Kelebihan dan Kekurangan Pemotongan Waterjet untuk Bagian Logam 2-Axis
Apakah metode waterjet abrasif masuk akal untuk pemotongan logam 2-axis?
Pemotongan waterjet modern memiliki akarnya dalam penggunaan air (meskipun pada tekanan yang relatif rendah) untuk memotong bahan lunak seperti kertas dan makanan, kembali ke tahun 1930. Berkat evolusi teknologi dan peralatan tekanan tinggi, metode abrasif saat ini mampu melakukan pemotongan logam presisi.
Tetapi apakah pemotongan waterjet masuk akal untuk pemotongan bagian logam kecil 2-axis? Mengevaluasi keuntungan dan kerugian proses ini sangat penting untuk memutuskan apakah metode ini akan memenuhi kebutuhan Anda.
Beberapa Keuntungan Pemotongan Waterjet Abrasif
Water jet untuk memotong logam menggunakan air tekanan tinggi dan abrasif granuler — terutama, serbuk garnet. Dengan cara ini, pemotongan waterjet biasanya digunakan untuk membuat bentuk kompleks pada sumbu X/Y dari lembar logam atau materi komposit datar yang besar.
Penambahan abrasif di nozzle meningkatkan kemampuan pemotongan aliran air tekanan tinggi. Ini juga memungkinkan mesin digunakan dengan air saja untuk penyesuaian (atau “cepat”) dan kemudian dengan abrasif untuk memotong workpiece.
Pemotongan waterjet abrasif tidak menghasilkan panas. Itu berarti dapat digunakan untuk memotong berbagai logam, serta plastik dan bahan lain, tanpa meleleh, mengubah bentuk, atau membengkok. Metode mampu mencapai toleransi seketat ± 0,005 inci (0,127 mm) jika diperlukan.
Bergantung pada penggunaan akhir bagian yang dipotong, pemotongan waterjet logam juga dapat memberikan berbagai kualitas tepi potongan. Perbedaan ini dicapai dengan mengubah kecepatan proses; kecepatan yang lebih cepat dapat digunakan ketika tujuan adalah pemisahan bahan tanpa memperhatikan tepi potongan. Namun, di tempat bagian perlu memiliki toleransi yang ketat dan finishing tepi yang lebih halus, kecepatan pemotongan yang lebih lambat diperlukan. Jadi, kualitas tepi berpengaruh pada biaya pekerjaan, dengan kualitas tepi yang lebih baik memerlukan waktu lebih lama untuk diproduksi.
Beberapa Kerugian Pemotongan Waterjet
Seperti sinar laser, aliran pemotongan waterjet paling efektif ketika paling terkonsentrasi. Namun saat memotong melalui tabung, rongga dapat menyebabkan aliran menyebar, kehilangan akurasi dan kemampuan pemotongan dengan cepat.
Demikian pula, bahan serat atau serat akan bertindak seperti sarang lebah dan juga dapat “gerigi” dalam aliran, menghasilkan potongan yang buruk. Selain itu, saat memotong bahan serat, sebagian aliran waterjet “mengelilingi” di sekitar bahan yang akan dipotong alih-alih melewati dan membuat potongan yang bersih. Ini dapat menyebabkan potongan akhir yang cacat yang sering disebut nib.
Untuk memastikan pemotongan yang optimal dengan pemotongan waterjet, ketinggian standoff yang benar — jarak antara keluar nozzle waterjet dan workpiece — adalah 1 mm (0,0394 inci) hingga 1,5 mm (0,0591 inci). Ini tidak praktis dengan bagian 3D yang secara sederhana tidak memungkinkan kedekatan semacam itu.
Konsekuensi yang lebih umum adalah bahwa untuk dimensi presisi, kerf waterjet selalu memiliki bentuk tapering. Tapering itu dapat merusak toleransi presisi, dengan efek kerucut dan tonjolan. Sementara mesin pemotongan waterjet modern mengkomensasi efek ini dengan “miringkan” nozzle, permukaan potongan dapat menunjukkan pola membengkok yang menyebabkan kemiringan pada potongan.
Masalah Serbuk Abrasif
Pemotongan logam waterjet abrasif memerlukan logam yang dipotong lebih lunak dari serbuk abrasif yang disalurkan ke nozzle sebagai bagian dari aliran waterjet. Jadi, misalnya, meskipun memotong tungsten dengan pemesinan waterjet menggunakan serbuk garnet memungkinkan, itu sangat menantang karena tungsten dan garnet begitu dekat dalam kekerasan pada skala Mohs.
Dengan serbuk abrasif garnet meledak pada laju 60.000 PSI atau lebih, serbuk garnet dapat mengasah atau membuat permukaan bahan sekitar yang terpampang menjadi kusam. Keabuan ini mungkin kosmetik saja — atau mungkin fungsional jika mempengaruhi finishing permukaan dan nilai Ra bahan.
Pengaturan pemotongan waterjet rata-rata dapat menghasilkan 2 pon serbuk garnet yang terbuang untuk setiap menit pemotongan. Tentu, jumlah limbah bergantung pada ketebalan potongan, bahan, dan faktor lain. Namun sebagai aturan, sesuatu yang memakan waktu 15 menit untuk dipotong menghasilkan 30 pon puing serbuk garnet abrasif, dicampur dengan banyak air. Ini menjadi masalah pembuangan yang besar.
Selain itu, hanya sekitar 5% serbuk garnet yang digunakan yang sebenarnya melakukan tindakan pemotongan; sisanya hanya bagian dari jalur aliran waterjet. Studi menemukan bahwa setelah dieluarkan, sebagian serbuk garnet retak. Itu membuat masalah untuk mendaur ulang serbuk garnet untuk digunakan ulang; meskipun tidak tumpul, media yang retak tidak akan memberikan tindakan pemotongan yang tepat.
Pemotongan Waterjet atau Tidak?
Seperti metode pemotongan logam presisi lain, pemotongan waterjet abrasif memiliki trade-off — masalah yang perlu diimbangi dengan manfaat. Namun, metode lain mungkin menjadi pilihan yang lebih baik untuk aplikasi seperti pemotongan tabung, palang, dan kawat presisi kecil 2-axis.
Membuat keputusan memerlukan pemahaman mendalam tentang aplikasi unik Anda dan parameter spesifiknya, serta pemahaman tentang opsi lain.
Bagaimana pemotongan waterjet dibandingkan dengan metode pemotongan logam presisi lain? Terus membaca untuk mengetahuinya.
