Gambaran Singkat EDM Cara Kerja EDM

______________________________________________Mengenal EDM Teknik Pemesinan 455

A. Gambaran Singkat EDM

sal mula EDM Electrical Discharge Machining adalah pada tahun 1770, ketika ilmuan Inggris Joseph Priestly menemukan efek erosi dari percikan arus listrik. Pada tahun 1943, ilmuwan Rusia B. Lazarenko dan N. Lazarenko memiliki ide untuk memanfaatkan efek merusak dari percikan arus listrik untuk membuat proses yang terkontrol untuk pemesinan secara elektrik bahan konduktif. Gambar 14.1. Proses pengerjaan benda kerja dengan EDM Dari : Wikipedia. Dengan adanya ide tersebut proses EDM telah lahir. Lazarenko bersaudara menyempurnakan proses dengan cara menempatkan cairan tidak konduktif di mana percikan listrik terjadi di antara dua konduktor, cairan tersebut dinamakan dielektrik dielectric. Rangkaian listrik yang membuat peristiwa tersebut terjadi digunakan sebagai nama proses ini. Pada saat ini telah banyak unit EDM digunakan yang lebih maju dari pada milik Lazarenko. Pada saat ini ada dua macam mesin EDM yaitu : EDM konvensional Biasanya disebut Sinker EDM atau Ram EDM dan Wire EDM.

B. Cara Kerja EDM

Mengetahui tentang apa yang terjadi di antara elektrode dan benda kerja dapat sangat membantu operator EDM dalam banyak hal. Pengetahuan dasar teori EDM dapat membantu dalam memecahkan masalah yang timbul troubleshooting, misalnya dalam hal pemilihan kombinasi benda kerjaelektrode, dan pemahaman mengapa pengerjaan yang bagus untuk satu benda kerja tidak selalu berhasil untuk yang A ______________________________________________Mengenal EDM Teknik Pemesinan 456 berikutnya. Deskripsi berikut ini menjelaskan tentang kombinasi apa yang telah diketahui dan apa yang telah ada dalam terori tentang proses EDM. Pada saat ini beberapa teori tentang bagaimana EDM bekerja telah mengalami kemajuan selama beberapa tahun, sebagian besar mendukung model thermoelectric. Sembilan ilustrasi berikut menunjukkan tahap demi tahap apa yang telah diyakini terjadi selama satu siklus EDM. Gambar di sebelahnya menunjukkan harga relatif dari tegangan dan arus pada titik yang diambil. Gambar 14.2. Pada Proses awal EDM, elektrode yang berisi tegangan listrik didekatkan ke benda kerja elektrode positif mendekati benda kerjaturun. Di antara dua elektrode ada minyak isolasi tidak menghantarkan arus listrik, yang pada EDM dinamai cairan dielektric. Walaupun cairan dielektrik adalah sebuah isolator yang bagus, beda potensial listrik yang cukup besar menyebabkan cairan membentuk partikel yang bermuatan, yang menyebabkan tegangan listrik melewatinya dari elektrode ke benda kerja. Dengan adanya graphite dan partikel logam yang tercampur ke cairan dapat membantu transfer tegangan listrik dalam dua cara : partikel-partikel konduktor membantu dalam ionisasi minyak dielektrik dan membawa tegangan listrik secara langsung, dan partikel-partikel dapat mempercepat pembentukan tegangan listrik dari cairan. Daerah yang memiliki tegangan listrik paling kuat adalah pada titik dimana jarak antara elektrode dan benda kerja paling dekat, seperti pada titik tertinggi yang terlihat di gambar. Grafik menunjukkan bahwa tegangan beda potensial meningkat, tetapi arusnya nol. Gambar 14.3. Ketika jumlah partikel bermuatan meningkat, sifat isolator dari cairan dielektrik menurun sepanjang tengah jalur sempit pada bagian terkuat di daerah tersebut. Tegangan me- ningkat hingga titik tertinggi tetapi arus masih nol. ______________________________________________Mengenal EDM Teknik Pemesinan 457 Gambar 14.4. Arus mulai muncul ketika cairan berkurang sifat isolatornya menjadi yang paling kecil. Beda tegangan mulai me- nurun. Gambar 14.5. Panas muncul secara cepat ketika arus listrik meningkat, dan tegangan terus menurun drastis. Panas menguapkan seba-gian cairan, benda kerja, dan elektrode, dan jalur discharge mulai terbentuk antara elektrode dan benda kerja. Gambar 14.6. Gelembung uap melebar ke samping, tetapi gerakan melebarnya dibatasi oleh kotoran-kotoran ion di sepanjang jalur discharge. Ion-ion tersebut dilawan oleh daerah magnet listrik yang telah timbul. Arus terus meningkat, dan tegangan menu- run. Gambar 14.7. Sebelum berakhir, arus dan tegangan menjadi stabil, panas dan tekanan di dalam gelembung uap telah mencapai ukuran maksimal, dan sebagian logam telah dihilangkan. Lapisan dari logam di bawah kolom dis- charge pada kondisi mencair, tetapi masih berada di tempatnya karena tekanan dari gelembung uap. Jalur ______________________________________________Mengenal EDM Teknik Pemesinan 458 discharge sekarang berisi plasma dengan suhu sangat tinggi, sehingga terbentuk uap logam, minyak dielektrik, dan karbon pada saat arus lewat dengan intensif melaluinya. Gambar 14.8. Pada akhirnya, arus dan tegangan turun menjadi nol. Temperatur turun dengan cepat, tabrakan gelembung dan menye- babkan logam yang telah dicairkan lepas dari benda kerja. Gambar 14.9. Cairan dielektrik baru masuk di antara elektrode dan benda kerja, menyingkirkan kotoran-kotoran dan mendinginkan dengan cepat permukaan benda kerja. Logam cair yang tidak ter- lepas membeku dan membentuk lapisan baru hasil pembekuan recast layer. Gambar 14.10. Logam yang terlepas membeku dalam bentuk bola-bola kecil menyebar di cairan dielektrik bersama-sama dengan karbon dari elektrode. Uap yang masih ada naik menuju ke permukaan. Tanpa waktu putus yang cukup, kotoran-kotoran yang terbentuk akan terkumpul mem- bentuk percikan api yang tidak stabil. Situasi tersebut dapat membentuk DC arc, yang mana dapat merusak elektrode dan benda kerja. Sumber : Courtesy EDM Tech. Manual, Poco Graphite Inc. Urutan waktu ONOFF adalah satu siklus EDM yang dapat diulang sampai ribuan kali per detik. Penjelasan di atas hanyalah satu siklus yang muncul pada satu waktu tertentu. Apabila siklus tersebut dipahami, maka akan dapat dikendalikan jangka waktu dan intensitas dari pulsa ONOFF yang membuat EDM bekerja dengan baik . ______________________________________________Mengenal EDM Teknik Pemesinan 459

C. Perkembangan Penggunaan EDM