electro chamical machining

Pemesinan elektrokimia (ECM) adalah sebuah metode untuk menciptakan bentuk logam dengan menghilangkan logam menggunakan proses elektrokimia. Sebuah arus langsung dengan kepadatan tinggi dan tegangan rendah melewati antara benda (anoda) dan pra-alat berbentuk (katoda).Pada permukaan benda kerja anodik, logam dibubarkan dan bentuk alat sehingga akan disalin ke dalam benda kerja.
Pemesinan elektrokimia menciptakan komponen yang tidak dikenakan baik panas atau stres mekanik dan rapuh dengan mesin bahan dapat dengan mudah karena tidak ada kontak antara alat dan benda kerja. Pemesinan elektrokimia normal dan dapat membuat bentuk 3D yang halus. Beberapa contoh bagian yang dibuat menggunakan mesin elektrokimia meliputi dies, molds, turbin dan kompresor pisau, lubang, lubang, slot, dll pemesinan elektrokimia proses dapat melaksanakan sebagian besar jenis bahan dan paduan. Custom tooling yang diperlukan di dalam negatif dari bentuk bagian yang diinginkan.
Pemesinan elektrokimia (ECM) adalah sebuah metode untuk menghilangkan logam dengan proses elektrokimia. Hal ini biasanya digunakan untuk produksi massal dan digunakan untuk bekerja keras materi atau bahan yang sulit untuk mesin dengan menggunakan metode konvensional. Penggunaannya terbatas pada bahan konduktif listrik, namun, ini termasuk semua logam. ECM dapat memotong kecil atau menbentuk sudut aneh, rumit kontur atau rongga dalam sangat keras. baja dan eksotis logam seperti titanium, hastelloy, kovar, inconel dan karbida.
ECM sering dicirikan sebagai "reverse elektroplating," dan yang serupa dalam melaksanakan konsep mesin listrik dalam arus tinggi terjadi antara elektroda dan bagian, melalui proses removal material elektrolit yang mempunyai elektroda bermuatan negatif (katoda), konduktif fluida (electolyte), dan sebuah benda konduktif (anoda), namun pada ECM tidak ada alat yang dipakai. ECM pemotongan alat dipandu sepanjang jalan yang diinginkan sangat dekat dengan pekerjaan, tetapi itu tidak menyentuh bagian. Berbeda dengan EDM , dimana tidak ada percikan api diciptakan. Pemindahan logam sangat tinggi tingkat yang dapat dilakukan dengan ECM, bersama tanpa termal atau tekanan mekanis dipindahkan ke bagian tersebut, dan penutup permukaan cermin mungkin.
Dalam proses deburring, yang ECM menggunakan teknik seperti yang dijelaskan di atas untuk menghapus potongan-potongan besi yang tersisa dari proses permesinan, dan untuk menumpulkan tepi yang tajam. Proses ini sangat cepat dan jauh lebih nyaman daripada metode konvensional deburring dengan tangan atau proses permesinan non-tradisional. Ia akan cenderung untuk meninggalkan finishing permukaan yang lebih baik, dan tidak ada deformasi logam akan terjadi karena potongan alat tidak benar-benar menyentuh logam.
Kegunaan electrochemical machining
Merapikan permukaan kasar
Deburring, atau merapikan, dari permukaan (Gambar 1), adalah sederhana dan penggunaan yang umum ECM. Sebuah pesawat katoda berwajah alat ini ditempatkan berlawanan sebuah benda yang memiliki permukaan yang tidak teratur. Kepadatan arus di puncak ketidakteraturan permukaan lebih tinggi daripada di lembah-lembah. Yang pertama adalah, oleh karena itu, dihapus preferentially dan benda kerja menjadi mulus, diakui dengan mengorbankan saham logam (yang masih dengan mesin dari lembah-lembah dari penyimpangan, meskipun pada tingkat yang lebih rendah). Merapikan elektrokimia adalah satu-satunya jenis ECM di mana bentuk anoda akhir mungkin cocok persis bahwa dari alat katoda.
