Electrical Discharge Machines

A.

A. DEFINISI EDMDEFINISI EDM

Ele

Elektrktricaical l disdischacharge rge mamachichininnine e (EDM) (EDM) adadalaalah h sebsebuauah h mesmesin in dendengangan metode untuk menghilangkan bahan oleh serangkaian cepat lengkung berulang metode untuk menghilangkan bahan oleh serangkaian cepat lengkung berulang lucutan listrik di antara elektroda (alat potong)

lucutan listrik di antara elektroda (alat potong) dan bagian pekerjaan, di hadapandan bagian pekerjaan, di hadapan medan.

medan.

Electrical Discharge Machine

Electrical Discharge Machine (EDM) adalah suatu mesin perkakas Non(EDM) adalah suatu mesin perkakas Non Konvensional yang proses pemotongan material (

Konvensional yang proses pemotongan material (material removal material removal ) benda) benda kerjanya berupa

kerjanya berupa erosi erosi  yang terjadi karena  yang terjadi karena adanya sejumlah loncatan bunga apiadanya sejumlah loncatan bunga api listrik secara periodik pada celah

listrik secara periodik pada celah antara katoda (pahat) dengan anoda (bendaantara katoda (pahat) dengan anoda (benda kerja) di dalam cairan

kerja) di dalam cairan dielektric.dielektric.

ecara sederhana EDM merupakan serangkaian cepat lengkung antara ecara sederhana EDM merupakan serangkaian cepat lengkung antara dua buah elektroda (sebahagi alat pemotong) dan bagian pekerjaan di hadapan dua buah elektroda (sebahagi alat pemotong) dan bagian pekerjaan di hadapan medan listrik yang energik.

medan listrik yang energik. B.

B. SEJARAH DAN PERKEMBANGAN EDMSEJARAH DAN PERKEMBANGAN EDM

!ada tahun "##$ ilmuan %nggris bernama &oseph !riestly menemukan !ada tahun "##$ ilmuan %nggris bernama &oseph !riestly menemukan e'ek erosi dari percikan arus listrik. Kemudian penemuan itu dikembangkan oleh e'ek erosi dari percikan arus listrik. Kemudian penemuan itu dikembangkan oleh ilmuan usia bernama . *ar+arenko tahun "- yaitu dengan meman'aatkan ilmuan usia bernama . *ar+arenko tahun "- yaitu dengan meman'aatkan percikan arus listrik untuk membuat proses yang terkontrol untuk permesinan percikan arus listrik untuk membuat proses yang terkontrol untuk permesinan secara elektrik pada bahan

secara elektrik pada bahan kondukti' yang kemudian dikenal dengan proses EDM.kondukti' yang kemudian dikenal dengan proses EDM. EDM

EDM lebih lebih maju maju dikembangkan dikembangkan dari dari pada pada masa masa itu, itu, ada ada dua dua macam macam mesinmesin EDM yaitu tempel EDM (biasanya disebut inker EDM atau am EDM) dan EDM yaitu tempel EDM (biasanya disebut inker EDM atau am EDM) dan /i

/ire re EDEDM. M. !e!erbrbededaaaan n umumum um dadari ri kekeduanduanya ya adadalalah ah jejeninis s elelekektrtrododa a yayangng digu

bentuk yang diin

bentuk yang diinginkan kemudian ginkan kemudian dimasukkan ke dalam benddimasukkan ke dalam benda kerja di ujung aa kerja di ujung amm vertikal. &enis ini biasanya dilakukan EDM tenggelam dalam dielektrik berbasis vertikal. &enis ini biasanya dilakukan EDM tenggelam dalam dielektrik berbasis minyak. Dalam metode /ire0potong, tipis untai tunggal ka1at logam, biasanya minyak. Dalam metode /ire0potong, tipis untai tunggal ka1at logam, biasanya kuningan, diberi makan melalui benda kerja.

kuningan, diberi makan melalui benda kerja. EDM

EDM berkembang berkembang bersama bersama dengan dengan Mesin Mesin ubut, ubut, Mesin Mesin 2rais, 2rais, dan dan MesinMesin 3erinda sebagai teknologi yang terdepan. EDM terkenal dalam hal kemampuannya 3erinda sebagai teknologi yang terdepan. EDM terkenal dalam hal kemampuannya un

untutuk k memembmbuauat t bebentntuk uk kokompmpleleks ks papada da lologagam0m0lologagam m yayang ng sasangngat at kekeraras.s. !enggunaan yang umum untuk Mesin EDM adalah 4

!enggunaan yang umum untuk Mesin EDM adalah 4 5

5 !emesinan !emesinan DiesDies 5

5 !erkakas !erkakas !otong!otong 5

5 6etakan 6etakan (molds) (molds) yang yang terbuat terbuat dari dari baja baja yang yang telah telah dikeraskandikeraskan 5

5 7ungsten 7ungsten 6arbide6arbide 5

5 8igh 8igh peed peed teelteel 5

5 Dan Dan material material yang yang lain lain yang yang tidak tidak mungkin mungkin dikerjakan dikerjakan dengan dengan cara cara tradisionaltradisional (penyayatan).

