Veća točnost može se postići rezanjem vodenim mlazom nego kod rezanja strojevima sa unosom topline. Nadalje, rezanjem vodenim mlazom mogu se postići puno veće debljine rezanja nego laserom te nema ograničenja materijala kod rezanja vodenim mlazom. Rezanje vodenim mlazom ima još brojne druge mogućnosti i prednosti pred rezanjem bilo kojom drugom tehnologijom.
Minimalni zahtjevi za kvalitetom vode:
Odstupanja od ovih vrijednosti dovode do kraćeg životnog vijeka visokotlačnih brtvi, pumpe, mlaznice i ostalih dijelova. Stoga se preporučuje analiza vode i ako je potrebno pripadajući tretmani za poboljšavanje svojstava.
Više od 80% strojeva za rezanje vodenim mlazom diljem svijeta reže s točnošću ±0,1mm ili manje.
Najveća prednost rezanja pod vodom je smanjenje buke ispod 75dB. Negativna strana rezanja ispod razine vode je ta, što se teško vidi ili se uopće ne pozicija koja se reže. Također je teža manipulacija materijalom i izrezanim pozicijama ispod razine vode ukoliko na stroju ne postoji spremnik za kontrolu razine vode. Također treba napomenuti da se efikasnost rezanja smanji za otprilike 5% sa 1mm vode iznad materijala.
Ovisno o uvjetima, čelik i titan mogu se rezati do debljine 200mm. Postoje slučajevi gdje su rezane debljine 300 mm pa čak i 400 mm. Većina korisnika reže materijale debljina od 10 mm do 60 mm.
Stroj za rezanje vodenim mlazom početnu rupu buši sam, vodenim mlazom. Za neke kompozitne materijale potrebno je reducirati tlak pumpe ili upotrijebiti integriranu bušilicu.
Za rezanje abrazivnim vodenim mlazom potrebno je osigurati od 19-90 kW električne energije, ovisno o konfiguraciji stroja.
Rezanje s dvije ili više glava se korisit kod velike serijske proizvodnje. Na postojeću Z os moguće je montirati drugu glavu, ili se može postaviti nova Z os na koju se postavlja druga glava. Kada se koriste dvije rezne glave istodobno, potrebno im je osigurati jednak tlak i protok vode kako bi rez bio jednoličan.
Visokotlačne brtve se moraju mijenjati kada se oštete. S konstantnim radnim tlakom od 4000 bara, brtve se mijenjaju od 400 do 1200 radnih sati rezanja.
Granatni pijesak je najčešći abraziv koji se koristi. Njegove prednosti su cijena, brzina rezanja te nema štetnih posljedica za zdravlje. Koriste se i olivin, aluminijev oksid i nekoliko sintetičkih minerala.
Za optimalne perfomanse rezanja kod 4000 bara radnog tlaka potrebno je:
Safirna mlaznica traje do 25 radnih sati. Dijamantna mlaznica je najbolje kvalitete i traje mnogo duže, ali je njena cijena 30 puta veća i pretežno se koristi za rezanje bez abraziva.
Lamele imaju dug životni vijek zato što se ne reže uvijek na istom mjestu. Lamele se mogu micati i okretati isto kao kod lasera ili plazme.
Životni vijek fokusa ovisan je o kvaliteti karbidne keramike, pa tako može trajati od 100 do 150 sati.
U nekim slučajevima, nakon 150h dolazi do povećanja promjera od 0.5mm. Mnogo korisnika koristi istrošene fokuse za proizvodnju dijelova kod kojih točnost nije strogo definirana.
StM strojevi za rezanje vodenim mlazom sa standardnom CNC opremom nisu teži za programiranje od ostalih strojeva za rezanje. Standardni CAM software jednostavno pretvara .DXF datoteke u program za rezanje. Brzina rezanja određena je ovisno o vrsti i debljini materijala. Još je lakše programiranje kada se koristi EasyCut Software. Drugim riječima projekti koji se programiraju i režu mogu se izraditi brzo i precizno.
