MS 3160 PROSES MANUFAKTUR 2
LAPORAN PRAKTIKUM PROSES MANUFAKTUR 2 MODUL PM2-04 EDM WIRE CUT DAN EDM DIE SINKING
Kelompok
: 14
Anggota Kelompok
: F.X. ARNOLD GIOVANNI H.
Tanggal Praktikum
13112029
M. HANIF GUSMAN
13112071
HUTAMA YOGA WISESA
13112078
HAFIZH ALKARIM
13112090
YORDI KRISTIANTO
13112094
AGIL GOZAL
13112097
: 2 OKTOBER 2014
Tanggal Penyerahan Laporan : 6 OKTOBER OKTOBER 2014 Nama Asisten
: DANANJAYA AWALDASTIANA AWALDASTIANA
Laboratorium Teknik Produksi Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara Institut Teknologi Bandung 2014
13111028
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang
Proses EDM wire cutting merupakan proses pembentukan profil pada benda kerja dengan menggunakan erosi, yaitu pengikisan padatan akibat adanya transportasi, dalam hal ini transportasinya berupa beda potensial pada elektroda yang menghasilkan loncatan bunga listrik. Komponen penting pada proses ini adalah kawat tipis serta fluida dielektrik. EDM wire cutting umumnya digunakan pada perindustrian karena menghasilkan permukaan final yang halus, dapat digunakan pada obyek yang memiliki tingkat kekasaran yang tinggi, serta memiliki kecermatan proses yang tinggi.
1.1.1
Tujuan Praktikum 1. Pengoperasian mesin EDM wire cutting 2. Menentukan bagian-bagian mesin EDM wire cutting 3. Menentukan fungsi dari mesin EDM wire cutting 4. Menentukan parameter proses EDM wire cutting
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang
Proses EDM wire cutting merupakan proses pembentukan profil pada benda kerja dengan menggunakan erosi, yaitu pengikisan padatan akibat adanya transportasi, dalam hal ini transportasinya berupa beda potensial pada elektroda yang menghasilkan loncatan bunga listrik. Komponen penting pada proses ini adalah kawat tipis serta fluida dielektrik. EDM wire cutting umumnya digunakan pada perindustrian karena menghasilkan permukaan final yang halus, dapat digunakan pada obyek yang memiliki tingkat kekasaran yang tinggi, serta memiliki kecermatan proses yang tinggi.
1.1.1
Tujuan Praktikum 1. Pengoperasian mesin EDM wire cutting 2. Menentukan bagian-bagian mesin EDM wire cutting 3. Menentukan fungsi dari mesin EDM wire cutting 4. Menentukan parameter proses EDM wire cutting
BAB 2 LANDASAN TEORI Electric Discharge Machining (EDM), adalah proses manufaktur dimana digunakan electrical discharges (sparks) discharges (sparks) untuk memotong material material ke bentuk yang diinginkan. Material dipotong dengan serangkaian arus listrik kontinu yang bolak-balik antara dua elektroda. Kedua elektroda ini dipisahkan oleh dielectric liquid. Salah satu elektroda dinamakan tool elektrode, dan elektroda yang lainnya dinamakan workpiece – workpiece – elektrode. elektrode. Ketika jarak kedua elektroda dikurangi, intensitas dari medan listrik menjadi besar, mengalahkan kekuatan dari dielectric, yang menyebabkan arus untuk mengalir antara kedua elektroda tersebut. Sebagai hasilnya, material dapat terbuang / terpotong. Pada EDM wire cutting, digunakan wire sebagai elektroda. EDM wire cutting merupakan salah satu jenis dari unconventional machining. Spark yang dihasilkan pada proses ini merupakan akibat dari elektroda (kawat) dengan benda kerja. Wire cutting biasanya digunakan ketika kita menginginkan residual stress yang rendah. Berikut adalah skema dari EDM wire cutting.
Material kawat yang digunakan biasanya terbuat dari kuningan. Wire yang digunakan bersifat sekali pakai, dan selalu digantikan dengan wire yang baru. Kawat harus memiliki konduktivitas elektrik yang baik, tensile strength yang tinggi. Selain itu wear resistance juga merupakan syarat kawat elektroda karena spark dapat perlahan-lahan mengikis elektroda dan mengubah besar geometri potong.
