La tecnologia di taglio a getto d'acqua ha rivoluzionato l'industria manifatturiera, offrendo un metodo versatile e preciso per tagliare un'ampia gamma di materiali. Taglio a getto d'acqua a 3 assi comporta lo spostamento della testa di taglio lungo gli assi X, Y e Z per creare tagli bidimensionali.

D'altra parte, Taglio a getto d'acqua a 5 assi aggiunge due assi di movimento supplementari, consentendo tagli più complessi e una maggiore flessibilità nel modellare il materiale.

In questo articolo introdurremo i concetti di taglio a getto d'acqua a 3 e 5 assi e confronteremo le loro differenze per aiutarvi a scegliere il metodo più adatto al vostro progetto.

Taglio a getto d'acqua a 3 assi

Prima di addentrarci nel confronto tra le frese a getto d'acqua a 3 e a 5 assi, parliamo di cos'è una fresa a getto d'acqua a 3 assi, del suo metodo di lavoro, dei vantaggi, dei limiti e delle sue varie applicazioni:

Definizione e introduzione del principio

Il taglio a getto d'acqua è una tecnologia potente e versatile che utilizza un flusso d'acqua ad alta pressione mescolato a particelle abrasive per tagliare diversi materiali.

Una macchina da taglio a getto d'acqua a 3 assi può controllare il movimento della testa di taglio lungo tre diverse direzioni: X, Y e Z.

Analisi dei metodi di lavoro e delle caratteristiche

L'asse X corrisponde al movimento orizzontale della testa di taglio da sinistra a destra sul piano di lavoro. L'asse Y corrisponde al movimento verticale della testa di taglio dall'alto verso il basso sul piano di lavoro. L'asse Z corrisponde alla profondità della testa di taglio dalla superficie del piano di lavoro.

Vantaggi e limiti del taglio a getto d'acqua a 3 assi

Ora che sapete cos'è una fresa a getto d'acqua a 3 assi e il suo metodo di lavoro, parliamo dei suoi vantaggi e dei suoi limiti:

Vantaggi

I vantaggi di una macchina da taglio a getto d'acqua a 3 assi sono i seguenti:

• Efficiente dal punto di vista dei costi: Le macchine CNC a 3 assi sono più convenienti rispetto a quelle a 5 assi.
• Facile da usare: Queste macchine sono facili da usare e non richiedono una formazione specifica. La semplicità di programmazione le rende adatte alle organizzazioni di piccole e medie dimensioni.
• Bassa manutenzione: Grazie al minor numero di componenti in movimento, le macchine CNC a 3 assi sono più facili da mantenere e meno soggette a usura rispetto alle macchine CNC a 5 assi.
• Alta precisione: I componenti precisi e accurati prodotti da una macchina CNC a 3 assi hanno molte applicazioni.

Limitazioni

Le limitazioni di una macchina da taglio a getto d'acqua a 3 assi sono le seguenti:

• Capacità limitata: Poiché non c'è modo di ruotare automaticamente il pezzo, le macchine a 3 assi possono colpire solo da determinate angolazioni. Funzionano bene quando si creano pezzi con una geometria di base.
• Efficienza limitata: Queste macchine richiedono più configurazioni per creare articoli complessi, il che le rende meno efficienti delle macchine CNC a 5 assi.

Casi di applicazione pratica o esempi di settore

Le frese a getto d'acqua a 3 assi sono ampiamente utilizzate in vari settori per un taglio efficiente. Di seguito sono riportati alcuni casi di applicazione pratica di una fresa a getto d'acqua a 3 assi:

Taglio del metallo

La tecnologia a getto d'acqua a 3 assi può tagliare qualsiasi metallo, compresi titanio, ottone, rame, acciaio per utensili temprato, alluminio e altri metalli insoliti. Poiché il taglio a getto d'acqua non aumenta la temperatura del pezzo, la sua integrità strutturale e chimica non viene compromessa.

Taglio del vetro

A causa della sua fragilità, il taglio del vetro con metodi tradizionali può provocarne la rapida rottura. Ecco perché il taglio a getto d'acqua è una delle tecniche di taglio del vetro più utilizzate. Con le frese a getto d'acqua a 3 assi è possibile applicare a un pezzo di vetro anche modelli di taglio complessi.

Viene utilizzato per creare fori in alzatine, ritagli, docce senza telaio e applicazioni architettoniche in vetro. Per il taglio del vetro con la fresa a getto d'acqua sono disponibili molti strumenti di movimentazione appropriati, che facilitano il carico e lo scarico del prodotto finito.

