El corte por chorro de agua ha transformado el sector de la fabricación de metal gracias a su capacidad para cortar diversos metales con una precisión y eficacia fantásticas. Esta avanzada tecnología utiliza un chorro de agua a alta presión y materiales abrasivos para cortar el metal como un cuchillo caliente la mantequilla.

En este artículo encontrará todo lo que necesita saber sobre el corte de metal por chorro de agua. Así que, ¡manos a la obra!

¿Puede un chorro de agua cortar metal?

Sí, un chorro de agua puede cortar metal. A cortadora de chorro de agua es una potente herramienta industrial que puede cortar diversos materiales. Utiliza un chorro de agua o una mezcla de agua y material abrasivo a muy alta presión.

Cuando el chorro no contiene ningún material abrasivo, se denomina chorro de agua puro o corte sólo con agua, y es adecuado para cortar materiales blandos como madera o caucho. Cuando el chorro lleva material abrasivo añadido, se denomina chorro abrasivo, y puede cortar materiales duros como metal, piedra o vidrio.

¿Cómo funciona el corte de metales por chorro de agua?

El corte de metal por chorro de agua es un proceso no térmico que utiliza un chorro de agua a alta presión mezclado con partículas abrasivas para cortar materiales. Así es como funciona:

Agua y abrasivo

El método de corte por chorro de agua es un procedimiento de aserrado mecánico que utiliza una fina corriente de agua combinada con granate triturado (u otro materiales abrasivos) para crear partículas afiladas. El granate se utiliza habitualmente para cortar chapas metálicas debido a su dureza.

Velocidad y presión

El agua se presuriza a ultra alta presión para cortar materiales rígidos, entre 50.000 y 90.000 PSI.

A continuación, el agua se expulsa a través de una pequeña abertura, normalmente de entre 5 y 15 milésimas de pulgada de diámetro, dando lugar a un chorro supersónico de agua.

Incorporación de abrasivos

El chorro de agua pasa a través de una cámara y se mezcla con las partículas abrasivas, asegurándose de que se incorporan completamente y se desplazan en la misma dirección. A continuación, esta mezcla se envía a través de un tubo de enfoque o boquilla.

Proceso de corte

El chorro supersónico de agua y abrasivo emerge del tubo de enfoque y desgasta el material.

Cada partícula abrasiva erosiona una pequeña cantidad de material, produciendo muy poco calor. El chorro de agua enfría rápidamente el calor generado, evitando una zona afectada por el calor.

Cortes rectos y precisos

La alta velocidad del chorro de agua mantiene las partículas abrasivas en una trayectoria recta incluso después de salir del tubo de enfoque. Así se consiguen cortes precisos y rectos en diversos materiales sin zona afectada por el calor.

¿Qué tipos de metal se pueden cortar con un chorro de agua?

El metal es un material común y muy utilizado que se corta con frecuencia en los talleres de mecanizado. El chorro de agua puede cortar estos metales con rapidez, precisión y limpieza. El chorro de agua puede cortar una gran variedad de metales con facilidad y precisión. Algunos de los metales que puede cortar el chorro de agua son:

Acero para herramientas

Este metal es difícil de fresar con los métodos convencionales, sobre todo después del temple. El corte por chorro de agua simplifica el perfilado del acero para herramientas.

Además, puede endurecerlo antes o después del corte. La dureza del acero apenas influye en el rendimiento del chorro de agua.

Titanio

Este metal es raro y caro y plantea un reto a los métodos de mecanizado tradicionales. El corte por chorro de agua ofrece una solución rentable para cortar titanio, lo que permite un anidado ajustado, un uso óptimo del material y la reutilización de los recortes.

Los chorros de agua también producen muy pocos residuos al cortar titanio. Esto significa que puede ahorrar algunos materiales y obtener siempre un acabado limpio e impecable. El corte por chorro de agua también preserva la calidad del titanio, ya que no genera calor ni tensiones.

Cobre y latón

Estos metales son difíciles de cortar con herramientas convencionalesya que tienden a obstruirlos. Tampoco son adecuados para el corte por láser, ya que reflejan el haz.

El corte por chorro de agua puede cortar cobre y latón sin problemas, por lo que es la mejor opción para estos metales.

Aluminio

El aluminio es uno de los metales más fáciles de cortar con chorro de agua debido a su relativa blandura. Este metal es ligero y resistente, pero también propenso a la deformación.

Normalmente, un láser puede cortar aluminio de hasta 8 mm de grosor, pero un chorro de agua puede cortarlo de hasta 170 mm de grosor con excelentes resultados. El corte por chorro de agua también puede manejar las formas complejas y los detalles intrincados que requiere el aluminio.

