水刀切割与 EDM 切割

水射流与 EDM

如果我们将一个世纪前的制造业与今天的市场进行比较，那么变化就不足为奇了。

早些时候，用于切割和加工材料的技术过去只有一两种。决定最终产品质量的主要因素是工人的熟练程度。

今天，有许多创新的切割技术和其他切割方法可用。选择完美的可能是一项挑战。

水刀切割和电火花切割是最常见的两种切割方法。

让我们来看看水刀与 EDM 切割，以及它们如何优于其他切割方法。根据此处提供的信息，您可以最终确定为您的业务使用哪种切割方法。

水刀切割和电火花切割有什么区别？

虽然水射流技术和 EDM 都用于切割过程，但它们的功能和基本原理却大相径庭。让我们了解一下这两种切割方式的基本概况。

水刀切割

水射流切割机通过在预期切割点喷射高速水流来完成切割动作。即使是非常厚的材料，高速水刀也能产生切割作用。

当使用水射流机对薄材料进行高速切割时，可以将具有最小厚度的特殊喷嘴或切割头连接到水射流机上。产生的水以三倍于音速的速度流出。

电火花切割

EDM（也称为电火花线切割）代表电火花线加工。在 EDM 切割中，当带电切割线穿过要切割的物体时，切割材料会分解。该技术用于切割导电材料。

线切割背后的科学比水射流切割要复杂得多。它使用电极产生电火花。电极和工件（工件是需要切割的金属）都浸没在液体电介质中。

在切割过程中，被切割材料中的金属碎片（被侵蚀的颗粒）从金属片的其余部分脱离，并通过电介质向电极移动。

水射流切割与 EDM 切割——哪个技术更胜一筹？

在水刀技术和电火花线切割之间选择优越的技术需要仔细分析材料切割中的重要因素。让我们来看看这些因素：

预付费用

• 用于 90% 应用的线切割机的成本从 100,000 美元到 150,000 美元不等。
• 预计为一台喷水机支付 40,000 至 250,000 美元 - 取决于应用。
• 虽然水刀技术有更便宜和更昂贵的选择，但两种机器的平均价格是相同的。所以在这方面有一定的关系。

运行成本

• 对于电火花线切割，主要运营成本来自线材。其他费用包括小消耗品和电费。
• 水射流切割中混有磨料的水是主要的运行成本。其他费用包括喷嘴头等物品。
• 与磨料水射流切割机相比，线切割机的运行成本更低。如果使用纯水射流切割，EDM 机器将失去优势。

生产率和切割速度

• EDM 机器速度非常慢，切割速度通常约为每分钟 0.4 英寸。所以零件的生产成本更高。
• 水刀切割机可以高速切割，大约每分钟 6 英寸。
• 水刀切割机的速度比 EDM 切割机快十倍左右。您可以在给定时间内多切割十倍，从而提高水刀切割机的生产效率。即使在较低的功率设置下，磨料水刀也能快速轻松地切割材料。

使用寿命

• 由于不断磨损，电火花线切割机的零件会很快磨损。
• 水刀切割机的零件寿命长，可以使用数千小时，但喷嘴头除外。
• 水刀切割机的使用寿命比 EDM 切割机长。

支持的材料范围

• 电火花线切割机仅限于切割金属和石墨等导电材料。
• 水刀切割机不仅限于切割导电材料，还可以切割厚薄材料。它们还可以处理激光无法处理的反射材料。钻石和钢化玻璃除外。
• 谈到支持的材料范围时，几乎没有争议，因为水刀切割机可以处理更多的材料 - 从而大获全胜。

最大切割厚度

• 电火花线切割机可以切割最大厚度为 16 英寸的有限材料。
• 水刀切割机可以切割较厚的零件并在材料上打出最大 30 英寸的孔。在采矿中，水刀可切割 100 英尺的厚度。
• 水刀机再次获胜，处理的切割厚度大约是最大切割厚度的两倍。这意味着它们比电火花线切割机具有更高的切割能力。

切削公差和精度

• 精心控制的 EDM 机器可以提供更好的公差，低至 0.0001 英寸，并且产生小于 0.001 英寸的半径。
• 水射流切割机可提供约 0.001 英寸的公差。它们提供的精度较低，但大部分切割材料完好无损，可以重复使用或回收。

EDM 机器的切割公差较低，使其比水射流切割机更精确和准确。尤其是当完成使用低压冲洗的各种脱脂切割时。使用 EDM 时，Ski pass 切割是正常的。

加工过程中对材料造成的应力

• 电火花线切割会因电击穿点的温度升高而完成切割。因此，附近的材料会产生应力。
• 水射流切割不会对材料的其余部分造成应力，因为没有直接接触，也没有温度升高。
• 当保持材料的完整性和确保材料不受压力至关重要时，水刀切割机具有优势。

安全

• EDM 涉及被切割材料中的高电流。还有很多浪费，这使得这个选项不太安全。
• 水刀切割发生在一个闭环系统中。没有大电流或任何温度升高。因此，这是一种非常安全的切割方法。
• 如果您对员工的安全格外谨慎，水刀切割是首选。

与热有关的影响

• 由于使用了高温，线切割 EDM 会导致在切口附近形成可见的热影响区。
• 水刀切割不涉及高温，因此不会产生与热相关的影响。
• 水刀切割是赢家，因为它不会产生与热量相关的影响。

需要二次精加工

• 如果您想消除材料与热相关的影响，则需要对材料进行二次加工。
• 水刀切割不需要表面光洁度技术，因为没有明显的变形。所以不需要二次加工。
• 水刀切割效果更好，因为不会在材料的最终表面光洁度上花费额外的成本和时间。它甚至可以使切割的材料完好无损地重复使用。

环保

• EDM 中的电介质液体需要不断冲洗，这使其成为一种不太环保的方法。
• 在水刀切割中，所有使用的水都由系统循环利用。切割的金属碎片可以作为废料出售。
• 水刀切割是一种高度环保的方法，非常适合重视绿色技术的公司。

能源消耗

• 电火花加工通常消耗大约 15 千瓦的电力。
• 水刀机器通常消耗大约 20 千瓦的电力。
• 在考虑两种切割方法的功耗差异时，EDM 机器略有优势。

维护

• EDM 机器的零件磨损很快，需要经常更换。
• 水刀机器的零件经久耐用。
• 水刀机器可降低人工和零件成本。

应用程序

• EDM 机器精度高，因此可用于切割金属，例如制造铸币模具、原型和钻小孔。
• 水刀机器可以切割任何东西，因此它们用于许多不同类型的行业，例如航空航天、采矿等。
• 与 EDM 机器相比，水刀机器具有更大的多功能性和优势，使其更具成本效益。

水刀与 EDM 比较表

最终判决

水刀切割机和电火花切割机之间的选择很容易。

虽然这两种机器的切割过程成本大致相同，但与 EDM 切割机相比，水射流切割机的切割速度和生产率提高了十倍。这意味着您可以使用水刀切割机切割十倍的长度，同时减少维护和零件更换费用。

当我们添加所有其他重要因素时，规模只会更严重地向水刀切割机倾斜。最好的一点是，即使您购买了用于切割金属的水刀切割机，您也可以将其用于许多其他材料和应用。

事实上，为了从不同的材料中切割出相同的形状，您可以将材料相互堆叠，然后通过水刀切割机进行加工。您将成倍提高您的生产力。