Electrical Discharge Machining (EDM): Panduan Lengkap untuk Insinyur
CNC machining adalah proses manufaktur subtratif yang menggunakan alat pemotong yang dikendalikan komputer untuk menghapus material dari workpiece padat, mengungkapkan bagian yang jadi. Teknik ini cepat, kompatibel dengan berbagai macam material dan volume produksi. Sejumlah proses berada di bawah cakupan CNC machining, termasuk CNC turning, CNC milling, cutting, engraving, dan electrical discharge machining (EDM).
EDM bukan proses CNC machining yang paling umum tersedia, tetapi banyak insinyur telah mulai menjelajahi nilainya untuk menciptakan fitur bagian yang sebaliknya tidak dapat di-mesin.
Faktanya, Zion Market Research memperkirakan industri electrical discharge machining akan tumbuh menjadi hampir $8 miliar pada tahun 2024. Inilah semuanya yang harus diketahui insinyur tentang electrical discharge machining state of the art, dari cara kerjanya hingga aplikasi yang paling cocok.
Apa itu electrical discharge machining?
Electrical discharge machining adalah proses manufaktur yang sangat presisi yang menggunakan listrik untuk menghapus material dari workpiece alih-alih alat pemotong. Faktanya, workpiece tidak disentuh oleh alat sama sekali. Sebaliknya, muatan listrik frekuensi tinggi menghancurkan material molekul demi molekul untuk membuat potongan yang tajam.
Selama proses electrical discharge machining, sebuah elektroda yang terbuat dari tembaga, kuningan, grafit, atau tungsten didekatkan sejauh sehelai rambut dari workpiece yang konduktif listrik yang akan di-mesin. Kemudian, tegangan antara elektroda dan workpiece dinaikkan hingga terjadi electrical discharge, atau spark.
Proses ini diulang pada frekuensi tinggi (sekitar 10KHz) dan saat spark terbang antara elektroda dan workpiece, potongan kecil tertinggal di permukaan material. Untuk menghentikan electrical discharge dan mencegah spark menghantar listrik antara elektroda dan workpiece, bagian yang jadi kemudian direndam dalam fluida dielektrik.
Secara umum, electrical discharge machining paling cocok untuk produksi volume rendah bagian yang sangat presisi. EDM sering digunakan untuk membuat cetakan, mat koin, turbin mesin jet, dan komponen untuk alat medis.
Jenis-jenis electrical discharge machining
Wire EDM menggunakan kawat tipis tembaga atau kuningan — yang bertindak sebagai elektroda — untuk memotong ke dalam workpiece. Selama pemesinan, kawat terus-menerus terurai dari umpan otomatis dengan gulungan dalam pola yang diatur dengan hati-hati. Pendekatan ini bekerja dengan andal, tetapi insinyur harus mengetahui bahwa kawat harus dapat melewati seluruh workpiece. Ini menciptakan potongan dua dimensi dalam bagian tiga dimensi, yang sering menghasilkan hasil serupa dengan metode CNC machining tradisional.
Sinker EDM dapat menciptakan bentuk rongga kompleks untuk aplikasi alat dan cetakan seperti cetakan injeksi plastik. Proses ini memerlukan elektroda grafit atau tembaga yang telah di-mesin sebelumnya untuk membentuk "positif" dari bentuk yang diinginkan. Elektroda kemudian ditekan ke dalam workpiece, menciptakan negatif dari bentuk asli.
Hole drilling EDM, seperti yang namanya menunjukkan, khusus digunakan untuk membuat lubang. Elektroda untuk proses ini berbentuk tabung, memungkinkan fluida dielektrik mengalir melalui tengah elektroda itu sendiri.
Keuntungan dan kerugian electrical discharge machining
Electrical discharge machining cocok untuk menciptakan bagian yang sangat presisi yang harus cocok dengan sempurna. Insinyur harus mempertimbangkan untuk menggunakan EDM jika mereka perlu bekerja dengan logam seperti titanium kekuatan tinggi atau baja yang keras yang sulit di-mesin menggunakan CNC machining tradisional. EDM juga sangat efektif untuk aplikasi pembuatan lubang.
Keuntungan utama electrical discharge machining adalah ia dapat memberikan tim desain kebebasan yang lebih besar. Karena electrical discharge machining adalah proses manufaktur non-contact, tim produk dapat merancang bagian dengan dinding tipis atau fitur berselang-seling tanpa khawatir tentang defleksi. Selain itu, sudut internal tajam dengan radius sekecil 0,001 inci kini mungkin dengan EDM.
Dibandingkan dengan bentuk pemesinan lainnya, EDM cenderung memperluas pool material yang layak bagi tim; proses ini memungkinkan mereka untuk menghemat uang saat memesin logam mahal seperti emas atau platinum karena ia menghasilkan hampir tidak ada kehilangan material.
Meskipun memiliki keuntungan ini, electrical discharge machining bukan pilihan terbaik untuk setiap aplikasi. Electrical discharge machining tidak sangat efisien energi, dan cenderung lambat dan mahal. Selain itu, tim harus waspada bahwa melakukan EDM memerlukan set keterampilan yang sangat spesifik — jika tim internal mereka tidak terlatih dalam EDM, mereka harus mengoutsource produksi atau berisiko membuang waktu dan sumber daya pada pelatihan pemesin. Tim produk harus yakin untuk menimbang pertimbangan ini di awal.
Menguasai electrical discharge machining
Electrical discharge machining adalah proses manufaktur yang sangat presisi yang memungkinkan tim produk untuk menciptakan bentuk dan kedalaman kompleks yang akan mustahil diciptakan menggunakan alat pemotong standar. EDM juga menawarkan finishing permukaan yang superior, dan memungkinkan tim produk untuk bekerja dengan logam mahal sambil memitigasi biaya kehilangan material.
Namun, penting untuk tetap mengingat biaya yang terkait dan kecepatan produksi yang relatif lambat dari EDM, yang membuat proses ini kurang dari ideal untuk sejumlah aplikasi. Mitra manufaktur yang berpengalaman dapat membantu memastikan bahwa tim produk telah memilih proses manufaktur dan material terbaik untuk proyek berikutnya mereka.
Bagi tim produk yang ingin mengoptimalkan desain bagian, mempersingkat waktu produksi, dan menghemat biaya cetakan dengan CNC machining jenis apa pun, Fast Radius dapat membantu. Kemampuan pemesinan internal kami pasti akan cocok dengan kebutuhan setiap tim produk, dan kami menyediakan dukungan dan layanan konsultasi 360 derajat selama fase pengembangan produk, produksi, dan fulfillment setiap proyek. Kami juga dapat membantu memandu insinyur yang ingin bereksplorasi dan melihat apa yang ditawarkan electrical discharge machining. Hubungi kami hari ini untuk memulai — kami siap!
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang segala sesuatu yang terkait dengan CNC machining, kunjungi artikel terkait kami di pusat pembelajaran Fast Radius.
Siap untuk membuat bagian Anda dengan Fast Radius?
Mulai penawaran Anda