(penyayatan). !rose

!roses s ini ini juga juga telah telah menymenyelesaikan baelesaikan banyak nyak masamasalah lah pada pada pembupembuatanatan ba

bahahan n e9e9ototicic, , sepesepertrti i 8a8aststelelloloy, y, NitrNitralalloloy, y, /a/aspaspaloloy, y, dadan n NiNimomoninic, c, yayangng digunakan secara luas pada

digunakan secara luas pada industri0induindustri0industri pesa1at ruang stri pesa1at ruang angkasa.angkasa. EDM

EDM telah telah mengganti mengganti proses proses pemotongan pemotongan logam logam yang yang lama lama pada pada beberapabeberapa aplikasi. 2aktor lain yang menyebabkan berkembangnya penggunaan EDM adalah aplikasi. 2aktor lain yang menyebabkan berkembangnya penggunaan EDM adalah kemampuannya mengerjakan bentuk tipis, khususnya

kemampuannya mengerjakan bentuk tipis, khususnya dalam pengerjaan ketinggiandalam pengerjaan ketinggian dan

dan ketketiruirusansan. . EDM EDM yanyang g menmengguggunaknakan an ka1ka1at at /ir/ire e EDM EDM mammampu pu memmembelbelahah dengan ketinggian ": inchi (; -$$ mm), dengan kelurusan ; $,$$$< inchi (; $,$"=< dengan ketinggian ": inchi (; -$$ mm), dengan kelurusan ; $,$$$< inchi (; $,$"=< mm) tiap sisi.

C. BAGIAN-BAGIAN EDM

Komponen utama EDM

!roses EDM dilakukan dengan sebuah sistem yang mempunyai dua komponen pokok yaitu mesin dan po1er supply.

3ambar bagian0bagian Electrical Discharge Machine

Keterangan4 ". Meja EDM =. enda kerja . 6airan dielectric -. Elektroda <. Kepala EDM :. angkaian kapasitor #. 3enerator arus pulsa

>. ?oltmeter . @mpermeter

Komponen dan 'ungsinya4

a. Meja mesin EDM 'ungsinya digunakan sebagai tempat dudukan mesin EDM

b. 6airan dielektrik merupakan 'luida pendingin dan pembersih kotoran benda kerja

c. Elektroda merupakan pahat yang digunakan untuk menghantarkan tegangan listrik dan mengerosi benda kerja menjadi bentuk yang diinginkan

d. Kepala Mesin 'unsinya sebagai tempat pahat dan komponen utama dari mesin EDM merupakan kapasitor ber'ungsi untuk menyimpan energi listrik yang akan dilepaskan pada proses pengerjaan benda kerja

e. ?oltmeter digunakan untuk mengukur beda potensial pada rangkaian mesin '. @mperemeter digunakan untuk mengukur besar arus yang mengalir pada mesin D. JENIS-JENIS EDM

@da dua jenis Electrical Discharge Machines yaitu tempel EDMA inker EDMA am EDM dan /ire EDM.

1. Stempel EDM / Sinker EDM / Ram EDM

tempel EDM sering juga disebut sebagai tipe rongga EDM atau volume. etempel 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 satu daya yang sesuai dan listrik menghasilkan potensial listrik antara dua bagian. ebagai elektroda

mendekati benda kerja, dielektrik kerusakan terjadi di dalam cairan plasma membentuk saluran dalam percikan kecil melompat.

unga api ini biasanya menyerang satu per satu kali karena sangat kecil kemungkinannya bah1a lokasi yang berbeda dalam ruang antar elektroda sangat identik dengan karakteristik listrik lokal yang memungkinkan percikan terjadi secara bersamaan di semua lokasi tersebut.

unga api ini terjadi dalam jumlah besar di lokasi acak antara elektroda dan benda kerja sebagai dasar logam terkikis dan celah elektroda kemudian meningkat. Elektroda di turunkan secara otomatis oleh mesin sehingga proses dapat terus berlanjut tanpa gangguan.

eberapa ratus ribu bunga api terjadi perdetik dalam proses ini dengan siklus yang sebenarnya, dengan hati0hati di kendalikan oleh parameter setup.

!engendalian ini biasanya dikenal dengan sebutan tepat 1aktu dano''  time yang dide'inisikan secara literatur 1aktu yang lebih lama menghasilkan rongga yang lebih mendalam untuk menciptakan siklus kasar pada benda kerja. B'' time adalah periode 1aktu yang satu percikan digantikan oleh yang percikan  yang lain. B'' time yang lebih panjang misalnya, memungkinkan dielektrik disiram cairan melalui nosel untuk membersihkan puing0puing terkikis, sehingga menghindari hubungan pendek. !engaturan ini dapat dipertahankan dalam mikro detik. agian geometri yang khas adalah bentuk D yang kompleks sering kali dengan kecil atau berbentuk sudut aneh, ?ertikal, orbital, vectorial, terarah, heliks, kerucut, rotasi, berputar dan pengindeksan siklus pemesinan juga digunakan.

