Pemotongan Waterjet vs EDM: Memilih Teknologi Pemotongan yang Tepat untuk Kerja Presisi

Water Jet vs EDM

Jika kita melihat industri manufaktur satu abad yang lalu dibandingkan dengan pasar saat ini, perubahan akan tidak kaget.

Dulu, hanya ada satu atau dua teknologi untuk pemotongan dan pemrosesan material. Faktor utama yang menentukan kualitas produk akhir adalah seberapa terampil tenaga kerja.

Kini, ada banyak teknologi pemotongan inovatif dan metode pemotongan lain yang tersedia. Memilih yang sempurna bisa menjadi tantangan.

Pemotongan waterjet dan pemotongan EDM adalah dua metode pemotongan yang paling umum.

Mari kita periksa pemotongan waterjet vs EDM dan bagaimana mereka mengungguli metode pemotongan lainnya. Berdasarkan informasi yang disediakan di sini, Anda dapat menyelesaikan metode pemotongan mana yang akan digunakan untuk bisnis Anda.

Apa Perbedaan Antara Water Jet dan Pemotongan EDM?

Sementara baik teknologi water jet dan EDM digunakan untuk proses pemotongan, fungsi dan prinsip dasarnya sangat berbeda. Mari kita pahami gambaran umum tentang kedua metode pemotongan ini.

Pemotongan Waterjet

Mesin pemotongan waterjet mencapai aksi pemotongan dengan menembakkan aliran air berkecepatan tinggi pada titik pemotongan yang dimaksud. Aliran waterjet berkecepatan tinggi menghasilkan aksi pemotongan, bahkan untuk material yang sangat tebal.

Saat menggunakan mesin waterjet untuk membuat pemotongan berkecepatan tinggi pada material tipis, nozzle khusus atau kepala pemotongan dengan ketebalan minimal dapat dipasang pada mesin waterjet. Air yang dihasilkan keluar dengan kecepatan yang dapat tiga kali lipat kecepatan suara.

Pemotongan EDM

EDM (juga dikenal sebagai wire EDM) adalah singkatan dari Wire Electrical Discharge Machining. Dalam pemotongan EDM, material yang dipotong hancur ketika kawat pemotongan yang diberi muatan listrik melewati objek yang akan dipotong. Teknik ini digunakan untuk memotong material yang mengantri listrik.

Ilmu di balik pemotongan Wire EDM jauh lebih kompleks dibandingkan pemotongan air jet. Ia menggunakan elektroda untuk menghasilkan percikan listrik. Keduanya, elektroda dan workpiece (workpiece adalah logam yang memerlukan pemotongan) diendapkan dalam medium dielektrik cair.

Selama pemotongan, pecahan logam (partikel erosi) dari material yang dipotong terpisah dari bagian lain dan bergerak menuju elektroda melalui medium dielektrik.

Pemotongan Air Jet vs Pemotongan EDM – Mana yang Lebih Unggul?

Memilih teknologi unggul antara teknologi waterjet dan pemotongan Wire EDM memerlukan analisis yang hati-hati atas faktor-faktor penting yang mempengaruhi pemotongan material. Mari kita lihat faktor-faktor ini:

Biaya Awal

• Mesin pemotongan Wire EDM untuk 90% aplikasi berbiaya antara $100.000 hingga $150.000.
• Harap membayar $40.000 hingga $250.000 untuk mesin air jet – tergantung pada aplikasi.
• Sementara ada opsi yang lebih murah dan lebih mahal dalam teknologi waterjet, harga rata-rata untuk kedua mesin sama. Jadi ada seri dalam hal ini.

Biaya Operasional

• Untuk Wire EDM, biaya operasional utama berasal dari kawat. Biaya lain termasuk konsumsi minor dan listrik.
• Air yang dicampur dengan abrasif dalam pemotongan air jet menjadi biaya operasional utama. Biaya lain termasuk item seperti kepala nozzle.
• Mesin Wire EDM memiliki biaya operasional yang lebih rendah dibandingkan mesin pemotongan waterjet abrasif. Jika menggunakan pemotongan air jet murni, mesin EDM kehilangan keuntungannya.

Produktivitas dan Kecepatan Pemotongan

• Mesin EDM sangat lambat dan biasanya memotong dengan kecepatan ~0,4 inci per menit. Jadi bagian-bagian lebih mahal untuk diproduksi.
• Pemotong waterjet dapat memotong dengan kecepatan tinggi, sekitar 6 inci per menit.
• Pemotong waterjet sekitar sepuluh kali lebih cepat dari pemotong EDM. Anda dapat memotong sepuluh kali lebih banyak dalam waktu yang diberikan, yang mengakibatkan produktivitas yang lebih besar dengan pemotong waterjet. Waterjet abrasif melesat melalui material dengan cepat dan mudah, bahkan pada pengaturan daya lebih rendah.

