Taglio ad acqua

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
Un esempio di taglio ad acqua

Il taglio a getto d'acqua è una tecnologia di taglio che utilizza un getto d'acqua ad altissima pressione (fino a 7.000 bar) per tagliare numerosi materiali.

Waterjet[modifica | modifica wikitesto]

Schema di funzionamento di un sistema waterjet abrasivo

Il taglio waterjet abrasivo e ad acqua pura sta guadagnando la popolarità come utensile per tagliare una ampia varietà di materiali. La facilità di programmazione, i costi contenuti di taglio e la possibilità di tagliare pressoché tutti i materiali da pochi decimi di millimetro fino a spessori di 250 mm con precisione del decimo di millimetro ne hanno fatto una macchina essenziale per numerose tipologie di aziende per diverse applicazioni.

Taglio ad acqua pura e con abrasivi[modifica | modifica wikitesto]

Il taglio a getto d'acqua senza l'aggiunta di abrasivi trova applicazione anche nel campo alimentare, naturalmente senza l'utilizzo di abrasivo, tagliano quindi con l'utilizzo di sola acqua, da cui il nome WJM (water jet machining)

La tecnologia a idrogetto è in grado di tagliare qualsiasi tipo di materiale, con spessori fino a circa 150 mm (15 cm), con un'elevata precisione di taglio (dell'ordine di 1/10 di mm per spessori fino a 40-50 mm). Il taglio ad acqua non provoca alcuna alterazione fisica o deformazione meccanica del pezzo e consente di tagliare materiali di spessore non uniforme e materiali compositi o stratificati.

La larghezza del solco di taglio è molto contenuta permettendo di ottenere la minima quantità di materiale asportato. L'idrogetto consente il taglio di materiali preverniciati e/o rivestiti con pellicola di protezione; inoltre le superfici originate dal taglio presentano poche sbavature.

La tecnologia a idrogetto può tagliare tutti i materiali che il taglio a laser non sarebbe in grado di tagliare senza danneggiare o alterare come (gomma, sughero, pelle, cuoio, materiali espansi, plastica, legno, fibre di carbonio, ecc.) fino a spessori di 350 mm.

Altri materiali lavorabili sono: titanio, ottone, rame, acciaio inossidabile, alluminio, vetro, marmo, ceramica, ecc.

Aggiungendo sostanze abrasive all'acqua è possibile tagliare spessori maggiori o materiali più duri con maggior velocità, in questo caso si parlerà di AWJM (abrasive water jet machining) con il contro di una superiore usura dell'ugello a causa del lavoro compiuto dalle particelle di abrasivo all'interno dello stesso.

L'abrasivo che solitamente utilizzato è una sabbia speciale di composizione almandina denominato Garnet che proviene dall'Australia e dall'India. L'abrasivo Garnet ha due origini, sabbioso che quindi si trova già in natura sotto forma di dune sabbiose e di origine rocciosa poi macinato nella granulometria richiesta.

Caratteristiche del taglio[modifica | modifica wikitesto]

È possibile tagliare forme in 2D di qualsiasi sagoma con precisioni di ±0,1 mm con macchine utensili dette a "3 assi" (denominati x,y,z solitamente). Si possono inoltre utilizzare robot (5 o più assi) per tagliare materiali in tridimensionale come per esempio caschi, interni auto, lavorazioni speciali nel campo dell'aeronautica e molto altro ancora.

Qualità dei bordi[modifica | modifica wikitesto]

Qualità dei bordi di taglio eseguiti con il taglio ad acqua

La qualità dei bordi per i pezzi eseguiti con il taglio ad acqua è definita con numeri da 1 a 5. I numeri più bassi indicano una finitura più grezza, mentre quelli più alti una finitura migliore. Per i materiali sottili, la velocità di taglio per la qualità 1 è tre volte maggiore della qualità 5. Per materiali più spessi la velocità della qualità 1 può essere 6 volte maggiore di quella della qualità 5. Ad esempio il taglio di una lastra in alluminio spessa 102 mm richiede una velocità di 18 mmmin per Q5 e 107 mmmin per Q1, ovvero circa 6 volte più veloce.[1]

Vantaggi e Svantaggi[modifica | modifica wikitesto]

Il taglio a getto d'acqua è un taglio a freddo, quindi non altera le caratteristiche chimico fisiche del materiale tagliato. La ZTA (Zona Termicamente Alterata) è nulla come nulli sono i danneggiamenti locali dovuti alle alte temperature di taglio proprie delle altre tecnologie.

Un ulteriore vantaggio è il non sottoporre il pezzo a particolari sollecitazioni meccaniche durante il taglio come nel caso dell'utilizzo di cesoie.

Gli svantaggi sono l'usura dell'ugello per la tecnica AWJM e la rumorosità prodotta durante la fase di taglio.

Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]

I nomi delle 2977 vittime degli attentati dell'11 settembre 2001 e quelli delle 6 vittime dell'attentato al Trade Center del 1993, sono stati incisi sui pannelli di bronzo del 9/11 Memorial mediante la tecnica del taglio ad acqua, utilizzando getti di 4.000 bar.[2][3]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Waterjet Relationship Parameters, wardjet.com.
  2. ^ Fonte: documentario Rising: La rinascita di Ground Zero (Discovery Channel)
  3. ^ (EN) Forbes: 9/11 memorial opens in NY

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

Ingegneria Portale Ingegneria: accedi alle voci di Wikipedia che trattano di ingegneria