¿Cómo funciona un corte con chorro de agua?

Escrito por m. gideon hoyle | Traducido por andrómeda diamond
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El cortador con chorro de agua es una máquina industrial potente que utiliza las corrientes de agua con alta presión para ayudar a producir varias cosas, desde pañales desechables, papel de seda y golosinas en barra, hasta componentes de metal exóticos finamente detallados. Para hacer su trabajo, el cortador con chorro de agua se basa en una mezcla de tecnologías, cada una trabajando en conjunto para crear una máquina de gran precisión y fiabilidad.

El cortador con chorro de agua se presenta en dos formas básicas. El chorro de agua pura, que funciona a presiones de 20.000 (137,9 MPa) a 60.000 (413,69 MPa) libras por pulgada cuadrada (psi), utiliza sólo agua y se limita a cortar materiales más blandos tales como la espuma, el papel y el caucho. El chorro de agua abrasivo, que opera de 60.000 psi (413,69 MPa) a casi 90.000 psi (620,53 MPa), utiliza añadido de material abrasivo (comúnmente piedra granate aplastada) para producir una fuerza de corte mucho mayor. Aunque son similares en muchos aspectos, los cortadores diseñados para una tarea no son adecuados para hacer la otra.

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Bombas

Los chorros de agua generan una presión de corte a partir de uno de los dos tipos de bomba de agua. Las bombas de accionamiento directo trabajan con los mismos principios que las lavadoras a presión del hogar, utilizando una serie de émbolos para generar mayor presión. Las bombas intensificadores son más sofisticadas, ya que utilizan un sistema de presión hidráulica junto con un sistema separado para estabilizar el flujo de agua. Las intensificadoras son de 10 a 25 por ciento más fuerte que las bombas de accionamiento directo, y ahora se han convertido en el estándar industrial de facto.

Cabezales cortantes

El agua con alta presión que viene de la bomba pasa a través de una serie de conductos hasta los cabezales de corte. Aquí, sale en un flujo controlado a través de una pequeña abertura llamada joya, u orificio. Los orificios están hechos generalmente de diamante, rubí o zafiro para soportar la enorme presión. Aún así, deben ser reemplazados periódicamente para asegurar el funcionamiento correcto de la máquina. En los cortadores con chorro de agua abrasivos hay una pequeña cámara más allá del orificio, en donde la piedra triturada es alimentada al vacío en la corriente a presión. La función principal del agua aquí es propulsar estas partículas de piedra que llevan a cabo el corte real. El cortador con chorro de agua más poderoso combina la abrasión con un cabezal de corte móvil.

Las velocidades de agua generadas por los cabezales de corte modernos suelen acercarse a la velocidad del sonido (750 millas por hora --118 km/h--), y algunos cortadores avanzados producen velocidades que se acercan a las 1750 millas por hora (más de 200 km/h). Las corrientes con esta fuerza pueden cortar incluso los materiales más duros.

Algunos cortadores con chorro de agua utilizan cabezales estacionarios. Por lo general, los cortadores fijos realizan trabajos similares a los equipos de corte tradicional, con el material alimentado a través de las máquinas por los operadores humanos o por las máquinas. Los cortadores de movimiento mantienen o hacen girar el material en su lugar mientras es trabajado por un cabezal móvil.

Los cortadores de movimiento más simples y más comunes son máquinas "flatstock", que se utilizan para cortar materiales planos sobre dos ejes. Como casi todos los chorros de agua en movimiento, son controlados por computadora. Normalmente, un programador utiliza un programa informático para crear un diseño. Las especificaciones para este diseño se alimentan entonces en la cortadora, que precisamente replica la parte necesaria. Se obtienen resultados mucho más complejos a través de las máquinas de cinco ejes, la cual puede manipular las piezas en el espacio tridimensional y cortarlas en cualquier ángulo.

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