Sinker EDM vs Wire EDM: Perbedaan Kunci dan Aplikasi yang Dijelaskan

Electrical discharge machining (EDM) adalah proses manufaktur subtraktif non-konvensional yang unggul dalam memotong melalui bahan yang sangat keras.

Berbeda dengan pemesinan biasa, EDM dapat memotong logam tanpa membuat kontak. Ia melakukannya dengan menciptakan spark listrik yang erosi bahan dari workpiece logam. EDM tidak cocok untuk semua aplikasi, tetapi ia adalah senjata penting dalam klaster pemesin.

Ada beberapa varian EDM, yang utama adalah sinker EDM dan wire EDM. Artikel ini melihat perbedaan antara dua proses pemesinan ini, dengan mencatat aplikasi umum untuk masing-masing.

Apa itu electrical discharge machining?

Electrical discharge machining adalah bentuk manufaktur logam. Dalam beberapa hal, ia banyak mirip dengan pemesinan tradisional (dimana peralatan potong logam menghapus bagian dari workpiece) tetapi dalam hal lain ia sangat unik.

Perbedaan utama antara EDM dan pemesinan biasa adalah bahwa EDM tidak memerlukan kontak fisik antara peralatan dan workpiece untuk membuat potongan. Sebaliknya, EDM menggunakan arus listrik untuk menciptakan spark yang mampu mengerosi workpiece. Ini memiliki keuntungan dan kerugian: discharge listrik dapat menembus logam yang sangat keras tanpa deformasi bagian yang signifikan, tetapi jenis potongan yang mungkin lebih terbatas dan proses lebih sulit untuk diatur.

Karena sifat prosesnya, electrical discharge machining digunakan pada logam yang konduktif listrik, dan ia dapat memotong melalui logam yang sangat keras (baja terkelas, tungsten, titanium, dll.) tanpa menciptakan getaran dan chatter yang merusak seperti alat mesin biasa. Ini mengarah pada tingkat presisi yang tinggi dan potensi toleransi yang sangat ketat. Itu dikatakan, proses EDM juga menyebabkan erosi pada alat, jadi alat harus dikelola dengan hati-hati atau diganti secara teratur.

Electrical discharge machining biasanya dikelompokkan bersama proses pemesinan nonstandar lainnya seperti pemotong air jet dan pemotong laser, meskipun ketiga proses ini bekerja dengan cara yang sangat berbeda.

Proses EDM dijelaskan

Electrical discharge machining memerlukan penggunaan mesin electrical discharge, cairan dielectric, alat, dan workpiece.

Proses ini memerlukan tegangan listrik, yang menciptakan serangkaian discharge arus antara dua elektroda. Dalam hal ini, dua elektroda adalah alat logam dan workpiece logam, yang tidak pernah membuat kontak satu sama lain dan dipisahkan oleh cairan dielectric (biasanya minyak hidrokarbon atau air deionisasi). Ruang antara alat dan workpiece disebut spark-gap dan dikendalikan dengan presisi oleh mesin.

Selama proses EDM, tegangan ditingkatkan oleh operator, yang menyebabkan dielectric break down dari cairan — berarti cairan tiba-tiba berubah dari isolator listrik menjadi konduktor listrik. Perubahan tiba-tiba ini menghasilkan electric arc dalam ruang sempit antara alat dan workpiece, dan arc ini meng erosi material dari kedua elektroda. Erosi workpiece adalah tujuan akhir, tetapi erosi alat harus dikelola dengan hati-hati — dengan menggantinya terus-menerus dengan bagian logam baru, misalnya.

Cairan dielectric memiliki fungsi lain selain menciptakan electric arc. Antara discharge arus, cairan membawa puing puing logam (setara dengan chip) dari workpiece, dan cairan baru ditambahkan. Proses ini disebut flushing.

Variasi berbeda dari EDM melayani tujuan yang berbeda. Artikel ini melihat sinker EDM dan wire EDM, sementara variasi yang lebih spesifik seperti fast hole drilling EDM juga ada.

Apa itu sinker EDM?

Sinker electrical discharge machining, kadang dikenal sebagai ram EDM, volume EDM, atau cavity EDM, adalah bentuk electrical discharge machining yang mungkin terlihat sangat jauh dari pemesinan konvensional. Proses ini memiliki beberapa sifat dengan proses pembentukan dan forming, dan kadang disebut hanya sebagai die sinking — refleksi dari hubungan yang samar-saranya dengan proses pemesinan.

Perbedaan kunci antara sinker EDM dan wire EDM (bentuk EDM lainnya) dapat ditemukan pada alat dan gerakannya. Sinker EDM digunakan untuk membuat lubang berupa cavitiy berukuran kompleks dalam workpiece, dan untuk melakukan ini alat harus mengambil bentuk salinan positif dari cavitiy yang diinginkan. Misalnya, untuk membuat cavitiy berbentuk piramid dalam workpiece, alat berbentuk piramid digunakan.

