Metalmecánica, Proyectos Metálicos y Pintura Electrostática.

Hay en el mercado innumerables opciones para cortar y/o moldear materiales, con sus ventajas y desventajas, siendo la principal desventaja la de que estos procesos producen en mayor o menor medida calor, lo que impacta negativamente en los resultados, además de que producen contaminación, gases, residuos y deforman los materiales mismos que están cortando. 

El sistema de corte por chorro de agua elimina casi todas estas desventajas, al ser un proceso en frío que no produce residuos, ni gases ni contaminación, utilizando poca agua en su proceso.

Precisión extrema

La precisión y exactitud del corte por chorro de agua es increíble, con una precisión de corte entre ± 0,003 pulgadas y ± 0,005 pulgadas.

Dado que la velocidad de corte se puede modificar a la mitad del corte, las piezas se pueden cortar con varios bordes.

Acabado secundario

Al no generar rebabas ni imperfecciones en su proceso de corte, este sistema elimina la necesidad de un acabado secundario, es decir, reduce un proceso o paso en el flujo completo, reduciendo costos.

Produce cortes mínimos y acabados suaves.

La suavidad de los acabados resulta del uso de erosión para remover material en lugar de calor o corte.

Adaptabilidad y flexibilidad

Hay un número ilimitado de usos para el corte por chorro de agua, ya que es capaz de cortar cualquier material independientemente de su dureza.

Corta materiales sin alterar sus propiedades mecánicas ni debilitar su integridad.

Para aumentar la eficiencia, los materiales delgados se pueden apilar y cortar para aumentar la productividad y reducir aún más los costos.

Además, las máquinas de corte por chorro de agua vienen en una variedad de tamaños de mesa para adaptarse a los muchos tamaños de piezas de trabajo.

Ambientalmente seguro

Este sistema no produce gases tóxicos, materiales de desecho nocivos ni contaminantes y el agua que utiliza es pura, en ocasiones sólo aumentada con materiales abrasivos naturales como arenas. La materia sobrante del proceso se puede descargar sin dañar el medio ambiente.

Se esta forma, la inversión económica aparentemente alta en este sistema, se ve rápidamente compensada con los ahorros económicos, y las ventajas ecológicas. 

Programación de la forma

No hay mayor ciencia en el uso de la máquina y su software, al que sólo se le tiene que introducir los datos necesarios para producir un posicionamiento, una velocidad de corte y un ángulo de corte precisos.

Una vez que se ingresan los detalles del material, la máquina completa rápidamente el proceso de corte.

Ahorro de costos del corte por chorro de agua

De los muchos atributos positivos del corte por chorro de agua, el ahorro de costos es el más significativo y destacado.

El costo de operar una máquina de corte por chorro de agua es mucho menor que cualquier otro proceso de corte.

A los beneficios de los costos de funcionamiento se suman los tiempos de transición rápidos, la velocidad del proceso de corte y la facilidad de configuración.

Falta de productos químicos

A diferencia de otros sistemas de corte, el único fluido utilizado en el corte por chorro de agua es agua y un abrasivo que erosiona el material.

El corte por chorro de agua es más seguro para los trabajadores y operadores ya que no produce vapores.

Eficiencia

A diferencia de otros métodos y máquinas de corte, en los que es necedsario hacer cambio de piezas según el material que se va a cortar, en este sistema no es necesario cambiar las herramientas al pasar de un producto a otro, además de que gran parte de su eficiencia se puede ver en el reciclaje del agua que utiliza y la eliminación de la necesidad de procesamiento secundario. 

Sanitaria

Al ser el único elemento a utilizar el agua pura, es ideal para la industria alimentaria ya que no implica el uso de productos químicos, herramientas de corte o cualquier material que entre en contacto con los alimentos, posicionándolo como uno de los sistemas más seguros dadas las restricciones actuales que requieren limpieza y saneamiento extremos.

Existe una lista interminable de productos, piezas, componentes y materiales moldeados y mecanizados mediante corte por chorro de agua. 

Desde piezas de alta precisión para la industria aeroespacial hasta piezas para el hogar, con un dinamismo poco visto en cualquier otro tipo de herramientas.

