Waterjet vs. inne metody cięcia – kiedy warto wybrać wycinarkę wodną?

Poniżej wyjaśniamy, jak działa wycinarka wodna, jakie materiały można nią ciąć i dlaczego warto z niej korzystać w określonych sytuacjach.

Jak działa waterjet?

Podstawą technologii cięcia wodą jest zastosowanie ultrawysokiego ciśnienia wody, które przekracza nawet 4000 barów (60 000 psi). Woda przepływa przez specjalnie zaprojektowaną dyszę o niewielkiej średnicy, co skutkuje wytworzeniem cienkiego, ale niezwykle szybkiego strumienia o prędkości dochodzącej do trzech razy prędkości dźwięku.

Rodzaje waterjet:

1. Czysty strumień wody – stosowany do cięcia materiałów miękkich, takich jak guma, plastik czy pianki.

2. Strumień z dodatkiem ścierniwa – używany do materiałów twardszych, takich jak stal, aluminium, szkło, ceramika czy kamień. Najczęściej stosowanym ścierniwem jest granat, ze względu na jego właściwości abrazyjne i dostępność.

Materiały, które można ciąć za pomocą waterjet

Jednym z najważniejszych atutów technologii waterjet jest jej uniwersalność. Umożliwia obróbkę niemal wszystkich materiałów, w tym:

• Metali: stal nierdzewna, aluminium, miedź, mosiądz, tytan, a nawet materiały specjalistyczne, jak stopy niklu.

• Kamienia: marmur, granit, kwarcyt i inne naturalne materiały budowlane.

• Szkła: także szkło hartowane i laminowane, choć wymaga to precyzyjnych ustawień.

• Ceramiki i kompozytów: używanych w przemyśle lotniczym czy budownictwie.

• Tworzyw sztucznych: w tym materiały wrażliwe na ciepło, np. akryl, PVC czy poliwęglan.

• Materiałów miękkich: guma, pianki, tkaniny techniczne.

Waterjet radzi sobie zarówno z bardzo cienkimi materiałami (np. 1 mm blachą), jak i grubymi blokami (nawet do 300 mm w zależności od urządzenia).

Zalety technologii waterjet

1. Brak wpływu termicznego na materiał

Cięcie wodą jest procesem "zimnym", co oznacza, że podczas obróbki nie występuje nagrzewanie materiału. To kluczowa zaleta w porównaniu do metod takich jak cięcie laserowe czy plazmowe, które mogą generować wysoką temperaturę prowadzącą do:

• Zmienionej struktury materiału – metody termiczne mogą powodować utwardzenie, pęknięcia lub odkształcenia na krawędziach cięcia, co wymaga dodatkowej obróbki.

• Odbarwień – szczególnie w przypadku stali nierdzewnej lub innych metali o wysokim współczynniku przewodności cieplnej.

• Zniszczenia materiałów wrażliwych na ciepło – kompozyty, laminaty czy tworzywa sztuczne mogą ulec deformacji lub nawet stopieniu podczas obróbki termicznej.
  Technologia waterjet eliminuje te ryzyka, co czyni ją doskonałym wyborem dla materiałów, które muszą zachować swoje pierwotne właściwości.

2. Wysoka precyzja i jakość cięcia

Cięcie wodą zapewnia wyjątkowo wysoką jakość krawędzi i dokładność, której tolerancja wynosi nawet 0,05–0,1 mm, co sprawia, że:

• Nie jest wymagana dalsza obróbka – gładkie krawędzie są gotowe do montażu lub innych procesów produkcyjnych.

• Idealne dla branż wymagających precyzji – takich jak lotnictwo, medycyna, jubilerstwo czy elektronika, gdzie dokładność odgrywa kluczową rolę.

• Złożone kształty – waterjet może wycinać skomplikowane wzory i detale, które są trudne do osiągnięcia innymi metodami, dzięki czemu sprawdza się w projektach niestandardowych, prototypach czy małych seriach produkcyjnych.

3. Minimalne odpady materiałowe

Precyzyjny strumień wody o bardzo małej średnicy (często 0,1–0,4 mm) pozwala zminimalizować odpady produkcyjne. To szczególnie istotne w przypadku:

• Kosztownych materiałów – takich jak tytan, mosiądz czy specjalistyczne stopy metali, gdzie każda strata generuje znaczące koszty.

• Efektywności produkcji – mniejsze odpady oznaczają niższe koszty surowców i bardziej zrównoważony proces produkcji.

• Przyjazności dla środowiska – ograniczenie ilości odpadów wpisuje się w proekologiczne podejście w przemyśle.

4. Wszechstronność grubości materiałów

Technologia waterjet wyróżnia się możliwością cięcia szerokiego zakresu grubości materiałów, co obejmuje:

• Bardzo cienkie materiały – jak folie metalowe czy delikatne tworzywa sztuczne, których cięcie wymaga wyjątkowej precyzji.

