EN
Mohou být přehlíženy kvůli své malé velikosti ve srovnání s masivními průmyslovými řezacími systémy, ale řezací výkon malých vodních paprsků často úplně překvapí nováčky. Tyto zařízení využívají ultra vysokotlakou vodu – která je někdy smíchána s abrazivními částicemi – k provádění čistých a přesných řezů v široké škále materiálů, čímž ušetří čas i náklady. Jaký je tedy skutečný výkon malého vodního paprsku?
Odpověď na tuto otázku se liší v závislosti na tlaku, typu čerpadla, konstrukci řezací hlavy a zpracovávaných materiálech. Proč nezjistíme, co jsou tyto stroje schopny dokázat?
Co charakterizuje malý vodní paprsek?
Malý stroj na řezání vodním paprskem je obecně považován za kompaktní nebo základní jednotku, která může být instalována v dílně, laboratoři, škole, výzkumném a vývojovém centru nebo v zařízení pro malé sériové výroby. Tyto zařízení obvykle disponují:
- Menší rozměry řezacího stolu (často 600×600 mm až 1300×1300 mm)
- Nižší výkon čerpadla měřený v koňských silách ve srovnání s velkými průmyslovými systémy
- Menší prostorová náročnost, vhodné pro prostředí s omezeným místem
- Nižší spotřeba energie a vody
I když jsou malé, tyto stroje pracují na stejném principu jako větší jednotky, tj. používají extrémně vysokotlakou vodu – obvykle mezi 30 000 a 60 000 PSI (2 000–4 000 bar) – k provedení řezacích operací na materiálech.
Tlak: Hlavní faktor výkonu vodního paprsku
Skutečný „výkon“ zařízení na řezání vodním paprskem není určen v žádném případě teplem nebo točivým momentem, ale vodním tlakem a rychlostí paprsku. Obvykle dokáže malý systém na řezání vodním paprskem pracovat na následujících úrovních:
- 30 000–40 000 PSI u základních modelů
- Až 60 000 PSI u vysokovýkonných kompaktních jednotek
Při těchto tlacích je rychlost vody vystřikované tryskou téměř trojnásobkem rychlosti zvuku. Pokud jsou do paprsku přidány abraziva (obvykle granát), řezná síla výrazně stoupá. Malé stroje tak mohou provádět řezání materiálů, pro které by jinak bylo zapotřebí těžké průmyslové technologie.
Jaké typy materiálů může malý stroj na řezání vodním paprskem řezat?
Malé stroje na řezání vodním paprskem mohou i přes své omezené rozměry ohromit uživatele tím, že dokážou řezat širokou škálu materiálů, včetně:
- Kovy: nerezová ocel, hliník, měď, mosaz, titan
- Kámen a sklo: mramor, žula, keramika, kalené sklo
- Plasty a kompozity: akryl, uhlíkové vlákno, sklolaminát
- Kůže a pěna
- Dřevo a lamináty
Pokud jde o tloušťku, malý abrazivní vodní paprsek je většinou schopen:
- Řezat ocel do 20–30 mm (0,8–1,2 palce) s kvalitním okrajovým úpravou
- Hliník do 40–50 mm (1,5–2 palce)
- Měkké materiály mohou být dokonce ještě silnější
Navíc pokud se použije čistá voda bez abraziva, malé stroje mohou velmi rychle provádět čisté řezy měkkých materiálů, jako je pryž, textilie, potravinářské výrobky a pěna.
Rychlost řezání: Jak rychlé je „výkonné“?
I když se výkon nejčastěji vztahuje k otázce, zda je stroj vůbec schopen řezat, je také klíčová otázka rychlosti, a zde technologie exceluje. Malé vodníky jsou schopny následujícího:
- Řezat nerezovou ocel 1–3 mm rychlostí několika metrů za minutu
- hliník 10 mm pomalou, ale stálou průmyslovou rychlostí
- Měkké materiály téměř okamžitě
Malé vodníky poskytují více než dostatečnou rychlost pro prototypování, přesné práce, krátké sériové výroby a výrobu na zakázku, zatímco velké průmyslové systémy jsou navrženy pro nepřetržitou vysokoodvodovou výrobu a extrémní tloušťky.