Acero (dulce e inoxidable)

Este metal es apto para el corte por plasma, láser y chorro de agua, incluso después de endurecido. El plasma puede cortar acero de hasta 80 mm de grosor, el láser de hasta 25 mm y el chorro de agua de hasta 170 mm.

El corte por chorro de agua es una buena opción para productos sensibles al calor, ya que no produce calor ni zonas afectadas por el calor.

Aleaciones

Los chorros de agua también pueden cortar aleaciones metálicas que suelen ser difíciles de cortar con otros métodos, como Inconel y Hastelloy. Los chorros de agua no provocan quemaduras, desprendimientos de escoria, distorsiones térmicas ni cambios moleculares en estas aleaciones.

Otros métodos de corte pueden llevar demasiado tiempo, estresar demasiado el material o desgastar las herramientas de corte. Los chorros de agua ofrecen una alternativa más económica y eficaz.

Aplicaciones del corte de metales por chorro de agua

En lo que respecta al corte de precisión en la industria metalúrgica, el corte por chorro de agua se ha revelado como una solución muy eficaz y versátil. He aquí las numerosas aplicaciones de corte por chorro de agua en la industria metalúrgica:

Industria del automóvil

Las máquinas de corte por chorro de agua tienen una amplia gama de aplicaciones en la industria del automóvil. Pueden cortar piezas externas e internas de vehículos con distintos tipos de chorro de agua. Los chorros de agua abrasivos son ideales para cortar paneles metálicos de la carrocería, mientras que los chorros de agua puros pueden cortar materiales más blandos, como alfombras y aislantes.

El corte por chorro de agua también permite crear formas complejas, como piezas de motor intrincadas, con la ayuda de máquinas de cinco o seis ejes. Este proceso de corte multieje puede reducir los costes de mecanizado y aumentar la eficacia de la producción de muchos componentes pequeños en la industria del automóvil.

Una de las principales ventajas del corte por chorro de agua en la industria del automóvil es su capacidad para producir superficies lisas y sin rebabas sin generar calor, gases nocivos ni vapores. También minimiza la cantidad de material de desecho y garantiza un acabado de alta calidad.

Industria aeroespacial

El corte por chorro de agua es crucial en la industria aeroespacial por su versatilidad y precisión. Ya sea dando forma a intrincadas piezas de naves espaciales o cortando componentes metálicos para motores de aviación, el corte por chorro de agua garantiza una precisión y calidad inigualables.

Una de las ventajas fundamentales del corte por chorro de agua en las industrias aeroespacial y aeronáutica es su capacidad para cortar materiales sensibles al calor sin causar distorsiones ni daños térmicos. De este modo se evitan errores o fallos estructurales, por pequeños que sean, y consecuencias potencialmente desastrosas.

Estas industrias utilizan ampliamente las cortadoras por chorro de agua para fabricar materiales compuestos para aviones y fabricar piezas para motores a reacción, álabes de turbinas, etc. El método permite cortar formas complejas de materiales compuestos, titanio y aluminio con una precisión asombrosa. Incluso puede trabajar con materiales de hasta once pulgadas de grosor.

Industria electrónica

El corte por chorro de agua tiene muchas aplicaciones en la industria electrónica, como el corte de obleas de silicio y la creación de placas de circuitos impresos. Además, el corte preciso y la conformación de componentes metálicos para dispositivos electrónicos, como smartphones, portátiles y placas de circuitos, son ahora posibles gracias al corte por chorro de agua.

Las cortadoras por chorro de agua son adecuadas para esta industria porque pueden lograr una gran precisión sin dañar los frágiles componentes electrónicos.

El corte por chorro de agua también es un proceso en frío que no produce calor, lo que resulta beneficioso para la industria electrónica, en la que intervienen componentes sensibles al calor.

Fabricación de metales

El corte por chorro de agua se utiliza ampliamente en los procesos de fabricación de metales. Tanto si se trata de cortar formas intrincadas como de crear orificios precisos, el corte por chorro de agua ofrece una precisión y velocidad inigualables. Puede cortar metales gruesos, como acero inoxidable y aluminio.

Esto lo convierte en una opción excelente para los fabricantes que trabajan con una amplia gama de materiales. Los cortes limpios que produce el corte por chorro de agua eliminan la necesidad de procesos de acabado secundarios, lo que ahorra tiempo y dinero.

Sector de Defensa

El corte por chorro de agua abrasivo se utiliza para fabricar piezas y componentes de equipos militares en el sector de defensa. Puede cortar compuestos de Kevlar, que se utilizan para blindajes de vehículos y personas, así como gruesas planchas de acero pesado de hasta 250 mm.

