MESIN PERKAKAS (Proses Permesinan Non Konvensional) PROSES MANUFAKTUR MESIN PERKAKAS (Proses Permesinan Non Konvensional) Stephanus Benedictus, S.T., M.Si. S1 – TEKNIK INDUSTRI

PROSES PERMESINAN NON KONVENSIONAL Biasa disebut dengan proses permesinan non tradisional. Perbedaan dengan jenis proses permesinan lain yaitu terletak pada pola pemotongan antara benda kerja dengan pisau pahat yang tidak terjadi kontak langsung.

SYARAT2 PROSES PERMESINAN NON KONVENSIONAL Mempunyai rangka (body) yang kokoh dan kuat. Mempunyai unit penggerak. Mempunyai unit pengendali. Mempunyai mekanisme pemegang benda kerja. Mempunyai kesatuan sistem yang aman.

CONTOH MESIN NON KONVENSIONAL Abrasive Jet Machining (AJM) Ultra Sonic Machining (USM) Chemical Machining (CHM) Electro Chemical Grinding (ECG) Electro Chemical Machining (ECM) Electro Discharge Machining (EDM)

Abrasive Jet Machining (AJM) Partikel abrasif disemburkan dengan kecepatan tinggi melalaui sebuah nozel. Nozel  untuk meningkatkan kecepatan & tekanan. Kecepatan nozel: 2 – 9,5 kg/cm (umumnya 5 kg/cm). Partikel abrasif yang digunakan berupa pasir silika. Fluida pembawa berupa udara, N2 (gas), CO2

Abrasive Jet Machining (AJM) - Lanjutan Digunakan untuk cutting, grooving (pembuatan celah), finishing, & cleaning. Faktor2 yang mempengaruhi dalam komp. AJM: Partikel yang digunakan  benyuk, ukuran, komposisi Nozel yang digunakan. Fluida pembawa PA: tidak beracun & mudah dioperasikan (syarat teknis), mempunyai nilai ekonomis (syarat umum). Kekurangan AJM: rendahnya kec. permakanan, partk. bisa melekat pada BK, & PA sekali pakai.

Layout of Abrasive Jet Machining (AJM)

ABRASIVE JET MACHINING

Ultra Sonic Machining (USM) Pengerjaan oleh partikel abrasif karena adanya tumbukan oleh partikel tumbukan terjadi karena penggetaran pahat (PA adalah media transfer energi).

Ultra Sonic Machining (USM)-Lanjutan Transduser digunakan untuk mengubah sinyal listrik menjadi getaran listrik. Gerakan pahat  tegak lurus Pahat berperan: Menimbulkan efek tumbukan dr PA ke permukaan BK. Menimbulakn efek utrasonik thdp fluida dlm ruang antara BK dan pahat. Menimbulkan efek sirkulasi turbulen pada fluida. Mekanisme pengerjaan karena adanya efek tumbukan dan rx. kimia.

Ultra Sonic Machining (USM)-Lanjutan Transduser yang digunakan terdapat dua jenis: Trans. Magnetostrictive  daya besar utk memotong. Trans. Piezo Elektris  daya rendah utlk finishing.

Ultra Sonic Machining (USM)-Lanjutan

ULTRA SONIC MACHINING

Chemical Machining (CHM) Prinsip: bentuk pelepasan logam yang terjadi pada logam akibat adanya reaksi kimia yang mengubah metal secara kimiawi menjadi senyawa garam yang mendung unsur metal. Kegunaan: Untuk membuat lubang, celah, dan motif ukiran. Mengurangi berat sayap pesawat. Print circuit (PCB) pada eletronika.

Chemical Machining (CHM)-Lanjutan Proses pengerjaan: Selektif  membuat PCB (dilokalisir) ada 2 cara: Pelarut disemprotkan pada BK. BK dibersihkan dalam pelarut. Tidak selektif (seluruh permukaan).

