Corte por Jato de Água vs EDM: Escolhendo a Tecnologia Certa para Trabalho de Precisão

Jato de Água vs EDM

Se olharmos para a indústria de fabrico há um século comparada ao mercado hoje, as mudanças seriam nada menos que surpreendentes.

Antigamente, costumava haver apenas uma ou duas tecnologias para corte e processamento de materiais. O fator principal que decidia a qualidade do produto final era o quão qualificado era o trabalho.

Hoje, existem muitas tecnologias de corte inovadoras e outros métodos disponíveis. Escolher a perfeita pode ser um desafio.

Corte por jato de água e corte EDM são dois dos métodos de corte mais comuns.

Vamos examinar jato de água vs EDM e como superam outros métodos de corte. Baseado na informação aqui fornecida, pode finalizar qual método de corte usar para o seu negócio.

Qual a Diferença Entre Corte por Jato de Água e Corte EDM?

Embora tanto a tecnologia de jato de água como EDM sejam usadas para processo de corte, o seu funcionamento e princípios básicos são mundos aparte. Vamos entender a visão geral básica destes dois métodos de corte.

Corte por Jato de Água

Uma máquina de corte por jato de água realiza a ação de corte disparando um jato de água de alta velocidade no ponto do corte pretendido. O jato de água de alta velocidade produz a ação de corte, mesmo para materiais muito espessos.

Ao usar máquina de jato de água para criar cortes de alta velocidade em materiais finos, um bocal especial ou cabeça de corte com espessuras mínimas pode ser acoplado à máquina. A água resultante sai a velocidade que pode ser três vezes a velocidade do som.

Corte EDM

EDM (também conhecido como EDM de fio) significa Maquinação por Descarga Elétrica de Fio. No corte EDM, o material a cortar desintegra-se quando um fio de corte eletricamente carregado passa através do objeto a cortar. A técnica é usada para cortar materiais condutores.

A ciência por trás do corte EDM de fio é bastante mais complexa que o corte por jato de água. Usa um elétrodo para produzir uma faísca elétrica. Tanto o elétrodo como a peça de trabalho (a peça de trabalho é o metal que requer corte) são submersos num meio dielétrico líquido.

Durante o corte, os fragmentos de metal (partículas erodidas) dos materiais cortados separam-se do resto da peça e viajam em direção ao elétrodo através do meio dielétrico.

Corte por Jato de Água vs Corte EDM - Qual a Tecnologia Superior?

Escolher a tecnologia superior entre tecnologia de jato de água e corte EDM de fio requer análise cuidadosa dos fatores importantes que importam no corte de materiais. Vamos analisar estes fatores:

Custo Inicial

• Uma máquina de corte EDM de fio para 90% das aplicações custa de $100.000 a $150.000.
• Espere pagar $40.000 a $250.000 para uma máquina de jato de água - dependendo das aplicações.
• Embora haja opções mais baratas e caras em tecnologia de jato de água, o preço médio para ambas máquinas é o mesmo. Então há empate neste aspeto.

Custos Operacionais

• Para EDM de fio, os principais custos operacionais vêm do fio. Outros custos incluem consumíveis menores e eletricidade.
• A água misturada com abrasivos no corte por jato de água contabiliza os principais custos operacionais. Outras despesas incluem itens como cabeças de bocal.
• Máquinas EDM de fio têm custos operacionais mais baixos comparados a máquinas de jato de água abrasivo. Se usar corte por jato de água puro, máquinas EDM perdem a vantagem.

Produtividade e Velocidade de Corte

• Máquinas EDM são muito lentas e geralmente cortam a velocidade de ~0,4 polegadas por minuto. Então as peças custam mais a produzir.
• Cortadores por jato de água podem cortar a altas velocidades, cerca de 6 polegadas por minuto.
• Cortadores por jato de água são cerca de dez vezes mais rápidos que cortadores EDM. Pode cortar dez vezes mais num dado tempo, levando a maior produtividade com cortadores por jato de água. Jatos de água abrasivos fatiam material rápida e facilmente, mesmo em configuração de potência mais baixa.