Guitarra eléctrica de madera

Como el corte no ejerce presión sobre la pieza, es capaz de cortar madera delicada sin dañar la veta. Se usa un dibujo CAD, el contorno del cuerpo de una guitarra se coloca en la pieza de trabajo. La pieza de madera se introduce en el cortador de chorro de agua y listo.

Creación de placas de identificación 

Por su precisión y detalle, el corte por chorro de agua se utiliza para crear placas de identificación permanentes a partir de metales pesados, así como letreros y logotipos de empresas. No hay necesidad de acabado.

Placa de señalización de instrucciones

El corte de caucho con chorro de agua es mucho más fácil que cualquier otro método de corte y puede cortar cualquier grosor.

Es capaz de cortar metales con respaldo de goma para agilizar el proceso de fabricación.

No requiere herramientas ni troqueles especiales y completa el corte de caucho con precisión, rapidez y optimización de materiales, permitiendo incluso que se apilen varias piezas una encima de la otra, y se hace un solo corte en una sola pasada.

Estas son solo algunas muestras de productos, piezas, componentes y materiales que se fabrican o rectifican mediante corte con chorro de agua.

Con los muchos avances en tecnología y técnicas de corte, el corte por chorro de agua se ha vuelto esencial para operaciones industriales eficientes y optimizadas.

Industria aeroespacial

Desde la fabricación de motores a reacción hasta paneles de control diseñados a medida, todos los componentes para la industria aeroespacial requieren una precisión compleja y precisa que no permiten errores de ningún tipo.

Es por esta única razón que el corte por chorro de agua es una parte esencial de la producción de piezas aeroespaciales.

En esta industria, se utiliza principalmente para cortar acero, latón, Inconel y aluminio, y los metales cortados por este se usan para secciones de alas, palas de turbinas, componentes de frenos y trenes de aterrizaje, además de que se usan para cortar formas de ocho pulgadas de espesor.

Industria automotriz

Un factor clave es su capacidad para integrarse en sistemas robóticos, de ahí que sea cada vez mayor su aplicación en el sector automotriz. Ambos métodos de corte por chorro de agua (pura o con abrasivo) se utilizan para dar forma a alfombras interiores, aislamiento y revestimientos de cabeza.

El corte por chorro de agua pura produce un desperdicio de material mínimo y deshace la limpieza.

El corte por chorro de agua no tiene zonas afectadas por el calor (HAZ), no genera humos nocivos o crea tensión en la pieza de trabajo, y produce superficies lisas sin rebabas que eliminan la necesidad de un acabado secundario. En pocas palabras, casi puras ventajas.

En medicina

En medicina se utiliza para reemplazar las herramientas quirúrgicas de corte. Por ejemplo, el agua en espiral a alta presión aplasta y succiona las células del parénquima hepático en el tratamiento de tumores.

Se selecciona para realizar estas funciones ya que no produce calor que dañaría otros órganos y minimiza la posibilidad de sangrado.

Cambiar la presión y la tasa de flujo hace posible diseccionar tejido humano con menos trauma, sangrado y problemas postoperatorios, entre muchas otras aplicaciones existentes, más las que se van haciendo cada vez más evidentes.

Corte de vidrio

Al igual que en el campo de la medicina, el corte de vidrio por chorro de agua se utiliza debido a la capacidad de modificar, ajustar y cambiar el flujo de corte con la mayor precisión y el menor dañor posible al material.

Cortar vidrio es un proceso muy delicado que requiere herramientas de precisión para evitar perforar o romper el vidrio.

La capacidad del corte por chorro de agua para cortar vidrio sin dañar su estructura interna conduce a un corte suave y eficiente.

El chorro omnidireccional puede cortar cualquier forma, configuración o pieza de trabajo hasta el más mínimo detalle.

El chorro de alta presión crea una precisión milimétrica, lo que lo hace capaz de cortar orificios, muescas y estructuras sin distorsiones.

Limpieza industrial

A diferencia de infinidad de procesos industriales que producen materiales no deseados durante la realización, además de que los tanques y conductos de almacenamiento industrial requieren limpieza debido a la acumulación de escamas y óxido.

El sistema de corte por chorro de agua a alta presión puede quitar y limpiar con seguridad equipos industriales, unidades de almacenamiento y tuberías, y la energía que produce es mucho mayor que la energía necesaria para que las incrustaciones, los revestimientos o los contaminantes se adhieran a una superficie contaminada.

