Verbeteringen in snijden onder hoge druk door de jaren heen

Het gebruik van water om ons milieu via natuurrampen te eroderen, wordt al gebruikt sinds lang voordat de mens over de aarde zwierf. Het hedendaagse gebruik van water om materialen te eroderen is echter een relatief nieuw concept en zeker nieuw als het gaat om commerciële productie. Originele prototypes dateren pas uit het begin tot het midden van de 20e eeuw. Het goede nieuws is dat de verbeteringen in de afgelopen decennia zowel opmerkelijk als opmerkelijk zijn geweest. Om goed te kunnen kijken naar zowel de ontwikkelingen als de geschiedenis van waterstralen voor het snijden, vinden wij het essentieel om onderscheid te maken tussen de soorten hogedruksnijmachines die beschikbaar zijn en waarvoor ze worden gebruikt.

Zowel schurende als niet-schurende waterstraalsnijmachines gebruiken een waterstraal en mondstuk onder zeer hoge druk om verschillende materialen van grootte, vorm, dikte en hardheid te snijden. Afhankelijk van de behoeften van het product, kunnen ze een toegevoegd schuurmiddel gebruiken. Watersnijsystemen op basis van schuren zijn een relatief nieuw concept dat pas in de vorige eeuw is ontwikkeld. Naast het water onder druk wordt een schuurmiddel, meestal granaat, aan de stroom toegevoegd om het snijden van hardere materialen mogelijk te maken. Er zijn ook andere schuurmiddelen gebruikt; granaat is echter een duidelijke winnaar in termen van precisie en het vermogen om hardere metalen en stenen te snijden. Dit kan van alles zijn van graniet tot titanium. Niet-schurende waterstraalsnijders zijn zoals beschreven. Ze bevatten niet het toegevoegde schuurmiddel dat nodig is om hardere metalen en stenen te snijden, daarom worden ze over het algemeen gebruikt in zachtere materialen zoals voedselproducten, rubber en schuim. Hoewel watersnijden op niet-schurende basis al langer bestaat dan snijden met toegevoegd schuurmiddel, blijkt uit onderzoek dat de precisie minder is en dat er limieten zijn voor hardere metalen en stenen wanneer het schuurmiddel niet wordt toegevoegd.

Voordelen van waterstraalsnijden

Waterstraalsnijden is de afgelopen jaren om vele redenen een leider geworden ten opzichte van zijn concurrenten. Het gebruik van waterstraalsnijden heeft bijgedragen tot aanzienlijke vooruitgang in de luchtvaart- en productie-industrie. Naarmate nieuwe technologie opduikt, nemen ook de voordelen toe van het gebruik van watersnijden ten opzichte van andere, meer traditionele opties. Omdat het geen warmte gebruikt om te snijden, blijven de intrinsieke eigenschappen van (meestal metaal) behouden na het snijden en is ontbramen niet nodig. Waterstraalsnijden is de eerste in zijn soort in deze ruimte. Bovendien is het vermogen van waterstraalsnijders om veel verschillende texturen en soorten materialen te snijden, in veel verschillende diktes, met een bijna net product en een zeer lage kerf (.040”), met weinig behoefte aan hergereedschap, waterstraal snijden stelt bedrijven in staat hun productiemogelijkheden aanzienlijk te stroomlijnen. En aangezien de focus in alle industrieën verschuift naar een meer milieuvriendelijke aanpak, blijft waterstraalsnijden de duidelijke winnaar en de meest milieuvriendelijke optie onder de beschikbare productiemachines.

Geschiedenis van watersnijden

Van het eerste gebruik als hydraulisch mijnbouwgereedschap in het midden tot het einde van de 19e eeuw tot de geavanceerde technologie van vandaag, heeft watersnijden in korte tijd een lange weg afgelegd. Het meeste beschikbare onderzoek toont het gebruik van niet-schurend watersnijden in de mijnbouw vanaf het midden tot het einde van de 19e eeuw aan. De geschiedenis laat zien dat het voor het eerst wordt gebruikt in Nieuw-Zeeland en Rusland met steenkool en in Californië, waarbij hydraulisch water wordt gebruikt om steen weg te halen om toegang te krijgen tot goud en edele metalen. Pas rond de jaren dertig zien we het gebruik van water om nieuwe materialen te snijden. Hier zien we het gebruik van watersnijders geïntroduceerd voor het gebruik van papier en andere zachte items. Op dit moment is het echter beperkt tot horizontaal snijden. Dit is ook rond de tijd dat we een schurend idee geïntroduceerd zien als een middel om metalen en stenen te snijden. Wanneer granaat wordt toegevoegd aan het water onder druk, wordt het vermogen om metaal en stenen te snijden beschikbaar. In de naoorlogse jaren is er wel verdere vooruitgang geboekt, maar lang niet zo snel als men zou denken.

Het is pas in de jaren zeventig dat de zaken echt beginnen op te knappen. Op dit moment is een patent verleend voor de nozzle en intensifier die we vandaag kennen (met enkele verfijningen!) voor watersnijden. En in de jaren 80 zien we de toevoeging van schuurmiddelen terugkeren naar de nieuw verfijnde sproeiers en versterkers. De besturingssystemen uit het begin van de jaren negentig lieten ons kennismaken met de precisie die we tegenwoordig zien via computergestuurde besturing die waterstraalsnijden naar de productiewereld brengt. De jaren 2000 brachten de toevoeging van een as met meerdere koppen voor 3D-mogelijkheden en de mogelijkheden van waterstraalsnijden werden aanzienlijk groter.

Vandaag watersnijden

Tegenwoordig ziet de toekomst er rooskleurig uit voor waterstraalsnijden. Snijders variëren in grootte van enkele vierkante voet tot honderden vierkante voet, en PSi kan worden aangepast van 40.000 tot 100.000, afhankelijk van de behoefte. Bovendien kunnen items worden gemaakt van afzonderlijke stukken tot honderdduizenden tegelijk. Hoewel watersnijden nog steeds vooral gericht is op productie, wordt de mogelijkheid om te verkleinen voor persoonlijk gebruik minder een droom en meer een realiteit naarmate de jaren en de technologie vordert.

De afgelopen 30 jaar zijn cruciaal geweest in de vooruitgang van het watersnijden zoals we dat kennen. Tussen de verfijning van de systemen zelf, de verfijning van de druk om items van verschillende hardheden te snijden en de toevoeging van CNC om op grote schaal te kunnen snijden, werd snel enorme vooruitgang geboekt. Dus wat brengt de toekomst? Wij zijn van mening dat het in de nabije toekomst mogelijk is om het gebruik van water te verminderen tot thuisgebruik. Ten tweede zijn we van mening dat er in de toekomst ook een grotere betrouwbaarheid zal zijn, waardoor de uptime van machines toeneemt en de overheadkosten worden verlaagd via toetredingsdrempels. Ten slotte, naarmate er verbeteringen worden aangebracht aan de 3D-technologie en de technologie in het algemeen, verwachten we een aanzienlijke toename van het algehele vermogen van de watersnijtechnologie. Door deze factoren te combineren met het feit dat watersnijden de meest milieuvriendelijke is van alle productie-opties voor snijden, en we geloven dat watersnijden zal blijven opkomen als de duidelijke leider in de snij-industrie terwijl andere wegvallen.