Ka1at listrik di discharge machining (/EDM), atau ka1at0cut EDM, tipis untai tunggal ka1at logam, biasanya kuningan, diberi makan melalui benda kerja, biasanya terjadi tenggelam dalam sebuah tangki dengan cairan dielektrik, yang biasanya air deionised.

!roses ini biasanya tidak digunakan untuk menghasilkan D yang kompleks geometri. Ka1at yang terus0menerus disuplai dari spul, diadakan antara atas dan ba1ah panduan berlian. !anduan bergerak dalam arah 9 C y pesa1at, biasanya menjadi 6N6 dikontrol dan pada hampir semua mesin modern panduan atas juga dapat bergerak secara independen di + C u C v sumbu, sehingga menimbulkan kemampuan untuk memotong runcing dan transisi bentuk (lingkaran di ba1ah, persegi di atas misalnya) dan dapat mengontrol pergerakan sumbu 9 C y C u C v C i C j C k C l.

%ni memberikan EDM memotong ka1at yang memiliki kemampuan untuk diprogram, dipotong sangat rumit dan halus bentuknya. Ka1at dikendalikan oleh berlian atas dan ba1ah panduan yang biasanya akurat $,$$- mm, dan dapat memiliki memotong jalur atau goresan sekecil $,"= mm menggunakan ka1at $," mm , meskipun rata0rata mencapai memotong garitan bah1a biaya ekonomi yang terbaik dan pemesinan 1aktu adalah $,<  $,=< mm, menggunakan ka1at kuningan

@da pun alasan pemotongan lebar lebih besar daripada lebar ka1at adalah karena memicu terjadi dari sisi0sisi ka1at untuk pekerjaan potongan menyebabkan erosi. Ka1at0proses memotong menggunakan air sebagai dielektrik dengan resistivitas air dan listrik lain si'at hati0hati dikendalikan oleh 'ilter dan de0%oni+er unit. @ir juga melayani tujuan yang sangat kritis dari luka menyiram puing0puing menjauh dari +ona pemotongan. 2lushing adalah 'aktor penentu yang penting dalam tingkat 'eed maksimum tersedia dalam ketebalan bahan tertentu, dan situasi penggelontoran miskin mengharuskan pengurangan tingkat 'eed.

eiring dengan toleransi yang lebih ketat multia9is EDM mesin pemotong ka1at pusat memiliki banyak 'itur tambahan seperti4 Multiheads untuk memotong dua bagian pada saat yang sama, kontrol ka1at untuk mencegah kerusakan, otomatis 'itur threading diri dalam kasus kerusakan ka1at, dan mesin diprogram strategi untuk mengoptimalkan operasi.

/ire EDM pemotongan biasanya digunakan bila tegangan sisa rendah  yang diinginkan. /ire EDM dapat meninggalkan tegangan sisa pada benda kerja  yang kurang signi'ikan dibandingkan dengan mereka yang mungkin ditinggalkan  jika benda kerja yang sama diperoleh oleh mesin. ahkan dalam EDM ka1at tidak ada pemotongan besar yang terlibat dalam pemindahan bahan. Namun, benda kerja dapat menjalani ke siklus termal yang signi'ikan, yang beratnya tergantung pada parameter teknologi yang digunakan. Kemungkinan e'ek termal seperti siklus pembentukan lapisan menata0ulang pada bagian dan kehadiran tegangan sisa tarik pada benda kerja. &ika proses sudah diatur sehingga energi A daya per pulsa adalah relati' kecil (biasanya dalam menyelesaikan operasi), sedikit perubahan dalam si'at mekanik suatu material yang diharapkan pada EDM memotong ka1at karena tegangan sisa rendah ini, meskipun materi yang belum lega stres dapat mengganggu dalam proses machining.

&enis0jenis /ire EDM adalah sebagai berikut 4 ". 6opper /ire

Ka1at ini terbuat dari tembaga murni dan digunakan dalam tahap a1al pada proses EDM. Mempunyai ciri0ciri 4

5 Kekuatan tarik rendah, tingkat elongasi tinggi, tingkat kerusakan yang berlebihan.

5 Kondisi 2lushing Miskin akibat penguapan temperatur tinggi. 5 Kecepatan pemrosesan lambat karena konduktivitas yang tinggi.

5 !encairan lambat dan e'isiensi rendah karena panas yang diserap oleh ka1at bukan pekerjaan sepotong.

