Waterjet 101:Pemesinan Waterjet Abrasive

Pemotongan waterjet telah menjadi teknologi khusus yang digunakan di berbagai industri mulai dari pertambangan hingga pemrosesan makanan sejak sekitar tahun 1850. Pada tahun 1960-an dan 1970-an, kemajuan besar dibuat tidak hanya dalam teknologi dan desain tetapi juga metode pembuatan alat ini. pompa tekanan. Pada tahun 1990, aliran jet air bertekanan tinggi sedang dicampur dengan bahan abrasif dan sebuah revolusi baru dalam pemotongan bentuk lahir:mesin waterjet abrasif. Penemuan tambahan abrasif (garnet) ke aliran jet bertekanan tinggi ini mengubah aliran jet itu menjadi alat gerinda akurat yang dapat mengukir melalui bahan APAPUN yang bersentuhan dengannya. Selama dekade berikutnya, proses itu diasah menjadi teknologi pemotongan presisi untuk tidak hanya lembaran logam tetapi secara harfiah semua bahan sama sekali. Waterjet dapat memproses banyak bahan seperti baja, aluminium, plastik, kayu, karpet, busa, ubin, batu, dan secara harfiah apa pun yang dapat Anda sentuh.

Batasan Pemotongan Waterjet

Meskipun ada banyak keuntungan, ada beberapa aturan dan kondisi material yang juga harus diperhatikan. Pertama, waterjet harus menembus material karena, secara umum, etsa dan pemesinan abrasif ke kedalaman yang terkontrol tidak mungkin dilakukan dengan akurasi apa pun. Pemotongan terputus, seperti rongga antara dinding dan tabung, umumnya tidak cocok untuk aplikasi waterjet karena aliran jet tidak lagi dikendalikan saat keluar dari dinding pertama ke ruang antara dinding — sehingga menciptakan pola tipe "shotgun" yang lebar di sisi berlawanan. dinding.

Laminasi adalah bahan yang bermasalah untuk waterjet, tetapi hanya saat menusuk. Ini karena ketika aliran jet mengukir/menggiling bahan (dalam lubang buta), ia juga mencoba mengelupas lapisan. Meskipun ada beberapa pendekatan tekanan rendah untuk bahan-bahan ini, mereka tidak 100% dapat diandalkan. Jadi, metode terbaik adalah mengebor lubang awal untuk pemesinan laminasi. Kaca tempered, keramik rapuh, dan bahan serupa juga bermasalah karena cenderung pecah setelah stres dihilangkan dengan tindakan pemotongan proses.

Manfaat Mesin Pemotong Waterjet

Sekarang kita telah membahas apa yang harus dihindari pada waterjet, kita dapat menyatakan bahwa dunia manufaktur dan material lainnya terbuka lebar dan mudah dikerjakan dengan proses mesin waterjet abrasif. Kemudahan pengoperasian sistem pemotongan jet air juga membuatnya sangat menarik bagi toko pemula dan ahli. Biasanya, satu-satunya informasi yang diperlukan untuk waterjet adalah file bentuk dalam format DXF sederhana — kemudian operator memasukkan jenis, ketebalan, dan presisi pemotongan yang diinginkan. Karena kesederhanaan dan fleksibilitas, sekarang ada banyak perusahaan yang mengganti atau melengkapi metode operasi mereka yang ada dengan metode pemotongan waterjet karena ini adalah metode pemotongan yang akurat yang tidak menghasilkan asap atau limbah berbahaya dan BUKAN proses termal. Ini berarti bahwa bagian yang terbuat dari bahan peka panas seperti kebanyakan plastik tidak rusak atau hancur dalam proses pemesinan. Saat ini, teknologi waterjet mampu menghasilkan tekanan pemotongan lebih dari 90.000 PSI (90kpsi).

Waterjets ditentukan oleh tiga faktor utama:

