Waterjet to technologia, która bardzo szybko zyskuje na popularności. Wykorzystuje ją coraz więcej firm, ponieważ zapewnia łatwą, szybką i dokładną obróbkę materiałów. Technologia ta jest bezpośrednio powiązana z wodą, jednak musi być to woda o określonej jakości. Czym dokładnie jest waterjet i jakiego typu uzdatniania wody potrzebuje?
Już wcześniej pisałem o uzdatnianiu wody dla przemysłu, jednak dzisiaj czas na przedstawienie konkretnych rozwiązań dostosowanych do wybranych potrzeb. Waterjety zyskują na popularności i coraz więcej osób pyta o jakość wody niezbędną do prawidłowego działania tych urządzeń. Dziś spróbuję przekazać jak najwięcej informacji.
Co warto wiedzieć o technologii waterjet?
Przede wszystkim warto zacząć od wyjaśnienia, jak działa technologia waterjet. Tłumacząc to w najprostszy sposób, w tej technologii wykorzystuje się strumień wody do cięcia oraz obróbki różnego rodzaju materiałów. W tym celu stosuje się wodę pod bardzo wysokim ciśnieniem, która przepływa przez bardzo mały otwór. Chodzi o to, aby skoncentrować jak największą energię w jak najmniejszym obszarze – właśnie w taki sposób powstaje struga wody, która jest w stanie przeciąć praktycznie każdy materiał.
Jak wygląda budowa waterjetów?
Każdy waterjet jest zbudowany z dwóch oddzielnych urządzeń, którymi są pompa ciśnieniowa oraz sama wycinarka wodna. Pompa tłoczy do wycinarki wodę pod odpowiednim ciśnieniem, natomiast wycinarka kieruje strumień wody na wybrany materiał.
Warto też wytłumaczyć samą nazwę oraz wspomnieć o rodzajach waterjetów dostępnych na rynku. Na stronach producentów możemy znaleźć 3 często przewijające się nazwy: waterjet, abrasive water jet (AWJ), abrasive water sunspension jet (AWSJ). Nie są to nazwy, których można używać naprzemiennie.
Słowo waterjet jest zazwyczaj tłumaczone na język polski jako strumień wody. Faktycznie w tej technologii do cięcia wykorzystuje się samą wodę. W technologii abrasive water jet materiał przecinany jest wodą z dodatkiem ścierniwa. Wynika to z faktu, że sam strumień wody bez dodatków dla niektórych materiałów okazuje się zbyt słaby i za mało wydajny. W abrasive water suspension jet chodzi o bezpośrednie wytworzenie zawiesinowej strugi wodno-ściernej.
W naszym kraju nazwy waterjet używa się jako ogólne określenie wszystkich technik, niezależnie czy chodzi o sam strumień wody, czy też wodę z dodatkiem ścierniwa.
Poniżej przedstawiam schemat prezentujący zasadę powstawania strumienia wody w technologii waterjet oraz abrasive water jet.
Jak wygląda sam proces cięcia materiału?
Materiał przygotowany do przecięcia jest układany na kratownicy, na stole roboczym. Sam stół roboczy jest dość nietypowy, ponieważ swoim wyglądem przypomina wannę wypełnioną wodą, a na niej ułożone są płaskowniki.
Na płaskownikach układany jest materiał do cięcia. Należy pamiętać, że te elementy powinny być odpowiedniej grubości. Nie mogą być zbyt grube, ponieważ wtedy strumień mógłby się od nich odbijać i niszczyć materiał. Jeśli z kolei będą zbyt cienkie, mogą nie wytrzymać ciężaru wycinanych detali. Płaskowniki, inaczej zwane kratownikami, są dostępne w różnych wariantach.
Gdzie technologia waterjet jest wykorzystywana?
Różne technologie związane z waterjet pozwalają na cięcie różnych materiałów. Na przykład głowica wodna jest w stanie przeciąć: miękką gumę, piankę, folię, tkaniny, miękkie wykładziny PVC, papier, tekturę, miękkie lub cienkie drewno, żywność oraz inne materiały, które są dość miękkie.
Głowice wodno-ścierne radzą sobie natomiast z: aluminium, stalą, miedzią, mosiądzem, brązem, MDF, szkłem, twardym drewnem, tworzywami sztucznymi, włóknem węglowym, kamieniem oraz materiałami mieszanymi.
Technologia waterjet jest wykorzystywana między innymi w przemyśle motoryzacyjnym. Urządzenia ze strumieniem wodnym są w stanie obrobić zewnętrzne i wewnętrzne elementy samochodów, w tym elementy karoserii czy deski rozdzielcze.
Oprócz tego te rozwiązania są stosowane w przemyśle lotniczym. Waterjet służy do cięcia tytanu, kewlaru, stali, a także materiałów miękkich stanowiących wykończenie samolotów.
Waterjety są też z powodzeniem wykorzystywane w przemyśle: papierniczym, stoczniowym, spożywczym, tekstylnym, drzewnym, meblowym, a nawet w architekturze i sztuce.
Wiele gałęzi decyduje się na zastosowanie waterjetów ze względu na precyzyjne cięcie oraz możliwość łatwej obróbki materiałów, która nie byłyby tak prosta i precyzyjna przy zastosowaniu innych technologii. W taki sposób najczęściej produkowane są kształtki i uszczelki o bardzo nietypowych kształtach i wymiarach.
Jakiej wody potrzebuje technologia waterjet?
W przypadku technologii waterjet wymagania dotyczące jakości wody są dość ściśle sprecyzowane i muszą być przestrzegane. Jakość wody ma ogromny wpływ na jakość działania urządzenia. Woda o niewłaściwych parametrach może spowodować skrócenie żywotności waterjeta lub spowodować ciężką awarię. A jakie parametry będą najważniejsze?
