Cortador de chorro de agua
Una cortadora por chorro de agua , también conocida 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 una presión extremadamente alta , 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 chorro de agua puro y corte solo con agua se refieren al corte por chorro de agua sin el uso de abrasivos añadidos, a menudo Se utiliza para materiales más blandos como la madera o el 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 varias 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 de agua estrechos 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 se restringieron a materiales blandos como el papel.
La tecnología de chorro de agua evolucionó en la era de la posguerra a medida que los 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 a 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 usaba líquido de ultra alta presión para cortar materiales duros. [4] Este sistema utilizaba una bomba de 690 MPa (100 000 psi) para generar 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 Mach 3 North American XB-70 Valkyrie , este método de corte dio como resultadodelaminación a alta velocidad, lo que requiere cambios en el proceso de fabricación. [5]
Si bien no fue efectivo para el proyecto XB-70, el concepto era válido y continuaron las investigaciones 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 realizada por SJ Leach y GL Walker a mediados de la década de 1960 amplió el corte por chorro de agua de carbón tradicional para determinar la forma ideal de la boquilla para el corte de piedra por chorro de agua a alta presión, [7] y Norman Franz a fines de la década de 1960 se centró en el corte por 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 tener la idea de usar 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]
