Evolusi dan Dampak Teknologi Pemotongan Waterjet

The waterjet is widely recognized as the most efficient cutting method on the market, but many people don’t realize just how long it’s been around. While it’s been modified over the years, the first waterjet ever used dates back to the 1800’s. Before we dive into the fascinating history of the waterjet, let’s first cover what exactly a waterjet is.

Apa itu Waterjet?

Secara luas, waterjet adalah mesin yang menggunakan jet air tekan tinggi untuk memotong melalui bahan. Waterjet dapat memotong segala sesuatu mulai dari kardus dan karet hingga logam dan batu. Untuk memahami seberapa besar tekanan yang digunakan waterjet, mari kita put into perspektif. Keran dapur rata-rata dapat menghasilkan air dengan tekanan hingga 60 psi, atau pound maksimum per inci persegi. Waterjet, namun, menghasilkan air dengan tekanan 90.000 psi.

Ada dua jenis waterjet: murni dan abrasif. Waterjet murni hanya menggunakan air untuk menerapkan tekanan dan bekerja paling baik dengan bahan yang lebih lunak seperti plastik dan busa. Waterjet abrasif menambahkan partikel abrasif, biasanya garnet, ke dalam aliran air sehingga dapat memotong melalui bahan yang lebih keras seperti kaca dan logam. Karena kemampuannya untuk memotong hampir segala sesuatu, waterjet dengan cepat mendapat popularitas karena keberagaman. Waterjet juga melampaui metode pemutsaan bersaing dalam efisiensi, kecepatan, dan dampak lingkungan.

Asal Usul Waterjet

Pemotongan waterjet pertama kali digunakan pada 1850-an untuk menggali bahan di tambang batu bara di Selandia Baru dan Rusia. Teknik pertambangan hidraulik ini kemudian diadopsi oleh penambang batu bara di California dan digunakan untuk menemukan emas yang tersembunyi di bawah batu. Pada saat ini, tenaga uap memungkinkan air mencapai tekanan 800 psi. Seiring waktu, lebih banyak tekanan dapat diterapkan, memungkinkan lebih banyak bahan untuk dipotong dengan metode pemotongan waterjet.

Pada awal abad ke-20, pekerja dapat mencapai 1600 psi, menggandakan jumlah tekanan air yang mereka mulai gunakan untuk memotong. Kali pertama pemotongan waterjet digunakan di lingkungan industri di luar pertambangan adalah pada 1930-an. Leslie Tirrell dan Elmo Smith menciptakan teknik jet-stream dan industri kertas mulai menggunakan pemotongan waterjet untuk memotong kertas mereka. Pada 1935, Smith mendapatkan ide menambahkan partikel abrasif ke aliran air dalam upaya untuk memungkinkan waterjet memotong melalui bahan yang lebih keras.

Evolusi Waterjet

Dalam bertahun-tahun sejak orang pertama kali mulai menggunakan air untuk memotong melalui bahan, waterjet telah melangkah jauh yang luar biasa. Pada 1950-an, insinyur bernama Norman Franz mulai bereksperimen menambahkan partikel abrasif ke sistem air tekan tinggi dalam upaya untuk memotong kayu. Temuannya membuktikan bahwa waterjet abrasif efektif untuk memotong melalui bahan yang lebih keras daripada yang sebelumnya digunakan.

Pada akhir 1950-an, insinyur telah mengembangkan sistem yang mampu mencapai tekanan air hingga 100.000 psi, yang merupakan terobohan luar biasa dalam evolusi metode pemotongan waterjet. Sistem ini melibatkan pompa dengan jet cairan hipersonik dengan kemampuan untuk memotong melalui legasi kekuatan tinggi seperti stainless steel. Meskipun metode ini tidak efektif, ini memungkinkan peneliti untuk mengembangkan ide penggunaan pemotongan waterjet untuk memotong melalui bahan terkuat.

Pada 1970-an, penemuan orifice kristal waterjet memungkinkan metode pemotongan waterjet untuk dikomersialkan. Dibuat oleh Bendix Corporation, orifice kristal membantu membawa waterjet ke mainstream. Versi waterjet ini mampu mencapai tekanan air 60.000 psi. Meskipun mahal, mereka masih dianggap lebih hemat biaya daripada metode pemotongan tradisional yang digunakan dalam manufaktur.

Salah satu terobohan paling relevan dalam sejarah waterjet datang pada 1980-an ketika Mohamed Hashish, insinyur Mesir, mengembangkan nozzle untuk pemotongan waterjet abrasif yang cocok untuk penggunaan komersial. Dalam empat puluh tahun terakhir sistem pemotongan waterjet terus diperbaiki, menjadikannya semakin presisi, efisien, dan serbaguna. Kemampuan waterjet selalu berkembang seiring industri manufaktur terus mendorong batas apa yang dapat dilakukan.

Masa Depan Waterjet

Seperti dengan bentuk teknologi apapun, ada banyak peneliti dan produsen yang terus mencari cara untuk meningkatkan mesin pemotongan waterjet. Seiring waktu waterjet telah dikomersialkan, dibuat lebih hemat biaya, lebih serbaguna, dan lebih kecil dalam ukuran. Dalam beberapa tahun ke depan, Anda dapat mengharapkan waterjet digunakan pada skala yang bahkan lebih besar seiring model-model yang lebih baru dan lebih hemat biaya terus muncul. Dari sudut pandang efisiensi mesin yang lebih kecil cenderung dianggap lebih menarik, jadi Anda dapat mengharapkan insinyur mengembangkan mesin pemotongan waterjet yang lebih kecil di masa depan. Sebagai raksasa industri pemotongan, waterjet tentu tidak akan pergi ke mana-mana.