�ݺ�ߣ

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Jendral Sudirman KM.3 Cilegon 1. ABRASIVE JET MACHINING (AJM) 2. ULTRASONICMACHINING (USM) 3. CHEMICAL MACHINING (CHM) Present by : DAREZA DWIAJI (070959)

PERTEMUAN 1 TOPIK : KLASIFIKASI PROSES NON KONVESIONAL 1. ABRASIVE JET MACHINING (AJM) 2. ULTRASONICMACHINING (USM) 3. CHEMICAL MACHINING (CHM)

1. Abrasive Jet Machining Prinsip dasar AJM : Pemusatan aliran dengan kecepatan tinggi daripada fluida (udara atau gas) yang bercampur dengan partikel-partikel abrasive pada benda kerja. Metal removal pada benda kerja terjadi karena efek shearing oleh partikel abrasive dan disertai oleh efek abrasi dan erosi oleh aliran fluida dan partikel

Parameter-parameter yang mempengaruhi proses AJM : 1.Kecepatan proses pengerjaan material (rate of metal removal) 2.Geometri dan surface finish dari pada benda kerja 3. Kecepatan keausan dari pada nozel

Persyaratan ukuran abrasive dan bidang pemakaiannya. Abrasive,Ukuran Butir, dan Pemakaian : Alumunium Oksida (Al2O3), 12-50 μm, Untuk memotong, membuat celah Silicium Carbide (SiC), 25-40 μm, Untuk memotong, membuat celah Sodium Bikarbonat (NaHCO3) 27 μm, Finishing, T= 50 C Dolomite (CaMg(CO3), 200 mesh, Etching & polishing Butiran Gelas, 0,635-1,27 mm, Polishing &deburing

Fluida pembawa abrasive : Tekanan Viskositas Kecepatan aliran fluida Dalam proses ini fluida yang dipergunakan: Udara Karbon dioksida Gas N2

Tekanan fluida yang keluar dari nozel umumnya 2-8,5 kgf/cm2, tetapi yang cocok biasanya 5 kgf/cm2. Kecepatan aliran fluida keluar dari nozel (gas exit velocity) dipengaruhi oleh kecepatan partikel abrasive dalam fluida. Hal ini berarti bahwa memperbesar aliran massa partikel abrasive akan mengurangi kecepatan aliran fluida pembawa. Dan parameter yang mempengaruhinya adalah mixing ratio (MR)

Faktor-faktor yang terlibat dalam nozel meliputi : Bentuk geometris dari nozel Konstruksi/material Jarak ujung nozel dengan benda kerja

Gambar 3 Nozel Abrasive Jet Machining

2. Ultrasonic Machining (USM) Prinsip Dasar USM: Proses pengerjaan oleh partikel abrasive karena adanya efek tumbukan oleh partikel abrasive terhadap permukaan benda kerja. Proses tumbukan ini terjadi karena adanya penggetaran pahat relative terhadap benda kerja, sedangkan partikel abrasive yang terdapat diantara benda kerja dan pahat berfungsi sebagai media perantara untuk transfer energi.

Mengapa disebut ultrasonic? Karena frekuensi getaran dari phat berkisar 16.000 sampai 25.000 Hz. Batas bawah ditentukan oleh tingkat kebisingan. Batas atas ditentukan oleh: cooling system pada transducer dan natural frequency (frekuensi pribadi) dari pemegang pahat. Ultrasonic Machining kadang-kadang disebut juga sebagai: Ultrasonic grinding atau impact Grinding

Teori dasar dalam proses USM : Proses secara mekanis yang terlihat didalam pengerjaan dengan ultrasonic machining adalah: Proses tumbukan oleh partikel abrasive terhadap permukaan benda kerja, karena pergetaran pahat (hammering process) Proses pembenturan (impact process) oleh partikel-partikel bebas pada permukaan benda kerja. Erosi yang terjadi karena adanya kavitasi Proses kimia daripada macam fluida yang dipergunakan

