Corte por chorro de agua

El corte por chorro de agua es una tecnología de mecanizado por arranque de material que emplea un chorro de agua a presiones extremadamente elevadas para erosionar el material. Este proceso se clasifica como no convencional al no utilizar herramientas de corte físicas ni generar calor en la pieza, lo que preserva las propiedades metalúrgicas del material base [1].

Existen dos variantes principales: el corte con agua pura, utilizado para materiales blandos como espumas, cauchos o alimentos, y el corte con abrasivo, donde se añade un material granular (generalmente granate) al chorro para incrementar la capacidad de corte en metales, piedras y materiales cerámicos de gran espesor.

El principio físico se basa en la conversión de energía potencial en energía cinética mediante una bomba de ultra alta presión (UHP) que impulsa el agua a través de un orificio de zafiro o diamante de pequeño diámetro. En la variante con abrasivo, el agua pasa por una cámara de mezcla donde se succiona el abrasivo mediante el efecto Venturi, acelerando las partículas contra la pieza a velocidades supersónicas.

La cinemática del proceso es controlada mediante sistemas CNC, permitiendo trayectorias complejas. Al ser un proceso de corte en frío, no se producen tensiones residuales ni cambios en la microestructura del material, eliminando la necesidad de tratamientos térmicos posteriores.

La instalación consta de una bomba de alta presión capaz de alcanzar hasta 6000 bar, un sistema de control numérico (CNC) que gestiona el movimiento del cabezal sobre una mesa de trabajo, y un sistema de gestión de abrasivo. El cabezal de corte integra una boquilla de enfoque (focalizadora) fabricada en carburo de tungsteno para resistir la erosión del abrasivo. Las máquinas modernas suelen incluir sistemas de compensación de conicidad para mejorar la perpendicularidad del corte en piezas de gran espesor.

Los parámetros críticos incluyen la presión de trabajo, el caudal de agua, el tipo y tamaño de grano del abrasivo, y la velocidad de avance. La calidad del acabado superficial depende directamente de la velocidad de corte: a menor velocidad, mayor calidad superficial y menor conicidad.

Parámetro	Rango típico
Presión de trabajo	2000 - 6000 bar
Velocidad de chorro	hasta 900 m/s
Tolerancia dimensional	±0,1 - 0,2 mm
Espesor máximo	hasta 200 mm

Es ampliamente utilizado en la industria aeronáutica para el corte de aleaciones de titanio y materiales compuestos (CFRP) donde la integridad estructural es crítica. En el sector de la automoción, se emplea para el corte de paneles interiores y componentes metálicos. También es fundamental en la industria del vidrio y la piedra, permitiendo realizar cortes intrincados que serían inviables mediante métodos mecánicos convencionales.

Ventajas:

• Ausencia de zona afectada térmicamente (ZAT).
• Versatilidad extrema en cuanto a materiales.
• Mínima pérdida de material debido al estrecho ancho de corte (kerf).
• Proceso ecológico al no utilizar aceites ni generar humos tóxicos.

Limitaciones:

• Velocidades de corte inferiores a procesos como el láser en espesores finos.
• Coste operativo elevado debido al consumo de abrasivo y desgaste de boquillas.
• Riesgo de corrosión en materiales ferrosos si no se secan adecuadamente tras el proceso.