S obrzirom da je sila koja opterećuje materijal na stolu vrlo mala (manja od 1 kg kod preciznog rezanja i manja od 5 kg kod prosječnog rezanja) nema potrebe za određenim napravama za stezanje na samom stolu. Većina korisnika na svoje materijale jednostavno stavlja manje utege koji drže materijal na mjestu.
Rez je otprilike širi 15% od promjera fokusa. Ako je promjer izlaza fokusa 0.8 mm širina reza je 1 mm. Povećanjem promjera fokusa, povećava se i širina reza.
To ovisi o snazi visokotlačne pumpe i o mlaznici.
Pumpa: Mlaznica:
19 kW: 1,9 l/min 0.1 mm: 0,32 l/min
37 kW: 3,8 l/min 0.15 mm: 0,71 l/min
45 kW/: 4,6 l/min 0.2 mm: 1.22 l/min
75 kW: 7,6 l/min 0.25 mm: 1,87 l/min
0.3 mm: 2,66 l/min
0.35 mm: 3,57 l/min
0.4 mm: 4,6 l/min
0.5 mm: 6,82 l/min
Rezanje laserom je ekstremno produktivan proces, no rezanje vodenim mlazom ima neke prednosti pred laserom:
Postupak rezanja ekeltroerozijom je vrlo točan, ali i vrlo spor. Također za rezanje elektroerozijom potreban je materijal koji provodi električnu struju i dolazi do promjene strukture materijala zbog utjecaja topline.
Ako se želi prerezati materijal ili izraditi rupe ili ako se žele napraviti slijepi provrti i navoji, rezanje vodenim mlazom je uobičajeno brži postopak, lakši za programiranje i jeftiniji od glodanja.
To se može pripisati činjenici da se reže u jednom prolazu i ne ostavlja se metalna špena. Dodatno treba primjetiti da rezanje vodenim mlazom stvara puno manje otpada.
Rezanje plazmom je proces kod kojeg je velik unos topline stoga se mijenja struktura materijala u zoni utjecaja topline.
Površina napravljena vodenim mlazom je generalno bolja. Ne stvara se srh na materijalu s donje strane, te nema potrebe za naknadnim brušenjem površine. Rezanje vodenim mlazom nema ograničenja debljine materijala. Može se rezati nekoliko pozicija odjednom i te pozicije mogu biti udaljene jedna od druge onoliko kolika je i širina mlaza vode.
Cijena abraziva je od 280 € do 300 € po toni.
Mlaz ima dovoljnu snagu za prerezivanje kostiju. Sigurnosna oprema oko stroja se zato konstantno poboljšava. Operateri na strojevima za vodeno rezanje podliježu strožim sigurnosnim zahtjevima kao i operateri različitih strojeva u drugim industrijama.
Voda kao i abraziv, može se reciklirati uz pomoć OneClean sustava.
Da. Većina korisnika koristi vodu iz slavine. Prije visokotlačne pumpe voda mora biti filtrirana na 0,5 µm. Deionizacija kao i osmoza sustava nije preporučljiva zato što takvi sustavi previše očiste vodu, a prečista voda je ekstremno agresivna za dijelove visokotlačnog sustava.
Razina buke kod rezanja vodenim mlazom ovisi o tome koliko je fokus udaljen od materijala koji se reže. Tu udaljenost vodeni mlaz prolazi brzinom većom od zvuka. Ako se reže ispod razine vode, tada buka nije veća od 75 dB. Ako se reže iznad razine vode, ovisno o udaljenosti fokusa od materijala dostiže se do 105 dB.
Ni voda ni granatni pijesak ne sadrže štetne supstance. Sukladno tome otpadna voda može piti puštena u kanalizaciju ili odvod nakon što se pijesak nataloži i filtrira. Abraziv može biti odbačen kao otpad. Ako se reže materijal koji je štetan za okoliš, otpad se mora zbrinuti na odgovarajući način.