Chemical Machining (CHM) -Lanjutan Klasifikasi & seleksi pada maskant Cut & pell maskant dengan karakteristik: Seluruh permukaan dilapisi dengan maskant, t ebal lapisan maskant pada permukaan BK 20 200 µm, lapisan maskant dipotong lalu dikupas, & dapat dilakukan pengerjaan bertingkat. Photo resist maskant: membenamkan dan menyemprotkan maskant pada permukaan benda kerja lalu dikeringkan. Screen maskant: BK dibersihkan dr debu & minyak lalu diberi tirai; tirai diberi pelapis sesuai pola.

Chemical Machining (CHM) -Lanjutan Maskant Lapisan terbuat dari cat dengan painting. Lapisan terbuat dari plastik dengan lugos. Lapisan terbuat dari isolasi dengan insolasi.

Chemical Machining (CHM) -Lanjutan

CHEMICAL MACHINING

Electro Chemical Machining (ECM) Biasanya dilakukan pada proses penyepuhan. Porses kimia yang terjadi dikenal dengan nama elektrolisis. Proses yang paling dikenal adalah pelapisan dengan kromium (Cr). Arus listrik yang digunakan adalah DC.

Electro Chemical Machining (ECM)-Lanjutan ECM untuk produksi zat

NaCl(aq) Na(aq)+ + Cl(aq) - Electro Chemical Machining (ECM)-Lanjutan ECM untuk produksi zat proses yang terjadi: NaCl(aq) Na(aq)+ + Cl(aq) - Anode : 2Cl-aq)  Cl-(aq) + 2e- Katode : 2H2O(l) + 2e-  H2(s) + 2OH- (aq) + Reaksi sel : 2Cl-(aq) + 2H2O(l) )  Cl-(aq) + H2(g) + 2OH-(aq)

Electro Chemical Machining (ECM)-Lanjutan ECM untuk penyepuhan

Electro Chemical Machining (ECM)-Lanjutan ECM untuk penyepuhan proses yang terjadi: Anode : Ag(s)  Ag+(aq) + e- Katode : Ag+(aq) + e-  Ag(s) + Reaksi sel : Ag(s) + Ag+(aq)  Ag(s) + 3CO2(g) + Ag(l)

Electro Chemical Grinding (ECG) Mekanisme kerja feeding antara ECG dengan mesin gerinda konvensional adalah sama. Perbedaan: ada pada gerakan pengerjaan pada benda kerja. Gerinda konvensional proses abrasi dilakukan oleh roda gerinda, sedangkan ECG 95% karena pelarut anodis oleh elektronik.

Electro Chemical Grinding (ECG)-Lanjutan Prinsip dasar: 95% karena peralatan anodis dan sisanya oleh proses abrasi dan pelepasan lapisan yang telah teroksidasi. Katoda (-): piringan logam dg butiran amplas yang tertanam Anoda (+): benda kerja

Electro Chemical Grinding (ECG)-Lanjutan Fungsi abrasif pada roda gerinda: Isolator BK dengan pahat. Untuk membuang lapisan penghalang (passive layer) yang berada di antara pahat dg BK. Untuk proses pengerjaan material.

Electro Chemical Grinding (ECG)-Lanjutan

Electro Discharge Machining (EDM) Proses yang dilakukan dengan EDM meliputi cutting, drilling, & grinding. Prinsip kerja: pahat & BK berada dalam cairan dielektrikum* untuk menghasilkan loncatan bunga api listrik (BAL) maka beda tegangan diantara kedua benda tersebut harus melalui breakdown voltage pada celah dielektrikum tersebut. *dielektrikum: larutan kimia  teori kuantum pd orbit ttt, jika elektron pindah ke orbit ttt maka elektron tsb akan berpindah tempat dan berubah sifat.

Electro Discharge Machining (EDM)- Lanjutan Breakdown voltage besarnya tergantung pada: Jarak pd dua posisi terdekat antara pahat & BK. Sifat isolator. Tingkat pencemaran pd celah. Saat terjadi BAL maka permukaan benda kerja akan mengalami kenaikan suhu antara 8000 – 12.0000C.

Electro Discharge Machining (EDM)- Lanjutan

Simple Layout of EDM - dielektrikum ← - POWER SUPPLY ↕ +++++++++++++++++++ + Benda kerja fixture