Penggerinda Elektrokimia (ECG): Cara Kerja dan Keuntungannya
Apa Itu Penggerinda Elektrokimia (ECG)?
Penggerinda elektrokimia adalah proses yang menghapus material listrik konduktif dengan menggerinda dengan roda penggerinda abrasive yang bermuatan negatif, cairan elektrolit, dan workpiece yang bermuatan positif.
Material yang dihapus dari workpiece tetap dalam cairan elektrolit. Penggerinda elektrokimia mirip dengan pemesinan elektrokimia tetapi menggunakan roda alih-alih alat yang dibentuk seperti kontur workpiece.
ECG adalah proses hybrida yang menggabungkan pemesinan elektrokimia dan penggerindaan. Pemesinan elektrokimia adalah operasi elektrolitik di mana workpiece menjadi anoda dan alat pemotong (dalam kasus ECG, roda penggerinda) menjadi katoda.
Saat arus direct flows antara anoda dan katoda, ini menciptakan reaksi yang mirip dengan electroplating, tetapi alih-alih mengambil material dari anoda dan menyetorkannya ke katoda, material dihilangkan dari anoda dan dicuci dalam cairan elektrolit.
ECG membawa pemesinan elektrokimia langkah lebih lanjut dengan memotong logam secara mekanis dengan roda penggerinda sambil secara bersamaan melelehkan material secara elektrokimia. “Teori adalah Anda dapat mengurangi kekerasan material dan sebagian mendekomposinya saat menggerinda sehingga roda penggerinda memotong dengan gaya yang jauh lebih rendah.
Beberapa hal, ECG mirip dengan penggerindaan konvensional beberapa aturan yang sama berlaku. Misalnya, pemrograman dan setup bekerja dengan cara yang sama. Pegangan workpiece juga sangat mirip, satu-satunya perbedaan adalah fixture untuk ECG perlu terbuat dari material tahan korosi dan memungkinkan kontak listrik dengan workpiece.
Karakteristik Proses
Roda dan workpiece listrik konduktif.
Roda yang digunakan bertahan untuk banyak kali penggerindaan – biasanya 90% logam dihilangkan oleh elektrolysis dan 10% dari roda penggerinda abrasive.
Cukup menghasilkan tepi halus tanpa burr yang disebabkan oleh penggerindaan mekanis.
Tidak menghasilkan panas yang signifikan yang akan merusak workpiece.
Mendekompos workpiece dan menyetorkannya ke dalam larutan elektrolit. Elektrolit yang paling umum adalah sodium chloride dan sodium nitrate pada konsentrasi 2 lbs per galon.
Lebih Dekat tentang ECG (Penggerinda Elektrokimia)
Dibandingkan dengan pemesinan elektrokimia, penggerinda elektrokimia relatif mirip. Pada dasarnya, ini adalah kombinasi dari proses elektrokimia dan proses penggerindaan untuk penghapusan logam. Anda mungkin juga mendengarnya disebut sebagai “anodic machining” atau “electrolytic grinding”.
Dalam proses, bagian katoda dimainkan oleh roda penggerinda, sementara peran anoda dimainkan oleh workpiece. Sejumlah elektrolit dapat digunakan dalam proses termasuk sodium nitrate, sodium chlorate, sodium hydroxide, sodium carbonate, dll.
Plate logam bundar berfungsi sebagai roda penggerinda dan terdiri dari partikel abrasive debu berlian, aluminium oxide, boron carbide, dan silicon carbide.
Ketika, antara roda penggerinda dan workpiece, cairan elektrolit dipompa, terjadi reaksi. Reaksi ini, antara workpiece dan cairan elektrolit, berfungsi untuk menghapus sebagian besar logam.
Material abrasive roda penggerinda sebenarnya menghapus, dari workpiece, di bawah 5% material yang tidak diinginkan. Bagi yang tertarik, roda penggerinda memiliki kecepatan rotasi yang dipertahankan antara maksimum 2000 m/min dan minimum 1200 m/min.
Menggunakan Penggerinda Elektrokimia?
ECG menawarkan beberapa fitur proses yang menarik termasuk yang berikut:
Rentang proses yang luas dan adaptabilitas yang kuat
Ekonomi yang baik dan kehilangan aus roda penggerinda yang kecil
Kualitas proses yang luar biasa
Produktivitas tinggi
Pemilihan Elektrolit
Mempengaruhi kualitas proses dan produktivitas penggerinda elektrokimia, satu faktor penting adalah elektrolit. Alasannya adalah bahwa reaksi elektrokimia anoda secara langsung dipengaruhi oleh elektrolit.
Tidak menyebabkan bahaya bagi tubuh manusia dan memberikan mesin yang bersangkutan tidak alasan untuk karat, adalah dua persyaratan penting dari elektrolit. Pertimbangkan lima persyaratan ini saat memilih elektrolit. Elektrolit harus:
Mempunyai sumber yang melimpah, harga rendah, dan efek ekonomi yang baik. Tidak boleh mudah habis selama pemrosesan.
