EDM dan WIRECUT

Wire Cut



Proses permesinan wire cut merupakan proses permesinan dengan menggunakan proses erosi yang dihasilkan dari perbedaan potensial lewat sebuah kawat. Elektrodanya adalah sebuah kawat gulungan yang terus berputar dan berganti selama proses permesinan berlangsung. Selama proses erosi, kawat selalu berganti dan berputar agar pada setiap erosi kawat yabg digunakan selalu baru dan tidak putus. Kawat yang digunakan bisa terbuat dari tembaga , brass, zink,dll.


Terdapat 5 fungsi gerakan pada mesin wire cut, yaitu :
1. Fungsi central control
Fungsi ini mengatur komunikasi antara operator dengan mesin serta berbagai macam elemen pada mesin/cabinet. Fungsi ini terdiri dari :
*Central unit
*Central memori
*Disk drive
*Keyboard dan screen
*Pilihan komunikasi
*Power supplay mesin
*Remote penggerak axis
2. Fungsi dielektrikum
Yaitu sebagai media terjadinya proses lompatan listrik akibat perbedaan potensial.
3. Fungsi posisi
Fungsi ini mengatur pergerakan mesin baik secara manual maupun otomatis. Terdapat 5 axis, yaitu : X, Y, Z, U, dan V.
4. Fungsi pergerakan kawat
Fungsi ini berhubungan dengan gerakan kawat pada saat proses machining.
5. Fungsi erosi
Fungsi erosi adalah fungsi primer dari mesin Wire Cut. Fungsi ini memberikan lompatan bunga api yang diperlukan proses machining. Secara visual terdiri dari :
*Panel yang mengontrol generator
*Kabel pensuplai arus pada kawat
*Kabel head yang terletak pada kabinet
*Kabel ground
*Upper and Lower Contact


2.EDM (Electric Discharge Machine)

EDM adalah proses erosi demgan menggunakan elektroda yang berprofil, yang diinginkan umumnya adalah bentukan benda kerja sesuai dengan bentukan elektrodanya, walaupun berbeda halnya jika diterapkan dengan system planetar. Elektroda yang digunakan bermacam-macam, bisa dari tembaga dan juga dari grafit. Proses permesinannya, elektroda bergerak seakan-akan masuk atau menekan kedalam benda kerja.
Dalam proses EDM dikenal juga proses roughing dan finishing serta elektrodanya. Karena dalam kenyataannya, setiap pemakanan yang terjadi akan mengurangi benda kerja itu sendiri, begitu juga dengan elektrodanya juga akan ikut berkurang.
Ukuran elektroda yang digunakan lebih kecil dari yang diinginkan. Misalnya, untuk Ø 5, digunakan elektroda yang ø 4,8.kemudian dimasukkan kedalam parameter.
Keuntungan EDM
• Baja yang sudah dikeraskan tidak dapat dikerjakan dengan pekerjaan biasa, dapat dikerjakan dengan mesin EDM.
• Jika parameter-parameter ditentukan dengan tepat, ratio pengambilan material pada benda kerja mencapai 99,5%, sedangkan keausanelektroda hanya 0,5%.
Dielektrikum
Pada mesin EDM, dielektrikumnya adalah oli encer, karena tingkat erosi dan perbedaan potensialnya jauh lebih tinggi dari pada mesin wire cut. Dielektrikum pada EDM hendaknya memenuhi beberapa syarat :
*Aman terhadap operator, tidak merusak kulit, tidak menghasilkan asap, ataupun bau.
*Tidak mengganggu kineerja mesin
*Mendukung pemakanan material banyak, dan tingkat keausan elektroda kecil
*Dapat disaring
*Awet (mutunya tidak mudah turun)
Produk yang dianjurkan oleh Dieter-Hansen adalah Dielektrikum IM-E 82 dari Firma Oelheld, Stuttgart; karena memenuhi semua persyaratan yang dituntut diatas. Sejumlah dielektrikum akan menguap, namun uap tersebut bersifat netral. Mereka tidak menjamin optimalisasi kinerja proses jika tidak menggunakan dielektrikum tersebut.
Erosi Planetar EDM, keuntungannya :
*Kontur elektroda menjadi sederhana
*Penghematan elektroda
*Ada kemungkinan koreksi jika elektroda tidak tepat ukurannya
*Pembersihan celah buna api dapat dilakukan dengan lebih baik
*Memungkinkan pembuatan ulir dan undercut dalam
*Memungkinkan erosi linear 3 dimensi

