Water Jet Cutting

WATER JET CUTTER

(Pemotong Bertenaga Tekanan Air)

Water jet adalah sebuah alat yang digunakan dalam proses pemotongan dingin dengan jalan menyemprotkan air yang bertekanan dan kecepatan tinggi ke permukaan benda kerja. Untuk mendapat kan konsentrasi pengikisan permukaan benda maka digunakan nozzle berdiameter lubang 0,1 s/d0,4mm. Tekanan air yang digunakan mencapai 400 MPa dan kecepatan supersonic yangmencapai 900 m/det.

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.

A.  Bagian water jet

1 – air bertekanan tinggi inlet

2 – permata (ruby atau berlian)

3 – abrasive (garnet)

4 – pencampuran tabung

5 – penjaga

6 – memotong air jet

7 – memotong bahan

Kecepatan tinggi air yang keluar dari permata menciptakan ruang hampa yang menarik abrasive dari garis kasar, yang kemudian bercampur dengan air dalam tabung pencampuran.

B.   Kegunaan dari water jet yakni:

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.

Salah satu dari beberapa bahan yang tidak dapat dipotong dengan jet air adalah gelas marah. Karena kaca pemarah stres, segera setelah Anda mulai untuk memotongnya, itu akan hancur menjadi fragmen kecil seperti yang dirancang untuk melakukan penghancuran. Kecepatan ideal gerakan tergantung pada berbagai faktor, termasuk bahan, bentuk bagian tersebut, tekanan air dan jenis abrasive.

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

Ø  Tembaga, kuningan, alumunium

Ø  Pre-pengerasan baja

Ø  Mild baja

Ø  Exotic materialss seperti titanium, Inconel dan Hastalloy

Ø  304 stainless steel

Ø  Bahan rapuh seperti kaca, keramik, kuarsa, batu

Ø  Bahan-bahan mudah terbakar

Water jet juga memainkan peran besar sebagai salah satu bagian dalam proses manufaktur yang lebih besar. Sebagai contoh, water jet sering digunakan untuk mesin fitur ke bagian yang sudah ada, atau untuk melakukan pra-mesin untuk menghilangkan material sebelum menyelesaikan presisi mesin lain.

C.   Keuntungan menggunakan water jet antara lain:

1.      Dapat digunakan untuk pemotongan yang sangat presisi,

2.      Waktu yang dibubutuhkan sangat cepat

3.      Ramah lingkungan, tidak menghasilkan limbah yang merusak lingkungan

4.      Lebih ekonomis karena air dan bahan abrasive mudah di daur ulang

5.      Angka toleransi sangat ketat(relative kecil), Jumlah materi dihapus oleh jet air sungai biasanya sekitar 0,02 “(0,5 mm) lebar, yang berarti bahwa sangat sedikit bahan akan dihapus. Ketika Anda bekerja dengan bahan mahal (seperti titanium) atau bahan berbahaya (seperti timah), ini dapat menjadi manfaat yang signifikan.

6.      Lebih aman karena Sebuah kebocoran pada tekanan tinggi sistem air cenderung mengakibatkan penurunan yang cepat tekanan ke tingkat yang aman. Air itu sendiri adalah aman dan non-ledakan dan abrasive garnet juga lamban dan tidak beracun.

D.  Kerugian dalam water jet antara lain

1.      Biaya awal untuk pembelian water jet tinggi,namun untuk proses produksi selanjutnya bila dibandingkan dengan peralatan lain sangat murah,serta menghemat waktu pengerjaan.

2.      Perlu adanya perawatan khusus dan berkala,karena air yang dicampur dengan bahan abrasive dipaksa untuk melewati lubang yang sangat sempit sehingga butuh perhatian yang khusus agar peralatan dalam kondisi yang baik.

E.   Karakteristik dari water jet yakni:

1.      Menggunakan keceatan yang sangat tinggi,aliran pertikel abrasive(20.000-90.000psi) yang dihasilkan oleh sebuah jet pompa air intensifier

2.      Dalam pengerjaan tidak mengalami kerusakan pada benda kerja,permukaan yang panas atau pinggiranya

3.      Sudut yang terbentuk kurang dari 1 derajat digunakan pada kebanyakan pemotongan,yang dapat dikurangi atau dihilangkan sama sekali dengan memperlambat proses pemotongan

4.      Jarak nosle dan benda kerja mempengaruhi ukuran guritan

5.      Digunakan pada bahan yang sensitive terhadap panas, bahan yang halus ataupun bahan yang keras.

F.    Keunggulan water jet dibandingkan dengan laser

1.      Dapat bekerja dengan yang peka panas. Water jet memotong berbagai bahan tanpa perubahan dalam setup yang diperlukan. Selain itu, bahan yang peka panas yang tidak dapat dikerjakan oleh laser dapat dipotong dengan menggunakan water jet.

2.      Tidak ada zona yang terkena panas (Haz) atau termal distorsi, yang dapat terjadi dengan laser. Water jet tidak mengubah sifat-sifat material.

3.      Water jet lebih aman. Tidak ada asap berbahaya, seperti logam menguap, dan tidak ada resiko kebakaran.

4.      Lebih baik menyelesaikan tepi. Bahan dipotong oleh waterjets memiliki permukaan yang halus,karena cara bahan abraded, yang membuat hasil berkualitas tinggi. Bahan dipotong oleh laser cenderung memiliki lebih kasar, bersisik tepi, yang mungkin memerlukan pengoperasian mesin tambahan untuk membersihkan.

G.  Keuntungan water jet dari pada EDM

1.      Dapat bekerja dengan berbagai jenis bahan

Mesin Water jet dapat bekerja dengan bahan non-logam yang tidak dapat EDM kerjakan, seperti kaca, kayu, plastik, dan keramik.

2.      Water jet dapat menembus dan membuat lubang sendiri

Beberapa jenis EDM, seperti kawat cut EDM, lubang menjadi yang pertama dibuat dalam materi, harus dilakukan dalam proses terpisah. Water jet dapat menembus materi, tidak memerlukan tambahan fixturing atau mesin.

3.      Tidak ada zona yang terkena panas (Haz) dengan water jet

Tidak ada zona yang terkena panas (Haz) atau termal distorsi, yang dapat terjadi dengan EDM. Water jet tidak mengubah sifat-sifat material.

H.  Keuntungan water jet dari pada plasma

1.      Keuntungan yang paling jelas dibandingkan dengan plasma pemotongan adalah bahwa waterjets beroperasi pada temperatur yang lebih rendah.