Elektrokimia deburring adalah proses cepat; khas kali untuk meratakan permukaan komponen yang diproduksi adalah 5 hingga 30 detik. Karena kecepatan dan kesederhanaan operasi,
deburring elektronika dapat dilakukan dengan tetap, alat katoda stasioner. Proses ini digunakan di banyak industri
Pengeboran Lubang
Lubang pengeboran adalah cara pelaku lainnya menggunakan ECM (Gambar 2). Katoda-Alat ini biasanya dibuat dalam bentuk sebuah tabung elektroda. Elektrolit dipompa ke pusat menanggung dari alat, di seberang celah mesin utama, dan keluar di antara sidegap yang terbentuk antara dinding dari alat dan lubang. Pembalikan aliran elektrolit yang cukup sering dapat menghasilkan peningkatan dalam akurasi mesin.
Mesin utama tindakan dilakukan di dalam celah yang terbentuk antara tepi terkemuka alat bor dan pangkal lubang dalam benda kerja. ECM juga hasil lateral antara dinding sisi alat dan komponen, di mana kerapatan arus lebih rendah daripada di tepi terkemuka alat maju. Karena kesenjangan lebar lateral menjadi semakin lebih besar daripada yang di ujung tombak, sisi-ECM tingkat lebih rendah. Dampak keseluruhan dari sisi-ECM adalah untuk meningkatkan diameter lubang yang dihasilkan. Jarak antara dinding sisi benda kerja dan poros tengah dari alat katoda lebih besar daripada jari-jari eksternal katoda. Perbedaan ini dikenal sebagai "overcut". Jumlah overcut dapat dikurangi dengan beberapa metode. Prosedur umum melibatkan isolasi dinding eksternal dari alat (Gambar 2), yang menghambat aliran arus samping. Praktek lain terletak pada pilihan elektrolit seperti natrium nitrat, yang memiliki efisiensi arus terbesar di kerapatan tertinggi saat ini. Dalam pengeboran lubang kepadatan arus tinggi ini terjadi antara tepi terkemuka bor dan dasar benda kerja. Jika elektrolit lain seperti natrium klorida yang menggunakan overcut bisa jauh lebih besar. Efisiensi saat ini untuk natrium klorida tetap stabil pada hampir 100% untuk beraneka ragam kepadatan arus. Jadi, bahkan di sisi celah, pemindahan logam berlangsung pada tingkat yang terutama ditentukan oleh kerapatan arus, sesuai dengan hukum Faraday.
Lubang dengan diameter 0,05-75 milimeter telah dicapai dengan ECM. Untuk lubang 0,5-1,0 milimeter diameter, kedalaman hingga 110 milimeter telah dihasilkan. Pengeboran oleh ECM tidak terbatas pada putaran lubang bentuk benda kerja ditentukan oleh alat elektroda.
Kendali-bentuk membentuk
Kendali-bentuk memanfaatkan membentuk celah yang konstan di seluruh benda dan alat ini bergerak secara mekanis pada tingkat yang tetap ke arah benda kerja agar dapat menghasilkan jenis bentuk yang digunakan untuk produksi bilah kompresor dan turbin. Dalam prosedur ini, arus kepadatan setinggi 100 A / sentimeter persegi akan digunakan, dan di seluruh permukaan benda kerja, kerapatan arus tetap tinggi.
Aliran elektrolit memainkan peran lebih berpengaruh dalam membentuk bentuk penuh daripada pengeboran dan meratakan permukaan. Seluruh besar luas penampang dari benda kerja harus diberikan oleh elektrolit ketika mengalir di antara elektroda. Daerah yang lebih besar elektroda terlibat berarti bahwa tekanan pemompaan yang relatif lebih tinggi dan tingkat aliran volumetrik diperlukan.

