Cięcie wodą (metoda Water Jet)

Cięcie wodą (metoda Water Jet) to innowacyjna technologia wykorzystująca strumień wody o ekstremalnie wysokim ciśnieniu w celu przecięcia wszelkiego rodzaju materiału od kamienia po metale aż do szkła, drewna czy tworzyw sztucznych. Kluczową zaletą Water Jet jest brak oddziaływania cieplnego na obrabiany surowiec.

Cięcie strumieniem wody – technologia na fali wznoszącej
Cięcie wodą WaterJet – technologia na fali
Waterjet – nowoczesna technologia cięcia strumieniem wody

Technologia waterjet (zwana też obróbką strumieniowo-ścierną, obróbką hydro-ścierną, obróbką wodno-ścierną, obróbką hydro-abrazyjną, abrasive waterjet) służy do przecinania lub czyszczenia materiałów z wykorzystaniem wody pod wysokim ciśnieniem. Ten rodzaj obróbki wykorzystuje siłę wytworzonej strugi wody z dodatkiem ścierniwa do sterowanego szlifowania materiałów. W dużym uproszczeniu jest to wykorzystanie strumienia wody o ekstremalnie wysokim ciśnieniu w celu przecięcia materiału o grubości nie przekraczającej 200 mm.

Technologia cięcia wodą wykorzystuje strugę wody z domieszką ścierniwa, która pod wpływem nadzwyczajnie wysokiego ciśnieniu pozwala na przecinanie i obróbkę szerokiego asortymentu materiałów. Metoda nie ma sobie równych w przypadku cięcia cienkich, delikatnych materiałów np. aluminiowych blach, cienkich szyb, tektury, papieru, plexi itd. Ale sprawdza się także, jak wspomniano wyżej, w przypadku cięcia materiałów o grubości 200 mm. Podstawową zaletą tego sposobu obróbki materiałów jest bardzo niska temperatura cięcia i wysoka dokładność krawędzi cięcia.

Ponieważ technologia cięcia strumieniem wodnym jest metodą nie wymagającą użycia żadnych środków chemicznych, tym samym jest przyjazna środowisku, a to w dzisiejszych czasach dla wielu firm ma kluczowe znaczenie.

Cięcie strumieniem wodnym to proces cięcia na zimno, który eliminuje tworzenie się żużla i popiołu – są to z kolei niekorzystne skutki uboczne, występujące podczas stosowania plazmy i cięcia laserowego.

Cięcie wodą z powodzeniem więc zastępuje laser lub plazmę, zapewniając jednocześnie lepszą precyzję oraz możliwość poddania obróbce znacznie grubszego materiału.
Technologia cięcia strumieniem wody opracowana została niemal pół wieku temu. Jednak dopiero na początku XXI wieku pojawiły się specjalistyczne maszyny zwane wycinarkami CNC waterjet, dzięki którym cięcie strumieniem wody zaczęto stosować na co dzień.

Za pomocą strumienia wody można przeciąć każdy materiał, w tym kamień, kafel, szkło, metal, gąbkę, gumę, plastik i artykuły żywnościowe. Cięcie wodą daje możliwość wycinania wodą dużych elementów lub kilku jednocześnie. Gdy cięte są miękkie i cienkie materiały, to sama woda całkowicie wystarcza…

… jednak w przypadku twardszego i grubszego tworzywa, konieczne jest użycie wody z domieszką środka ściernego (garnetu). Waterjet wykorzystuje strumień wody o bardzo wysokim ciśnieniu jako nośnik dla materiału ściernego, którym jest piasek granatu, czyli garnet. Odbywa się to w taki sposób, że woda rozpędza ścierniwo do prędkości zbliżonej do prędkości dźwięku (340,3 m/s), co odpowiada za niesamowitą precyzję, jaką gwarantuje technologia cięcia wodą. Sam garnet można porównać do piasku z tym, że jest on zdecydowanie twardszy i ma znacznie ostrzejsze krawędzie.

Maszyny do cięcia wody zbudowane są z dwóch urządzeń – pompy wysokociśnieniowej i wycinarki. Pompa dostarcza wodę pod ciśnieniem 3300-3800 barów, a wycinarka kieruje strumień w pożądanym kierunku. W wycinarce następuje mieszanie wody z garnetem, następnie zostaje ona wypuszczona przez otwór zwany kryzą z prędkością porównywalną do prędkości dźwięku. Tak ciśnienie zmienia się w energię kinetyczną i jest w stanie przeciąć materiały o różnej grubości.

