Conicidad
El corte por chorro de agua no produce un corte perfectamente perpendicular en los bordes, sino que produce un corte en forma de V (Figura 1). Este efecto indeseable, pero inevitable es debido a que el chorro de agua erosiona durante mayor tiempo la parte superior del material que la parte inferior.
Por tanto, en vez de un borde perfectamente vertical a 90º que sería lo ideal obtenemos un borde ligeramente inclinado con un ángulo alfa. Éste ángulo de inclinación varía en función de la velocidad de corte y de el poder de corte del chorro de agua, pero en general se sitúa entre 85º-88º, es decir se desvía entre 2º y 5º grados de la vertical.
Figura 1
1. Cómo minimizar la conicidad de las piezas
Para reducir este efecto indeseable se pueden tomar la siguientes medidas:
-Reducir la velocidad de avance. Cuanto mas lento sea el avance, el chorro erosionará durante más tiempo la parte inferior de la pieza y por tanto el corte será mas vertical.
-Usar orificios y tubos focalizadores nuevos. Cuanto mas nuevo sea el orificio y el tubo focalizador, mas focalizado será el chorro de agua, mayor poder de corte tendrá, mejor cortará y menor será la conicidad.
-Usar un orificio y tubo focalizador de menor diámetro. Chorros de menor diámetro producen conicidades menores.
-Acortar la distancia del tubo focalizador al material. El chorro de agua va abriéndose a medida que aumenta la distancia al tubo focalizador y por tanto va perdiendo capacidad de corte, por lo que en la parte inferior de la pieza, mas alejada del tubo focalizador, la capacidad de corte será inferior y producirá bordes con mas conicidad.
-Usar abrasivo de calidad. Los abrasivos de baja calidad tienden a difundirse con mayor facilidad, ocasionando un chorro abrasivo mas disperso, menos concentrado, con menor capacidad de corte y con mayor conicidad.
– Usar un cabezal basculante. Esta técnica consiste en inclinar el cabezal los mismos grados que la conicidad esperada de manera que ambos efectos se compensen en el borde útil de la pieza. El borde no útil de la chapa acumulará por tanto el doble de conicidad. Ver figura 2.
2. Ventajas y desventajas del cabezal basculante
Si se está pensando adquirir una máquina con cabezales basculantes, conviene tener en cuenta las siguientes ventajas y desventajas:
Ventajas:
– Elimina en gran medida la conicidad de las piezas, aumentando así la precisión a las pieza producidas.
Desventajas:
– Mayor precio de la máquina. Lo que hace que cada pieza producida tenga un coste mayor.
– Propenso a averías. El cabezal basculante se compone de encoders, motores y reducciones mecánicas, que son elementos de alta precisión y por tanto delicados. Además estos elementos están situados cerca de la zona de corte, donde abunda la suciedad, el agua y el abrasivo y por tanto están sujetos a condiciones de trabajo muy desfavorables y propensos por tanto a averías continuas.
– Necesidad de ajustes constantes para garantizar la precisión del corte.
– Difícil adaptación de sensores de altura y de colisión. En un cabezal no perpendicular resulta difícil adaptar sensores de colisión y altura fiables.
– Avería caras. Un golpe en un cabezal basculante puede resultar en reparaciones difíciles y costosas con la consiguiente pérdida de tiempo y de dinero.
Conclusiones
La adquisición de una máquina con cabezal basculante, está justificada cuando se tenga la necesidad de producir piezas con baja conicidad.
Si la leve conicidad de las piezas (2º-5º) no es un problema, las desventajas superan a las ventajas y la adquisición de un cabezal basculante no está justificada.
Cabe reseñar que la inclinación del cabezal para eliminar la conicidad no aumenta la energía de corte y por tanto no aumenta la velocidad máxima de corte. También cabe comentar que inclinar el cabezal de corte no elimina la rugosidad propia del corte por agua, que es exactamente la misma que en cabezales normales.
Figura 2
