Descubra qué es el corte por chorro de agua: Guía detallada

La tecnología de corte por chorro de agua es revolucionaria e implica el mecanizado de piezas a partir de varios materiales. Y, esto se realiza mediante estrechos chorros de agua a presión.

Durante muchos años, las industrias especializadas en la fabricación de automóviles y en la aeroespacial han estado utilizando la incorporación de abrasivos. Las aplicaciones de grabado en piedra y fabricación personalizada también la utilizan.

En este artículo, proporcionaremos un análisis en profundidad sobre el proceso que es perfecto para mecanizar componentes de todas las formas y tamaños, además de explorar su uso en diferentes industrias y discutir qué lo hace versátil y rentable.

¿Qué es el Corte por Chorro de Agua?

Figura 1 - Corte por Chorro de Agua

Figura 1 – La Máquina en Uso

El corte por chorro de agua utiliza chorros de agua a alta presión que cortan materiales, incluyendo metal y plástico.

Bueno, el proceso funciona mezclando agua a presión con una sustancia abrasiva para crear un potente chorro capaz de penetrar el material que se está cortando.

La precisión del corte depende de varios factores, como la velocidad del chorro, la presión del agua y el tipo de boquilla. El corte por chorro de agua tiene un aporte de calor mínimo.

Además, tiene velocidades de corte rápidas. Debido a estas características, se ha convertido en una opción popular, y es adecuado para diseños intrincados. Sin embargo, estos diseños requieren cortes precisos en varios materiales.

Industrias como la aeroespacial y la fabricación de automóviles utilizan esta tecnología para cortar formas complejas, así como para crear piezas de alta precisión.

El proceso controlado por computadora lo hace de manera rápida y precisa, reduciendo el desperdicio de material y permitiendo detalles intrincados en los diseños. Dichos detalles se pueden lograr con valores tan bajos como 0.001 pulgadas (0.025 mm).

¡Métodos de Corte por Chorro de Agua!

Figura 2 - Tipos de Corte por Chorro de Agua

Figura 2 – Herramienta de CCA

El proceso de corte por chorro de agua brinda a los usuarios variaciones para elegir según sus necesidades, y proporciona componentes personalizados utilizando tecnología avanzada.

Los materiales se cortan con precisión a costos y tiempos reducidos, lo cual es útil para cualquier industria manufacturera.

Adentrémonos en los detalles de cada tipo y obtengamos detalles sobre qué es el corte por chorro de agua.

§ Corte por Chorro de Agua Abrasivo

Se utiliza un chorro de agua a presión con abrasivos granulados para cortar material en lugar de hojas de sierra.

Además, este proceso ofrece soluciones presurizadas y no presurizadas para aplicaciones industriales que pueden funcionar en materiales termoplásticos gruesos o duros.

Al mismo tiempo, el proceso de corte que requiere una generación mínima de calor puede funcionar en aleaciones metálicas con alta velocidad y precisión, lo que lo hace ideal para materiales sensibles a la temperatura.

Al completarse, crea una muesca limpia. No es necesario realizar operaciones secundarias.

§ Corte por Chorro de Agua Puro

Se utiliza un chorro líquido a alta presión en el proceso de utilización de agua a presión, que es similar a CCA pero sin el uso de abrasivos.

Sobre todo, da forma y corta sin abrasivos o maquinaria externa, aportando muchas ventajas, como la reducción de la contaminación para materiales delicados.

Aunque es útil para plásticos de espuma y no produce una zona de transferencia de HA, el CCA es perfecto para cortar pequeñas profundidades debido a su capacidad para producir altos niveles de calor.

El agua presurizada pura por sí sola no alcanza del todo los chorros abrasivos. Se requiere una presión más alta para cortes eficaces.

§ Corte por Chorro de Agua Robótico

En lugar de cortar con una cabeza fija, se trata de una versión robótica que ofrece un procesamiento más rápido y resultados precisos a un costo menor.

