BAB IV

ANALISIS

Pada praktikum kali ini, praktikum EDM tidak dapat dilaksanakan sehingga pada

analisis, saya akan mencoba menganalisis dan membahas mengenai tes pendahuluan beserta

dengan tugas tambahan.

EDM (Electrical Discharge Machining) merupakan mesin perkakas yang digunakan

untuk melakukan pemotongan dengan memanfaatkan cairan dielektrik dan beda potensial antara

elektroda dan benda kerja yang dapat menimbulkan loncatan bunga api listrik sehingga

memotong benda kerja.

Cara kerja dari mesin EDM adalah, dari sumber tegangan kemudian tegangan disalurkan

ke rectifier. Rectifier sendiri akan mengubah tegangan dari AC menjadi DC. Dan kemudian arus

diatur di current control. Arus disini diatur untuk mengatur laju pengurangan materialnya. Lalu

terdapat juga servo control yang digunakan untuk mengatur posisi naik turun dari elektroda serta

juga setting-nolnya sesuai dengan kondisi, dimana harus terdapat celah antara elektroda dan

benda kerja namun tidak boleh terlalu jauh agar beda potensial yang terjadi antara dua

permukaan dapat menjadi besar sehingga menghasilkan bunga api listrik.

Dapat dilihat bahwa elektroda berfungsi sebagai katoda (kutub negatif) dan benda kerja

sebagai katoda (kutub positif). Hal ini disebabkan EDM menggunakan prinsip spark dimana

akan adanya loncatan elektron – elektron yang diakibatkan adanya beda potensial antara katoda

dengan anoda, dimana prinsipnya adalah elektron bergerak dari katoda ke anoda.

Material elektroda harus memiliki titik leleh yang lebih tinggi sehingga terkikisnya

elektroda dapat lebih sedikit dibandingkan terkikisnya benda kerja. Benda kerja dan elektroda

sendiri tercelup dalam cairan dielektrik.Pada celah antara anoda dan katoda, terdapat cairan

dielektrik yang memiliki dielektrik breakdown. Dielektrik breakdown merupakan batas tegangan

maksimum yang dapat ditahan oleh suatu dielektrik untuk mempertahankan sifat insulatornya

(Insulator merupakan material yang memiliki konduktivitas listrik sangat kecil, tidak dapat

menghantarkan arus listrik tapi suatu saat dapat menghantarkan).

Saat beda potensial antara anoda dan katoda cukup tinggi sehingga melewati dielektrik

breakdown, maka dielektrik akan berubah menjadi konduktor dan menghantarkan arus listrik,

sehingga akan muncul spark atau loncatan api listrik. Spark tersebut muncul diantara permukaan

elektroda dan benda kerja yang paling dekat, sehingga saat mulai terkikis benda kerjanya, maka

akan ada bagian permukaan lain yang lebih dekat jaraknyamaka bagian permukaan lain akan

bergantian terkikis, dan seterusnya, sehingga permukaan tersebut akan terkikis seluruhnya. Spark

tersebut muncul sangat banyak berupa loncatan – loncatan api listrik dan peloncatannya tidak

menyebar terlalu jauh terhadap benda kerja tetapi terpusat sehingga hasil dari proses EDM ini

cukup akurat, walaupun memang sangat lama.

Dapat dilihat bahwa benda kerja yang dihasilkan dapat berupa berbagai macam bentuk

seperti alur, bentuk gear, lubang, dan lain sebagainya. Tingkat akurasi dari proses ini cukup

tinggi, namun sangat lama menjadi kekurangannya. Untuk menghasilkan kedalaman yang paling

besar digambar tersebut, membutuhkan waktu 10 menit (cukup lama).

Cairan dielektrik disini berfungsi sebagai insulator (sampai beda potensial yang ckup

tinggi), lalu juga sebagai media tempat penyulingan atau pembuangan geram melalui celah

antara elektroda dan benda kerja hingga ke filter, dan juga sebagai media pendingin. Cairan

dielektrik antara lain adalah mineral oil, kerosene, dan air deionisasi. Di laboraturium menurut

saya cairan dielektrik yang digunakan adalah minyak tanah. Cairan dielektrik yang menguap

akibat pemanasan (loncatan api listrik) kemudian menjadi semakin sedikit, lalu akan ada pompa

yang akan memompa kembali cairan dielektrik untuk masuk ke ruang kerja tersebut, apabila

cairan dielektrik telah mencapai batas bawah tertentu.