Es un método de corte en frío excepcionalmente seguro para la limpieza industrial. Un factor clave para su uso es su eficiencia y rapidez, eliminando tiempos muertos.

Corte para la industria alimentaria 

El corte por chorro de agua de alimentos es un método de corte aprobado por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) que brinda beneficios productivos y sanitarios.

La industria alimentaria depende del corte por chorro de agua por su precisión y asistencia en el control de las porciones.

Una cortadora por chorro de agua es capaz de cortar carne, pescado, aves, pasteles y alimentos congelados con formas precisas y perfectas, con los tamaños y pesos programados, sin merma ni contaminación de tipo alguno.

La característica clave para el corte por chorro de agua de alimentos es el agua pura y limpia que es fundamental para su funcionamiento.

La velocidad a la que operan los cortadores de chorro de agua permite un procesamiento eficiente y rápido de productos alimenticios.

En electrónica

Como en otros sectores e industrias, en electrónica son muchas las ventajas de este sistema, pues reduce significativamente los costos mientras aumentan la eficiencia y la rentabilidad.

Entre sus muchos usos y aplicaciones, está el de placas de circuitos con alta precisión y detalle, ya sea que la placa esté llena o vacía, o tareas tan simples como pelar cables sin preocuparse por dañarlos.

Si se piensa en trabajos industriales para la industria de la construcción, entonces se pueden imaginar sus beneficios y ventajas competitivas.

Fibra de vidrio

La seguridad es el tema clave en el manejo de la fibra de vidrio, que requiere precisión, eficiencia y exactitud sin generar polvo ni residuos. Los cortes se realizan rápidamente a las dimensiones precisas de la aplicación.

Existen pocas limitaciones en cuanto a la rigidez de la fibra de vidrio que se corta, ya sea para dar forma al aislamiento o para deformar embarcaciones.

La fibra de vidrio se entrega en formas de corte de precisión, que se forman mediante corte por chorro de agua.

Tipos de máquinas chorro de agua 

Un componente clave de una máquina de corte por chorro de agua es el control de movimiento que cumple las múltiples funciones de controlar el movimiento del cortador y proporcionar un método para sujetar la pieza de trabajo en su lugar.

Hay varios tipos, tamaños, diseños y procesos utilizados para producir máquinas de corte por chorro de agua.

Muchas de las diferentes variedades cuentan con controladores CNC que mejoran aún más el proceso de corte y su precisión.

Control Numérico por Computadora (CNC)

Cada vez más común en estas máquinas es la integración del llamado Control Numérico por Computadora (CNC) que se puede programar para realizar múltiples tareas en una sola pasada sobre una pieza de trabajo de cualquier material.

El uso de la programación CNC para el corte por chorro de agua ha sido ampliamente utilizado durante muchos años y es una combinación del mejor proceso de corte con un control de precisión, en este caso en situaciones en las que el material a moldear y cortar es sensible a los procesos de alta temperatura. 

Máquinas de corte por chorro de agua de cama plana 

Este diseño permite un fácil acceso a la mesa para cargar y descargar materiales.

Una característica principal es su capacidad para recoger el agua del proceso de corte, así como cualquier material de desecho.

Las máquinas planas de corte por chorro de agua se utilizan por su bajo costo, capacidad para incidir sobre cualquier tipo de material sin producir calor, lo que elimina la necesidad de tratamiento térmico después del corte.

Portátiles

Con lo mejor de su tcnología a cuestas y la flexibilidad de poderse trasladar y montar en distintos escenarios y espacios de trabajo, son un método de corte económico, seguro para el medio ambiente y flexible para limpiar superficies contaminadas, eliminar rebabas y cortar el óxido, y adecuados para su uso en condiciones peligrosas y riesgosas, como la industria petrolera o la construcción de túneles y tuberías.

Tienen todas las características del agua a alta presión y velocidad y pueden cortar cualquier tipo de material.

Los dos tipos de máquinas portátiles de corte por chorro de agua se diferencian por la forma en que insertan el abrasivo en el chorro de agua.

Un método consiste en suministrar el abrasivo en el momento en que se libera a través de la boquilla. El segundo tipo menos efectivo es mezclar previamente el abrasivo con el agua antes de que se presurice. Hay ventajas y desventajas en esta modalidad.

