Pemesinan Jet Abrasive – Suku Cadang, Prinsip Kerja, Aplikasi
Dalam artikel ini Anda akan mempelajari tentang Abrasive Jet Machining , termasuk prinsip kerja , bagian , bekerja , aplikasi , keuntungan dan kerugian .
Abrasive Mesin Jet
Pemesinan Jet Abrasif adalah metode non-tradisional untuk menghilangkan material dengan menggunakan aliran terfokus butiran abrasif Al2O3 atau SiC yang dibawa oleh gas atau udara bertekanan tinggi pada kecepatan tinggi yang dibuat untuk mengenai permukaan kerja melalui nosel 0,3- hingga 0,5-mm diameter.
Dengan kata lain, Mesin jet abrasif adalah proses menumbuk aliran partikel abrasif berkecepatan tinggi ke permukaan kerja melalui nozzle dengan gas atau udara bertekanan tinggi, dan pelepasan logam terjadi karena erosi yang disebabkan oleh partikel abrasif berkecepatan tinggi.
Dampak partikel menghasilkan kekuatan terkonsentrasi yang cukup untuk melakukan operasi seperti pemotongan; material dihilangkan dengan erosi material kerja dengan butiran abrasif pada kecepatan 150-300m/s . Grit abrasif diterapkan dalam aliran gas berkecepatan tinggi.
Prinsip Kerja Abrasive Jet Machining
Prinsip kerja mesin jet abrasif adalah penggunaan aliran berkecepatan tinggi partikel abrasif yang dibawa oleh gas atau udara bertekanan tinggi di permukaan kerja melalui nozzle.
Logam dihilangkan karena erosi yang disebabkan oleh partikel abrasif yang mengenai permukaan kerja dengan kecepatan tinggi. Dengan setiap tumbukan, potongan-potongan kecil material terlepas, memperlihatkan permukaan baru ke jet.
Proses ini terutama digunakan untuk pekerjaan pemesinan seperti itu yang sulit, seperti bagian tipis dari logam keras dan paduan, pemotongan bahan yang sensitif terhadap kerusakan panas, menghasilkan lubang yang rumit, deburring, etsa, pemolesan, dll.
Suku Cadang Mesin Jet Abrasive
1. Pasokan Gas
Dalam sistem permesinan, sebuah gas (nitrogen, CO2, atau udara) disuplai di bawah tekanan 2 hingga 8 kg/cm2 . Oksigen tidak boleh digunakan karena menyebabkan reaksi kimia yang hebat dengan serpihan benda kerja atau bahan abrasif. Campuran abrasif dan gas ini dikeluarkan dengan kecepatan tinggi 150 hingga 300 m/mnt dari nosel kecil yang dipasang pada perlengkapan.
2 . Filter
Filter membersihkan suplai bahan bakar sehingga kotoran dan kotoran lainnya tidak menghalangi kemajuan proses.
3. Pengukur Tekanan
Pengukur tekanan digunakan untuk mengontrol tekanan udara terkompresi digunakan dalam mesin jet abrasif. karena tekanan menentukan kedalaman pemotongan dan jumlah gaya yang diperlukan untuk memotong
4. Ruang Pencampur
Bubuk abrasif dimasukkan ke dalam ruang pencampuran, dan jumlah abrasif dapat dikontrol menggunakan vibrator. Sehingga bahan abrasif dan gas tercampur rata di ruang pencampuran.
5 . Nosel
Nosel digunakan untuk meningkatkan kecepatan dari bubur jet abrasif halus dengan mengorbankan tekanan, karena kita tahu bahwa menurunkan tekanan menyebabkan kecepatan meningkat. Kecepatan jet akan antara 100 dan 300 meter per detik.
Nosel dapat disesuaikan untuk mencapai pemotongan sudut . yang diinginkan dan material dapat dihilangkan dengan erosi tumbukan.
Karena keausan yang tinggi, nozzle biasanya terbuat dari tungsten carbide. Diameter nozzle kira-kira 0.2-0.8mm.
Bahan nozzle harus tahan korosi. Nosel memiliki penampang melingkar atau persegi panjang, dan kepala bisa lurus atau miring.
6 . Abrasive
Dalam mesin jet abrasif, manik-manik kaca silikon karbida dan aluminium oksida digunakan sebagai bahan abrasif. Bentuk abrasif bisa teratur atau tidak teratur. Ukuran abrasive berkisar dari 10 hingga 50 mikron . Laju aliran massa bahan abrasif adalah antara 2 dan 20 gram per menit .
Pilihan bahan abrasif ditentukan oleh MRR , jenis bahan kerja , dan tingkat akurasi pemesinan diperlukan.