Peranan pergetaran pahat dalam USM Peranan utama adalah menimbulkan efek tumbukan daripada partikel abrasive pada permukaan benda kerja Menimbulkan efek pemompaan ultrasonik terhadap fluida pembawa kedalam ruang antara benda kerja dengan pahat. Menimbulkan sirkulasi turbulent daripada aliran fluida abrasive pada sela antara pahat dan benda kerja. Menimbulkan efek kavitasi pada fluida pembawa

Peranan fluida pembawa (slurry) dalam USM Untuk membawa partikel abrasive untuk membawa pergi gram-gram halus hasil pengerjaan Sebagai pendingin baik untuk benda kerja maupun untuk pahat

Material partikel abrasive dalam proses USM: Boron karbida (B4C) Silikon Karbida (SiC) Alumunium Oksida (Al2O3)

Dari ketiga material tersebut diatas, maka yang paling sering dipergunakan adalah boron karbida karena beberapa alasan : Boron karbida adaah material yang keras sekali, sekitar 1,5 – 2 X lebih keras dari pada silikon karbida. Tahan terhadap efek benturan maupun tumbukan Dapat memotong lebih cepat daripada material abrasive lainnya. Proses pemotongannya lebih presisi dan surface finish yang lebih sempurna

Gambar 5. Shematic Representation of the USM Apparatus

Peralatan elektronik dalam USM Oscilator Amplifier Transduser

Proses pemotongan yang khusus cocok untuk USM : Pembuatan lubang baik dengan penampang yang bundar maupun dengan penampang yang tidak teratur Proses coining khususnya untuk material yang mudah dikerjakan dengan USM,misalnya glas Pembuatan ulir luar dengan bantuan suatu fixture khusus dimana benda kerja bisa berputar dan bergerak translasi bersamaan

Gambar 6 Proses Pengerjaan USM

Gambar 8. Principle of Ultrasonic Machining Gambar 7. Schematic diagram

3. Chemical Machining (CHM) Prinsip dasar Proses CHM: Pada dasarnya proses CHM ini adalah suatu bentuk proses korosi yang terjadi pada suatu metal akibat adanya suatu reaksi kimia yang mengubah metal tersebut secara kimiawi menjadi senyawa garam yang mengandung unsur metal tersebut.

Gambar 9. Proses Pengerjaan CHM

Proses pengerjaan pada metal Pada proses selektif maka proses pengerjaan material benda tersebut terjadi pada tempat-tempat tertentu saja, sedangkan bagian-bagian lainnya dilindungi dengan material tertentu, sehingga tidak terjadi reaksi kimia pada tempat tersebut Pada proses tidak selektif (non selective removal process) maka proses pengerjaan material benda kerja itu terjadi diseluruh permukaan benda kerja

Didalam proses pengerjaan secara relatif, dibutuhkan suatu material pelindung pada bagian benda kerja tersebut, sedemikian rupa sehingga tidak terjadi reaksi kimia antara bagian yang terlindung itu dengan zat pelarut kimia, Material pelindung inilah yang disebut dengan etchant resistant material atau yang lebih dikenal dengan istilah maskant.

Berdasarkan cara pemakaiannya, maka maskant ini dapat diklasifikasikan sebagai berikut: 1. Cut and peel maskant Cut and peel maskant ini banyak dipergunakan dalam industri pesawat terbang, material benda kerja: titanium dan baja paduan. Keuntungan maskant jenis ini, diantaranya: 1. kemampuan untuk melakukan proses pengerjaan pada elemen-elemen mesin dengan bentuk yang tidak teratur (ireguler shape) 2. cocok untuk elemen mesin yang membutuhkan kedalaman proses pengerjaan sampai 10 mm . 3. Kemampuan untuk menghasilkan suatu bentuk permukaan yang bertingkat pada permukaan benda kerja

Kerugian maskant jenis ini diantaranya: Maskant ini tidak cocok untuk dipergunakan pada benda kerja yang tipis. Ketelitian ukuran benda kerja yang dihasilkan terbatas maksimum sekitar 130 μ m

2. Photoresist maskant Maskant jenis ini sangat sensitif terhadap sinar ultraviolet, Benda kerja dilapisi photo resistant maskant dengan cara: membenamkan atau menyemprotkan maskant tersebut pada permukaan benda kerja dan kemudian dikeringkan. Karena photoresistant maskant mempunyai ketahanan yang kurang terhadap reaksi kimia, maka proses HCM yang terjadi hanya mampu menghasilkan kedalam proses pengerjaan sekitar: 2mm.

