Sinker EDM vs wire EDM:Perbedaan utama dan aplikasi

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

Tidak seperti permesinan biasa, EDM dapat memotong logam tanpa membuat kontak. Ini dilakukan dengan menciptakan percikan listrik yang mengikis material dari benda kerja logam. EDM tidak cocok untuk semua aplikasi, tetapi merupakan senjata penting di gudang senjata para masinis.

Ada beberapa varian EDM, dua yang utama adalah EDM sinker dan EDM kawat. Artikel ini membahas perbedaan antara kedua proses pemesinan ini, dengan memperhatikan aplikasi khas untuk masing-masing.

Apa itu pemesinan pelepasan listrik?

Pemesinan pelepasan listrik adalah bentuk pembuatan logam. Dalam beberapa hal, ini sangat mirip dengan pemesinan tradisional (di mana alat pemotong logam menghilangkan bagian dari benda kerja) tetapi di lain hal sangat unik.

Perbedaan utama antara EDM dan pemesinan biasa adalah bahwa EDM tidak memerlukan kontak fisik antara pahat dan benda kerja untuk membuat pemotongan. Sebagai gantinya, EDM menggunakan arus listrik untuk membuat percikan yang mampu mengikis benda kerja. Ini memiliki kelebihan dan kekurangan:muatan listrik dapat menembus bahkan logam yang sangat keras tanpa deformasi bagian yang signifikan, tetapi jenis pemotongan yang mungkin lebih terbatas dan prosesnya lebih sulit untuk diatur.

Karena sifat prosesnya, pemesinan pelepasan listrik digunakan pada logam konduktif secara elektrik , dan bahkan dapat memotong logam yang sangat keras (baja yang dikeraskan, tungsten, titanium, dll.) tanpa menimbulkan getaran dan getaran yang merusak seperti mesin perkakas biasa. Hal ini menghasilkan tingkat presisi yang tinggi dan berpotensi sangat toleransi yang ketat . Dikatakan demikian, proses EDM juga menyebabkan erosi pada alat, sehingga alat tersebut harus dikelola dengan hati-hati atau diganti secara berkala.

Pemesinan pelepasan listrik biasanya dikelompokkan dengan proses pemesinan tidak standar lainnya seperti pemotongan jet air dan pemotongan laser, meskipun ketiga proses ini bekerja dengan cara yang sangat berbeda.

Penjelasan proses EDM

Pemesinan pelepasan listrik memerlukan penggunaan mesin pelepasan listrik , cairan dielektrik , sebuah alat , dan benda kerja .

Prosesnya membutuhkan tegangan listrik , yang menciptakan serangkaian pengosongan arus antara dua elektroda . Dalam hal ini, kedua elektroda adalah alat logam dan benda kerja logam, yang tidak pernah bersentuhan satu sama lain dan dipisahkan oleh cairan dielektrik (biasanya minyak hidrokarbon atau air deionisasi). Ruang antara pahat dan benda kerja disebut spark-gap dan dikontrol dengan tepat oleh mesin.

Selama proses EDM, tegangan dinaikkan oleh operator, yang menyebabkan dielektrik rusak cairan — artinya cairan tiba-tiba berubah dari isolator listrik menjadi konduktor listrik. Perubahan mendadak ini menghasilkan busur listrik di ruang sempit antara pahat dan benda kerja, dan busur ini mengikis material dari kedua elektroda. Erosi benda kerja adalah tujuan akhir, tetapi erosi pada pahat harus dikelola dengan hati-hati — misalnya, dengan terus-menerus menggantinya dengan bagian logam yang baru.

Cairan dielektrik memiliki fungsi lain selain menciptakan busur listrik. Di antara pelepasan arus, fluida membawa serpihan logam (setara dengan serpihan) menjauh dari benda kerja, dan fluida baru ditambahkan. Proses ini disebut pembilasan .

Variasi yang berbeda dari EDM melayani tujuan yang berbeda. Artikel ini melihat pemberat EDM dan kawat EDM , sementara lebih banyak variasi khusus seperti EDM pengeboran lubang cepat juga ada.

Apa itu sinker EDM?

Mesin pelepasan listrik sinker, kadang-kadang dikenal sebagai ram EDM , volume EDM , atau EDM rongga , adalah bentuk pemesinan pelepasan listrik yang mungkin tampak sangat jauh dari pemesinan konvensional. Proses ini memiliki beberapa ciri yang sama dengan proses pencetakan dan pembentukan, dan kadang-kadang hanya disebut sebagai die sinking — cerminan dari hubungannya yang lemah dengan proses pemesinan.

Perbedaan utama antara EDM sinker dan EDM kawat (bentuk utama EDM lainnya) dapat ditemukan pada alat dan gerakannya. Sinker EDM digunakan untuk membuat rongga berbentuk kompleks pada benda kerja, dan untuk melakukan ini alat harus berbentuk salinan positif dari rongga yang diinginkan . Misalnya, untuk membuat rongga berbentuk piramida di benda kerja, digunakan alat berbentuk piramida.

Ini berbeda dengan kebanyakan proses pemesinan, di mana pahat halus akan bergerak di sepanjang tiga sumbu — sisi ke sisi, maju mundur, dan ke bawah — untuk memotong bentuk piramida (berlawanan dengan bentuk piramida itu sendiri).