Fluida dielektrik biasanya menggunakan aquades atau minyak tanah. Syarat – syarat cairan dielektrik ini adalah cairan bersifat isolator, cairan bersih, dan cairan memiliki kekentalan yang rendah. Fungsi cairan dielektrik :
Sebagai insulator, sehingga beda potensial yang dihasilkan sangat tinggi
Sebagai coolant / pendingin
Sebaga media flushing / pembersih, yang membawa geram keluar dari daerah gap
Pengoperasian mesin ini menggunakan CNC (Computer Numerical Control). Biasanya mesin dapat memotong dalam arah x-y-u-v-i-j-k-l. Hal ini memungkinkan mesin untuk memotong bentuk yang sangat rumit. Biasanya akurasi dari guides mesin sampai 0.004 mm. Pemotongan yang paling ekonomis dan efisien adalah pemotongan dengan gap 0.335 mm menggunakan wire berdiameter 0.25 yang terbuat dari kuningan. Alasan dari gap lebih besar dari diameter wire adalah karena sparking terjadi pada sisi wire dan menyebabkan benda kerja tererosi. “Overcut” ini harus terjadi, dan pada beberapa aplikasi dapat diprediksi.
.
BAB 3 DATA DAN PENGOLAHAN DATA 3.1 Gambar Awal Benda
3.2 Proses yang dilakukan dalam praktikum EDM Wire Cut 1. Pengecekan kondisi mesin EDM Wire Cut. Menghidupkan mesin, mengecek suplai kabel, fluida dielektrik dan komponen-komponen penting lain.
2. Mempelajari G-Code mesin EDM Wire Cut. Petunjuk lengkap untuk menggunakan mesin EDM Wire Cut ada pada manual book.
3. Mensketsa design produk yang diinginkan. Mensketsa di milimeter block dengan dimensi yang ditentukan. Pada praktikum kali ini, kami mendesain angka 1.
4. Membuat G-Code dari sketsa produk. Dapat dilihat bahwa dari sketsa desain produk, mesin EDM Wire Cut diperintahkan untuk melakukan 11 macam proses gerak makan. Sehingga, kodingnya seperti pada digambar.
5. Memasang benda kerja pada ragum. Setelah itu, atur orientasi benda kerja sehingga hampir . menyentuh kawat (elektroda)
6.Mengecek kembali mesin sehingga siap untuk memproses benda kerja.
Saluran pembuangan dapat bekerja
Wire telah terpasang
7. Melakukan prosedur sesuai manual book hingga mesin memproses benda kerja.
8. Gambar akhir benda kerja dan produk hasil proses EDM Wire Cutting
BAB 4 ANALISIS F. X. Arnold Giovanni H.(13112029) Prosedur saat praktikum:
1. Pengecekan air 2. Pengecekan kawat 3. Ukur tebal benda kerja 4. Pasang benda kerja 5. Nyalakan saklar utama mesin 6. Memastikan tombol emergency stop dalam posisi off (keluar) 7. Nyalakan power CNC 8. Tekan tombol PRGRM (screen select) 9. Tekan tombol edit (program source) 10. Masukkan kode pemrograman (G-Code) 11. Tekan tombol GRAPH (screen select) 12. Tekan tombol EXEC (pada layar monitor) 13. Tekan tombol START AUTO (pada layar monitor) 14. Tekan tombol EDM (screen select) dan atur parameter pemotongan yang diinginkan 15. Tekan tombol JOG (operation) 16. Atur posisi kawat dan benda kerja untuk titik awal pemotongan 17. Tekan tombol MEM (program source) 18. Tekan tombol Water, Tension, Wire feed, dan EDM Power secara berurutan 19. Tekan tombol Cycle start (execution) 20. Amati feed rate, voltmeter,amperemeter, dan meter relay 21. Setelah pemotongan selesai, a. Tekan tombol emergency stop b. Matikan CNC dengan tombol off c. Amati saklar utama mesin
Analisis Hasil Benda Kerja
Hasil pemotongan dengan menggunakan proses EDM Wire Cutting amatlah halus jika dibandingan dengan proses-proses konvensional yang pernah saya lakukan pada praktikum proses manufaktur I. Tidak ada geram-geram tersisa yang menempel pada benda kerja . Bentuk yang dihasilkan sama persis dengan diagram yang ditampilkan pada layar monitor setelah G-code dimasukkan. Semua hal ini dimungkinkan karena pada proses EDM Wire Cutting tidak terjadi kontak antara elektroda dan benda kerja. Pemotongan terjadi akibat percikan api yang melelehkan benda kerja. Selain itu, kawat yang digunakan memiliki diameter yang kecil apalagi jika dibandingkan dengan pahat-pahat yang digunakan pada proses-proses konvensional.
