Autor: Ing. Petr Kučava
Při dělení kovu nebo jiného technického materiálu se často řeší především přesnost výsledného tvaru. Stejně důležité ale může být to, co se s materiálem během samotného řezání stane. Laser, plazma nebo jiné tepelné technologie pracují s vysokou teplotou, která může ovlivnit okolí řezu. U některých součástí to nemusí vadit, u jiných může být právě tepelný zásah nežádoucí.
To je jeden z důvodů, proč má své místo řezání vodním paprskem. Princip je založený na mechanickém účinku vysokorychlostního proudu vody, případně vody s přidaným abrazivem. Materiál se tak dělí bez klasického tepelného působení, což mění vlastnosti výsledného řezu i možnosti zpracování různých materiálů.
Co znamená studený řez v praxi
Označení „studený řez“ neznamená, že samotný proces neprodukuje žádnou energii. Podstatné je, že materiál není dělen pomocí tepla jako při laserovém nebo plazmovém řezání. Vysokotlaká voda prochází velmi malou tryskou a její vysoká rychlost umožňuje mechanicky odebírat materiál. U tvrdších materiálů se do proudu přidává abrazivo, často na bázi granátu.
Výsledkem je, že v okolí řezu nevzniká běžná tepelně ovlivněná oblast. Materiál se tedy nezahřívá způsobem typickým pro tepelné technologie a nedochází ke vzniku změn způsobených vysokou teplotou. Tato vlastnost je významná například u materiálů nebo součástí, u nichž by tepelné ovlivnění mohlo změnit jejich vlastnosti či způsobit nežádoucí deformace.
Proč někdy nestačí pouze voda
Čistý vodní paprsek má své využití především při dělení měkčích materiálů. Pokud je potřeba řezat ocel, některé neželezné kovy, keramiku, kámen nebo jiné tvrdší materiály, samotná voda by nebyla dostatečně účinná. Do proudu se proto přidává abrazivo, které zvyšuje jeho mechanický účinek.
Právě kombinace vody a abraziva umožňuje technologii použít pro širokou škálu materiálů. Neřeže tedy samotná voda ve smyslu klasického mechanického nože. Rozhodující je vysokorychlostní proud a u abrazivního řezání také účinek drobných částic, které při dopadu na materiál podporují jeho postupný úběr.
Kde se projeví výhoda vodního paprsku nejvíc
Výhoda technologie se neprojevuje pouze při jednoduchém rovném dělení. CNC řízení umožňuje vést řezací hlavu po předem připravené dráze a vytvářet i složitější tvary. Podle dostupných údajů AWAC je standardní přesnost výřezu ±0,2 mm a technologie umožňuje zpracovávat také tvarově složité výřezy během jedné operace.
V praxi tak může být řez vodním paprskem zajímavý tam, kde je potřeba spojit tvarovou přesnost s absencí tepelného ovlivnění. Hodí se například pro různé kovy, kámen, sklo, keramiku, plasty nebo kompozitní materiály, přičemž konkrétní postup se vždy odvíjí od vlastností děleného materiálu a požadovaného výsledku.
Proč na způsobu řezání záleží
Volba technologie dělení není pouze otázkou toho, zda dokáže materiál přeříznout. Rozhoduje také kvalita hrany, přesnost tvaru, případné tepelné ovlivnění, tloušťka materiálu a následné operace. Pokud by například po tepelném dělení bylo nutné řešit deformaci nebo změnu vlastností v okolí řezu, může být výhodnější zvolit technologii, která pracuje bez tepelného ovlivnění.
Řezání vodou proto není univerzální náhradou za laser, plazmu nebo jiné způsoby dělení. Je to samostatná technologie, jejíž hlavní předností je kombinace mechanického principu, širokého materiálového využití a studeného řezu. Právě v situacích, kdy je nežádoucí teplo nebo je potřeba dělit obtížně zpracovatelný materiál, může její použití dávat technický smysl.
