Pemesinan Ultrasonik:Definisi, Suku Cadang, Prinsip Kerja, Keuntungan, Aplikasi

Pemesinan ultrasonik adalah proses manufaktur yang menghilangkan material dari permukaan melalui frekuensi tinggi, getaran amplitudo rendah dari alat terhadap permukaan material, keberadaan partikel abrasif halus.

Dalam makalah ini, kita akan mempelajari Pengertian, Konstruksi atau Bagian, Prinsip Kerja, Kelebihan, Kekurangan, dan Aplikasi Ultrasonic Machining secara mendetail.

Apa itu Proses Pemesinan Ultrasonik?

Pemesinan ultrasonik adalah proses pemesinan non-konvensional di mana abrasif mengenai benda kerja untuk menghilangkan material. Metode pemesinan ini menggunakan perkusi atau pemukulan abrasif terhadap benda kerja dengan pahat.

Jadi, kami memiliki pahat, tidak secara langsung berdampak pada benda kerja, tetapi ada beberapa partikel abrasif yang diletakkan di antara benda kerja dan pahat.

Partikel abrasif ini keras dan mereka dapat mempertahankan bentuknya yang berarti mereka kaku oleh karena itu, mereka dapat menyebabkan erosi benturan pada material benda kerja saat bekerja dalam mode perkusi khusus ini.

Jadi, memalu dilakukan oleh tubuh yang disebut alat. Material pahat telah cukup daktail sehingga dengan sendirinya tidak mengalami patah getas.

Konstruksi atau Bagian Proses Pemesinan Ultrasonik:

Pemesinan Ultrasonik terdiri dari bagian utama berikut:

• Supply Listrik
• Transformator Kecepatan
• Alat
• Bubur Abrasif
• Transduser elektro-mekanis
• Pistol abrasif
• Benda kerja

Supply Listrik:

Catu daya juga disebut generator frekuensi tinggi atau osilator elektronik. Fungsi utamanya adalah untuk mengubah suplai listrik normal yang memiliki rentang frekuensi 50-60 HZ menjadi suplai listrik frekuensi tinggi hingga rentang 20-40kHZ tetapi amplitudo getarannya akan kecil hingga kisaran mikron. P>

Transformator Kecepatan:

Transformator kecepatan disebut juga dengan desain klakson. Fungsi klakson adalah untuk memperkuat dan memfokuskan getaran transduser ke intensitas yang memadai untuk menggerakkan pahat guna memenuhi operasi pemotongan.

Mereka terbuat dari baja keras, non-magnetik, dan mudah dikerjakan dengan kekuatan lelah yang baik seperti K-Monel, Perunggu logam, dan Baja ringan.

Tanduk yang meruncing secara linier dan yang direkatkan secara eksponensial memiliki panjang yang sama dengan setengah panjang gelombang suara dalam logam tempat mereka dibuat.

Alat:

Pemukulan dilakukan oleh suatu benda yang dikenal sebagai pahat dan material pahat sudah cukup daktail sehingga dengan sendirinya tidak mengalami patah getas.

Namun, kami tidak dapat menghindari pemindahan material dari pahat yang sejajar dengan benda kerja, sehingga keausan pahat cukup tinggi dan juga harus tahan lelah karena untuk meningkatkan laju pelepasan material, kami meningkatkan laju hammering ke frekuensi ultrasonik. .

Jadi, jika demikian, akan terjadi pembebanan dinamis pada material pahat. Jadi, itu harus tahan lelah. Dan kecepatan pengerjaan mesin sebanding dengan pemukulan ini

Bubur Abrasif:

Abrasive perlu diterapkan di lokasi pemesinan dan perlu dilepas bersama dengan material mesin dari benda kerja dan material pahat, sehingga mereka dibawa dalam bentuk bubur ke dan dari lokasi pemesinan.

Pahat ditekan ke benda kerja untuk menciptakan sedikit tekanan, cukup rendah agar tidak menghancurkan bahan abrasif dan cukup tinggi untuk memastikan rekahan di tempat kerja.

Abrasive memiliki kekuatan patah yang lebih tinggi daripada benda kerja. pertama-tama, abrasive harus disediakan.

Jadi, mereka diterapkan di lokasi pemesinan dengan dibawa dalam media air pada umumnya dan itu disebut bubur.

Transduser elektro-mekanis:

Transduser mengubah energi listrik menjadi getaran mekanis. Sinyal listrik frekuensi tinggi ditransmisikan ke transduser yang mengubahnya menjadi frekuensi tinggi dan memiliki getaran amplitudo rendah.

Ada dua jenis transduser yang digunakan :

• Transduser piezoelektrik
• Transduser pembatas magnet.

Transduser piezoelektrik:

Ketika transduser ini dikompresi menghasilkan arus listrik yang kecil. dan bila dialiri arus listrik maka akan memuai. Ketika arus dihilangkan, kristal mencapai ukuran dan bentuk aslinya. transduser ini tersedia hingga 900 Watt.

Transduser magnetostriktif:

Ketika dikenakan medan magnet jenis transduser ini juga berubah bentuknya. Transduser ini terbuat dari nikel dan paduan nikel. Efisiensi sekitar 20-30%. Transduser semacam itu tersedia hingga 2000 Watt dengan perubahan panjang maksimum sekitar 25 mikron.

