Apakah Waterjet 5-Axis Benar-Benar “All-Wet”? Wawasan tentang Kinerja Pemotongan
Sejak konsepsi Pemotongan Waterjet Abrasif proses pemotongan material telah digunakan tidak hanya dalam aplikasi 2D (Lembar Datar) tetapi juga dalam aplikasi 3D (5-Axis). Dalam 15 tahun terakhir aplikasi 5-Axis telah kembali ke dalam ruang pemotongan lembar datar waterjet di mana perusahaan-perusahaan gagah berani janji akan memberikan kecepatan dan toleransi yang lebih baik pada bagian datar. Dalam artikel eksklusif ini kami menggunakan pengalaman kami dan pengalaman pengguna kami untuk menyelidiki berbagai bentuk pemotongan waterjet 5-Axis, artinya apa, di mana berlaku, di mana tidak dan bagaimana Anda dapat menentukan apakah Pemotongan 5-Axis tepat untuk Anda.
Apa itu Waterjet 5-Axis
Pelanggan dan Profesional Penjualan sama-sama telah mengelompokkan banyak kategori pemotongan waterjet ke dalam nama “5-Axis” waterjet. Mari kita uraikan kategori desain ini bagi pengguna menjadi 4 kategori dasar desain mesin:
- Dikontrol Robotik
- Jenis Bridge / Format Besar
- Pemotongan Lembar Datar dengan Kemampuan 5-Axis Ditambahkan
- Pemotongan Lembar Datar dengan Kepala Miring Kompensasi Taper Ditambahkan
2 tipe pertama “Waterjet 5-Axis” didorong aplikasi dan biasanya akan dirancang atau dikonfigurasi untuk memenuhi persyaratan spesifik pelanggan. 2 tipe terakhir jauh lebih umum dan populer dan hanyalah adaptasi pada desain mesin yang ada untuk meningkatkan atau meningkatkan kinerja dan kemampuan mesin pemotongan lembar datar tipikal lainnya.
Dikontrol Robotik:
Sementara semua sistem secara teoritis “Dikontrol (CNC) Robotik” ada beberapa produsen yang telah mengambil Manipulator/Arm Robotik “Off-the-Shelf” dan melampirkan kepala pemotongan waterjet padanya. Meskipun sistem waterjet ini hanyalah Arm Robotik dengan kepala pemotongan waterjet yang dilampirkan mereka dapat sangat berguna dengan aplikasi yang tepat karena mereka sangat cakap dan mampu mengingat fleksibilitas kemampuan gerakan arm robotik. Dalam aplikasi yang sulit dijangkau dan canggung arm robotik dapat menjadi manfaat besar. Namun ada beberapa kekurangan besar dari pendekatan ini.
Sistem ini biasanya sistem gerakan robotik tipe ‘Teach’ yang memerlukan waktu setup yang jauh lebih banyak dibandingkan sistem pemotongan lembar datar tipikal dan meskipun sistem yang sangat fleksibel ini dapat memotong lembar data material, tujuan utamanya adalah memotong kontur dan bentuk unik dalam 3 dimensi sebagian besar waktu. Setup, pertimbangan keamanan, fixturing dan pemrogramannya dapat sulit dan canggung, namun itu dengan mudah ditekuni dengan fleksibilitas dan kemampuan uniknya jika aplikasi Anda adalah bentuk 3D yang besar dan kompleks 90-100% waktu pemotongan. Untuk sebagian besar bengkel memotong bentuk dari lembar datar, sistem Waterjet 5-Axis tipe ini susah diatasi, tidak aman dan sulit dioperasikan.
Sistem ini biasanya ditemukan dalam aplikasi pemotongan seperti arsitektur, seni, produksi tinggi komponen yang sulit diproses dan lingkungan ekstrem seperti aplikasi nuklir.
Jenis Bridge:
Sistem Pemotongan Waterjet 5 Axis Jenis Bridge biasanya merupakan mesin dengan nozel yang berartikulasi mampu gerakan 180+/- derajat dalam konfigurasi sumbu A/B yang dipasang pada mesin dengan perjalanan sumbu Z yang besar yang memungkinkan jangkauan dan kemampuan yang luas. Sistem ini juga memerlukan fixturing bagian, setup dan keterampilan pemrograman yang banyak dan umumnya tidak cocok untuk pemotongan lembar datar 2D sederhana, meskipun itu adalah aplikasi yang mungkin dalam rentang kemampuannya.
Sistem ini paling banyak digunakan dalam aplikasi seperti Penerbangan, Laut dan Bengkel Prototipe.
Jenis paling umum Waterjet 5-Axis yang ditemukan adalah Sistem Pemotongan Lembar Datar Waterjet yang dilengkapi dengan opsi Kepala 5-Axis dan versi yang lebih umum, namun terbatas, kepala Kompensasi Taper.
Kepala Kompensasi Taper
Kompensasi taper telah ditawarkan dengan nama dagang Tilt-A-Jet (Omax Corp) dan Dynamic Waterjet (Flow Corp). Kepala pemotongan ini menawarkan sudut gerakan yang terbatas dan dirancang untuk meningkatkan kecepatan pemotongan lembar datar. Seiring aliran waterjet secara alami “terbelakang” di belakang posisi nozel saat aliran jet menggerindinya melalui material, kepala ini 
memungkinkan nozel untuk miring hanya beberapa derajat untuk mengkompensasi sudut yang secara alami muncul selama proses waterjet pada kecepatan yang lebih tinggi. Lampiran ini juga memungkinkan nozel untuk memosisikan ulang aliran jet untuk sudut yang akan datang dan oleh karena itu mengkompensasi aliran yang terbelakang di sudut untuk mencegah korosi sudut, lagi pada kecepatan pemotongan waterjet yang lebih tinggi.
