EDM (ELECTRICAL DISCHARGE MACHINE)

Posted: September 24, 2011 in Referensi Mata Kuliah

TEORI PEMESINAN EDM (ELECTRICAL DISCHARGE MACHINE)
TEORI PEMESINAN
EDM (ELECTRICAL DISCHARGE MACHINE)
1. Pengertian EDM
Pengeluaran muatan listrik machining (EDM singkatan Electrical Discharge Machining.), bahasa sehari-hari kadang-kadang juga disebut sebagai spark machining, erosi percikan, terbakar, mati tenggelam atau kawat erosi, adalah suatu proses manufaktur mana yang ingin membentuk suatu objek, yang disebut benda kerja, dapat diperoleh dengan menggunakan lucutan listrik (percikan). Materi yang dihapus dari benda kerja terjadi melalui serangkaian cepat saat ini berulang discharge antara dua elektroda, dipisahkan oleh dielektrik cair dan tunduk pada listrik tegangan.

Electrical Discharge Machining (EDM) adalah logam proses penghapusan dilakukan dengan penciptaan ribuan kotoran per detik listrik yang mengalir antara elektroda dan benda kerja dalam cairan dielektrik. Memiliki efek menguap logam yang sangat kecil wilayah dikendalikan. Proses EDM dapat digunakan pada setiap bahan yang konduktif listrik, termasuk bahan-bahan eksotis seperti Waspaloy atau Hastaloy, yang sangat sulit untuk mesin dengan menggunakan metode konvensional.

Secara mudah EDM adalah sebuah metode untuk menghilangkan bahan oleh serangkaian cepat lengkung berulang lucutan listrik di antara elektroda (alat potong) dan bagian pekerjaan, di hadapan medan listrik yang energik.
2. Sejarah dan Perkembangan Penggunaan EDM
Asal mula EDM (Electrical Discharge Machining) adalah pada tahun 1770, ketika ilmuwan 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 pada bahan konduktif. 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 yang digunakan lebih maju daripada milik Lazarenko. Pada saat ini ada dua macam mesin EDM yaitu: EDM konvensional (Biasanya disebut Sinker EDM atau Ram EDM) dan Wire EDM.
Perbedaan utama antara keduanya adalah jenis elektroda yang digunakan. Kawat EDM, sebagai namanya, menggunakan kawat sebagai elektroda. Membakar kawat kontur yang telah ditetapkan melalui bagian meninggalkan jalan 0,001 “untuk 0,003″ lebih besar dari diameter kawat. Diameter kawat berkisar dari 0,0005 “ke 0,0130″. Kuningan adalah kabel yang paling umum digunakan bersama dengan kawat berlapis seng. Kawat yang lebih kecil pada umumnya terbuat dari molibdenum atau tungsten.