Přesnost a kontrola
Malé vodníky nejsou pouze velmi výkonné, jsou také velmi přesné. S moderními CNC řídicími systémy se průměrná přesnost pohybuje od:
- ±0,05 mm do ±0,1 mm v závislosti na konkrétní sestavě
Mohou být proto využity při výrobě:
- Součástek pro letecký a kosmický průmysl
- Dílů lékařských přístrojů
- Přesné těsnění a těsnicí elementy
- Dekorativní kovové panely
- Mechanické díly na míru
Výroba bez napájení je nemyslitelná; právě zde však malé vodní trysky uspívají – poskytují řízenou, opakovatelnou řeznou sílu.
Elektrický výkon vs. řezný výkon
Většinou si lidé myslí, že malý stroj na řezání vodním paprskem znamená slabý výkon kvůli nižšímu příkonu elektrické energie. Pravda je následující:
- Elektrický výkon používaný čerpadlem malého vodního paprsku je přibližně 15–30 kW.
- Energie se přeměňuje na velmi vysoký hydraulický tlak, nikoli na teplo.
- Jelikož řezání vodním paprskem je chladivý proces, nevzniká tepelně ovlivněná zóna, nevzniká tvrdnutí materiálu ani tepelná deformace.
Proto i systémy s nejnižším výkonem jsou velmi účinné, pokud jde o přeměnu elektrické energie na využitelnou řeznou sílu.
Jak to srovnávat s laserem nebo plazmou?
Když se jednotlivci ptají na výkon malého vodního paprsku, obvykle mají v úmyslu porovnat jej s laserovými a plazmovými řezacími zařízeními.
- Ve srovnání s laserem: Malé lasery mohou řezat tenké plechy rychleji, ale vodní paprsek je schopen řezat tlustší materiály a dokáže také řezat odrazivé kovy bez generování tepla nebo deformace.
- Ve srovnání s plazmou: I když plazmové řezání je u tlustých kovů rychlé, způsobuje tepelnou deformaci a hrany jsou drsné. Naopak vodní paprsek zanechává kov čistý, bez otřepů a bez ohřevu materiálu.
Pokud jde o maximální řeznou kapacitu ve vztahu k velikosti stroje, patří vodní paprsky (zejména s abrazivem) mezi nejmocnější a nejpružnější řezné technologie.
Výkon malého vodního paprsku v praxi
Výkon je v podstatě výsledný stav použití. Malá zařízení na řezání vodním paprskem se běžně používají pro:
- Dílny zabývající se výrobou kovových dílů na míru
- Vzdělávací a výzkumné laboratoře
- Dílny na výrobu nápisů a umělecká ateliéry
- Dílny na zpracování kamene a dlaždic
- Součásti automobilového a motocyklového průmyslu
- Elektronické skříně
- Prototypování v leteckém průmyslu
Většina uživatelů takového zařízení je ohromena skutečností, že zařízení, které se vejde do skromné dílny, dokáže bez námahy řezat nerezové ocelové desky, keramické obklady nebo silné kompozity.
Omezení malých vodních paprskových strojů
Malé vodní paprsky jsou sice výkonné, ale nejsou bez omezení. Hlavní jsou:
- Velmi nízká rychlost odstraňování materiálu při řezání tlustých kovů
- Menší pracovní plocha pro velké díly
- Rozhodně nižší kapacita nepřetržité výroby ve srovnání s velkými průmyslovými systémy
Nicméně tato omezení nepředstavují velký problém pro malé a střední podniky, které těží z výhod flexibility a řezacího výkonu.
Jak výkonný je malý vodní paprsek?
V reálných situacích je malý vodní paprsek dostatečně výkonný na to, aby přesně, čistě a spolehlivě řezal většinu průmyslových materiálů. Jde o kompaktní zařízení, které kombinuje extrémní tlak vody, řeznou energii abraziva a CNC přesnost, a dokáže nahradit mnoho tradičních řezacích nástrojů, a to dokonce na vyšší úrovni.
Jeho výkon první třídy nemusí dosahovat hmotnosti a trvání, jaké byste očekávali od obrovských továrních systémů, ale jeho skutečná síla spočívá v multifunkčnosti, přesnosti a překvapivé schopnosti zvládat náročné úkoly. Malý vodní paprsek je kompaktní výkonnostní jednotka a pokud jde o výkon, rozhodně není „malý“ pro dílny, start-upy, výzkumná centra a výrobce na zakázku.