Pemesinan Elektrokimia:Prinsip, Pengerjaan, Peralatan, Aplikasi, Keuntungan dan Kerugian

Hari ini kita akan belajar tentang prinsip pemesinan elektrokimia, cara kerja, peralatan, aplikasi, kelebihan dan kekurangan dengan diagramnya. Pemesinan Elektrokimia adalah proses pemesinan non-tradisional di mana logam dihilangkan dengan pelarutan elektrokimia. Sekarang proses ini banyak digunakan di banyak industri karena operasinya yang menguntungkan. Proses ini dapat mengambil kebalikan dari proses elektroplating.

Pemesinan Elektrokimia (ECM):

Prinsip Pemesinan Elektrokimia:

Pemesinan elektrokimia bekerja berdasarkan hukum Faraday elektrolisis yang menyatakan bahwa jika dua elektroda ditempatkan dalam wadah yang diisi dengan cairan atau elektrolit konduktif dan tegangan DC ampere tinggi diterapkan di atasnya, logam dapat terkuras dari anoda (Terminal positif) dan berlapis pada katoda (Terminal negatif). Ini adalah prinsip dasar pemesinan elektrokimia. Pada proses pemesinan ini, alat dihubungkan dengan terminal negatif baterai (berfungsi sebagai katoda) dan benda kerja dihubungkan dengan terminal positif baterai (berfungsi sebagai anoda). Keduanya ditempatkan dalam larutan elektrolit dengan jarak yang kecil. Ketika arus DC dialirkan ke elektroda, logam dikeluarkan dari benda kerja. Ini adalah dasar dasar pemesinan elektrokimia.

Diagram Pengelasan Elektrokimia

Peralatan:

Sumber daya:

Dalam proses pemesinan elektrokimia, nilai arus searah yang tinggi sekitar 40000A dan nilai beda potensial yang rendah sekitar 10-25V diinginkan. Elektroda ditempatkan pada celah antar elektro yang diinginkan untuk pemesinan. Jika celah antar elektro tidak terlalu kecil, penyihir dapat menghasilkan busur atau tidak terlalu tinggi, penyihir tidak cocok untuk pemesinan. Ini adalah sekitar 1mm. Arus DC bernilai tinggi ini dibentuk dengan mengubah arus AC tiga fasa menjadi arus DC dengan menggunakan Silicon Controlled Rectifier.

Sistem suplai dan pembersihan elektrolit:

Ini terdiri dari sistem perpipaan, tangki penyimpanan, pompa, katup kontrol, pengukur tekanan, koil pemanas atau pendingin dll. Dalam proses elektrokimia, logam dikeluarkan dari lumpur bentuk benda kerja yang harus dihilangkan dari elektrolit. Sistem ini mengontrol aliran dan pembersihan larutan elektrolit ke dalam wadah. Sistem perpipaan terbuat dari baja SS, plastik yang diperkuat serat kaca, MS berlapis plastik atau bahan anti korosif serupa lainnya. Kapasitas tangki sekitar 500 galon untuk per 10000A arus.

Alat dan sistem umpan Alat:

Alat dibuat dari bahan anti korosi karena harus tahan lama di lingkungan korosif. Itu juga harus memiliki konduktivitas termal yang tinggi dan mudah dikerjakan. Keakuratan dimensi dan penyelesaian permukaan benda kerja secara langsung tergantung pada dimensi pahat. Bagian pahat tersebut, yang tidak diperlukan untuk pemesinan, harus diisolasi dengan baik karena kurangnya insulasi cenderung menyebabkan pemesinan yang tidak diinginkan yang memberikan ketidakakuratan dimensi.

Benda kerja dan sistem penahan benda kerja:

Dalam proses ini, benda kerja harus dapat menghantarkan listrik dengan baik. Hanya bahan konduktif listrik yang dapat dikerjakan dengan metode ini. Benda kerja mengambil sebagai anoda dalam proses ini. Perangkat penahan kerja harus memiliki sifat non-konduktif.