Dalam metode Ram sebuah elektroda grafit mesin menjadi bentuk yang diinginkan dan dimasukkan ke dalam benda kerja di ujung ram vertikal. Jenis ini biasanya dilakukan EDM tenggelam dalam dielektrik berbasis minyak. Dalam metode Wire-potong, tipis untai tunggal kawat logam, biasanya kuningan, diberi makan melalui benda kerja.
EDM berkembang bersama dengan Mesin Bubut, Mesin Frais, dan Mesin Gerinda sebagai teknologi yang terdepan. EDM terkenal dalam hal kemampuannya untuk membuat bentuk kompleks pada logam-logam yang sangat keras. Penggunaan yang umum untuk Mesin EDM adalah dalam pemesinan dies, perkakas potong, dan cetakan (molds) yang terbuat dari baja yang telah dikeraskan, tungsten carbide, high speed steel, dan material yang lain yang tidak mungkin dikerjakan dengan cara tradisional (penyayatan). Proses ini juga telah memecahkan banyak masalah pada pembuatan bahan ”exotic”, seperti Hastelloy, Nitralloy, Waspaloy and Nimonic, yang digunakan secara luas pada industri-industri pesawat ruang angkasa.
Dengan telah ditemukannya teknologi yang maju tentang keausan elektrode, ketelitian dan kecepatan, EDM telah mengganti proses pemotongan logam yang lama pada beberapa aplikasi. Faktor lain yang menyebabkan berkembangnya penggunaan EDM adalah kemampuannya mengerjakan bentuk tipis, khususnya dalam pengerjaan ketinggian dan ketirusan. EDM yang menggunakan kawat (Wire EDM) dapat membelah dengan ketinggian 16 inchi (sekitar 400 mm), dengan kelurusan ± 0,0005 inchi (± 0,0125 mm) tiap sisi.
Kabel daya listrik adalah salah satu peralatan yang memiliki peran yang sangat penting dalam penyaluran tenaga listrik. Salah satu gangguan yang terjadi pada saluran distribusi diantaranya disebabkan oleh kerusakan material isolasi pada kabel, seperti partial discharge. Hasil pengujian partial discharge dan rugi dielektrik dengan pengujian tangent delta menggunakan Oscillating Wave Test System kemudian dianalisis menggunakan metode markov. Hasil dari analisis berupa nilai dan kurva peluang keadaan kabel. Peluang menemukan kabel dalam kondisi mengalami partial discharge adalah sebesar 0,333.
Pada waktu yang lalu, EDM digunakan terutama untuk membuat bagian-bagian mesin yang sulit dikerjakan dengan proses konvensional. Pertumbuhan penggunaan EDM pada sepuluh tahun terakhir menempatkan proses pembuatan komponen dirancang menggunakan EDM terlebih dahulu, sehingga EDM bukanlah pilihan terakhir, tetapi pilihan yang pertama.
3. Cara Kerja EDM
Pada Proses awal EDM, elektrode yang berisi tegangan listrik didekatkan ke benda kerja (elektrode positif mendekati benda kerja/turun). Di antara dua elektrode ada minyak isolasi (tidak menghantarkan arus listrik), yang pada EDM dinamai cairan dielectric. 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, serta partikel-partikel dapat mempercepat pembentukan tegangan listrik dari cairan. Daerah yang memiliki tegangan listrik paling kuat adalah pada titik di mana 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.

Ketika jumlah partikel bermuatan meningkat, sifat isolator dari cairan dielektrik menurun sepanjang tengah jalur sempit pada bagian terkuat di daerah tersebut. Tegangan meningkat hingga titik tertinggi tetapi arus masih nol.
Partial discharge adalah peristiwa pelepasan/loncatan bunga api listrik yang terjadi pada suatu bagian isolasi (pada rongga dalam atau pada permukaan) sebagai akibat adanya beda potensial yang tinggi dalam isolasi tersebut. Partial discharge dapat terjadi pada bahan isolasi padat, bahan isolasi cair maupun bahan isolasi gas. Mekanisme kegagalan pada bahan isolasi padat meliputi kegagalan asasi (intrinsik), elektro mekanik, streamer, thermal dan kegagalan erosi. Kegagalan pada bahan isolasi cair disebabkan oleh adanya kavitasi, adanya butiran pada zat cair dan tercampurnya bahan isolasi cair. Pada bahan isolasi gas mekanisme townsend dan mekanisme streamer merupakan penyebab kegagalan. Dari uraian di atas menunjukkan bahwa kegagalan isolasi ini berkaitan dengan adanya Partial discharge. Partial discharge yang terjadi pada sebuah void menyebabkan penurunan kualitas isolasi. Di PLTU Paiton unit 2, gangguan Partial discharge ini pernah terjadi pada peralatan selain motor BFP (Boiler Feed Pump) yaitu di transformator Ship Unloader dan pada bus bar. Oleh sebab itu mempelajari Partial discharge menjadi penting karena dengan mengetahui tingkat Partial discharge suatu isolasi maka dapat diperkirakan kondisi isolasi pada peralatan tersebut.