Elektrokimia grinding
Fitur utama dari penggilingan elektrokimia (EKG) adalah penggunaan roda penggiling di mana isolasi kasar, seperti berlian partikel, diatur dalam materi melakukan. Roda ini menjadi alat katoda. Nonconducting partikel yang bertindak sebagai spacer antara roda dan benda kerja, memberikan celah interelectrode konstan, yang melaluinya elektrolit adalah memerah.
Akurasi dicapai oleh EKG biasanya sekitar 0,125 milimeter. Sebuah Kelemahan dari EKG adalah hilangnya akurasi ketika di dalam sudut adalah tanah. Karena efek medan listrik, jari-jari lebih baik dari 0,25-0,375 milimeter jarang bisa dicapai.
Sebuah aplikasi luas elektrokimia grinding produksi alat pemotong tungsten carbide. EKG juga berguna dalam bagian rapuh grinding seperti jarum suntik.

Namun, manfaat Machining elektrokimia lebih baik dipahami dari perspektif manufacturability bukan sekadar dari perspektif fitur. Ketika sebuah komponen mempunyai persyaratan atau fitur materi yang sulit, atau bahkan tidak mungkin, untuk mesin dengan metode tradisional, ECM bisa menjadi alternatif yang memungkinkan untuk alasan berikut:
>>Penghapusan Tool defleksi - Fitur yang memerlukan akut / sudut tumpul pendekatan pemotong dan fitur yang memerlukan panjang tinggi-untuk-rasio pemotong berdiameter kandidat kuat untuk elektrokimia Machining. Hal ini karena perangkat ECM tidak datang ke kontak fisik langsung dengan benda dan sebagai hasilnya, tidak ada kekuatan yg menyebabkan pembelokan yang dapat menyebabkan alat lagu tentunya.
>>Permukaan pelestarian Integritas - Karena proses Machining Elektrokimia benar-benar bebas dari panas, pelestarian integritas permukaan dimaksimalkan. Penggunaan ECM meningkatkan pakai, ketahanan korosi, dan kelelahan logam perlawanan dengan meminimalkan permukaan yang tidak diinginkan berikut cacat
>>Proses penghapusan Menengah - elektrokimia Machining menghasilkan duri-bebas, inspeksi permukaan-siap selesai dalam satu berlalu. Oleh karena itu, proses sekunder seperti deburring, menggiling, dan tangan polishing tidak diperlukan.
>>Pelestarian Dimensional Integritas - Machining elektrokimia Karena benar-benar bebas dari stres mekanik, deformasi plastik dihilangkan. Lembar kerja yang tipis atau mudah dirusak oleh stres mekanis kandidat kuat untuk ECM.
>>Tidak terpengaruh oleh Bahan Kekerasan - Karena materi dihapus oleh anodik pembubaran bukan oleh stres mekanik, harga mesin tidak terpengaruh oleh materi kekerasan. Bahan konduktif listrik dapat mesin pada tingkat sampai dengan 0,33 inci (0,84 cm) / menit. Berikut paduan kekuatan-tinggi kandidat kuat untuk ECM.

Keuntungan dari Electrochemical Machining :
- Komponen terhindar dari panas atau mekanis stres.
-Tidak ada alat yang dipakai selama pemesinan elektrokimia.
-Non-kaku dan membuka lembar kerja dapat mesin dengan mudah karena tidak ada kontak antara alat dan benda kerja.
-Bentuk geometris yang kompleks dapat juga harus stabil dan tegas. Elektrolit harus disaring dengan hati-hati untuk mengeluarkan produk dari mesin dan sering kali harus dipanaskan dalam reservoir suhu yang tetap, misalnya 30oC (86oF), sebelum memasuki mesin aparat. Prosedur ini digunakan untuk menyediakan kondisi operasi konstan. Selama mesin memanas elektrolit dari aliran arus. Tindakan pencegahan harus diambil untuk menghindari suhu elektrolit yang tinggi yang dapat menyebabkan perubahan dalam elektrolit konduktivitas spesifik dan selanjutnya efek yang tidak diinginkan pada akurasi permesinan.berulang-ulang dan akurat
-Pemesinan elektrokimia adalah proses hemat waktu bila dibandingkan dengan mesin konvensional
-Selama pengeboran, lubang dapat dibuat atau beberapa lubang sekaligus.
-Bagian yang rapuh tidak bisa mengambil lebih banyak dan juga rapuh bahan yang cenderung untuk mengembangkan retakan pada mesin mesin dapat dengan mudah melalui mesin elektrokimia
KEUNGGULAN :
1. mampu membuat permukaan 3 dimensi yang rumit secara akurat
2. permukaan akhir halus karena ketiadaan bekas pahat/pemotong
3. keausan pahat nol sehingga 1 pahat membuat komponen dalam jumlah besar (produk masal)
4. tidak mempengaruhi benda kerja secara termal