Umur

• Bagian pemotong Wire EDM aus dengan cepat karena aus dan kerusakan konstan.
• Bagian pemotong waterjet memiliki umur panjang dan dapat bertahan ribuan jam, kecuali kepala nozzle.
• Pemotong waterjet memiliki umur yang lebih lama dari pemotong EDM.

Rentang Material yang Didukung

• Pemotong Wire EDM terbatas pada memotong material yang mengantri listrik seperti logam dan grafit.
• Pemotong waterjet tidak terbatas pada memotong hanya material yang mengantri listrik dan dapat memotong material yang tebal dan tipis. Mereka juga dapat menangani material refleksif, yang tidak bisa dilakukan laser. Pengecualian termasuk berlian dan kaca tempered.
• Ketika berkaitan dengan rentang material yang didukung, hampir tidak ada perdebatan karena pemotong waterjet dapat menangani lebih banyak material – dan menang dengan selisih yang besar.

Ketebalan Pemotongan Maksimum

• Mesin Wire EDM dapat memotong ketebalan maksimum terbatas 16 inci material.
• Pemotong waterjet dapat memotong bagian yang lebih tebal dan membuat lubang hingga maksimum 30 inci dalam material. Dalam pertambangan, waterjet dapat memotong hingga 100 kaki ketebalan.
• Mesin waterjet menang lagi, menangani sekitar dua kali lipat ketebalan pemotongan maksimum. Ini berarti mereka memiliki daya pemotongan yang lebih besar dari mesin Wire EDM.

Toleransi dan Akurasi Pemotongan

• Mesin EDM yang dikontrol dengan hati-hati dapat memberikan toleransi yang lebih baik, se rendah 0,0001 inci dan menghasilkan radius yang lebih kecil dari 0,001 inci.
• Mesin pemotongan air jet dapat memberikan toleransi sekitar 0,001 inci. Mereka memberikan presisi yang lebih rendah tetapi meninggalkan sebagian besar material yang dipotong utuh – yang dapat digunakan ulang atau didaur ulang.

Mesin EDM memiliki toleransi pemotongan yang lebih rendah, menjadikannya lebih presisi dan akurat dibandingkan mesin pemotongan air jet. Khususnya setelah berbagai pass skim dengan flush tekanan rendah diselesaikan. Pemotongan pass skim adalah normal dengan EDM.

Stres yang Ditimbulkan pada Material Selama Proses

• Wire EDM mencapai pemotongan karena kenaikan suhu di titik listrik pecah. Oleh karena itu, ada stres yang ditimbulkan pada material di sekitarnya.
• Pemotongan air jet tidak menyebabkan stres pada bagian material lainnya karena tidak ada kontak langsung dan tidak ada kenaikan suhu.
• Pemotong waterjet memiliki keuntungan saat penting untuk mempertahankan integritas material dan memastikan tidak ada stres padanya.

Keselamatan

• EDM melibatkan arus listrik tinggi dalam material yang dipotong. Ada juga banyak limbah yang membuat opsi ini lebih aman.
• Pemotongan waterjet terjadi dalam sistem loop tertutup. Tidak ada arus listrik tinggi atau kenaikan suhu. Oleh karena itu, ini adalah metode pemotongan yang sangat aman.
• Pemotongan waterjet adalah pilihan utama jika Anda sangat berhati-hati tentang keselamatan tenaga kerja Anda.

Efek terkait Panas

• Wire EDM menyebabkan terbentuk zona yang terpengaruh panas yang terlihat di dekat pemotongan karena suhu tinggi yang digunakan.
• Pemotongan waterjet tidak melibatkan suhu tinggi, sehingga tidak ada efek terkait panas.
• Pemotongan waterjet adalah pemenang karena tidak menghasilkan efek terkait panas.

Kebutuhan akan Finishing Sekunder

• Jika Anda ingin menghilangkan efek terkait panas pada material, material akan memerlukan finishing sekunder.
• Pemotongan waterjet tidak memerlukan teknik finishing permukaan karena tidak ada deformasi yang terlihat. Jadi tidak diperlukan pemrosesan sekunder.
• Pemotongan waterjet lebih baik karena tidak ada biaya dan waktu tambahan yang dihabiskan untuk finishing permukaan akhir material. Ia bahkan meninggalkan material yang dipotong utuh untuk digunakan ulang.

