El documento describe el proceso de maquinado con chorro de agua, el cual usa una corriente de agua a alta presión y velocidad para cortar materiales. El chorro de agua funciona como una sierra fina y puede cortar una variedad de materiales blandos o más duros. El proceso ofrece ventajas como cortes casi netos de formas complejas, reducción del acabado secundario, y aplicaciones como cortar tableros de automóviles.

1. Díaz San Martin MichelleGutiérrez García JezareliFebronio Molina OmarMedina Hernández LluviaSánchez Méndez IsabelMAQUINADO CON CHORRO DE AGUA

2. INTRODUCCIÓNLa mayoría de los procesos tradicionales de maquinado quitan material formandovirutas, o lo hacen por abrasión. No obstante, existen numerosos casos en que estosprocesos no son satisfactorios o simplemente no son posibles por alguna de las siguientesrazones:• El material tiene dureza o resistencia muy elevada, o el mismo es demasiado frágil• La pieza es demasiado flexible o resulta difícil sujetar las partes• La forma de la pieza es compleja• El acabado superficial y la tolerancia dimensional son muy rigurosos• El aumento de la temperatura y los esfuerzos residuales en la pieza no son deseablesni aceptables.Dado que el uso de procesos avanzados de maquinado ofrece mayores ventajastécnicas y económicas que los convencionales, se procederá a describir el método avanzado del maquinado con chorro de agua.Jezareli

3. Cortes con Chorro de Agua El corte con chorro de agua usa una corriente fina de agua a alta presión y velocidad dirigida hacia la superficie de trabajo para producir un corte. Para éste proceso también se utiliza el nombre maquinado hidrodinámico.El chorro funciona como una sierra y corta una ranura angosta en la pieza.Este haz de agua es capaz de cortar una gran variedad de materiales. Los materiales blandos como las gomas, espumas, compuestos para las juntas de automoción, fibras de pañales e incluso los alimentos se pueden cortar solamente con agua a alta presión. En este caso solo utilizamos la energía cinética del agua para producir el corteJezareli

4. www.themegallery.com Para obtener un chorro fino de agua se utiliza una pequeña abertura de boquilla con diámetro de 0.1 a 0.4 mm. Para proporcionar al chorro una energía suficiente para poder cortar, se usan presiones hasta de 400 MPa y el chorro alcanza velocidades hasta de 900 m/s. en una bomba hidráulica que presuriza el fluído al nivel deseado. La unidad de boquilla consiste en un soporte hecho de acero inoxidable y una boquilla de zafiro, rubí o diamante. El diamante dura más, pero es el más costosoEn el maquinado deben usarse sistemas de filtración para separar las virutas producidas durante el proceso. Los fluidos de corte en ese sistema son soluciones de polímeros, las cuales se prefieren debido a que tienden a producir una corriente coherente. Michelle

5. Distancia de separación La distancia de separación es a distancia entre la boquilla y la superficie de trabajo. En general, se prefiere que esta distancia sea mínima para reducir la dispersión de la corriente del fluido antes de que golpee la superficie. Una distancia de separación normal es de 1/8 de In. (3.2 mm). El tamaño del orificio de la boquilla afecta la precisión del corte; las aberturas más pequeñas se usan para cortes más finos sobre materiales más delgados. Para cortar materia prima más gruesa se requieren corrientes de chorro más densas y mayores presiones.Esta tecnología permite la colocación de varias capas una encima de otra para cortarlas a la vez manteniendo las calidades de corte con cierta homogeneidad, aumentando así en gran medida la productividad del proceso.Omar

6. www.themegallery.comVelocidad De Avance La velocidad de avance del corte se refiere a la velocidad a la que se mueve la boquilla a lo largo de la trayectoria de corte. La velocidad de avance típica varía desde 12 in/min (5mm/seg) hasta 1200 in/min (500mm/seg), dependiendo del material de trabajo y su grosor.Cuanto menor es el índice de mecanizabilidad, más lento se hace el corte, y cuanto mayor espesor también se reduce la velocidad de corte.Por lo general, se hace en forma automática usando un control numérico computarizado o robots industriales para manipulación de la unidad de boquilla a lo largo de la trayectoria deseada.Omar

7. www.themegallery.comAplicacionesSe usa en forma eficaz para obtener tiras de materia prima plana, como plásticos, textiles, materiales compuestos, mosaicos para pisos, alfombras, piel y cartulinas.Se han instalado celdas robóticas con boquillas para maquinado con chorro de agua ensambladas como herramienta de un robot para seguir patrones tridimencionales de corte irregular, por ejemplo para cortar y recortar tableros de automóvil antes del ensamble. En estas aplicaciones, la ventaja es que la superficie de trabajo no se tritura ni quema como en otros procesos mecánicos o térmicos, en consecuencia, la pérdida de material es mínima porque la ranura de corte es estrecha, esto reduce la contaminación ambiental y existe la facilidad de automatizar el proceso usando controles numéricos o robots industriales. Una limitación es que no es conveniente para cortar materiales frágiles (por ejemplo, vidrio), porque tiende a resquebrajarlos durante el proceso.Lluvia

8. www.themegallery.comBeneficiosCorta formas casi netas de prácticamente cualquier forma o complejidad de piezasPiezas de tipo producción cuando resultan críticoslos recortes bajo tolerancias estrictas y complejasReduce el acabado secundario al proporcionar piezas casi netas sin una zona térmicamente afectadaEn el 90% de los casos las piezas cortadas por agua pueden tomarse como piezas terminadas. Isabel

9. www.themegallery.comConclusiónEl maquinado con chorro de agua es un método no convencional especialmente para usos donde el calor ejemplo el papel, no es conveniente el uso de un plasma o laser, muy comúnmente usado para la industria alimenticia ya que es muy limpio y no deja residuos, además de la diversidad de formas complejas que se pueden realizar además de que las piezas casi no necesitan un re acabado final.Isabel

10. Gracias por su atención!