Warum Druck beim Wasserstrahlschneiden wichtig ist

Als ^20. Jahrhunderts zu Ende ging, entstand ein sehr neuartiges Konzept für den Einsatz in der Metallverarbeitung. Bis in die 1980er Jahre galt Wasser im Allgemeinen als nützliche Substanz in industriellen Umgebungen, hauptsächlich wegen seiner reinigenden oder kühlenden Eigenschaften. Niemand dachte wirklich an Wasser als etwas, das es mit der Kraft einer guten Säge oder einem Schweißbrenner aufnehmen könnte, wenn es um das Durchdringen und Schneiden von Materialien geht.

Und doch ist in den 1980er Jahren genau das passiert. Diese klare, harmlose Flüssigkeit, die für viele verschiedene Zwecke sowohl privat als auch beruflich verwendet wurde, erfuhr eine radikale Veränderung. Wenn es durch die richtige Art von Technologie geleitet wird, verwandelt sich ein Wasserstrahl von etwas, das für angenehme Duschen verwendet wird, in eine unglaubliche kinetische Kraft, die in der Lage ist, saubere, präzise Schnitte durch Metall zu machen.

Jetzt, im 21. ^st Jahrhundert ist die Verwendung von Wasserstrahlen, insbesondere von abrasiven Wasserstrahlen, eine gut verstandene, weit verbreitete industrielle Technologie. Und das Erfolgsgeheimnis dieser neuen Technik liegt ganz in der Physik und der Anwendung von Druck.

Der Anstieg des Wassers

Als Wasserstrahlen in den 1980er Jahren zum ersten Mal auf den Markt kamen, waren sie gröbere, weniger leistungsstarke Werkzeuge, die ihre Arbeit erledigten, aber auch in Konkurrenz zu anderen aufkommenden Technologien der damaligen Zeit standen, wie z. B. Plasmaschneidern. Technologien wie Schweißer und Plasmaschneider waren zwar effektiv, erforderten jedoch eine umfassende Infrastruktur, um zu funktionieren. Je nach Art des verwendeten Werkzeugs war ein Arsenal an Gasen und elektrischen Geräten erforderlich, um diese Geräte zu verwenden, und die Nebenwirkungen der Verwendung waren Rückstände wie starke Hitze, blendendes Licht und Dämpfe, die beim Einatmen ein Gesundheitsrisiko darstellten.

Ein Wasserstrahl hingegen stellte keine dieser Bedrohungen dar. Wie bei einer Flamme bestand die einzige Gefahr, die ein Wasserstrahl für Umstehende darstellte, darin, beim Schneiden direkt mit dem Wasser selbst in Kontakt zu kommen. Für bestimmte Industrieaufgaben, die nur eine Bewegung auf zwei Achsen erforderten, erwies sich ein Wasserstrahl als effiziente Lösung für Schneid- und Fließbandaufgaben. Aber es wurde zunächst durch einen physikalisch bedingten Faktor begrenzt; der Druck.

Druck=Geschwindigkeit

Ein Wasserstrahl funktioniert aufgrund eines extrem fortschrittlichen Pumpensystems. Als die Technologie zum ersten Mal auf den Markt kam, wurde der für ein effektives Schneiden erforderliche Druck schrittweise erhöht. In 20 Jahren Gebrauch erreichte die Druckschwelle etwa 60.000 psi. In den letzten zehn Jahren hatten jedoch bessere Forschung und Technologie schnellere und größere Ergebnisse erbracht, und die neuesten Wasserstrahldüsen können jetzt 90.000 psi erreichen.

Der Grund dafür, dass der Druck für den Betrieb eines Wasserstrahls so entscheidend ist, liegt darin, dass diese Kraft dann in die Geschwindigkeit übersetzt werden kann, mit der sich das Wasser bewegt. Je höher der Druck, desto höher die Geschwindigkeit und desto schmaler und präziser kann der Schnitt und die Steuerung des Wasserstrahls sein. Fügen Sie eine abrasive Komponente hinzu, was bei abrasiven Wasserstrahlen der Fall ist, und die Schneidleistung dieser Technologie wird noch weiter gesteigert.

Mehr Geschwindigkeit bedeutet mehr Effizienz

Die abrasive Komponente, die in abrasiven Wasserstrahlen verwendet wird, ist am häufigsten Granat. Wenn es einem Wasserstrom mit hoher Geschwindigkeit hinzugefügt wird, erhöht es die Leistung und Effizienz, jedoch innerhalb bestimmter Grenzen. Da Wasser ein physikalischer Strom ist, kann es nur eine bestimmte Anzahl Granatpartikel aufnehmen, und die Geschwindigkeit, mit der sich das Wasser bewegt, wirkt sich darauf aus, wie viel Schleifmittel erforderlich ist.

Das bedeutet, wenn ein abrasiver Wasserstrahl einen optimalen Druck erreicht, bedeutet dies eine Geschwindigkeit, die hoch genug ist, um weniger Strahlmittel für die Arbeit zu benötigen. Das bedeutet mehr Effizienz, mehr Wirtschaftlichkeit und weniger Ressourcenverschwendung. Mit 90.000 psi ist dieses Druckniveau ausreichend für die überwiegende Mehrheit der Aufgaben, die in einer industriellen Umgebung erforderlich sind.

Die eigentliche Herausforderung besteht nun darin, diese Technologie zu optimieren, um sie noch förderlicher für spezifische industrielle Anforderungen zu machen. Die Macht ist jetzt da, und Wege zu finden, sie zu steigern, könnte ein Fall von Übertreibung sein. Aber intelligentere, individuellere Möglichkeiten zu finden, diese Leistung für verschiedene Zwecke einzusetzen, kann zu noch effizienteren und beeindruckenderen Ergebnissen führen.