=. rass /ire

rass /ire mempunyai ciri0ciri 4

5 asio @lloy tembaga dan seng :<A< C :A#, kekuatan tarik <$,$$$0"-<,$$$ psi. 5 Kekuatan tarik tinggi dibandingkan dengan ka1at tembaga.

5 2lushing dapat berjalan dengan sempurna karena rendahnya suhu penguapan.

5 /ires dengan beberapa jumlah @luminium atau 7itanium memiliki kekuatan tarik tinggi, tetapi e'isiensi pembilasan yang memburuk.

. n 6oated rass 6ore /ire

Ka1at dengan ketebalan seng konstan yang dilapisi pada permukaan ka1at kuningan.

-. n Di''usion @nnealed rass 6ore /ire

Ka1at berlapis seng yang terdapat pada permukaan ka1at kuningan dan mendapatkan perlakuan panas membuat seng yang akan dilapisi meleleh dan harus terpasang erat pada ka1at kuningan. eng biasanya digunakan sebagai bahan coating dan paduan, untuk meningkatkan kecepatan pemotongan dan untuk mengurangi kemungkinan kerusakan.

eng meningkatkan e'isiensi pembilasan dengan temperatur penguapan  yang rendah dibandingkan dengan kuningan. 6oated atau seng andil di'usi melakukan peran melindungi kuningan, jadi kemungkinan kerusakan ka1at secara drastis menurun.

<. @lgoritma 3enetik A @lgoritma Evolusioner

Electro Discharge Machining Die inking (EDM die sinking) adalah proses pemesinan yang banyak digunakan pada benda kerja yang memiliki kekerasan tinggi. !erkembangan teknologi menuntut proses ini untuk menghasilkan produk berkualitas dengan produktivitas tinggi. Bleh karena itu, perlu dilakukan optimisasi yang melibatkan parameter proses pemesinan EDM die sinking. aat ini terdapat berbagai macam teknik dan metode optimisasi yang dapat dipilih, diantaranya adalah @lgoritma 3enetik . @lgoritma 3enetik merupakan bagian dari sekelompok teknik optimisasi yang dikenal dengan nama @lgoritma Evolusioner (Evolutioner @lgorithms). !ada kelompok ini terdapat tiga tipe utama yaitu @lgoritma 3enetik, pemrograman evolusioner, dan strategi evolusi.

Diantara ketiga tipe tersebut, @lgoritma 3enetik paling luas digunakan terutama untuk optimisasi masalah yang kompleks. Metode ini menggunakan suatu model matematika untuk menghitung harga optimum dari parameter0parameter proses.

!ada penelitian ini dilakukan optimisasi menggunakan @lgoritma 3enetik terhadap parameter proses pemesinan EDM die sinking. 7ujuannya adalah mendapatkan kombinasi nilai variabel input mesin yang menghasilkan kondisi pemotongan optimum. ?ariabel input yang dimaksud adalah discharge current, pulse duration, interval duration, response speed, 1orking voltage, li't0o'' duration dan 1ork duration.

E. PRINSIP KERJA

Material removal yang berupa erosi terjadi akibat adanya loncatan bunga api listrik diantara elektroda dan benda kerja dalam cairan dielektric. *oncatan bunga api listrik terjadi apabila beda tegangan antara pahat dan benda kerja melampaui Fbreak do1n voltage G celah dielektric. reak do1n voltage bergantung pada 4

". &arak terdekat antara elektroda (pahat) dengan benda kerja =. Karakteristik tahanan dari cairan dielectric

. 7ingkat kotoran pada celah diantara elektroda dengan benda kerja. -. &enis elektroda yang digunakan

F. PERHI"#NGAN PADA EDM

Hntuk mengetahui kecepatan pemakanan material atau Material emoval ate (M), maka perhitungan dilakukan dengan rumus berikut4

Dimana4

?olume I panjang 9 lebar 9 tinggi (mm) /aktu I /aktu proses EDM (min)

Hntuk mengetahui keausan pahat, dengan mengukur massa elektroda yang hilang selama proses, yang merupakan selisih massa sebelum dan setelah digunakan. !erhitungan dilakukan dengan rumus berikut4

Dimana4

M " I Massa elektroda sebelum proses

M = I Massa elektroda setelah proses

M aus I Massa elektroda yang hilang selama proses

7  I /aktu selama proses EDM (min) !erhitungan overcut dan e'ek ketirusan yaitu4 Bvercut (Bc) 4 d=0d$ A =

J I (d=A=)0(d=A=)LAh I (r=0r")Ah J I arctan (r=0r") A h

Dimana4

d" I diameter minimum dari tapering yang terjadi d= I diameter maksimum dari tapering yang terjadi

h I ketebalan lubang pada tapering yang terjadi pada benda kerja G. PR$SES KERJA

Elektroda yang berisi tegangan listrik didekatkan ke benda kerja (elektrode positi' mendekati benda kerjaAturun). Di antara dua elektrode terdapat minyak isolasi (tidak menghantarkan arus listrik), yang pada EDM di namakan cairan dielectric.