El corte por chorro de agua robótico aporta automatización a los procesos de fabricación industrial y es útil al tratar con formas 3D complejas, debido a sus útiles parámetros de corte únicos logrados mediante cabezales intercambiables.

Se proporcionan múltiples herramientas para operaciones secundarias que pueden ofrecer resultados de mayor calidad, más adecuados para cortes intrincados o procesos de mecanizado de precisión pequeños, como esquinas biseladas o rebajes.

§ Corte por Chorro de Agua Micro

El término Corte por Chorro de Agua Micro explica la utilización de un chorro de agua fino para cortar piezas pequeñas y componentes intrincados con una precisión de hasta 0.5 mm (0.02 pulgadas).

Corte por Chorro de Agua Micro, impulsado por un motor eléctrico, se utiliza ampliamente en industrias como la electrónica y la médica.

Al eliminar la necesidad de métodos de corte tradicionales y proporcionar resultados sin daños, es vital contar con una tecnología que es especialmente útil al tratar con piezas diminutas que se utilizan en diferentes niveles.

§ Corte por Chorro de Agua Dinámico

Se utiliza una cabeza de corte dinámico controlada con presiones de hasta 6,000 bares (87,014 psi), lo que lo hace adecuado para cortar materiales más gruesos como láminas de acero.

Al utilizar su mecanismo de 5 ejes, ofrece una mayor precisión y reduce costos al mismo tiempo que comprime el tiempo de operación, todo lo cual está guiado por un sistema electrónico.

El Corte por Chorro de Agua Dinámico es la técnica de corte más avanzada en la actualidad, con capacidades de producción altas en comparación con otras opciones y es adecuado para industrias de fabricación de materiales metálicos.

§ Corte por Chorro de Agua Sumergido

El Corte por Chorro de Agua Sumergido es poco común pero eficaz para cortar materiales gruesos con un espacio de trabajo pequeño, lo que requiere una superficie limitada y ninguna adición de sistemas de refrigeración.

Al reducir la velocidad y la fuerza de corte, puede cortar áreas blandas del material bajo el agua con resultados más precisos, eliminando la necesidad de procesos manuales adicionales.

La tecnología sumergida se puede aplicar a materiales como concreto o tierra, lo que es imposible mediante otros medios como calor o láser.

§ Corte por Chorro de Agua 3D

El tipo 3D es una forma avanzada de CCA, y permite la manipulación de objetos tridimensionales.

Las máquinas de corte tradicionales solo pueden cortar formas 2D. El corte por chorro de agua 3D profundiza con diseños más intrincados.

Tipo Método de Corte Principales Ventajas Aplicaciones Comunes
Corte por Chorro de Agua Abrasivo (CCA) Chorro de agua a presión con abrasivos granulados Alta velocidad, precisión, generación mínima de calor, no se requieren operaciones secundarias Materiales termoplásticos gruesos/duros, aleaciones metálicas
Corte por Chorro de Agua Puro Chorro de agua a presión sin abrasivos Reducción de la contaminación, sin generación de calor, ideal para profundidades bajas Plásticos de espuma, materiales delicados
Corte por Chorro de Agua Robótico Automatizado, cabezales intercambiables, múltiples herramientas Procesamiento más rápido, resultados precisos, formas 3D, parámetros de corte complejos Formas 3D complejas, esquinas biseladas, rebajes
Corte por Chorro de Agua Micro Chorro de agua fino para cortar piezas pequeñas Alta precisión (hasta 0.5mm), resultados sin daños, adecuado para piezas diminutas Electrónica, industria médica
Corte por Chorro de Agua Dinámico Cabezal de corte dinámico controlado, presión hasta 6,000 bares Reducción de costos, operación más rápida, mayor precisión, mecanismo de 5 ejes Láminas de acero más gruesas, fabricación de materiales metálicos
Corte por Chorro de Agua Sumergido Corte bajo el agua, reducción de velocidad y fuerza de corte Requiere una superficie limitada, no se requieren sistemas de refrigeración adicionales, resultados precisos Corte de concreto, suelo
Corte por Chorro de Agua 3D Forma avanzada de CCA para manipulación de objetos tridimensionales Acabado preciso en estructuras geométricas complejas, cabezal de corte de 6 ejes, costos y tiempos óptimos para piezas únicas Estructuras geométricas complejas, piezas personalizadas