• Grube bloki – nawet do 300 mm, co sprawia, że waterjet znajduje zastosowanie w przemyśle budowlanym, ciężkim i kamieniarskim.

• Różnorodność zastosowań – od precyzyjnych elementów do maszyn po duże elementy konstrukcyjne, co czyni tę metodę uniwersalnym rozwiązaniem.

5. Brak emisji szkodliwych substancji

Podczas procesu cięcia wodą nie dochodzi do powstawania toksycznych gazów, dymu ani pyłu, co przekłada się na:

• Bezpieczeństwo pracy – operatorzy i personel produkcyjny nie są narażeni na szkodliwe substancje.

• Przyjazność dla środowiska – brak emisji sprawia, że technologia waterjet jest bardziej ekologiczna niż metody termiczne, które mogą generować spaliny i pyły.

• Czyste środowisko pracy – brak unoszących się cząstek to korzyść w branżach, gdzie higiena i sterylność są kluczowe, np. w produkcji sprzętu medycznego czy spożywczego.

Technologia waterjet wyróżnia się na tle innych metod cięcia dzięki swojej uniwersalności, precyzji i przyjazności dla środowiska. To rozwiązanie, które łączy doskonałą jakość obróbki z szerokim zakresem zastosowań, minimalizując jednocześnie negatywne skutki uboczne na materiał i środowisko pracy.

Porównanie z innymi metodami cięcia

Cięcie laserowe

Zalety:

• Bardzo szybkie i efektywne dla cienkich materiałów (do 20 mm).

• Wyjątkowo precyzyjne, szczególnie przy obróbce blach stalowych i aluminium.

Wady:

• Ograniczenia grubości materiału – cięcie grubych powierzchni (>20 mm) jest trudne lub niemożliwe.

• Wysokie ryzyko odkształceń termicznych.

• Nie nadaje się do cięcia szkła ani materiałów niemetalicznych.

Kiedy wybrać laser?
Gdy potrzebujesz szybkiego cięcia cienkich blach metalowych o wysokiej precyzji.

Sprawdź Maszyny do cięcia laserem Jetsystem.

Cięcie plazmowe

Zalety:

• Bardzo szybkie przy grubszych materiałach metalowych (do 50 mm).

• Relatywnie tania technologia w porównaniu do lasera i waterjet.

Wady:

• Niska precyzja – cięcia są mniej dokładne, krawędzie wymagają dodatkowej obróbki.

• Ograniczone do przewodzących prąd materiałów, takich jak metale.

Kiedy wybrać plazmę?
Gdy potrzebujesz szybkiego cięcia grubych metali, a precyzja nie jest kluczowa.

Cięcie mechaniczne (np. piły, frezy)

Zalety:

• Bardzo niskie koszty eksploatacji.

• Dobra precyzja dla prostych kształtów.

Wady:

• Ograniczenia w zakresie kształtów i detali – brak możliwości skomplikowanych wzorów.

• Wysokie zużycie narzędzi przy twardszych materiałach.

Kiedy wybrać metodę mechaniczną?
Gdy wykonujesz powtarzalne, proste cięcia i obrabiasz miękkie materiały.

Kiedy warto wybrać wycinarkę wodną?

1. Przy różnorodności materiałów
   Jeśli Twoja produkcja obejmuje różne materiały – od metali przez szkło po tworzywa sztuczne – waterjet to najbardziej uniwersalna metoda.

2. Gdy wymagana jest precyzja
   Jeśli istotne są idealnie równe krawędzie bez dodatkowej obróbki, waterjet zapewni pożądane rezultaty.

3. Dla grubości materiału powyżej 20-30 mm
   W odróżnieniu od lasera czy plazmy, waterjet nie ma problemu z bardzo grubymi materiałami.

4. W obróbce materiałów wrażliwych na ciepło
   Brak wpływu termicznego oznacza, że technologia ta świetnie sprawdzi się przy cięciu kompozytów, ceramiki czy gumy.

Podsumujmy powyższe informacje o maszynach do cięcia wodą:

Technologia cięcia wodą to niezastąpione narzędzie w zakładach produkcyjnych, które wymagają precyzji, elastyczności i wszechstronności. Choć w niektórych przypadkach alternatywne metody, takie jak laser czy plazma, mogą być bardziej opłacalne, waterjet wyróżnia się brakiem ograniczeń co do materiałów i ich grubości.

Dla przedsiębiorców szukających rozwiązania uniwersalnego, zdolnego sprostać zróżnicowanym wymaganiom produkcyjnym, waterjet jest inwestycją, która przynosi wymierne korzyści.

Jeśli interesuje Cię wdrożenie tej technologii w swojej firmie, warto porozmawiać z dostawcami, którzy pomogą dostosować urządzenie do Twoich potrzeb.