Pompa Waterjet Intensifier vs Direct Drive: Mana yang Menawarkan Kinerja Unggul?

Argumen ini mungkin setua teknologi pompa itu sendiri;

‘Mana yang lebih baik, pompa Intensifier atau Direct Drive?’

Sementara pompa Intensifier digunakan oleh jauh lebih banyak produsen waterjet, tidak dapat diabaikan manfaat dan kesederhanaan desain direct-drive, dan meskipun ada produsen yang membuat dan menawarkan keduanya (Flow Corp.) desain, sebagian besar produsen hanya menggunakan intensifier “off the shelf” yang tersedia dengan mudah biasanya dirancang dan dibangun oleh vendor pihak ketiga (seperti KMT Waterjet, Accustream dan American Waterjet). Sebaliknya salah satu merek yang paling sukses, Omax, hanya menggunakan pompa Direct-Drive. Mengapa? Apa yang membuat satu desain pompa lebih baik dari yang lain? Mengapa Anda perlu desain yang berbeda?

Dalam artikel ini para ahli di Southern Fab menyelidiki misteri di balik apa yang mendorong sistem pemotongan waterjet paling populer di pasaran saat ini. Kami menemukan apa yang membuat pompa-pompa ini berbeda dalam desain, kinerja dan bahkan perawatan mengungkapkan kekuatan dan kelemahan masing-masing.

Pompa Gaya Intensifier

Pompa gaya intensifier menggunakan daya hidrolik untuk “Mengintensifkan” tekanan air, biasanya dalam rasio 20:1 Desain dimulai dengan motor listrik (atau motor bensin/disel) yang memutar pompa hidrolik menghasilkan tekanan oli hidrolik sekitar 3.000 PSI. Ditunjukkan dalam ilustrasi di bawah, tekanan oli hidrolik kemudian diarahkan ke ruang tengah silinder bercelah panjang yang kita sebut “Intensifier” di sana tekanan oli hidrolik memindahkan piston (atau biscuit seperti panggilannya) ke kiri dan kanan beralih arah dan aliran setelah piston melewati sensor.

Terpasang pada piston adalah plunger dengan diameter 20X lebih kecil dari piston itu sendiri. Plunger bekerja dalam ruang tekan tinggi yang terpisah di mana itu menarik air pada siklus tarik dan kemudian, menggunakan rasio 20:1, mengompres air, sehingga “Mengintensifkan” tekanan hingga 60.000PSI atau lebih. Aksi ini berputar sekitar 1 stroke per detik (tergantung pada gaya intensifier) mengirim air tekan tinggi ke tangki penyimpanan yang disebut Attenuator yang merupakan perangkat yang dimaksudkan untuk melunakkan lonjakan tekanan dari plunger yang bergerak dan memberikan aliran tekanan yang lebih halus dan setara ke kepala pemotongan.

Tekanan yang dihasilkan pada pompa gaya intensifier berkisar dari 40KPSI (40.000 PSI) hingga 100KPSI dan sementara tekanan dapat dengan mudah ditingkatkan pada gaya intensifier melalui perubahan rasio piston terhadap ukuran plunger dan/atau pada tekanan oli hidrolik yang dihasilkan, hasil bawaan adalah ada volume air yang lebih sedikit yang dihasilkan seiring bertambahnya tekanan. Juga harus dicatat bahwa semakin tinggi tekanan yang dihasilkan semakin cepat komponen internal pompa akan aus dan gagal. Siklus perawatan yang lebih sering ini, dikombinasikan dengan biaya komponen yang meningkat dan waktu henti untuk perbaikan, membuat pompa “Ultra-Tekanan Tinggi" ini hebat di kertas tetapi seringkali sangat kurang dalam praktis. Juga harus dicatat lagi bahwa reaksi meningkat tekanan mengurangi volume air yang dihasilkan pada tekanan ultra tinggi ini sehingga mengurangi efisiensi pemotongan dalam jangka panjang lebih jauh lagi.

Keuntungan Gaya Intensifier

• Tekanan lebih tinggi tersedia hingga 100.000 PSI
• Tekanan konstan dipertahankan
• Beroperasi hanya saat tekanan diperlukan

Kerugian Gaya Intensifier

• Sistem Hidrolik harus didinginkan dengan menggunakan 2-3X air pemotongan yang dihasilkan atau menggunakan sistem Pendingin besar
• Kebisingan: Intensifier 2-3X lebih keras dibandingkan Sistem Direct-Drive yang serupa
• Efisiensi berkurang sebesar 30-40% oleh penggunaan Hidrolik dibandingkan opsi Direct Driven.
• Sistem Tekanan Tinggi Ultra memiliki tingkat kegagalan yang tinggi dan aus dini konsumsi 200-300 jam.

Pompa Gaya Direct Drive

Pompa Direct Drive beroperasi secara inheren lebih efisien daripada sepupunya pompa gaya intensifier tetapi membatasi output tekanan keseluruhan. Desainnya lebih sederhana, membutuhkan bagian bergerak lebih sedikit dan sering disebut pompa gaya “Pressure-Washer” karena mereka beroperasi dengan cara yang sama (meskipun pompa Waterjet memiliki desain yang sangat ditingkatkan). Gaya direct-drive juga biasa disebut pompa gaya “crankshaft” karena menggunakan “Crankshaft” yang dirakit motor untuk memindahkan 3 piston secara cepat untuk menarik dan memengas air. Karena selalu ada salah satu dari 3 silinder dalam siklus kompresi tidak ada kebutuhan untuk “Attenuator” untuk menyimpan dan mengkondisi tekanan seperti pada pompa gaya Intensifier. Tekanan air yang dihasilkan adalah tekanan konstan.