Pietre da taglio e piastrelle

Granito, marmo, Dekton, Caesarstone, porcellana, neolitico, pietra, ceramica e piastrelle possono essere tagliati con precisione grazie agli abrasivi aggiunti alle apparecchiature di taglio a getto d'acqua a 3 assi.

Plastica

L'uso di utensili ad alta temperatura sulle materie plastiche provoca il rilascio di gas pericolosi. Poiché il taglio a getto d'acqua non comporta alcun aumento di temperatura, è il metodo più sicuro per tagliare i polimeri.

Ceramica

Le ceramiche richiedono lame costose e sono difficili da produrre a causa della loro durata. Per questo motivo, il taglio a getto d'acqua si rivela un metodo di taglio meno costoso per la ceramica.

Tessile

I tessuti prendono facilmente fuoco a causa della loro elevata infiammabilità con qualsiasi aumento di temperatura. Il taglio a getto d'acqua è una tecnica di taglio a freddo, quindi è una scelta popolare nelle strutture di lavorazione dei tessuti.

Gomma e schiuma

La gomma emette gas nocivi alle alte temperature, proprio come la plastica. Grazie ai suoi vantaggi in termini di sicurezza, i produttori di tutto il mondo utilizzano il taglio a getto d'acqua a 3 assi per produrre gomma.

Taglio a getto d'acqua a 5 assi

Ora siete a conoscenza di un Taglierina a getto d'acqua a 3 assi. Parliamo ora di cos'è una fresa a getto d'acqua a 5 assi, del suo metodo di lavoro, dei vantaggi, dei limiti e delle sue varie applicazioni:

Definizione e principio

Una macchina CNC a 5 assi può operare lungo cinque diversi assi di movimento. Oltre a muoversi lungo i tre assi lineari (X, Y e Z), può ruotare sugli altri due assi (A e B). Questa maggiore gamma di movimenti consente alla macchina di produrre forme complesse.

Metodo di lavoro e analisi delle caratteristiche

Nel taglio a getto d'acqua a 5 assi, la testa di taglio può muoversi lungo cinque assi, compresi i tre assi convenzionali e due assi aggiuntivi:

Asse X: Il carrello di taglio si muove orizzontalmente (da sinistra a destra) in direzione della traversa.

Asse Y: La testa di taglio viene spostata avanti e indietro (avanti-indietro) lungo le travi laterali dalla traversa.

Asse Z: Il movimento verticale (dall'alto verso il basso) della testa di taglio.

Asse A: Inclinando la testa di taglio è possibile ottenere un angolo di taglio fino a 60 gradi. In questo modo è possibile eseguire tagli angolati, che possono creare smussi e forme varie.

Asse C: Ruotando la testa di taglio attorno all'asse Z, è possibile tagliare varie forme.

Vantaggi e limiti del taglio a getto d'acqua a 5 assi

Ora che sapete cos'è una fresa a getto d'acqua a 5 assi e il suo metodo di lavoro, parliamo dei suoi vantaggi e dei suoi limiti:

Vantaggi

I vantaggi di una macchina da taglio a getto d'acqua a 5 assi sono i seguenti:

• Migliore precisione: Consentendo all'utensile da taglio di muoversi lungo cinque assi, possono produrre pezzi con finiture superficiali migliori e maggiore precisione.
• Riduzione dei cambi di utensile: I processi di fresatura continua consentono di creare forme complesse, con un minor numero di cambi utensile. Ciò consente di risparmiare tempo e di ridurre la necessità di intervento umano.
• Guadagni di efficienza: Le macchine a 5 assi possono accelerare la produzione e migliorare l'efficienza. Oltre a eseguire lavorazioni continue, possono creare forme complesse.
• Versatilità: Le macchine a cinque assi possono produrre un'ampia gamma di pezzi e forme.

Limitazioni

I limiti di una macchina da taglio a getto d'acqua a 5 assi sono i seguenti:

• Manutenzione: Per mantenere queste macchine sofisticate in buone condizioni di funzionamento ed evitare malfunzionamenti, è necessaria una manutenzione regolare.
• Formazione: A causa della loro complessità, richiedono una formazione e un addestramento più specifici per il funzionamento e la manutenzione.
• Costo: A causa del loro prezzo più elevato rispetto alle macchine CNC a 3 assi, Macchine CNC a 5 assi può essere più difficile per le aziende più piccole.

Casi di applicazione pratica o esempi di settore

Il taglio a getto d'acqua a 5 assi si è affermato come tecnologia di produzione essenziale in diversi settori industriali. Alcuni di questi settori includono:

Prototipazione

Le macchine da taglio a getto d'acqua sono spesso utilizzate per produrre prototipi di modelli nel settore della ricerca e sviluppo. La creazione di prototipi fornisce un modello dettagliato che tiene conto della scala. Questo è vantaggioso perché le teste di taglio a 5 assi possono produrre forme intricate.

