Corte por chorro de agua frente a corte por electroerosión

Chorro de agua vs EDM

Si observamos la industria manufacturera de hace un siglo en comparación con el mercado actual, los cambios serían nada menos que sorprendentes.

Anteriormente, solía haber solo una o dos tecnologías para cortar y procesar materiales. El factor principal que decidió la calidad del producto final fue la habilidad de la mano de obra.

Hoy en día, existen muchas tecnologías de corte innovadoras y otros métodos de corte disponibles. Elegir el perfecto puede ser un desafío.

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

Examinemos el corte por chorro de agua frente al EDM y cómo superan a otros métodos de corte. Según la información proporcionada aquí, puede decidir qué método de corte usar para su negocio.

¿Cuál es la diferencia entre el corte por chorro de agua y el corte por electroerosión?

Si bien tanto la tecnología de chorro de agua como la EDM se utilizan para el proceso de corte, su funcionamiento y principios básicos son muy diferentes. Comprendamos la descripción básica de estos dos métodos de corte.

Corte por chorro de agua

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

Cuando se utiliza una máquina de chorro de agua para crear cortes de alta velocidad en materiales delgados, se puede conectar una boquilla especial o un cabezal de corte con espesores mínimos a la máquina de chorro de agua. El agua resultante sale a una velocidad que puede ser tres veces la velocidad del sonido.

Corte por electroerosión

EDM (también conocido como electroerosión por hilo) significa Mecanizado por descarga eléctrica por hilo. En el corte por electroerosión, el material cortado se desintegra cuando un alambre de corte cargado eléctricamente atraviesa el objeto a cortar. La técnica se utiliza para cortar materiales conductores.

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

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

Corte por chorro de agua frente a corte por electroerosión:¿cuál es la tecnología superior?

Elegir la tecnología superior entre la tecnología de chorro de agua y el corte por electroerosión por hilo requiere un análisis cuidadoso de los factores importantes que importan en el corte de materiales. Echemos un vistazo a estos factores:

Coste inicial

• Una máquina de corte por electroerosión por hilo para el 90 % de las aplicaciones cuesta entre $100 000 y $150 000.
• Prevea pagar de $40 000 a $250 000 por una máquina de chorro de agua, según las aplicaciones.
• Si bien existen opciones más económicas y costosas en la tecnología de chorro de agua, el precio promedio de ambas máquinas es el mismo. Así que hay un empate en este sentido.

Costos de funcionamiento

• Para Wire EDM, los principales costos operativos provienen del alambre. Otros costos incluyen consumibles menores y electricidad.
• El agua mezclada con abrasivos en el corte por chorro de agua representa los principales costes de funcionamiento. Otros gastos incluyen elementos como los cabezales de las boquillas.
• Las máquinas de electroerosión por hilo tienen costos de funcionamiento más bajos en comparación con las máquinas de corte por chorro de agua abrasivo. Si se utiliza el corte por chorro de agua pura, las máquinas de electroerosión pierden la ventaja.

Productividad y Velocidad de Corte

• Las máquinas EDM son muy lentas y generalmente cortan a una velocidad de ~0,4 pulgadas por minuto. Por lo tanto, las piezas cuestan más de producir.
• Las cortadoras por chorro de agua pueden cortar a altas velocidades, aproximadamente 6 pulgadas por minuto.
• Los cortadores por chorro de agua son unas diez veces más rápidos que los cortadores por electroerosión. Puede cortar diez veces más en un tiempo determinado, lo que genera una mayor productividad con las cortadoras por chorro de agua. Los chorros de agua abrasivos cortan el material rápida y fácilmente, incluso con un ajuste de potencia más bajo.

Vida útil

• Las piezas de un cortador de electroerosión por hilo se desgastan rápidamente debido al desgaste constante.
• Las piezas de las cortadoras por chorro de agua tienen una larga vida útil y pueden durar miles de horas, excepto los cabezales de las boquillas.
• Los cortadores por chorro de agua tienen una vida útil más larga que los cortadores EDM.