Wycinanie wodą polega na wykorzystaniu wysokiego ciśnienia strumienia wody do wprowadzenia w ruch cząsteczek ścierniwa, które zostaje zassane do komory miksującej. Woda zmieszana ze ścierniwem przedostaje się do specjalnej dyszy hydrościernej, a strumień wydostając się z niej, może ciąć nawet najbardziej twarde materiały. Woda jednocześnie chłodzi materiał poddawany procesowi cięcia, przez co nie występuje ryzyko odkształcenia się go, ani też nie dochodzi do niepożądanych naprężeń lub nadmiernego wzrostu temperatury w obszarze obróbki. Cięcie strumieniem wody może być stosowane przy obróbce blach nierdzewnych i aluminiowych.

Cięcie wodą kojarzy się raczej z produkcją, a nie sztuką. Tymczasem  waterjet  jest idealnym narzędziem do odtwarzania i tworzenia nowych dzieł sztuki – wspominamy o tym niżej. Waterjet dzięki swojej precyzji pozwala na wycięcie dowolnego kształtu w kamieniu, gresie czy płytkach ceramicznych. 

Obróbka strumieniowo-ścierna, posiada wiele zalet, do najważniejszych z nich należą: możliwość cięcia praktycznie wszystkich odmian materiałów, wysokiej jakości cięte krawędzie, brak wpływu na strukturę wierzchnią materiału, co eliminuje potrzebę obróbki wykańczającej, wykonanie dowolnych kształtów, technologia przyjazna środowisku, podczas obróbki nie wytwarzane są szkodliwe opary czy niebezpieczne odpady, błyskawiczna i efektywna obróbka surowca.

Waterjet jest niezwykle konkurencyjne w porównaniu do innych metod cięcia. Przede wszystkim, strumień wody przecina materiały znacznie grubsze niż może to wykonać laser czy cięcie plazmą. Poza tym wykonana obróbka charakteryzuje się zdecydowaną precyzyjnością niż w przypadku  innych sposobów. Dodatkowo, materiał nie jest poddawany działaniu wysokiej temperatury, jak to bywa przy cięciu termicznym. Dzięki temu przycinany surowiec nie jest narażony na uszkodzenia mechaniczne w postaci rys czy mikropęknięć.

W przeciwieństwie do technologii cięcia laserem czy plazmą, w przypadku cięcia strumieniem wodnym na krawędzi cięcia nie powstają zadziory, które trzeba dodatkowo obrabiać, a sam materiał nie zmienia się pod wpływem wysokiej temperatury, nacisków mechanicznych czy oddziaływań chemicznych. Kolejnym atutem technologii cięcia wodą jest krótki proces przygotowania produkcji, co w połączeniu z oprogramowaniem CNC daje możliwość korzystania z tej metody zarówno podczas produkcji jednostkowej jak i produkcji w skali makro. Opisywana technologia doskonale nadaje się do cięcia wszelkiego rodzaju metali, szkła, drewna, tekstyliów, gumy, ceramiki, kamieni naturalnych, kompozytów, tworzyw sztucznych i wielu innych materiałów, których nie da się tak dobrze ciąć przy pomocy innych technik cięcia.

Dzięki technologii cięcia wodą możemy uzyskać dowolnie wybrany kształt w prawie każdym materiale. Zaletami cięcia strumieniem wody są m.in. wysoka jakość krawędzi, możliwość realizacji nawet najbardziej innowacyjnych kształtów w materiałach trudnoobrabialnych, brak wpływu na właściwości ciętego materiału, możliwość cięcia materiałów bez naruszenia ich struktury i zmiany właściwości, ponieważ podczas procesu nie powstaje tzw. strefa wpływu ciepła.

Woda pod wysokim ciśnieniem poradzi sobie ze stalą węglową i nierdzewną, metalami kolorowymi i ich stopami, szkłem, ceramiką, gresem, gumą, tworzywami sztucznymi, kamieniem, drewnem oraz innymi materiałami. Ponadto jest to technika ekologiczna, ponieważ przy jej stosowaniu nie powstają opady ani szkodliwe opary. Urządzenia watejet nie powodują powstania mikropęknięć przy obrabianiu materiału i nie odkształcają materiału tak, jak ma to miejsce przy wykorzystaniu wysokiej temperatury. Cięcie stali i twardych materiałów strumieniem wodnym nie powoduje tzw. naprężeń mechanicznych na powierzchni obróbki, krawędzie nie nagrzewają się, co pozwala uniknąć odkształceń i twardnienia materiałów oraz tworzenia się zadziorów. Cienki strumień czystej wody doskonale sprawdza się podczas obróbki miękkich materiałów. Specjalistyczne oprogramowanie do optymalizacji rozkładu elementów na arkuszu surowca pozwala uniknąć strat, minimalizując odpad produkcyjny i zapewniając efektywne wykorzystanie ciętego materiału.