Vida Útil

• As peças de um cortador EDM de fio desgastam-se rapidamente devido a desgaste constante.
• As peças de cortadores por jato de água têm vida longa e podem durar milhares de horas, exceto as cabeças de bocal.
• Cortadores por jato de água têm vida útil mais longa que cortadores EDM.

Gama de Materiais Suportados

• Cortadores EDM de fio são limitados a cortar materiais condutores elétricos como metais e grafite.
• Cortadores por jato de água não são limitados a cortar apenas materiais condutores e podem cortar materiais grossos e finos. Também lidam com materiais refletivos, que lasers não conseguem. Exceções incluem diamante e vidro temperado.
• Quando se trata de gama de materiais suportados, há pouco debate pois cortadores por jato de água lidam com mais materiais - e ganham por grande margem.

Espessura Máxima de Corte

• Máquinas EDM de fio podem cortar espessura máxima limitada de 16 polegadas de material.
• Cortadores por jato de água podem cortar peças mais grossas e perfurar furos até máximo de 30 polegadas no material. Em mineração, jatos de água podem cortar até 100 pés de espessura.
• Máquinas de jato de água ganham de novo, lidando com cerca do dobro da espessura máxima. Isto significa que têm mais potência de corte que máquinas EDM de fio.

Tolerâncias e Precisão de Corte

• Máquinas EDM cuidadosamente controladas podem fornecer melhores tolerâncias, tão baixas quanto 0,0001" e produzir raios menores que 0,001".
• Máquina de corte por jato de água pode fornecer tolerância de cerca de 0,001". Fornecem menos precisão mas deixam a maior parte do material cortado intacto - que pode ser reutilizado ou reciclado.

Máquinas EDM têm tolerância de corte menor, tornando-as mais precisas e exatas que máquinas de corte por jato de água. Especialmente quando várias passagens de corte de acabamento usando flush de baixa pressão são completadas. Corte de passagem de acabamento é normal com EDM.

Tensão Causada ao Material Durante o Processo

• EDM de fio realiza o corte devido a aumento de temperatura no ponto de rutura elétrica. Portanto, há tensão causada no material próximo.
• Corte por jato de água não causa tensão no resto do material pois não há contacto direto e não há aumento de temperatura.
• Cortadores por jato de água têm vantagem quando é crucial preservar a integridade do material e garantir que não há tensão nele.

Segurança

• EDM envolve altas correntes no material cortado. Há também muito desperdício o que torna esta opção menos segura.
• Corte por jato de água acontece em sistema de circuito fechado. Não há altas correntes nem aumento de temperatura. Portanto, é método de corte muito seguro.
• Corte por jato de água é a escolha preferida se for extra cauteloso sobre segurança da sua força de trabalho.

Efeitos Relacionados com Calor

• EDM de fio leva à formação de zona afetada pelo calor visível perto do corte devido à alta temperatura usada.
• Corte por jato de água não envolve altas temperaturas, portanto não leva a efeitos relacionados com calor.
• Corte por jato de água é o vencedor pois não produz efeitos relacionados com calor.

Necessidade de Acabamento Secundário

• Se quiser remover efeitos relacionados com calor do material, o material requererá acabamento secundário.
• Corte por jato de água não requer técnicas de acabamento de superfície pois não há deformações visíveis. Então não é necessário processamento secundário.
• Corte por jato de água é melhor pois não há custos e tempo adicionais gastos no acabamento final da superfície do material. Até deixa material cortado intacto para reutilização.

Ambientalmente Amigável

• O líquido dielétrico no EDM precisa de ser constantemente descarregado, tornando-o método menos ambientalmente amigável.
• No corte por jato de água, toda a água usada é reciclada pelo sistema. Os fragmentos de metal do corte podem ser vendidos como sucata.
• Corte por jato de água é método altamente ecológico, ideal para empresas que valorizam tecnologia verde.