sejarah dan prinsip erosi

A.Sejarah Perkembangan Mesin Erosi
Pada tahun 1770, Priestly melakukan observasi tentang efek erosi lompatan listrik. Sambil mencoba mengeliminasi dampak pada hubungan pendek arus listrik, B.R dan N.I Lazarenko manggali pengetahuan tentang efek destruktif pada proses lompatan listrik (electric discharge) dan mengembangkan proses erosi pada pengerjaan logam yang bersifat konduktor.
Pada tahun 1943, lahirlah proses pengerjaan material secara erosi yang dikenal dengan Electric Discharge Machine (EDM). Disebut demikian karena proses pelepasan material terjadi antara dua material konduktor yang terpisah satu sama lainyang dipisahkan dengan cairan non konduktor yang disebut dielektrikum.
Prinsip kerja EDM ini disebut sebagai circuit, yang digunakan sebagai dasar pembuatan mesin EDM. Saat ini banyak aplikasi pada mesin erosi lain termasuk wire cut.

B.Prinsip Dasar Erosi secara Fisika
Prinsip dasar erosi secara fisika dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Untuk menciptakan pelepasan material di antara dua elektrode, harus ada tegangan pada tahanan dalam pada jarak kerja bunga api ( jarak antara elektroda dengan material). Tingginya tegangan tersebut tergantung dari :
a. Jarak antara elektroda dan benda kerja
b. Daya hantar dari cairan dielektrikum
c. Tingkat polusi (kotor) pada celah bunga api (GAP)
2. Proses pelepasan material akan dimulai pada tempat dimana terjadi medan listrik terkuat akan terbentuk.
3. Karena pengaruh medan listrik, elektron-elektron dan ion-ion positif berkumpul / terkonsentrasi pada satu titik pada tegangan tinggi, dan dengan cepat membentuk terusan (channel) yang menghantarkan listrik.
4. Pada tahap ini, arus listrik akan mengalir dan lompatan bunga api terjadi di antara elektroda, yang menyebabkan sejumlah tabrakan antara partikel-pertikel. Pada saat yang sama terjadi gelembung gas yang menguap pada elektroda dan dielektrikum. Tekanan akan meningkat secara tiba-tiba hingga menjadi sangat tinggi. Di sini, zona plasma terbentuk, yang akan dengan cepat meningkatkan suhu menjadi 8000-12000C, dan menciptakan peningkatan secara cepat tabrakan partikel-partikel yang menyebabkan melelehnya material pada area lokal antara kedua konduktor tersebut.
5. Pada saat tingkat arus listrik berhenti, terjadi penurunan suhu secara tiba-tiba, yang menyebabkan implesi dari gelembung, memberikan gaya-gaya bebas yang akan melemparkan material yang meleleh keluar dari tempat yang menjadi kawah.
6. Material yang terlepas (kotoran) akan dibuat menjadi solid lagi di dalam dielektrikum dalam bentuk butiran-butiran halus . Pengikisan material yang terjadi antara elektroda dan benda kerja tidak sama, tergantung pada polaritas, titik api, dan electrode feed rate. Erosi yang terjadi pada material disebut pamakanan.

EROSI

Erosi adalah proses pemotongan material dengan memanfaatkan bunga api listrik yang terjadi antara dua elektroda dengan media dieletrikum. Bersifat non cutting (tidak bersinggungan).
Parameter-Parameter yang ada pada proses Erosi
Beberapa faktor yang berpengaruh pada saat proses erosi, yaitu :
1. Voltase : menggunakan arus listrik searah.
2. Arus listrik : arus listrik yang digunakan pada mesin EDM lebih besar dari pada mesin Wire Cut , karena penampang elektrode pada EDM lebih besar.
3. Polaritas (kutub) :
• EDM : + (benda kerja) - (elektrode)
• Wire Cut : + (elektrode) - (benda kerja)
4. Pulsa
5. Sensitifitas : Kepekaan elektroda terhadap benda kerja
6. Benda kerja
7. Tools
8. Jenis dielektrikum
Dielektrikum mempunyai beberapa fungsi :
• Membantu proses pengapian agar dapat fokus dan mengumpul di satu titik.
• Sebagai media terjadinya lompatan listrik
• Sebagai pendingin / coolant
• Sebagai pembuang chip
Pada mesin EDM, dielektrikumnya adalah oli encer
Pada mesin wire cut, dielektrikumnya adalah air hujan dan air AC
9. Parameter lain untuk wire cut:
• Wire Tension : Ketegangan kawat
• Wire Speed : Kecepatan pergerakan kawat
• Cutting speed : Kecepatan berjalannya proses
• Tebal material
• Diameter dan jenis kawat
10. Parameter lain untuk EDM
• Jump : Prose naik turunnya elektroda
• Cycle : Proses pemotongan
• Area erosi