Waterjet Cutting, Sistem Pemotongan Material dengan Air Tekanan Tinggi

Waterjet Cutting, Sistem PemotonganMaterial dengan Air Tekanan Tinggi. Pemotongan waterjet adalah metode pemotongan mekanis yang menggunakan aliran air bertekanan tinggi dan berkecepatan tinggi untuk memotong material. Air dipaksa keluar dari cutting head waterjet dengan pompa bertekanan tinggi.

Air bertekanan hingga maksimum 392 MPa (sekitar 4.000 atmosfer) dan diproyeksikan dari nosel lubang kecil (Φ0,1 mm). Air yang telah diberi tekanan oleh pompa bertekanan sangat tinggi mencapai kecepatan kira-kira tiga kali kecepatan suara, menghasilkan semburan air dengan kekuatan destruktif.

Jarak ujung nozzle ke permukaan benda kerja akan berpengaruh terhadap kecepatan pengikisan. Jarak ini disebut standoff distance sekitar 3,2 mm. Tipe alat ini beraneka ragam, ada yang menggunakan medium air yaitu Water Jet Cutting (WJC) dan Abrasive Water-jet Cutting (AJM) yang menggunakan gas bercampur abrasive bertekanan 0,2 s/d 1,4MPa dengan kecepatan sekitar 2,5- 5,0 m/det.

Gas yang digunakan dapat berupa udara kering, nitrogen, carbon dioksida, helium dan lainnya. AJM ini umumnya digunakan untuk pekerjaan finishing, deburring, trimming, cleaning dan sebagainya. Material yang dapat dipotong adalah polimer.

Aplikasi waterjet cutting tersebar luas, dengan beberapa kegunaannya yang lebih dikenal termasuk memotong bahan atap, dasbor, dan bumper untuk mobil. Pemotongan dan pembongkaran struktur beton. Ini juga digunakan dalam memotong badan pesawat yang menggunakan bahan baru.

Kegunaan Waterjet Cutting

Digunakan untuk memotong kaca, logam, non-logam (kayu, karet, marmer, granit), plastic dengan ketebalan lebih dari 18 inch tanpa membentuk bekas warna. Material dan kecepatan ideal tergantung pada berbagai faktor, termasuk bahan, bentuk bagian tersebut, tekanan air dan jenis abrasive. Mengontrol kecepatan nossel abrasive jet sangat penting untuk efisien dan ekonomis mesin.

Karena waterjets dipotong dengan menggunakan air dan kasar, mereka dapat bekerja dengan berbagai bahan. Materi ini meliputi:

* Tembaga, kuningan, alumunium
* Pre-pengerasan baja
* Mild baja
* Exotic materialss seperti titanium, Inconel dan Hastalloy
* 304 stainless steel
* Bahan rapuh seperti kaca, keramik, kuarsa, batu
* Bahan-bahan mudah terbakar

Sejarah penemuan dan Aplikasi Pemotongan Waterjet

Pemotongan waterjet muncul pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20. Awalnya, proses tersebut digunakan untuk menghilangkan endapan tanah liat dan kerikil. Beberapa saat kemudian, pemotongan jet air digunakan di tambang emas Amerika Serikat untuk menghilangkan batu dan tanah dari urat emas.

Pada tahun 1930-an, insinyur Amerika dan Rusia menggunakan proses tersebut untuk membersihkan coran. Tekanan yang digunakan untuk pemotongan jet air hanya 100 bar pada saat itu. Norman Franz, profesor di University of British Columbia, mendapatkan paten pertama untuk mesin yang digunakan untuk pemotongan jet air pada tekanan 700 bar.

Pada 1960-an, pabrikan pesawat Boeing menjadi sadar akan pemotongan jet air karena menjanjikan pemrosesan optimal dari bahan komposit baru yang diperkenalkan pada saat itu. McCartney Manufacturing, anak perusahaan Ingersoll-Rand, mulai menggunakan pemotongan jet air secara komersial pada tahun 1971 untuk memproses tabung kertas.

Pada saat itu, perusahaan bekerja secara eksklusif dengan pemotongan jet air murni, lebih memilih bahan untuk industri dirgantara serta popok kertas. Pompa bertekanan tinggi Ingersoll-Rand berhasil membangun tekanan hingga 3800 bar untuk pemotongan jet air. Anak perusahaan mereka Bestmatik dari Swedia merancang meja potong khusus untuk memproses teka-teki kayu secara tepat menggunakan pemotongan jet air.

Dengan cepat ternyata meskipun pemotongan jet air murni ideal untuk bahan lunak dengan kekerasan sedang maksimum, bahan seperti baja, keramik, kaca, dan batu ditinggalkan. Upaya untuk meningkatkan pemotongan jet air dengan bahan abrasif akhirnya dimahkotai dengan sukses di awal 1980-an.

Ingersoll-Rand menambahkan pemotongan jet air abrasif ke rangkaian produknya pada tahun 1984. Pada akhir 1990-an, pabrikan Flow mengoptimalkan proses itu lagi. Yang disebut jet air Dinamis menawarkan presisi yang lebih tinggi dan kemungkinan memotong benda kerja yang sangat tebal sekalipun.