Pemesinan Ultrasonik:Definisi, Suku Cadang, Pengerjaan, Keuntungan, Kerugian, Aplikasi [Dengan PDF]
Pemesinan Ultrasonik adalah proses pemesinan subtraktif non-konvensional yang banyak digunakan di industri untuk mengolah material yang rapuh dan lebih keras. Karena tingkat presisinya yang tinggi, ini adalah metode pemesinan yang direkomendasikan untuk komponen penting. Mari kita pelajari lebih lanjut tentang proses pemesinan ultrasonik, prinsip kerja, bagian-bagian penting, kelebihan, dan kekurangan dalam artikel ini.
Definisi Pemesinan Ultrasonik
Pemesinan Ultrasonik berada di bawah proses pemesinan non-konvensional yang secara khusus digunakan untuk pemesinan bahan keras dan rapuh. Pemesinan ultrasonik juga banyak digunakan dalam pemesinan keramik.
Tidak seperti proses pemesinan non-konvensional lainnya seperti pemesinan sinar laser, pemesinan pelepasan listrik, pemesinan ultrasonik tidak menghasilkan panas atau tegangan sisa apa pun pada bagian tersebut. Inilah alasan mengapa keramik dan bagian yang rapuh dapat dengan mudah dikerjakan menggunakan pemesinan ultrasonik tanpa patah.
Pemesinan ultrasonik juga disebut pemesinan getaran ultrasonik karena metode ini menggunakan alat yang bergetar pada frekuensi tinggi dan, bila dikombinasikan dengan partikel abrasif, menghilangkan material dari benda kerja.
Bagian Kunci Mesin Ultrasonik
Terutama ada lima bagian penting dalam mesin ultrasonik
Transduser Elektromekanik
Sonotrode
Unit Kontrol
Bubur Abrasi
Pistol Abrasi
Transduser Elektromekanik
Transduser elektromekanis terhubung ke unit kontrol. Unit kontrol memiliki osilator elektronik yang menciptakan arus bolak-balik yang berosilasi pada frekuensi tinggi dalam kisaran 28-40 kHz.
Transduser elektromekanis mengubah arus berosilasi menjadi getaran mekanis. Terutama ada dua jenis transduser yang digunakan dalam mesin Ultrasonik.
Transduser piezoelektrik
Transduser magnetostriktif
Sonotrode
Transduser menggerakkan Sonotrode pada frekuensi tinggi dan amplitudo rendah. Salah satu ujung Sonotrode terhubung ke transduser, dan ujung lainnya berisi alat. Sonotrode terbuat dari baja karbon rendah.
Unit Kontrol
Unit kontrol adalah apa yang mentransmisikan daya. Ia memiliki osilator elektronik yang menghasilkan arus bolak-balik pada frekuensi tinggi.
Bubur Abrasi
Bahan abrasi seperti Aluminium oksida, Silicon carbide, Boron carbide, bila dicampur dengan air, membentuk bubur abrasi. Rasio air antara 20-60%.
Pistol Abrasi
Pistol abrasi memasok partikel abrasi dan campuran air antara Sonotrode dan benda kerja pada tekanan yang terkontrol.
Prinsip Kerja Proses Pemesinan Ultrasonik
Pemesinan ultrasonik menghilangkan material dari benda kerja karena Magnetostriction. Apa artinya bahwa setiap bahan magnetik berubah ukuran dan bentuknya ketika berada di bawah magnetisasi.
Unit kontrol/unit daya menyediakan arus bolak-balik ke transduser pada frekuensi tinggi. Transduser mengubah energi listrik itu menjadi getaran mekanis.
Transduser pada gilirannya menggetarkan sonotrode pada frekuensi tinggi dan amplitudo rendah. Frekuensi bervariasi dari 20-30 kHz dan amplitudo bervariasi dari 0,01 hingga 0,06 mm.
Ketika sonotrode bergetar dan menekan benda kerja, bubur abrasif mengalir di antara sonotrode dan benda kerja. Dampak getaran sonotrode dan gesekan antara partikel abrasif dan serpihan permukaan benda kerja menjauh dari partikel logam yang diinginkan dari permukaan kerja.
Waktu pemesinan murni tergantung pada seberapa keras dan ketangguhan benda kerja, berapa ukuran partikel abrasif, amplitudo getaran sonotrode, dan rasio air dalam bubur abrasi. Kehalusan dan presisi dalam pemesinan ultrasonik bergantung pada kekerasan dan ketangguhan material. Logam yang lebih lunak menawarkan pemesinan yang sangat halus dan presisi, sedangkan logam yang keras dan rapuh membentuk permukaan yang kasar.
