Apa itu Penggilingan Elektrokimia dan Bagaimana Caranya?
Apa itu Penggilingan Elektrokimia (EKG)?
Penggilingan elektrokimia adalah proses yang menghilangkan bahan konduktif listrik dengan menggiling dengan roda gerinda abrasif bermuatan negatif, cairan elektrolit, dan benda kerja bermuatan positif.
Bahan yang dikeluarkan dari benda kerja tetap berada dalam cairan elektrolit. Penggilingan elektrokimia mirip dengan pemesinan elektrokimia tetapi menggunakan roda, bukan pahat yang berbentuk seperti kontur benda kerja.
EKG adalah proses hibrida yang menggabungkan mesin elektrokimia dan penggilingan. Pemesinan elektrokimia adalah operasi elektrolitik di mana benda kerja menjadi anoda dan alat pemotong (dalam kasus EKG, roda gerinda) menjadi katoda.
Ketika arus searah mengalir antara anoda dan katoda, itu menciptakan reaksi yang mirip dengan elektroplating, tetapi alih-alih mengambil bahan dari anoda dan menyimpannya ke katoda, bahan dikeluarkan dari anoda dan hanyut dalam cairan elektrolit .
EKG membawa pemesinan elektrokimia selangkah lebih maju dengan memotong logam secara mekanis dengan roda gerinda sambil secara bersamaan melarutkan material secara elektrokimia. “Teorinya adalah Anda dapat mengurangi kekerasan material dan menguraikannya sebagian saat Anda menggiling sehingga roda gerinda memotong dengan gaya yang jauh lebih rendah.
Dalam beberapa hal, EKG mirip dengan penggilingan konvensional, beberapa aturan yang sama berlaku. Misalnya, pemrograman dan pengaturan bekerja dengan cara yang hampir sama. Penahan kerja juga sangat mirip, satu-satunya perbedaan adalah bahwa perlengkapan untuk EKG harus dibuat dari bahan tahan korosi dan memungkinkan kontak listrik dengan benda kerja.
Karakteristik proses
Roda dan benda kerja bersifat konduktif secara elektrik.
Roda yang terakhir digunakan untuk banyak penggilingan – biasanya 90% logam dihilangkan dengan elektrolisis dan 10% dari roda gerinda abrasif.
Mampu menghasilkan tepi yang halus tanpa gerinda yang disebabkan oleh penggerindaan mekanis.
Tidak menghasilkan panas yang cukup besar yang akan mendistorsi benda kerja.
Mengurai benda kerja dan menyimpannya ke dalam larutan elektrolit. Elektrolit yang paling umum adalah natrium klorida dan natrium nitrat pada konsentrasi 2 lbs. per galon.
Melihat Lebih Dekat EKG (Penggilingan Elektrokimia)
Dibandingkan dengan pemesinan elektrokimia, penggilingan elektrokimia relatif sama. Pada dasarnya, ini adalah kombinasi dari proses elektrokimia dan proses penggilingan yang digunakan untuk menghilangkan logam. Anda mungkin juga mendengarnya disebut sebagai "pemesinan anodik" atau "penggerindaan elektrolit".
Dalam prosesnya, bagian katoda dimainkan oleh roda gerinda, sedangkan peran anoda dimainkan oleh benda kerja. Sejumlah elektrolit dapat digunakan dalam proses ini termasuk natrium nitrat, natrium klorat, natrium hidroksida, natrium karbonat, dll.
Pelat logam melingkar berfungsi sebagai roda gerinda dan terdiri dari partikel abrasif debu intan, aluminium oksida, boron karbida, dan silikon karbida.
Ketika, antara roda gerinda dan benda kerja, cairan elektrolit dipompa, ada reaksi. Reaksi ini, antara benda kerja dan cairan elektrolit, berfungsi untuk menghilangkan sebagian besar logam.
Bahan abrasif roda gerinda sebenarnya menghilangkan, dari benda kerja, di bawah 5% bahan yang tidak diinginkan. Bagi yang berminat, roda gerinda memiliki kecepatan putaran yang dijaga antara maksimum 2000 m/mnt dan minimum 1200 m/mnt.
Mengapa Menggunakan Penggilingan Elektrokimia?
EKG menawarkan beberapa fitur proses yang menarik termasuk yang berikut:
Rentang pemrosesan yang luas dan kemampuan beradaptasi yang kuat
Keekonomian yang baik dan keausan kecil pada roda gerinda
Kualitas pemrosesan yang sangat baik
Produktivitas tinggi
Pemilihan Elektrolit
Mempengaruhi kualitas pemrosesan dan produktivitas penggilingan elektrokimia, salah satu faktor penting adalah elektrolit. Alasannya adalah karena reaksi elektrokimia anoda dipengaruhi secara langsung oleh elektrolit.
Menyebabkan tidak membahayakan tubuh manusia dan menyediakan mesin yang bersangkutan tidak menyebabkan karat, keduanya merupakan persyaratan penting dari elektrolit. Pertimbangkan lima persyaratan ini saat memilih elektrolit. Elektrolit harus:
Memiliki sumber yang kaya, harga murah, dan efek ekonomi yang baik. Seharusnya tidak mudah dikonsumsi selama pemrosesan.
