Cortando más que metal con un chorro de agua

Vidrio, piedra, hule son algunas de las posibilidades

February 9, 2010

By: ,

waterjet image

Con el equipo de corte por chorro de agua, los talleres ya no están limitados al mundo de las fabricaciones de metal. Éstos pueden buscar nuevos negocios en áreas que alguna vez se consideraron poco realistas.

Dicho de manera simple, un chorro de agua es capaz de cortar casi cualquier material en 2-D, usualmente de 6 hasta 12 pulgadas de espesor, pero se pueden cortar materiales más gruesos si el operador va lo suficientemente lento. La corriente de corte de diámetro pequeño del chorro de agua—aproximadamente de 0.040 a 0.050 pulgadas—le permite producir esquinas cerradas con tolerancias muy altas.

Además, el chorro de agua es un proceso de corte "frío" que no produce áreas afectadas por el calor ni bordes quemados. Estos factores significan que se requieren pocas operaciones secundarias o ninguna para la mayoría de las aplicaciones. Materiales exóticos como el titanio, Hastelloy®, y otras aleaciones se cortan fácilmente sin necesidad de pretaladrar agujeros.

Pero eso no acaba aquí. Un chorro de agua puede cortar materiales tanto duros como suaves, incluyendo titanio, acero inoxidable, aluminio, municiones, aleaciones exóticas, materiales compuestos, piedra, mármol, baldosa, vidrio, todo tipo de juntas o sellos, espuma, hule, aislamiento, textil y alimentos. Los materiales suaves se cortan sólo con agua, mientras que los materiales duros requieren una corriente de agua mezclada con granos finos de granate abrasivo.

En estos días en que los talleres de fabricación están buscando protección contra las altas y bajas de estar vinculados demasia­do cerca a un segmento manufacturero, los dueños de los talleres deben ver a las máquinas cortadoras de chorro de agua como una llave a la diversificación. Estos talleres podrían estar cortando vidrio, piedra y espuma tan fácilmente como cortar metales.

Una clara comprensión del corte de vidrio

El corte de vidrio es una aplicación adecuada para un chorro de agua. Sin ningún cambio de configuración o herramental, un fabricante puede pasar de cortar chapa metálica a cortar vidrio delicado. De hecho, un chorro de agua puede cortar el vidrio laminado antibalas más fuerte en el mercado—el cual puede tener un espesor de 4 pulgadas.

La corriente de corte muy fina permite que se corte casi cualquier forma (vea la Figura 1), sin importar qué tan fina o intrincada sea, casi sin fuerza alguna del proceso de corte que esté siendo aplicado al vidrio. Esto difiere de un método de corte de vidrio más tradicional, como una rebajadora (router) rotativa, en la cual se aplica carga a la superficie. Para evitar hacer pedazos el vidrio, lo cual es una posibilidad real, los operadores del chorro de agua deben usar perforación a baja presión.

El corte de vidrio con un chorro de agua además puede hacerse muy rápido. Un chorro de agua es capaz de cortar vidrio de 0.25 pulgadas de espesor a más de 40 pulgadas por minuto (IPM) (1 metro por minuto).

Al cortar vidrio con un chorro de agua, un operador usa el mismo abrasivo, muy probablemente granate, que al cortar metal. Sin embargo, el operador usa menos abrasivo. Al cortar metal, se consume 1 lb. (0.45kg) de abrasivo, al cortar vidrio se consumen de 0.25 lb a 0.50 lb (113 a 227g).

Como en el corte de metal, el chorro de agua deja unas cuantas milésimas de pulgada de inclinación en el material de vidrio. Esto no es de gran importancia para los clientes pues los métodos de corte tradicional usualmente dejan 0.50 pulgadas de inclinación. El chorro de agua abrasivo además deja un acabado de alta calidad, libre de fallas, fracturas diminutas y astillas.

waterjet glass materials

Figure 1 Este bloque de vidrio se cortó con una cabeza de corte de chorro de agua de cinco ejes que permitió el biselado.

Un chorro de agua con una cabeza de corte de cinco ejes puede biselar y chaflanar vidrio, lo cual es difícil de hacer con métodos de corte tradicionales.

¿Para qué tipo de aplicaciones podría cortar vidrio un taller? El vidrio cortado con chorro de agua se usa comúnmente en fi­guras recortadas, agujeros de protecciones contra salpicaduras, duchas sin armazón, espejos, y otras aplicaciones arquitectónicas. Con un chorro de agua, los fabricantes pueden cortar radios, contornos y perfiles de cualquier forma. Puede cortar un radio interior hasta de un valor de 0.020 pulgadas a 0.030 pulgadas.

Los datos concretos del corte de piedra

Un tamaño pequeño de corriente de chorro de agua y una capacidad de perforación de baja presión lo hacen también adecuado para corte de piedra. Con presiones sumamente altas, hasta de 60,000 PSI, una co­rriente de chorro de agua puede manejar un material hasta de 6 pulgadas de espesor.