Arus mulai muncul ketika cairan berkurang sifat isolatornya menjadi yang paling kecil. Beda tegangan mulai menurun.
Panas muncul secara cepat ketika arus listrik meningkat dan tegangan terus menurun drastis. Panas menguapkan sebagian cairan, benda kerja, dan elektrode, serta jalur discharge mulai terbentuk antara elektrode dan benda kerja.
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 menurun.
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 discharge pada kondisi mencair, tetapi masih berada di tempatnya karena tekanan dari gelembung uap. Jalur discharge sekarang berisi plasma dengan suhu sangat tinggi, sehingga terbentuk uap logam, minyak dielektrik, dan karbon pada saat arus lewat dengan intensif melaluinya.
Pada akhirnya, arus dan tegangan turun menjadi nol. Temperatur turun dengan cepat, tabrakan gelembung dan menyebabkan logam yang telah dicairkan lepas dari benda kerja.
Cairan dielektrik baru masuk di antara elektrode dan benda kerja, menyingkirkan kotoran-kotoran dan mendinginkan dengan cepat permukaan benda kerja. Logam cair yang tidak terlepas membeku dan membentuk lapisan baru hasil pembekuan (recast layer).
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 membentuk percikan api yang tidak stabil. Situasi tersebut dapat membentuk DC arc, yang mana dapat merusak elektrode dan benda kerja.
Partial Discharge merupakan indikator awal kerusakan bahan isolasi pada motor tegangan tinggi, sehingga identifikasi yang akurat pada fenomena tersebut dapat mengantisipasi terjadinya kerusakan motor lebih dini. Kombinasi transformasi Wavelet dan Jaring Saraf Tiruan diimplementasikan untuk mengidentifikasi lokasi terjadinya Partial Discharge (PD) pada motor tegangan tinggi. Resistance Temperature Detector (RTD) pada motor tegangan tinggi juga berfungsi sebagai antena yang menangkap gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh aktifitas Partial Discharge. Gelombang elektomagnetik ini berinterferensi dengan noise yang berasal dari rangkaian switching, rangkaian kontrol temperatur, stasiun pemancar radio dan sebagainya membentuk Spektrum RTD. Spektrum RTD pada motor akan ditransformasi menggunakan transformasi Wavelet untuk menghilangkan Noise yang ada dan diolah menggunakan Jaring Saraf Tiruan untuk mengidentifikasi lokasi Partial Discharge pada motor tegangan tinggi. Sistem identifikasi yang didesain, diuji dengan 35 kasus yang mempunyai variasi lokasi dan noise yang berbeda. Sistem ini berhasil mengidentifikasi 97,14 % lokasi Partial Discharge.
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 ON/OFF yang membuat EDM bekerja dengan baik.

4. Penggunaan EDM
Karakteristik yang mengharuskan penggunaan EDM, jika bentuk benda kerja sebagai berikut.
• Dinding yang sangat tipis.
• Lubang dengan diameter sangat kecil.
• Rasio ketinggian dan diameter sangat besar.
• Benda kerja sangat kecil.
• Sulit dicekam.
EDM dapat di gunakan pada material benda kerja sebagai berikut:
• Keras.
• Liat.
• Meninggalkan sisa penyayatan.
• Harus mendapat perlakuan panas.
EDM dapat digunakan untuk beberapa proses yaitu:
•Pengaturan/setup berulang, bermacam-macam pengerjaan, bermacam-macam proses pencekaman benda.
• Broaching.
• Stamping yang prosesnya cepat.

Contoh hasil dari pengerjaan EDM yaitu:

EDM juga dapat digunakan dengan beberapa alasan berikut:
• Jam kerja 24 jam dengan hanya satu shift operator.
• Memerlukan proses yang tidak mementingkan perhatian khusus dari pekerja secara intensif.
EDM tidak dipengaruhi oleh kekerasan bahan benda kerja, sehingga sangat bermanfaat bila digunakan untuk mengerjakan benda kerja dengan kekerasan di atas 38 HRc. Bahan tersebut meliputi baja yang telah dikeraskan, Stellite and Tungsten Carbide. Karena proses EDM menguapkan material sebagai ganti penyayatan, kekerasan dari benda kerja bukan merupakan faktor penting. Maka dari itu mesin Wire EDM dan Ram EDM digunakan untuk membuat bentuk komplek dies dan perkakas potong dari material yang amat keras. Bagian lain yang hanya bisa dikerjakan dengan EDM adalah kemampuannya membuat sudut dalam (internal corners) yang runcing. Pemesinan konvensional tidak mungkin mengerjakan kantong dengan pojok runcing, yang bisa dicapai adalah radius minimal sekitar 1/32 inchi yang paralel dengan sumbu pahat. Jenis pengerjaan dan ukuran minimal yang dapat dicapai oleh EDM dapat dilihat pada Tabel:
Jenis Pengerjaan Wire EDM Ram EDM
Radius dalam 0,0007” (0,0175 mm) 0,001” (0,025 mm)
Radius luar Runcing Runcing
Diameter lubang 0,0016” (0,04 mm) 0,0006” (0,04 mm)
Lebar alur 0,0016” (0,04 mm) 0,0004” (0,01 mm)
Maka dari itu EDM digunakan untuk mengerjakan klep (valves) pengukur bahan bakar, komponen printer, cetakan, dan perbaikan cetakan.
5. Jenis-jenis EDM
Ada dua jenis Electrical Discharge Machining yaitu Stempel EDM/ Sinker EDM/ Ram EDM dan Wire EDM.