Analisis Parameter Proses
1. Beda tegangan antara kawat dan benda kerja Semakin besar beda tegangannya maka arus yang mengalir semakin besar. Hal ini menyebabkan percikan yang semakin besar dan membuat laju pembuangan material semakin besar juga. Jika beda tegangan terlalu besar, percikan api yang terjadi dapat menjadi terlalu besar sehingga permukaan benda kerja akan menjadi kasar. 2. Titik leleh benda kerja Semakin tinggi titik leleh benda kerja maka laju pembuangan material yang terjadi akan semakin lambat. Titik leleh benda kerja harus lebih rendah dari titik leleh kawat elektroda 3. Titik leleh kawat elektroda Titik leleh kawat elektroda harus lebih tinggi dibandingkan dengan titik leleh benda kerja agar pemotongan dapat terjadi dengan baik 4. Pulse listrik Pulse listrik dapat diibaratkan sebagai kecepatan potong pada mesin konvensional. Semakin cepat pulsenya maka pemotongan akan semakin lancar dan tidak terjadi ketidakstabilan tegangan. 5. Wire feed rate Wire feed rate harus sesuai dengan gerak makan (gerak meja kerja) agar tidak terlalu lambat yang berpotensi kawat yang digunakan saat pemotongan merupakan kawat yang telah tererosi dan juga tidak terlalu cepat sehingga proses percikan dapat terjadi dengan sempurna.
6. Gerak meja kerja Gerak meja kerja adalah gerak makan. Semakin cepat maka akan semakin kasar permukaan benda kerja yang dihasilkan. Demikian juga sebaliknya. Fenomena-fenomena
Cahaya putih pada tempat pemotongan Cahaya ini merupakan hasil dari pembiasan percikan api oleh air. Bila tidak ada percikan api maka tidak aka nada cahaya putih ini.
Voltase tidak stabil Saat pertama pemotongan dilakukan, voltmeter pada mesin tidak stabil. Lalu setelah feederate override-nya dinaikkan voltmeter menjadi stabil. Hal ini terjadi karena pulsa listrik yang digunakan pada pemotongan pertama terlalu rendah sehingga menjadi percikan yang ditimbulkan juga tidak stabil. Ketika feederate override dinaikkan, pemotongan dapat berjalan dengan lancar karena percikan yang terjadi menjadi stabi l.
Air buangan kotor Hal ini terjadi karena geram yang dihasilkan pada proses EDM Wire Cutting terbawa oleh air dan menyebabkan air menjadi keruh.
Dihasilkan geram Dapat dilihat dari air buangan yang menjadi kotor. Pada air buangan terdapat serbuk-serbuk yang merupakan geram hasil pemotongan.
.
Hutama Yoga Wisesa (13112078) Prosedur
Menggunakan alat keselamatan untuk keamanan
Meminjam alat dan menyiapkan benda kerja
Melakukan pengecekan kepada alat EDM wire cutting, pastikan wire telah t erpasang
Pengenalan cara kerja dan cara membuat G-Code
Pengukuran dimensi tebal dari benda kerja, dengan menggunakan jangka sorong
Memasang Benda kerja pada fixture dengan kuat
Menggambar sketsa hasil akhir yang diinginkan pada kertas milimeter block
Menerjemahkan sketsa hasil akhir yang diinginkan tadi ke dalam G-Code yang dimengerti oleh mesin EDM wire cutting
Untuk memulai proses pemotongan, tekan tombol Cycle Start
Amati feed rate, volt meter, amperemeter, meter relay saat feed rate diubah
Amati kondisi wire saat sebelum dan sesuda proses
Setelah proses pemotongan selesai, tekan tombol Emergency Stop, matikan power CNC dan matikan saklar utama mesin.
