De techniek start bij een krachtige hogedrukpomp die water door een stelsel van dikwandige, roestvaststalen leidingen naar de snijkop perst. Hier wordt de vloeistof door een minuscule opening van diamant of saffier gedrukt, wat resulteert in een uiterst geconcentreerde straal. Bij het snijden van harde materialen vindt in een mengkamer vlak voor de uitstroomopening een cruciaal proces plaats; door een gecreëerd vacuüm wordt abrasief zand, meestal fijn granaatzand, in de waterstroom gezogen. De versnelling van deze zanddeeltjes in de focusbuis geeft de straal zijn verspanende vermogen.
De snijkop beweegt gestaag. CNC-gestuurde motoren leiden de kop langs de contouren van het ontwerp, waarbij de snelheid direct invloed heeft op de ruwheid van het snijvlak. Langzamere bewegingen resulteren in een nagenoeg gepolijste afwerking. Onder het werkstuk bevindt zich een opvangbak, gevuld met water en stalen lamellen, die de resterende kinetische energie van de straal absorbeert en het vrijgekomen snijafval opvangt. Een proces van constante stroming. Geen vonken of stofwolken, enkel de gestuurde kracht van water. Het materiaal blijft tijdens de gehele bewerking koud, waardoor mechanische spanningen of thermische vervormingen uitblijven.
In de praktijk valt de techniek uiteen in twee hoofdcategorieën, bepaald door de weerstand van het te bewerken materiaal. Puur watersnijden maakt uitsluitend gebruik van de kinetische energie van water. De straal is extreem dun, vaak minder dan 0,1 mm. Dit is de standaard voor zachte bouwmaterialen zoals rubberen pakkingen, isolatiepanelen, dunne kunststoffen of tapijt. Geen grit. Geen vervuiling. Enkel de kracht van water die door het materiaal klieft.
Zodra de materiaaldichtheid toeneemt, volstaat puur water niet meer. Abrasief watersnijden is dan de aangewezen variant. Hierbij wordt een schuurmiddel, meestal fijnmazig granaatzand, in de mengkamer toegevoegd. De waterstraal dient dan primair als drager die de zandkorrels met enorme snelheid tegen het oppervlak slingert. Het zand doet het eigenlijke verspanende werk. Deze variant is onmisbaar voor het scheiden van staal, aluminium, natuursteen en gelaagd glas. Zonder de toevoeging van dit abrasief zou de straal simpelweg afketsen op een rvs-plaat van 20 millimeter dik.
De meeste machines in de staalbouw werken volgens de X-Y-as; vlakke platen worden op een snijbed gelegd en in twee dimensies bewerkt. Voor complexe constructiedelen is er echter het 5-assig watersnijden. De snijkop kan hierbij kantelen. Schuine kanten snijden voor laskanaalvoorbereidingen. Conische gaten. Het voorkomt tijdrovende nabewerkingen met een slijptol of freesmachine. Een specifieke variant is het micro-watersnijden, waarbij de focus ligt op uiterste precisie met toleranties tot 0,01 mm, vaak toegepast in de fijnmechanica of voor delicate gevelelementen.
Watersnijden wordt dikwijls in één adem genoemd met lasersnijden of plasmasnijden, maar de verschillen zijn fundamenteel voor de materiaalintegriteit. Waar laser en plasma thermische processen zijn, is watersnijden een mechanisch proces. Geen hittebeïnvloede zone (HAZ). Dit betekent dat de hardheid en structuur van metalen bij de snijrand ongewijzigd blijven. Belangrijk bij dragende constructies.
Soms ontstaat er verwarring met hydro-demolition (waterstraalstralen). Hoewel de bron — hogedrukwater — overeenkomt, is het doel anders. Bij hydro-demolition wordt water gebruikt om beton weg te slaan bij renovaties, vaak met een handlans of robot. Watersnijden is een CNC-gestuurd precisieproces voor het contouren van materialen. Een ander begrip is waterstraalfrezen, waarbij de straal niet volledig door het materiaal gaat, maar gecontroleerd lagen verwijdert om diepte aan te brengen zonder doorbraak.
Een architect ontwerpt een trappenhuis waarbij een complex patroon uit massieve rvs-platen moet worden gesneden. Met laser zou de warmte-inbreng de platen direct doen kromtrekken, maar de waterstraal klieft er koud doorheen. Het resultaat? Een kaarsrechte plaat die zonder nabewerking gemonteerd kan worden. Geen blauwe verkleuringen langs de randen. Puur vakwerk.
In een hotellobby wordt een windroos van marmer en messing in de vloer verwerkt. De elementen moeten naadloos sluiten. Omdat de straal zo dun is, passen de verschillende materialen als een puzzel in elkaar. De toleranties zijn minimaal. Hier bewijst de techniek haar waarde bij het combineren van harde, brosse materialen die normaal gesproken zouden versplinteren onder mechanische druk.
Denk ook aan renovaties waarbij een sparing in een bestaande dikke stalen wand moet komen. Geen vonkenregen in een brandgevaarlijke omgeving. De machine doet zijn werk in stilte en zonder risico op brand. Het water vangt de energie op. Veiligheid en precisie komen hier samen op de vierkante millimeter.
Erosie door water is een natuurverschijnsel van alle tijden, maar de gecontroleerde industriële inzet startte pas in de jaren dertig. In die periode gebruikten papierfabrikanten lagedruk vloeistofstralen voor het snijden van papierpulp. Het bleef decennialang een nichetoepassing voor uitsluitend zachte materialen. De technologische barrière lag bij de pompen; de druk was simpelweg te laag voor constructiematerialen.
De fundering voor het moderne watersnijden werd gelegd in de jaren vijftig door Dr. Norman Franz. Hij slaagde erin vloeistofdrukken te genereren die hoog genoeg waren om hout te klieven. Toch ontbrak het aan commerciële betrouwbaarheid. De afdichtingen van de hogedruksystemen faalden constant. Pas in de jaren zeventig kwamen er systemen op de markt die stabiel genoeg waren voor continu gebruik in de industrie, aanvankelijk voor het snijden van isolatiematerialen en karton in de verpakkingssector.
1980 markeert het meest cruciale jaar voor de huidige bouwpraktijk. Dr. Mohamed Hashish ontwikkelde toen de techniek om abrasief materiaal aan de waterstraal toe te voegen. Deze vinding transformeerde de waterstraal van een mes in een vloeibaar schuurmiddel. Plotseling konden metalen, keramiek en natuursteen met uiterste precisie worden gescheiden. De jaren negentig brachten de koppeling met CNC-technologie en CAD/CAM-software. Dit maakte complexe contouren mogelijk zonder handmatige tussenkomst. Sinds de vroege jaren 2000 is de focus verschoven naar de verhoging van de operationele druk tot boven de 6000 bar en de ontwikkeling van 5-assige snijkoppen, die het mogelijk maken om schuine laskanten direct in het snijproces mee te nemen.
Nl.wikipedia | Anw.ivdnt | Rapiddirect | Dumaco | Imbrouwer | Mdsparts | Pslagter | Metaalwinkel-utrecht | Resato-waterjet | Ferna | Metaalwinkel | Ssi-bv | Lavesnijtechniek | Kevelammetaal | Flowcut | Platformgras | Technishow | Blue2blond | Agk-jobs