Mesin EDM: Panduan Lengkap Pabrikasi Logam Presisi
Apa Itu Electrical Discharge Machining (EDM)?
Electrical discharge machining (EDM) adalah proses pengolahan non-tradisional yang berdasarkan pada penghapusan materi dari bagian melalui serangkaian pengapilan listrik berulang antara alat, yang disebut elektroda, dan bagian yang diolengkapi dalam kehadiran cairan dielectric.
Electrical discharge machining (EDM), juga dikenal sebagai spark machining, spark eroding, die sinking, wire burning, atau wire erosion, adalah proses pabrikasi logam di mana bentuk yang diinginkan diperoleh dengan menggunakan pengapilan listrik (spiral).
Materi dihapus dari workpiece oleh serangkaian pengapilan arus listrik yang berulang cepat antara dua elektroda, yang dipisahkan oleh cairan dielectric dan tunduk pada tegangan listrik.
Salah satu elektroda disebut tool-electrode, atau hanya alat atau elektroda, sementara yang lain disebut workpiece-electrode, atau workpiece. Proses ini bergantung pada alat dan workpiece tidak melakukan kontak fisik.
Ketika tegangan antara dua elektroda ditingkatkan, intensitas medan listrik di volume antara elektroda menjadi lebih besar, menyebabkan dielectric breakdown cairan, dan menghasilkan busur listrik.
Sebagai hasilnya, materi dihapus dari elektroda. Setelah arus berhenti (atau dihentikan, tergantung pada jenis generator), cairan dielectric baru disalurkan ke volume antara elektroda, memungkinkan partikel padat (debu) untuk dibawa pergi dan properti isolasi dielectric untuk dipulihkan.
Menambahkan cairan dielectric baru di volume antara elektroda umumnya disebut flushing. Setelah arus mengalir, tegangan antara elektroda dipulihkan ke apa yang sebelumnya sebelum breakdown sehingga dielectric breakdown cairan baru dapat terjadi untuk mengulang siklus.
Kerja Mesin EDM
Electrical Discharge Machining (EDM) adalah proses pengelaran logam yang dikontrol yang digunakan untuk menghapus logam melalui erosi pengapilan listrik. Dalam proses ini, pengapilan listrik digunakan sebagai alat pemotong untuk memotong (mengeroi) workpiece untuk menghasilkan bagian yang selesai sesuai bentuk yang diinginkan.
Proses pengelaran logam dilakukan dengan menerapkan muatan listrik berdenyut (ON/OFF) arus frekuensi tinggi melalui elektroda ke workpiece. Ini menghapus (mengeroi) potongan logam yang sangat kecil dari workpiece dengan laju yang dikontrol.
Proses EDM
EDM spark erosion sama dengan memiliki listrik pendek yang membakar lubang kecil pada logam yang disentuhnya. Dengan proses EDM, baik material workpiece maupun material elektroda harus menjadi konduktor listrik.
Proses EDM dapat digunakan dengan dua cara yang berbeda:
Elektroda (alat) yang telah dibentuk sebelumnya atau dibentuk, biasanya terbuat dari grafit atau tembaga, dibentuk sesuai bentuk rongga yang akan direproduksi. Elektroda yang dibentuk diumpan secara vertikal ke bawah dan bentuk terbalik elektroda dirodi (dibakar) ke dalam workpiece padat.
Elektroda kawat vertikal yang terus berjalan, dengan diameter jarum atau lebih kecil, dikontrol oleh komputer untuk mengikuti jalur yang diprogram untuk mengeroi atau memotong slot sempit melalui workpiece untuk menghasilkan bentuk yang diperlukan.
Jenis Mesin EDM
1. Wire atau “Cheese Cutter” EDM
Wire EDM machine menggunakan elektroda kawat dan gerakan CNC untuk menghasilkan bentuk atau kontur yang diinginkan. Teknik ini menghapus material konduktif menggunakan erosi pengapilan, yang merupakan prinsip utama dari proses EDM.
