Servizio di taglio a getto d'acqua

Il taglio a getto d'acqua è un processo di erosione accelerata che utilizza un flusso d'acqua ad alta pressione per rimuovere il materiale.  È stato sviluppato per la prima volta nel 1800 per l'idro-minerazione nelle miniere di carbone della Nuova Zelanda e della Russia. Il processo è stato aggiornato negli anni '30 per tagliare la carta. Negli anni '50, la tecnologia a getto d'acqua includeva materiali abrasivi aggiunti all'acqua per tagliare materiali duri. Tra gli anni '50 e gli anni '70 si sono registrati progressi significativi, quando la tecnologia ha prodotto flussi d'acqua ipersonici disponibili in commercio. La tecnologia a getto d'acqua è migliorata negli ultimi 70 anni con l'aggiunta di controlli CNC, compensazione della conicità e sistemi di pompaggio ad alta pressione.

Questo articolo illustra i sistemi di taglio a getto d'acqua, le loro applicazioni tipiche e i loro vantaggi.

Il taglio a getto d'acqua utilizza un'intensa pressione dell'acqua da 30.000 a 90.000 psi per tagliare vari materiali. I macchinari commerciali utilizzano sistemi a controllo numerico computerizzato (CNC) per posizionare l'ugello del getto d'acqua con una precisione fino a 0,005". La pressione dell'acqua viene intensificata da una pompa ad azionamento diretto o da una pompa intensificatrice, che spinge l'acqua attraverso un orifizio di un gioiello duro a velocità fino a 2.500 mph (Mach 3) in una camera di miscelazione. Questo crea un vuoto nella camera, dove può essere aggiunto un abrasivo per aumentare l'erosione di taglio. Il flusso viene sparato contro l'oggetto a una velocità ipersonica per erodere il materiale nel processo di taglio. L'ugello per gioielli duri utilizza un rubino, un diamante o uno zaffiro di qualità commerciale.

La compensazione della conicità consente di deviare il flusso d'acqua per evitare la conicità del taglio. La testa di taglio viene regolata per contrastare la resistenza del flusso d'acqua. Ciò consente alla fresa a getto d'acqua di produrre angoli netti, smussi e persino piccoli raggi. Il taglio è netto e, grazie alle velocità supersoniche, il getto d'acqua può tagliare quasi tutti i materiali conosciuti.

"Il taglio a getto d'acqua puro utilizza solo acqua nel processo di taglio. Viene spesso utilizzato per materiali più morbidi come carta, tessuti, schiuma e alimenti. Un abrasivo viene introdotto nel flusso per tagliare materiali più densi per applicazioni di taglio più aggressive.  Il termine "Abrasive Waterjet" (getto d'acqua abrasivo) è utilizzato per i sistemi di taglio a getto d'acqua con una miscela di acqua e un abrasivo duro. L'abrasivo più comunemente utilizzato è il granato, un gruppo di materiali silicati usati come abrasivi e pietre preziose.  L'ossido di alluminio è un altro abrasivo utilizzato nel processo. Queste macchine utilizzano in genere ½ -1 gallone al minuto di acqua riciclata.

Potenti, versatili ed efficienti, i servizi di taglio a getto d'acqua forniscono una superficie finita liscia e precisa. I servizi a getto d'acqua sono in grado di eseguire lavori dettagliati tagliando progetti più complessi rispetto alle apparecchiature di taglio al plasma o al laser.  Sono disponibili tagli 2D e 3D e, con una precisione fino a 0,005", il processo a getto d'acqua può produrre parti piccole e complesse. La ridotta larghezza del kerf (la fenditura o l'intaglio praticato dal dispositivo di taglio) consente un taglio complesso e un bordo liscio e privo di bave.

Il sistema è progettato per garantire velocità e precisione e non richiede la sostituzione degli utensili in caso di cambio di prodotto. I sistemi di taglio a getto d'acqua sono più veloci dei metodi di taglio tradizionali e non creano stress o modifiche molecolari al materiale. Il processo di taglio a getto d'acqua a freddo non trasferisce calore ed è quindi ideale per applicazioni termosensibili come schiuma, elettronica, tessuti e legno. Inoltre, il processo a getto d'acqua non comporta deformazioni o crepe microscopiche.

Questa tecnologia viene utilizzata nel taglio della carne e in altre applicazioni di lavorazione degli alimenti, eliminando il rischio di contaminazione incrociata e aumentando la durata di conservazione e la sicurezza degli alimenti. Il processo di taglio è abbastanza robusto da tagliare metalli duri fino a 12 pollici di spessore e i materiali sottili possono essere impilati e tagliati simultaneamente in una procedura di "impilamento".

L'apparecchiatura di taglio a getto d'acqua ha un sistema a ciclo chiuso in cui l'acqua viene riciclata. Inoltre, l'operatore e l'ambiente di lavoro sono più salubri, con pochi o nessun fumo, polvere o fumi tossici.