La velocidad a la cual una máquina de corte por chorro de agua puede cortar piedra depende de la calidad del corte deseado y del color del material. Por ejemplo, el grani­to negro es muy duro y requiere una velocidad de corte lenta, y el granito amarillo es menos denso. Una máquina de corte por chorro de agua puede cortar una encimera de granito de 1.25 pulgadas de espesor a una velocidad de 5 IPM a 12 IPM (12.7 a 30.5cm por minuto), y una protección contra salpicaduras de 0.75 pulgadas de espesor a una velocidad de 8 IPM a 15 IPM (20.3 a 38.1cm por minuto).

Una vez más, el granate es el abrasivo de elección para cortar piedra. Se consume aproximadamente la misma cantidad de abrasivo al cortar piedra que la que se usa al cortar metal.

Quizás la consideración más importante para un taller que está contemplando el corte de piedra es el manejo del material. Las losas de piedra son pesadas, pero deben manejarse con cuidado. Una superficie estropeada no es aceptable para el cliente.

Además, las losas, que usualmente son de 5 pies por 6 pies (1.5m x 1.8m) ó 6 pies por 7 pies (1.8m x 2.1m), tienen que moverse en la posición vertical. Si se mueven en la posición horizontal, las losas se rompen o fracturan bajo su propio peso.

He ahí por qué un taller debe conside­rar actualizaciones de manejo de material cuando trabaja con materiales de piedra. Pueden usarse levantadores de ventosas, pero las losas siguen corriendo un gran riesgo de fracturarse. Algunos sistemas de manejo de material están diseñados especialmente para mover las losas en la posición vertical y luego moverlas lentamente con brazos hidráulicos a la posición horizontal sobre la cama de corte. La capacidad máxima de carga de dicho equipo típicamente es de 1,100 libras (499kg).

La ligera inclinación que una máquina de corte por chorro de agua podría dejar no representa un problema para la mayoría de las aplicaciones de corte de piedra. De todos modos usualmente se requiere pulido, pero con un chorro de agua no se requerirá tanto tiempo para acabado secundario.

Debido a que el chorro de agua produce un corte muy limpio, un taller no necesita preocuparse de rectificar después del corte para que la piedra cumpla con las especificaciones exactas. El software de programación ayuda a la máquina de corte por chorro de agua a proporcionar un corte de piedra a las dimensiones exactas requeridas.

waterjet stone materials

Figure 2 Una máquina de corte por chorro de agua y un buen paquete de software de programación hacen del corte de incrustaciones decorativas de piedra un trabajo simple.

¿Qué tipo de aplicaciones para piedra podría cortar un taller? Los usos finales obvios pueden verse por toda la casa—encimeras de cocina y baño, protecciones contra salpicaduras, pisos (vea la figura 2), y accesorios para diseño de jardines.

Cuando el hule da con el chorro de agua

El corte por chorro de agua también es adecuado para muchos materiales de espuma, hule, plástico, de aislamiento y tejidos, y un taller no tiene que preocuparse de los dolores de cabeza por el manejo de material asociados con material con superficie sensible como el vidrio y la piedra.

Un programador puede planear un nido muy cerrado, y debido a la fina corriente de corte del chorro de agua, se pueden obtener buenos rendimientos de los materiales. Un chorro de agua puede manejar corte en pila, con un espesor de hasta 8 pulgadas (20.3cm).

El beneficio real que ofrece el chorro de agua para cortar estos materiales es la velocidad. Cabezas múltiples de corte combinadas con sistemas de alimentación de banda transportadora pueden lograr velocidades de corte de casi 1,000 IPM (25.4 me­tros por minuto).

Típicamente, esos materiales de hule, espuma y similares se cortan usando un dado de regla de acero, el cual tiene que ser diseñado y construido para cada trabajo de corte. Un chorro de agua reemplaza la necesidad del dado, el cual puede costar miles de dólares.

Los talleres que cortan plásticos no tienen que preocuparse por el proceso de corte interactuando con el material y liberando humos tóxicos. La naturaleza fría de la corriente del chorro de agua elimina la posibilidad de tales interacciones.

Corte de materiales no metálicos en el futuro

El corte de materiales no metálicos se va a incrementar en el futuro, especialmente conforme la gente se dé más cuenta de las tendencias globales. Por ejemplo, el uso de vidrio como un elemento arquitectónico en edificios tanto comerciales como residenciales en Asia y en Europa eclipsa el uso en E.U. El vidrio tintado se usa ampliamente en Asia y en Europa como protección contra salpicaduras en comparación con materiales de piedra.

Además, más componentes aeroespaciales se están haciendo de materiales compuestos en lugar de metal. Boeing, por ejemplo, dio a conocer que su 787 Dreamliner se hará en su mayor parte de material compuesto.

Un fabricante con una máquina de corte por chorro de agua puede aprovechar estas tendencias, mientras que corta simultáneamente la hoja y placa metálica que le ayudó a construir el negocio.



FMA Communications Inc.

Dan Davis

Editor in Chief
FMA Communications Inc.
833 Featherstone Road
Rockford, IL 61107
Phone: 815-227-8281

Related Companies

More in Waterjet Cutting from TheFabricator.com

comments powered by Disqus