Lepaskan benda kerja dari fixture
Bersihkan mesin EDM
Analisis Benda Kerja
Benda kerja hasil pemotongan dengan menggunakan EDM wire cutting memiliki ketelitian yang sangat tinggi
Permukaan yang dihasilkan dari proses pemotongan cukup halus
Benda kerja hasil pemotongan tidak terasa panas meskipun proses berlangsung dalam kondisi temperature yang tinggi, hal ini dapat terjadi karena adanya dielectric fluid yang salah satunya berfungsi sebagai media pendingin.
Ketelitian proses pembuatan ini dapat sangat tinggi karena pada proses EDM, selain didukung oleh proses pemotongan yang menggunakan CNC, juga karena material removed
per spark sekitar 10-6 sampai 10-4 mm3
Analisis Parameter
1. Tegangan Listrik dan Arus Tegangan Listrik akan berpengaruh terhadap pulse listrik yang dihasilkan. Jika tegangan listrik semakin besar, maka pulse listrik akan semakin besar pula. Hal ini dapat menyebabkan kesalahan dimensi saat proses pemotongan 2. Material Benda Kerja Material benda kerja harus memiliki titik leleh dibawah titik leleh elektroda agar saat dilakukan proses pemotongan, yang mengalami erosi adalah benda kerja. 3. Material Elektroda Material elektroda harus memiliki titik leleh yang lebih tinggi daripada benda kerja. Hal ini harus dipenuhi karena saat proses pemotongan, elektroda tidak mengalami erosi yang jika ini terjadi maka elektroda (wire) akan putus 4. Ketebalan Benda Kerja Semakin tebal benda kerja yang dipotong, makan waktu pemotongan akan semakin lama pula, karena material yang harus dikikis pun akan semakin banyak.
Fenomena Aneh
Saat feed rate diturunkan, maka pada jarum penunjuk voltmeter akan
terjadi ketidak
stabilan nilai, namun saat kecepatan makan dikembalikan pada nilai awal, maka jarum penunjuk akan menunjukkan nilai yang lebih stabil. Hal ini dapat terjadi karena feed rate berpengaruh terhadap frekuensi dari loncatan listrik yang terjadi, sehingga volt meter akan membaca terjadinya fluktuasi tegangan yang lebih lambat. Hal ini juga dapat diamati melalui suara dari loncatan listrik yang memiliki “jeda” yang jelas terdengar. Saat feed rate meningkat, maka frekuensi pun juga akan meningkat, karena itu voltmeter tidak dapat membaca fluktuasi tegangan yang relatif lebih cepat, sehingga jarum penunjuk voltmeter akan cenderung menunjuk kepada suatu nilai. Inilah alasan mengapa jarum penunjuk voltmeter akan cenderung menunjukan suatu nilai yang konstan saat feed rate tinggi jika dibandingkan dengan saat feed rate lebih rendah. Feed rate ini tentunya akan memengaruhi durasi proses pemotongan karena proses pemotongan akan berlangsung lebih lama.
Warna wire sebelum dan sesudah proses pemotongan memiliki perbedaan. Wire sebslum digunakan memiliki warna kuning cerah dan mengkilat, sedangkan wire yang sudah melalui proses memiliki warna kuning buram dan tidak mengkilat. Hal ini dapat terjadi karena wire yang telah digunakan untuk proses pemotongan telah mengalami wear dib andingkan dengan sebelum proses
Hafizh Alkarim (13112090) Prosedur Kerja
1. Mesin dinyalakan. 2. Tombol emergensi ditarik. 3. Bentuk benda yang diinginkan disiapkan. 4. Bentuk benda ditentukan koordinatnya agar dapat dibuat menjadi bahasa pemrograman mesin EDM. 5. Kode diinput ke dalam mesin. 6. Bentuk grafik diperiksa. 7. Prosedur 5 dan 6 diulang sampai bentuk yang diinginkan terbentuk pada grafik. 8. Plat aluminium dipasangkan pada ragum. 9. Parameter proses diinput pada mesin. 10. Setting nol koordinat dengan cara benda kerja didekatkan ke kabel. 11. Air, arus dan mesin dijalankan. Mesin dibiarkan bekerja. 12. Setelah selesai, mesin dimatikan 13. Benda kerja hasil diambil dan benda kerja sisa dilepaskan dari ragum. 14. Mesin dibersihkan.