1. Stempel EDM / Sinker EDM / Ram EDM
Setempel EDM kadang-kadang juga disebut sebagai tipe rongga EDM atau volume. Setempel EDM terdiri dari elektroda dan benda kerja yang terendam dalam cairan isolasi seperti, minyak atau, lebih jarang, cairan dielektrik lainnya. Elektroda dan benda kerja yang terhubung ke catu daya yang sesuai. Listrik menghasilkan potensial listrik antara dua bagian. Sebagai elektroda mendekati benda kerja, dielektrik kerusakan terjadi di dalam cairan plasma membentuk saluran dan percikan kecil melompat. Bunga api ini biasanya menyerang satu per satu kali karena sangat kecil kemungkinannya bahwa lokasi yang berbeda dalam ruang antar-elektroda memiliki sangat identik charachetistics listrik lokal yang memungkinkan percikan terjadi secara bersamaan di semua lokasi tersebut. Bunga api ini terjadi dalam jumlah besar di lokasi acak antara elektroda dan benda kerja. Sebagai dasar logam terkikis, dan celah elektroda kemudian meningkat, elektroda diturunkan secara otomatis oleh mesin sehingga proses dapat terus berlanjut tanpa gangguan. Beberapa ratus ribu bunga api terjadi per detik dalam proses ini, dengan siklus yang sebenarnya yang hati-hati dikendalikan oleh parameter setup. Mengendalikan siklus ini kadang-kadang dikenal sebagai “tepat waktu” dan “off time”, yang didefinisikan secara lebih formal di literature. Pengaturan yang tepat waktu menentukan panjang atau durasi percikan. Oleh karena itu, pada waktu yang lebih lama menghasilkan rongga yang lebih mendalam untuk itu dan semua percikan bunga api berikutnya untuk menciptakan siklus kasar pada benda kerja selesai. Hal yang sebaliknya berlaku untuk waktu yang lebih singkat. Off waktu adalah periode waktu yang satu percikan digantikan oleh yang lain. Off waktu yang lebih panjang misalnya, memungkinkan dielektrik disiram cairan melalui nosel untuk membersihkan puing-puing terkikis, sehingga menghindari hubungan pendek. Pengaturan ini dapat dipertahankan dalam mikro detik. Bagian geometri yang khas adalah bentuk 3D yang kompleks sering kali dengan kecil atau berbentuk sudut aneh, Vertikal, orbital, vectorial, terarah, heliks, kerucut, rotasi, berputar dan pengindeksan siklus pemesinan juga digunakan.
2. Wire EDM

