Řezání vodním paprskem

Řezání vodním paprskem (anglicky waterjet cutting, u abrazivní varianty také hydroabrazivní řezání) je studená dělicí metoda, při níž voda stlačená na velmi vysoký tlak vystupuje z trysky úzkým paprskem rychlostí stovek metrů za sekundu a materiál rozrušuje erozí. Řezací hlava se pohybuje podle CNC programu a vyřezává 2D kontury z desek a tabulí.

Čistý vodní paprsek o průměru desetin milimetru řeže měkké materiály: pryž, pěny, těsnění, textil, papír, tenké plasty nebo potraviny. Pro kovy, kámen, sklo, keramiku a kompozity se do paprsku ve směšovací komoře přidává abrazivo, nejčastěji granátový písek. Abrazivní paprsek vychází z fokusační trubice a vytváří spáru širokou obvykle kolem 1 mm.

Pracovní tlak bývá obvykle kolem 4 000 bar (400 MPa), u vysokotlakých čerpadel i přes 6 000 bar. Hlavní výhodou je, že nevzniká tepelně ovlivněná oblast: materiál se u hrany nekalí, nemění strukturu, nedeformuje se teplem a nevznikají zplodiny hoření. Řezat lze materiály od tenkých fólií po desky silné přes 100 mm, s rostoucí tloušťkou ale výrazně klesá rychlost řezu.

Paprsek se v hloubce materiálu zpožďuje a ztrácí energii, takže řezná plocha má ve spodní části rýhy a stěna řezu mírný úkos. Přesnost se u tenčích materiálů obvykle pohybuje kolem ±0,1 až 0,2 mm a s tloušťkou se zhoršuje. Stroje s naklápěcí řezací hlavou úkos automaticky kompenzují. Řídicí systémy nabízejí několik stupňů kvality řezu, vyšší kvalita znamená nižší rychlost a vyšší cenu.

Vodní paprsek zvolte, když materiál nesnese teplo (kalené oceli, titan, díly, u kterých vadí změna struktury u hrany), když je příliš silný pro laser, nebo když nejde o kov: kámen, sklo, keramika, laminát, uhlíkový kompozit, pryž, pěny a těsnění. Hodí se také pro tvarové přířezy před CNC obráběním, protože šetří materiál i strojní čas frézky, a pro kusovou výrobu bez nástroje.

U tenkých ocelových plechů je laser obvykle rychlejší, přesnější a levnější. Provozní náklady vodního paprsku zvyšuje hlavně spotřeba abraziva a opotřebení trysek.

Nečekejte přesnost a ostrost hrany jako u frézování. Úkos a horší spodní hrana jsou u silných materiálů běžné, proto uveďte, která strana dílu je pohledová nebo funkční, a přesné plochy a díry nechte obrobit. Nejmenší vnitřní rádius odpovídá zhruba polovině šířky spáry. Propichování křehkých a vrstvených materiálů (sklo, kompozity) může způsobit praskliny nebo delaminaci, proto se u nich začíná z předvrtané díry nebo se propichuje sníženým tlakem. Tvrzené sklo řezat nelze, rozpadne se.

Díly z konstrukční oceli jsou po řezání mokré a rychle rezavějí, pokud se neosuší a neošetří. Řezná plocha je matná, podobná otryskané, a mohou v ní ulpět zrna abraziva, proto hrany určené ke svařování očistěte. V poptávce uveďte materiál, tloušťku, požadované tolerance, kvalitu řezu a zda je nutná kompenzace úkosu. U tenkých plechů a drobných dílů se ptejte, jak budou během řezání uchyceny, protože se v proudu vody mohou chvět nebo propadnout mezi lamely roštu.