Pengasahan Elektrokimia: Mengurai Kompleksitas dan Keunggulannya

Apa yang membuatnya menjadi metode pengasahan yang spesial — dan jarang?

Salah satu prinsip dasar pengasahan elektrokimia adalah bahwa itu adalah versi dari pengasahan permukaan dan namun merupakan kategori tersendiri. Itu karena beberapa keterampilan inherent dari proses elektrokimia.

Faktanya, salah satu paradoks pengasahan elektrokimia adalah bahwa itu adalah cara yang buruk untuk melakukan pengasahan permukaan tradisional!

Jadi, mengapa orang melakukan metode elektrokimia? Dan apa yang membuatnya menjadi niche yang menarik?

Menghapus Material dengan Tindakan Elektrokimia dan Atsiratif

Seorang bisa mengatakan bahwa proses pengasahan elektrokimia adalah kombinasi antara pengasahan permukaan dan kimia. Proses ini “mengasah” logam menggunakan aktivitas elektrolitik dan tindakan fisik dari roda pengasahan yang diisi muat listrik.

Secara khusus, metode elektrokimia menggabungkan tindakan atsiratif ringan dengan pelarutan anodis material dalam kehadiran cairan konduktif. Dengan demikian, logam terdekomposisi oleh arus DC yang mengalir antara roda pengasahan yang diisi muat negatif (katoda) dan workpiece yang diisi muat positif (anoda).

Berbeda dengan banyak metode pengasahan tradisional, pengasahan elektrokimia bekerja pada berbagai macam logam tanpa mengira kekakuan atau kekuatan material. Namun, ini memerlukan logam yang diasah untuk konduktif dan bereaksi elektrokimiawi.

Variabel dalam “Resep” Pengasahan Elektrokimia

Setiap jenis logam yang mungkin Anda inginkan untuk diasah memiliki persyaratan kimia dan konduktivitas spesifik. Presisi proses pengasahan elektrokimia bergantung pada mendapatkan resep yang tepat.

Itu mencakup mencari keseimbangan yang tepat dalam empat variabel kunci:

• Voltase — Sumber daya DC voltase rendah memberikan lebih sedikit tindakan elektrokimia dan lebih banyak tindakan atsiratif. Voltase yang lebih tinggi memberikan kebalikannya — lebih banyak elektrokimia dan lebih sedikit atsiratif — tetapi hati-hati! Terlalu banyak voltase dapat menyebabkan listrik semburan.
• Aliran Elektrolit — Harus ada aliran yang cukup untuk menciptakan sel elektrokimia dan menyelesaikan proses pengasahan. Namun, terlalu banyak aliran elektrolit dapat menghapus logam di luar area yang ditargetkan untuk diasah.
• Laju Pemakanan — Seperti dengan voltase rendah vs. tinggi, laju pemakanan material berdampak pada tindakan elektrokimia dan atsiratif. Dalam hal ini, laju pemakanan yang lebih lambat menghasilkan lebih banyak tindakan elektrokimia dan lebih sedikit gaya atsiratif, sementara laju pemakanan yang lebih cepat meningkatkan tindakan atsiratif.
• Jenis Roda — Sementara roda yang berbeda dapat digunakan dalam pengasahan elektrokimia, roda harus konduktif. Dengan demikian, roda pengasahan mirip dengan roda partikel abrasif terikat tradisional tetapi unik untuk proses ini, roda diinfus dengan jumlah tembaga yang tinggi untuk membuatnya konduktif.

Perbandingan dengan Metode Lainnya

Seperti dengan metode pemotongan elektrokimia (ECC) yang terkadang digunakan untuk pemotongan 2-sumbu, dengan pengasahan elektrokimia ada rasio yang harus dikendalikan dan dimanipulasi antara material yang sebenarnya dihilangkan secara atsiratif dan erosi dari reaksi elektrokimia.

Itu berarti proses ini tidak terpengaruh oleh masalah seperti loading atau glazing roda. Selain itu, roda pengasahan memiliki umur yang lebih panjang — hingga 50 kali lebih lama — dan ada kebutuhan yang lebih jarang untuk truing dan dressing dibandingkan dengan metode pengasahan abrasif tradisional.

Proses pengasahan elektrokimia memiliki beberapa sempalan dengan pengasahan creap-feed, karena keduanya memasok material lebih lambat dari pengasahan permukaan konvensional. Namun, sementara creap-feed dapat digunakan untuk meningkatkan finishing permukaan, metode itu dirancang terutama untuk menghapus sejumlah besar material dalam satu kali lewat.

Berbeda dengan pengasahan mekanis tradisional, pengasahan elektrokimia menghasilkan sedikit atau tidak ada panas atau stres yang dapat merusak komponen yang sensitif dan mengeras atau merusak logam yang diasah. Metode ini juga umumnya lebih efisien dan hemat biaya daripada proses non-tradisional seperti wire dan die-sinker electrical discharge machining (EDM).