Kawat berjalan dari gulungan melalui panduan kawat presisi yang geraknya dikontrol oleh CNC. Dicuci dengan dielectric (air deionisasi) untuk baik mendinginkan kawat tipis serta menghapus partikel yang dirodi, wire EDM dapat dianggap sebagai gergaji tali yang sangat presisi dan akurat.
2. Drill atau Hole Popper EDM
Mesin EDM ini digunakan untuk membuat lubang kecil pada logam. Mesin ini menggunakan tabung konduktif sebagai elektroda dan aliran dialect yang lancar melalui dan di sekitar elektroda tersebut untuk membersihkan logam yang menguap.
Kemampuan mesin untuk membuat lubang yang akurat dan presisi, bahkan pada material keras dan eksotik, tetap merupakan salah satu perkembangan masa depan industri pabrikasi.
3. RAM atau Sinker EDM
Sebagai bentuk tertua dari EDM machining, RAM EDM terdiri dari elektroda yang dibentuk secara khusus yang ditusukkan ke dalam workpiece untuk menciptakan potongan yang canggih dan rongga bentuk buta.
Seperti yang namanya singgung, dalam mesin Sinker EDM, baik workpiece maupun elektroda dicelupkan ke dalam cairan dielectric (minyak ringan dan viskositas) dan melalui generator yang diberi daya dengan benar untuk hasil yang diinginkan dapat dicapai.
EDM Digunakan dalam Manufaktur
Dengan kemampuannya untuk menciptakan bentuk yang presisi dan unik, EDM telah digunakan oleh banyak industri dalam proses manufaktur mereka. Berikut adalah jenis aplikasi yang paling umum untuk EDM.
Pembuatan Die: Die adalah alat yang digunakan untuk memotong atau membentuk material menjadi produk padat. EDM digunakan untuk membuat die ini, meski ukuran atau keumuman bentuk yang diperlukan.
Pembuatan Cetakan: Cetakan adalah wadah yang mengubah cairan atau zat menjadi bentuk wadah. Dimensi dan kedalaman cetakan dicapai dengan penggunaan EDM.
Pemboran Lubang Kecil: Tanpa EDM, pembuatan lubang kecil akan sulit. Kemampuan EDM untuk menciptakan bentuk kecil dengan akurat membuatnya ideal untuk pembuatan ukuran lubang yang tepat yang diperlukan.
Produksi Prototipe: Proses EDM paling banyak digunakan oleh industri pembuatan cetakan, alat, dan die, tetapi menjadi metode umum untuk membuat bagian prototipe dan produksi, terutama dalam industri penerbangan, otomotif dan elektronika di mana jumlah produksi relatif rendah.
Keuntungan Mesin EDM
Kemampuan untuk mengolengkapi bentuk kompleks yang jika tidak akan sulit dihasilkan dengan alat pemotong konvensional.
Pengolahan material yang sangat keras dengan toleransi yang sangat ketat.
Workpiece yang sangat kecil dapat diolengkapi di mana alat pemotong konvensional mungkin merusak bagian dari tekanan alat pemotong berlebihan.
Tidak ada kontak langsung antara alat dan workpiece. Oleh karena itu, bagian yang lembut dan material lemah dapat diolengkapi tanpa distorti yang terlihat.
Finishing permukaan yang baik dapat diperoleh; finishing yang sangat baik dapat diperoleh dengan jalur finishing berulang.
Lubang yang sangat halus dapat dicapai.
Lubang runcing dapat dihasilkan.
Kontur internal dan sudut internal pipa atau wadah hingga R .001 inci.
Kerugian Mesin EDM
Kesulitan menemukan tukang mesin ahli.
Laju pengelaran materi yang lambat.
Bahaya kebakaran yang terkait dengan penggunaan dielectric berbahan bakar berbasis minyak.
Waktu dan biaya tambahan yang digunakan untuk membuat elektroda untuk ram/sinker EDM.
Mereproduksi sudut tajam pada workpiece sulit karena aus elektroda.
Konsumsi daya spesifik sangat tinggi.
Konsumsi daya tinggi.
“Overcut” terbentuk.
Aus alat berlebihan terjadi selama pengolahan.
Material yang tidak konduktif listrik hanya dapat diolengkapi dengan setup spesifik dari proses.