Aluminium oksida (Al2O3) ukuran 12, 20, 50 mikron baik untuk membersihkan, memotong, dan menghaluskan; Dolomit ukuran 200 mesh digunakan untuk Etching dan polishing.
Natrium bikarbonat memiliki ukuran partikel 27 mikron dan digunakan untuk membersihkan, menghaluskan, dan memotong bahan lunak.
7 . Benda kerja
Tingkat penghilangan logam ditentukan oleh diameter nozzle , komposisi campuran gas abrasif, kekerasan partikel abrasif dan kekerasan material kerja, ukuran partikel, kecepatan pancaran, dan jarak benda kerja dari pancaran. Dalam pemotongan kaca, tingkat penghilangan material tipikal untuk mesin jet abrasif adalah 16 mm/mnt .
8. Pengatur
Regulator digunakan untuk mengendalikan aliran udara terkompresi mengalir melalui pipa.
Pekerjaan Mesin Jet Abrasive
Dalam sistem pemesinan yang ditunjukkan pada Gambar, gas (nitrogen, CO2, atau udara) disuplai di bawah tekanan 2 hingga 8 kg/cm2 . Oksigen tidak boleh digunakan karena menyebabkan reaksi kimia yang hebat dengan serpihan benda kerja atau abrasif. Setelah penyaringan dan pengaturan, gas dilewatkan melalui ruang pencampuran yang berisi partikel abrasif dan bergetar pada 50 Hz.
Dari ruang pencampuran, gas, bersama dengan partikel abrasif yang terperangkap (10–40 m ), melewati diameter 0,45 mm nozzle tungsten carbide dengan kecepatan 150 hingga 300 m/s . Aluminium oksida (Al2O3) dan silikon bubuk karbida digunakan untuk pembersihan berat, pemotongan, dan penghalusan.
Magnesium karbonat direkomendasikan untuk digunakan dalam pembersihan ringan dan etsa, sedangkan natrium bikarbonat digunakan untuk pembersihan halus dan pemotongan bahan lunak. Bubuk kelas komersial tidak cocok karena ukurannya tidak diklasifikasikan dengan baik. Mereka mungkin mengandung debu silika, yang dapat membahayakan kesehatan.
Tidak praktis untuk menggunakan kembali bubuk abrasif karena kontaminasi dan grit yang aus akan menyebabkan penurunan laju pemesinan. Laju pengumpanan bubuk abrasif dikendalikan oleh amplitudo getaran dalam ruang pencampuran. Jarak kebuntuan nozzle adalah 0,81 mm . Gerakan relatif antara benda kerja dan nozzle dikontrol secara manual atau otomatis menggunakan cam drive, pantograf, mekanisme pelacak, atau menggunakan kontrol komputer sesuai dengan geometri potongan yang diperlukan.
Masker dari tembaga, kaca, atau karet dapat digunakan untuk mengkonsentrasikan aliran jet partikel abrasif ke lokasi terbatas pada benda kerja. Bentuk yang rumit dan presisi dapat dihasilkan dengan menggunakan masker dengan kontur yang sesuai. Peralatan penghilang debu dimasukkan untuk melindungi lingkungan.
Aplikasi Pemesinan Jet Abrasive
Mari kita bahas apa kegunaan dari mesin jet abrasif :
1. Mengebor lubang, memotong slot, membersihkan permukaan yang keras, menghaluskan, dan memoles
2. Penghancuran lubang silang, slot, dan ulir di bagian presisi kecil yang memerlukan hasil akhir tanpa duri, seperti katup hidraulik, sistem bahan bakar pesawat, dan peralatan medis.
3. Pemesinan bentuk atau lubang yang rumit pada material yang sensitif, rapuh, tipis, atau sulit dikerjakan
4. Pengupasan isolasi dan pembersihan kawat tanpa mempengaruhi konduktor
5. Mikro-deburring jarum suntik
6. Kaca frosting dan pemangkasan papan sirkuit, resistor sirkuit hibrida, kapasitor, silikon, dan galium.
7. Penghapusan film dan pembersihan halus permukaan tidak beraturan karena aliran abrasif dapat mengikuti kontur
8. Ini digunakan untuk mengikis dan membekukan kaca, keramik, dan refraktori dan lebih murah daripada etsa atau penggilingan.
