ウォータージェット切断とEDM切断

ウォータージェットとEDM

1世紀前の製造業を今日の市場と比較すると、その変化は驚くべきことです。

以前は、材料を切断および処理するための技術は1つか2つしかありませんでした。最終製品の品質を決定する主な要因は、労働力の熟練度でした。

今日、多くの革新的な切断技術やその他の切断方法が利用可能です。完璧なものを選ぶのは難しいかもしれません。

ウォータージェット切断とEDM切断は、最も一般的な切断方法の2つです。

ウォータージェットとEDMの切断、およびそれらが他の切断方法よりもどのように優れているかを調べてみましょう。ここに記載されている情報に基づいて、ビジネスに使用する切断方法を決定できます。

ウォータージェットとEDM切断の違いは何ですか？

ウォータージェット技術とEDMの両方が切断プロセスに使用されますが、それらの機能と基本原理は世界的に異なります。これら2つの切断方法の基本的な概要を理解しましょう。

ウォータージェット切断

ウォータージェット切断機は、目的の切断点で高速の水流を発射することにより、切断動作を実行します。高速ウォータージェットは、非常に厚い材料でも切断作用を発揮します。

ウォータージェット機を使用して薄い材料を高速で切断する場合は、ウォータージェット機に特殊なノズルまたは最小の厚さのカッティングヘッドを取り付けることができます。結果として生じる水は、音速の3倍の速度で出てきます。

EDMカッティング

EDM（ワイヤーEDMとも呼ばれます）は、ワイヤー放電加工の略です。 EDM切断では、帯電した切断ワイヤーが切断対象物を通過するときに切断材料が崩壊します。この手法は、導電性材料の切断に使用されます。

ワイヤーEDM切断の背後にある科学は、ウォータージェット切断よりもはるかに複雑です。電極を使用して電気火花を生成します。電極とワークピース（ワークピースは切断が必要な金属）の両方が液体誘電体媒体に沈められています。

切断中に、切断された材料からの金属片（侵食された粒子）が残りの部分から離れ、誘電体媒体を通って電極に向かって移動します。

ウォータージェット切断とEDM切断–どちらが優れた技術ですか？

ウォータージェット技術とワイヤ放電加工技術の間で優れた技術を選択するには、材料の切断で重要な重要な要素を注意深く分析する必要があります。これらの要因を見てみましょう：

初期費用

• アプリケーションの90％に対応するワイヤ放電加工機のコストは$100,000から$150,000です。
• ウォータージェット機には、用途に応じて40,000ドルから250,000ドルの支払いが見込まれます。
• ウォータージェット技術には安価で高価なオプションがありますが、両方のマシンの平均価格は同じです。したがって、この点には結びつきがあります。

ランニングコスト

• Wire EDMの場合、主な運用コストはWireから発生します。その他の費用には、少量の消耗品と電気が含まれます。
• ウォータージェット切断で研磨剤と混合された水が主なランニングコストを占めています。その他の費用には、ノズルヘッドなどが含まれます。
• ワイヤ放電加工機は、研磨ウォータージェット切断機に比べてランニングコストが低くなります。純水ジェット切断を使用する場合、EDMマシンは利点を失います。

生産性と切削速度

• EDMマシンは非常に低速で、通常は毎分約0.4インチの速度で切断されます。そのため、部品の製造にはより多くの費用がかかります。
• ウォータージェットカッターは、毎分約6インチの高速で切断できます。
• ウォータージェットカッターは、EDMカッターよりも約10倍高速です。一定の時間で10倍以上切断できるため、ウォータージェットカッターの生産性が向上します。研磨ウォータージェットは、低電力設定でもすばやく簡単に材料をスライスします。

寿命

• ワイヤーEDMカッターの部品は、絶え間ない摩耗によりすぐに摩耗します。
• ウォータージェットカッターの部品は長寿命で、ノズルヘッドを除いて数千時間も使用できます。
• ウォータージェットカッターは、EDMカッターよりも寿命が長くなります。

サポートされるマテリアルの範囲

• ワイヤ放電加工カッターは、金属やグラファイトなどの導電性材料の切断に限定されています。
• ウォータージェットカッターは、導電性材料のみを切断するだけでなく、厚い材料と薄い材料を切断できます。また、レーザーでは処理できない反射材料も処理できます。例外には、ダイヤモンドと強化ガラスが含まれます。
• サポートされる材料の範囲に関しては、ウォータージェットカッターがより多くの材料を処理できるため、議論はほとんどありません。したがって、大きな差で勝ちます。

最大切削厚さ

• ワイヤ放電加工機は、16インチの材料の限られた最大厚さを切断できます。
• ウォータージェットカッターは、より厚い部品を切断し、材料に最大30インチの穴を開けることができます。鉱業では、ウォータージェットは最大100フィートの厚さをカットできます。
• ウォータージェットマシンが再び勝ち、最大切削厚さの約2倍を処理します。これは、ワイヤー放電加工機よりも切断力が高いことを意味します。

切削公差と精度

• 慎重に制御されたEDMマシンは、0.0001インチという低い公差を提供し、0.001インチよりも小さい半径を生成できます。
• ウォータージェット切断機は、約0.001インチの許容誤差を提供できます。精度は低くなりますが、カットされた素材のほとんどはそのまま残り、再利用またはリサイクルできます。