3ambar !roses /ire EDM

Meskipun cairan dielektrik adalah sebuah isolator yang bagus, beda potensial listrik yang cukup besar menyebabkan cairan membentuk partikel yang bermuatan, yang menyebabkan tegangan listrik mele1atinya dari elektrode ke benda kerja.

Dengan adanya graphite dan partikel logam yang tercampur ke cairan dapat membantu trans'er tegangan listrik dengan cara partikel0partikel (konduktor) membantu dalam ionisasi minyak dielektrik dan memba1a tegangan listrik secara langsung, serta partikel0partikel 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.

Ketika jumlah partikel bermuatan meningkat, si'at isolator dari cairan dielektrik menurun sepanjang tengah jalur sempit pada bagian terkuat di daerah tersebut. 7egangan meningkat hingga titik tertinggi tetapi arus masih nol. !artial discharge adalah peristi1a pelepasan A 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. !artial 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 +at cair dan tercampurnya bahan isolasi cair. !ada bahan isolasi gas mekanisme to1nsend dan mekanisme streamer merupakan penyebab kegagalan.

Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bah1a kegagalan isolasi ini berkaitan dengan adanya !artial discharge. !artial discharge yang terjadi pada sebuah void menyebabkan penurunan kualitas isolasi.

!roses pengerjaan dengan EDM dapat dikelompokkan secara garis besar ke dalam bentuk0bentuk proses sebagai berikut 4

". inking proses 4 5 Drilling

5 Die sinking =. 6utting proses 4

5 licing dengan pahat yang berupa keping yang diputar 5 licing dengan pahat yang berupa pita metal

5 6utting dengan pahat yang berupa ka1at (/irecut) . 3rinding proses 4

5 E9ternal grinding 5 %nternal grinding

5 3erinda permukaan atau gerinda bentuk

!roses EDM harus dilakukan dalam suatu media 'luida dielektrik, yang merupakan penghantar untuk setiap pelepasan muatan listrik ( discharge ) karena 'luida akan menjadi terionisasi di dalam celah. !elepasan muatan listrik dihasilkan oleh catu daya listrik arus searah yang dihubungkan dengan bendakerja dan elektrode.

3ambar di samping menunjukkan celah antara elektrode perkakas dan benda kerja. !elepasan muatan listrik terjadi pada dua permukaan yang terdekat. %onisasi 'luida dielektrik pada lokasi tersebut merupakan penghantar untuk

pelepasan muatan.

!ada daerah tempat terjadinya pelepasan muatan listrik tersebut akan timbul panas dengan temperatur sangat tinggi sehingga bagian kecil permukaan bendakerja secara tiba0tiba menjadi lebur dan terlepas. @liran 'luida kemudian membersihkan partikel kecil (serpihan) tersebut. Melepasnya bagian kecil dari permukaan bendakerja menyebabkan jarak dari elektrode perkakas menjadi lebih jauh, sehingga bagian lain yang lebih dekat akan mengalami proses yang sama dengan sebelumnya. Demikian seterusnya sampai semua daerah mengalami pengurangan yang sama. /alupun pelepasan muatan listrik secara individual melepaskan bagian demi bagian dari bendakerja, tetapi hal ini terjadi ratusan bahkan ribuan kali per detik sehingga pengikisan secara bertahap akan terjadi pada semua bagian permukaan dalam daerah celah tersebut.

Dua variabel proses utama dalam EDM  adalah 4 0 arus, dan

0 'rekuensi pelepasan muatan listrik.

ila salah satu parameter ini meningkat, maka laju pelepasan material juga akan meningkat. Kekasaran permukaan juga dipengaruhi oleh arus dan 'rekuensi, seperti ditunjukkan dalam gambar di ba1ah ini !ermukaan akhir yang paling baik dihasilkan dalam EDM  dengan pengoperasian pada 'rekuensi yang tinggi dan arus pelepasan muatan listrik yang rendah.

3ambar !enyelesaian permukaan dalam EDM  sebagai 'ungsi arus pelepasan muatan dan 'rekuensi pelepasan muatan

Karena perkakas memberikan penetrasi pada benda kerja, maka ini berarti telah terjadi proses pemesinan lubang pada bendakerja diluar ukuran perkakas (perkakas tidak menyentuh bendakerja). &arak antara perkakas dengan bendakerja pada saat pemesinan lubang terjadi disebutovercut . Bvercut  sebagai 'ungsi arus dan 'rekuensi ditunjukkan dalam gambar di ba1ah ini.