1. Ukuran atau kapasitas meja/perjalanan;
2. Tekanan potong; dan
3. Memotong tenaga kuda (hp).

Sistem waterjet tipikal akan memiliki table travel 5' x 10' atau 6' x 12' dengan tekanan operasi 60.000 psi (60kpsi) yang ditenagai oleh pompa hidrolik bertenaga listrik 30 HP untuk menghasilkan tekanan tersebut. Tekanan pompa — dan volume air yang dihasilkan pada tekanan itu — dapat berdampak besar tidak hanya pada kinerja alat berat, tetapi juga pada biaya pengoperasian alat berat. Sebuah pompa yang beroperasi pada tekanan 40kpsi mungkin membutuhkan beberapa dolar lebih sedikit untuk dijalankan per jam tetapi secara harfiah dapat memakan waktu dua kali lebih lama untuk memotong bagian yang sama dengan kualitas yang sama dengan mesin yang sama yang beroperasi pada 60kpsi, sehingga menggandakan biaya produksi. Dalam contoh lain, sebuah pompa yang menghasilkan 60kpsi pada 30 HP akan menghasilkan 0,6 galon per menit (GPM) air bertekanan. Mesin yang sama yang beroperasi pada tekanan yang sama (60kpsi) tetapi menggunakan pompa 60 HP akan menghasilkan 1,2 GPM air pemotongan bertekanan, yang akan memungkinkan operator meningkatkan kecepatan pemotongan untuk bagian yang sama, dengan toleransi yang sama, sebesar 40 %.

Pompa

Ada dua jenis pompa utama yang tersedia untuk dibeli atau diganti pada sistem jet air. Sejauh ini, Pompa Intensifier lebih populer karena kecepatan potong yang meningkat, tekanan operasi yang konstan, dan keandalan. Di bawah ini adalah deskripsi jenis pompa yang tersedia untuk aplikasi pemotongan air lurus dan air abrasif:

Drive Langsung

Biasanya, tiga pendorong digerakkan oleh motor listrik (atau bensin/diesel) — memutar poros engkol dan menghasilkan hingga 55kpsi. Keuntungan utama dari jenis pompa ini meliputi:

• Biaya investasi pompa lebih rendah,
• Tidak perlu air pendingin,
• Tidak ada penurunan performa dari drive melalui sistem hidraulik oli, dan
• Volume air bertekanan tinggi yang dihasilkan lebih tinggi daripada pompa gaya intensifier.

Kerugian dari gaya pompa ini adalah bahwa tekanan secara bertahap menurun setiap jam dari saat pompa dihidupkan saat seal dan komponen pompa internal aus, sehingga mempengaruhi kecepatan potong dan penyelesaian. Pompa ini juga memiliki lebih banyak komponen keausan internal yang memerlukan waktu henti dan biaya perawatan yang sedikit lebih tinggi.

Penguat

Dalam pompa ini, motor listrik (atau bensin/diesel) menghasilkan tekanan oli hidrolik (biasanya) 3kpsi atau lebih besar. Minyak bertekanan ini kemudian ditransfer ke silinder yang menggerakkan piston bolak-balik. Piston dihubungkan dengan sebuah plunger yang berukuran 20x lebih kecil dari piston. Seal bertekanan tinggi memisahkan oli di ruang piston dari air di ruang piston. Perbedaan rasio diameter antara piston dan plunger menciptakan efek intensifikasi dan, dengan demikian, tekanan oli hidrolik 3kpsi akan menghasilkan tekanan air 60kpsi. Keuntungan utama dari gaya pompa ini adalah bahwa tekanannya lebih besar dan lebih konsisten, memungkinkan peningkatan kecepatan pemotongan dan hasil akhir permukaan pemotongan yang andal. Kekurangannya adalah pompa ini membutuhkan air pendingin untuk oli hidrolik dan sedikit kurang efisien secara elektrik.

Kedua jenis pompa tekanan tinggi dapat digunakan untuk memotong menggunakan air lurus atau jet air abrasif. Setiap mesin waterjet abrasif dapat digunakan sebagai mesin air lurus hanya dengan menghilangkan campuran abrasif. Namun, mesin yang dirancang untuk operasi pemotongan air lurus mungkin memerlukan modifikasi yang signifikan untuk menggunakan metode pemesinan abrasif. Aplikasi khas untuk masing-masing tercantum di bawah ini:

• Air Lurus: Digunakan untuk aplikasi yang dapat dipotong dengan pisau atau gunting seperti pengolahan makanan, kertas, karpet, busa, isolasi fiberglass, gasket, dll.
• Pemesinan Jet Abrasif: Logam, plastik, ubin, batu, granit, dan bahan lainnya yang tidak mudah dipotong.
• Bahan Diproses: Baja, aluminium, baja tahan karat, tembaga, kuningan, plastik, busa, gasket, insulasi, karpet, kaca, ubin, batu, kayu, dll.

Produsen waterjet populer termasuk Bystronic, Calypso, Esab, Flow, Omax, Jet Edge, Ward Jet, Hydra Jet, Romeo Engineering, Wardjet, dan KMT. Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang waterjets atau mesin fabrikasi lainnya, silakan lihat sumber daya di bawah ini, atau hubungi kami.