Tetapi seperti yang kita katakan di atas, pengasahan elektrokimia terutama adalah proses erosi, yang mendekomposisi workpiece. Selain itu, material yang dihapus tertinggal dalam larutan konduktif. Oleh karena itu, cairan harus diganti secara berkala untuk mempertahankan kimia dan konduktivitas yang tepat.

Pengasahan elektrokimia dapat mencapai finishing permukaan 16 Ra microinch. Namun, proses ini menghasilkan finishing yang tidak berkilau alih-alih finishing yang sangat berkilau dari pengasahan abrasif. Itu karena tidak ada penyampelan logam seperti pada pengasahan konvensional.

Itu bisa menjadi keuntungan atau kerugian, tergantung pada aplikasi. Misalnya, dalam sealing kaca ke logam, penyampelan adalah karakteristik yang diinginkan — sebenarnya, itu adalah intinya. Jadi, pengasahan elektrokimia tidak akan pernah digunakan untuk aplikasi ini.

Penggunaan Proses Pengasahan Elektrokimia

Jika pekerjaan dapat dipindahkan, pengasahan elektrokimia dapat digunakan untuk mencapai berbagai permukaan datar. Misalnya, untuk industri alat medis, proses ini digunakan untuk menciptakan produk seperti:

• Jarum multiple-bevel
• Stylets
• Trocars
• Lancets

Namun, proses ini membutuhkan banyak fixture bersama dengan resep yang tepat untuk kimia setiap logam dan konduktivitas spesifiknya. Itu menambah waktu (dan biaya) pada proses.

Seberapa cepat proses diselesaikan juga tergantung pada diameter dan ketebalan dinding bagian, serta faktor seperti kompleksitas konfigurasi akhir dan seberapa jauh tepi mungkin perlu dibulatkan.

Selain itu, ada paradoks lain jika Anda mencoba membuat sesuatu yang tajam, apakah itu sudut, dengan radius minimal atau tidak, atau sebenarnya pisau pemotong. Dan itu adalah, karena properti kimia dan fisiknya, setiap proses pemesinan elektrokimia menghapus titik tajam pada logam.

Kombinasi listrik yang tertarik padanya dan kimia yang bekerja pada diameter tipis akan secara harfiah membulatkan sudut lancip pada ujung akhir logam.

Solusi menarik dalam proses pengasahan elektrokimia adalah menciptakan burr kecil dan kemudian melakukan electropolish burr tersebut, sehingga meninggalkan titik yang tajam sebaik mungkin. Langkah ini harus dilakukan sebagai proses sekunder agar tidak menghilangkan fitur sudut lancip.

Kompleksitas Semakin Bertambah

Sekarang kita melihat bahwa proses pengasahan elektrokimia sebenarnya adalah kombinasi dari tiga hal: pengasahan permukaan dan kimia dan fixture. Dan ketiganya tidak terpisahkan satu sama lain.

Tidak ada alasan yang baik untuk menggunakan mesin pengasahan elektrokimia hanya untuk aspek pengasahan permukaannya. Misalnya, Anda tidak akan menggunakannya untuk mencapai finishing permukaan dan kesejajaran pada blok logam, karena proses elektrokimia akan secara dasar merosot blok tersebut.

Salah satu alasan mungkin Anda melakukannya adalah karena Anda dapat menghapus lebih banyak material menggunakan tindakan elektrokimia sebagai pengcepat. Namun, untuk berbagai alasan, pengasahan creap-feed akan menjadi cara yang jauh lebih hemat untuk mencapai efek yang sama.

Faktanya, salah satu kekurangan pengasahan elektrokimia adalah kompleksitasnya itu sendiri. Ini menjadi sangat rumit untuk menggabungkan semua persyaratannya:

• Tindakan mekanis dari pengasahan permukaan kompleks dan fixture yang dapat digerakkan
• Resep untuk kimia yang sempurna dan arus, voltase, dan ampere yang tepat — resep yang berbeda untuk setiap logam
• Erosi inherent dari proses pada mesin itu sendiri

Selain itu, proses ini tidak terotomatisasi dengan baik, jadi tidak terlalu efisien. Misalnya, biasanya membutuhkan beberapa operator atau, mungkin saat ini, robot untuk memuat dan memuat ulang kartridg untuk menjaga proses tetap berjalan.

Namun, salah satu keuntungan pengasahan elektrokimia adalah jika Anda dapat memanipulasi bagian menggunakan fixture otomatis yang bergerak pada permukaan mesin pengasahan permukaan, maka Anda dapat melakukan beberapa hal yang menarik.

Dan hasilnya benar-benar unik untuk pengasahan elektrokimia.

Apa Pilihan Terbaik Anda?

Proses pengasahan elektrokimia adalah metode yang sangat spesialisasi, menempati niche yang sangat kecil dalam pemesinan. Faktanya, proses ini dilakukan oleh sangat sedikit perusahaan dan memiliki aplikasi yang terbatas.

Namun, mitra manufaktur Anda dapat bekerja sama dengan Anda untuk membantu menentukan metode mana — apakah elektrokimia atau proses lain — yang merupakan pilihan terbaik untuk aplikasi pengasahan presisi Anda.