Algunas marcas especializadas son:

TCI Cutting WaterJet:

Tienen varias series, como BP-C, BP-S, BP-M y BP-H, SM-C, SM-S y SM-M. Son máquinas de corte por agua a alta presión tipo puente con gran estabilidad, fuerza, flexibilidad y rendimiento.

Prussiani Engineering:

Las waterjet de esta firma son herramientas de corte por agua de alta precisión para cualquier tipo de material.

Tienen su software específico llamado WJ CAM y tienen 3 o 5 ejes de libertad en el cabezal de corte.

Por ejemplo, tienes los modelos NEW RIO 3 y NEW RIO 5, pero también te permiten personalizar las máquinas.

OMAX:

Es otro de los líderes mundiales que ofrecen varios tipos de máquinas de corte de alto rendimiento.

Entre sus modelos destacados se encuentran el globalMAX, la serie MAXIEM de mayor tamaño o el compacto ProtoMAX para el corte de piezas pequeñas…

¿Dónde aplicar el corte por chorro de agua?

El corte por chorro de agua se utiliza en industrias que van desde la minería a la industria aeroespacial y la fabricación de semiconductores, y todos aquellos sectores que requieren de alta precisión, velocidad o la capacidad de cortar diferentes materiales sin cambiar los métodos de corte.

El abanico de industrias que utilizan el corte por chorro de agua crece cada día, por su múltiples ventajas.

Si bien el costo de estas máquinas puede ser elevado, su uso creciente conllevará necesariamente a un ajuste a la baja mientras aumente su demanda, y las innovacviones tecnológivas.

Este modelo de máquinas de corte por chorro de agua a presión tiene mayor flexibilidad ya que se adaptan sin problema a las demandas del cliente y siguen creciendo en función de los requerimientos que el cliente necesite.

Usos comunes de las máquinas de corte con agua a presión

El corte por chorro de agua es un proceso mecánico que permite cortar cualquier tipo de material, mediante el fuerte impacto de un chorro de agua que ayuda a tener un acabado perfecto. 

Es uno de los procesos más utilizados en la actualidad, especialmente cuando se busca mecanizar piezas.

Además, es una de las herramientas más versátiles porque se puede aplicar en diversos trabajos.

Precauciones

Todas aquellas personas que se encarguen de la manipulación de la maquinaria deberán disponer del equipo necesario para su protección: ropa, cascos, guantes, calzado antideslizante, gafas, etc.

Las máquinas de corte por chorro de agua se pueden programar para realizar una amplia variedad de cortes según las necesidades de la aplicación.

Las máquinas de corte con agua a presión son capaces de realizar cortes simples tradicionales y cortes de 2, 3, 4 y 5 ejes.

Facilidad de uso

El proceso de corte por chorro de agua involucra el uso de una bomba de agua y una herramienta de corte para producir una corriente de agua de alta velocidad a tres veces la velocidad del sonido. Los mismos componentes se utilizan para crear cualquier tipo de corte en cualquier tipo de material. Esta falta de complejidad hace que el corte por chorro de agua sea un método de producción rentable y económico, ya sea que los cortes sean objetos 2D o 3D.

Puede ser capaz de cortar todo tipo de material pero de una forma mucho más sólida y firme, pues su corte es igual al de una sierra. Además, ofrece acabados más pulidos.

• Tecnología apropiada para el corte de una amplia variedad de materiales.
• Estructura autoportante de acero soldado para mesa de corte.
• Mesa y sobre fabricados íntegramente en acero inoxidable.
• Cabezal de corte montado sobre un puente de gran rigidez.
• Movimientos activados por husillos de recirculación de bolas y montados sobre guías lineales de primera calidad, asegurando alta precisión en los cortes con interpolación (curvas complejas).
• Sistema de lubricación automática.
• Todos los mecanismos de movimiento debidamente protegidos para una larga vida útil, guía del eje X con protección por sistema de laberinto y cortina.
• Doble guía y doble accionamiento para el eje Y.
• El concepto del puente que corre sobre el eje Y garantiza una mayor precisión.
• Todos los componentes críticos son de proveedores de marcas de prestigio.

Waterjet ha demostrado que puede realizar tareas que otras tecnologías simplemente no pueden.

