Apa itu Manufaktur EDM?

Selayang Pandang Manufaktur EDM

Electrical discharge machining (EDM) adalah metode non-konvensional yang digunakan untuk menghilangkan material dari benda kerja dengan menggunakan energi panas. Proses EDM sangat mirip dengan pemotongan laser, kecuali bahwa proses EDM tidak memerlukan tenaga mekanik untuk melakukan penghapusan. Ini adalah alasan utama mengapa pembuatan EDM dianggap non-tradisional, karena prosesnya tidak harus disertai dengan alat pemotong. Proses EDM sangat lazim, terutama di industri pembuatan alat dan cetakan, karena memiliki kemampuan untuk mengerjakan bahan yang sulit dikerjakan seperti titanium atau bahan berbentuk tidak teratur dan kompleks lainnya yang sulit dikerjakan mesin dengan penggilingan.

Kemunculan EDM

Sejarah pembuatan EDM harus ditelusuri kembali ke tahun 1950-an, di mana sebuah tim yang terdiri dari dua ilmuwan Rusia ditugaskan untuk menemukan cara untuk mencegah tungsten terkikis karena kontak yang memicu. Ini mendorong mereka untuk menemukan mesin pemesinan pelepasan listrik (EDM) pertama pada tahun 1943, yang mampu mengerjakan bahan seperti tungsten yang sulit untuk dikerjakan. Pada saat yang sama, tim Amerika menemukan model pemesinan pelepasan listrik lain yang mampu menghilangkan bor dan keran yang rusak dari coran aluminium. Banyak metode pemesinan pelepasan listrik kemudian didasarkan pada penemuan mereka, dan kami menyebut kreasi terakhir ini sebagai EDM die-sink.

Pada tahun 1960-an, pemesinan pelepasan listrik tipe wire-cut (yaitu, wire EDM), terutama digunakan untuk membuat dies dari baja yang dikeraskan, mulai booming. Elektroda die pada kawat EDM pada dasarnya adalah sebuah kawat. Peralatan pemesinan pelepasan listrik pada titik ini mampu menghindari erosi dan mencegah kabel putus. Sistem kontrol numerik (NC) pertama kali diimplementasikan ke dalam EDM kawat pada tahun 1970-an, dengan mesin EDM kawat berbasis NC pertama yang diproduksi pada tahun 1967. EDM kawat, kemudian, berkembang menjadi model kontrol numerik komputer (CNC), yang mampu lebih banyak otomatisasi dan fleksibilitas pemrograman. Mesin EDM kawat CNC pertama dibuat pada tahun 1976.

Proses EDM Modern

Selama proses pemesinan pelepasan listrik kawat, sepotong logam dimasukkan ke dalam cairan dielektrik, dan sebuah kawat diumpankan melalui potongan logam yang direndam. Arus listrik diarahkan melalui benda kerja logam untuk menciptakan pelepasan, atau bunga api, yang akan membentuk bentuk yang diinginkan dari potongan logam asli. Ketika elektroda mendekat satu sama lain, intensitas medan listrik tumbuh dan kekuatan cairan dielektrik meningkat sebagai akibatnya. Dalam keadaan ini, arus dapat melewati antara dua elektroda dengan lebih mudah, memungkinkan bentuk logam yang diinginkan secara bertahap terlepas dari potongan logam asli dengan setiap percikan. Setelah bentuk logam yang dimaksud dipisahkan dari potongan logam, maka dapat dilakukan proses pembilasan yang memanfaatkan cairan dielektrik untuk menghilangkan kelebihan bahan pada bentuk logam.

Jenis EDM

Teknologi electrical discharge machining (EDM) telah berkembang begitu drastis sehingga sekarang dapat diwakili oleh tiga kategori utama:EDM kawat, EDM pemberat, dan pengeboran EDM:

EDM Kabel

Seperti yang telah kita bahas secara singkat, EDM kawat adalah versi yang lebih berkembang dari EDM die sinker yang menggunakan kawat tipis untuk elektroda. Penggunaan tradisional EDM kawat melibatkan pembuatan cetakan, pukulan, dan sisipan dari logam keras untuk aplikasi perkakas (cetakan/cetakan). Namun penggunaan kawat EDM telah berkembang menjadi bagian produksi yang sekarang banyak digunakan di banyak industri.

Sinker EDM

Perhatikan bahwa pemberat EDM masih ada sampai sekarang meskipun merupakan salah satu penemuan paling awal. EDM die sinker modern terutama digunakan untuk menghasilkan bentuk rongga yang kompleks dalam aplikasi perkakas, seperti sistem cetakan injeksi plastik atau die stamping logam, tetapi juga telah digunakan dalam beragam aplikasi produksi alternatif.

Pengeboran EDM

Jenis proses pemesinan pelepasan listrik ini melibatkan penggunaan elektroda tabung berongga kecil yang biasanya terbuat dari kuningan atau paduan tembaga untuk mengikis lubang ke benda kerja. Metode ini lebih merupakan proses persiapan untuk EDM kawat dengan menyiapkan lubang awal. Selama bertahun-tahun telah dikembangkan untuk memiliki kemampuan menghasilkan lubang kecil, menjadikannya proses pemesinan pelepasan listrik yang ideal untuk aplikasi khusus seperti pembuatan suku cadang mesin turbin dan perangkat medis.

Kelebihan dan Kekurangan EDM

Manfaat utama menggunakan mesin EDM adalah kemungkinan kerusakan pada logam karena elektroda tetap relatif (untuk operasi pemesinan lainnya) rendah berkat pasokan kabel yang terus-menerus. Selain itu, karena mesin EDM dapat bekerja dengan material keras (yaitu kawat EDM), submesin untuk perlakuan termal tidak diperlukan, sehingga permukaan bentuk logam akan lebih kecil kemungkinannya untuk terdistorsi karena tidak adanya tegangan panas pada bentuk logam. Hasilnya, bentuk logam yang lebih kecil dan lebih canggih dapat dengan mudah dikerjakan dengan akurasi tinggi.

Namun, mesin EDM memang memiliki keterbatasan tertentu. Misalnya, mekanik yang mahir dalam metode pemesinan tidak mudah didapat. Selain itu, kecepatan pemindahan material terkadang lambat, meskipun mampu mempertahankan akurasi yang tinggi. Mesin EDM juga menimbulkan potensi bahaya yang terkait dengan penggunaan dielektrik berbasis minyak yang dapat dengan mudah menyebabkan pembakaran jika tidak hati-hati. Dan dalam kasus khusus EDM pemberat, dibutuhkan banyak waktu dan biaya hanya untuk membuat elektroda. Selain itu, mekanik sering mengalami kesulitan mereproduksi sudut tajam pada benda kerja karena keausan elektroda. Meskipun konsumsi daya biasanya tinggi selama proses pemesinan pelepasan listrik, biaya tambahan mungkin dikenakan, dan pemotongan berlebih yang berlebihan serta keausan pahat dapat terjadi juga selama pemesinan.