Karena tidak ada sistem hidrolik pada pompa ini tidak ada kebutuhan akan sistem pendingin air besar untuk menjaga pompa tetap dingin, hanya pendingin kecil yang direkomendasikan untuk mengurangi suhu air masuk untuk meningkatkan umur seal dan katup cek.

 Ilustrasi dan Foto Pompa dengan izin Omax Corp.

Keuntungan

• Desain Listrik yang Efisien

• Tidak Perlu Sistem Pendingin

• Operasi yang Tenang

• Tersedia dalam Horsepower dari 5HP dan Single phase untuk operasi Home/Hobbyist

Kerugian

• Tekanan Terbatas (Maksimum 60KPSI)

• Tekanan Berkurang seiring operasi memerlukan penyesuaian feedrate atau RPM untuk mempertahankan kualitas pemotongan

• Penurunan/Peningkatan Tekanan Memerlukan Penyesuaian RPM

Ringkasan:
Seberapa berbeda tampaknya kedua teknologi ini, pompa intensifier dan crank drive berbagi prinsip pompa yang sama: Sebuah plunger didorong ke dalam ruang tertutup untuk meningkatkan tekanan dan mengeluarkan fluida melalui katup keluar cek; saat arah plunger dibalik, fluida tekanan rendah memasuki ruang melalui katup masuk cek. Dalam kedua kasus plunger yang bergerak terus-menerus menyediakan aksi pompa. Perbedaan antara kedua teknologi ini hanyalah cara plunger digerakkan. Pompa gaya direct-drive menggunakan katrol seperti yang ada di mesin mobil sementara pompa gaya intensifier menggerakkan plunger dengan silinder hidrolik, melalui oli yang ditekan.

Dalam kedua desain pompa jika Anda meningkatkan horsepower yang tersedia Anda akan meningkatkan volume output air pada tekanan yang diberikan dan itu sendiri dapat secara signifikan meningkatkan kinerja pemotongan Anda. Sebagai contoh, dengan semua faktor lain yang sama, berikut akan berlaku:

Ukuran Pompa	30HP	50HP
Output Tekanan Pompa	60KPSI	60KPSI
Volume Output	0,6 GPM	1,2 GPM
Ukuran Orifice	0,011”	0,014”
Tipe/Ketebalan Material	AL / 0,25”	AL / 0,25”
Kualitas Pemotongan	3	3
Output Abrasif	1LB P/Menit	1LB P/Menit
Feedrate	23,63 IPM	33,63 IPM

*Data Kinerja Dicapai menggunakan Software Cut Calculator American Waterjet - Geomate­™­

Peningkatan kinerja dalam kecepatan pemotongan lebih dari 40% dicapai dalam contoh di atas dengan hanya meningkatkan horsepower, yang meningkatkan volume air yang tersedia pada tekanan tersebut. Tindakan itu sendiri tidak hanya dapat meningkatkan kecepatan pemotongan tetapi meningkatkan kinerja sambil mempertahankan biaya operasional dan perawatan tetap wajar. Sebaliknya meningkatkan tekanan memang menghasilkan kecepatan lebih, tetapi mengurangi jumlah air yang tersedia pada tekanan tersebut dan oleh karena itu mengurangi efisiensi keseluruhan. Juga Tekanan Tinggi Ultra ini secara substansial meningkatkan aus sehingga sangat mengurangi umur konsumsi komponen sistem tekanan tinggi Anda.

Dengan baik desain pompa apa pun telah terjadi kemajuan besar dalam kinerja, efisiensi dan keandalan selama bertahun-tahun. Kedua desain akan memberikan kinerja sistem pemotongan waterjet Anda selama bertahun-tahun ke depan dan sementara opsi Tipe Pompa dipromosikan, ingatlah bahwa cara paling efektif untuk memotong secara efisis DAN terjangkau pada waterjet adalah meningkatkan horsepower BUKAN tekanan Anda. 

Jika Anda ingin membahas dengan salah satu ahli kami bagaimana sebuah Sistem Pemotongan Waterjet dapat bekerja untuk aplikasi Anda, atau jika Anda ingin membahas penambahan kemampuan ke mesin berikutnya Anda silakan hubungi para ahli di Southern Fabricating Machinery Sales hari ini! Hubungi kami langsung di 813-444-4555 atau kunjungi kami di web di WWW.SOUTHERNFABSALES.COM

Sedang mencari Waterjet sekarang? Lihat pilihan kami Sistem Pemotongan Waterjet 2,3 dan 5-Axis DISINI

Kunjungi Bagian Referensi Teknis Waterjet kami DISINI dan daftar untuk mendapatkan artikel seperti ini dikirimkan ke email Anda saat dipublikasikan.

Suka posting ini? Anda juga akan menikmati:

Waterjets 101: Abrasive Waterjet Machining

Cara Memilih Mesin Pemotongan Waterjet yang Tepat

Opsi Pengangkatan Garnet untuk Operator Water Jet