Tidak berbahaya bagi tubuh manusia.
Tidak membuat debu pada fixture dan mesin.
Untuk mencapai produktivitas tinggi, menunjukkan konduktivitas yang baik.
Mempunyai kekasaran permukaan dan akurasi dimensi yang baik.
Peralatan Penggerinda Elektrokimia
Atau mesin elektrokimia tingkat profesional atau, melalui penggunaan mesin bubut atau mesin penggerinda konvensional, mesin yang dimodifikasi dapat digunakan untuk penggerinda elektrokimia.
Daya listrik DC dengan voltage dapat disesuaikan diperlukan untuk penggerinda elektrokimia. Selain itu, pompa sentrifugal, perangkat penyaringan, perangkat untuk ekstraksi udara paksa atau netralisasi, tabung, nozzel, dan lebih banyak cocok dalam proses kerja penggerinda elektrokimia dan peralatan yang digunakan.
Toleransi
Jenis penggerindaan ini sebagian besar digunakan karena dapat membentuk logam yang sangat keras dan juga karena ini adalah proses pengurangan kimia, roda bertahan lebih lama daripada roda penggerinda normal.
Jenis penggerindaan ini memiliki berbagai jenis roda, jadi dapat membentuk logam ke dalam bentuk apa pun yang diperlukan.
Menghasilkan permukaan yang lebih halus dan bebas burr dan menyebabkan stres permukaan yang lebih rendah daripada metode penggerindaan lainnya.
Aplikasi Penggerinda Elektrokimia
Penggerinda elektrokimia sering digunakan untuk material keras di mana pemesinan konvensional sulit dan memakan waktu, seperti stainless steel dan beberapa logam eksotis. Untuk material dengan kekerasan lebih dari 65 HRC, ECG dapat memiliki laju penghapusan material 10 kali lipat dari pemesinan konvensional.
Karena ECG melibatkan abrasi yang sedikit, sering digunakan untuk proses di mana permukaan bagian perlu bebas dari burr, scratches, dan stres sisa. Karena properti ini, penggerinda elektrokimia memiliki sejumlah aplikasi yang berguna.
Penggerindaan palang turbin
Penggerindaan logam madu kombinasi untuk aplikasi penerbangan
Menajamkan jarum injeksi
Pemesinan insert alat potong karbida
ECG digunakan untuk menghapus cacat permukaan dari bagian di mana penghapusan material berlebih dan stres sisa tidak diinginkan, seperti re-profiling gear Lokomotif
Penghapusan retakan fatigue dari struktur baja di bawah air. Dalam kasus ini, air laut itu sendiri bertindak sebagai elektrolit. Partikel berlian di roda penggerinda menghapus materi organik yang tidak konduktif, seperti alga, sebelum penggerinda elektrokimia dimulai.
Keuntungan Penggerinda Elektrokimia
Salah satu keuntungan utama penggerinda elektrokimia adalah aus minimal yang dialami oleh alat roda penggerinda. Ini karena sebagian besar material dihilangkan oleh reaksi elektrokimia yang terjadi antara katoda dan anoda.
Saat satu-satunya abrasi abrasive sebenarnya terjadi adalah dalam menghapus film yang berkembang di permukaan workpiece. Keuntungan lain dari penggerinda elektrokimia adalah dapat digunakan untuk memesin material keras.
Material keras menimbulkan kesulitan untuk jenis pemesinan lainnya karena aus alat yang terkait dengan pemesinan material keras. Mungkin sedikit mengejutkan bahwa penggerinda elektrokimia dapat menghapus material dari permukaan keras dan mengalami aus minimal.
Karena sebagian besar material dihilangkan melalui reaksi elektrokimia, workpiece tidak mengalami kerusakan panas seperti dalam proses penggerindaan konvensional.
Kerugian Penggerinda Elektrokimia
Penggerinda elektrokimia juga memiliki beberapa kerugian. Sistem terdiri dari workpiece anoda dan roda penggerinda katoda. Untuk menciptakan kondisi ini, baik workpiece maupun roda penggerinda harus konduktif.
Ini membatasi jenis material workpiece yang cocok untuk penggerinda elektrokimia. Kerugian lain dari penggerinda elektrokimia adalah hanya dapat diterapkan untuk penggerindaan permukaan. Tidak mungkin untuk menerapkan penggerinda elektrokimia pada workpiece yang memiliki rongga, karena ketidakmampuan roda penggerinda untuk menghapus deposit film di dalam rongga.
Kerugian lain adalah cairan elektrolit dapat menyebabkan korosi pada permukaan workpiece dan roda penggerinda. Terakhir, penggerinda elektrokimia lebih rumit dibandingkan metode pemesinan tradisional. Ini akan membutuhkan personel yang lebih berpengalaman untuk mengoperasikan mesin, yang akan mengakibatkan biaya produksi yang lebih tinggi.
