Abrazyjne cięcie wodą (zwane także obróbką hydro-ścierną) polega na dodaniu do wody o ciśnieniu nawet 4000 bar ścierniwa jakim jest garnet. W tym zastosowaniu garnet jako materiał ścierny przypomina „zwykły” piasek. Jest on dodawany do pod koniec procesu cięcia wodą w przygotowanych do tego elementach głowicy tnącej – komorach miksujących (mixing chamber) maszyny waterjet w momencie gdy woda osiąga prędkość nawet 1000m/s. To praktycznie trzy razy tyle, ile wynosi prędkość dźwięku! W abrazyjnym cięciu wodą to właśnie garnet jest elementem tnącym, a woda w ultra wysokim ciśnieniu wygenerowanym w przez specjalistyczną pompę waterjeta jest tylko jego nośnikiem. Wobec tego nie do końca poprawnym merytorycznie jest mówienie o cięciu wodą w przypadku zastosowania garnetu, choć to określenie zostało zwyczajowo przyjęte.
Abrazyjne cięcie wodą pozwala na przecinanie naprawdę twardych i grubych materiałów. Wśród przykładów wyróżnić można blachy ze stali konstrukcyjnej nierdzewnej, czy narzędziowej lub też aluminium o grubości nawet 200 milimetrów. Co szczególnie istotne, precyzja abrazyjnego cięcia wodą przy wykorzystaniu maszyny waterjet jest wciąż bardzo wysoka! Na tym tle maszyny do cięcia wodą wypadają znacznie lepiej niż lasery czy plazmy. Metoda cięcia strumieniem wodnym doskonale nadaje się do obrabiania stali, metali kolorowych i polimerów. Detale nie są narażone na wpływy termiczne jak w przypadku plazmy. Wyprodukowane w ten sposób komponenty są odporne na odkształcenia. W związku z tym często cięte wodą są elementy wyposażenia oraz konstrukcyjne samolotów, jachtów, samochodów, gdzie liczy się bezpieczeństwo i jakość.
Cięcie wodą to tak naprawdę przyspieszony i kontrolowany proces erozji. Czysta woda, bez dodatku garnetu wykorzystywana jest w przypadku miękkich materiałów, takich jak na przykład guma, czy artykuły spożywcze. Jednak to właśnie w abrazyjnym cięciu wodą tkwi cała „magia” wykorzystania maszyny do cięcia wodą.
Proces abrazyjnego cięcia wodą jest możliwy dzięki zastosowaniu odpowiedniej głowicy tnącej maszyny waterjet. To właśnie do niej trafia woda o ciśnieniu około 4000 barów wygenerowana w pompie ultra wysokiego ciśnienia. Pierwszym elementem głowicy tnącej maszyny waterjet jest tak zwana kryza. Jest to element maszyny do cięcia wodą, zawierający kamień szlachetny, np. diament bądź rubin, z przewierconym otworem o średnicy 0,25-0,36mm. Woda przechodząc przez ten element uzyskuje bardzo wysoką prędkość. Następnie woda trafia do elementu, dzięki któremu możliwe jest dopiero rozpoczęcie procesu abrazyjnej obróbki sensu stricte. Tym elementem jest komora miksująca bądź mieszająca (ang. mixing chamber) gdzie woda łączy się z garnetem.
W dalszej części procesu abrazyjnego cięcia wodą mieszanka wody i ścierniwa trafia do dyszy miksującej (ang. nozzle). W tym elemencie głowicy tnącej waterjeta mieszanka wody i garnetu zostaje ustabilizowana i uformowana w strugę, która pozwala na przecięcie naprawdę twardych materiałów. To właśnie cięcie hydro-abrazyjne było kluczowe, dla upopularyzowania wykorzystania maszyny do cięcia wodą w wielu zakładach przemysłowych, niezależnie od lokalizacji czy skali działalności!
Garnet jest ekologiczny – moduł
Technologia waterjet jest nie tylko niesamowicie użyteczna, efektywna ekonomicznie i uniwersalna, ale także ekologiczna! Wbrew pozorom wcale nie używa wielkich ilości wody, nie narażając na jej bezzasadne marnowanie. Garnet wykorzystany w przypadku cięcia strugą hydro-ścierną zostaje osadzony w wannie maszyny do cięcia wodą, a następnie może być składowany i utylizowany jako zwyczajny odpad komunalny! Jest to szczególna zaleta maszyny waterjet – cena za wywóz odpadów nie będzie stanowiła wielkiego udziału w kosztach biznesu wykorzystującego cięcie wodą, a ponadto pozwoli mieć spokojną głowę bez obaw o środowisko! Cięcie wodą to także proces nie generujących toksycznych produktów ubocznych, jak na przykład gazów. Zastosowanie technologii abrazyjnego cięcia wodą jest także bezpieczne dla obrabianego materiału ponieważ odbywa się w relatywnie niskiej temperaturze – około 40 stopni Celsiusa.
Koszty cięcia wodą – moduł
Cięcie wodą jako proces technologiczny jest relatywnie mało kosztowne. Według doświadczeń licznych przedsiębiorców wykorzystujących maszyny waterjet cena jednej godziny cięcia jest kalkulowana w sposób następujący:
Koszt pracy operatora – stanowi zwykle około 50%
Koszt garnetu stanowi zwykle około 15%
Marża – stanowiąca zwykle około 15%
Koszt zakupu części zamiennych do maszyny waterjet, pompy wysokiego ciśnienia, materiałów eksploatacyjnych oraz usług serwisowych – stanowi około 12%
Koszty mediów, w szczególności opłaty za energię elektryczną oraz wodę – około 8%
Jak widać na powyższym zestawieniu, koszty zakupu ścierniwa tnącego (garnetu) stanowią bardzo małą część wszystkich kosztów zmiennych procesu cięcia wodą, co więcej mogą być optymalizowane – odpowiednio doświadczony operator wyposażony w nowoczesne oprogramowanie maszyny waterjet jest w stanie dobierać odpowiednią ilość garnetu, by jednocześnie zachować zadowalające parametry cięcia ale także kierując się kryterium ekonomiczności. Doskonali operatorzy maszyny do cięcia wodą są zatem bardzo cenieni przez przedsiębiorców, stąd też największy udział ich wynagrodzenia w kryteriach, które sprawiają, że cena cięcia wodą jest taka, a nie inna.