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¿Cómo puede el agua cortar el acero?

Un chorro de agua es una herramienta que se utiliza en los talleres mecánicos para cortar piezas metálicas con un chorro de agua (muy) a alta presión. Por sorprendente que parezca, si el agua fluye lo suficientemente rápido, en realidad puede cortar metal.

Piense en un chorro de agua como algo con aproximadamente 30 veces la presión de la varilla de la lavadora a presión en su lavado de autos local . El lavado a presión en los lavados de automóviles es un ejemplo cotidiano de una película de suciedad que se "corta" en la carrocería, las ruedas y los neumáticos de un automóvil .


La clave para cortar metal con agua es mantener el rociado coherente. Los chorros de agua pueden cortar porque la pulverización se canaliza a través de una boquilla con joyas muy estrecha a una presión muy alta para mantener la pulverización coherente. A diferencia de los cortadores de metal, un chorro de agua nunca pierde el filo y no puede sobrecalentarse.

Los chorros de agua de baja presión se utilizaron por primera vez para extraer oro en California en 1852. Los chorros de vapor y agua caliente se utilizaron a principios del siglo XX para la limpieza. Los chorros de agua de alta presión se utilizaron para la minería en la década de 1960, y hace unos 10 años la industria comenzó a utilizar chorros de agua para cortar. Los chorros de agua abrasivos (abrasivejets) se utilizaron por primera vez en la industria alrededor de 1980.



En el pasado, solo se podía cortar una pieza de metal a la vez con una sierra u otro proceso mecánico de corte de metal. Era costoso y requería mucho tiempo. El corte por chorro de agua y abrasivo controlado por computadora se utiliza hoy en día en la industria para cortar muchos materiales blandos y duros. La mezcla simple de agua y abrasivo sale de la boquilla a más de 900 mph. Las últimas máquinas pueden cortar hasta dos milésimas de pulgada y tienen velocidades de chorro de alrededor de Mach 3.


Los chorros de agua pueden cortar:


  • Mármol

  • Granito

  • Piedra

  • Metal

  • El plastico

  • Madera

  • Acero inoxidable


Un chorro de agua puede cortar un "sándwich" de diferentes materiales de hasta cuatro pulgadas de espesor. Este proceso inodoro, sin polvo y relativamente sin calor también puede cortar algo tan delgado como cinco milésimas de pulgada. La pequeña corriente de chorro permite que el primer corte sea también la superficie final acabada. Este proceso de corte único ahorra costes de material y costes de mecanizado. Por ejemplo, el ingeniero simplemente entrega un dibujo de engranaje al taller de corte a través de un disquete o correo electrónico y recupera el engranaje terminado.


Los chorros de agua cortan materiales más blandos, mientras que los chorros abrasivos se utilizan para materiales más duros. El corte real a menudo se realiza bajo el agua para reducir las salpicaduras y el ruido. Se utilizan velocidades de alimentación más rápidas para evitar que el chorro corte completamente.

La presión del agua suele estar entre 20.000 y 55.000 libras por pulgada cuadrada (PSI). El agua se fuerza a través de un orificio (agujero) de 0,010 "a 0,015" de diámetro en una joya.


¿Qué tan rápido corta un chorro de agua?

Un chorro abrasivo puede cortar titanio de media pulgada de espesor a una velocidad de 7 pulgadas por minuto cuando se usa una bomba de 30 HP. El chorro abrasivo se mueve de una manera muy similar a un trazador de plumillas ralentizado.

Los chorros abrasivos se han utilizado para:


  • Retirar materiales dentro de los túneles de trenes

  • Ayuda a rescatar a "Baby Jessica" del pozo en Midland, Texas

  • Corta prácticamente cualquier forma en vidrio a prueba de balas

  • Cortar el casco, utilizando abrasivo de polvo de diamante, del submarino Kursk para recuperar los cuerpos de la tripulación rusa

  • Retire las tiras de señalización de carreteras

  • Tallar letreros de madera

  • Crear escultura

  • Cortar troncos en un aserradero


Industrias que pueden utilizar chorro de agua abrasivo y tecnologías de chorro abrasivo:


  • Construcción: Se pueden cortar patrones en material pétreo para suelos. Se pueden cortar partes coincidentes de un letrero con letras, hecho de piedra y metal. Se pueden cortar formas especiales para techos de tejas y metal.

  • Fabricación: los engranajes precisos y otras piezas complejas, como las piezas de espuma y caucho, se pueden cortar sin utilizar calor, como produciría un láser .

  • Diseñadores: se pueden cortar formas intrincadas para joyas, esculturas y espejos .

  • Otro: Los chorros de agua también se utilizan para cortar barras de caramelo y pañales. Hay una broca de perforación especial para la exploración de petróleo que tiene chorros de agua en la parte inferior para acelerar el proceso de perforación. Cuando se usa con chorros direccionales, un chorro de agua puede perforar debajo de una carretera para enrutar el cable de fibra óptica .

Fuente: science.howstuffworks


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