Ur-txorrotada bidezko ebaketa

Presio handiko ur-sarrera. 
 Harribitxia (errubia edo diamantea) 
 Urratzailea (granatea) 
 Nahaste-hodia 
 Babeskia 
 Ur-txorrotada ebakitzailea 
 Material ebakia
Ur-txorrotada bidezko ebaketa prozesu mekanikoa da. Prozesu horren bidez, edozein material arbastatzen da, eta nahi den akabera ematen duen abiadura handiko ur-txorrotada batek eragiten dio. Presio izugarri handiko ur-txorrota bat erabiliz, edo uraren eta substantzia urratzaile baten nahasketa bat erabiliz, material ugari mozteko gai den tresna industriala da

Ur-txorrotada bidezko ebaketa makina piezen fabrikazioan erabiltzen da askotan. Metodo gogokoena da mozten ari diren materialak beste metodo batzuek sortutako tenperatura altuekiko sentikorrak direnean; material horien adibide dira plastikoa eta aluminioa. Oso tresna moldakorra da, eta ia industria-lan guztietan aplika daiteke, besteak beste, meatzaritzan eta industria-aeroespazialean, mozketa, moldaketa eta otxabuketa gauzatzeko. 

 Historia 
Higadurarako presio handiko uraren erabilera 1800. urtearen erdialdean hasi zen, meatzaritza hidraulikoaren garaian, baina 1930eko hamarkadara arte ez ziren ur-txorrotada estuak industria-ebaketako gailu gisa agertzen hasi. 1933an, Wisconsingo Paper Patent Company enpresak papera dosifikatzeko, ebakitzeko eta bobinatzeko makina bat garatu zuen. Ur-txorrotada diagonal bat erabiliz paper-orri jarraitu bat mozteko ahalmena zuen mugimendu horizontalean. Lehenengo aplikazioak, presio baxukoak izan ziren eta material bigunetara mugatuak, adibidez, papera.

Waterjet teknologiak eboluzionatu egin zuen gerraostean, mundu osoko ikertzaileak ebaketa-sistema eraginkorren metodo berrien bila zebiltzan heinean. 1956an, Luxenburgoko Durox Internationaleko Carl Johnsonek plastikozko formak mozteko metodo bat garatu zuen, korronte fineko presio altuko ur-txorrotada bat erabiliz. 1958an, Ipar Amerikako Abiazioko Billie Schwachak sistema bat garatu zuen presio izugarri handiko likidoa erabiliz material gogorrak mozteko.

1962an, Union Carbideko Philip Ricek 340 MPa arteko ur-txorrotada pultsatzaile bat erabili zuen metalak, harria eta beste material batzuk mozteko. 1970eko hamarkadaren hasieran, ur-txorrotak duen pitaren iraunkortasuna hobetu nahi zen. Bendix Corporation-eko Ray Chadwick, Michael Kurko eta Joseph Corriveau korindoiaren kristala erabiliz ur-txorrotaren zuloa osatzeko ideia eduki zuten. Norman Franzek, ordea, 0,051 mm-ko zuloa zuen ur-txorrotaren pita sortu zuen, 480 MPa arteko presioarekin funtzionatzen zuena.

 Ur-txorrota urratzailea 
Urarekin ebakitzea posible da material bigunentzat. Urratzaile bat gehituz, ur-txorrotada mekanizazio-tresna moderno bihurtu zen material guztientzat. 1935ean hasi zen, ur-korronteari urratzaile bat gehitzeko ideia, Elmo Smithek leherketa urratzaile likidorako garatzean. Smithen diseinua Hydroblast Corporationeko Leslie Tirrellek findu zuen 1937an. 

Ur-txorrotada urratzailearen (UTU) mozketa modernoari buruzko lehen argitalpenak Mohamed Hashishek argitaratu zituen 1982ko BHRren prozeduretan. Lehen aldiz erakutsi zuen urratzaile kantitate nahiko txikiak dituzten ur-txorrotadak gai direla material gogorrak mozteko; hala nola, altzairua eta hormigoia.

Gaur egun, UTU pitetan ur-txorrotada mikro-urratzaileak erabiltzen dira. 0,38 mm diametroa baino txikiagoa duten txorrotadak komertzializatu dira materiala ebakitzeko.

 Prozedura 
Ur-txorrota guztiek printzipio bera jarraitzen dute: presio altuko ura erabiltzen dute, pita baten bidez habe batean fokatuta. Material multzo handi bat mekanizatzeko erabiltzen da, besteak beste, beroarekiko sentikorrak diren materialak, delikatuak edo oso gogorrak.

Bi ponpa mota erabiltzen dira presio altu hori sortzeko: ponpa intentsifikatzailea eta zuzeneko eragingailua edo birabarki-ponpa. Zuzeneko eragingailuko ponpa batek autoko motor baten antzera funtzionatzen du, ura presio handiko hodien bidez behartzen da, birabarkiari lotutako pistoiak erabiliz. Ponpa intentsifikatzaile batek presioa sortzen du olio hidraulikoa erabiliz pistoi bat mugiarazteko, eta horrek ura zulo txiki batean zehar bultzatzen du.

