezas de todo tipo, desde arandelas, a láminas. Industria del calzado: •Se comienza a emplear para recortar tejidos, cueros y pieles, y materiales sintéticos como los cauchos empleados en las suelas y en otras partes.