Pemesinan Jet Abrasif: Cara Kerja, Manfaat, dan Aplikasi
Dalam artikel ini, kita akan mempelajari Definisi, Bagian atau Konstruksi, Prinsip Kerja, Keuntungan, Kerugian, dan aplikasi Abrasive Jet Machining secara detail.
Mari kita mulai dengan definisi pertama,
Definisi Abrasive Jet Machining:
Abrasive Jet Machining adalah proses penghapusan bahan dengan bantuan butir abrasif terkonsentrasi di dalam nozzle yang menghapus dengan aksi erosi dampak. Dalam abrasive-jet machining, jet berkecepatan tinggi yang mengandung partikel abrasif diarahkan ke permukaan benda kerja dalam kondisi yang terkontrol.
Dampak partikel mengembangkan gaya yang cukup terkonsentrasi untuk melakukan operasi seperti pemotongan, bahan dihapus oleh erosi bahan kerja dengan grit abrasif pada kecepatan 150-300m/s. Grit abrasif diangkut dalam aliran gas berkecepatan tinggi.
Sekarang tentang bagian konstruksi,
Bagian atau Konstruksi Abrasive Jet Machining:
Abrasive Jet Machining terdiri dari berbagai bagian berikut:
- Gas Supply
- Filter
- Pressure Gauge
- Mixing Chamber
- Nozzle dan
- Abrasive
Gas Supply:
Jet berkecepatan tinggi udara seperti nitrogen, carbon dioxide dll dan partikel abrasif yang tertutup diarahkan ke benda kerja dalam kondisi yang terkontrol. Gas disuplai pada tekanan 2 hingga 8 kilopascal.
Filter:
Filter digunakan untuk membersihkan pasokan bahan bakar sehingga kotoran atau impuritas lain tidak menghambat kemajuan proses.
Pressure Gauge:
Pressure gauge digunakan untuk mengontrol tekanan gas terkompresi yang digunakan dalam abrasive jet machining. Karena tekanan menentukan kedalaman pemotongan dan jumlah gaya yang diperlukan untuk pemotongan.
Mixing chamber:
Di dalam mixing chamber bubuk abrasif diumpan dan dengan bantuan getaran jumlah abrasif dapat dikontrol. Sehingga abrasif dan gas akan dicampur secara menyeluruh di dalam mixing chamber.
Nozzle:
Nozzle digunakan untuk meningkatkan kecepatan jet abrasif halus dengan mengorbankan tekanan seperti yang kita ketahui jika kita menurunkan tekanan kecepatan akan meningkat. Kecepatan jet akan sekitar 100-300m/s.
Nozzle dapat disesuaikan sesuai kebutuhan sehingga pemotongan sudut yang diinginkan dapat dicapai dan bahan akan dihapus oleh erosi dampak.
Nozzle biasanya terbuat dari tungsten carbide karena ia tunduk pada tingkat aus yang tinggi. Diameter nozzle sekitar 0,2-0,8mm.
Bahan nozzle harus mampu menahan korosi. Nozzle terbuat dari potongan silinder atau persegi panjang dan kepala dapat lurus atau pada sudut siku-siku.
Abrasives:
Silicon carbide, aluminium oxide, glass beads digunakan sebagai abrasives dalam abrasive jet machining. Bentuk abrasives dapat teratur atau tidak teratur. Ukuran abrasives sekitar 10 hingga 50 mikron. Laju aliran massa abrasives sekitar 2-20 gram/menit.
Pilihan abrasives tergantung pada MRR, tipe bahan kerja, dan tipe akurasi pemesinan yang diperlukan.
Aluminium oxide (Al2O3) ukuran 12, 20, 50 mikron dan baik untuk pembersihan, pemotongan, dan deburring, Dolomite ukuran 200 mesh dan digunakan untuk etching dan polishing.
Sodium bicarbonate ukuran 27 mikron dan digunakan untuk Cleaning, deburring, dan pemotongan bahan lunak.