KELEMAHAN :
1. media yang korosif sulit dikendalikan
2. sudut dalam yang tajam (R<0,2 mm) sulit dibuat
3. ongkos perkakas dan perangkat yang mahal
4. konsumsi energinya yang besar
5. laju produksinya dari sedang ke tinggi
6. mesin yang digunakan merupakan mesin – mesin yang berukuran besar

Prinsip kerja electrochemical machining
Pemesinan elektrokimia didasarkan pada prinsip-prinsip yang diuraikan. Seperti ditunjukkan dalam Gambar 3, benda kerja dan alat adalah anoda dan katoda, masing-masing, dari sebuah sel elektrolisis, dan beda potensial yang konstan, biasanya di sekitar 10 V, yang diterapkan di seberang mereka. Elektrolit yang sesuai, misalnya, berair natrium klorida (garam meja) solusi, dipilih sehingga bentuk katoda tetap tidak berubah selama elektrolisis. Elektrolit juga dipompa dengan laju 3-30 meter / detik, melewati celah antara elektroda untuk menghapus produk-produk dari mesin dan untuk mengurangi efek yang tidak diinginkan, seperti yang muncul dengan generasi gas katodik dan pemanas listrik. Tingkat di mana logam kemudian dihapus dari anoda kira-kira dalam proporsi terbalik dengan jarak antara elektroda. Sebagai pemesinan berlangsung, dan dengan gerakan simultan katoda pada tingkat yang khas, misalnya, 0,02 milimeter / detik menuju anoda, kesenjangan lebar sepanjang panjang elektroda secara bertahap akan cenderung ke nilai keadaan tunak. Dengan kondisi tersebut, sebuah bentuk, kasar saling melengkapi dengan yang ada pada katoda, akan direproduksi di anoda. Celah tipikal lebar maka harus sekitar 0,4 milimeter. Menjadi memahami karakteristik dan prinsip kerja ECM, keuntungan harus dinyatakan dalam waktu singkat sebelum pergi lebih lanjut melalui proses machining:
• tingkat mesin logam tidak bergantung pada kekerasan material,
• bentuk rumit dapat mesin pada logam keras,
• tidak ada alat pakai.

Skema dari industri "mesin elektrokimia" ditunjukkan pada Gambar 4, dan sebuah contoh aktual katoda anoda alat dan benda kerja ditunjukkan pada Gambar 5.
alat mesin elektrokimia bingkai, dan ke meja mesin yang juga harus stabil dan tegas. Elektrolit harus disaring dengan hati-hati untuk mengeluarkan produk dari mesin dan sering kali harus dipanaskan dalam reservoir suhu yang tetap, misalnya 30oC (86oF), sebelum memasuki mesin aparat. Prosedur ini digunakan untuk menyediakan kondisi operasi konstan. Selama mesin memanas elektrolit dari aliran arus. Tindakan pencegahan harus diambil untuk menghindari suhu elektrolit yang tinggi yang dapat menyebabkan perubahan dalam elektrolit konduktivitas spesifik dan selanjutnya efek yang tidak diinginkan pada akurasi permesinan.