Erdőmérnök volt a vízzel vágás kifejlesztője

Vízsugaras (injektoros) vágógép működési vázlata. (1: nagynyomású víz; 2: fókuszáló; 3: keverőkamra; 4: védősapka; 5: fröccsenő víz; 6: munkadarab; 7: a munkada-rabot tartó rács; 8: a kádban lévő víz; 9: a munkadarab már vágott része; 10: fúvóka; 11: abrazív homok) Márton Kiss-Albert rajza a Wikipédia szócikkhez.

Nos, ha eddig nem hallott róla, nagy nyomású, nagy sebességű vízsugárral, pláne ha koptató anyagot is kevernek hozzá, nagyszerűen vághatóak a fémek, a kő, az üveg és minden más. Ugyanakkor Norman Franz erdőmérnök a fa vágásához fejlesztette ki az első, ipari méretben is üzemképes eljárást az 1950-esévekben.

A vízvágással kapcsolatos további részleteket megismerhetjük a Wikipédia bejegyzéséből.

Minden esetre Franz úr az alapkutatásokat végezte el és eljutott a használható berendezésig, de az eljárás ipari méretekben csak később, az 1970-80-as években terjedt el.

Kicsit keresgéltem, s még az alábbiakat találtam a témában.

Egy ezzel foglalkozó cég így írja le a történetet:

A gyökerek egészen a 19. század végéig nyúlnak vissza, amikor már arany bányászata során használtak nagy nyomású vizet, kő- és homokrétegek eltávolításához. Az 1920-as évekre a technológia széles körben elterjedt a bányászatban, de ekkor még relatíve nagy vízáramot, és "csak" néhány száz bar nyomást alkalmaztak. Ez maximálisan megfelelt a bányászati követelményeknek, hiszen nagy mennyiségű anyag eltávolítására volt szükség. A mai értelemben vett precíz vágáshoz szükséges nagy nyomás előállítása, ezekben az időkben, még nem volt lehetséges.

Dr. Norman Franz professzor 1968-ban szabadalmaztatta az első vágásra alkalmas rendszert, amelyben 700 bar-os víznyomást alkalmazott.

Az első kereskedelmi forgalomba került rendszert 1971-ben a McCatrney Manufacturing állította üzembe papírcsövek darabolására. Az 1970-as évek elejére a vízsugaras vágás üzemi víznyomása már 3800 bar volt. Ezek a berendezések még tisztán víz alkalmazásával dolgoztak, ami megfelelt a papír-, műanyagok, élelmiszerek vágására, de alkalmatlan volt nagyobb keménységű anyagokhoz, mint a fémek, a kerámiák, az üveg, vagy a kőzetek. A megoldást a vízhez kevert koptató anyaggal jelentette. Az 1980-as évek elejére kidolgozták az úgynevezett hidroabraziv (abrazív-vízsugaras) technológiát, ami mára széles körben alkalmazható rugalmas, nagy hatékonyságú eljárássá tette a vízsugaras vágást.

A berendezés neve angolul: water jet cutter, vagy water jet, illetve waterjet, de abrasive jet néven is ismert, amikor koptatóanyagot kevernek a vízhez. Ugyanakkor van amikor továbbra is csak vízzel vágnak: pure waterjet. (Pl. fagyaszott húst nagyipari felhasználásra.) A Wikipédia angol változata is érdekes.

Íme Norman C Franz, aki 1953-1968. között volt erdészeti társprofesszor (Associate Profesor of Forestry) a Michigan Egyetemen. Sok helyen, pl itt jelenik meg a másik arcképe is, mely 1987-ben készült, amikor a Vízsugár Technológiai Szövetség (WaterJet Technology Association = WJTA) a technológia úttörője díjjal tüntette ki. Ez utóbbi forrás (és más leírások) szerint onnét jött az ötlet, hogy nagynyomású kazánok tisztításához használt seprűk nyelét a réseken kiszökő gőz esetenként elvágta. Dr. Franz először együtemű nyomásfokozóval kísérletezett, amivel 50.000 psi-t tudott elérni. (psi = pound per square inch, tehát font/négyzetcol és 1 psi = 6.895 Pa = kb 0,07 bar, tehát amit dr. Franz elért, az 3.500 bar) Ennél a nyomásnál már képes volt fát és egyéb anyagokat vágni normál vízzel.

Íme egy példa: csomagolóanyaghoz vízzel vágott rétegeltlemez korongok.

A források Norman C Franzot többnyire erdőmérnöknek (forest engineer) jelölik, ugyanakkor volt, ahol faipari mérnöknek fordították. Meg tevékenysége sem az erdőhöz kötődik a megtalált leírások szerint, hanem a fafeldolgozáshoz, s angolban a faipart gyakran forest industry-nak erdőiparnak nevezik. Így lehet hogy valójában faipari mérnök volt. Ez azonban lényegében mindegy, sok hasonló szakmaközi határátlépést láthattunk már itthon is.

Minden esetre érdekes, hogy az eredetileg fafeldolgozási megoldásnak indult alapkutatás majd félipari kísérlet végül az acél, az üveg, a kő és más anyagok megmunkálásában nyert igazán nagy teret. Akit a téma jobban érdekel: e cikkben jó kulcsszavakat találhat, melyek segítségével böngészni indulhat.

Forrás: A fenti kapcsolók
Összeállította: Mőcsényi Miklós