Tipos de Corte por Chorro de Agua

Corte por Chorro de Agua – Excelentes Ventajas

Figura 3 - Beneficios de la Máquina de Corte por Chorro de Agua

Figura 3 – El Corte por Chorro de Agua Facilita la Vida de los Fabricantes

Cuando se trata de beneficios, hay varios. ¡Profundicemos en ellos!

§ Precisión y Exactitud

La precisión es clave en el corte por chorro de agua, ofreciendo niveles de alta precisión y tolerancias ajustadas de hasta 0.03 pulgadas.

En comparación con materiales tradicionales como sierras o láseres, la temperatura ambiente y la generosa profundidad de corte ayudan a proporcionar un proceso de mecanizado más eficiente.

También hay una falta de fuerza excesiva en el material, lo que significa que los materiales sufren menos modificaciones internas o puntos de fractura y también tienen menos fatiga de ajuste.

La mayoría de las máquinas tienen una cabeza de corte automatizada equipada con un imán de neodimio que lee los requisitos de la aplicación de los archivos de código.

Al realizar rápidamente los cortes necesarios, esta tecnología reduce el tiempo dedicado a las fabricaciones manuales.

§ Zona sin Afectación por Calor (HAZ)

La tecnología HAZ se basa en cortar materiales sin generar altas temperaturas en el material base, lo que evita el pandeo y la distorsión.

Sin embargo, el proceso no alcanza niveles de calor perjudiciales, lo que permite que los operadores y el personal de producción (PP) trabajen con materiales sensibles como termoplásticos, aleaciones de aluminio y cromo-vanadio de ArcelorMittal (CROMVAN).

No es necesario seguir protocolos adicionales o baños de refrigerante al trabajar con láminas más delgadas o más gruesas, ya que se pueden manipular directamente.

§ Versatilidad del Material

El corte por chorro de agua recto no es el único método. Se pueden usar mezclas abrasivas en materiales gruesos como acero ytitanio.

Las máquinas pueden manejar varios grosores y el vórtice de mezcla abrasiva se carga dentro de la boquilla.

También empuja el material a velocidades impresionantes de hasta 900 mph, lo que le permite penetrar materiales duros o imposibles para métodos de corte estándar.

§ Amigable con el Medio Ambiente

El corte por chorro de agua es respetuoso con el medio ambiente, ya que no produce emisiones ni contaminantes tóxicos, y los recortes secundarios pueden reciclarse o desecharse.

Dado que utiliza menos electricidad que los métodos tradicionales, el chorro de agua a alta presión en corte recto reutiliza la mayor parte del mismo material, sin crear desperdicios de nuevos materiales.

§ Desperdicio Mínimo de Material

Lo más importante, el objetivo de los fabricantes es la eficiencia de costos y el máximo rendimiento, lo cual se puede lograr mediante el corte por chorro de agua ya que les permite cortar partes de anidación de tamaños variables.

Es excelente para producir perfiles y formas intrincadas, lo que lo hace ideal para proyectos que requieren precisión, ya que puede haber un 20-30% de desperdicio en otros métodos como sierras; también elimina gran parte de los retoques, adivinanzas o actividades derrochadoras.

§ Sin Pandeo o Distorsión

El corte por chorro de agua CNC no aplica presión ni calor externo, lo que reduce el riesgo de distorsión y lo hace ideal para objetos de pared delgada que podrían deformarse por factores de alta temperatura.

Sin mencionar, este factor solo puede eliminar la necesidad de retrabajar piezas y también reduce la necesidad de experimentar con trayectorias de corte, ahorrando así tiempo y mejorando la calidad.

§ Eficiencia de Costos

La automatización de la máquina de corte por chorro de agua reduce los costos laborales y de materiales de fabricación por parte, creando ahorros tanto para la planta como para sus clientes.

