Memahami Manufaktur EDM: Presisi dan Daya dalam Pengambilan Bahan
Manufaktur EDM Secara Singkat
Electrical discharge machining (EDM) adalah metode non-konvensional yang digunakan untuk menghapus material dari benda kerja menggunakan energi termal. Proses EDM sangat mirip dengan pemotongan laser, kecuali bahwa proses EDM tidak memerlukan gaya mekanis untuk melakukan penghapusan. Ini adalah alasan utama mengapa manufaktur EDM dianggap non-tradisional, karena proses-proses tidak selalu perlu diiringi oleh alat pemotong. Proses EDM sangat prevalen, terutama dalam industri pembuatan alat dan cetakan, karena ia memiliki kemampuan untuk bekerja pada material yang sulit diolah seperti titanium atau material dengan bentuk tidak teratur dan kompleks yang sulit diolah dengan frais.
Kedatangan EDM
Sejarah manufaktur EDM harus ditelusuri kembali ke tahun 1950, di mana tim dua ilmuwan Rusia diberikan tugas untuk menemukan cara mencegah tungsten erosi karena kontak percikan. Ini membawa mereka untuk menemukan mesin electrical discharge machining (EDM) pertama pada tahun 1943, yang mampu bekerja pada material seperti tungsten yang sulit diolah. Pada saat yang sama, tim Amerika menemukan model electrical discharge machining lain yang mampu menghapus bor dan kerucut yang patah dari cetakan aluminium. Banyak metode electrical discharge machining nantinya didasarkan pada penemuan mereka, dan kita menyebut penciptaan-penciptaan terakhir ini sebagai die-sink EDM.
Pada tahun 1960, electrical discharge machining tipe potong kabel (yaitu, wire EDM), terutama digunakan untuk membuat cetakan dari baja yang telah dihardening, mulai meledak. Elektroda die dalam wire EDM pada dasarnya adalah kabel. Peralatan electrical discharge machining pada titik ini mampu menghindari erosi dan mencegah kabel patah. Sistem Numerical controlled (NC) pertama kali diterapkan dalam wire EDM pada tahun 1970, dengan mesin wire EDM berbasis NC pertama diproduksi pada tahun 1967. Wire EDM kemudian berkembang menjadi model computer numerical controlled (CNC), yang mampu otomasi dan fleksibilitas pemrograman lebih besar. Mesin wire EDM CNC pertama dibuat pada tahun 1976.
Proses EDM Modern
Selama proses wire electrical discharge machining, sebuah logam ditempatkan dalam cairan dielektrik, dan kabel diumpankan melalui logam yang terendam. Arus listrik diarahkan melalui benda kerja logam untuk menciptakan discharge, atau percikan, yang akan membentuk bentuk yang diinginkan dari logam asli. Ketika elektroda mendekati satu sama lain, intensitas medan listrik tumbuh dan kekuatan cairan dielektrik meningkat dengan konsekuensi. Dalam keadaan ini, arus dapat melewati antara dua elektroda dengan lebih mudah, memungkinkan bentuk logam yang diinginkan untuk secara bertahap terlepas dari logam asli dengan setiap percikan. Setelah bentuk logam yang diinginkan telah terpisah dari logam, proses flushing dapat dilakukan yang menggunakan cairan dielektrik untuk membuang sisa material pada bentuk logam.
Jenis EDM
Teknologi Electrical discharge machining (EDM) telah berkembang begitu drastis sehingga sekarang dapat direpresentasikan oleh tiga kategori utama: wire EDM, sinker EDM, dan EDM drilling:
Wire EDM
Seperti yang telah kita sentuh secara singkat, wire EDM adalah versi yang lebih berkembang dari die sinker EDM yang menggunakan kabel tipis sebagai elektroda. Penggunaan tradisional wire EDM melibatkan pembuatan die, punch, dan insert dari logam keras untuk aplikasi tooling (die/mold). Penggunaan wire EDM however telah diperluas untuk produksi bagian yang sekarang banyak digunakan di banyak industri.
Sinker EDM
Perlu diperhatikan bahwa sinker EDM masih ada hingga hari ini meskipun merupakan salah satu penemuan terawal. Die sinker EDM modern terutama digunakan untuk menghasilkan bentuk rongga kompleks dalam aplikasi tooling, seperti sistem cetak injeksi plastik atau die stempel logam, tetapi juga telah menemukan penggunaan dalam berbagai aplikasi produksi alternatif.
EDM Drilling
Jenis proses electrical discharge machining ini melibatkan penggunaan tabung rongga kecil yang biasanya terbuat dari alloy kuningan atau tembaga untuk erosi lubang ke dalam benda kerja. Metode ini lebih seperti proses persiapan untuk wire EDM dengan menyiapkan lubang awal. Selama bertahun-tahun ia telah dikembangkan untuk memiliki kemampuan menghasilkan lubang kecil, menjadikannya proses electrical discharge machining yang ideal untuk aplikasi niche seperti manufaktur bagian mesin turbin dan alat medis.
Keuntungan dan Kerugian EDM
Manfaat utama menggunakan mesin EDM adalah kemungkinan kerusakan pada logam akibat elektroda tetap relatif rendah (dibandingkan operasi pemesinan lain) berkat pasokan kabel yang berkelanjutan. Selain itu, karena mesin EDM dapat bekerja dengan material keras (namanya wire EDM), sub-mesin untuk perawatan termal tidak diperlukan, sehingga permukaan bentuk logam kurang mungkin menjadi terdistorsi karena tidak ada stres panas pada bentuk logam. Akibatnya, bentuk logam yang lebih kecil dan lebih canggih dapat dengan mudah diolah dengan akurasi tinggi.
Namun, mesin EDM datang dengan beberapa keterbatasan. Misalnya, mekanik yang mahir dalam metode pemesinan tidak mudah ditemukan. Juga, laju pengambilan bahan kadang-kadang lambat, meskipun dapat mempertahankan akurasi tinggi. Mesin EDM juga menimbulkan potensi bahaya terkait penggunaan dielektrik berbasis minyak yang dapat dengan mudah menyebabkan pembakaran jika tidak hati-hati. Dan dalam kasus khusus sinker EDM, membutuhkan waktu dan biaya yang besar hanya untuk membuat elektroda. Selain itu, mekanik sering kali mengalami kesulitan mereproduksi sudut tajam pada benda kerja karena aus elektroda. Sementara konsumsi daya biasanya tinggi selama proses electrical discharge machining, biaya tambahan mungkin terjadi, dan overcut serta aus alat yang berlebihan mungkin juga terjadi selama pemesinan.
