Jenis proses pemesinan konvensional dan non-konvensional

Ada berbagai cara atau teknik pemesinan yang dikategorikan menjadi konvensional dan non-konvensional. Produksi atau manufaktur secara sederhana dapat didefinisikan sebagai proses penambahan nilai di mana utilitas rendah dan bahan baku bernilai diubah menjadi utilitas tinggi dan produk bernilai dengan dimensi, bentuk, dan hasil akhir tertentu yang memberikan beberapa kemampuan fungsional karena sifat material yang tidak memadai dan ukuran yang buruk atau tidak teratur, bentuk, dan selesaikan.

Dalam artikel ini, Anda akan mengetahui jenis proses pemesinan konvensional dan non-konvensional dan operasinya.

Jenis proses pemesinan

Proses pemesinan dikategorikan menjadi dua; proses pemesinan konvensional dan non-konvensional.

Pemesinan konvensional:

Proses pemesinan konvensional adalah proses pemesinan yang dilakukan dengan cara tradisional, yaitu tanpa menggunakan metode yang canggih. Akibatnya, metode pemesinan ini juga dikenal sebagai pemesinan tradisional. Alat pemotong titik tajam, seperti alat lancip di mesin bubut untuk lancip, digunakan dalam teknik ini untuk pemesinan. Berikut ini adalah jenis-jenis proses pemesinan konvensional:

Mesin Pembalik

Mesin pembubut logam horizontal, sering dikenal sebagai mesin bubut, adalah yang paling signifikan dari semua peralatan mesin. Banyak prinsip mekanis intinya termasuk dalam desain peralatan mesin lainnya, menjadikannya bapak dari semua peralatan mesin lainnya. Mesin bubut adalah alat mesin sederhana yang dapat digunakan untuk berbagai operasi termasuk memutar, menghadapi, dan pengeboran. Itu berputar dan mengebor dengan alat pemotong satu titik. Prosedur pembubutan termasuk pembubutan bentuk silinder lurus atau runcing, alur, bahu, dan ulir sekrup, serta menghadap permukaan datar di ujung potongan silinder, dan memerlukan pemotongan logam ekstra dari diameter luar benda kerja dalam bentuk chip. Operasi pemesinan lubang yang paling umum, seperti pengeboran, pengeboran, reaming, counterboring, countersinking, dan threading dengan alat satu titik atau tap, termasuk dalam operasi silinder internal.

Mesin gerinda

Mesin gerinda menggunakan roda abrasif yang berputar, juga dikenal sebagai roda gerinda atau sabuk abrasif, untuk menghilangkan serpihan mikroskopis dari bagian logam. Yang paling tepat dari semua teknik pemesinan dasar adalah penggilingan. Benda keras atau lunak digiling hingga toleransi plus atau minus 0,0001 inci menggunakan mesin gerinda modern (0,0025 milimeter). (1) silinder polos, (2) silinder internal, (3) tanpa pusat, (4) permukaan, (5) off-hand, (6) khusus, dan (7) mesin gerinda sabuk abrasif adalah beberapa jenis yang paling umum mesin penggiling.

Pembentuk dan perencana

Alat satu titik digunakan untuk mengerjakan permukaan datar, alur, bahu, slot-T, dan permukaan sudut selama operasi pembentukan dan perencanaan. Pembentuk terbesar dapat memproses komponen hingga panjang 36 inci dan memiliki langkah pemotongan 36 inci. Alat pemotong pembentuk berosilasi, memotong pada langkah maju dan secara otomatis mengumpankan benda kerja ke arah pahat pada langkah kembali. Mesin perencanaan mirip dengan pembentuk; namun, mereka dapat menangani benda kerja yang lebih panjang. Beberapa perencana dapat memotong potongan sepanjang 50 kaki. Benda kerja ditahan di tempatnya oleh meja bolak-balik yang memindahkannya di bawah alat pemotong. Setelah setiap langkah pemotongan, pahat ini, yang tetap diam selama langkah pemotongan, secara otomatis diumpankan ke dalam benda kerja.

Mesin penggilingan

Dalam jenis proses pemesinan ini, benda kerja diumpankan ke alat pemotong berputar yang disebut pemotong frais di mesin penggilingan, yang memotong logam. Untuk berbagai operasi penggilingan, pemotong dengan berbagai bentuk dan ukuran ditawarkan. Permukaan datar, lekukan, bahu, permukaan miring, pas, dan slot-T semuanya dipotong dengan mesin frais. Untuk memotong bentuk cekung dan alur cembung, sudut pembulatan, dan gigi pemotong gigi, berbagai pemotong gigi bentuk digunakan. Mesin penggilingan datang dalam berbagai gaya, yang dapat dikategorikan sebagai berikut:(1) mesin lutut-dan-kolom standar, termasuk versi horizontal dan vertikal; (2) tipe tempat tidur atau mesin manufaktur; dan (3) mesin penggilingan tujuan khusus.

