Apa itu Wire EDM, dan Bagaimana Cara Kerjanya?
Ketika orang berpikir tentang permesinan, mesin bubut dan mesin frais mungkin menjadi hal pertama yang mereka bayangkan. Namun, ada berbagai proses pemesinan lain yang mungkin lebih cocok untuk aplikasi tertentu. Salah satu metode tersebut adalah pemesinan pelepasan listrik (EDM).
Artikel ini akan memberikan pandangan yang lebih mendalam tentang fungsi dan kemampuan satu jenis pemesinan pelepasan listrik tertentu — EDM kawat.
Apa itu Pemesinan Pelepasan Listrik Kawat?
Wire EDM adalah jenis EDM yang menggunakan kawat yang berjalan terus menerus melalui benda kerja untuk memotong bentuk kompleks dengan toleransi yang ketat dan garitan minimal. Proses ini sangat berguna untuk memotong dengan tepat bahan konduktif yang keras dan tebal, dengan beberapa mesin dapat memotong bahan dengan ketebalan lebih dari 300mm.
Varietas EDM yang berbeda menggunakan prinsip operasi dasar yang sama, seperti yang telah kita bahas di artikel sebelumnya. Intinya, elektroda dan cairan dielektrik bekerja sama untuk menghancurkan potongan mikroskopis benda kerja konduktif menggunakan listrik. Meskipun setiap pelepasan muatan listrik, atau percikan, mungkin hanya menghilangkan sejumlah kecil material, prosesnya terjadi ratusan ribu kali per detik.
Dalam kawat EDM, kawat yang sangat tipis bertindak sebagai katoda sedangkan benda kerja konduktif bertindak sebagai anoda. Kawat berjalan di antara dua pemandu yang mampu bergerak secara independen untuk menciptakan bentuk yang unik. Namun, ini menimbulkan beberapa batasan pada kemampuan proses, karena kawat umumnya harus melewati seluruh benda kerja.
Mirip dengan jenis EDM lainnya, katoda dan anoda biasanya tidak melakukan kontak fisik. Sebaliknya, perbedaan potensial listrik (tegangan) yang tinggi antara kawat dan benda kerja menyebabkan ionisasi dalam cairan dielektrik, membuatnya konduktif secara elektrik.
Sederhananya, hasilnya adalah percikan yang meleleh atau menguap dan melepaskan potongan-potongan kecil dari kedua elektroda kawat dan benda kerja, yang disebut chip EDM. Chip EDM mikroskopis ini kemudian dicuci dan disaring dalam sirkulasi cairan dielektrik.
Bagaimana Cara Kerja Wire EDM?
Contoh "Wire EDM" oleh LaurensvanLieshout
Domain publik, melalui Wikimedia Commons
Karena elektroda kawat rusak selama percikan, itu perlu terus menerus dimasukkan melalui benda kerja dan diisi ulang. Demikian pula, cairan dielektrik, biasanya air deionisasi dalam kawat EDM, disirkulasikan, disaring, dan dideionisasi untuk mencegahnya menyebabkan percikan yang tidak teratur.
Sistem kawat dan cairan dielektrik membentuk dua komponen utama EDM kawat, yang harus bekerja sinkron untuk memastikan pemotongan yang efisien dan presisi, serta permukaan akhir yang berkualitas tinggi.
Sistem Kawat
Kawat dalam kawat EDM biasanya terbuat dari kuningan atau tembaga, terkadang dengan lapisan seng untuk meningkatkan konsistensi dan efisiensi. Kawatnya sangat tipis, biasanya berdiameter 0,3 mm atau kurang, sehingga kerusakan akibat erosi yang konstan akibat percikan akan cepat aus. Dengan demikian, kawat baru harus terus-menerus diumpankan melalui benda kerja menggunakan gulungan yang menahan beberapa kilometer kawat. Kawat yang rusak kemudian didaur ulang di akhir proses.
Cairan Dielektrik
Air deionisasi memiliki tiga fungsi utama dalam EDM kawat:
- Menyediakan media untuk membantu mengontrol percikan api yang kuat,
- Membilas chip EDM dari benda kerja dan kawat, dan
- Mendinginkan benda kerja untuk mencegah tekanan termal yang berlebihan.