El corte por chorro de agua abrasivo es ideal para defensa porque puede cortar los materiales más duros, como metales, materiales compuestos y cerámica. También ofrece ventajas como la precisión y la creación de formas complejas sin modificar la estructura molecular ni las propiedades del material.

Sector médico

La tecnología de chorro de agua tiene muchas ventajas para el sector médico, especialmente en la fabricación implantes y prótesis.

El corte por chorro de agua es ideal para el sector médico por su precisión e higiene. Se utiliza para cortar pequeñas piezas de material para dispositivos médicos y de diagnóstico.

Arquitectura y artes visuales

La tecnología de chorro de agua puede crear cortes complejos y precisos en piedra, vidrio, metal y otros materiales. Puede cortar espesores de 1 mm a 300 mm de forma mucho más rápida y eficaz que antes.

Esto lo hace adecuado para aplicaciones arquitectónicas como la fabricación de vidrieras y paneles metálicos decorativos.

Ventajas del corte de metales por chorro de agua

Corte por chorro de agua se distingue de otras tecnologías, como el corte por hilo EDM, el plasma, el mecanizado, el láser, etc., porque presenta algunas ventajas únicas. Éstas son:

Eficiencia de costes

Una de las principales ventajas del corte por chorro de agua es su bajo coste operativo, que sólo ronda $14,00 por hora. Este es el precio final tras considerar el material del producto, la mano de obra, el margen de beneficio, etc.

Sin embargo, hay que pagar un extra si se necesita utilizar material abrasivo. El coste del abrasivo puede oscilar entre $0,20 y $0,35 por libra. Se puede utilizar hasta $35,00 por hora, dependiendo de la potencia de la bomba y de la duración del corte.

El corte por chorro de agua también ahorra dinero de otras formas, como permitiendo una rápida transición del diseño al corte, una rápida velocidad de corte y un rápido tiempo de preparación. Como las fuerzas tangenciales son bajas, no es necesario sujetar el material la mayor parte del tiempo.

Sin calor ni productos químicos

El agua y el abrasivo son los únicos materiales utilizados en este tipo de erosión, que se denomina técnica de "corte en frío". El chorro de agua enfría el calor que se produce durante el proceso de erosión. Esto elimina la necesidad de un procesamiento posterior al evitar el doblado, la distorsión y el endurecimiento del material que suelen producirse con el plasma, el láser y el mecanizado.

También es más seguro para el medio ambiente y los operarios porque no produce vapor ni humo. El polvo que se genera durante el proceso de erosión queda atrapado en el agua y se filtra de forma segura posteriormente.

Excelente calidad de cantos

La calidad de los bordes que proporciona el corte por chorro de agua es una de las principales razones por las que los profesionales lo eligen. El corte por chorro de agua consiste en golpear el objeto con un chorro de agua muy fino.

Esto significa que las cuchillas de metal no rozan el objeto. El resultado es un acabado liso y una excelente calidad de los bordes.

Múltiples formas de corte y corte multieje

El corte por chorro de agua no se limita a cortar en línea recta. También puede realizar otras formas de corte en la pieza. Las buenas cortadoras por chorro de agua también vienen con software adicional con muchas formas de corte ya programadas.

El corte por chorro de agua también es un método de corte multieje. Puede cortar en 5 ejes diferentes con una buena cortadora por chorro de agua. Esto facilita la creación de piezas complejas, como piezas de motores pequeños. Las ventajas del corte por chorro de agua en 5 ejes frente a los métodos tradicionales de 3 ejes son la flexibilidad, la velocidad de corte y la menor mano de obra humana.

Menores tolerancias de corte y mayor precisión

La tolerancia de corte es la diferencia entre el corte esperado y el corte real realizado por el proceso de corte. En términos sencillos, la tolerancia de corte refleja la precisión (o falta de precisión) del proceso de corte. Cuanto menor sea la tolerancia, mayor será la precisión.

La tolerancia del corte por chorro de agua es una de las más bajas que existen. Una de las principales razones de ello es que el corte se realiza mediante una pequeña corriente de agua. Otra razón importante es que el corte por chorro de agua no implica la fusión de los materiales porque es un método de corte en frío.

Versatilidad/Flexibilidad

Casi todas las industrias utilizan el corte por chorro de agua porque puede cortar casi cualquier material a un coste razonable y sin alterar las propiedades del material. El chorro de agua puede cortar materiales desde 0,010″ de acrílico hasta 10″ de acero inoxidable. Incluso puede apilar materiales finos para aumentar la eficiencia y reducir costes.