3ambar Bvercut  sebagai 'ungsi arus dan 'rekuensi

!erlu dicatat bah1a temperatur bunga api yang tinggi tidak hanya menyebabkan meleburnya bendakerja tetapi juga melebur perkakas, sehingga akan terjadi rongga kecil pada permukaan yang berhadapan dengan rongga yang dihasilkan pada bendakerja. Keausan perkakas biasanya diukur sebagai rasio antara material yang dilepaskan pada bendakerja dengan material yang dilepaskan pada perkakas. asio ini berkisar antara ",$ sampai "$$ atau sedikit di atasnya, tergantung pada kombinasi material bendakerja dengan material elektrode perkakas. Elektrode perkakas biasanya dibuat dari 4

0 gra'it, 0 tembaga tungsten,

0 tembaga, 0 perak tungsten, dan

0 kuningan, 0 material yang lain.

!emotongan kabel pelepasan muatan listrik (ED/6 ), sering disebutEDM kabel, adalah bentuk khusus pemesinan pelepasan muatan listrik  yang menggunakan kabel berdiameter kecil sebagai elektrode untuk memotong benda kerja. !roses pemotongan dalam EDM kabel dilakukan dengan energi termal dari pelepasan muatan listrik antara kabel elektrode dan bendakerja. Kendali numerik digunakan untuk mengendalikan gerakan benda kerja selama pemotongan. !ada saat pemotongan, kabel secara kontinu digerakkan dari satu penggulung ke penggulung yang lain agar elektrode ke bendakerja selalu dalam keadaan baru dengan diameter konstan, sehingga celah pemotongan yang dihasilkan tetap sama selama proses berlangsung. eperti pada EDM , EDM kabel harus dilakukan dalam media dielektrik. 8al ini dilakukan dengan nosel yang diarahkan pada antarmuka (inter'ace ) perkakas dan bendakerja, atau dengan memendam bendakerja dalam bak dielektrik.

3ambar !emotongan kabel pelepasan muatan listrik

Diameter kabel berkisar dari $,$$ hingga $,$"= in. ($,$#: hingga $,$ mm), tergantung pada lebar potongan yang diinginkan. Material yang digunakan untuk kabel adalah kuningan, tembaga, tungsten, dan molibdenum. 2luida dielektrik yang digunakan adalah air atau oli yang telah dideionisasi. eperti pada EDM , pada EDM kabel juga terjadi overcut yang membuat celah potong (ker' ) lebih lebar daripada diameter kabel, seperti ditunjukkan dalam gambar di ba1ah ini. Bvercut  ini berkisar dari $,$$$> hingga $,$$= in. ($,$=$ hingga $,$<" mm).

3ambar De'inisi dari ker'  dan overcut  dalam pemotongan kabel pelepasan muatan listrik

H. PENGG#NAAN EDM

". Karakteristik yang mengharuskan penggunaan EDM, jika benda kerja berbentuk sebagai berikut 4

5 Dinding yang sangat tipis.

5 *ubang dengan diameter sangat kecil

5 asio ketinggian dan diameter sangat besar. 5 enda kerja sangat kecil

5 ulit dicekam.

=. EDM dapat digunakan pada material benda kerja sebagai berikut 4 5 Keras

5 *iat

5 Meninggalkan sisa penyayatan 5 8arus mendapat perlakuan panas

. EDM dapat digunakan untuk beberapa proses yaitu 4

5 !engaturan A setup berulang, macam0macam pengerjaan, macam0macam proses pencekaman benda.

5 roaching.

5 tamping yang prosesnya cepat.

-. EDM juga dapat digunakan dengan beberapa alasan berikut 4 5 &am kerja =- jam dengan hanya satu shi't operator.

5 Memerlukan proses yang tidak mementingkan perhatian khusus dari pekerja secara intensi'.

EDM tidak dipengaruhi oleh kekerasan bahan benda kerja, sehingga sangat berman'aat bila digunakan untuk mengerjakan benda kerja dengan kekerasan di atas > 8c. ahan tersebut meliputi baja yang telah dikeraskan, tellite dan 7ungsten 6arbide. Karena proses EDM menguapkan material sebagai ganti penyayatan, kekerasan dari benda kerja bukan merupakan 'aktor penting. Bleh sebab itu mesin /ire EDM dan am EDM digunakan untuk membuat bentuk komplek dies dan perkakas potong dari material yang amat keras.

agian lain yang hanya bisa dikerjakan dengan EDM adalah kemampuannya membuat sudut dalam (internal corners) yang runcing. !emesinan konvensional tidak mungkin mengerjakan kantong dengan pojok runcing, yang bisa dicapai adalah radius minimal sekitar "A= inchi yang paralel dengan sumbu pahat.

I. Aplika%i EDM ". !rototipe produksi

!roses 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 relati' rendah. Dalam EDM setempel, sebuah gra'it, tungsten atau murni tembaga, tembaga elektroda mesin yang diinginkan (negati') bentuk dan dimasukkan ke dalam benda kerja di ujung ram vertikal.

