Corte por Chorro de Agua vs EDM: Elegir la Tecnología de Corte Adecuada para Trabajos de Precisión

Chorro de Agua vs EDM

Si observamos la industria manufacturera hace un siglo comparada con el mercado actual, los cambios serían sorprendentes.

Antes, solo había una o dos tecnologías para corte y procesamiento. El factor principal que decidía la calidad del producto final era la habilidad de la mano de obra.

Hoy, hay muchas tecnologías innovadoras de corte disponibles. Elegir la perfecta puede ser un desafío.

El corte por chorro de agua y el corte EDM son dos de los métodos más comunes.

Examinemos chorro de agua vs EDM y cómo superan a otros métodos. Basado en la información aquí, puede decidir qué método usar para su negocio.

¿Cuál es la Diferencia entre Corte por Chorro de Agua y Corte EDM?

Aunque ambos se usan para corte, su funcionamiento y principios básicos son totalmente distintos. Entendamos la visión general de estos dos métodos.

Corte por Chorro de Agua

Una máquina de corte por chorro de agua logra la acción de corte disparando un chorro de agua a alta velocidad en el punto de corte previsto. El chorro de agua a alta velocidad produce el corte, incluso para materiales muy gruesos.

Al usar una máquina para cortes de alta velocidad en materiales delgados, se puede acoplar una boquilla o cabezal de corte especial con espesores mínimos. El agua resultante sale a una velocidad que puede ser tres veces la velocidad del sonido.

Corte EDM

EDM (también conocido como EDM por hilo) significa Mecanizado por Descarga Eléctrica por Hilo. En el corte EDM, el material se desintegra cuando un hilo de corte eléctricamente cargado pasa a través del objeto a cortar. La técnica se usa para cortar materiales conductores.

La ciencia detrás del EDM por hilo es más compleja que el corte por chorro de agua. Usa un electrodo para producir una chispa eléctrica. Tanto el electrodo como la pieza (el metal que requiere corte) se sumergen en un medio dieléctrico líquido.

Durante el corte, los fragmentos de metal (partículas erosionadas) se separan del resto y viajan hacia el electrodo a través del medio dieléctrico.

Corte por Chorro de Agua vs Corte EDM – ¿Cuál es la Tecnología Superior?

Elegir la tecnología superior requiere análisis cuidadoso de los factores importantes en el corte de materiales. Veamos estos factores:

Costo Inicial

• Una máquina EDM por hilo para 90% de aplicaciones cuesta $100,000 a $150,000.
• Espere pagar $40,000 a $250,000 para una máquina de chorro de agua – según aplicaciones.
• Aunque hay opciones más baratas y caras en chorro de agua, el precio promedio es similar. Hay empate en este aspecto.

Costos Operativos

• Para EDM por hilo, los principales costos operativos vienen del hilo. Otros costos incluyen consumibles menores y electricidad.
• El agua mezclada con abrasivos en corte por chorro de agua representa el principal costo operativo. Otros gastos incluyen boquillas.
• Las máquinas EDM por hilo tienen costos operativos menores comparadas con máquinas de chorro de agua abrasivo. Si se usa corte por agua pura, el EDM pierde la ventaja.

Productividad y Velocidad de Corte

• Las máquinas EDM son muy lentas y suelen cortar a ~0.4 pulgadas por minuto. Las piezas cuestan más producir.
• Las cortadoras por chorro de agua pueden cortar a altas velocidades, unas 6 pulgadas por minuto.
• Las cortadoras por chorro de agua son unas diez veces más rápidas que las EDM. Puede cortar diez veces más en un tiempo dado, mayor productividad. Los chorros abrasivos cortan material rápida y fácilmente, incluso en configuraciones de baja potencia.

Vida Útil

• Las piezas de una cortadora EDM por hilo se desgastan rápidamente por desgaste constante.
• Las piezas de cortadoras por chorro de agua tienen larga vida y duran miles de horas, excepto las boquillas.
• Las cortadoras por chorro de agua tienen mayor vida útil que las EDM.

Gama de Materiales Soportados

• Las cortadoras EDM por hilo se limitan a materiales eléctricamente conductores como metales y grafito.
• Las cortadoras por chorro de agua no se limitan a materiales conductores y pueden cortar materiales gruesos y delgados. También manejan materiales reflectantes, que los láseres no pueden. Excepciones: diamante y vidrio templado.
• En gama de materiales soportados, apenas hay debate: las cortadoras por chorro de agua manejan más materiales y ganan por amplio margen.

Espesor Máximo de Corte

• Las máquinas EDM por hilo pueden cortar un espesor máximo limitado de 16 pulgadas.
• Las cortadoras por chorro de agua pueden cortar partes más gruesas y perforar agujeros hasta 30 pulgadas. En minería, los chorros de agua pueden cortar hasta 100 pies.
• Las máquinas de chorro de agua ganan de nuevo, manejando aproximadamente el doble del espesor máximo. Tienen más potencia de corte que las EDM.

Tolerancias y Precisión de Corte

• Máquinas EDM cuidadosamente controladas pueden dar mejores tolerancias, tan bajas como 0.0001" y producir radios menores a 0.001".
• La máquina de chorro de agua puede dar tolerancia de ~0.001". Dan menos precisión pero dejan la mayor parte del material intacto – que puede reutilizarse o reciclarse.