9. Pembersihan lapisan logam, seperti lapisan resistif.
10. Pengecoran deflashing kecil dan pemangkasan garis perpisahan pada bagian cetakan injeksi dan tempa
11. Ini digunakan untuk mengukir nomor registrasi pada kaca yang dikeraskan yang digunakan di jendela mobil.
12. Digunakan untuk membersihkan cetakan logam dan rongga.
13. Membersihkan permukaan dari korosi, cat, lem, dan kontaminan lainnya.
Keuntungan dan Kerugian Pemesinan Jet Abrasive
Keuntungan
Karena AJM adalah proses pemesinan yang keren, ini paling cocok untuk pemesinan rapuh dan peka terhadap panas bahan seperti kaca, kuarsa, safir, dan keramik.
Proses ini digunakan untuk pemesinan paduan super dan bahan tahan api .
Ini tidak reaktif dengan bahan benda kerja apapun.
Tidak ada perubahan alat diperlukan.
Bagian rumit dari sudut tajam dapat dikerjakan dengan mesin.
Material mesin tidak mengalami pengerasan .
Tidak diperlukan lubang awal untuk memulai operasi seperti yang dipersyaratkan oleh kawat EDM.
Pemanfaatan material tinggi.
Dapat mengerjakan bahan tipis .
Sebuah permukaan akhir yang tinggi dapat diperoleh melalui proses ini.
Kekurangan
1.Tingkat penghapusan lambat.
2.Tersesat pemotongan tidak dapat dihindari (akurasi rendah ± 0,1 mm).
3.Efek meruncing dapat terjadi terutama saat mengebor logam.
4. Bahan abrasif mungkin akanterhalang di permukaan kerja.
5. Sistem pengumpul debu Suitable yang sesuai harus disediakan.
6.Bahan lembut tidak dapat dikerjakan oleh proses.
7.Debu silika dapat menjadi bahaya kesehatan.
8. Toko biasa udara harus disaring untuk menghilangkan kelembapan dan minyak.
9.Kapasitas proses kurang karena tingkat penghilangan material yang rendah.
10. Saat mengerjakan bahan lunak, abrasif menjadi tertanam , mengurangi permukaan akhir.
11. Pengecilan lubang yang disebabkan oleh variasi pancaran abrasif yang tak terhindarkan mengganggu akurasi pemotongan .
12. Karena pemotongan nyasar, akurasinya buruk .
13. Karena sistem pengumpulan debu merupakan persyaratan dasar untuk mencegah polusi atmosfer dan bahaya kesehatan, biaya tambahan akan hadir.
14.Masa pakai nozzle terbatas (300 jam).
15. Karena tepi tajam bubuk abrasif aus dan partikel yang lebih kecil dapat menyumbat nozzle , mereka tidak dapat digunakan kembali.
16. Jarak kebuntuan yang pendek dapat menyebabkan kerusakan nosel .
17. Karena efek flaring dari pancaran abrasif, akurasi prosesnya buruk.
18. Sebuah lancip akan hadir di lubang yang dalam.
19. AJM Prosesnya berbahaya bagi lingkungan dan menyebabkan polusi .
20. Partikel abrasif di udara dapat menciptakan lingkungan berbahaya .
Pengaruh Ukuran Butir Dan Laju Aliran Abrasive pada Laju Penghapusan Material
Pada tekanan tertentu, MRR meningkat dengan meningkat laju aliran yang abrasif dan ditentukan oleh ukuran partikel abrasif.
Namun, setelah mencapai nilai optimal, MRR menurun sebagai laju aliran abrasi yang abrasif meningkat lebih jauh.
Hal ini karena laju aliran massa gas menurun seiring dengan peningkatan laju aliran abrasif, dan dengan demikian rasio pencampuran meningkat, yang mengakibatkan penurunan laju penyisihan material karena penurunan energi yang tersedia untuk erosi.
Pengaruh Kecepatan Gas Keluar Dan Densitas Partikel Abrasive:
kecepatan gas pembawa yang mengangkut partikel abrasif bervariasi secara signifikan dengan kepadatan partikel abrasif.
Ketika tekanan gas internal mendekati dua kali tekanan di pintu keluar nosel dan kerapatan partikel abrasif adalah nol, kecepatan keluar gas dapat ditingkatkan ke kecepatan kritis.
Kecepatan keluar akan berkurang untuk kondisi tekanan yang sama jika densitas partikel abrasif ditingkatkan secara bertahap.
Itu karena energi kinetik gas digunakan untuk memindahkan partikel abrasif.
Pengaruh Rasio Pencampuran pada Tingkat Penghapusan Material:
Saat massa abrasif laju aliran meningkat , kecepatannya berkurang , mengurangi energi yang tersedia untuk erosi dan, pada akhirnya, tingkat pemindahan material.
Pengaruh Tekanan Nozzle pada MRR
Laju aliran abrasif dapat ditingkatkan dengan meningkatkan laju aliran gas pembawa. Saat tekanan gas internal naik, begitu juga laju aliran massa abrasif, dan dengan demikian MRR.
