Różne rodzaje materiałów mogą być cięte czysto i precyzyjnie przy użyciu procesu cięcia na zimno znanego jako cięcie strumieniem wody. Cięcie strumieniem wody było początkowo stosowane do cięcia papieru i różnych bardzo miękkich elementów przy użyciu czystej wody, ale w miarę rozwoju technologii do strumienia wody dodawano różne dodatki, aby ułatwić cięcie twardszych materiałów.

Aby uzyskać precyzyjne cięcia, cięcie czystym strumieniem wody wykorzystuje jedynie wąski strumień wody pod ciśnieniem. Poprzez dodanie substancji ściernej, takiej jak granat, do strumienia wody, urządzenie do cięcia strumieniem wody jest w stanie przeciąć twardsze lub grubsze materiały. 

Ten artykuł pomoże wybrać najlepszy rodzaj strumienia wody do wykonania pożądanego zadania, a także krótko porówna maszyny do cięcia strumieniem czystej wody z maszynami do cięcia strumieniem ściernej wody.

Zasada działania i zakres zastosowania

Chociaż zarówno czysta, jak i ścierna technologia cięcia strumieniem wody wykorzystuje wodę do cięcia, działają one w nieco inny sposób i lepiej nadają się do różnych zastosowań.

Cięcie strumieniem czystej wody:

Pure water-jet cutting uses only a high-pressure water stream to cut through the material and separate it from its components. The water stream's volume impacts the kerf size, which is a barely invasive procedure. Pure water-jet cutting generates less heat and is safe to use on delicate materials

W ciągu ostatnich dziesięciu lat popularność zyskało cięcie strumieniem czystej wody, będące nowszą odmianą tej technologii. Zamiast stosowania materiałów ściernych, takich jak granaty lub inne rodzaje materiałów ściernych, technologia ta wykorzystuje wyłącznie czystą wodę. Elastyczne komponenty i cienkie arkusze, takie jak pianka, guma itp. mogą być cięte strumieniem czystej wody.

Cięcie ściernym strumieniem wody:

Urządzenia do cięcia strumieniem wody cząstki ścierne do cięcia materiałów takich jak twarde metale. Gdy cząstki te są wtryskiwane do wody pod ciśnieniem z dużą prędkością, rozpadają się na mniejsze cząstki. Te mikrocząstki mają większy obszar kontaktu niż większe cząstki, co pozwala im wnikać głębiej w powierzchnie.

A mixing chamber inside the cutting head mixes an abrasive substance (often garnet) with the water stream to enable abrasive cutting. The tool can cut through much tougher materials because of the abrasive's addition to the water stream. It works particularly effectively with dense or tough materials, such as many kinds of metals, stone, glass, etc.

Porównanie wyników cięcia

Obie technologie mają swoje mocne i słabe strony. Żadna technologia nie może być stosowana jako rozwiązanie typu "wszystko w jednym". Ważne jest, aby zrozumieć wyniki cięcia każdej technologii, aby wybrać odpowiednią dla konkretnego zastosowania.

Zalety abrazyjnego cięcia strumieniem wody: 

• Może osiągnąć dość wysoką precyzję i dokładność podczas cięcia.

• Może z łatwością ciąć twarde materiały, takie jak metale, szkło i kamienie.

• Ścierny strumień wody charakteryzuje się wysoką prędkością cięcia, dzięki czemu szybciej przecina materiał.

• Wiele arkuszy materiału można układać jeden na drugim w celu jednoczesnego cięcia.

• Zarówno ścierniwo, jak i woda mogą być poddane recyklingowi za pomocą odpowiedniego systemu.

Ograniczenia ściernego cięcia strumieniem wody:

• Nie jest ona tak tania jak czysta technika cięcia strumieniem wody ze względu na część ścierną.

• Części w strumieniu wody ściernej ulegają większemu zużyciu ze względu na dodatkowe naprężenia powodowane przez substancję ścierną. Z czasem może to skutkować koniecznością bardziej regularnej konserwacji i wymiany części.

• Cięcie ściernym strumieniem wody jest uważane za proces mniej przyjazny dla środowiska niż cięcie czystym strumieniem wody.

Zalety cięcia strumieniem czystej wody:

• Cięcie strumieniem wody jest tańsze, ponieważ nie używa się materiałów ściernych.

• Mieszanie materiałów ściernych nie jest konieczne w przypadku cięcia czystym strumieniem wody. W rezultacie jest to proces bezpieczniejszy i bardziej przyjazny dla środowiska.

• Ze względu na brak materiałów ściernych, maszyna ulega mniejszemu zużyciu w porównaniu do cięcia strumieniem wody.

• Cięcie czystym strumieniem wody może ciąć każdy miękki, lekki, cienki lub delikatny materiał bez wypaczeń lub uszkodzeń.

Ograniczenia cięcia strumieniem czystej wody:

• The only power source for a pure water jet is the water itself. As a result, this method's cutting speed and power is less than abrasive water-jet cutting.

• Ze względu na niezwykle niską prędkość cięcia, cięcie czystym strumieniem wody nie jest już praktyczne w przypadku cięcia twardych materiałów. W rezultacie technika ta ma zastosowanie tylko do miękkich materiałów.

Różnica między cięciem strumieniem czystej wody a cięciem strumieniem wody ściernej

• Proces: Materiał ścierny, taki jak granat, jest wykorzystywany jako składnik ścierny podczas cięcia strumieniem wody. Przepływ wody pod ciśnieniem i materiał ścierny wytwarzają silny strumień, który przecina każde podłoże. Czyste cięcie strumieniem wody nie wykorzystuje materiałów ściernych. Zależy ono całkowicie od siły i ciśnienia strumienia wody o dużej prędkości.