Consumo de Energia

• Maquinação por Descarga Elétrica tipicamente consome cerca de 15 KW de eletricidade.
• Máquinas de jato de água tipicamente consomem cerca de 20 KW de eletricidade.
• Máquinas EDM têm ligeira vantagem ao considerar diferença de consumo de energia entre os dois métodos de corte.

Manutenção

• As peças de máquinas EDM desgastam-se rapidamente e precisam de substituição frequente.
• Máquinas de jato de água têm peças duradouras.
• Máquinas de jato de água resultam em custos menores em mão-de-obra e peças.

Aplicações

• Máquinas EDM têm alta precisão, então são usadas para corte de metais, por exemplo, fazer matrizes de cunhagem, protótipos e perfurar pequenos furos.
• Máquinas de jato de água podem cortar qualquer coisa, então são usadas em muitos tipos diferentes de indústrias como aeroespacial, mineração e mais.
• Máquinas de jato de água têm consideravelmente maior versatilidade e vantagens que máquinas EDM, tornando-as muito mais eficientes em custo.

Gráfico de Comparação Jato de Água vs EDM

Fator	Corte por Jato de Água	EDM	Vencedor
Custo Inicial	$40.000 – $250.000	$100.000 – $150.000	Empate
Custo Operacional	Abrasivos e Cabeças de Bocal	Fio e Elétrodos	EDM
Velocidade de Corte & Produtividade	Pode cortar 6 polegadas por minuto	Pode cortar 0,4 polegadas por minuto	Corte por Jato de Água
Vida Útil	Peças têm vida longa	Peças desgastam-se mais rápido	Corte por Jato de Água
Gama de Materiais Suportados	Pode cortar quase tudo	Só corta materiais condutores	Corte por Jato de Água
Espessura Máxima de Corte	30 polegadas	16 polegadas	Corte por Jato de Água
Tolerância & Precisão de Corte	0,001 polegadas, preciso	0,0001 polegadas, muito preciso	EDM
Tensão no Material	Sem tensão	Tensão devido a calor intenso	Corte por Jato de Água
Segurança	Muito Seguro	Moderadamente Seguro	Corte por Jato de Água
Efeitos Relacionados com Calor	Sem efeitos de calor	Formação de zonas afetadas pelo calor visíveis	Corte por Jato de Água
Requisito de Acabamento Secundário	Não requerido	Requerido	Corte por Jato de Água
Ambientalmente Amigável	Muito ecológico	Não ecológico	Corte por Jato de Água
Consumo de Energia	~20 KW	~15 KW	EDM
Manutenção	Menos manutenção	Manutenção frequente	Corte por Jato de Água
Aplicações	Aplicações diversas como aeroespacial, mineração, ferramentas, alargamento, conformação	Prototipagem, perfurar pequenos furos, fazer matrizes de cunhagem	Corte por Jato de Água

Veredito Final

A escolha entre máquinas de corte por jato de água e EDM é fácil.

Embora ambas máquinas custem mais ou menos o mesmo para o processo de corte, cortadores por jato de água têm dez vezes a velocidade de corte e produtividade comparados a cortadores EDM. Isto significa que pode cortar dez vezes o comprimento com cortadores por jato de água enquanto gasta menos em manutenção e substituição de peças.

Quando adicionamos todos os outros fatores que importam, a balança inclina-se ainda mais pesadamente para cortadores por jato de água. A melhor parte é que mesmo se comprar o cortador por jato de água para cortar metal, pode usá-lo para muitos materiais e aplicações adicionais.

De facto, para cortar a mesma forma de diferentes materiais, pode empilhar os materiais uns sobre os outros e processá-los através de um cortador por jato de água. Estará a aumentar a sua produtividade exponencialmente.