Automotive

Nell'industria automobilistica, i pezzi di ricambio in 3D per le automobili, come diversi ingranaggi e parti del motore, vengono prodotti utilizzando il taglio a getto d'acqua a 5 assi. Il vantaggio principale è che con questa tecnologia si possono produrre facilmente sia componenti piccoli che grandi.

Aerospaziale

L'industria aerospaziale richiede un taglio molto preciso per produrre componenti 3D per le apparecchiature spaziali. Tra i materiali che possono essere tagliati ci sono alcune delle sostanze metalliche, fibre e leghe più resistenti.

Il taglio a getto d'acqua a 5 assi è la tecnologia migliore per questo settore, in quanto è in grado di tagliare i materiali più duri e di produrre pezzi 3D molto precisi.

Laboratori di produzione

I costruttori utilizzano spesso macchine di taglio a 5 assi per la preparazione delle saldature e per altre esigenze di taglio. Qualsiasi progetto a cui si lavora è probabile che utilizzi componenti tagliati con una taglierina a getto d'acqua a 5 assi.

Arredamento

Con questa tecnica si creano anche opere d'arte tridimensionali in vari materiali da utilizzare come decorazione. L'uso del getto d'acqua artistico è prevalente nei settori dell'architettura e dell'interior design per motivi estetici.

Confronto e differenza tra taglio a getto d'acqua a 3 e 5 assi

Come si vede, sia la fresa a getto d'acqua a 3 assi che quella a 5 assi hanno un proprio meccanismo di funzionamento, vantaggi, limiti e applicazioni specifiche. Ora li confronteremo in dettaglio:

Precisione di taglio e velocità a confronto

Con l'aggiunta di assi supplementari, la testa di taglio può spostarsi più lontano. Ciò consente di eseguire operazioni di taglio ad alta velocità, poiché la testa non è più limitata ai movimenti lineari e può raggiungere il punto più lontano nel minor tempo possibile.

Taglierine a getto d'acqua a 3 assi possono subire ritardi a causa delle procedure secondarie che devono eseguire per vari compiti. Tuttavia, nel taglio a getto d'acqua a 5 assi questi compiti vengono portati a termine dalla taglierina a getto d'acqua.

Capacità di tagliare forme complesse

L'asse A e l'asse C forniscono il controllo della conicità per angoli di taglio complessi nella creazione di smussi e bisellature, ampliando le possibilità del taglio a getto d'acqua a 5 assi.

Confronto tra costi di taglio ed efficienza

I componenti metallici sono sottoposti a operazioni di pre-saldatura, come smussatura e smussatura, per prepararli all'unione. Questi pezzi richiedono uno sforzo manuale per prepararli alla saldatura. 

Tuttavia, i componenti finiti dal taglio a getto d'acqua a 5 assi lasciano la macchina pronti per la saldatura, riducendo significativamente la necessità di manodopera fisica.

I prezzi delle macchine CNC a 3 assi possono variare da $25.000 a $50.000, mentre quelli delle macchine CNC a 3 assi possono variare da $25.000 a $50.000. Macchine a 5 assi possono variare da $80.000 a oltre $500.000. I costi possono cambiare a seconda che vengano utilizzati per lavori di produzione o per lavori di livello base.

Confronto tra scenari applicativi e industrie applicabili

In primo luogo, tutto ciò che può fare una fresa a getto d'acqua a 3 assi può essere realizzato anche da una fresa a getto d'acqua a 5 assi. Tuttavia, le frese a getto d'acqua a 5 assi possono eseguire diverse operazioni che le frese a getto d'acqua a 3 assi non possono eseguire.

Il taglio a getto d'acqua a 5 assi può produrre tagli lineari sia in due che in tre dimensioni, mentre con il taglio a getto d'acqua a 3 assi sono possibili solo tagli lineari bidimensionali.

Conclusione

In questo articolo abbiamo introdotto la lavorazione CNC a 3 e 5 assi, descrivendone le differenze, i vantaggi e gli svantaggi. La lavorazione CNC a 3 assi è adatta a pezzi più semplici con geometrie meno complesse, mentre la lavorazione CNC a 5 assi è in grado di produrre pezzi più intricati con maggiore precisione.

Nella scelta tra i due, è importante considerare gli scenari e i requisiti applicativi specifici. Se avete bisogno di ulteriori consigli su quale tipo di lavorazione CNC è più adatta al vostro progetto, non esitate a contattateci.