Ura presio altuko hodian zehar doa ur-txorrotadaren pitaraino. Pitan, ura habe fin batera bideratzen da bitxi-zulo baten bidez. Ur hori pitatik kanporatzen da, 760 m/s inguruan, materiala ebakiz. Prozesua berdina da ur-txorrotada urratzaileetan, ura pitara iritsi arte. Granatea eta aluminio oxidoa bezalako urratzaileak pitara sartzen dira sarrera urratzaile baten bidez. Jarraian, urratzailea urarekin nahasten da nahaste-hodi batean, eta muturretik kanporatzen da presio handian.

 Abantailak: 

 Bero-ekarpenik gabeko prozesua.
 Ez dago hondar-tentsiorik, prozesuak ez baitu ebaketa-esfortzurik eragiten.
 Ez du kutsadurarik ez gasik sortzen.
 Granate urratzailea material ez-toxikoa da, berrerabiltzeko birziklatu edota zabortegi batera bota daiteke.
 Mekanizazioa pieza diseinatu duen ingeniari berak egin dezake, ez baitu eskuzko lan gordinik behar. Besterik gabe makina programatu, pieza kokatu eta bukatu ondoren jaso.
 Beste lan batzuetako piezak berrerabiltzea, azken kostuak merketzeko.
 Laser sistemarekin alderatuz gero, ur bidezko txorrotadak askoz lodiera handiagoak mozteko aukera ematen du.
 Plasma, oxiebaketa eta laser sistemekin alderatuz gero, hiru horiek bero-ekarpena dute. Ur bidezko ebaketak bero-ekarpenik ez duenez, lan egiten duen materialaren berezko egituran eta ingurunean ez du inongo eraginik egiten.
 Beroaren efektuak minimizatuz, metalak irazketarik gabe moztea ahalbidetzen du, epelei eraginez edo propietate intrintsekoak aldatuz.
 Ur-txorrotada bidezko ebakigailuak ere gai dira materialean ebakidura korapilatsuak sortzeko. Software espezializatuarekin eta 3D mekanizazio-buruekin, forma konplexuak sor daitezke.

 Desabantailak: 

 Ebaketa-sakonera mugatua.
 Plasma bidezko ebaketarekin alderatuta, ur-txorrotadaz egindako ebaketa motelagoa da.
 Plasmakoak eta oxiebaketakoak baino dezente garestiagoak dira makinak.
 Leku gehiago behar du.
 Nabarmen garestiagoa da sargaien eta pieza kontsumigarrien aldean.
 Beste hiruekin alderatuta, energia elektriko gehiago kontsumitzen du.

 Prozeduraren ezaugarriak 
Txorrotada ateratzeko erabiltzen den pita da elementu garrantzitsuenetako bat. Haren araberakoa da zorrotadaren kohesioa, horrek baldintzatzen baitu, aplikazioaren bideragarritasun teknikoa. Izan ere, txorrotada konikoa bada, mozteko ahalmena, zehaztasuna, kalitatea eta lehorreko ebaketa-ezaugarriak galtzen dira.
Ur-txorrotadaren presioa da prozesuaren beste ezaugarri garrantzitsuenetako bat. Presio izugarri handiko intentsifikatzaile bat duen ponpa bat erabiliz, 4000 bar-eko presiora irits daiteke. Objektuaren arabera, presio txikiagoan edo urratzailerik gabe lan egiteko aukera dago. Aurreko kasua, gogortasun gutxiko materialetan erabiltzen da, edo, adibidez, soilik markatu egin behar diren piezak lantzeko, ez moztu. Prozesua arintzeko helburuarekin, normalean presio maximoan lan egiten da, ebaketa bizkorrago burutuz.

Ebaketa-abiadura, faktore hauen araberakoa izango da: ponparen presioa eta intentsifikatzailearen ahalmena, pitaren diametroa, urratzailearen kantitatea eta kalitatea eta piezaren lodiera. Moztu beharreko piezaren lodierari dagokionez, metodo honen erabilpena errentagarria izateko 5 mm-tik aurrera balio izan behar du.

Ur-txorrotada batek material gogorretan ebaketak egiteko gaitasuna izateko gehitzen zaio urari urratzailea, buztinen eta beiren nahasketa. Honi esker, sistemari ebaketa-aukera infinituak ematen dizkio. Metodoa laserra edo plasma baino erabilgarriagoa izan daiteke zenbait kasutan, lanak akabera ona edukitzea ezinbestekoa denean.

Tenperatura ez da faktore garrantzitsua, erabilitako urak ere hozgarri gisa jokatzen baitu.

 Aplikazio esanguratsuenak 
Industria aeroespaziala: Erresistentzia handiko aluminiozko aleazioen eta titaniozko aleazioen xaflen mekanizazioan erabiltzen da. Fresaketa baino merkeagoa izan ohi da, eusteko sistema sinpleagoak behar dituelako.

Automobil-industria: Robotek egur-zuntzez egindako ateetako barruko panelak mozteko erabiltzen da. Balazta-zapatak ebakitzeko ere erabiltzen da.

Ehungintza: Moketak mozteko erabiltzen da.

Zeramika-industria: Material zeramikoak mozteko erabiltzen da. Metalezko erremintek higadura handia jasaten baitute eta diamantezko diskoak erabiltzeak ez baitu ahalbidetzen inguratze konplexuak lortzea.

Mekanizazio-industria: Mota guztietako piezak mekanizatzeko erabiltzen da, zirrindola edo laminetatik.

Oinetako-industria: Ehunak eta larruak mozteko erabiltzen da, baita material sintetikoak ere, hala nola zoletan eta beste leku batzuetan erabiltzen diren kautxuak.

 Erreferentziak