Tidak berbahaya bagi tubuh manusia.
Tidak ada debu pada perlengkapan dan mesin.
Untuk mencapai produktivitas tinggi, tunjukkan konduktivitas yang baik.
Memiliki kekasaran permukaan dan akurasi dimensi yang baik.
Peralatan Penggiling Elektrokimia
Baik mesin elektrokimia tingkat profesional atau, melalui penggunaan mesin bubut atau mesin gerinda konvensional, mesin yang dimodifikasi dapat digunakan untuk penggilingan elektrokimia.
Catu daya DC tegangan yang dapat disesuaikan diperlukan untuk penggilingan elektrokimia. Selain itu, pompa sentrifugal, perangkat untuk penyaringan, perangkat untuk ekstraksi atau netralisasi udara paksa, tabung, nozel, dan lainnya cocok dengan proses kerja penggilingan elektrokimia dan peralatan yang digunakan.
Toleransi
Jenis gerinda ini banyak digunakan karena dapat membentuk logam yang sangat keras dan juga karena proses reduksi kimiawi, gerinda bertahan lebih lama daripada gerinda biasa.
Jenis gerinda ini memiliki jenis roda yang berbeda, sehingga dapat membentuk logam menjadi apa pun yang diinginkan.
Menghasilkan permukaan yang lebih halus, bebas duri dan menyebabkan lebih sedikit tegangan permukaan dibandingkan metode penggilingan lainnya.
Aplikasi Penggilingan Elektrokimia
Penggilingan elektrokimia sering digunakan untuk bahan keras di mana pemesinan konvensional sulit dilakukan dan memakan waktu, seperti baja tahan karat dan beberapa logam eksotis. Untuk material dengan kekerasan lebih besar dari 65 HRC, EKG dapat memiliki tingkat penghilangan material 10 kali lipat dari pemesinan konvensional.
Karena EKG melibatkan sedikit abrasi, sering digunakan untuk proses di mana permukaan bagian harus bebas dari gerinda, goresan, dan tegangan sisa. Karena sifat-sifat ini, penggilingan elektrokimia memiliki sejumlah aplikasi yang berguna.
Menggerinda bilah turbin
Menggiling logam sarang lebah untuk aplikasi luar angkasa
Mengasah jarum suntik
Insersi alat pemotong karbida pemesinan
EKG digunakan untuk menghilangkan cacat permukaan dari bagian di mana pemindahan material yang berlebihan dan tegangan sisa tidak diinginkan, seperti profil ulang roda gigi lokomotif
Penghapusan retak lelah dari struktur baja bawah air. Dalam hal ini, air laut sendiri bertindak sebagai elektrolit. Partikel berlian di roda gerinda menghilangkan bahan organik non-konduktor, seperti ganggang, sebelum penggilingan elektrokimia dimulai.
Keuntungan penggilingan elektrokimia
Salah satu keuntungan utama penggilingan elektrokimia adalah keausan minimal yang dialami pahat roda gerinda. Ini karena sebagian besar material dihilangkan melalui reaksi elektrokimia yang terjadi antara katoda dan anoda.
Satu-satunya saat penggilingan abrasif benar-benar terjadi adalah dengan menghilangkan film yang berkembang di permukaan benda kerja. Keuntungan lain dari penggilingan elektrokimia adalah dapat digunakan untuk mengolah bahan keras.
Bahan keras menimbulkan kesulitan untuk jenis pemesinan lainnya karena keausan pahat yang terkait dengan pemesinan bahan keras. Mungkin sedikit mengejutkan bahwa penggilingan elektrokimia dapat menghilangkan material dari permukaan yang keras dan mengalami keausan yang minimal.
Karena sebagian besar material dihilangkan melalui reaksi elektrokimia, benda kerja tidak mengalami kerusakan panas seperti yang terjadi pada proses penggilingan konvensional.
Kerugian penggilingan elektrokimia
Penggilingan elektrokimia juga memiliki beberapa kelemahan. Sistem ini terdiri dari benda kerja anoda dan roda gerinda katoda. Untuk menciptakan kondisi tersebut, benda kerja dan roda gerinda harus konduktif.
Ini membatasi jenis bahan benda kerja yang cocok untuk penggilingan elektrokimia. Kerugian lain dari penggilingan elektrokimia adalah bahwa hal itu hanya berlaku untuk penggilingan permukaan. Penggerindaan elektrokimia tidak mungkin dilakukan pada benda kerja yang memiliki rongga, karena roda gerinda tidak mampu menghilangkan endapan film di dalam rongga.
Salah satu kelemahan lainnya adalah cairan elektrolit dapat menyebabkan korosi pada benda kerja dan permukaan roda gerinda. Terakhir, penggilingan elektrokimia lebih rumit daripada metode pemesinan tradisional. Ini akan membutuhkan personel yang lebih berpengalaman untuk mengoperasikan mesin, yang akan menyebabkan biaya produksi lebih tinggi.