Las máquinas EDM tienen menor tolerancia de corte, haciéndolas más precisas y exactas que las de chorro de agua. Especialmente cuando se completan varias pasadas de corte de acabado (skim cut) con enjuague a baja presión. El corte de acabado es normal en EDM.

Estrés Causado al Material Durante el Proceso

• El EDM por hilo logra el corte por aumento de temperatura en el punto de ruptura eléctrica. Por tanto, hay estrés en el material cercano.
• El corte por chorro de agua no causa estrés al resto del material al no haber contacto directo ni aumento de temperatura.
• Las cortadoras por chorro de agua tienen ventaja cuando es crucial preservar la integridad del material y asegurar que no haya estrés.

Seguridad

• El EDM implica altas corrientes en el material cortado. También hay mucho desperdicio, haciendo esta opción menos segura.
• El corte por chorro de agua ocurre en sistema de circuito cerrado. No hay altas corrientes ni aumento de temperatura. Por tanto, es un método de corte muy seguro.
• El corte por chorro de agua es la opción preferida si es extremadamente cauteloso con la seguridad de su personal.

Efectos Relacionados con el Calor

• El EDM por hilo genera una zona afectada por el calor visible cerca del corte debido a la alta temperatura.
• El corte por chorro de agua no implica altas temperaturas, por tanto no hay efectos relacionados con calor.
• El corte por chorro de agua gana al no producir efectos relacionados con calor.

Necesidad de Acabado Secundario

• Si quiere eliminar efectos relacionados con calor, el material requerirá acabado secundario.
• El corte por chorro de agua no requiere técnicas de acabado superficial ya que no hay deformaciones visibles. No se necesita procesamiento secundario.
• El corte por chorro de agua es mejor ya que no hay costos ni tiempo añadidos en el acabado final. Incluso deja el material cortado intacto para reutilización.

Amigable con el Medio Ambiente

• El líquido dieléctrico en EDM necesita ser enjuagado constantemente, haciéndolo menos ecológico.
• En corte por chorro de agua, toda el agua se recicla. Los fragmentos de metal del corte pueden venderse como chatarra.
• El corte por chorro de agua es altamente ecológico, ideal para empresas que valoran la tecnología verde.

Consumo de Energía

• El Mecanizado por Descarga Eléctrica típicamente consume unos 15 kW.
• Las máquinas de chorro de agua típicamente consumen unos 20 kW.
• Las máquinas EDM tienen ligera ventaja en diferencia de consumo energético.

Mantenimiento

• Las piezas de máquinas EDM se desgastan rápido y necesitan reemplazo frecuente.
• Las máquinas de chorro de agua tienen piezas duraderas.
• Las máquinas de chorro de agua resultan en menores costos de mano de obra y piezas.

Aplicaciones

• Las máquinas EDM tienen alta precisión, usadas para cortar metales, por ejemplo, hacer matrices de acuñación, prototipos y taladrar agujeros pequeños.
• Las máquinas de chorro de agua pueden cortar casi cualquier cosa, usadas en muchas industrias como aeroespacial, minería, etc.
• Las máquinas de chorro de agua tienen considerablemente mayor versatilidad y ventajas que las EDM, haciéndolas mucho más rentables.

Tabla Comparativa: Chorro de Agua vs EDM

Factor	Corte por Chorro de Agua	EDM	Ganador
Costo Inicial	$40,000 – $250,000	$100,000 – $150,000	Empate
Costo Operativo	Abrasivos y Boquillas	Hilo y Electrodos	EDM
Velocidad y Productividad	Corta 6 pulg/min	Corta 0.4 pulg/min	Chorro de Agua
Vida Útil	Piezas de larga duración	Piezas se desgastan rápido	Chorro de Agua
Gama de Materiales	Corta casi cualquier cosa	Solo materiales conductores	Chorro de Agua
Espesor Máximo	30 pulgadas	16 pulgadas	Chorro de Agua
Tolerancia y Precisión	0.001 pulg, preciso	0.0001 pulg, muy preciso	EDM
Estrés al Material	Sin estrés	Estrés por calor intenso	Chorro de Agua
Seguridad	Muy seguro	Moderadamente seguro	Chorro de Agua
Efectos de Calor	Sin efectos de calor	Zonas afectadas por calor visibles	Chorro de Agua
Acabado Secundario	No requerido	Requerido	Chorro de Agua
Ecológico	Muy ecológico	No ecológico	Chorro de Agua
Consumo Energético	~20 kW	~15 kW	EDM
Mantenimiento	Menos mantenimiento	Mantenimiento frecuente	Chorro de Agua
Aplicaciones	Diversas: aeroespacial, minería, herramientas, taladrado, conformado	Prototipado, taladrado pequeño, matrices de acuñación	Chorro de Agua

Veredicto Final

La elección entre corte por chorro de agua y EDM es fácil.

Aunque ambas máquinas cuestan más o menos lo mismo, las cortadoras por chorro de agua tienen diez veces la velocidad y productividad de las EDM. Esto significa que puede cortar diez veces la longitud con chorro de agua gastando menos en mantenimiento y reemplazo de piezas.

Al añadir todos los demás factores importantes, la balanza se inclina aún más hacia el chorro de agua. Lo mejor es que incluso si compra la cortadora para cortar metal, puede usarla para muchos materiales y aplicaciones adicionales.

De hecho, para cortar la misma forma en diferentes materiales, puede apilarlos y procesarlos por chorro de agua. Aumentará su productividad exponencialmente.