Pemesinan Ultranosik: Proses, Komponen, Manfaat, dan Aplikasi
Pemesinan Ultranosik adalah proses pengurangan bahan non-konvensional yang banyak digunakan di industri untuk memesin bahan rapuh dan lebih keras. Dengan tingkat presisi yang tinggi, ini adalah metode pemesinan yang direkomendasikan untuk komponen kritis. Mari kita pelajari lebih lanjut tentang proses pemesinan ultrasonik, prinsip kerja, bagian utama, keuntungan, dan kerugian dalam artikel ini.
Definisi Pemesinan Ultranosik
Pemesinan Ultranosik termasuk dalam proses pemesinan non-konvensional yang secara khusus digunakan untuk memesin bahan keras dan rapuh. Pemesinan ultrasonik juga banyak digunakan dalam pemesinan keramik.
Tidak seperti proses pemesinan non-konvensional lainnya seperti pemesinan sinar laser, pemesinan denar listrik, pemesinan ultrasonik tidak menghasilkan panas atau stres sisa pada bagian. Ini adalah alasan mengapa keramik dan bagian rapuh dapat dengan mudah dimesin menggunakan pemesinan ultrasonik tanpa retakan.
Pemesinan ultrasonik juga disebut pemesinan getaran ultrasonik karena metode ini menggunakan alat yang bergetar pada frekuensi tinggi dan, ketika digabungkan dengan partikel abrasif, menghapus bahan dari workpiece.
Bagian Utama Mesin Ultranosik
Ada terutama lima bagian utama dalam mesin ultrasonik
Transduser Elektromekanis
Sonotrode
Unit Kontrol
Slurry Abrasif
Tabung Abrasif
Transduser Elektromekanis
Transduser Elektromekanis terhubung ke unit kontrol. Unit kontrol memiliki osilator elektronik yang membuat arus bolak-balik yang berosilasi pada frekuensi tinggi dalam kisaran 28-40 kHz.
Transduser Elektromekanis mengubah arus yang berosilasi ini menjadi getaran mekanis. Ada terutama dua jenis transduser yang digunakan dalam mesin ultrasonik.
Transduser piezoelektrik
Transduser magnetostriktif
Sonotrode
Transduser mendorong 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 yang menyediakan daya. Ini memiliki osilator elektronik yang menghasilkan arus bolak-balik pada frekuensi tinggi.
Slurry Abrasif
Bahan abrasif seperti Aluminium oksida, Karbida silikon, Karbida boron, ketika dicampur dengan air, membentuk slurry abrasif. Rasio air antara 20-60%.
Tabung Abrasif
Tabung abrasif menyediakan campuran partikel abrasif dan air antara Sonotrode dan workpiece pada tekanan yang terkontrol.
Prinsip Kerja Proses Pemesinan Ultranosik
Pemesinan ultrasonik menghapus bahan dari workpiece karena Magnetostriksi. Apa artinya adalah bahwa material magnetik mengubah ukuran dan bentuknya saat berada di bawah magnetisasi.
Unit kontrol/satuan daya menyediakan arus bolak-balik ke transduser pada frekuensi tinggi. Transduser mengubah energi listrik ini menjadi getaran mekanis.
Transduser pada gilirannya getarkan sonotrode pada frekuensi tinggi dan amplitudo rendah. Frekuensi bervariasi dari 20-30 kHz dan amplitudo bervariasi dari .01 hingga .06 mm.
Ketika sonotrode bergetar dan menekan terhadap workpiece, slurry abrasif mengalir antara sonotrode dan workpiece. Dampak getaran sonotrode dan gesekan antara partikel abrasif dan permukaan workpiece mengikis partikel logam yang diinginkan dari permukaan kerja.
Waktu pemesinan tergantung sepenuhnya pada seberapa keras dan keras workpiece, ukuran partikel abrasif, amplitudo getaran sonotrode, dan rasio air dalam slurry abrasif. Kehalusan dan presisi dalam pemesinan ultrasonik tergantung pada kekerasan dan ketawanan material. Logam yang lebih lemah menawarkan pemesinan yang sangat halus dan presisi sementara logam keras dan rapuh membentuk permukaan kasar.