Ini berbeda dari sebagian besar proses pemesinan, di mana alat potong halus akan bergerak sepanjang tiga sumbu — dari samping ke samping, dari depan ke belakang, dan ke bawah — untuk memotong bentuk piramid (bukan alat itu sendiri berbentuk piramid).

Dalam sinker EDM, alat yang dibentuk (atau die) biasanya CNC dimesin dari bahan seperti grafit, tembaga, atau tungsten, yang menambahkan waktu dan biaya pada proses. (Ini juga dapat dibuat menggunakan wire EDM.) Selain itu, praktik umum adalah menggunakan baik alat roughing (untuk menghapus sebagian besar material) dan kemudian alat finishing (untuk detail yang lebih halus).

Selama proses sinker EDM, alat perlahan diturunkan (sink) ke dalam workpiece, mengerosi material dan menciptakan cavitiy yang sesuai dengan bentuk alat, mempertahankan spark-gap yang konsisten saat menurun. Ratusan ribu spark terjadi per detik. Cairan dielectric yang paling umum untuk sinker EDM adalah minyak hidrokarbon, meskipun cairan lain juga dapat digunakan.

Aplikasi sinker EDM

Sinker EDM digunakan untuk membuat cavity kompleks dan oleh karena itu sangat berguna untuk pembuatan cetakan, die, dan bentuk tooling lainnya — terutama dari bahan keras seperti baja tool. Ia juga lebih baik daripada proses pemesinan lainnya untuk membuat sudut dalam yang tajam dan ribs dalam.

Aplikasi sinker EDM umum meliputi:

• Rapid Tooling
• Pembuatan cetakan
• Cetakan injeksi
• Die
• Detail halus
• Sudut dalam yang tajam
• Ribs dalam dan tipis
• Blind cavities
• Blind keyways
• Internal splines
• Threads

Apa itu wire EDM?

Wire electrical discharge machining, kadang dikenal sebagai wire cutting atau wire-cut EDM, adalah bentuk electrical discharge machining yang mirip dengan proses memotong keju dengan tali keju. Berbeda dengan sinker EDM, wire EDM menggunakan tali tipis sebagai alat — meskipun, seperti dengan semua bentuk EDM, tidak ada kontak fisik dengan workpiece.

Wire EDM mampu memotong bahan yang sangat keras, dan hampir selalu digunakan untuk memotong seluruh workpiece (dengan panjang tali yang terpapar lebih besar dari tinggi workpiece). Ini adalah perbedaan utama antara wire EDM dan sinker EDM, karena sinker EDM digunakan untuk membuat cavity. Dengan wire EDM, air deionisasi biasanya digunakan sebagai cairan dielectric, dan tali itu sendiri biasanya terbuat dari kuningan.

Selama proses wire EDM, tali logam tipis dipegang di antara dua panduan berlian, satu di atas workpiece dan satu di bawah, yang dipindahkan sepanjang sumbu X dan Y sesuai instruksi CNC. (Panduan atas mungkin juga membuat gerakan sepanjang sumbu lain untuk membuat potongan yang lebih kompleks.) Seperti dengan proses EDM lainnya, discharge arus menyebabkan spark antara tali dan workpiece, yang menyebabkan workpiece erosi.

Karena spark juga menyebabkan erosi alat, tali terus-menerus dipindahkan menggunakan spool pasokan, yang berarti bagian tali yang terpapar dalam spark-gap terus-menerus diperbarui. Bagian tali yang sudah terpakai akhirnya dibuang.

Selama wire EDM, mungkin untuk menggunakan tali dengan ukuran sangat tipis (diameter sekecil 20 mikron) yang dapat mencapai potongan yang sangat halus dalam workpiece. Namun, seperti dengan sinker EDM, praktik umum adalah melakukan roughing terlebih dahulu, diikuti oleh potongan finishing.

Aplikasi wire EDM

Wire EDM biasanya digunakan daripada proses pemesinan tradisional untuk memotong plat yang sangat tebal dari logam keras. Ia adalah proses yang populer untuk produksi punch, tool, dan die. Wire EDM tidak menyebabkan deformasi bagian dan menghasilkan finishing permukaan yang baik.

Aplikasi wire EDM umum meliputi:

• Plat tebal
• Extrusion dies
• Blanking punches
• Bagian otomotif dan penerbangan
• Bagian dengan toleransi ketat
• Peralatan medis dan gigi
• Bagian tempat burr tidak dapat diterima
• Bagian tipis yang bisa patah selama pemesinan konvensional
• Elektroda grafit untuk sinker EDM

Perbandingan cepat antara sinker EDM dan wire EDM

Sinker EDM	Wire EDM
Alat yang dibentuk diturunkan ke workpiece dari atas	Tali tipis memotong ke workpiece dari samping
Gerakan terutama sepanjang sumbu Z	Gerakan terutama sepanjang sumbu X dan Y
Alat biasanya terbuat dari grafit	Tali biasanya terbuat dari kuningan
Cairan dielectric biasanya minyak hidrokarbon	Cairan dielectric biasanya air deionisasi
Ideal untuk tooling, cetakan, die	Ideal untuk tooling, punch, die