Il processo di lavorazione a getto abrasivo utilizza solo un’elevata pressione dell’acqua o con un additivo abrasivo per fornire una forza di taglio a getto da 30,000 a 60,000 libbre per pollice quadrato (psi). Questo raggio estremamente concentrato di energia dell’acqua emette da un pezzo della macchina progettato per assistere nel taglio personalizzato di numerosi materiali. L’acqua da sola taglia i materiali più morbidi come schiuma, gomma e plastica; il processo di taglio a freddo produce poco calore, il che rende possibile il taglio di materiali infiammabili senza zone termicamente alterate. L’aggiunta di abrasivi consente di tagliare modelli di precisione in materiali più resistenti come metalli, vetro e piastrelle.
A volte chiamato taglierina a getto d’acqua o centro di taglio ad acqua, l’attrezzatura per la lavorazione a getto abrasivo taglia quasi tutti i materiali che possono essere posizionati sotto forma di fogli. I tagli di alta precisione producono forme e motivi complessi con bordi netti. Queste macchine tagliano pietra, marmo e vetro, sebbene il vetro temperato, come dal parabrezza di un’auto, non possa essere tagliato senza frantumarsi. Il diamante è un altro materiale che non può essere tagliato con questo processo. Queste macchine sono impiegate nella produzione e lavorazione, taglio di metalli come l’alluminio per la fabbricazione; in artigianato come il taglio del vetro decorativo; e nella costruzione, modellando prodotti come piastrelle personalizzate e medaglioni in marmo intarsiato.
Forzare l’acqua di rubinetto ordinaria ad alte pressioni attraverso un canale estremamente stretto crea un flusso di taglio che rimuove il materiale bersaglio per erosione. Questi pezzi potenti occupano tipicamente officine professionali e officine meccaniche, spesso lavorando come processo di finitura a causa della loro bassa velocità di rimozione. L’apparecchiatura impiega pompe; questi assorbono non solo acqua, ma fino a 250 ampere solo per iniziare la lavorazione a getto abrasivo e utilizzano fino a 50 ampere durante il processo.
La macchina funziona comprimendo il gas attraverso una camera di miscelazione, magari con un abrasivo granato, che è un minerale duro e un materiale abrasivo naturale e sicuro. Il gas fluisce attraverso un ugello convergente-divergente, una camera di miscelazione ed esce da un ugello convergente fisso o portatile. Gli ugelli resistenti all’abrasione sono realizzati con materiali resistenti come lo zaffiro sintetico o il carburo di tungsteno. Gli ugelli in zaffiro hanno una durata di circa 300 ore, mentre i tipi in carburo di tungsteno hanno una breve durata di 12-30 ore.
Un getto d’acqua ad alta velocità esce dall’ugello creando un vuoto che aspira l’abrasivo attraverso un tubo di miscelazione. Questo flusso accelera le particelle a velocità di taglio attraverso un foro di uscita con un diametro da 0.007 pollici a 0.02 pollici (0.18 – 0.4 mm), a velocità di circa 600 mph (966 km/h), avvicinandosi alla velocità del suono. I fattori che possono influenzare la lavorazione a getto abrasivo includono le proprietà del materiale e le forme desiderate. Inoltre, la pressione dell’acqua e il tipo di abrasivo devono essere controllati per ottenere il taglio desiderato, che è anche influenzato dalla velocità di taglio.
A volte indicati come laser ad acqua, i processi di lavorazione a getto abrasivo condividono il concetto di sagomatura estrattiva personalizzata, controllata da computer con altri tipi di macchine a getto di sabbiatura. Questi possono includere elettroerosione a filo (EDM) e taglio a fiamma, laser e plasma. L’innovazione continua nello sviluppo della lavorazione criogenica a getto abrasivo con cristalli di CO2 non residui, per ridurre al minimo gli sprechi e ridurre i costi ambientali. La crescente disponibilità della lavorazione a getto d’acqua nelle officine locali rende l’appalto del processo un’opzione conveniente per gli hobbisti. Le configurazioni complete di pompe, superfici di posizionamento, serbatoi e sistemi di alimentazione fanno sì che queste macchine a volte ingombranti occupino principalmente officine professionali.