Sedangkan elektroda yang berfungsi sebagai katoda yang akan memunculkan loncatan

api listrik (spark) memiliki beberapa persyaratan, yaitu tahan aus, kemudian juga harus tahan

panas dan memiliki titik leleh yang tinggi secara mutlak dikarenakan agar dapat mengurangi

pengikisan yang dapat terjadi, sehingga yang terkikis hanya benda kerja. Elektroda juga harus

merupakan konduktor yang baik. Dalam hal ini, elektroda yang dapat digunakan antara lain

adalah grafit, tungsten, tembaga, kuningan-seng, dan lain sebagainya. Khusus untuk grafit,

elektroda grafit memiliki titik leleh yang tinggi (meleleh di temperatur 3000 derajat celcius

keatas) dan berubahnya menjadi fase gas bukan cair. Sehingga grafit merupakan elektroda yang

baik untuk proses EDM. Sedangkan tembaga sendiri titik lelehnya lebih rendah sehingga akan

lebih mudah terkikis.

Di gambar sebelah kiri, terlihat elektroda yang digunakan sudah mulai terkikis, hal ini

dapat disebabkan karena titik leleh elektroda itu yang tidak terlalu jauh dibandingkan dengan

benda kerja, dan juga dikarenakan elektroda tersebut sudah cukup lama dipakai sehingga

kemungkinan terkikis lebih besar .

EDM dapat menghasilkan bentuk – bentuk benda kerja EDM dapat dengan mudah

mengerjakan benda kerja dengan detail dan kontur yang rumit & kompleks, lubang-lubang

berukuran sangat kecil. Produk benda kerja dan istilah yang digunakan untuk benda kerja

tersebut antara lain adalah plastic mould, blind cavities, sharp corners, thin walls dan cross

sections, blind keyways, internal splines, squares, hexes, dan lain sebagainya sesuai dengan

bentuk elektrodanya. Salah satu dari bentuk hasil EDM adalah bentuk seperti gear seperti yang

terlihat diatas, yang dapat disebut juga stamping. Lalu produk yang dihasilkan selain itu adalah

lubang dengan diameter dan kedalaman yang kecil, stamping profil sesuai dengan elektroda yang

digunakan.

roda gigi (stamping), lubang yang dalam dengan diameter kecil, stamping profil bintang,

dan berbagai bentuk lainnya sesuai profil elektroda yang digunakan.

Untuk perbedaan ECM dengan EDM adalah sebagai berikut. Definisi dari ECM

sendiri adalah sebuah proses elektrolit dan didasarkan pada fenomena elektrolisis sebagaimana

hukum faraday (1883). Mesin ECM sering diartikan sebagai mesin yang menyepuh dengan

listrik dan serupa dengan pengerjaan menggunakan mesin dalam suhu tinggi yang diposisikan

seperti elektroda dan benda. Melalui sebuah bahan elektrolit dalam proses pemakanan yang

menggunakan katode, elektrolit dan anode sehingga dalam ECM tidak menggunakan pahat.

Peralatan potong ECM dikontrol sepanjang alur yang diinginkan dan sangat dengan dekat

dengan pengerjaan tetapi tidak sampai menyentuh. Pemakanan bahan yang memiliki tingkat

kekerasan tinggi sangat mungkin dilakukan oleh ECM. Sepanjang tidak ada perubahan panas

atau tegangan mekanik yang dipindahkan ke benda dan  dimungkinkan pula untuk penyelesaian

permukaan.  

Skematik prosesnya seperti sebuah katode yang direaksikan dengan anoda (elektrolit

positif). Tekanan elektrolitenya diinjeksikan pada temperature tertentu ke area pemakanan.

Tingkat pemekanannya sama pada tingkat pencairan bahan. Ataupun disesuaikan dengan titik

lebur dari benda yang akan dibuat.untuk toleransi yang digunakan didalam dan diluarnya adalah

0,03 inci.

Perbedaan utama dari EDM dengan ECM adalah terlihat dari penggunaan cairan atau

medium untuk menghantarkan listrik dan sebagai pendingin, sekaligus sebagai media

pembuangan geram. EDM menggunakan cairan dielektrik sebagai media tersebut, sedangkan

ECM menggunakan elektrolit.

Website :

http://www.pudak-machinery.com/edm.php

http://fariedpradhana.wordpress.com/category/mesin-non-konvensional/