Pistol abrasif:

Abrasive diterapkan di lokasi pemesinan dengan dibawa dalam media air pada umumnya dan ini disebut slurry.

Mari kita masukkan volume/volume katakanlah 20 bagian abrasif dalam 100 bagian air dan biarkan itu diterapkan dengan nosel atau dengan pistol abrasif yang berarti, dengan jet di lokasi pemesinan sehingga sepanjang waktu lokasi mesin menerima abrasif baru di bawah tekanan tertentu dan puing-puing pemesinan:itu berarti, singkirkan bahan abrasif yang rusak, semua hal ini dihilangkan hanya dengan semburan air dan abrasif tersebut.

Benda kerja:

Bahan non-konduktif yang rapuh seperti keramik teknik dikerjakan dengan proses pemesinan ultrasonik.

Itu tidak merusak benda kerja secara termal dan tidak menimbulkan tegangan sisa pada benda kerja. Bentuk 3-D bisa rumit dari proses ini pada benda kerja.

Prinsip Kerja Proses Pemesinan Ultrasonik:

Cara kerja Ultrasonic Machining adalah:ada celah antara pahat dan benda kerja sekitar 0,25 mm. Alat ini terbuat dari bahan yang ulet. Di antara pahat dan benda kerja, terdapat lumpur abrasif.

Abrasive tertanam ke dalam pahat dan selama perjalanan pahat ke bawah, abrasif memalu benda kerja, menghilangkan material.

Material ini akan dikeluarkan dari area pemesinan oleh aliran slurry tool yang dibuat sedikit meruncing sehingga menghasilkan lubang yang lurus.

Setelah meningkatkan viskositas, laju pemindahan material fluida pembawa menurun karena kesulitan dalam pembilasan. Dengan meningkatkan frekuensi, MRR akan meningkat karena jumlah dampak per satuan waktu akan meningkat.

Dengan meningkatkan amplitudo, MRR akan meningkat karena peningkatan momentum abrasive.

Amplitudo getaran dapat bervariasi dari 5 hingga 75 m dan frekuensi dapat bervariasi dari 19 hingga 25 kHz.

Dengan meningkatkan konsentrasi abrasive, dampaknya akan ada di lebih banyak tempat yang meningkatkan MRR (Material Removal Rate).

Tetapi ketika konsentrasi meningkat melampaui nilai tertentu, karena tumbukan antara momentum abrasive hilang, penurunan MRR.

Dengan meningkatkan ukuran abrasive, dampak akan muncul di area yang lebih luas. Tetapi ketika ukuran meningkat melebihi nilai tertentu, momentum abrasive akan berkurang.

Perlu diperhatikan bahwa:MRR:ECM> EDM> USM

Video Kerja Pemesinan Ultrasonik:

Kelebihan Pemesinan Ultrasonik:

Kelebihan Ultrasonic berikut adalah:

• Pemesinan Ultrasonik dapat digunakan mesin rapuh, bahan non-konduktif, bahan Keras dan Rapuh
• Panas tidak dihasilkan dalam proses Pemesinan ini sehingga perubahan fisik benda kerja sangat kecil atau dapat diabaikan.
• Non-logam yang tidak dapat dikerjakan dengan EDM dan ECM karena konduktivitas listrik yang buruk, tetapi dapat dikerjakan dengan sangat baik oleh Pemesinan Ultrasonik.
• Ini lebih sedikit burr dan lebih sedikit distorsi proses.
• Dapat diadopsi bersama dengan teknologi baru lainnya seperti EDM, ECG, ECM.
• Operasinya tidak bersuara.
• Peralatan yang digunakan di sini dalam pemesinan ini dapat digunakan oleh operator yang terampil maupun tidak terampil.
• Permukaan akhir yang baik dan akurasi yang tinggi dapat dicapai.
• Setiap material dapat dikerjakan dengan mesin terlepas dari konduktivitasnya.

Kerugian Pemesinan Ultrasonik:

Kerugian berikut dari Mesin ultrasonik adalah:

• Tingkat Penghapusan Material Rendah.
• Kebutuhan energi untuk memotong sangat tinggi.
• Bahan yang lebih lembut sulit untuk dikerjakan dengan mesin
• Sulit untuk mengebor lubang yang dalam di Ultrasonic Machining, karena pergerakan slurry dibatasi.
• Tingkat keausan pahat yang tinggi karena pergerakan partikel abrasif.

Aplikasi Pemesinan Ultrasonik:

Aplikasi Pemesinan Ultrasonik berikut adalah:

• Pemesinan Ultrasonik digunakan untuk Pemesinan keramik non-konduktif.
• Bahan yang memiliki tingkat skrap tinggi berarti bahan yang rapuh dapat dikerjakan dengan mesin dengan proses ini dengan sangat efektif.
• Pemesinan cetakan untuk operasi penarikan kawat, pelubangan, dan pengosongan.
• Ini memungkinkan dokter gigi untuk mengebor lubang dalam bentuk apa pun pada gigi tanpa rasa sakit.
• Digunakan untuk menggiling Kuarsa, Kaca, keramik.
• Digunakan untuk memotong berlian industri.
• Juga Digunakan untuk membuat dies.