Estas máquinas tienen mesas de distintos tamaños, desde 0,5 m × 1,5 m hasta 2 m × 4 m. Pero en algunas máquinas a medida caben mesas enormes de hasta 4 m × 18 m y admiten varios cabezales.

Consejos y precauciones para el corte de metales por chorro de agua

El chorro de agua es una herramienta de corte industrial. Por lo tanto, merece las mismas precauciones de seguridad. Si sigue los consejos que se dan a continuación, garantizará su seguridad durante el proceso de corte. No debe ignorar estos procedimientos de seguridad, ya que podrían evitar accidentes mortales.

Equipo de protección

Corte por chorro de agua requiere un equipo de seguridad especial en comparación con otras operaciones industriales. Asegúrese de llevar equipo de protección contra la presión de corte por chorro de agua. Existen distintos tipos de guantes de seguridad. Utilice guantes de seguridad resistentes a los cortes reforzados con Kevlar de la asociación de tecnología de chorro de agua para una protección adecuada.

Además, lleve la protección auditiva adecuada para evitar hacerse daño en los oídos. Las gafas de seguridad son esenciales para evitar lesiones oculares. Compruebe si sus gafas de seguridad cuentan con la homologación ISO. La protección adicional incluye cascos, rodilleras, espinilleras y rodilleras. Nunca debe acercarse al chorro de agua, ni siquiera con medidas de seguridad adicionales.

Aprenda a utilizar los controles de movimiento

Una máquina de chorro de agua puede mover 100 pulgadas de material por minuto a velocidad máxima. Eso es muy rápido, como intentar jugar al pilla-pilla con un guepardo hambriento. Mantenga ambas manos alejadas cuando la máquina esté trabajando.

No pasa nada por parar y volver a comprobarlo todo si algo no corta como quieres. Es mejor hacer un trabajo un poco más despacio que lesionarse y no terminarlo.

Lea el manual de seguridad antes del uso personal

Lea siempre el manual de seguridad del operador antes de utilizar un chorro de agua para uso personal. Si usted es propietario de una cortadora por chorro de agua, tiene que crear sus propias normas de seguridad para el corte por chorro de agua. Aprenda el significado básico de los símbolos de seguridad utilizados en cada paso del proceso de hidrocorte o corte por chorro de agua.

Su seguridad y la de su familia dependen de que realice este importante paso. Seguir las instrucciones también evita daños en el equipo.

Más cosas para recordar

Asegúrese de que su entorno es adecuado para su trabajo cuando utilice una cortadora por chorro de agua. ¿Tiene el equipo que desea utilizar las advertencias e instrucciones de seguridad adecuadas? Si no es así, ¡siga adelante!

¿Sigues todas las normas y reglamentos establecidos por tu empresa? Revisarlas ahora sería una buena idea si hace tiempo que no lo haces.

Conclusión

En el mundo de la fabricación de metales, la calidad de los cortes es crucial. Tanto si trabaja con acero inoxidable, aluminio o cualquier otro tipo de metal, lograr cortes precisos y suaves es esencial para fabricar productos de alta calidad. Una tecnología que ha cambiado el sector del corte de metales es el corte por chorro de agua.

El corte por chorro de agua ha transformado el sector de la fabricación de metal por su precisión, flexibilidad y eficacia. Gracias a la fuerza del agua y las partículas abrasivas, esta tecnología sigue ampliando las posibilidades de fabricación de metal.

Si está interesado en adquirir una cortadora por chorro de agua para cortar metal, no dude en echar un vistazo a nuestra colección de cortadoras por chorro de agua de última generación. 

Preguntas frecuentes

• ¿Cuáles son las limitaciones del corte por chorro de agua?

El corte por chorro de agua sólo puede cortar materiales más blandos que el material abrasivo utilizado. Esto significa que el corte por chorro de agua no es adecuado para materiales duros como los metales. El corte por chorro de agua tampoco es eficaz para materiales de más de cuatro pulgadas de grosor.

• ¿Cuál es el espesor máximo de metal que puede cortar un chorro de agua?

Una cortadora por chorro de agua puede cortar acero inoxidable de hasta 9 pulgadas de grosor. Sin embargo, cuanto más grueso sea el material, más largo será el proceso de corte.

Sin embargo, puede modificar algunos sistemas de chorro de agua para cortar bloques de acero de 18 pulgadas para aplicaciones específicas. Pero puede utilizar la mayoría de las cortadoras por chorro de agua para cortar acero de 4 pulgadas o menos.

• ¿Qué es la conicidad de un corte por chorro de agua?

Este corte tiene una conicidad de aproximadamente 1,1 grados de ángulo. El ángulo puede variar en función del material, la calidad del corte y el grosor del material.