Ketika berfungsi dengan baik, air deionisasi harus bertindak seperti isolator antara elektroda kawat dan benda kerja sampai ada perbedaan muatan listrik yang cukup tinggi di antara keduanya. Hal ini memungkinkan semacam kekacauan yang terkendali karena percikan api pada titik yang berbeda akan memiliki "kekuatan" yang sama, menciptakan potongan yang rata di sekitar jarak dekat kabel. Kontaminan yang berlebihan dapat melemahkan sifat isolasi air, memungkinkan percikan yang lebih tidak menentu dan tidak konsisten.
Ini juga mengapa cairan dielektrik harus terus-menerus dibuang untuk mencegah penumpukan chip dan ion EDM di dalam air. Agar hal ini terjadi secara efektif, benda kerja harus terendam dan memiliki aliran air deionisasi yang stabil langsung melalui area pemotongan.
Fluida yang mengalir juga menarik panas dari area pemotongan untuk mencegah panas berlebih yang dapat menyebabkan tegangan termal pada benda kerja. Khususnya pada material yang sangat tebal, aliran fluida harus dikontrol dengan hati-hati untuk mengatur zona pengaruh panas (HAZ) pada benda kerja. Tegangan termal yang berlebihan dapat menyebabkan retak mikro dan perubahan sifat material di dekat permukaan potongan.
EDM Kawat:Manfaat dan Batasan
Dengan pemahaman yang lebih baik tentang cara kerja proses manufaktur ini, ada baiknya membuat ringkasan kekuatan dan kelemahan utamanya.
Manfaat utama menggunakan EDM kawat adalah:
- Salah satu metode yang disukai untuk memotong bahan yang sangat keras, terutama jika sudut potong tidak tegak lurus dengan permukaan kerja.
- Mampu mencapai toleransi yang sangat ketat (dalam ±0,012mm), dengan garitan minimal, dan tanpa lancip di seluruh potongan.
- Cocok untuk bahan yang sangat tipis dan sangat tebal tanpa mempengaruhi kualitas potongan secara signifikan atau menyebabkan distorsi bagian.
- Sangat baik untuk membuat permukaan akhir berkualitas sangat tinggi, terutama setelah lintasan skimming digunakan untuk menghaluskan pemotongan kasar awal yang cepat.
- Proses CNC sepenuhnya, artinya operator biasanya hanya diperlukan untuk memuat dan menurunkan bahan habis pakai &suku cadang. Oleh karena itu, prosesnya dapat menghemat tenaga kerja.
Keterbatasan dan kekurangan utama dari wire EDM adalah:
- Hanya kompatibel dengan bahan konduktif.
- Umumnya tidak efisien untuk digunakan dengan material heterogen, seperti polimer yang diperkuat serat karbon, dan material yang tidak murni, seperti baja perkakas murah dengan inklusi besar.
- Terkadang lebih memakan waktu daripada proses lain yang sesuai, tergantung pada kondisinya.
- Tidak mampu mengebor lubang, yang mungkin harus dimulai dengan proses lain, seperti pemboran lubang EDM, jika diperlukan oleh desain.
- Berpotensi lebih mahal daripada alternatif seperti pemotongan waterjet, terutama dalam hal penggunaan bahan habis pakai.
Pertimbangan lain mungkin bahwa EDM kawat dapat memasukkan tegangan termal ke dalam benda kerja, mengubah sifat material atau menyebabkan retakan mikro. Namun, di sisi lain, ini tidak memberikan gaya pemotongan mekanis apa pun ke benda kerja.
Apakah Wire EDM Proses yang Tepat untuk Anda?
Jika batasan potensial yang tercantum di atas tidak berlaku untuk proyek Anda, EDM kawat terbukti menjadi metode luar biasa untuk memotong material keras dengan ketebalan tinggi. Proses ini identik dengan presisi, akurasi, konsistensi, dan kualitas tinggi.
Ini berarti kawat EDM diterapkan secara teratur untuk suku cadang dengan geometri kompleks dan toleransi ketat, terutama saat menggunakan material canggih. Komponen perangkat medis yang rapuh, suku cadang aerospace presisi, dan perkakas yang terbuat dari bahan yang sangat keras seperti titanium adalah aplikasi yang bagus untuk proses manufaktur ini.
Jika Anda ingin mengetahui bagaimana EDM kawat dapat menghasilkan suku cadang yang dipotong secara presisi, lihat halaman layanan EDM kawat kami untuk melihat apa yang ditawarkan Gensun.