Desde cortar detalles extremadamente finos en piedra, vidrio y metales, hasta perforar agujeros rápidamente y cortar titanio grueso, o cortar alimentos; el chorro de agua ha demostrado una flexibilidad única. 

1. Fuente de agua: Es obvio, pero por lo mismo es necesario indicar que se requiere de una fuente de abasto suficiente, o un depósito desde el cual se suministre el agua necesaria para el corte, sin interrupciones.
2. Generador de presión: es una pieza clave de la maquinaria para el corte por agua. Se trata básicamente de una bomba de ultra alta presión que genera un caudal de agua con presiones que pueden llegar a los 6,500 Bar. Eso es mucho más poderoso que una manguera contra incendios, y es un tipo de bomba especializada de alta tecnología.
3. Boquilla extrusora: Este es el nombre de la pieza de ingeniería que permite la transformación de la presión hidráulica en velocidad, para que esto derive en el paso de un hilo de agua del espesor de un cabello humano, a una velocidad que puede ser casi 4 veces la velocidad del sonido, de 330 metros por segundo.
4. Inyector de abrasivo: en este caso, al tratarse de granos de arena finísimos, que se integran al flujo de agua que viaja a velocidad supersónica, se requiere de un inyector de alta precisión que vaya suministrando y disficando por computadora los granos de arena, que se traducen en un auténtico rayo parecido a un láser, pero de agua con arena, un hilo degadísimo hecho de agua, aire y arena a una velocidad indescriptible, capaz de cortar metal como si fuera una barra de mantequilla. 
5. Mesa de corte: es la superficie sobre la cual se instala la máquina de corte, y en este caso, funciona como un recolector del agua misma, que es conducida a otro depósito donde se le aplica un proceso mínimo de depuraciónm y limpieza, para ser reutilizada. 

A detalle

El chorro de agua se puede incorporar a diferentes tipos de maquinaria: 

• Limpieza con agua a presión, principalmente para la eliminación de pintura. Es lo que se conoce comunmente como carcher, o las que se utilizan para el lavado de autos, en su justa proporción y ptencia, claro está. 
• Chorros utilizados para el corte longitudinal de tejido a alta velocidad. 
• Sistemas de un solo eje utilizados para el corte de productos de panadería, placas de fibrocemento u otros productos en rollo, u otros acoplados a robots de 7 ejes utilizados para recortar interiores de automóviles. La forma común en la que se presenta el corte por chorro de agua es la máquina herramienta, similar en apariencia a las máquinas de corte por láser o plasma.

Ecofriendly

Hemos ennumerado las múltiples ventajas del uso de esta tecnología, pero es necesario agregar quizá la más importante, y es su capacidad para no generar residuos, lo que tiene al menos tres ventajas en una, por un lado no contamina, y por el otro reduce costos, al no requerirse sistema alguno de eliminación de residuos, y si esto fuera poco, usa poca agua.

Su proceso es limpio, inodoro, libre de polvo y relativamente libre de calor.

Por si fuera poco, elimina partículas de polvo en el aire, humo, vapores y otros contaminantes. 

Utiliza muy poca agua (1/2 galón por minuto) y el agua utilizada se recicla como tratamiento para eliminar las impurezas que podrían obstruir la boquilla.

Y cuando ahblamos del uso de un abrasivo, hablamos de una sustancia natural rocosa no tóxica, prácticamente es arena.

Cuándo utilizar máquinas de corte

Al ser máquinas de corte de altra precisión, y relativamente peligrosas, el manejo manual es mínimo, y corresponde a la computadora o a robots la aplicación del corte mismo.

Lo primero que se hace es diseñar por ordenador la forma de las piezas o las líneas que se quieren realizar mediante software y ya con el diseño, se programa la máquina de corte por chorro de agua para que sepa por dónde cortar la pieza, sin generar residuos.

El software se ha ido sofisticando al paso de los años, de tal manera que hoy en día se puede manipular el material y definir desde la máquina misma la velocidad, la potencia, la dureza del material y otras características.

De este modo, desde el inicio hasta el final, no hay intervención de la mano del hombre, solo en caso de requerirse algún ajuste en el camino.

Esto reduce tiempo y riestos, y aumenta la productivad.

Existen normas y protocolos estrictos en el uso de estas máquinas por obvias razones.

La Cortadora de Agua a Presión puede sustituir a otras tecnologías, como fresado, láser, electroerosión o plasma.