Di sinker EDM, pahat berbentuk (atau die) biasanya dimesinkan CNC dari bahan seperti grafit , tembaga, atau tungsten, yang menambah waktu dan biaya proses. (Ini juga dapat dibuat menggunakan EDM kawat.) Selain itu, merupakan praktik umum untuk menggunakan keduanya roughing alat (untuk menghilangkan sebagian besar material) dan kemudian penyelesaian alat (untuk detail yang lebih halus).

Selama proses sinker EDM, alat ini perlahan-lahan diturunkan (tenggelam) ke dalam benda kerja, mengikis material dan menciptakan rongga yang sesuai dengan bentuk pahat, mempertahankan celah percikan yang konsisten saat turun. Ratusan ribu bunga api terjadi per detik. Cairan dielektrik yang paling umum untuk sinker EDM adalah minyak hidrokarbon , meskipun cairan lain juga dapat digunakan.

Aplikasi EDM pemberat

Sinker EDM digunakan untuk membuat rongga kompleks dan karena itu sangat berguna untuk membuat cetakan , mati , dan bentuk perkakas . lainnya — terutama dari bahan keras seperti baja perkakas. Ini juga lebih baik daripada proses pemesinan lainnya untuk menciptakan sudut dalam yang tajam dan rusuk yang dalam.

Aplikasi EDM pemberat umum meliputi:

• Perkakas Cepat
• Pembuatan cetakan
• Cetakan cetakan injeksi
• Mati
• Detail halus
• Sudut dalam yang tajam
• Iga yang dalam dan tipis
• Rongga buta
• Garis kunci buta
• Spline internal
• Utas

Apa itu EDM kabel?

Pemesinan pelepasan listrik kawat, kadang-kadang dikenal sebagai pemotongan kawat atau EDM potong kabel , adalah bentuk pemesinan pelepasan listrik yang menyerupai proses pemotongan keju dengan kawat keju. Tidak seperti sinker EDM, EDM kawat menggunakan untaian kawat tipis sebagai alat — meskipun, seperti semua bentuk EDM, tidak ada kontak fisik dengan benda kerja.

Kawat EDM mampu memotong bahan yang sangat keras, dan hampir selalu digunakan untuk memotong seluruh benda kerja (dengan panjang kawat yang terbuka lebih besar dari tinggi benda kerja). Ini adalah perbedaan utama antara EDM kawat dan EDM pemberat, karena EDM pemberat digunakan untuk membuat rongga. Dengan kawat EDM, air deionisasi biasanya digunakan sebagai cairan dielektrik, dan kawat itu sendiri biasanya terbuat dari kuningan .

Selama proses EDM kawat, untaian tipis kawat logam ditahan di antara dua panduan berlian , satu di atas benda kerja dan satu di bawah, yang digerakkan sepanjang sumbu X dan Y sesuai dengan instruksi CNC. (Panduan atas juga dapat membuat gerakan di sepanjang sumbu lain untuk membuat pemotongan yang lebih rumit.) Seperti proses EDM lainnya, pelepasan arus menyebabkan percikan antara kawat dan benda kerja, menyebabkan benda kerja terkikis.

Karena percikan api juga menyebabkan erosi pada alat, kawat terus-menerus digerakkan menggunakan supply gulungan , artinya bagian kawat yang terbuka di celah percikan terus diperbarui. Bagian kabel yang sudah terpakai akhirnya dibuang.

Selama EDM kawat, dimungkinkan untuk menggunakan pengukur kawat yang sangat tipis (diameter sekecil 20 mikron) yang dapat menghasilkan pemotongan yang sangat halus pada benda kerja. Namun, seperti pada sinker EDM, biasanya dilakukan roughing terlebih dahulu, diikuti dengan pemotongan akhir.

Aplikasi EDM kabel

Kawat EDM biasanya digunakan pada proses pemesinan tradisional untuk memotong pelat yang sangat tebal dari logam keras. Ini adalah proses populer untuk produksi pukulan , alat , dan mati . Kawat EDM tidak menyebabkan deformasi bagian dan menghasilkan permukaan akhir yang baik.

Aplikasi EDM kabel yang umum meliputi:

• Piring tebal
• Ekstrusi mati
• Tinju kosong
• Suku cadang otomotif dan dirgantara
• Bagian dengan toleransi ketat
• Perangkat medis dan gigi
• Bagian yang tidak dapat menerima gerinda
• Bagian tipis yang dapat pecah selama pemesinan konvensional
• Elektroda grafit untuk EDM pemberat

Perbandingan cepat EDM sinker dan EDM kawat

Sinker EDM	Kawat EDM
Alat berbentuk ditenggelamkan ke dalam benda kerja dari atas	Kawat tipis memotong benda kerja dari samping
Gerakan terutama sepanjang sumbu Z	Gerakan terutama sepanjang sumbu X dan Y
Alat biasanya terbuat dari grafit	Kawat biasanya terbuat dari kuningan
Cairan dielektrik biasanya minyak hidrokarbon	Cairan dielektrik biasanya air deionisasi
Ideal untuk perkakas, cetakan, dies	Ideal untuk perkakas, pukulan, mati