Magyar fejlesztés: víz alatti fémmegmunkálás

Az Új Széchenyi Terv támogatásával létrejövő fejlesztés 2010 áprilisában indult. A mérnökcsapat 24 millió forintot nyert, a módszer kidolgozása és a tökéletes prototípus megalkotása összesen 54 millió forintba került – a különbözetet saját forrásból finanszírozták.

A világ tengerein egyre több hajó közlekedik és ezzel együtt a szerencsétlenségek száma is emelkedik. A bajt tetézi, hogy a rakományok egy része kifejezetten veszélyes anyagnak minősül, mint például a vegyi anyagok, olajszármazékok, stb. Problémát jelent mentéskor és feltáráskor, ha a hajóroncs úgy fekszik a meder fenekén, hogy a természetes bejutási vagy épp rakomány lefejtési pontok nem elérhetők.

A nagynyomású vízsugaras vágási technológia az utóbbi évtizedben világszerte elterjedt az ipar legkülönbözőbb területein, az autóipartól a repülőgépgyártásig, az élelmiszeripartól papír- és szigetelőanyag gyártásig. A technológia a felszínen alkalmas szinte minden anyag vágására, 100 – 150 milliméter vastagságig. A vágás minősége kitűnő, nincs hőbevitel, nem keletkeznek mérgező gázok, a technológia sokoldalúan alkalmazható, termelékeny és teljesen környezetbarát.

A működési elv a következő: egy nagynyomású pumpa körülbelül 4000 bar víznyomást állít elő. Ez a víz a nagynyomású vezetéken keresztül jut a vágófejbe, az innen kilépő vízsugár mintegy 1000 m/s sebességgel éri el a megmunkálandó anyag felületét. Tisztavizes technológia esetén a vízsugár kinetikai energiája eredményezi a vágást. Keményebb anyagok vágásához abrazív technológia alkalmazására van szükség: a vízsugárba úgynevezett abrazív anyagot kevernek (pl. gránitőrlemény). Ekkor ugyanis a vízsugár nyomása mellett a szemcsék koptató hatása teszi lehetővé a megmunkálást. Úgy működik a módszer, mint egy nagyon gyors csiszoló.

A víz alatti vízsugaras vágás megvalósításának legnagyobb gátja eddig az volt, hogy az abrazív anyag pneumatikusan (azaz sűrített levegővel) víz alatt nem volt adagolható, mert az a legkisebb nedvesség hatására is összetapad és eltömíti a fúvókát.

Ennek a problémának a megoldására már született egy korlátozott hatótávolságú megoldás: a felszínről üzemeltetett víz alatti vízsugaras vágóberendezés. Ennél a módszernél a hajó fedélzetén van a komplett vágóberendezés és a felszínen keverik be a vízsugárba az abrazív anyagot, amelyet csővezetéken juttatnak le a mélyben dolgozó vágófejbe – a módszernek 600 méter mélység az alkalmazási korlátja.

Ezt a problémát oldotta meg a most bemutatott, forradalmian új módszer: az abrazív szemcsékből ugyanis nem a felszínen, hanem a víz alatt készítenek szuszpenziót. Ebben az esetben már nem száraz porszemcsékként, hanem folyadékként működik a vágást elvégző gránitszemcsék tömege és már az első szakasztól folyadékként továbbítható a vágóberendezésből a víz alatti megmunkálandó felülethez. Ráadásul mindössze pár méter a távolság a vágófej és az abrazív adagoló berendezés között, ami csupán minimális veszteséget okoz. Mostantól a világon egyedülálló módon lehetőség nyílik arra, hogy egy komplett vízsugaras vágógépet telepítsenek egy búvárrobotra, amely akár több ezer méteres mélységbe is eljuthat a céltárgyhoz. Nincs szükség felszíni egységre, nincs energiaveszteség, és könnyedén elvégható a fémszerkezet.

A tevékenységet kamerás vezérlőegység révén lehet irányítani, a vízsugaras vágófejet ugyanis a robot karja mozgatja, amely képes tized milliméter pontosságú kör alakú nyílás készítésére, akár akár 5-10 milliméter vastag acélba is, de több négyzetméteres nyílások is vághatók, hogy a mentőrobotok a hajótest gyomráig hatolhassanak. Egy átlagos fém hajótest vastagsága 5 – 10 milliméter, egy 1 méterszer 1 méteres lyukat – amin egy búvár könnyedén átfér – 7 óra alatt vágható ki a 10 milliméteres fémszerkezetben.

Az első prototípus megalkotásával a feltaláló bebizonyította, hogy módszere működőképes a nagy mélységben elvégzendő vágási munkák megvalósítására.

A teljes gép kifejlesztéséhez és teszteléséhez a fejlesztők előzetes becslése alapján még 1-2 évre és körülbelül 500 millió forintra lenne szükség.

Forrás: ng.24.hu   Fényképezte: Sziky Zoltán