Jenis Pemesinan Ultrasonik
Ada dua jenis proses pemesinan ultrasonik.
Pemesinan Ultrasonik Putar
Permesinan Ultrasonik Berbantuan Kimia
Pemesinan Ultrasonik Putar
Dalam pemesinan ultrasonik putar, pahat berosilasi di sepanjang garis tengah vertikal. Tidak ada bubur abrasif yang digunakan dalam proses ini. Sebaliknya, berlian diresapi di ujung alat yang menggiling ke benda kerja. Proses ini cocok untuk pemesinan keramik, kuarsa, dll. Pemesinan ultrasonik rotari juga dapat membuat lubang yang dalam karena tidak ada bubur abrasif yang perlu mencapai ujung lubang.
Pemesinan Ultrasonik Berbantuan Kimia
Pemesinan ultrasonik berbantuan kimia mirip dengan pemesinan ultrasonik tradisional tetapi menggunakan bahan kimia seperti asam fluorida sebagai pengganti air untuk membentuk bubur abrasif. Ini membantu dalam tingkat penghilangan material yang lebih cepat dan penyelesaian akhir yang lebih baik dibandingkan dengan proses pemesinan ultrasonik tradisional.
Aplikasi Pemesinan Ultra sonik
Pemesinan material yang rapuh dan lebih keras.
Suku cadang pemesinan yang mengutamakan presisi
Membuat profil lubang dan slot
Pemesinan gelas dan keramik.
Bagian elektromekanis yang memerlukan pemesinan kecil dan rumit.
Mengukir dan merangkai
Mengiris dan memotong bahan keras
Keuntungan Pemesinan Ultrasonik
Dapat digunakan untuk pengerjaan material keras dan rapuh
Dapat digunakan untuk segala bentuk yang kecil dan rumit
Dapat dengan mudah mengolah kaca tanpa merusaknya
Selama pemesinan, pemesinan ultrasonik tidak mengubah sifat fisik logam.
Presisi dan akurasi yang lebih tinggi dapat diperoleh dengan biaya yang relatif lebih murah
Tidak ada distorsi di bagian geometri karena tidak ada panas yang dihasilkan.
Cocok untuk logam konduktor dan non-konduktor
Tidak diperlukan teknisi yang ahli.
Mampu memproduksi suku cadang dengan toleransi presisi
Kerugian pemesinan ultrasonik
Nilai kekerasan logam harus minimum 45 HRC untuk pemesinan ultrasonik.
Tingkat produksi sangat lambat. Tidak cocok untuk produksi massal
Laju pemindahan material yang lambat
Tingkat keausan sonotrode yang tinggi.
Sulit untuk mengerjakan lubang yang dalam karena partikel abrasif bahkan tidak dapat mencapai ujung lubang yang ekstrim.
Pemesinan ultrasonik terbatas pada pengerjaan lubang dan pemotongan kecil.
Kesimpulan :Pemesinan Ultrasonik
Itu saja yang kami miliki di artikel ini. Saya harap Anda mendapatkan ide dasar tentang proses pemesinan ultrasonik, cara kerja proses pemesinan ultrasonik, dan kelebihan dan kekurangannya. Jika Anda masih memiliki pertanyaan tentang pemesinan ultrasonik, Anda selalu dapat menuliskan pertanyaan Anda di bagian komentar, dan saya akan dengan senang hati membantu.
Anda mungkin juga ingin membaca:
Proses Pemesinan Jet Abrasive
Proses pemesinan sinar laser
Pertanyaan Umum ( FAQ) Tentang Pemesinan Ultrasonik
Gerakan apa yang digunakan alat mesin ultrasonik untuk menghilangkan material?
Gerak Berosilasi
Berapa rentang frekuensi osilasi pahat dalam pemesinan ultrasonik
18-20 KHz
Material mana yang lebih lembut dalam pemesinan ultrasonik? Alat atau Benda Kerja?
Alat ini lebih lembut dari benda kerja dalam pemesinan ultrasonik.
Apakah ada panas yang dihasilkan selama pemesinan dalam pemesinan ultrasonik?
Tidak ada panas yang dihasilkan selama pemesinan ultrasonik
