TI-2121: Proses Manufaktur · PDF file3 TI2121 - Proses Manufaktur - 13 5 Departemen Teknik Industri FTI-ITB Proses Energi Mekanik (2) • Water Jet Cutting / hydrodynamic machining

1

Departemen Teknik Industri FTI-ITB

TI-2121: Proses Manufaktur

Pemesinan Non-Tradisional danProses Pemotongan Thermal

LaboratoriumLaboratorium SistemSistem ProduksiProduksiwww.lspitb.orgwww.lspitb.org

©©20032003

TI2121 - Proses Manufaktur - 13 2


Hasil Pembelajaran• Umum:

Memberikan mahasiswa pengetahuan yang komprehensif tentang dasar-dasar proses pemesinandan mesin perkakas, proses forming dan molding, metrology dan aplikasi terhadap kualitas produk dananalisis system manufaktur.

• Khusus:Memberikan pemahaman terhadap proses pemesinannon-tradisional dan proses pemotongan thermal

2



Pemesinan Non-Tradisional

• Proses pemotongan material tanpa menggunakanpahat, tetapi dilakukan menggunakan energi:

Mekanik (mechanical)Termal (thermal)Elektrik (electrical)Kimia (chemestry)

• Kebuthan pemesinan non-tradisionalPemotongan material logam dan non-logam baru (sifatmaterial baru seperti: kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, keuletan tinggi)Pemotongan dengan bentuk geometri yang ireguler ataukomplekKeperluan untuk menghindari cacat pada permukaanmaterial akibat pemotongan dengan menggunakan carakonvensional



Proses Energi Mekanik (1)

• Ultrasonic Machining (USM)Air yang mengandung partikel abrasif dialirkan pada kecepatan tinggiPartikel abrasif berbenturan dengan benda kerja akibat dari tool yang berosilasi dengan amplitudo yang rendah (0.0075mm) dan frekuensiyang tinggi (20,000 Hz)Material tools: soft steel, stainless stellMaterial abrasif: boron nitride, boron carbide, alumnum oxide, silicon carbideKonsentrasi partikelabrasif dalam air: 20 –60%Cocok untuk pemotonganmaterial:

– Keras & getas– Spt: keramik, gelas,

titanium

3




• Water Jet Cutting / hydrodynamic machining (WJC)

Aliran air dengan tekanandan kecepatan yang tinggidiarahkan ke benda kerjahingga menyebabkanpemotonganDiameter noozle: 0.1 –0.4mmTekanan: 400MPaKecepatan: 900m/sMaterial potong: polimer




• Abrasive Jet Machining (AJM)Aliran gas yang berisi partikel abrasive untuk pemotongmaterialGas: dry air, nitrogen, carbon dioxide, heliumTekanan 0.2 – 1.4 MPaKecepatan: 2.5 – 5 m/sUntuk operasi finishing seperti:

– Deburing, trimming, cleaning, polishing

Cocok untuk material keras & getas seperti:– Gelas, silicon, mica dan keramik

4



Proses Pemesinan Electrochemical (1)

• Electrochemical Machining (ECM)

Pemotongan dilakukandengan mengalirkanelectrolyte pada meterialyang bersifat konduktif, dimana bentukpemotongan bergantungpada bentuk tool elektrodePrinsip:

– material berkurang(deplating) akibatperpindahan material darikutub anoda (+) menujukutub katoda (-)

– Material tersebut tidakmenumpuk di tool karenaterbawa oleh aliranelectrolyte




• Electrochemical Deburing (ECD)Adaptasi dari ECM untuk menghilangkan burr atau sudut-sudutyang tajam

5




• Electrochemical Grinding (ECG)

Proses penguranganmaterial (deplating) 95% akibat dari ECG, 5% akibat dan aksi abrasifpada roda gerindaAplikasi:

– Pengasahan pahat– Jarum bedah– Tabung berdinding tipis



Proses Energi Termal (1)

• Electric Discharge Machining (EDM)Proses non-tradisional yang paling banyak dipakaiParameter: arus discharge & frekuensi discharge

6




• Electric Discharge Machining (EDM)Permukaan finish: arus discharge rendah dan frekuensidischarge tinggiOvercut terjadi akibat discharge terjadi pada sisi samping tools

(a) surface finish in EDM(b) Overcut in EDM




• Electric Discharge Wire Cutting (EDWC)Sering disebut wire EDMKawat sebagai media elektrode

7




• Electric Discharge Wire Cutting (EDWC)Definistion of kerf and overcut in EDWC




• Electric Discharge Wire Cutting (EDWC)Contoh pemotongan menggunakan EDWC

8



Proses Pemesinan Kimia (1)

• Terdiri dari beberapa tahapCleaning

– proses pembersihan agar proses pemotongan material merata

Masking– Pelapis (maskant) bagian material yang tidak mengalami

proses pemesinan

Etching– Material dicelup ke dalam etching untuk proses

pemotongan material terjadi

Demasking– Penghilangan maskant




Common work material and etchants in CHM, with typical penetration rates and etch factors

9




• Chemical milling

(1) clean raw part (2) apply maskant (3) scribe, cut and peel the maskant from areas to be etched (4) etch (5) remove maskant

and clean to yield finished part

Banyak digunakan pada komponen pesawat → mengurangiberat komponen dimana kemungkinan catat metalurgi yang kecil




• Chemical millingSurface finishes expected in chemical milling

10




• Chemical blankingMenggunakan erosi kimia untuk memotong lembar logam yang sangat tipis; 0.025mm

(1) clean raw material (2) apply resist (maskant) (3) etch (partially completed) (4) etch (completed) (5) remove resist

and clean to yield finished part




• Chemical blankingContoh komponen yang dibuat menggunakan chemical blanking

11



Proses Pemesinan Kimia (6)• Photochemical machining

(1) clean raw part (2) apply resist (maskant) by dipping, spraying or painting (3) place negative on resist (4) expose to ultraviolet light (5) develop to

remove resist from areas to be etched (6) etch (shown partially etched) (7) etch (completed) (8) remove resist and clean to yield finished part

• Photochemical machining

(1) clean raw part (2) apply resist (maskant) by dipping, spraying or painting (3) place negative on resist (4) expose to ultraviolet light (5) develop to

remove resist from areas to be etched (6) etch (shown partially etched) (7) etch (completed) (8) remove resist and clean to yield finished part



Pertimbangan Aplikasi Pemesinan Non-Tradisional (1)

(a) very small diameter holes (b) holes with large depth-to-diameter ratios (c) non-round holes (d) narrow, non-straight slots (e)

pockets (f) die-sinking

12



Pertimbangan Aplikasi Pemesinan Non-Tradisional (2)

(a) very small diameter holes (b) holes with large depth-to-diameter ratios (c) non-round holes (d) narrow, non-straight slots (e)

pockets (f) die-sinking



Karakteristik Pemesinan Non-Tradisional

TI-2121: Proses Manufaktur · PDF file3 TI2121 - Proses Manufaktur - 13 5 Departemen Teknik Industri FTI-ITB Proses Energi Mekanik (2) • Water Jet Cutting / hydrodynamic machining

Documents