Para proyectos de mecanizado de corto o largo plazo, la precisión, la precisión y la repetitividad son fundamentales para obtener resultados ideales.

§ Seguridad

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Las herramientas de corte tradicionales a menudo carecen de la precisión requerida. Es entonces cuando los cortadores de chorro de agua se vuelven útiles.

La velocidad de corte rápido, la precisión precisa y la falta de zonas afectadas por el calor son las razones por las que estas industrias, incluyendo la aeroespacial, la fabricación de automóviles, la fabricación de metales y textiles, han recurrido al uso de tecnología láser.

§ Industrias Aeroespacial y Automotriz

Los ingenieros aeroespaciales utilizan la tecnología de chorro de agua para proyectos complejos. Corte de alta precisión es necesario en estos proyectos.

Los métodos tradicionales como el corte láser generan demasiado calor. Los fabricantes de automóviles aprecian la precisión de los cortadores de chorro de agua y valoran su capacidad para reducir los costos de desecho.

Al crear piezas complejas, es importante considerar los materiales utilizados (incluyendo aluminio, titanio u otros) y sus espesores variables que van desde 0.5 mm hasta 150 mm.

§ Fabricación y Manufactura de Metales

El corte por chorro de agua es excelente para proyectos de fabricación de láminas metálicas que requieren características de diseño complejas y tolerancias ajustadas.

Ejemplos de las capacidades CNC para los cortadores de chorro de agua incluyen moldes para motores de automóviles, componentes de latón para válvulas y la capacidad de crear formas complejas fácilmente en proyectos de plantas de energía nuclear.

Las dimensiones pequeñas y la precisión precisa son posibles. El tiempo de respuesta se reduce significativamente, que puede pasar de días o semanas a horas.

Gracias a la radiación de calor y la vibración mínima, el desperdicio de material también se reduce con el corte por chorro de agua.

§ Corte de Vidrio y Piedra

Los flujos líquidos de alta presión son herramientas efectivas para cortar vidrio y piedra, lo que les permite cortar mármol u otros tipos de piedra con una precisión increíble.

Se crean superficies lisas, que no necesitan ningún acabado adicional. Los chorro de agua pueden cortar formas y patrones intrincados con facilidad.

Además, son mejores que los cortadores láser o de plasma debido a su falta de generación de calor, que fácilmente deforma y derrite las superficies de vidrio cuando se exponen durante largos períodos.

§ Fabricación de Electrónicos y Semiconductores

La precisión impecable es necesaria para muchas aplicaciones. Los componentes pequeños deben cortarse con una precisión de hasta 0.1 mm (0.004 pulgadas). Los cortadores de chorro de agua pueden lograr esto.

Las industrias electrónicas y de semiconductores utilizan ampliamente esta tecnología para cortar con precisión materiales como placas de cobre, aluminio o fibra de carbono que tienen espesores increíblemente delgados.

Debido a su capacidad para ser preciso y suave, lo hace ideal para tareas delicadas en la fabricación de dispositivos médicos donde los componentes deben ser manipulados con cuidado.

§ Esponja y Goma

Tiras de goma o inserciones de espuma que requieren un tratamiento delicado debido a su naturaleza sensible al calor pueden cortarse con chorro de agua, que varía el grosor en un solo paso sin el uso de calor.

Los chorro de agua pueden producir cortes con distorsión o deformación mínima gracias a la no introducción de energía térmica en el proceso de corte.

Comparación del Corte por Chorro de Agua con Otras Técnicas de Corte!

Figura 6 - Prácticas de mantenimiento para máquinas de corte por chorro de agua

Figura 5 – Comparación de Tecnología de Corte por Chorro de Agua

El corte industrial incluye cortadores de chorro de agua, cortadores láser y arcos de plasma. Cada método es adecuado para propósitos específicos.

Además, tienen sus pros y sus contras dependiendo del material, el espesor y la complejidad de las formas. Veamos las diferencias.

