Tajemství vodního paprsku aneb Když je řezání frajeřina

I když kalifornští zlatokopové začali využívat vodní paprsek už na konci 19. století, aby efektivně oddělili nánosy písku a kamení od zlata, začal se více využívat až v polovině 20. století a první komerční aplikace se objevila v roce 1971. Tehdy dr. Mohamed Hashish vytvořil techniku přidání abraziva k vodnímu proudu, čímž vznikla možnost řezat vodním paprskem i materiály, které byly pevnější a měly větší tloušťku. Co všechno tedy voda dokáže? Na to jsme se šli zeptat do praxe, a to inženýra Ivo Vytrhlíka, výrobního ředitele společnosti Gumex, kde tuto technologii používají už několik let.

Technologie řezání vodním paprskem využívá v podstatě jednoduchý princip. Potřebujeme tenký paprsek vody o určitém průměru, vysokém tlaku a rychlosti, a tím působíme na řezaný materiál. Řezat lze čistým vodním paprskem nebo s přidáním abraziva.

Co všechno je třeba při používání technologie řezání vodním paprskem zohlednit? A jaké jsou výhody a nevýhody této technologie?

Výhody:

+ Při řezání vodním paprskem jsme schopni zaručit vysokou přesnost řezu bez otřepů na spodní hraně.

+ V okolí řezu nevznikají žádné mikrotrhliny.

+ Tento typ řezání tepelně nenamáhá řezaný materiál, nemůže proto dojít k vnitřnímu pnutí, které by mělo degradující účinky.

+ Maximální univerzálnost použití pro libovolné materiály i jejich tloušťky (všechny kovy, keramika, plasty, gumy, textilie, kompozitní materiály, sklo, kamenné materiály…).

+ Možnost řezání i velmi těžko obrobitelných materiálů (i po tepelném zpracování).

+ Můžeme řezat vrstvené materiály s odlišnými fyzikálně­chemickými vlastnostmi (tzv. sendviče).

+ Řez dokážeme provést i v těsné blízkosti hran.

+ Díky úzkému řezu nevzniká nadbytečný odpad ani polétavý prach z děleného materiálu, žádné zdraví škodlivé výpary či plyny. Abrazivem jsou netoxické látky, které mohou být recyklovány.

Nevýhody:

­ Už z podstaty technologie nelze zabránit kontaktu řezaného materiálu s vodou, pro

to třeba u nasákavých materiálů dbáme na delší vysoušení.

­ U některých materiálů může dojít po kontaktu s vodním paprskem ke změně barvy.

Existuje i při řezání vodním paprskem nějaký nový trend?

Technologie řezání se stále vyvíjí. Proto jsme i v našem výrobním oddělení rozšířili původní rovinné 2D řezání o novinku – 3D řezání, díky němuž můžeme pro zákazníka vytvářet prostorové objekty.

Lze ještě tuto novinku nazývat klasickým řezáním?

Myslím, že se spíš jedná o obrábění vodním paprskem.

Je možné vyřezat atypické tvary?

Ano. Někdy se stane, že zákazníci nemají přesné výkresy a obkreslí nám jenom obrys výrobku na kus kartonu nebo namalují tvary na keramickou dlažbu. My si pak podle jejich návrhu vytvoříme výkres a přesně ukotvíme materiál na stole, abychom provedli řez ve správném místě.

A co rozměr řezání?

Naše možnosti řezání větších rozměrů plošných materiálů se nyní rozšířily až na 2 × 3 metry.

Jaká je kvalita a dodržená kolmost řezu?

Největším přínosem této technologie je 3D řezací hlava s automatickou kompenzací úkosu, která má rozsah naklopení +/­ 50°. Nyní můžeme přesně řezat vnitřní i vnější kužely nebo i jiné tvary s plynulým vnitřním a vnějším úkosem. Například pro zákazníky ze stavebního průmyslu řežeme zkosené hrany u obkladů, odpadá tak nutnost použít hliníkové nebo plastové lišty v rozích.

Kdy byste k řezání doporučil vodní paprsek a kdy laser?

Pomocí vodního paprsku dokážeme řezat podstatně větší tloušťku materiálu než laserem. Ocelové materiály je možné například řezat laserem maximálně do tloušťky cca 20 mm, zatímco technologie řezání vysokotlakým vodním paprskem nám umožňuje řezání různých materiálů až do tloušťky 250 mm! Je to také vhodná technologie pro řezání plastů, kompozitů, skla, kamene, keramiky a sendvičových materiálů, kde jsou možnosti laseru velmi omezené.

Vodní paprsek bych ovšem rovněž doporučil všude tam, kde je nutné povrch dále opracovávat, protože při řezání laserem v místě řezu ocelového materiálu vznikají tvrdé karbidy, které zhoršují podmínky pro obrábění. Díky studenému řezu nedochází při použití vodního paprsku ke změně struktury řezaného materiálu.

Technologie vysokotlakého vodního paprsku je také vhodná k přípravě materiálu pro svařování, protože nedochází ke změně struktury materiálu v místě řezu, a ušetří se tak náklady na další opracování.

Řezání s využitím abraziva

Pokud při řezání využíváme abrazivo, pak proud vody o vysokém tlaku směřujeme z čerpadla do vysokotlakého potrubí a poté do vodní diamantové trysky, ve které se vytvoří úzký paprsek. Paprsek vody z primární vodní trysky pak proudí do směšovací komory. V tomto prostoru se přidává k toku vody přesné množství abraziva, které postupně obrušuje zpracovávaný materiál, a dochází tak k požadovanému řezu.

Zdroj: Gumex