Kawat listrik di discharge machining (WEDM), atau kawat-cut EDM, tipis untai tunggal kawat logam, biasanya kuningan, diberi makan melalui benda kerja, biasanya terjadi tenggelam dalam sebuah tangki dengan cairan dielektrik, yang biasanya air deionised. Proses ini biasanya tidak digunakan untuk menghasilkan 3D yang kompleks geometri. Hal ini bukannya biasanya digunakan untuk memotong pelat setebal 300mm dan untuk membuat tinju, peralatan, dan mati dari logam keras yang terlalu sulit untuk mesin dengan metode lainnya. Kawat, yang terus-menerus disuplai dari spul, diadakan antara atas dan bawah panduan berlian. Panduan bergerak dalam arah x – y pesawat, biasanya menjadi CNC dikontrol dan pada hampir semua mesin modern panduan atas juga dapat bergerak secara independen di z – u – v sumbu, sehingga menimbulkan kemampuan untuk memotong runcing dan transisi bentuk (lingkaran di bawah persegi di atas misalnya) dan dapat mengontrol pergerakan sumbu x – y – u – v – i – j – k – l -. Ini memberikan EDM memotong kawat kemampuan untuk diprogram untuk dipotong sangat rumit dan halus bentuk. Kawat dikendalikan oleh berlian atas dan bawah panduan yang biasanya akurat 0,004 mm, dan dapat memiliki memotong jalur atau goresan sekecil 0,12 mm menggunakan kawat 0,1 mm Ø, meskipun rata-rata mencapai memotong garitan bahwa biaya ekonomi yang terbaik dan pemesinan waktu adalah 0,335 Ø 0,25 mm menggunakan kawat kuningan. Alasan bahwa pemotongan lebar lebih besar daripada lebar kawat adalah karena memicu terjadi dari sisi-sisi kawat untuk pekerjaan potongan, menyebabkan erosi. Ini “overcut” adalah perlu, untuk banyak aplikasi ini cukup dapat diprediksi dan oleh karena itu dapat dikompensasikan untuk (misalnya dalam mikro-EDM ini tidak sering terjadi).

Gulungan kawat biasanya sangat panjang. Sebagai contoh, sebuah 8 kg gulungan kawat 0,25 mm hanya lebih dari 19 kilometer. Hari ini, diameter kawat yang terkecil adalah 20 mikrometer dan presisi geometri tidak jauh dari + / – 1 micrometre. Kawat-proses memotong menggunakan air sebagai dielektrik dengan resistivitas air dan listrik lain sifat hati-hati dikendalikan oleh filter dan de-Ionizer unit. Air juga melayani tujuan yang sangat kritis dari luka menyiram puing-puing menjauh dari zona pemotongan. Flushing adalah faktor penentu yang penting dalam tingkat feed maksimum tersedia dalam ketebalan bahan tertentu, dan situasi penggelontoran miskin mengharuskan pengurangan tingkat feed.
Seiring dengan toleransi yang lebih ketat multiaxis EDM mesin pemotong kawat pusat memiliki banyak fitur tambahan seperti: Multiheads untuk memotong dua bagian pada saat yang sama, kontrol kawat untuk mencegah kerusakan, otomatis fitur threading diri dalam kasus kerusakan kawat, dan mesin diprogram strategi untuk mengoptimalkan operasi.
Wire-EDM pemotongan biasanya digunakan bila tegangan sisa rendah yang diinginkan. Wire EDM dapat meninggalkan tegangan sisa pada benda kerja yang kurang signifikan dibandingkan dengan mereka yang mungkin ditinggalkan jika benda kerja yang sama diperoleh oleh mesin. Bahkan dalam EDM kawat tidak ada pemotongan besar pasukan yang terlibat dalam pemindahan bahan. Namun, benda kerja dapat menjalani ke siklus termal yang signifikan, yang beratnya tergantung pada parameter teknologi yang digunakan. Kemungkinan efek termal seperti siklus pembentukan lapisan menata-ulang pada bagian dan kehadiran tegangan sisa tarik pada benda kerja. Jika proses sudah diatur sehingga energi / daya per pulsa adalah relatif kecil (biasanya dalam menyelesaikan operasi), sedikit perubahan dalam sifat mekanik suatu material yang diharapkan pada EDM memotong kawat karena tegangan sisa rendah ini, meskipun materi yang belum lega stres dapat mengganggu dalam proses machining.
Jenis-jenis Wire EDM adalah sebagai berikut :
1 Copper Wire
Kawat ini terbuat dari tembaga murni dan digunakan dalam tahap awal pada proses EDM. Mempunyai ciri-ciri :
• Kekuatan tarik rendah, tingkat elongasi tinggi, tingkat kerusakan yang berlebihan.
• Kondisi Flushing Miskin akibat penguapan temperatur tinggi.
• Kecepatan pemrosesan lambat karena konduktivitas yang tinggi.
• Pencairan lambat dan efisiensi rendah karena panas yang diserap oleh kawat bukan pekerjaan sepotong.
2 Brass Wire
Mempunyai ciri – cirri :
• Rasio Alloy tembaga dan seng 65/35 – 63/37, kekuatan tarik 50,000-145,000 psi.
• Kekuatan tarik tinggi dibandingkan dengan kawat tembaga.
• Flushing dapat berjalan dengan sempurna karena rendahnya suhu penguapan.
• Wires dengan beberapa jumlah Aluminium atau Titanium memiliki kekuatan tarik tinggi, tetapi efisiensi pembilasan
yang memburuk.
3 Zn Coated Brass Core Wire
Kawat dengan ketebalan seng konstan yang dilapisi pada permukaan kawat kuningan