Keuntungan dari photoresistant maskant adalah: Memungkinkan proses CHM bisa dilakukan pada material yang tipis Ketelitian benda kerja bisa tinggi, sekitar: 15 μ m Kecepatan produksi dari pada proses CHM dengan mempergunakan maskant ini bisa dipertinggi, dengan teknik fotografi.

Kerugian dari photoresistant maskant adalah: Pelekat yang tidak sempurna dari pada lapisan photoresistant maskant pada permukaan benda kerja, kecuali jika sebelumnya benda kerja yang akan dilapisi, dibersihkan secara hati-hati. Sensitif terhadap sinar, kotoran dan debu, dan mudah rusak terhadap cara penggunaan yang kurang berhati-hati. Proses pelapisan maskant ini jauh lebih kompleks dibandingkan dengan maskant cut and peel

3. Screen print maskant Sebelum maskant ini dipasangkan pada permukaan benda kerja terlebih dahulu, permukaan tersebut diberi tirai dengan semacam silk (sutera). Dengan teknik fotografi permukaan tirai tersebut diberi zat pelapis sesuai dengan pola daripada bagian yang akan mengalamiproses pengerjaan CHM. Kemudian barulah material benda kerja tersebut dicelupkan kedalam maskant dan maskant ini tidak akan melekat pada bagian-bagaian yang telah dilapisi dan proses CHM terjadi pada bagian ini.

Faktor-faktor yang menentukan didalam pemilihan maskant diantaranya adalah: Daya tahan maskant terhadap zat pelarut kimia Maskant tersebut mudah dilepaskan pada akhir proses pengerjaan Bentuk dan ukuran benda kerja yang akan diproses Pertimbangan ekonomi

Faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan zat pelarut kimia: Jenis material benda kerja Jenis maskant yang dipergunakan Besarnya rate of metal removal yang diingini Kondisi pengerjaan Permukaan akhir yang diinginkan Pertimbangan ekonomi yang terlibat dalam proses pengerjaan ini

Gambar 11. Selected methods of Abrasive Electrical/Chemical Machining Processes(A – abrasive, D – dielectric, E – electrolyte)

Proses CHM ini bisa dipergunakan untuk pembuatan lubang atau celah, untuk blangking operation dan engraving (pembuatan huruf atau bentuk-bentuk ukiran ). Keuntungan proses CHM Set-up dan perkakas yang dipergunakan relatif murah Tidak terjadi bekas-bekas geram pada bagian tepi daripada benda yang dikerjakan. Pelat tipis dapat dikerjakan tanpa terjadi deformasi. Ketelitian pengerjaan bertambah dengan semakin tipisnya benda kerja. Proses CHM tidak tergantung kepada kekerasan benda kerja. Selama proses berlangsung tidak terjadi perubahan sifat fisik material benda kerja Proses CHM sangat fleksibel untuk segala bentuk dan ukuran

Kerugian proses CHM adalah: Membutuhkan keahlian operator yang relatif tinggi Uap yang berasal dari etchant (zat pelarut kimia) adalah sangat korosif sehingga peralatan yang dipergunakan dalam proses ini harus benar-benar terlandung. Dalamnya proses pengerjaan sangat terbatas Produktivitas relatif rendah

“ SEKIAN….” TERIMA KASIH

�ݺ�ߣ

1. ABRASIVE JET MACHINING (AJM) 2. ULTRASONICMACHINING (USM) 3. CHEMICAL MACHINING (CHM)

Recommended

More Related Content

What's hot (20)

Viewers also liked (20)

Similar to 1. ABRASIVE JET MACHINING (AJM) 2. ULTRASONICMACHINING (USM) 3. CHEMICAL MACHINING (CHM) (20)

1. ABRASIVE JET MACHINING (AJM) 2. ULTRASONICMACHINING (USM) 3. CHEMICAL MACHINING (CHM)