Ramah Lingkungan

• Cairan dielektrik dalam EDM perlu dibuang terus-menerus, membuatnya metode yang kurang ramah lingkungan.
• Dalam pemotongan waterjet, semua air yang digunakan didaur ulang oleh sistem. Pecahan logam dari pemotongan dapat dijual sebagai limbah.
• Pemotongan waterjet adalah metode yang sangat ramah lingkungan, ideal untuk perusahaan yang menghargai teknologi hijau.

Konsumsi Energi

• Electrical Discharge Machining biasanya mengonsumsi sekitar 15 KW listrik.
• Mesin waterjet biasanya mengonsumsi sekitar 20 KW listrik.
• Mesin EDM memiliki keuntungan kecil saat mempertimbangkan perbedaan konsumsi daya di antara kedua metode pemotongan.

Pemeliharaan

• Bagian mesin EDM aus dengan cepat dan memerlukan penggantian yang sering.
• Mesin waterjet memiliki bagian yang awet.
• Mesin waterjet menghasilkan biaya tenaga kerja dan bagian yang lebih rendah.

Aplikasi

• Mesin EDM memiliki akurasi tinggi, jadi digunakan untuk memotong logam, misalnya, membuat cetakan koin, prototipe, dan membuat lubang kecil.
• Mesin waterjet dapat memotong segala sesuatu, jadi digunakan di banyak jenis industri berbeda seperti penerbangan angkasa, pertambangan, dan lainnya.
• Mesin waterjet memiliki keseragaman dan keuntungan yang jauh lebih besar dibandingkan mesin EDM, menjadikannya jauh lebih hemat biaya.

Tabel Perbandingan Waterjet vs EDM

Faktor	Pemotongan Water Jet	EDM	Pemenang
Biaya Awal	$40.000 – $250.000	$100.000 – $150.000	Seri
Biaya Operasional	Abrasif dan Kepala Nozzle	Kawat dan Elektroda	EDM
Kecepatan Pemotongan & Produktivitas	Dapat memotong 6 inci per menit	Dapat memotong 0,4 inci per menit	Pemotongan Water Jet
Umur	Bagian memiliki umur panjang	Bagian aus lebih cepat	Pemotongan Water Jet
Rentang Material yang Didukung	Dapat memotong hampir segala sesuatu	Hanya memotong material yang mengantri listrik	Pemotongan Water Jet
Ketebalan Pemotongan Maksimum	30 inci	16 inci	Pemotongan Water Jet
Toleransi & Akurasi Pemotongan	0,001 inci, akurat	0,0001 inci, sangat akurat	EDM
Stres yang Ditimbulkan pada Material	Tidak ada stres	Stres karena panas intens	Pemotongan Water Jet
Keselamatan	Sangat Aman	Cukup Aman	Pemotongan Water Jet
Efek terkait Panas	Tidak ada efek terkait panas	Pembentukan zona yang terpengaruh panas yang terlihat	Pemotongan Water Jet
Persyaratan Finishing Sekunder	Tidak diperlukan	Diperlukan	Pemotongan Water Jet
Ramah Lingkungan	Sangat ramah lingkungan	Tidak ramah lingkungan	Pemotongan Water Jet
Konsumsi Energi	~20 KW	~15 KW	EDM
Pemeliharaan	Pemeliharaan lebih sedikit diperlukan	Pemeliharaan sering diperlukan	Pemotongan Water Jet
Aplikasi	Aplikasi beragam seperti penerbangan angkasa, pertambangan, hardware, alat, reaming, shaping	Prototipe, pembuatan lubang kecil, pembuatan cetakan koin	Pemotongan Water Jet

Putusan Akhir

Pilihan di antara mesin pemotongan waterjet dan EDM mudah.

Sementara kedua mesin ini berbiaya lebih atau kurang sama untuk proses pemotongan, pemotong waterjet memiliki kecepatan pemotongan dan produktivitas sepuluh kali lipat dibandingkan pemotong EDM. Ini berarti Anda dapat memotong sepuluh kali lebih panjang dengan pemotong waterjet sambil menghabiskan lebih sedikit untuk pemeliharaan dan penggantian bagian.

Ketika kita menambahkan semua faktor lain yang penting, skala hanya membelok lebih jauh terhadap pemotong waterjet. Hal terbaik adalah bahkan jika Anda membeli pemotong waterjet untuk memotong logam, Anda dapat menggunakannya untuk banyak material dan aplikasi tambahan.

Faktanya, untuk memotong bentuk yang sama dari berbagai material, Anda dapat menumpuk material satu di atas yang lain dan memprosesnya melalui pemotong waterjet. Anda akan meningkatkan produktivitas Anda secara eksponensial.