science >> Wetenschap > >> Natuur

Hoe kan water door staal snijden?

Generieke waterstraal. Met dank aan OMAX Corporation

EEN waterstraal is een gereedschap dat in machinewerkplaatsen wordt gebruikt om metalen onderdelen te snijden met een (zeer) hoge druk waterstraal. Hoe geweldig het ook klinkt, als je water snel genoeg laat stromen, kan het zelfs metaal snijden.

Zie een waterstraal als iets met ongeveer 30 keer de druk van de hogedrukreiniger bij uw plaatselijke wasstraat. Krachtwassen bij autowasstraten is een alledaags voorbeeld van een vuilfilm die van het lichaam wordt "afgesneden", wielen en banden van een auto.

De sleutel tot het snijden van metaal met water is om de spray coherent te houden. Waterjets kunnen snijden omdat de spray onder een zeer hoge druk door een zeer smal mondstuk met juwelen wordt geleid om de spray coherent te houden. In tegenstelling tot metaalsnijders, een waterstraal wordt nooit dof en kan niet oververhitten.

Lagedrukwaterstralen werden voor het eerst gebruikt voor de goudwinning in Californië in 1852. Stoom- en heetwaterstralen werden in de vroege jaren 1900 gebruikt voor reiniging. In de jaren 60 werden hogedrukwaterstralen gebruikt voor de mijnbouw, en ongeveer 10 jaar geleden begon de industrie waterjets te gebruiken voor het snijden. Schurende waterstralen (abrasivejets) werden voor het eerst gebruikt in de industrie rond 1980.

Vroeger, er kon slechts één stuk metaal tegelijk worden gesneden met een zaag of een ander mechanisch metaalbewerkingsproces. Het was tijdrovend en kostbaar. Computergestuurd waterstraal- en straalsnijden wordt tegenwoordig in de industrie gebruikt om veel zachte en harde materialen te snijden. Het gewone water-schurende mengsel verlaat het mondstuk met meer dan 900 mph. De nieuwste machines kunnen tot op tweeduizendste van een inch snijden, en hebben straalsnelheden rond Mach 3.

Waterstralen kunnen snijden:

Marmer
Graniet
Steen
Metaal
Plastic
Hout
Roestvrij staal

Een waterstraal kan een "sandwich" van verschillende materialen tot tien centimeter dik snijden. Deze geurloze, stofvrij en relatief hittevrij proces kan ook iets zo dun als vijfduizendste van een inch snijden. Door de kleine straalstroom kan de eerste snede ook het uiteindelijke afgewerkte oppervlak zijn. Dit enkele snijproces bespaart materiaalkosten en bewerkingskosten. Bijvoorbeeld, de monteur geeft alleen een tandwieltekening aan de uitsnijderij via een diskette of e-mail en krijgt het afgewerkte tandwiel terug.