Taglio ad acqua: come funziona e dove si usa
Esistono numerosi tecniche di taglio, come il taglio al plasma o il taglio laser. Tuttavia, negli ultimi anni una tecnologia ha guadagnato maggiore popolarità rispetto ad altri processi di taglio. Il Wasserstrahlschneidmaschinen è infatti diventato uno dei processi di taglio di metalli più utilizzato in molteplici settori.
È veramente possibile tagliare con l'acqua? E se sì, quali materiali?
I primi usi del taglio ad acqua risalgono agli anni ’70, inizialmente solo su materiali morbidi come il cartone. Un decennio dopo è stato inventato il taglio a getto d'acqua abrasivo, che ha permesso di iniziare a tagliare anche materiali più duri, come la pietra e il metallo.
Qual è la differenza tra il taglio ad acqua pura e abrasivo?
Il taglio ad acqua pura funziona esattamente come suggerisce il suo nome, ovvero utilizza solamente un flusso di acqua ad altissima pressione per tagliare. Con questo tipo di tecnologia, tuttavia, i vantaggi sono limitati al taglio di materiali morbidi e/o sottili come tessuto, cartone o gomma.
La tecnologia a getto d'acqua abrasivo, invece, estende i vantaggi al taglio di materiali più duri come metallo, legno e vetro, ceramica e pietra. Gli abrasivi a getto d'acqua sono tipicamente in granato, con una grana che va da 50 a 220 mesh.
Come funziona la tecnologia Waterjet?
Fondamentalmente, l'acqua fluisce dalla pompa alla testa di taglio. Nella testa di taglio è presente una valvola ad azionamento pneumatico che fa passare l'acqua attraverso un orifizio in una pietra preziosa di piccolissimo diametro, creando un flusso d'acqua supersonico.
Per dare un'idea della pressione dell'acqua, nei nostri rubinetti di casa la pressione è di solito di 4 bar, in una macchina da taglio a getto d'acqua, la pressione è solitamente compresa tra 4100 e 6500 bar. Maggiore è la pressione, maggiore è la velocità del flusso. A 4 bar, l'acqua del un rubinetto viaggia ad una velocità di 103 km/h. A 6500 bar, il getto d'acqua viaggia a quasi 4000 km/h, più di tre volte la velocità del suono.
Zaffiro, rubino o diamante per una velocità 3 volte maggiore della velocità del suono
Per creare un flusso di getto d’acqua pura, la pressione dell’acqua deve essere convertita in velocità. Questa conversione avviene quando l’acqua passa attraverso un piccolissimo orifizio realizzato in pietra preziosa.
L’orifizio nella pietra preziosa come lo zaffiro, rubino o diamante ha un foro compreso tra 0,08 e 0,5 mm.
Per mantenere compatto il flusso del getto d’acqua, il lato superiore dell’orifizio deve avere un bordo molto affilato. Un bordo ruvido o arrotondato genera un getto indistinto e turbolento e potrebbe creare una traiettoria angolare inadatta. Gli orifizi in zaffiro e rubino possono durare da 40 a 200 ore, in base all’applicazione e alla pressione, con acqua di buona qualità. Un orifizio in diamante potrebbe essere da 8 a 10 volte più costoso, ma durare anche molto più a lungo.
Quali materiali è possibile tagliare?
Dopo che il flusso d'acqua esce dall'orifizio, è possibile aggiungere un abrasivo per consentire di tagliare anche materiali più duri. Quando si tagliano materiali duri, come l'acciaio, l'alluminio, la pietra, il legno, è l'abrasivo che esegue il taglio vero e proprio con un'azione meccanica di abrasione.
Acqua, pressione e abrasivo sono quindi gli ingredienti per un taglio di altissima precisione con risultati senza precedenti su un’ampissima gamma di materiali. In questo articolo, spieghiamo quali sono i benefici del taglio ad acqua rispetto al taglio al laser e confrontiamo queste due tecniche per capire meglio quale si adatta meglio al tuo progetto.
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