4 Zn Diffusion annealed Bruss Core wire
Kawat berlapis seng yang terdapat pada permukaan kawat kuningan dan mendapatkan diperlakukan panas membuat seng yang akan dilapisi meleleh dan harus terpasang erat pada kawat kuningan. Seng biasanya digunakan sebagai bahan coating dan paduan, untuk meningkatkan kecepatan pemotongan dan untuk
mengurangi kemungkinan kerusakan. Seng meningkatkan efisiensi pembilasan dengan temperatur penguapan yang rendah dibandingkan dengan kuningan. Coated atau seng anil difusi melakukan peran melindungi kuningan, jadi kemungkinan kerusakan kawat secara drastis menurun.
Algoritma Genetik/ Algoritma Evolusioner
Electro Discharge Machining Die Sinking (EDM die sinking) adalah proses pemesinan yang banyak digunakan pada benda kerja yang memiliki kekerasan tinggi. Perkembangan teknologi menuntut proses ini untuk menghasilkan produk berkualitas dengan produktivitas tinggi. Oleh karena itu, perlu dilakukan optimisasi yang melibatkan parameter proses pemesinan EDM die sinking.
Saat ini terdapat berbagai macam teknik dan metode optimisasi yang dapat dipilih, diantaranya adalah Algoritma Genetik. Algoritma Genetik merupakan bagian dari sekelompok teknik optimisasi yang dikenal dengan nama Algoritma Evolusioner (Evolutioner Algorithms). Pada kelompok ini terdapat tiga tipe utama yaitu Algoritma Genetik, pemrograman evolusioner, dan strategi evolusi. Diantara ketiga tipe tersebut, Algoritma Genetik paling luas digunakan terutama untuk optimisasi masalah yang kompleks. Metode ini menggunakan suatu model matematika untuk menghitung harga optimum dari parameter-parameter proses.
Pada penelitian ini dilakukan optimisasi menggunakan Algoritma Genetik terhadap parameter proses pemesinan EDM die sinking. Tujuannya adalah mendapatkan kombinasi nilai variabel input mesin yang menghasilkan kondisi pemotongan optimum. Variabel input yang dimaksud adalah discharge current, pulse duration, interval duration, response speed, working voltage, lift-off duration dan work duration.
6. Aplikasi EDM
1. Prototipe produksi
Proses EDM ini paling banyak digunakan oleh alat pembuatan cetakan dan industri, tetapi menjadi metode umum untuk pembuatan dan produksi prototipe bagian atau spare part terutama di kedirgantaraan, mobil dan industri elektronik di mana jumlah produksi relatif rendah. Dalam EDM setempel, sebuah grafit, tungsten atau murni tembaga tembaga elektroda mesin yang diinginkan (negatif) bentuk dan dimasukkan ke dalam benda kerja di ujung ram vertikal.Membuat koin matiUntuk penciptaan koin misalnya untuk memproduksi perhiasan dan lencana oleh uang logam (stamping) proses, master positif dapat dibuat dari perak murni, karena (dengan mesin yang sesuai pengaturan) master tidak secara signifikan terkikis dan hanya digunakan sekali. Mati negatif yang dihasilkan kemudian dikeraskan dan digunakan dalam sebuah drop palu untuk memproduksi dicap flat dari guntingan kertas kosong dari perunggu, perak, atau emas bukti paduan rendah. Untuk lencana flat ini dapat dibentuk lebih lanjut ke permukaan melengkung mati lain. Jenis ini biasanya dilakukan EDM terendam dalam minyak berbasis dielektrik. Objek yang sudah selesai dapat lebih disempurnakan oleh keras (gelas) atau lunak (cat) enameling dan / atau electroplated dengan emas murni atau nikel. Bahan lembut seperti tangan perak dapat diukir sebagai perbaikan.lencana benda mati di bawah, di sebelah kiri jet minyak (minyak telah dikeringkan). Awal stamping datar akan “dapped” untuk memberikan permukaan