Cortador de chorro de agua
Un cortador de chorro de agua , también conocido como chorro de agua o chorro de agua , es una herramienta industrial capaz de cortar una amplia variedad de materiales utilizando un chorro de agua a muy alta presión o una mezcla de agua y una sustancia abrasiva . El término chorro abrasivo se refiere específicamente al uso de una mezcla de agua y abrasivo para cortar materiales duros como metal, piedra o vidrio, mientras que los términos corte con chorro de agua pura y corte solo con agua se refieren al corte con chorro de agua sin el uso de abrasivos añadidos, a menudo utilizado para materiales más blandos como madera o caucho. [1]
El corte por chorro de agua se utiliza a menudo durante la fabricación de piezas de máquinas. Es el método preferido cuando los materiales que se cortan son sensibles a las altas temperaturas generadas por otros métodos; ejemplos de tales materiales incluyen plástico y aluminio. El corte por chorro de agua se utiliza en diversas industrias, incluidas la minería y la aeroespacial , para cortar, dar forma y escariar .
Si bien el uso de agua a alta presión para la erosión se remonta a mediados del siglo XIX con la minería hidráulica , no fue hasta la década de 1930 que los chorros estrechos de agua comenzaron a aparecer como un dispositivo de corte industrial. En 1933, Paper Patents Company en Wisconsin desarrolló una máquina de medición, corte y bobinado de papel que usaba una boquilla de chorro de agua que se movía en diagonal para cortar una hoja de papel continuo que se movía horizontalmente. [2] Estas primeras aplicaciones se realizaron a baja presión y restringidas a materiales blandos como el papel.
La tecnología de chorro de agua evolucionó en la era de la posguerra a medida que investigadores de todo el mundo buscaban nuevos métodos de sistemas de corte eficientes. En 1956, Carl Johnson de Durox International en Luxemburgo desarrolló un método para cortar formas de plástico utilizando un chorro de agua de alta presión de chorro fino, pero esos materiales, como el papel, eran materiales blandos. [3] En 1958, Billie Schwacha, de North American Aviation, desarrolló un sistema que utiliza líquido a ultra alta presión para cortar materiales duros. [4] Este sistema usaba una bomba de 100.000 psi (690 MPa) para entregar un chorro de líquido hipersónico que podía cortar aleaciones de alta resistencia como el acero inoxidable PH15-7-MO. Utilizado para cortar laminado de nido de abeja para la Mach 3 North American XB-70 Valkyrie , este método de corte resultó endeslaminado a alta velocidad, requiriendo cambios en el proceso de fabricación. [5]
Si bien no fue efectivo para el proyecto XB-70, el concepto era válido y se siguieron investigando para desarrollar el corte por chorro de agua. En 1962, Philip Rice de Union Carbide exploró el uso de un chorro de agua pulsante de hasta 50.000 psi (340 MPa) para cortar metales, piedra y otros materiales. [6] La investigación de SJ Leach y GL Walker a mediados de la década de 1960 amplió el corte tradicional con chorro de agua de carbón para determinar la forma ideal de la boquilla para el corte de piedra con chorro de agua a alta presión, [7] y Norman Franz a finales de la década de 1960 se centró en el corte con chorro de agua de materiales blandos disolviendo polímeros de cadena larga en el agua para mejorar la cohesión de la corriente en chorro. [8]A principios de la década de 1970, el deseo de mejorar la durabilidad de la boquilla de chorro de agua llevó a Ray Chadwick, Michael Kurko y Joseph Corriveau de Bendix Corporation a pensar en la idea de utilizar cristal de corindón para formar un orificio de chorro de agua, [9] mientras que Norman Franz amplió esto y creó una boquilla de chorro de agua con un orificio tan pequeño como 0.002 pulgadas (0.051 mm) que operaba a presiones de hasta 70,000 psi (480 MPa). [10] John Olsen, junto con George Hurlburt y Louis Kapcsandy en Flow Research (más tarde Flow Industries), mejoraron aún más el potencial comercial del chorro de agua al demostrar que tratar el agua de antemano podría aumentar la vida operativa de la boquilla. [11]
