Rezanje materijala pomoću vodenog mlaza

Kako funkcioniše waterjet?

Tekuća voda sa gradske vodovodne mreže pri pritisku od 4 bara ulazi u pumpu visokog pritiska, gde joj se podiže pritisak na 4150 bara i usmerava kroz mlaznicu veoma malog prečnika (tipično 0,25-0,35mm). Nakon prolaska kroz mlaznicu pridružuje joj se abrazivni kvarcni pesak, čime se dobija veoma tanak mlaz velike brzine koji uspešno erodira većinu materijala.
Za rezanje mekših materijala poput hrane, gume, raznih penastih materijala, može se koristiti čista voda, bez prisustva abrazivnog kvarcnog peska.

Šta se može rezati waterjetom, a šta ne?

Waterjet zbog svoje prirode može rezati bilo koji material pločastog oblika koji se postavi ispod njega.
Najčešće se režu metali, posebno aluminijum jer je relativno mekši i reže se brzo. Rezanjem metala vodenim mlazom dobijaju se precizni oblici, brzo i ekonomično. S obzirom da su metali najzastupljeniji materijali u radionicama, trend rezanja metala vodenim mlazom je sve zastupljeniji.

Water jet se često koristi za rezanje stakla i kamena. Zahvaljujući veoma maloj debljini reza (tipično 0,8mm) moguće je dobiti kompleksne geometrijske oblike, što je neizvodljivo upotrebom tradicionalnih metoda mašiniranja.Upravo iz tog razloga rezanje stakla, mermera, granita i kamena vodenim mlazom omiljena je metoda umetnicima i arhitektama, jer mogu izrezati sve što zamisle.

U spisak malobrojnih materijala koje water jet ne može rezati ubrajaju se dijamanti i kaljeno staklo. Dijamanti se ne mogu rezati zbog izuzetno velike tvrdoće. Kaljeno staklo je lomljivo i razbija se u komadiće pod pritiskom vodenog mlaza.

Laminirani (višeslojni) materijali takođe se teško mogu rezati vodenim mlazom jer se deo vodenog mlaza može podvući između slojeva i razdvojiti ih.

Ipak, postoje tehnike koje olakšavaju rezanje višeslojnih materijala:

  • Birati materijale čiji su slojevi zalepljeni boljim lepkom,
  • Ukoliko je moguće, birati početak reza van materijala,
  • Probijanje vršiti niskim pritiskom…

Water jet secenje

Osnovni principi waterjet tehnologije

Mašine za rezanje vodenim mlazom su brze, fleksibilne, precizne, a poslednjih nekoliko godina su postle veoma jednostavne za rukovanje.

Koriste tehnologiju usmeravanja vode pod visokim pritiskom kroz uzani otvor, u cilju koncentrisanja velike količine energije na maloj površini. Okvir uske mlaznice formira mlaz visokog pritiska i izuzetno velike brzine.

“Čist waterjet” koristi mlaz čiste tekuće vode za rezanje mekanih materijala poput pelena, bombona, tankog mekog drveta, ali nije ekonomičan za rezanje tvrđih i debljih materijala.

Pritisak vode kod rezanja samo vodom kreće se u opsegu od 1300-6200 bara. Voda se usmerava kroz mlaznicu prečnika 0,18-0,4mm. Na ovaj način se dobija tanak vodeni mlaz velike brzine (često nazivan vodenim laserom) koja dostiže brzinu zvuka (960 Km/h).

“Abrazivni waterjet” generiše mlaz na isti način kao i “čist waterjet” i princip je isti sve do izlaska mlaza iz mlaznice. Po napuštanju mlaznice, usled velike brzine vodenog mlaza, u komori za mešanje se stvara vakuum koji usisava abrazivni kvarcni pesak. Pesak se zatim kombinujesa vodom i u izlaznoj cevi dobija brzinu mlaza i energiju dovoljnu da reže izuzetno tvrde i debele materijale.

Osobine waterjet tehnologije

Mašine za rezanje vodenim mlazom predstavljaju visoku tehnologiju i kao takve omogućavaju postizanje visoke klase tačnosti. Za razliku od ostalih bezkontaktnih tehnologija rezanja pločastih materijala, waterjet ima brojne prednosti:

  • Proces rezanja je hladan, nema zagrevanja i unošenja dodatne energije.
  • Nema promene strukture materijala (stvaranja mikro pukotina, očvršćavanja rezne površine, tenzije materijala itd).
  • Velika brzina rezanja svih materijala. Brojni materijali se ne mogu rezati drugim tehnologijama.
  • Nema završnih radova na proizvodu (eliminisana potreba za doradom).
  • Izbor stepena kvaliteta reza, samim tim i cene, kreće se od 1 – 5 (u zavisnosti od brzine rezanja i količine abraziva).
  • Visoka primenljivost u svim industrijskim granama.
  • Mogućnost izrade prototipova ili velikih serija.
  • Visoka preciznost.
  • Čist tehnološki proces – nema opasnih gasova i prašine za vreme rezanja.
  • Štiti životnu i radnu okolinu – koriste se prirodni elementi: pesak i voda.

Water jet secenje