– Cięcie metalu – obróbka wodą nie powoduje tzw. „naprężeń” mechanicznych na powierzchni cięcia, więc nie musisz obawiać się odkształcenia, twardnienia materiału, czy tworzenia się tzw. zadziorów. Po skończonej pracy powierzchnia tworzywa pozostaje gładka i jednolita, co eliminuje potrzebę zastosowania wtórnej obróbki wykończeniowej. Poza tym, nie występują znaczne straty ciętego materiału, a to oznacza, że jest wykorzystywany bardziej efektywnie. Od teraz wytniesz wszystkie metale kolorowe, a także ich stopy,

– Cięcie ceramiki, kamienia – sztuka cięcia wodą przysłużyła się do powstania wielu dzieł artystycznych. Takiego efektu praktycznie nie można uzyskać, używając tradycyjnych metod, jak laser, czy plazma, ponieważ kamień jest niezwykle kruchym i trudnym w obróbce surowcem. To właśnie niesamowita dokładność maszyny, wykorzystującej strumień wodny pod ekstremalnie wysokim ciśnieniem, gwarantuje precyzję odwzorowania skomplikowanego wzoru. Metoda pozwala na przecinanie granitu, marmuru, ceramiki i kamienia sztucznego z dokładnością 0,2 mm w dowolnych krzywych cięcia eliminując mikronaprężenia oraz w jakości porównywalnej do obróbki narzędziami diamentowymi;

– Cięcie szkła – przecinanie szkła technologią waterjet nie uszkadza powierzchni ani krawędzi cięcia. Pozwala na przecinanie szkła lustrzanego lub sklejonego bez uszkodzenia zarówno powłoki jak i kleju;

– Cięcie materiałów miękkich – przecinanie miękkich materiałów, takich jak dywany, pianka, skóra, pleksiglas, sklejki, laminaty, tektura lub folie PCV, pozwala na szybkie i precyzyjne wycinanie kształtów do intarsji, tapicerek lub układanek dla dzieci, począwszy od dekoracji wnętrz, a kończąc na uszczelnieniu o bardzo skomplikowanych kształtach.

– Cięcie stali – tylko cięcie wodą zapewnia niesamowitą precyzję, dzięki której perfekcyjnie wytniesz każdy, nawet najdrobniejszy, detal. Tradycyjne metody obróbki stali wymagają wykonania końcowych poprawek, za to technologia CNC gwarantuje szybką i łatwą pracę, a efekty są zdumiewające. Z nami wytniesz każdy rodzaj stali – od narzędziowej po kwasoodporną i pancerną.

Cięcie wodą daje możliwość wycinania z precyzją 0,1mm materiałów: kamień naturalny i konglomerat, stal węglowa, stal nierdzewna, metale kolorowe i stopy metali kolorowych, szkło i poliwęglan, ceramika, gres, guma i tworzywa sztuczne, drewno i płyty drewnopochodne.

Dzięki profesjonalnym urządzeniom będących w dyspozycji firmy Impressmetal, zapewniamy precyzję cięcia i wycinkę dowolnych, nawet tych najbardziej skomplikowanych kształtów, o wysokiej jakości, gładkich krawędziach. Możemy wycinać wodą dużych elementów lub kilku jednocześnie. Mając świadomość złożoności materiałów i surowców, do każdej zamówionej usługi obróbki wodno-ściernej podchodzimy w sposób indywidualny, a wykonywane przez nas zlecenia są dokładne, sprawne i rzetelne. Wychodząc naprzeciw potrzebom naszych klientów, jesteśmy otwarci na wszelkie propozycje, chętnie dzieląc się także naszym doświadczeniem.

Firma Impressmetal specjalizuje się w wykorzystaniu technologii cięcia wodą w celu uzyskania dowolnych kształtów w różnych materiałach. Metoda ta umożliwia cięcie niemal wszystkich kształtów w sposób szybszy i precyzyjniejszy. Narzędziem tnącym jest strumień wody o bardzo wysokim ciśnieniu, który umożliwia obróbkę prawie wszystkich znanych materiałów. 

Nasze urządzenia pozwalają osiągnąć wysoką precyzję i jakość powierzchni ciętej oraz gładką, równą krawędź detali, dzięki czemu wykonywane przez nas elementy nie wymagają dalszej obróbki mechanicznej jak frezowanie czy toczenie. Maszyna zapewnia niezawodne działanie i skrócenie czasu produkcji. Tniemy w następujących materiałach: stal: żeliwo, kwasoodporana, żaroodporna, konstrukcyjna, węglowa, nierdzewna itp., metale kolorowe i stopy metali kolorowych, szkło i poliwęglan, kamień naturalny i konglomerat, ceramika, gres, tworzywa sztuczne, guma, pianka, drewno i materiały drewnopodobne, laminaty oraz tekstylia i skóra naturalna.

Cięcie wodą to innowacyjna technologia z powodzeniem stosowana przez firmę Impressmetal, wykorzystuje ona strumień wody o ekstremalnie wysokim ciśnieniu w celu przecięcia wszelkiego rodzaju materiału – od kamienia po metale aż do szkła, drewna czy tworzyw sztucznych!