§ Corte Láser

La tecnología láser ha demostrado ser un método eficiente para cortar metales delgados y tener espesores de hasta 6 mm (.25 pulgadas). Las formas complejas que necesitan cortes de alta precisión también son adecuadas.

Los cortadores láser pueden cortar rápidamente y dejar un borde acabado suave, lo cual es común en la fabricación de dispositivos médicos.

Sin embargo, la alta producción de calor puede causar problemas que eliminan el estrés interno en materiales más gruesos y provocan deformación o flexión con el tiempo.

§ Corte de Plasma

El corte de plasma puede funcionar para materiales de hasta 25-50 mm (1 a 2 pulgadas) de grosor, y tiene la ventaja de trabajar más rápido debido a su menor precisión.

El chorro es más ancho y menos concentrado que el de los cortadores láser, sin embargo, un inconveniente de esta tecnología es su tendencia a la deformación lineal.

Si no se enfría adecuadamente después del corte, las piezas pueden debilitarse o distorsionarse durante el proceso de calor.

§ Corte Mecánico

El corte mecánico utiliza brocas de perforación, sierras o fresas para cortar materiales de forma efectiva y manejar componentes grandes y gruesos bien.

Sin embargo, su precisión no es tan alta como la de los sistemas de chorro de agua debido a su menor velocidad de corte.

Además, al cortar metales de grosor medio a grueso, crea tensión interna en los materiales.

Aunque esto es indeseable para trabajos de precisión, requiere tolerancias ajustadas y componentes densos con alta integridad estructural.

Método de Corte Grosor del Material Precisión y Exactitud Velocidad de Corte Efectos Secundarios
Corte Láser Hasta 6mm (.25 inch) Alta Rápida Flexión o deformación de partes gruesas debido a alta producción de calor
Corte de Plasma 25-50mm (1 → 2 pulgadas) Media Más rápido Deformación lineal, piezas débiles o distorsionadas si no se enfrían adecuadamente
Corte Mecánico Varios, mejor para componentes grandes y gruesos Baja a Media Lenta a Moderada Estrés interno en materiales, menos adecuado para trabajos de precisión
Corte por Chorro de Agua Varios Alta Moderada Zona de afectación por calor mínima, menos distorsión y estrés en materiales

Comparación de Técnicas de Corte Industrial

¡Seleccionando la Máquina de Corte por Chorro de Agua Adecuada para su Negocio!

Un cortador por chorro de agua es una inversión importante. Elegir el correcto impacta en su resultado final. Considere factores clave al seleccionar una máquina de corte por chorro de agua.

Considere el tipo, tamaño y grosor del material. Tenga en cuenta la velocidad de corte y la precisión. Mire los costos de operación y los requisitos de mantenimiento.

La compatibilidad del software también es importante. Las características adicionales pueden marcar la diferencia en eficiencia y precisión.

§ Consideración de las Necesidades del Material

Diferentes materiales requieren velocidades de flujo y tasas de abrasión diferentes. Boquillas especializadas pueden manejar sustancias más duras.

Asegúrese de que la máquina que elija se adapte a las necesidades de su negocio y evite perder tiempo y la compra de componentes adicionales asegurándose de que sea uno de los muchos materiales disponibles, como granitos, metales o compuestos.

§ Tamaño y Grosor del Material

Considere las capacidades máximas de tamaño y grosor del material. Los proyectos más grandes requieren más boquillas para una operación eficiente. La velocidad de corte también es importante.

Considere el borde más largo o el diámetro más grande. Piense en el grosor de los materiales que cortará. Ambos factores afectan la velocidad y la precisión de la máquina de corte por chorro de agua.

§ Velocidad de Corte y Precisión

La velocidad y la precisión son esenciales para un corte por chorro de agua efectivo. Sus requisitos pueden variar. Es posible que necesite procesar materiales más gruesos a velocidades más rápidas.

O, es posible que necesite mayor precisión para láminas más delgadas y la máquina debe brindar un rendimiento eficiente que satisfaga las expectativas del operador.