melengkung. Lubang pengeboran kecilEDM untuk pengeboran lubang kecil yang digunakan untuk membuat lubang pada benda kerja di benang yang akan digunakan untuk kawat di EDM Wire-potong mesin. Pengeboran lubang kecil kepala sudah terpasang pada mesin potong kawat dan memungkinkan piring mengeras besar sudah selesai mengikis bagian dari mereka yang diperlukan dan tanpa pra-pengeboran. Ada juga yang berdiri sendiri pengeboran lubang kecil dengan mesin EDM x – y sumbu juga dikenal sebagai seorang super lubang bor atau mesin dapat Popper yang buta atau melalui lubang. EDM Drills membuat lubang dengan panjang tabung kuningan atau tembaga elektrode yang berputar pada chuck dengan aliran konstan suling atau air deionized yang mengalir melalui elektroda sebagai agen pembilasan dan dielektrik. Tabung elektroda beroperasi seperti kawat-kawat di potong mesin EDM, memiliki celah elektroda dan mengenakan tarif. Beberapa lubang kecil pengeboran EDMs mampu bor melalui 100 mm yang lembut atau melalui baja dikeraskan dalam waktu kurang dari 10 detik, rata-rata 50% sampai 80% memakai angka.
Lubang 0,3 mm menjadi 6,1 mm dapat dicapai dalam operasi pengeboran ini. Elektroda kuningan lebih mudah untuk mesin tetapi tidak dianjurkan untuk memotong kawat-operasi karena menyebabkan erosi partikel kuningan “kuningan di kuningan” kawat kerusakan, karena itu dianjurkan tembaga.
Kelebihan dan kekurangan EDM
Beberapa keuntungan mencakup mesin EDM dari:
• Bentuk-bentuk yang kompleks kalau tidak akan sulit untuk memproduksi dengan alat pemotong konvensional
• Bahan keras toleransi sangat dekat
• Lembar kerja yang sangat kecil di mana alat pemotong konvensional dapat merusak bagian dari alat pemotong kelebihan tekanan.
• Tidak ada kontak langsung antara alat dan bekerja sepotong. Oleh karena itu bagian dan lemah lembut dapat bahan mesin dengan distorsi apa pun.
Beberapa kerugian dari EDM meliputi:
• Laju yang lambat removal material.
• Tambahan waktu dan biaya yang digunakan untuk membuat elektroda untuk ram / setempel EDM.
• Mereproduksi sudut tajam pada benda kerja sulit karena memakai elektroda.
• Konsumsi daya spesifik sangat tinggi.
• Penggunaan mesin EDM dibatasi oleh ukuran tangki kerja penampung cairan dielektrik. Mesin EDM standar populer yang digunakan sekarang memiliki keterbatasan:
o Untuk Wire EDM, ukuran maksimum benda kerja sekitar 59 inchi (1.500 mm) pada sumbu Y, 24 inchi (600 mm) pada sumbu Z dan tidak terbatas pada sumbu X.
o Untuk Ram EDM, ukuran benda kerja maksimum sekitar 59 inchi (1.500 mm) pada sumbu Y, 17 inchi (520 mm) pada sumbu Z, dan 98 inchi (2500 mm) pada sumbu X.
o Pembuatan bentuk sudut/tirus pada Wire EDM adalah hal yang perlu dipertimbangkan. Sudut tirus maksimum adalah ± 450, walaupun beberapa bengkel telah berhasil mencapai ± 500. Perbandingan sudut dan tinggi maksimum adalah 300 pada ketinggian 16 inchi (400 mm).
o Hambatan listrik maksimum untuk benda kerja dan pencekam sekitar 0,5-5,0 ohm/cm untuk Mesin Wire dan Ram EDM.
o Keakuratan sekitar 0,00002 inchi (0,0005 mm) untuk mesin Wire EDM.
o Keakuratan ± 0,0001 inchi (0,0025 mm) untuk mesin Ram EDM.
o Kehalusan permukaan sekitar VDI 0 (4 microinchi) untuk Wire EDM.
o Kehalusan permukaan VDI 5 (2 microinchi) untuk Ram EDM.
o Keutuhan permukaan (surface integrity) adalah 1/20 juta untuk setiap inchi ketebalan recast layer untuk Wire dan Ram EDM.
o Panjang retakan mikro adalah 1/20 juta untuk Wire dan Ram EDM. Hasil ini sama atau lebih baik dari pada permukaan hasil proses gerinda.