Gama de materiales admitidos

• Los cortadores de electroerosión por hilo se limitan al corte de materiales eléctricamente conductores, como metales y grafito.
• Los cortadores por chorro de agua no se limitan a cortar solo materiales conductores y pueden cortar materiales gruesos y delgados. También pueden manejar materiales reflectantes, que los láseres no pueden. Las excepciones incluyen diamante y vidrio templado.
• Cuando se trata de la gama de materiales admitidos, apenas hay debate, ya que las cortadoras por chorro de agua pueden manejar más materiales y, por lo tanto, ganan por un amplio margen.

Espesor máximo de corte

• Las máquinas de electroerosión por hilo pueden cortar un espesor máximo limitado de 16 pulgadas de material.
• Los cortadores por chorro de agua pueden cortar piezas más gruesas y perforar orificios de hasta un máximo de 30 pulgadas en el material. En la minería, los chorros de agua pueden cortar hasta 100 pies de espesor.
• Las máquinas de chorro de agua vuelven a ganar, manejando aproximadamente el doble del espesor de corte máximo. Esto significa que tienen más potencia de corte que las máquinas de electroerosión por hilo.

Tolerancias de corte y precisión

• Las máquinas EDM cuidadosamente controladas pueden proporcionar mejores tolerancias, tan bajas como 0,0001″ y producir radios menores a 0,001".
• La máquina de corte por chorro de agua puede proporcionar una tolerancia de aproximadamente 0,001″. Proporcionan menos precisión pero dejan intacta la mayor parte del material cortado, que se puede reutilizar o reciclar.

Las máquinas EDM tienen una menor tolerancia de corte, lo que las hace más precisas y precisas que las máquinas de corte por chorro de agua. Especialmente cuando se completan varias pasadas de corte desnatado utilizando un lavado a baja presión. El corte superficial es normal con EDM.

Esfuerzo causado al material durante el proceso

• La electroerosión por hilo realiza el corte debido a un aumento de la temperatura en el punto de ruptura eléctrica. Por lo tanto, se genera tensión en el material cercano.
• El corte por chorro de agua no provoca tensión en el resto del material ya que no hay contacto directo ni aumento de temperatura.
• Las cortadoras por chorro de agua tienen una ventaja cuando es crucial preservar la integridad del material y asegurarse de que no se someta a tensión.

Seguridad

• El EDM involucra altas corrientes en el material que se corta. También hay muchos desechos que hacen que esta opción sea menos segura.
• El corte por chorro de agua ocurre en un sistema de circuito cerrado. No hay corrientes altas ni aumento de temperatura. Por lo tanto, es un método de corte muy seguro.
• El corte por chorro de agua es la mejor opción si tiene especial cuidado con la seguridad de su personal.

Efectos relacionados con el calor

• La electroerosión por hilo conduce a la formación de una zona visible afectada por el calor cerca del corte debido a la alta temperatura utilizada.
• El corte por chorro de agua no implica altas temperaturas, por lo que no produce efectos relacionados con el calor.
• El corte por chorro de agua es el ganador ya que no produce efectos relacionados con el calor.

Necesidad de acabado secundario

• Si desea eliminar los efectos relacionados con el calor del material, el material requerirá un acabado secundario.
• El corte por chorro de agua no requiere técnicas de acabado superficial ya que no hay deformaciones visibles. Por lo tanto, no se necesita un procesamiento secundario.
• El corte por chorro de agua es mejor ya que no hay costos adicionales ni tiempo dedicado al acabado final de la superficie del material. Incluso deja intacto el material cortado para su reutilización.

Respetuoso con el medio ambiente

• El líquido dieléctrico en la electroerosión debe enjuagarse constantemente, lo que lo convierte en un método menos ecológico.
• En el corte por chorro de agua, toda el agua utilizada es reciclada por el sistema. Los fragmentos de metal del corte se pueden vender como chatarra.
• El corte por chorro de agua es un método altamente ecológico, ideal para empresas que valoran la tecnología ecológica.