No se utilizan gases ni líquidos nocivos en el corte por chorro de agua y no se generan residuos peligrosos.

En una superficie cortada por un chorro de agua no existen zonas de afectación térmica (ZAT) ni tensiones mecánicas. Es un proceso de corte en frío realmente versátil y eficiente.

Bien calibrada, la cortadora de agua a presión es capaz de aprovechar al máximo su potencial y cortar, de un solo golpe, un emparedado de materiales, a modo de paquete de capas de hasta 8 pulgadas de ancho, alrededor de 20 centímetros, lo que lo ubica en el mercado como una alterantiva muy socorrida en la modalidad de renta por hora, o si se tiene la capacidad y sobre todo, la necesidad, a través de la adquisición de un equipo de este tipo.

Beneficios de la cortadora de agua a presión

Los beneficios de esto son muchos, principalmente porque no requiere de proceso alguno de enfriamiento, como en otros tipos de cortes, y más aún, porque no deforma el material cortado, conservando todas sus propiedades.

Esta ventaja impacta decisivamente en algunas industrias de precisión, como en la industria aeroespacial, donde son permanentes las solicitudes o requerimientos para cortarse sin calor o, en el caso de tener que cortarse con calor, el borde requiere un “acabado” que implica la eliminación cuidadosa del material afectado por el calor. En este caso, no se requiere de ningún acabado, pues el corte es limpio y no genera residuos.

Agua pura 

En el principio, fue sólo agua, y lo que se perfeccionó fue el proceso y la máquina, siempre permitiendo alta precisión en el dibujo y el corte, con otra enorme ventaja, la pisibilidad de trabajar sin interrupciones, permanentemente. 

Entre los usos más importantes para el corte por chorro de agua pura en la actualidad se encuentran materiales como juntas, espuma, pañales desechables, papel tisú, plástico, alfombras y alimentos. La cantidad de industrias que incluyen estos materiales y productos es enorme, en todos los sectores y países, dejando atrás las sierras u otros sistemas costosos, ruidosos y contaminantes.

El chorro de agua abrasivo

Después llegó la innovación, al incluir los llamados “abrasivos”, el más común quizá, la arena, que se coloca en el cabezal de corte, y utiliza sobre los materiales más duros pero posiblemente delicados, como el maetal, la cerámica, la piedra, el vidrio y o algunos materiales compuestos.

Hay máquinas que funcionan con los dos sistemas, y pasan con un solo click del corte puro con chorro de agua al corte abrasivo, ya sea en una placa delgada o de más de 25 cm de espesor, en menos de 2 minutos. 

Si la presión de estas bombas de agua puede alcanzr los 6,500 bar y los 4,000 km/m en su impacto, se debe a que se ha incluido el abrasivo al flujo de agua supersónico, por mil el poder de corte.

En el proceso de innovación, se fue perfilando que el abrasivo debía mantenrse seco el mayor tiepo posible, o dicho de otro modo, hasta el último instante antes de ser disparado, por lo que se mantiene en una tolva de transferencia y se agrega al cabezal de corte en el último momento. 

Una vez en el cabezal de corte, el agua acelera el abrasivo y sale del tubo de mezcla como un proyectil disparado por un rifle, dentro de una mezcla de agua, abrasivo y un poco de aire. 

Por si las ventajas fueran pocas, el proceso ha reducido drásticamente el uso de agua, a 4 l/min y 0,45 kg/min de abrasivo. Los tamaños de grano abrasivo varían de 50 a 220, pero el grano 80 es el más común.

Proceso de corte en frío 

Es necesario enfatizar que además de sus muchas ventajas, el chorro de agua abrasiva elimina el material de manera diferente a otros procesos, ya que es un proceso en frío en el cual a cada impacto de cada grano de arena se elimina una cantidad muy pequeña de material, en lo que se conoce como una erosión supersónica en la que no se producen cambios de calor.

Como sucede con la llama de una vela cuando pasas un dedo por encima, el calor requiere de tiempo para propagarse. Si pasas el dedo rápidamente, el calor no alcanza a propagarse por la superficie de tu dedo.

En el proceso de corte en frío pasa lo mismo, es a una velocidad tan alta que el calor no alcanza a propagarse, disipándose prácticamente al instante posterior al corte.