EDMマシンは切断耐性が低く、ウォータージェット切断機よりも正確で正確です。特に、低圧フラッシュを使用したさまざまなスキムカットパスが完了した場合。スキムパスカットはEDMでは正常です。

プロセス中に材料に生じた応力

• ワイヤ放電加工は、絶縁破壊点での温度上昇による切断を実現します。そのため、近くの材料に応力が発生します。
• ウォータージェット切断は、直接の接触や温度の上昇がないため、残りの材料にストレスを与えません。
• ウォータージェットカッターは、材料の完全性を維持し、材料にストレスがかからないようにすることが重要な場合に利点があります。

安全

• EDMには、切断される材料に大電流が流れます。このオプションの安全性を低下させる無駄もたくさんあります。
• ウォータージェット切断は、閉ループシステムで行われます。大電流や温度上昇はありません。したがって、これは非常に安全な切断方法です。
• 労働力の安全性に特に注意を払う場合は、ウォータージェット切断が最適です。

熱関連の影響

• ワイヤーEDMは、高温が使用されるため、カットの近くに目に見える熱影響部を形成します。
• ウォータージェット切断は高温を伴わないため、熱に関連する影響はありません。
• ウォータージェット切断は、熱に関連する影響をもたらさないため、勝者です。

二次仕上げの必要性

• 材料の熱に関連する影響を取り除きたい場合、材料は二次仕上げが必要になります。
• ウォータージェット切断では、目に見える変形がないため、表面仕上げ技術は必要ありません。したがって、二次処理は必要ありません。
• ウォータージェット切断は、材料の最終的な表面仕上げに追加のコストや時間がかからないため、より優れています。カットされた素材はそのままにして、再利用できます。

環境にやさしい

• EDMの誘電性液体は常にフラッシュする必要があるため、環境にやさしい方法ではありません。
• ウォータージェット切断では、使用されたすべての水がシステムによってリサイクルされます。カットの金属片はスクラップとして販売できます。
• ウォータージェット切断は環境にやさしい方法であり、グリーンテクノロジーを重視する企業に最適です。

エネルギー消費

• 放電加工は通常、約15KWの電力を消費します。
• ウォータージェットマシンは通常、約20KWの電力を消費します。
• 2つの切断方法の消費電力の違いを考慮すると、EDMマシンにはわずかな利点があります。

メンテナンス

• EDMマシンの部品はすぐに摩耗し、頻繁に交換する必要があります。
• ウォータージェットマシンには長持ちする部品があります。
• ウォータージェットマシンは、人件費と部品のコストを削減します。

アプリケーション

• EDMマシンは精度が高いため、金属の切断、たとえば、貨幣型の作成、プロトタイプの作成、小さな穴の掘削などに使用されます。
• ウォータージェットマシンは何でも切断できるため、航空宇宙、鉱業など、さまざまな種類の産業で使用されています。
• ウォータージェットマシンは、EDMマシンよりもはるかに優れた汎用性と利点を備えているため、コスト効率が大幅に向上します。

ウォータージェットとEDMの比較チャート

ファクター	ウォータージェット切断	EDM	勝者
初期費用	$ 40,000 – $ 250,000	$ 100,000 – $ 150,000	ネクタイ
ランニングコスト	研磨剤とノズルヘッド	ワイヤーと電極	EDM
切断速度と生産性	毎分6インチカットできます	毎分0.4インチをカットできます	ウォータージェット切断
寿命	部品の寿命が長い	部品の摩耗が早い	ウォータージェット切断
サポートされる資料の範囲	ほとんど何でも切り抜けることができます	導電性材料のみを切断します	ウォータージェット切断
最大切削厚さ	30インチ	16インチ	ウォータージェット切断
切断の許容範囲と精度	0.001インチ、正確	0.0001インチ、非常に正確	EDM
材料に生じる応力	ストレスなし	強烈な熱によるストレス	ウォータージェット切断
安全性	非常に安全	適度に安全	ウォータージェット切断
熱関連の影響	熱に関連する影響はありません	目に見える熱の影響を受けたゾーンの形成	ウォータージェット切断
二次仕上げ要件	不要	必須	ウォータージェット切断
環境にやさしい	非常に環境に優しい	環境にやさしくない	ウォータージェット切断
エネルギー消費	〜20 KW	〜15 KW	EDM
メンテナンス	必要なメンテナンスが少ない	頻繁なメンテナンスが必要	ウォータージェット切断
アプリケーション	航空宇宙、鉱業、ハードウェア、ツール、リーマ、成形などの多様なアプリケーション	プロトタイピング、小さな穴のドリル、コイン型の作成	ウォータージェット切断

最終評決

ウォータージェット切断機とEDM切断機のどちらかを選択するのは簡単です。

これらのマシンはどちらも切断プロセスのコストがほぼ同じですが、ウォータージェットカッターはEDMカッターと比較して10倍の切断速度と生産性を備えています。これは、メンテナンスや部品交換に費やす費用を抑えながら、ウォータージェットカッターで長さを10倍に短縮できることを意味します。

重要な他のすべての要素を追加すると、スケールはウォータージェットカッターに向かってより大きく傾くだけです。最良の部分は、金属を切断するためのウォータージェットカッターを購入した場合でも、それを多くの追加の材料や用途に使用できることです。

実際、異なる材料から同じ形状を切り出すために、材料を互いに積み重ねて、ウォータージェットカッターで処理することができます。生産性が飛躍的に向上します。