Jenis Pemesinan Ultranosik
Ada dua jenis proses pemesinan ultrasonik.
Pemesinan Ultranosik Rotary
Pemesinan Ultranosik dengan Bantuan Kimia
Pemesinan Ultranosik Rotary
Dalam pemesinan ultrasonik rotary, alat berosilasi sepanjang garis tengah vertikal. Tidak ada slurry abrasif yang digunakan dalam proses ini. Sebaliknya, berlian ditanam di ujung alat yang menggiling ke bawah ke workpiece. Proses ini cocok untuk memesin keramik, kuarsa, dll. Pemesinan ultrasonik rotary juga dapat membuat lubang dalam karena tidak ada slurry abrasif yang perlu mencapai ujung lubang.
Pemesinan Ultranosik dengan Bantuan Kimia
Pemesinan ultrasonik dengan bantuan kimia mirip dengan pemesinan ultrasonik tradisional tetapi menggunakan kimia seperti asam hidrofluoritik alih-alih air untuk membentuk slurry abrasif. Ini membantu dalam laju penghapusan bahan yang lebih cepat dan finishing yang lebih baik dibandingkan proses pemesinan ultrasonik tradisional.
Aplikasi Pemesinan Ultranosik
Pemesinan bahan rapuh dan lebih keras.
Pemesinan bagian di mana presisi penting
Profiling lubang dan slot
Pemesinan kaca dan keramik.
Bagian elektromekanis di mana pemesinan kecil dan rumit penting.
Gravir dan busur
Piris dan broaching bahan keras
Keuntungan Pemesinan Ultranosik
Dapat digunakan untuk memesin bahan keras dan rapuh
Dapat digunakan untuk bentuk kecil dan kompleks apa pun
Dapat dengan mudah memesin kaca tanpa meretakkannya
Selama pemesinan, pemesinan ultrasonik tidak mengubah properti fisik logam.
Presisi dan akurasi yang lebih tinggi dapat diperoleh dengan biaya yang relatif lebih rendah
Tidak ada distorsi dalam geometri bagian karena tidak ada panas yang dihasilkan.
Cocok untuk logam konduktif dan non-konduktif
Teknisi terampil tidak diperlukan.
Cara menghasilkan bagian dengan toleransi presisi
Kerugian pemesinan ultrasonik
Nilai kekerasan logam perlu minimal 45 HRC untuk pemesinan ultrasonik.
Tingkat produksi sangat lambat. Tidak cocok untuk produksi massal
Laju penghapusan bahan yang lambat
Tingkat keausan dan kerusakan sonotrode yang tinggi.
Sulit untuk memesin lubang dalam karena partikel abrasif tidak dapat mencapai ujung lubang.
Pemesinan ultrasonik terbatas pada pemesinan lubang kecil dan potongan.
Kesimpulan : Pemesinan Ultranosik
Itu saja yang kita miliki dalam artikel ini. Saya harap Anda mendapat ide dasar tentang proses pemesinan ultrasonik, bagaimana proses pemesinan ultrasonik bekerja, dan keuntungan serta kerugiannya. Jika Anda masih memiliki pertanyaan tentang pemesinan ultrasonik, Anda selalu dimenangkan untuk menuliskan pertanyaan Anda di bagian komentar, dan saya akan senang membantu.
Anda mungkin juga ingin membaca:
Proses pemesinan jet abrasif
Proses pemesinan sinar laser
Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ) Tentang Pemesinan Ultranosik
Gerakan apa yang digunakan oleh alat pemesinan ultrasonik untuk menghapus bahan?
Gerakan Bolak-balik
Apa kisaran frekuensi osilasi alat dalam pemesinan ultrasonik
18-20 KHz
Manakah bahan yang lebih lemah dalam pemesinan ultrasonik? Alat atau Work piece?
Alat lebih lemah daripada workpiece dalam pemesinan ultrasonik.
Apakah ada panas yang dihasilkan selama pemesinan dalam pemesinan ultrasonik?
Tidak ada panas yang dihasilkan selama pemesinan ultrasonik