Prinsip Kerja Abrasive Jet Machining:
Prinsip kerja abrasive jet machining melibatkan penggunaan aliran berkecepatan tinggi dari partikel abrasif yang diangkut oleh gas tekanan tinggi melalui nozzle pada benda kerja.
Logam akan dihapus karena erosi oleh partikel abrasif yang mengenai dengan kecepatan sangat tinggi pada benda kerja. Energi tekanan aliran diubah menjadi energi kinetik dan
Dengan demikian jet berkecepatan tinggi dihasilkan. Partikel abrasif berkecepatan tinggi menghapus bahan benda kerja oleh tindakan pemotongan mikro serta kerapuhan retek.
Nozzle terbuat dari potongan silinder atau persegi panjang dan kepala dapat lurus atau pada sudut siku-siku. Ia dirancang sehingga kehilangan tekanan karena lenturan, gesekan, minimum mungkin.
Divergensi aliran jet meningkat menghasilkan pemotongan yang lebih tidak teratur dan ketidakakuratan tinggi.
Efek Ukuran Butir dan Laju Aliran Abrasives pada Tingkat Penghapusan Bahan:
Pada tekanan tertentu, MRR meningkat dengan meningkatnya laju aliran abrasives dan ditentukan oleh ukuran partikel abrasives.
Namun setelah mencapai nilai optimum, MRR menurun dengan peningkatan laju aliran abrasives lebih lanjut.
Ini karena fakta bahwa laju aliran massa gas menurun dengan peningkatan laju aliran abrasives dan sehingga rasio campuran meningkat sehingga akan terjadi penurunan tingkat penghapusan bahan karena menurunnya energi yang tersedia untuk erosi.
Efek Kecepatan Keluar Gas dan Kepadatan Partikel Abrasive:
Kecepatan gas pengangut yang mengangkut partikel abrasive berubah cukup banyak dengan perubahan kepadatan partikel abrasive.
Kecepatan keluar gas dapat ditingkatkan ke kecepatan kritis ketika tekanan gas internal mendekati dua kali tekanan di keluar nozzle untuk kepadatan partikel abrasive adalah nol.
Jika kepadatan partikel abrasive ditingkatkan secara bertahap kecepatan keluar akan menurun untuk kondisi tekanan yang sama.
Ini karena fakta bahwa energi kinetik gas digunakan untuk menggerakkan partikel abrasive.
Efek Rasio Campuran pada Tingkat Penghapusan Bahan:
Seperti laju aliran massa abrasive meningkat kecepatannya menurun dan akan mengurangi energi yang tersedia untuk erosi dan akhirnya tingkat penghapusan bahan.
Efek Tekanan Nozzle pada MRR:
Laju aliran abrasive dapat ditingkatkan dengan meningkatkan laju aliran gas pengangut. Seperti tekanan gas internal meningkat laju aliran massa abrasive meningkat dan demikian MRR meningkat.
Tingkat penghapusan bahan akan meningkat dengan peningkatan tekanan gas. Energi kinetik partikel abrasive bertanggung jawab untuk penghapusan bahan oleh proses erosi.
Abrasive Jet Machining Working Video:
Abrasive Jet Machining Advantages:
Keuntungan Abrasive Machining adalah:
- Finishing permukaan yang baik dapat diperoleh.
- Kedalaman kerusakan rendah.
- Ia memberikan tindakan pemotongan dingin untuk kaca dan keramik sehingga dapat memesin bahan yang rapuh dan sensitif panas.
- Proses bebas dari getaran dan goncangan karena tidak ada kontak antara alat dan benda kerja.
- Dalam abrasive jet machining, biaya modal rendah karena mudah dioperasikan.
- Bahan keras (bagian tipis) dapat dimesin seperti germanium.
- Lubang bentuk rumit bahan rapuh dapat dimesin.
- Proses abrasive jet menghasilkan permukaan yang memiliki ketahanan aus tinggi.
Abrasive Jet Machining Disadvantages:
Kerugian Abrasive Machining adalah:
Abrasive Jet Machining Application:
Aplikasi Abrasive Machining adalah:
