A vízsugaras vágásnak szinte alig vannak korlátai ami a vágható anyag és az alkalmazás összefüggéseit illeti. Rendkívüli hatékonyságú, nagyon precíz hideg vágási folyamat, ami történhet abrazív anyag használatával vagy anélkül. A számos anyag darabolhatóságán túl előnye, hogy nincs keletkező hő, ami hatással lenne például a fémek kristályszerkezetére, szennyezné a környezetet vagy kellemetlenné tenné a munkát. A vágási folyamat elakadásoktól mentes, szerszám és vágóél használata nélkül megy végbe és a vágás vastagsága minimális.
A vízsugaras vágógépek szivattyúkat és fúvókákat használnak a vágást lehetővé tevő víznyomás létrehozásához és irányításához.
A vízsugaras vágás definíciója
A vízsugaras vágás olyan vágási folyamat, mely különböző anyagok hőfeszültség nélküli választ szét. Nagynyomású rendszer által, abrazív anyaggal vagy anélkül működik.
A vízsugaras vágás a hagyományos vágási technikák közé tartozik, azok közt az egyik legnépszerűbb.
A vízsugaras vágás alapelve
A vízsugaras vágás működési elve nagyon egyszerű, funkcionális alapokon nyugszik.
A finom, vékony vízsugár rendkívül magas sebességgel éri el a munkadarab felületét. A vízsugár szélességében anyageltávolítást eredményez, így a munkadarabot egyszerűen szétválasztja.
A vágáshoz nélkülözhetetlen nagynyomású szivattyú akár több ezer bar nyomás előállítására képes, mielőtt a vizet a vágófejhez juttatja.
A vágott anyag minőségétől, összetételétől függően a víz keverhető úgynevezett koptató anyaggal is. A 0.1 és 0.5 mm közötti vastagságú vízsugár a vágófejben elhelyezett fúvókából kerül a megmunkálási térbe. A robbantási képesség a víz nyomásától és a fúvóka átmérőjétől függ. A vízsugár elválasztja egymástól az anyagrészecskéket az anyag felszínének közelében, ami során nem keletkezik feszültség a vágott anyagban, mert nincs hőfejlődés.
A vízsugár jellegének és a vágott anyag keménységének illetve vastagságának függvényében különböző vágási mélység és sebesség érhető el.
A vízsugaras vágás előnyei
- sokoldalú alkalmazhatóság
- bármely anyag darabolására bevethető
- magas vágási pontosság
- sorjamentes vágás
- keskeny vágási rés
- nincs szükség sorjázásra
- nincs hőterhelés a vágott anyagon
- környezetbarát, salakmentes eljárás
- a vágóvíz újrahasznosíthatóságából adódóan gazdaságos
A vágás minőségét befolyásoló tényezők
A vízsugaras vágás viszonylagos egyszerűsége ellenére, a vágás minőségét számos tényező befolyásolja, amik a következők:
- vágáshoz előállított víznyomás
- fúvóka és a munkadarab távolsága
- fúvóka nyílásának átmérője
- a vízsugár által generálódott vágási nyomás
- a vágás során használt tengely előtolás
A nagynyomású szivattyú központi eleme a vízsugaras vágórendszernek
A vízsugaras vágás előnyeit, mint hatékonyság, pontosság, minőség akkor élvezheti a felhasználó, ha a vágáshoz szükséges nyomást a szivattyú megfelelően állítja elő.
A kellő 1000-6000 bar a vágás alapja.
De a vágáshoz hasonlóan fontos a fúvóka is. A 0.1-0.5 mm átmérőjű furattal rendelkező alkatrészek felelnek a kialakuló vízsugár sebességéért és átmérőjéért.
A rendszer további elemei a víztartály, a koptató anyag tartálya, a tengely mozgásokat segítő motorok és vezetékek, illetve a vezérlés elektronikai komponensei.
A vízsugaras vágás különböző eljárásai
Alapvetően kétféle vízsugaras vágásról lehet beszélni. Az abrazív anyaggal segített és az anélkül végbemenőkről.
Tiszta vizes vágás
Ez az eljárás elsősorban puha anyagok, mint élelmiszer, habok, papírtok, műanyagok vágására alkalmas. Az élelmiszeriparban például sajt, gyümölcs vagy zöldség darabolásra rendszeresen bevetett technológia.
De szőnyegek, textíliák, szálas anyagok szétválasztására is alkalmas.
A folyamat környezetbarát mivolta abban rejlik, hogy a vágáshoz használt víz újrahasznosítható, vágás közben pedig nem szennyezi az élelmiszereket.
Koptató vágás
Az abrazív anyaggal történő vizes vágás során porszerű anyagot (például korundot) kevernek a vágást végző vízsugárhoz. Így fémek, acél, csövek, kerámia, üveg, fa vagy grafit vágására is alkalmassá válik.
Kompozit anyagok vágása során különösen hatékony.
Összehasonlítva más eljárásokkal
| Technológia | Folyamat típusa | Anyag | Utómunka szükségessége |
| Vízsugaras vágás | Erodáló folyamat nagy nyomás által | Közel minden | Nincs |
| Plasma | Magas hőmérsékleten végbemenő égés | Fémek, rozsdamentes acél és aluminium | Jellemzően |
| Lézer | Lézerrel történő olvasztás | Fémek, rozsdamentes acél és aluminium stb. | Alkalomszerűen |
| Szikra-forgácsolás | Erodáló folyamat elektromosság által | elektromos vezető anyagok | Nincs |
A vízsugaras vágás a legjobb megoldás hőre érzékeny anyagok vágásához. Mivel a technológia jellegéből adódóan a vágás során nem termelődik jelentős hő, a vágás vonalai keskenyek, finomak és precízek.
Kemény és vastag anyagok vágása során is jól alkalmazható megoldás.
Szerző: Sipos Ádám