Mesin bor

Mesin bor, juga dikenal sebagai mesin bor, menggunakan bor putar untuk membuat lubang pada logam. Mereka juga menggunakan berbagai alat pemotong lain untuk menyelesaikan operasi pemesinan lubang dasar seperti reaming, boring, counterboring, countersinking, dan tapping ulir internal dengan attachment tapping.

Tekan

Menggunting, mengosongkan, membentuk, menggambar, membengkokkan, menempa, membuat coining, mengacaukan, flanging, meremas, dan memalu adalah beberapa operasi yang digunakan untuk membuat bagian logam. Semua operasi ini memerlukan mesin press yang memiliki ram yang dapat dipindahkan yang dapat ditekan pada landasan atau alas. Gravitasi, sambungan mekanis, sistem hidraulik, atau pneumatik semuanya dapat digunakan untuk memberi daya pada ram yang bergerak.

Pemesinan non-konvensional:

Proses pemesinan tradisional didasarkan pada gagasan bahwa pahat lebih keras daripada benda kerja. Namun, beberapa bahan terlalu keras atau rapuh untuk dikerjakan menggunakan proses tradisional. Penggunaan paduan berbasis nikel dan titanium yang sangat keras dalam mesin penerbangan, misalnya, telah memicu minat pada teknik permesinan nontradisional, terutama "metode listrik." Di bawah ini adalah berbagai jenis teknik pemesinan non-konvensional:

Pemesinan berkas elektron (EBM)

Dalam material apa pun, proses EBM digunakan untuk memotong lubang dan slot halus. Seberkas elektron berkecepatan tinggi difokuskan pada benda kerja di ruang vakum. Ketika elektron bertabrakan dengan benda kerja, energi kinetiknya diubah menjadi panas, yang menguapkan sebagian kecil material. Karena tumbukan dengan molekul gas, elektron tidak tersebar di ruang hampa. EBM dapat memotong lubang sekecil 0,001 inci (0,025 mm) dengan diameter atau slot sesempit 0,001 inci pada material dengan ketebalan hingga 0,250 inci (6,25 milimeter). Di sektor semikonduktor, EBM juga digunakan sebagai alternatif metode produksi optik ringan.

Pemesinan pelepasan listrik (EDM)

EDM adalah proses disintegrasi bahan penghantar listrik seperti baja yang dikeraskan atau karbida dengan mengarahkan pelepasan percikan listrik frekuensi tinggi dari grafit atau alat logam lunak, yang berfungsi sebagai elektroda. Elektroda dan benda kerja direndam dalam cairan dielektrik, dan mekanisme umpan mempertahankan celah percikan antara elektroda dan benda kerja sebesar 0,0005 hingga 0,020 inci (0,013 hingga 0,5 milimeter). Partikel-partikel itu dibuang saat pelepasan percikan meleleh atau menguapkan partikel-partikel kecil dari benda kerja, dan elektroda maju. Prosedur ini digunakan untuk mesin mati, cetakan, lubang, slot, dan rongga dari hampir semua bentuk. Ini akurat tetapi lambat.

Pemesinan elektrokimia (ECM)

ECM mereplikasi elektroplating secara terbalik. Dalam proses ini, logam dilarutkan dari benda kerja dengan arus searah pada tingkat yang terkendali dalam sel elektrolitik. Benda kerja berfungsi sebagai anoda dan dipisahkan dari pahat yang berfungsi sebagai katoda, dengan jarak 0,001 hingga 0,030 inci (0,025 hingga 0,75 milimeter). Elektrolit, yang umumnya merupakan larutan garam berair, dituangkan melintasi celah antar-elektroda di bawah tekanan, mengeluarkan logam yang terlarut dari benda kerja. Benda kerja anoda dikerjakan dengan mesin menjadi bentuk pelengkap saat satu elektroda bergerak lebih dekat ke yang lain untuk mempertahankan jarak yang konsisten. Kurangnya keausan pahat dan kemampuan untuk memproses benda kerja yang lebih keras dengan pahat katoda yang lebih lunak adalah dua keunggulan ECM. ECM digunakan di mesin pesawat terbang dan industri mobil untuk deburring, pengeboran lubang kecil, dan pemesinan bilah turbin yang sangat keras, antara lain.

Pemesinan berkas ion (IBM)

Aliran atom bermuatan (ion) gas inert, seperti argon, dipercepat oleh energi tinggi dalam ruang hampa dan diarahkan ke benda kerja padat di IBM. Dengan memberikan energi dan momentum ke atom di permukaan benda, sinar menghilangkan atom dari benda kerja. Ketika sebuah atom bertabrakan dengan sekelompok atom pada benda kerja, antara 0,1 sampai 10 atom terlepas dari bahan benda kerja. IBM digunakan dalam industri semikonduktor dan dalam produksi lensa asferis karena memungkinkan pemesinan yang presisi untuk hampir semua material. Membuat tekstur permukaan untuk meningkatkan daya rekat, menghasilkan permukaan yang bersih secara atomik pada perangkat seperti cermin laser, dan mengubah ketebalan lapisan tipis adalah contoh penggunaan teknologi.