Kerja Pemesinan Elektrokimia:

Pemesinan elektrokimia bekerja terbalik dengan proses elektroplating. Logam dihilangkan dari anoda menjadi elektrolit dan diubah menjadi bentuk terak dengan mereaksikan ion berlawanan yang tersedia dalam elektrolit. Proses ini bekerja sebagai berikut.

• Dalam ECM, elektrolit dipilih sedemikian rupa sehingga tidak ada pelapisan pada alat dan bentuk alat tetap tidak berubah. Umumnya NaCl ke dalam air mengambil sebagai elektrolit.
• Alat terhubung ke terminal negatif dan pekerjaan terhubung ke terminal positif.
• Ketika arus melewati elektroda, reaksi terjadi pada anoda atau benda kerja dan pada katoda atau alat. Untuk memahami cara kerja yang benar, mari kita ambil contoh atau pemesinan baja karbon rendah.
• Karena beda potensial, disosiasi ion terjadi dalam elektrolit.

NaCl     ↔     Na+     +    Cl-                              H2O     ↔      H+    +  OH-

• Bila beda potensial diterapkan antara benda kerja dan pahat, ion positif bergerak menuju pahat dan ion negatif menuju benda kerja.
• Dengan demikian ion hidrogen bergerak menuju alat. Saat hidrogen mencapai alat, dibutuhkan beberapa elektron darinya dan diubah menjadi bentuk gas. Gas ini masuk ke lingkungan.
• Ketika ion hidrogen mengambil elektron dari alat, itu menciptakan kekurangan elektron dalam campuran. Untuk mengimbanginya, ion besi dibuat di benda kerja (anoda) yang memberikan jumlah elektron yang sama dalam campuran .

2H+     +      2e-    =      H2 ↑   di Katoda                                Fe      =     Fe+ +    +     2e-      di Anoda 

• Ion besi ini bereaksi dengan ion klorin atau ion hidroksil yang berlawanan dan mendapatkan endapan dalam bentuk lumpur.

Besi (Fe)       ↔         Fe++      +      2e-                                Fe++    +     2Cl-           FeCl2                                Fe++    +     2(OH)-             Fe(OH)                                Fecl2      +      2(OH)-               Fe(OH)2     +      2Cl  

• Ini akan memberikan besi atau besi menjadi elektrolit dan menyelesaikan proses pemesinan. Proses pemesinan ini memberikan permukaan akhir yang lebih tinggi karena pemesinan dilakukan atom demi atom.

Untuk pemahaman yang lebih baik tonton video berikut.

Aplikasi:

• ECM digunakan untuk melakukan pemesinan disk atau bilah rotor turbin.
• Dapat digunakan untuk memasang collet berdinding sangat tipis.
• ECM dapat digunakan untuk menghasilkan profil internal kamera internal.
• Produksi cincin satelit dan batang penghubung, pemesinan roda gigi dan profil panjang, dll.

Kelebihan dan Kekurangan:

Keuntungan:

• Ini dapat mengerjakan permukaan yang sangat rumit.
• Satu pahat dapat digunakan untuk mengerjakan sejumlah besar benda kerja. Secara teoritis tidak terjadi keausan pahat.
• Pemesinan logam tidak bergantung pada kekuatan dan kekerasan pahat.
• ECM memberikan permukaan akhir yang sangat tinggi.

Kekurangan:

• Biaya awal mesin yang tinggi.
• Sistem desain dan perkakas rumit.
• Properti kelelahan permukaan mesin dapat dikurangi.
• Bahan nonkonduktif tidak dapat dikerjakan dengan mesin.
• Blind hole tidak dapat dikerjakan dari ECM.
• Persyaratan ruang dan luas lantai lebih tinggi dibandingkan dengan pemesinan konvensional.

Ini semua tentang prinsip pemesinan elektrokimia, cara kerja, peralatan, aplikasi, kelebihan dan kekurangan. Jika Anda memiliki pertanyaan tentang artikel ini, tanyakan dengan berkomentar. Jika Anda menyukai artikel ini, jangan lupa untuk membagikannya di jejaring sosial Anda. Terima kasih telah membacanya.