Mesin Jet Abrasive:Definisi, Konstruksi, Kerja, Keuntungan, Aplikasi

Pada artikel ini, kita akan mempelajari Pengertian, Bagian atau Konstruksi, Prinsip Kerja, Kelebihan, Kekurangan, dan Aplikasi Abrasive Jet Machining secara rinci.

Jadi mari kita mulai dengan definisinya dulu,

Definisi Pemesinan Jet Abrasif:

Abrasive Jet Machining adalah proses penghilangan material dengan bantuan butiran abrasif terkonsentrasi yang tertutup dalam nosel yang dihilangkan dengan aksi erosi benturan. Dalam pemesinan jet abrasif, jet kecepatan tinggi yang mengandung partikel abrasif diarahkan ke permukaan benda kerja dalam kondisi yang terkendali.

Dampak partikel mengembangkan kekuatan yang cukup terkonsentrasi untuk melakukan operasi seperti pemotongan, material dihilangkan dengan erosi material kerja dengan grit abrasif pada kecepatan 150-300m/s. Grit abrasif dilakukan dalam aliran gas berkecepatan tinggi.

Sekarang datang ke bagian konstruksi,

Bagian atau Konstruksi Mesin Jet Abrasive:

Pemesinan Jet Abrasif Terdiri dari Berbagai Bagian berikut:

• Pasokan Gas
• Filter
• Pengukur Tekanan
• Ruang Pencampur
• Nosel dan
• Abrasive

Pasokan Gas:

Sebuah jet kecepatan tinggi nitrogen karbon dioksida udara dll dan partikel abrasif tertutup ditujukan pada benda kerja di bawah kondisi yang terkendali. Gas disuplai di bawah tekanan 2 hingga 8 kilopascal.

Filter:

Filter digunakan untuk membersihkan suplai bahan bakar agar kotoran atau kotoran lainnya tidak menghambat jalannya proses.

Pengukur Tekanan:

Pengukur tekanan digunakan untuk mengontrol tekanan terkompresi yang digunakan dalam mesin jet abrasif. Karena tekanan menentukan kedalaman pemotongan dan jumlah gaya yang diperlukan untuk pemotongan.

Ruang pencampuran:

Dalam ruang pencampuran, bubuk abrasif dimasukkan dan dengan bantuan vibrator, jumlah abrasif dapat dikontrol. Sehingga abrasive dan gas akan tercampur rata di dalam mixing chamber.

Nosel:

Nosel digunakan untuk meningkatkan kecepatan bubur jet abrasif halus dengan mengorbankan tekanan seperti yang kita ketahui jika kita menurunkan tekanan, kecepatannya akan meningkat. Kecepatan jet akan menjadi sekitar 100-300m/s.

Nosel dapat disesuaikan sehingga pemotongan sudut yang diinginkan dapat dicapai dan material akan dihilangkan oleh erosi tumbukan.

Nosel biasanya terbuat dari tungsten karbida karena dikenakan tingkat keausan yang tinggi. Diameter nosel sekitar 0.2-0.8mm.

Bahan nozzle harus mampu menahan korosi. Nosel terbuat dari penampang melingkar atau persegi panjang dan kepala bisa lurus atau pada sudut kanan.

Abrasive:

Silikon karbida, manik-manik kaca aluminium oksida digunakan sebagai bahan abrasif dalam mesin jet abrasif. Bentuk abrasive bisa teratur atau tidak teratur. Ukuran abrasive adalah sekitar 10 sampai 50 mikron. Laju aliran massa bahan abrasif adalah sekitar 2-20 gram/menit.

Pemilihan abrasive tergantung pada MRR, jenis material kerja, dan jenis akurasi pemesinan yang diperlukan.

Aluminium oksida (Al2O3) ukuran 12, 20, 50 mikron dan baik untuk membersihkan, memotong, dan deburring, Dolomit ukuran 200 mesh dan digunakan untuk Etching dan polishing.

Sodium bicarbonate berukuran 27 mikron dan digunakan untuk Membersihkan, menghaluskan, dan memotong bahan lunak.

Prinsip Kerja Mesin Jet Abrasif:

Prinsip kerja pemesinan jet abrasif melibatkan penggunaan aliran berkecepatan tinggi dari partikel abrasif terkompresi yang dibawa oleh gas bertekanan tinggi melalui nosel pada benda kerja.

Logam akan hilang karena erosi oleh partikel abrasif yang mengenai benda kerja dengan kecepatan yang sangat tinggi. energi tekanan aliran diubah menjadi energi kinetik dan

Oleh karena itu jet kecepatan tinggi diproduksi. Partikel abrasif berkecepatan tinggi menghilangkan material benda kerja dengan aksi pemotongan mikro serta patah getas.

Nosel terbuat dari penampang melingkar atau persegi panjang dan kepala bisa lurus atau pada sudut kanan. Ini dirancang agar kehilangan tekanan karena tikungan, gesekan, seminimal mungkin.

Divergensi aliran jet meningkat sehingga menghasilkan pemotongan yang lebih tidak teratur dan ketidakakuratan yang tinggi.

Pengaruh ukuran butir dan laju aliran bahan abrasif pada laju penghilangan Material:

Pada tekanan tertentu, MRR meningkat dengan peningkatan laju aliran abrasif dan ditentukan oleh ukuran partikel abrasif.