Pemesinan laser (LM)

LM adalah teknik untuk memotong logam atau bahan tahan api yang melibatkan peleburan dan penguapan bahan dengan sinar laser yang intens. Pengeboran dengan laser digunakan untuk memotong lubang mikroskopis (0,005 hingga 0,05 inci [0,13 hingga 1,3 milimeter]) pada bahan yang terlalu keras untuk diproses menggunakan metode standar, meskipun faktanya membutuhkan energi karena zat tersebut harus dilebur dan diuapkan untuk dihilangkan. Pengeboran laser berlian yang akan digunakan sebagai cetakan untuk menggambar kawat adalah aplikasi yang populer. Pengeboran dan pemotongan keramik dan substrat untuk sirkuit terpadu juga dilakukan menggunakan laser, dan industri dirgantara menggunakan laser yang dikontrol CNC untuk memotong profil dan mengebor lubang di bagian-bagian mesin.

Pemesinan busur plasma (PAM)

PAM adalah plasma-arc, atau tungsten inert-gas-arc, teknik obor untuk memotong logam. Obor menembakkan semburan kecepatan tinggi dari gas terionisasi suhu tinggi (plasma) yang memotong benda kerja dengan melelehkan dan memindahkan material. Zona plasma dapat mencapai suhu 20.000° hingga 50.000° F (11.000° hingga 28.000° C). Sebagian besar logam, termasuk yang tidak berhasil dipotong dengan obor oxyacetylene, dapat dipotong dengan metode ini. Teknik PAM telah digunakan untuk memotong paduan aluminium setebal enam inci (15 sentimeter) dan baja tahan karat hingga empat inci (10 sentimeter) tebal menggunakan obor tugas berat. Pemotongan profil pelat datar, pemotongan alur baja tahan karat, dan mesin bubut baja yang dikeraskan dan dikeraskan secara besar-besaran adalah aplikasi untuk prosedur ini.

Metode lain dari proses pemesinan non-konvensional meliputi:

Pemesinan ultrasonik (USM)

Di USM, material dikeluarkan dari benda kerja dengan menggetarkan partikel abrasif dalam bubur air yang bersirkulasi melalui ruang rapat antara pahat bergetar dan benda kerja pada frekuensi tinggi. Alat yang berbentuk seperti rongga yang akan dibuat berosilasi pada 19.000 hingga 40.000 hertz dengan amplitudo sekitar 0,0005 hingga 0,0025 inci (0,013 hingga 0,062 milimeter) (siklus per detik). Pahat menghilangkan material dengan menggetarkan butiran abrasif pada permukaan benda kerja. Pemesinan ultrasonik umumnya digunakan untuk memotong bahan keras dan rapuh yang mungkin atau mungkin bukan konduktor atau isolator listrik.

Pemotongan bahan semikonduktor (seperti germanium), pengukiran, pengeboran lubang halus pada kaca, dan pemesinan keramik dan batu mulia semuanya merupakan aplikasi USM yang sering dilakukan. Pengeboran twist ultrasonik adalah versi modifikasi dari prosedur di mana alat ultrasonik diputar terhadap benda kerja tanpa perlu bubur abrasif. Jenis USM ini memiliki lubang bor sekecil 80 mikrometer.

Pemesinan kimia (CHM)

Dengan menggunakan tindakan kimia terkontrol, teknik nonelektrik ini menghilangkan logam dari lokasi tertentu atau umum. Untuk melindungi tempat-tempat yang tidak perlu disingkirkan, dapat digunakan selotip. Prosedurnya mirip dengan yang digunakan untuk membuat cetakan logam dan pelat pengukiran. Pengosongan kimia, yang digunakan untuk memotong kosong komponen logam tipis, dan penggilingan kimia, yang digunakan untuk menghilangkan logam dari bagian tertentu atau keseluruhan bagian logam, adalah dua jenis teknik pemesinan kimia.

Pemesinan fotokimia (PCM)

PCM adalah cabang CHM yang menggunakan kombinasi teknik fotografi dan etsa kimia untuk membuat komponen dan perangkat dalam berbagai logam, terutama baja tahan karat.

Pemesinan jet air

Air disemprotkan melalui nozel kecil pada tekanan yang sangat tinggi untuk memotong bahan termasuk polimer, pasangan bata, dan kertas dalam proses pemesinan jet air. Pemesinan water-jet memiliki beberapa keunggulan dibandingkan metode lain:tidak menghasilkan panas, benda kerja tidak terdistorsi selama pemesinan, proses dapat dimulai di mana saja pada benda kerja, tidak diperlukan persiapan pra-pemesinan, dan prosedur menghasilkan gerinda minimal. Untuk meningkatkan kecepatan pemindahan material, abrasif kadang-kadang ditambahkan ke air, terutama dalam operasi finishing. Saat menggunakan pendekatan ini, bisnis lepas pantai menggunakan air asin sebagai fluida kerjanya.

Itu saja untuk artikel ini di mana berbagai jenis proses pemesinan konvensional dan non-konvensional sedang dibahas. Saya harap Anda mendapatkan banyak dari membaca, jika demikian, silakan berbagi dengan siswa lain. Terima kasih telah membaca, sampai jumpa!