Efek utama dari proses Pemotongan Waterjet perlu dipertimbangkan saat memilih kepala 
kompensasi tipe ini. Meskipun waterjet dapat mengkompensasi secara geometris taper yang secara alami muncul dan keterlambatan aliran jet dalam pemotongan kecepatan tinggi, teknologi miring ini tidak dapat mengubah efek alami ribbing dalam material yang disebabkan oleh bergerak terlalu cepat melalui material. “Striations” (Lihat Foto di Kanan) seperti yang disebutnya, hanya dapat dihilangkan dengan memperlambat proses pemotongan ke tingkat finishing yang dapat diterima, sedangkan Anda mungkin menemukan bahwa ketegaran bagian DAN finishing yang diperlukan menghilangkan atau sangat mengurangi kebutuhan akan lampiran ini. Juga sistem pemotongan 2 Axis berkualitas akan memiliki kontrol Accel dan Decel yang sangat dikembangkan untuk sudut yang memungkinkan aliran jet yang terbelakang untuk mengejar di sudut sehingga menghilangkan korosi sudut, meskipun pada feedrate yang sedikit lebih lambat.
Manfaat:
Kerugian
-
Kompleksitas Desain
-
Waktu Setup yang Diperlukan Lebih Banyak untuk Pemeriksaan Bagian
-
Perawatan dan Perbaikan yang Meningkat
-
Kedataran Lembar adalah Persyaratan.
-
Offset Nozel yang Tepat (jarak nozel ke material) adalah Persyaratan.
-
Tidak Menghilangkan “Striations” yang Terjadi pada Kecepatan Tinggi.
-
Pemeriksaan Permukaan Material Diperlukan
Kepala 5-Axis
Kepala 5-Axis opsi memungkinkan kemampuan pemotongan tambahan pada sistem Waterjet lembar datar standar. Biasanya ini memiliki semua manfaat Kepala Kompensasi Taper yang dijelaskan di atas tetapi juga menambahkan kemampuan untuk memotong taper kompleks. Sementara lampiran ini meningkatkan kemampuan mesin, mereka datang dengan harga, dan tidak hanya harga pembelian. Pemotongan 5-Axis memerlukan kontrol untuk mengetahui dimensi yang tepat antara ujung nozel dan permukaan material, seperti sepupunya Kepala Kompensasi Taper ini dilakukan melalui siklus probing yang menambahkan kompleksitas pada mesin dan waktu ke siklus.
Pembeli telah mempertimbangkan kemampuan 5-Axis di masa lalu untuk banyak alasan yang salah. Meskipun sistem ini memberi Anda kemampuan untuk memotong fitur seperti chamfer dan bevel lurus Anda tidak boleh mempertimbangkan pembelian Anda, atau menggunakan mesin Anda untuk fitur ini, atau fitur apa pun yang dapat dengan mudah dilakukan di operasi luar, dan di sini mengapa; Waterjet Anda beroperasi dengan biaya sekitar $30-$35 p/jam - Itu adalah jumlah yang diperlukan untuk memberi makan “beast” (garnet, konsumsi dll.). Jika Anda dapat memfacilitas lubang di press bor dalam 30 detik biaya Anda akan jauh lebih murah daripada memiliki kepala waterjet yang mengartikulasikan sudut tersebut selama beberapa menit, begitu pula untuk bevel persiapan las dll. Aturan umum adalah: Jika Anda Bisa Memotong Dari Jet, Lakukan! Itu Lebih Murah.
Keuntungan 5-Axis
Kerugian 5-Axis
-
Kompleksitas desain
-
Waktu Setup yang Diperlukan Lebih Banyak untuk Pemeriksaan Bagian
-
Biaya Perawatan dan Perbaikan yang Meningkat
-
Kedataran Lembar adalah persyaratan.
-
Offset Nozel yang Tepat (jarak nozel ke material) adalah persyaratan.
-
Tidak menghilangkan “striations” yang terjadi pada kecepatan tinggi.
Jadi pertanyaan asli adalah; Apakah Waterjet 5-Axis Semua Basah?
Jika Anda memiliki aplikasi yang tepat, pemotongan waterjet 5-Axis dapat sangat menguntungkan. Apakah itu Arm Robotik, Tipe Gantry atau bahkan lampiran Kepala Pemotongan 5-Axis, aplikasi ini dapat menjadi uang nyata untuk sistem pemotongan waterjet dan bengkel pekerjaan waterjet. Namun, jenis kepala Kompensasi Taper memerlukan tinjauan yang lebih dalam dan menyeluruh, karena biasanya, di mana Anda memerlukan geometri yang lurus dan baik, Anda juga memerlukan finishing yang halus dan presisi dan satu-satunya cara untuk melakukannya adalah dengan memperlambat feed rate, yang pada gilirannya menghasilkan tepi yang lurus dan bersih, sehingga membuat argumen untuk jenis kepala ini jauh kurang valid.
Jika Anda ingin membahas dengan salah satu ahli kami bagaimana sebuah Sistem Pemotongan Waterjet 5-Axis 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