Laju pemindahan material meningkat seiring dengan naiknya tekanan gas. Energi kinetik partikel abrasif bertanggung jawab untuk menghilangkan material selama proses erosi.
Mengapa partikel abrasif tidak digunakan kembali dalam mesin jet Abrasive?
Partikel abrasif halus yang terperangkap dalam aliran gas diizinkan untuk berdampak pada permukaan kerja dengan kecepatan tinggi (100–300m/s) untuk menurunkan material secara bertahap dalam proses abrasive jet machining (AJM). Erosi dampak adalah mekanisme pemindahan material. Gas pembawa mengangkut material yang terkikis dalam bentuk partikel kecil padat dan menggunakan grit abrasif menjauh dari zona pemesinan. Karena dua alasan berikut, penggunaan kembali partikel abrasif ini tidak disarankan.
Kotoran aus mencemari bahan abrasif (bahan kerja yang dibuang).
Abrasive kehilangan tepi tajamnya, mengurangi efektivitas pemotongannya.
Sering Pertanyaan yang Diajukan
Apa gunanya mesin jet abrasif?
Aplikasi umum termasuk memotong bahan yang peka panas, rapuh, tipis, atau keras. Ini secara khusus digunakan untuk memotong bentuk rumit atau membentuk bentuk tepi tertentu.
Gas mana yang digunakan dalam mesin jet abrasif?
Pemesinan jet abrasif menciptakan jet dengan mencampurkan gas dengan partikel abrasif. Gas yang digunakan dikenal sebagai gas pembawa. Udara, karbon dioksida, dan nitrogen adalah tiga gas pembawa yang paling umum digunakan. Oksigen tidak pernah digunakan sebagai gas pembawa karena dapat mengoksidasi permukaan benda kerja.
AJM dapat digunakan untuk
Proses pemesinan jet abrasif dapat digunakan untuk deburring, pemotongan, pembersihan dan untuk banyak aplikasi tugas berat lainnya.
Dalam proses pemesinan jet abrasif, partikel abrasif harus
Pada AJM, umumnya, partikel abrasif dengan ukuran grit sekitar 50 m akan menumbuk material kerja dengan kecepatan 200 m/s dari nozzle I.D. 0,5 mm dengan jarak stand-off sekitar 2 mm.
Bagaimana cara menghilangkan material dalam mesin jet Abrasive?
Dalam pemesinan jet abrasif, aliran partikel abrasif terfokus pada permukaan kerja melalui nosel dan material kerja dihilangkan oleh erosi oleh partikel abrasif berkecepatan tinggi yang dibawa oleh udara atau gas bertekanan tinggi. Karena gas pembawa bertindak sebagai pendingin, proses pemotongan menjadi dingin. Aliran abrasif berkecepatan tinggi dibuat dengan mentransfer energi tekanan dari gas pembawa atau udara ke energi kinetiknya, menghasilkan pancaran kecepatan tinggi.
MCQ Pemesinan Jet Abrasive
T. Dalam pemesinan jet Abrasive, material benda kerja dihilangkan dengan cara mana di bawah ini? a) Penguapan b) Pelapisan elektro c) Abrasi mekanis d) Korosi Jawaban: c
Penjelasan: Partikel abrasif menghantam permukaan dengan tekanan tinggi dan kecepatan tinggi, yang menghilangkan material.
T.Laju pelepasan logam dalam mesin jet Abrasive meningkat dengan
a) Peningkatan jarak kebuntuan tetapi menurun melampaui batas tertentu b) Penurunan laju aliran abrasif c) Penurunan ukuran butir dalam ukuran butir bahan abrasif d) Tidak ada yang disebutkan Jawaban: sebuah Penjelasan: MRR berbanding lurus dengan jarak kebuntuan sampai batas tertentu. Setelah batas tertentu, energi kinetik abrasive mulai berkurang.
T. Jenis material apa yang dapat dikerjakan menggunakan mesin jet Abrasive? a) Kaca b) Keramik c) Bahan keras d) Semua yang disebutkan
Jawaban: d Penjelasan: Material seperti keramik, kaca, material keras dan material super keras dapat dikerjakan menggunakan mesin jet Abrasive.
Semoga Anda menyukai artikel ini yang mencakup semua aspek Abrasive Jet Machining yang mencakup prinsip kerja, kelebihan, kekurangan, dan penerapannya.
Jika Anda menyukai artikel ini, silakan bagikan dengan teman-teman Anda dan berikan tanggapan Anda di bagian komentar.