KESIMPULAN
1. Secara mudah EDM adalah sebuah mesin dengan metode untuk menghilangkan bahan oleh serangkaian cepat lengkung berulang lucutan listrik di antara elektroda (alat potong) dan bagian pekerjaan, di hadapan medan listrik.
2. Pengeluaran muatan listrik machining (EDM singkatan Electrical Discharge Machining.), bahasa sehari-hari kadang-kadang juga disebut sebagai spark machining, erosi percikan, terbakar, mati tenggelam atau kawat erosi, adalah suatu proses manufaktur mana yang ingin membentuk suatu objek, yang disebut benda kerja, dapat diperoleh dengan menggunakan lucutan listrik (percikan).
3. Asal mula EDM (Electrical Discharge Machining) adalah pada tahun 1770, ketika ilmuwan 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 pada bahan konduktif. 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 yang digunakan lebih maju daripada milik Lazarenko.
4. Pada saat ini ada dua macam mesin EDM yaitu: EDM konvensional (Biasanya disebut Sinker EDM atau Ram EDM) dan Wire EDM.
5. Cara kerja EDM adalah sebagai berikut : Pada Proses awal EDM, elektrode yang berisi tegangan listrik didekatkan ke benda kerja (elektrode positif mendekati benda kerja/turun). Di antara dua elektrode ada minyak isolasi (tidak menghantarkan arus listrik), yang pada EDM dinamai cairan dielectric. 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, serta partikel-partikel dapat mempercepat pembentukan tegangan listrik dari cairan. Daerah yang memiliki tegangan listrik paling kuat adalah pada titik di mana jarak antara elektrode dan benda kerja paling dekat.
6. EDM dapat digunakan pada benda yang mempunyai bentuk sebagai berikut :
• Dinding yang sangat tipis.
• Lubang dengan diameter sangat kecil.
• Rasio ketinggian dan diameter sangat besar.
• Benda kerja sangat kecil.
• Sulit dicekam.
EDM dapat digunakan untuk beberapa jenis bahan yaitu :
• Keras.
• Liat.
• Meninggalkan sisa penyayatan.
• Harus mendapat perlakuan panas.
1. Beberapa keuntungan penggunaan EDM adalah :
Bentuk-bentuk yang kompleks kalau tidak akan sulit untuk memproduksi dengan alat pemotong konvensional
Bahan keras toleransi sangat dekat
Lembar kerja yang sangat kecil di mana alat pemotong konvensional dapat merusak bagian dari alat pemotong kelebihan tekanan.
 Tidak ada kontak langsung antara alat dan bekerja sepotong. Oleh karena itu bagian dan lemah lembut dapat bahan mesin dengan distorsi apa pun.
2. Beberapa kerugian penggunaan EDM adalah :
• Laju yang lambat removal material.
• Tambahan waktu dan biaya yang digunakan untuk membuat elektroda untuk ram / setempel EDM.
• Mereproduksi sudut tajam pada benda kerja sulit karena memakai elektroda.
• Konsumsi daya spesifik sangat tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

http://firstiawan.student.fkip.uns.ac.id/2010/03/05/edm-electrical-discharge-machine/#more-26

http://digilib.its.ac.id/detil.php?id=6340&q=electro%20discharge%20maching

http://digilib.its.ac.id/detil.php?id=3967&q=electro%20discharge%20maching

http://digilib.its.ac.id/detil.php?id=12908&q=electro%20discharge%20maching

About these ads
Komentar
  1. Gandi mengatakan:

    Subhanallah sangat membantu mas..

  2. Anonymous mengatakan:

    minta ditonjok foto dipojok kanan atas webnya. menggangu banget

  3. Anonymous mengatakan:

    okee good your blog

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s