• Materiał: Materiały również odróżniają cięcie strumieniem wody od cięcia ściernego. Różne materiały mogą być cięte za pomocą strumienia wody ściernej. Przed zastosowaniem strumienia czystej wody należy upewnić się, że jest on kompatybilny z materiałami, na których ma zostać użyty.

• Precyzja: Twarde materiały, takie jak tytan i stal nierdzewna może być krojona bez żadnych uszkodzeń. Nawet w przypadku pracy z dużymi porcjami materiału przy dużych prędkościach, wysokie ciśnienie potrzebne do tej procedury pomaga w wykonywaniu bardzo precyzyjnych cięć.

Porównanie obszarów zastosowań

Zastosowania przecinarki do strumienia czystej wody:

• Przemysł spożywczy: Wycinarka z czystym strumieniem wody może ciąć mrożonki przy użyciu samej wody. Jest ona jednak bezpieczna również w przypadku produkcji na dużą skalę.

• Materiał: Przecinarka z czystym strumieniem wody jest bardzo potrzebna w produkcji odzieży, ponieważ starannie tnie tkaninę w branżach, które mają być przetwarzane.

• Organizer piankowy: Służy do cięcia pianek w różnych kształtach dla różnych płyt. Jeśli używany jest strumień wody o właściwościach ściernych, pianka będzie się stopniowo topić. 

Przykłady zalet cięcia strumieniem czystej wody:

• Czyste cięcie strumieniem wody znacznie ułatwia pracę w przemyśle poprzez cięcie materiałów, które często ulegają zniszczeniu pod wpływem ciepła, takich jak pianka. 

• If heat is applied to frozen food, it might cook it up or at least won't leave it clean and hygienic. As huge pressure is used in pure water-jet cutting, it is also safe to use on food.

Zastosowania ściernego cięcia strumieniem wody:

• Grube metale: Ścierne przecinarki wodne są wystarczająco ostre, aby ciąć gęstsze metale, takie jak stal i miedź.

• Granit: Z łatwością może ciąć wiele arkuszy granitu i kamieni do różnych celów.

• Szkło: Krojenie niehartowanego szkła do użytku we wnętrzach samolotów lub do innych celów.

Przykłady zalet abrazyjnego cięcia strumieniem wody:

• Może bardzo precyzyjnie i szybko ciąć duże kamienie i gęste materiały.

• Ponieważ prędkość cięcia jest większa, pozwala to zaoszczędzić czas, jeśli jest to potrzebne na skalę przemysłową. 

Porównanie możliwości zastosowania, zalet i wad

W przypadku cięcia strumieniem wody ostra brzytwa jest smarowana mieszanką wody i rozdrobnionego materiału ściernego. Ta kombinacja ścierniwa usuwa substancję z zewnątrz, gdy strumień wody przecina ją, pozostawiając nieskazitelne wykończenie.

This method doesn't work for rubber, plastic, rubber-like substances, and foam; however,  it effectively works for metals and other denser materials. 

W procesie cięcia czystym strumieniem wody nie stosuje się absolutnie żadnej mieszanki ściernej. Jednak czysta woda pod ciśnieniem przepływa przez dyszę, wykorzystując jedynie czystą moc do przecinania materiału.

Because it doesn't typically melt plastics and soft materials, instead it slices through them. This procedure doesn't function well with metals or other hard materials.

Analiza kosztów:

Producenci muszą rozważyć koszty przed ustaleniem, czy cięcie strumieniem wody jest dla nich najlepszą opcją. Rozważenie kosztów cięcia czystym strumieniem wody w porównaniu z kosztami eksploatacji strumienia ściernego zapewni pewność co do możliwości opłacenia tej techniki produkcji.

Czyste cięcie strumieniem wody:

1. Zużycie wody: Woda odgrywa ważną rolę przy omawianiu kosztów maszyn do cięcia strumieniem czystej wody. 

2. Zużycie energii elektrycznej: Oprócz wody, cena energii elektrycznej jest również główną częścią, którą należy wziąć pod uwagę w całkowitym koszcie cięcia strumieniem czystej wody. 

3. Części maszyn: Części maszyny, takie jak dysza i uszczelka pompy, mogą się często zużywać podczas cięcia strumieniem wody.

Cięcie ściernym strumieniem wody:

1. Koszt materiału ściernego: Koszt ścierniwa jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na godzinowy koszt cięcia strumieniem wody. Najczęściej stosowanym materiałem ściernym jest granat, który kosztuje ok. 22-30 centów za funt.

2. Natężenie przepływu:  Natężenie przepływu granatu lub ścierniwa jest wymagane przy obliczaniu kosztów systemu cięcia strumieniem wody. Określa ono ilość materiału ściernego zużywanego na minutę.

3. Czas trwania cięcia: Im dłużej trwa cięcie materiału, tym jest ono droższe. Wynika to z faktu, że materiał ścierny zużywa się z czasem, a maszyna zużywa również więcej energii elektrycznej.

Wnioski:

Zastosowanie zarówno ściernego, jak i czystego sprzętu do cięcia strumieniem wody ma swoje zalety. W rezultacie należy wybrać odpowiednią maszynę w zależności od potrzeb. 

Obie te technologie są nowatorskim rozwiązaniem, które sprawdza się znakomicie. Jednak, aby uzyskać najlepszą wydajność każdego urządzenia do czyszczenia strumieniem wody, należy zainwestować w odpowiedni sprzęt.

Nasi eksperci od maszyn do cięcia strumieniem wody w IVYCNC są tutaj, aby pomóc Ci we wszystkich potrzebach związanych z zaopatrzeniem w maszyny do cięcia strumieniem wody. Skontaktuj się z nami aby znaleźć najlepszą maszynę do konkretnych potrzeb.