Membuat koin mati. Hntuk penciptaan koin misalnya untuk memproduksi perhiasan dan lencana oleh uang logam (stamping) proses, master positi' dapat dibuat dari perak murni, karena (dengan mesin yang sesuai pengaturan) master tidak secara signi'ikan terkikis dan hanya digunakan sekali. Mati negati' yang dihasilkan kemudian dikeraskan dan digunakan dalam sebuah drop palu untuk memproduksi dicap 'lat dari guntingan kertas kosong dari perunggu, perak, atau emas bukti paduan rendah.

Hntuk lencana 'lat ini dapat dibentuk lebih lanjut ke permukaan melengkung mati lain. &enis ini biasanya dilakukan EDM terendam dalam minyak berbasis dielektrik. Bbjek yang sudah selesai dapat lebih disempurnakan oleh keras (gelas) atau lunak (cat) enameling dan electroplated dengan emas murni atau nikel. ahan lembut seperti tangan perak dapat diukir sebagai perbaikan lencana benda mati di ba1ah, di sebelah kiri jet minyak (minyak telah dikeringkan). @1al stamping datar akan FdappedG untuk memberikan permukaan melengkung.

. *ubang !engeboran Kecil

*ubang pengeboran kecil EDM untuk pengeboran lubang kecil yang digunakan untuk membuat lubang pada benda kerja di benang yang akan digunakan untuk ka1at di EDM /ire0potong mesin. !engeboran lubang kecil kepala sudah terpasang pada mesin potong ka1at dan memungkinkan piring mengeras besar sudah selesai mengikis bagian dari mereka yang diperlukan dan tanpa pra0pengeboran. @da juga yang berdiri sendiri pengeboran lubang kecil dengan mesin EDM 9 C y sumbu juga dikenal sebagai seorang super lubang bor atau mesin dapat !opper 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 deioni+ed yang mengalir melalui elektroda sebagai agen pembilasan dan

dielektrik. 7abung elektroda beroperasi seperti ka1at0ka1at di potong mesin EDM, memiliki celah elektroda dan mengenakan tari'.

eberapa lubang kecil pengeboran EDM mampu mengebor melalui "$$ mm  yang lembut atau melalui baja dikeraskan dalam 1aktu kurang dari "$ detik, rata0 rata <$ sampai >$ memakai angka. *ubang $, mm menjadi :," mm dapat dicapai dalam operasi pengeboran ini. Elektroda kuningan lebih mudah untuk mesin tetapi tidak dianjurkan untuk memotong ka1at0operasi karena menyebabkan erosi partikel kuningan Fkuningan di kuninganG ka1at kerusakan, karena itu dianjurkan tembaga.

erikut ini adalah gambar benda kerja hasil dari kinerja EDM, baik inker EDM maupun /ire EDM 4

J. KE#N"#NGAN DAN KER#GIAN EDM 1. Ke&nt&n'an EDM

eberapa keuntungan dari mesin EDM, antara lain 4

5 entuk0bentuk yang kompleks tidak akan sulit untuk memproduksi dengan alat pemotong konvensional

5 8andling benda kerja di atas mesin tidak rumit 5 7ingkat kebisingan rendah

5 Kemudahan dalam pembuatan elektroda 5 ahan keras toleransi sangat dekat

5 *embar kerja yang sangat kecil di mana alat pemotong konvensional dapat merusak bagian dari alat pemotong kelebihan tekanan.

5 7idak ada kontak langsung antara alat dan bekerja sepotong. Bleh karena itu bagian dan lemah lembut dapat bahan mesin dengan distorsi apa pun.

. Ker&'ian EDM

eberapa kerugian dari EDM, antara lain 4 5 *aju yang lambat removal material.

5 Mesin EDM dan perlengkapannya masih relati' mahal

5 7ambahan 1aktu dan biaya yang digunakan untuk membuat elektroda untuk ram A setempel EDM.

5 !roses erosi benda sangat kecil, sehingga 1aktu operasinya relati' lama

5 Mereproduksi sudut tajam pada benda kerja sulit karena memakai elektroda. 5 8arus dioperasikan oleh operator yang tidak alergi terhadap cairan dielektrik 5 Konsumsi daya spesi'ik sangat tinggi.

5 !enggunaan mesin EDM dibatasi oleh ukuran tangki kerja penampung cairan dielektrik.

(. Keter)ata%an EDM

Mesin EDM standar popular yang digunakan sekarang memiliki keterbatasan 4

5 Hntuk /ire EDM, ukuran maksimum benda kerja sekitar < inchi (".<$$ mm) pada sumbu , =- inchi (:$$ mm) pada sumbu  dan tidak terbatas pada sumbu O.

5 Hntuk am EDM, ukuran benda kerja maksimum sekitar < inchi (".<$$ mm) pada sumbu , "# inchi (<=$ mm) pada sumbu , dan > inchi (=<$$ mm) pada sumbu O.

5 !embuatan bentuk sudutAtirus pada /ire EDM adalah hal yang perlu dipertimbangkan. udut tirus maksimum adalah ; -<$, 1alaupun beberapa bengkel telah berhasil mencapai ; <$$. !erbandingan sudut dan tinggi maksimum adalah $$ pada ketinggian ": inchi (-$$ mm).