Obostrzenia w przypadku jakości wody do tej technologii są nawet większe niż w przypadku wody przeznaczonej do spożycia. Najważniejszym parametrem jest stopień twardości wody. Ten nie może być ani za duży, ani za mały. Stopień twardości należy bez przerwy kontrolować oraz regulować. Wszystko zależy od parametrów wody i wymagań danego przedsiębiorstwa.
Oprócz tego należy wziąć pod uwagę inne istotne parametry:
- Żelazo
- Mangan
- Miedź
- Mętność
- pH wody
- Krzemionkę
Żelazo, mangan, a także mętność stanowią szczególne niebezpieczeństwo dla waterjetów. Jeśli w wodzie znajdzie się dużo zanieczyszczeń tego typu, może dojść do ich kumulacji wewnątrz urządzenia. To z kolei jest bezpośrednią przyczyną powstawania groźnych i drogich w naprawie awarii.
Wyjątkowo dużo uwagi należy zwrócić na parametr, jakim jest mętność wody. Powstaje poprzez gromadzenie się różnego rodzaju cząstek mechanicznych: piasku, rdzy, pyłków, które często mogą być niewidzialne gołym okiem. Należy je wszystkie wyeliminować z wody.
Podobnie jest z krzemionką. To substancja, która dość często pojawia się w wodzie i wiele zakładów stosujących technologię waterjet ma z nią problem. Krzemionka jest niepożądana ze względu na to, że jej nadmiar może prowadzić do uszkodzeń maszyn. Normy, w jakich powinno mieścić się to zanieczyszczenie są wytyczane indywidualnie w każdym przedsiębiorstwie.
Najlepsze pH wody w przypadku waterjetów to pH neutralne lub bliskie tej wartości.
Właściciele maszyn z technologią waterjet powinni mieć na uwadze, że woda pod żadnym pozorem nie może mieć charakteru korozyjnego. Właśnie z tego powodu pH, twardość oraz zasadowość wody powinny być utrzymywane na właściwym poziomie. Woda bogata w wymienione składniki może prowadzić do szybkiej korozji metalowych elementów maszyn.
Poniżej tabela z przykładowymi wymogami dotyczącymi jakości wody do technologii waterjet:
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Barwa | Brak |
| pH | 7 – 8,5 |
| Twardość całkowita | 2 – 10 dH |
| Twardość węglanowa | 2 – 10 dH |
| Twardość niewęglanowa | 2 – 10 dH |
| Chlorki | do 100 mg/l |
| Żelazo | do 0,2 mg/l |
| Krzemionka | do 5 mg/l |
| Przewodność | 100 – 450 μS/cm |
W jaki sposób uzdatniać wodę?
Jeśli dany zakład chciałby poprawić jakość wody przeznaczonej do technologii waterjet, to ma dwie drogi.
Pierwszą z nich jest zakup specjalnych modułów, które dbają o to, aby woda dostarczana do urządzenia była odpowiedniej jakości. Niestety, to rozwiązanie uchodzi za dość niekorzystne pod względem finansowym.
Drugą opcją jest montaż urządzeń, które skutecznie uzdatnią wodę w przedsiębiorstwie.
Produkty do uzdatniania wody są wybierane na podstawie parametrów wody pochodzącej z konkretnego przedsiębiorstwa. Każda sytuacja jest inna i nie ma jednej, najlepszej recepty na idealną jakość wody.
Przy dobrych parametrach wody najlepszym rozwiązaniem (i najczęściej wybieranym) jest zmiękczacz wody w zestawie z filtracją mechaniczną.
Z żelazem i manganem świetnie poradzi sobie odżelaziacz wody. Odczyn pH zazwyczaj jest regulowane dodatkowo, przy użyciu urządzeń do odfiltrowania innych zanieczyszczeń. Zastosowanie odpowiednich dodatków daje możliwość osiągnięcia stabilnego pH na wymaganym poziomie, wynoszącym 7,0-8,5. W razie konieczności istnieje możliwość dodatkowego podniesienia tej wartości.
Najbardziej skomplikowane jest usuwanie krzemionki. W tym przypadku należy przygotować ciecz, która jest praktycznie zdemineralizowana. Do tego celu stosuje się systemy odwróconej osmozy lub urządzenia działające na zasadzie wymiany jonowej na specjalnie dostosowanych do tego jonitach.
W niektórych przypadkach konieczne jest zastosowanie układu obejmującego zmiękczanie, demineralizację i kondycjonowanie chemiczne, z pełną regulacją każdego z procesów. Niejednokrotnie tylko dzięki temu możliwe jest uzyskanie wszystkich parametrów w wymaganym zakresie.
Fenomenalna technologia, która niewiele oczekuje w zamian
Elementy wycinane dzięki technologii waterjet możemy zobaczyć praktycznie wszędzie. W tej chwili to najpopularniejszy sposób obróbki materiałów, który zapewnia niesamowitą precyzję, ale i szybkość wykonania. Wiele firm decyduje się na wdrożenie waterjetów. Same urządzenia mogą działać długo i bezawaryjnie, jeśli będą wykorzystywały wodę o odpowiednich parametrach. To niska cena za stosowanie technologii, która jest w pełni bezpieczna dla materiału, a do tego oszczędza czas i pieniądze przedsiębiorcy.
Pomożemy Ci w doborze stacji uzdatniania wody do technologii waterjet. Więcej informacji na ten temat znajdziesz w zakładce kontakt.
