Az abrazív megmunkálást végző vízsugaras vágógépek 95%-a gránáthomokkal dolgozik. Az abrazív homok mérete általában 50 mesh és 220 mesh között mozog (297 – 69 µm), de a legáltalánosabban használt a 80 mesh (177 µm) nagyságú gránáthomok. A mesh értékek nem a konkrét szemcseméreteket jelölik, sokkal inkább egy átlagértéket. A 80 mesh méretű abrazív homok szemcséi között találhatók olyanok, amik nagyobbak vagy kisebbek, mint 80 mesh. A mesh értékeket általában különböző méretű rosták segítségével határozzák meg. Felülről lefelé haladva egyre kisebb méretű szemcséket engednek át. A meghatározás során ezeket a szűrőket meghatározott ideig rezgetik, így az abrazív homok átszitálódik rajta. A kiinduláskor lemért homok különböző méretű szűrőkön fennmaradt részeinek tömegét megmérve, a kiindulásihoz viszonyított aránynak megfelelően kapható meg az az átlag szemcseméret, ami a mesh értéket adja. A gránáthomok szemcseméretének megválasztásakor a következő faktorokat kell figyelembe venni:
Vágófej
A vágás során az abrazív homok a vágófejben található keverőcsőben keveredik össze a nagynyomású vízsugárral. Éppen ezért a keverőcső belső átmérője határozza meg a maximális szemcseméretet. A keverőcsövek belső átmérője általában 0.76, 1 vagy 1.27 mm. Az átlagos keverőcső átmérőknek megfelelően 100-120, 50-80 vagy 50-60 mesh méretű abrazív homok használata az ajánlott. Olyan esetekben azonban, mikor a keverőcső átmérője mindössze 0.38 és 0.51 mm között van, az abrazív homok méretének is csökkenni kell, ezért 150 és 220 mesh közti homokot alkalmaznak.
Felületi minőség
Az abrazív vízsugaras vágás során homokfúvott felületet alakítunk ki, hiszen a vízsugárral felgyorsított gránáthomok távolítja el az anyagot a megmunkálandó felületről. A nagyobb méretű homok kevésbé finom felület kialakítására alkalmas, mint a kisebb méretű szemcsékből álló, finomabb homok. Egy 80 mesh méretű abrazív homokkal megmunkált acél felület minősége nagyjából 125 Ra, 40%-os vagy annál alacsonyabb vágási sebesség mellett.
Vágási sebesség
A vágási sebesség és a szemcsék mérete közti összefüggés alapján minél nagyobb az abrazív homok mérete, annál nagyobbnak kell lenni a vágási sebességnek. Ha a részecskék mérete 50 mesh, akkor a leggyakrabban használt, azaz a 80 mesh méretű homokhoz viszonyítva valamivel gyorsabb (4-8%) vágási sebességet kapunk. A nagyon finom abrazív homok esetében, ami 150-220 mesh közötti szemcseméretet jelent, a vágási sebesség jelentősen csökken. Általában ezeket az anyagokat a nagyon finom felületek kialakításakor, vagy kisméretű keverőcső használatakor alkalmazzák.
Eltömődés
A csövek eltömődésének legfőbb okai a következők lehetnek: nedvesség, túlméretes szemcsék, idegen törmelék és a por. Az abrazív homokot minden esetben tisztán és szárazon kell tárolni. Nedvesség hatására a homok összetapad, majd eltömíti a csöveket.
A szemcsék méretének eloszlását úgy kell megválasztani, hogy a legnagyobb méretű szemcse se legyen nagyobb, mint a keverőcső belső átmérőjének 1/3-a. Tehát egy 0.762 mm átmérőjű cső esetében a legnagyobb szemcse mérete nem haladhatja meg a 0.254 mm-t, különben a keverőcső eltömődik.
A különböző idegen törmelékek leggyakrabban úgy kerülhetnek a homokszemcsék közé, ha figyelmetlenül nyitjuk ki a homokot tartalmazó zsákot, vagy nem használunk szemét szűrőt a homok tárolóban. Ha nem ellenőrizzük az abrazív homok szemétmentességét, a vágógép könnyen leállhat a keverőcső eltömődése miatt.
Gondot azonban nem csak a nagyobb szennyeződések okozhatnak. Ugyanakkora problémát jelent a por és egyéb kisméretű idegen részecskék jelenléte, melyek növelik a statikus elektromosságot a homokban, így csökkentik a részecskék finom áramlását a vágófej felé.
Költségek
A milliméterenkétni vágási költségeket az alkalmazott abrazív homok ára mellett a vágási folyamat költségei is befolyásolják. A legjobb megoldás általában az, ha a rendelkezésre álló keverőcső paraméterei által megengedett legnagyobb méretű homokot használjuk, így megfelelő vágási sebességet érhetünk el. Egyes fajták lehetnek szögletesebbek, így magasabb vágási sebességet biztosítanak az anyageltávolítás hatékonyságának köszönhetően.
A gránáthomokot minden bányában más és más méretben állítják elő. Ebből kifolyólag a különböző vállalatok árai nagy mértékben eltérhetnek az egyes szemcseméretek esetében. Valamint azt is figyelembe kell venni, hogy nem minden abrazív homok nyújtja ugyanazt a vágási teljesítményt. Egyes homokfajták lehetnek jobban legömbölyítettek, vagy könnyebben roncsolódhatnak a vágás során. A megfelelő abrazív anyagok kiválasztásához mindenképpen szükséges a keverőcső átmérőjének figyelembe vétele, a legoptimálisabb méretű abrazív homok használatával jó minőségű, megbízható vízsugaras vágási folyamatok végezhetők, a megfelelő vágási sebesség mellett.
Forrás: flowwaterjetblog.com