5 8ambatan listrik maksimum untuk benda kerja dan pencekam sekitar $,<0<,$ ohmAcm untuk Mesin /ire dan am EDM.

5 Keakuratan sekitar $,$$$$= inchi ($,$$$< mm) untuk mesin /ire EDM. 5 Keakuratan ; $,$$$" inchi ($,$$=< mm) untuk mesin am EDM.

5 Kehalusan permukaan sekitar ?D% $ (- microinchi) untuk /ire EDM. 5 Kehalusan permukaan ?D% < (= microinchi) untuk am EDM.

5 Keutuhan permukaan (sur'ace integrity) adalah "A=$ juta untuk setiap inchi ketebalan recast layer untuk /ire dan am EDM.

5 !anjang retakan mikro adalah "A=$ juta untuk /ire dan am EDM. 8asil ini sama atau lebih baik dari pada permukaan hasil proses gerinda.

PEN#"#P A. KESIMP#*AN

ecara garis besar melihat dari beberapa 'aktor yang telah dijelaskan di atas maka dapat di ambil kesimpulan sebagai berikut 4

". 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.

=. !engeluaran muatan listrik machining (EDM singkatan Electrical Discharge Machining.), bahasa sehari0hari kadang0kadang juga disebut sebagai spark machining, erosi percikan, terbakar, mati tenggelam atau ka1at erosi, adalah suatu proses manu'aktur mana yang ingin membentuk suatu objek, yang disebut benda kerja, dapat diperoleh dengan menggunakan lucutan listrik (percikan).

. @sal mula EDM (Electrical Discharge Machining) adalah pada tahun "##$, ketika ilmu1an %nggris &oseph !riestly menemukan e'ek erosi dari percikan arus listrik. !ada tahun "-, ilmu1an usia . *a+arenko dan N. *a+arenko memiliki ide untuk meman'aatkan e'ek merusak dari percikan arus listrik untuk membuat proses yang terkontrol untuk pemesinan secara elektrik pada bahan kondukti'. -. !ada saat ini ada dua macam mesin EDM yaitu4 tempel EDM (iasanya disebut

inker EDM atau am EDM) dan /ire EDM.

<. 6ara kerja EDM adalah sebagai berikut 4 !ada !roses a1al EDM, elektrode yang berisi tegangan listrik didekatkan ke benda kerja (elektrode positi' mendekati benda kerjaAturun). Di antara dua elektrode ada minyak isolasi (tidak menghantarkan arus listrik), yang pada EDM dinamai cairan dielectric. /alaupun cairan dielektrik adalah sebuah isolator yang bagus, beda potensial listrik yang cukup besar menyebabkan cairan membentuk partikel yang bermuatan, yang menyebabkan tegangan listrik mele1atinya dari elektrode ke benda kerja. Dengan adanya graphite dan partikel logam yang tercampur ke cairan dapat membantu trans'er tegangan listrik dalam dua cara4 partikel0partikel (konduktor) membantu dalam ionisasi minyak dielektrik dan memba1a tegangan listrik secara langsung, serta partikel0partikel 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.

B. KRI"IK DAN SARAN

Kritik dan saran yang membangun selalu saya nantikan karena makalah ini  jauh dari kata sempurna, karena kesempurnaan hanya milik @llah /7.

C. INDEKS KA"A

5 Erosi adalah peristi1a pengikisan padatan (berupa terkelupasnya serpihan0 serpihan kecil) akibat adanya percikan bunga api (pada proses EDM).

5 bahan kondukti' adalah suatu bahan yang mempunyai kemampuan untuk menghantarkan listrik.

5 8eliks adalah bentuk meliuk seperti sebuah pegas, sekrup atau tangga spiral dan atau menyerupai DN@ gambar DN@ manusia.

5 reak do1n voltage suatu kegagalan atau batasan dari suatu bahan dielektrik, sehingga akan terjadi loncatan bunga api (listrik).

5 Drilling membuat lubang atau memperbesar lubang (proses pelubangan). 5 Die sinking adalah kasus mati0tenggelam EDM.

5 licing adalah proses pengirisan, pemisahan suatu benda dengan suatu alat  yang tajam.

5 6utting adalah tekan dan geser, dan hanya terjadi ketika total stress yang dihasilkan oleh pemotongan melebihi batas kekuatan material dari obyek yang dipotong.

5 E9ternal grinding yaitu penggunaan sebuah roda abrasive memakan jauh dipermukaan suatu benda di sisi sebelah luar.

5 %nternal grinding yaitu penggunaan sebuah roda abrasive memakan jauh dipermukaan suatu benda di sisi sebelah dalam.

5 roaching yaitu penggunaan alat pemotong multi0point untuk membentuk dan menyelesaikan baik interior lubang maupun permukaan benda kerja.