Tetapi setelah mencapai nilai optimum, MRR menurun dengan peningkatan lebih lanjut dalam laju aliran abrasif.

Hal ini disebabkan karena laju aliran massa gas menurun dengan meningkatnya laju aliran abrasif sehingga rasio pencampuran meningkat sehingga akan menurunkan laju penyisihan material karena berkurangnya energi yang tersedia untuk erosi.

Efek kecepatan gas keluar dan kepadatan partikel abrasif:

Kecepatan gas pembawa membawa partikel abrasif berubah secara signifikan dengan perubahan kerapatan partikel abrasif.

Kecepatan keluar gas dapat ditingkatkan ke kecepatan kritis ketika tekanan gas internal mendekati dua kali tekanan di pintu keluar nosel karena kerapatan partikel abrasif adalah nol.

Jika kepadatan partikel abrasif meningkat secara bertahap, kecepatan keluar akan berkurang untuk kondisi tekanan yang sama.

Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa energi kinetik gas digunakan untuk memindahkan partikel abrasif.

Pengaruh rasio pencampuran pada laju penyisihan Material:

Saat laju aliran massa abrasif meningkat, kecepatannya menurun dan dengan demikian akan menurunkan energi yang tersedia untuk erosi dan pada akhirnya laju pemindahan material.

Pengaruh Tekanan Nozzle pada MRR:

Laju aliran abrasif dapat ditingkatkan dengan meningkatkan laju aliran gas pembawa. Ketika tekanan gas internal meningkat, laju aliran massa abrasif meningkat dan dengan demikian MRR meningkat.

Tingkat pemindahan material akan meningkat dengan peningkatan tekanan gas. Energi kinetik partikel abrasif bertanggung jawab untuk menghilangkan material melalui proses erosi.

Video Kerja Pemesinan Jet Abrasif:

Keuntungan Pemesinan Jet Abrasif:

Kelebihan Abrasive Machining berikut adalah:

• Permukaan akhir yang tinggi dapat diperoleh.
• Kedalaman kerusakannya rendah.
• Ini memberikan aksi pemotongan yang keren untuk kaca dan keramik sehingga dapat mengerjakan bahan yang halus dan peka terhadap panas.
• Prosesnya bebas dari obrolan dan getaran karena tidak ada kontak antara pahat dan benda kerja.
• Dalam mesin jet abrasif, biaya modal rendah karena mudah dioperasikan.
• bahan keras (bagian tipis) dapat dikerjakan seperti germanium.
• lubang bentuk rumit dari bahan rapuh dapat dikerjakan dengan mesin.
• Proses pancaran abrasif menghasilkan permukaan yang memiliki ketahanan aus yang tinggi.

Kerugian Pemesinan Jet Abrasif:

Kelemahan Pemesinan Abrasif berikut adalah:

• Kapasitas proses yang lebih kecil karena tingkat penyisihan Material yang rendah.
• Sementara pemesinan bahan abrasif yang lembut tertanam yang akan mengurangi permukaan akhir.
• Akurasi pemotongan terganggu oleh kemiringan lubang karena variasi pancaran abrasif yang tidak dapat dihindari.
• Akurasi kurang baik karena pemotongan yang menyimpang.
• Sistem pengumpulan debu adalah persyaratan dasar untuk mencegah polusi atmosfer dan bahaya kesehatan, sehingga ada biaya tambahan.
• Masa pakai nozzle terbatas (300 jam).
• Bubuk abrasif tidak dapat digunakan kembali karena ujung yang tajam sudah aus dan partikel yang lebih kecil dapat menyumbat nozzle.
• Jarak kebuntuan yang kecil dapat merusak nozzle.
• Akurasi prosesnya buruk karena efek flaring dari pancaran abrasif.
• Lubang yang dalam akan memiliki lancip.
• Proses AJM tidak ramah lingkungan dan menyebabkan polusi.
• Abrasive di udara dapat menyebabkan atmosfer berbahaya.

Aplikasi Pemesinan Jet Abrasive:

Aplikasi Abrasive Machining berikut adalah:

• Digunakan untuk mengikis dan melapisi kaca, keramik, dan refraktori dan lebih ekonomis dibandingkan dengan etsa atau penggilingan.
• Pembersihan lapisan logam seperti lapisan resistif.
• Menghancurkan coran kecil dan memotong garis pemisah dari bagian cetakan injeksi dan tempa.
• Digunakan untuk mengukir nomor registrasi pada kaca yang dikeraskan untuk jendela mobil.
• AJM digunakan untuk memotong komponen tipis yang rapuh seperti germanium, silikon, kuarsa, mika, dll.
• pemesinan jet abrasif digunakan secara efektif untuk fabrikasi modul mikro.
• Deburring etsa, pengeboran, Pemotongan, dan pemolesan bahan keras dan rapuh.
• Dapat digunakan untuk pengerjaan mikro bahan rapuh.
• Ini digunakan dalam pengeboran halus dan pengeboran lubang untuk mikroskop elektronik.
• Digunakan untuk membersihkan cetakan dan rongga logam.
• Membersihkan permukaan dari korosi, cat, lem, dan kontaminan lainnya.
• Deburring jarum bedah dan katup hidrolik, nilon, Teflon, dan Delrin.
• Mengukir di kaca menggunakan masker karet atau logam.