Una buena máquina de corte por chorro de agua tiene sistemas de control avanzados que pueden lograr ángulos y curvas precisas mientras trabajan con software CAD para obtener la máxima precisión y repetibilidad.

§ Costos de Operación

Considere los costos de operación de la máquina. Elija un sistema con necesidades de mantenimiento mínimas. Busque un consumo de energía bajo. La tecnología abrasiva fácilmente reemplazable minimiza los costos con el tiempo.

§ Requisitos de Mantenimiento

Las máquinas necesitan un mantenimiento adecuado para un rendimiento óptimo y la seguridad. Considere con qué frecuencia necesita servicio el cortador por chorro de agua.

Revise la disponibilidad de piezas de repuesto en su área. Algunos fabricantes ofrecen planes de mantenimiento que pueden valer la pena considerar para una operación 24/7.

§ Compatibilidad del Software

Las máquinas de corte por chorro de agua necesitan software especializado. Asegúrese de que la máquina sea compatible con su software empresarial.

Si no lo es, busque capacitación y soporte técnico. Los fabricantes o servicios de terceros pueden ofrecer ayuda.

§ Características y Accesorios Adicionales

Diferentes máquinas tienen diferentes características. Debe investigar qué características benefician a su negocio.

Algunos cortadores por chorro de agua tienen cambiadores de paletas automáticos y sistemas de visión que reducen los tiempos de configuración. Los sistemas de control fáciles de usar y las interfaces táctiles ahorran tiempo de capacitación del operador.

§ Soporte Técnico y Capacitación

Considere el soporte a largo plazo antes de comprar. Algunos fabricantes ofrecen soporte técnico y capacitación para empleados.

Considerar las garantías y la disponibilidad de piezas de repuesto en caso de problemas es útil para la rotación de personal o desafíos laborales.

Corte por Chorro de Agua – ¡Ideas para Mantenimiento y Solución de Problemas!

Los cortadores por chorro de agua son conocidos por su precisión y exactitud. Sin embargo, un mantenimiento adecuado es esencial.

El mantenimiento regular previene tiempos de inactividad y desperdicio de material. Hacer que estas máquinas funcionen de manera óptima requiere pasos clave. Veamos.

§ Asegurar un Cronograma de Mantenimiento Adecuado

La prevención es mejor que curar para mantener las máquinas por chorro de agua. Cambiar filtros, enjuagar enfriadores y reemplazar sellos de goma fangosos para evitar problemas mayores durante la operación.

Un cronograma de mantenimiento regular es importante. Revise la suciedad y los desechos en el tanque para evitar daños en partes como llaves o tuberías.

Haga esto al arrancar una máquina después de días de inactividad para garantizar un fuerte chorro de corte, que produce más precisión y dura más tiempo.

§ Monitorear la Calidad del Agua

El uso de agua no potable puede afectar el rendimiento debido a impurezas en el líquido. Se necesitan controles regulares de calidad del agua, como pH y niveles de cloruro.

Pruebe el agua para bacterias cada 6 meses, ya sea reciclada o del grifo, ya que su calidad degrada después de entrar en contacto con el chorro de corte.

  • Verificar Regularmente los Niveles de Abrasivos

Los cortadores por chorro de agua con tasas de flujo de agua más altas permiten velocidades de alimentación más rápidas. Los abrasivos diferentes tienen calificaciones de disipación. Demasiado abrasivo puede causar una disminución en el rendimiento.

Además, el material se elimina del cabezal demasiado rápido. Demasiado poco abrasivo resulta en una velocidad de corte insuficiente.

Se necesitan experimentos regulares con presiones de agua. Pruebe las tasas de flujo de abrasivo y las velocidades de alimentación del cabezal. Cada uno afecta las características de corte de los materiales.

§ Prestar Atención a las Mangueras y Sellos de Alta Presión

La alta presión en una máquina requiere verificar sellos de aceite, puntos de conexión y mangueras, ya que desgastan con el tiempo

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