El sistema de Corte por Chorro de Agua comenzó a aplicarse en los años 50 del siglo pasado, pero incrementó su uso y aplicaciones en la década del 70.

Primero con materiales blandos, cartón, plástico, papel, si bien las investigaciones e innovaciones en la maquinaria y el proceso, así como el desarrollo tecnológico llevaron a la inclusión del abrasivo en el proceso, lo que permitió pasar al corte de materiales duros como el metal, lo que abrió el mercado a prácticamente todas las industrias.

Funcionamiento del corte por chorro de agua

Su funcionamiento, aparentemente sencillo o simple, no lo es tanto, si bien el corte por chorro de agua a presión implica que el agua circula desde la bomba hasta el cabezal de apoyo a alta presión, lo que permite el corte del material.

Ventajas del Corte por Chorro de Agua a Presión

Pero esto, que aparentemente es sencillo, está programado por computadora, pues parte del encanto está en la precisión del corte y la limpieza, con cero residuos, eliminando algunos pasos como el pulido o limado de virutas, lo que también trae consigo reducción de costos.

Adicionalmente, en el cabezal de corte hay una válvula accionada neumáticamente que fuerza el agua a través de un orificio de diámetro pequeño, creando así un flujo de agua supersónico, literalmente.

Para soportar esta presión, los materiales son complejos y de alta tecnología, pues mientras el chorro de agua en un grifo común es de sólo 4 bar (la medida de presión), o en una manguera contra incendios alcanza los 14 bar, en una máquina de corte por chorro de agua, las bombas alcanzan entre 4,100 y 6,500 bar, con precisión milimétrica, lo que hace imposible un manejo manual operado simplemente por operadores, por más calificados que estén. Estas máquinas CNC operan siempre por computadora.

¿Cómo cortan las máquinas de corte por chorro de agua?

Ahora bien, también hay que decir que el chorro de agua realmente no corta solo gracias a la presión, sino que aprovecha la relación entre presión y velocidad.

La presión se convierte en velocidad cuando el agua pasa a través del orificio del cabezal de corte.

Cuanto mayor sea la presión, mayor será el caudal. A 4 bar, el agua corriente que sale de un grifo viaja a 103 km/h. A 6,500 bar, el chorro de agua viaja a casi 4,000 km/h, más de tres veces más rápido que la velocidad del sonido.

El corte por chorro de agua es uno de los sistemas con mayor alcance y dinamismo, tanto en espesores como en variedad de materiales, si bien para el corte de metales ha probado ser una alternativa más lenta que otras opciones de corte.

Otra ventaja de este sistema innovador es que no deforma el material que se está cortando, gracias a que casi no genera calor, si bien hay que atender a la condición de los materiales, y dependerá de si el material a cortar está libre de estrés para que se mantenga inalterado después de que termine de cortar con un chorro de agua. 

¿Qué materiales no se utilizan en el Corte por Chorro de Agua?

No así se trabaja con material que albergue tensión por otros, como sucede con el vidrio templado, por ejemplo, que debido al proceso con el que fue creado está permanentemente estresado, por lo que se puede romper en miles de pequeños fragmentos si es sometido a un proceso de corte como éste.

De hecho, nunca se debe cortar el vidrio templado, ni siquiera con un chorro de agua. 

Desventajas del Corte por Chorro de Agua

Entre las desventajas del corte por chorro de agua, está el hecho de que el mantenimiento puede ser más elevado y frecuente que otros sistemas, además de que los consumibles tienen un costo alto y el gasto de puede ser alto, lo que puede significar una afectación a la empresa, pese a tener todas las ventajas que hemos mencionado.

Recomendaciones

Para este sistema, no se recomienda superar la capacidad de corte máxima en acero de hasta 150 mm.

El agujero que puede cortar es de 0,5 mm, el más pequeño con calidad es de 1 de espesor si cortamos con oxígeno y de 0,5 mm de espesor con nitrógeno.

La velocidad media de corte de acero para un espesor de 5 mm es de 0,5 m/min, para un espesor de 16 mm es de 0,1 m/min y para un espesor de 25 mm es de 0,05 m/min.

Estas recomendaciones garantizan buena calidad en el proceso y los resultados, y las adecuaciones y preparaciones de las máquinas no son complejas, lo que agiliza el trabajo en todos sentidos.