Consumo de energía

• El mecanizado por descarga eléctrica generalmente consume alrededor de 15 KW de electricidad.
• Las máquinas de chorro de agua suelen consumir unos 20 KW de electricidad.
• Las máquinas EDM tienen una ligera ventaja cuando se considera la diferencia en el consumo de energía entre los dos métodos de corte.

Mantenimiento

• Las piezas de las máquinas EDM se desgastan rápidamente y necesitan reemplazo frecuente.
• Las máquinas de chorro de agua tienen piezas de larga duración.
• Las máquinas de chorro de agua reducen los costos de mano de obra y piezas.

Aplicaciones

• Las máquinas EDM tienen una alta precisión, por lo que se utilizan para cortar metales, por ejemplo, hacer troqueles de acuñación, prototipos y taladrar agujeros pequeños.
• Las máquinas de chorro de agua pueden cortar cualquier cosa, por lo que se utilizan en muchos tipos diferentes de industrias, como la aeroespacial, la minería y más.
• Las máquinas de chorro de agua tienen una versatilidad y ventajas considerablemente mayores que las máquinas de electroerosión, lo que las hace mucho más rentables.

Cuadro comparativo Waterjet vs EDM

Factor	Corte por chorro de agua	EDM	Ganador
Coste inicial	$40,000 – $250,000	$100,000 – $150,000	Corbata
Coste de funcionamiento	Abrasivos y cabezales de boquilla	Alambre y Electrodos	EDM
Velocidad de corte y productividad	Puede cortar 6 pulgadas por minuto	Puede cortar 0,4 pulgadas por minuto	Corte por chorro de agua
Vida útil	Las piezas tienen una larga vida útil	Las piezas se desgastan más rápido	Corte por chorro de agua
Gama de material admitido	Puede atravesar casi cualquier cosa	Solo corta materiales conductores de electricidad	Corte por chorro de agua
Espesor máximo de corte	30 pulgadas	16 pulgadas	Corte por chorro de agua
Tolerancia y precisión de corte	0,001 pulgadas, precisa	0,0001 pulgadas, muy preciso	EDM
Esfuerzo causado al material	Sin estrés	Estrés por calor intenso	Corte por chorro de agua
Seguridad	Muy seguro	Moderadamente seguro	Corte por chorro de agua
Efectos relacionados con el calor	Sin efectos relacionados con el calor	Formación de zonas visibles afectadas por el calor	Corte por chorro de agua
Requisito de acabado secundario	No requerido	Obligatorio	Corte por chorro de agua
Respetuoso con el medio ambiente	Muy ecológico	No ecológico	Corte por chorro de agua
Consumo de energía	~20 KW	~15 kilovatios	EDM
Mantenimiento	Requiere menos mantenimiento	Requiere mantenimiento frecuente	Corte por chorro de agua
Aplicaciones	Diversas aplicaciones como aeroespacial, minería, hardware, herramientas, escariado, modelado	Creación de prototipos, perforación de pequeños orificios, fabricación de troqueles para acuñación	Corte por chorro de agua

Veredicto final

La elección entre el corte por chorro de agua y las máquinas de corte por electroerosión es fácil.

Si bien ambas máquinas cuestan más o menos lo mismo para el proceso de corte, las cortadoras por chorro de agua tienen diez veces más velocidad de corte y productividad en comparación con las cortadoras EDM. Esto significa que puede cortar diez veces la longitud con cortadores de chorro de agua mientras gasta menos en mantenimiento y reemplazo de piezas.

Cuando agregamos todos los demás factores que importan, la escala solo se inclina más hacia las cortadoras por chorro de agua. La mejor parte es que incluso si compra la cortadora por chorro de agua para cortar metal, puede usarla para una gran cantidad de materiales y aplicaciones adicionales.

De hecho, para cortar la misma forma de diferentes materiales, puede apilar los materiales uno encima del otro y procesarlos con una cortadora por chorro de agua. Estarás aumentando tu productividad exponencialmente.