Analisis Benda Kerja o
Benda kerja tidak terasa panas. Hal ini disebabkan oleh pendinginan oleh air selama proses pemotongan berlangsung.
o
Sisi bagian potongan oleh mesin relatif halus.
Analisis Parameter
Penurunan feedrate override akan menurunkan kecepatan pemotongan.
Arus listrik mempengaruhi pengerosian benda kerja.
Tebal elektroda akan mempengaruhi keakuratan mesin.
Fenomena
Terdapat bunyi selama proses pemotongan.
Terdapat cahaya putih pada tempat pemotongan terjadi.
Pada feedrate override 50%, tegangan yang ditunjukkan oleh voltmeter tidak stabil.
Yordi Kristianto (13112094)
Prosedur Praktikum
1. Mempersiapkan mesin, memastikan ada fluida dielektrik, kawat elektroda, dan benda kerja. 2. Menyalakan mesin, memutar dan menarik tombol emergency stop 3. Nyalakan power CNC 4. Tekan tombol PRGRM, kemudian tekan edit, lalu masukkan G-code. 5. Setelah memasukkan G-code, lalu tekan graph kemudian exec. 6. Tekan start / start auto untuk menampilkan gambar yang kita buat dengan G-code. 7. Tekan tombol EDM untuk mengatur proses pemotongan 8. Tekan tombol JOG untuk mengatur posisi elektroda 9. Menekan tombol water, tension, wire feed, dan EDM power secara berurutan 10. Tekan tombol cycle start untuk memulai proses pemotongan. Terdapat indikator pada mesin yang akan menunjukkan apakah kawat terlalu dekat dengan benda kerja atau tidak. 11. Setelah pemotongan selesai, putar dan tekan tombol emergency stop. 12. Bersihkan mesin EDM Berikut adalah benda kerja yang kami hasilkan.
Analisis Parameter Proses
Material benda kerja Material benda kerja yang harus digunakan adalah yang bersifat konduktor. Selain itu titik leleh dari benda kerja harus lebih rendah dari titik leleh elektroda. Jika hal ini tidak dipenuhi maka elektroda yang digunakan akan ikut tererosi. Titik lelek dari benda kerja juga tidak boleh terlalu rendah, karena dapat menyebabkan hasil pemotongan lebih kasar dan akan menyebabkan benda kerja mudah terkikis. Selain itu konduktivitas listrik dari benda kerja
juga berpengaruh, semakin besar konduktivitas listrik maka semakin mudah terjadi proses spark sehingga proses pengikisan akan lebih cepat, MMR meningkat, dan akan menyebabkan permukaan lebih kasar.
Material elektroda Elektroda yang digunakan juga harus bersifat konduktor. Kawat yang digunakan sebagai elektroda sifatnya adalah disposable. Namun hal ini lebih baik dilakukan mengingat kualitas hasil pemotongan yang dituju.
Tegangan listrik Semakin tinggi tegangan listrik yang digunakan maka permukaan yang terbentuk akan semakin kasar. Gap yang tercipta juga akan semakin besar. Hal ini mempengaruhi dimensi akhir dari benda kerja, serta kekasaran permukaan benda kerja yang kurang baik.
Arus listrik Semakin besar arus listrik maka profil error yang ditimbulkan pada benda kerja juga akan semakin besar. Hal ini disebabkan pengerosian yang terjadi lebih besar dari pengerosian yang seharusnya.
Besarnya feed rate Semakin besar feed rate maka proses makan akan semakin cepat. Hal ini memungkinkan saat bunga api belum mengikis secara sempurna, elektroda sudah berpindah lokasi pemotongan. Hal ini akan menyebabkan permukaan benda kerja yang dihasilkan kasar.
Tebal benda kerja Jika benda kerja terlalu tebal, maka dibutuhkan mesin yang lebih besar lagi, dan kawat yang lebih kuat lagi. Kawat elektroda yang digunakan juga akan mengalami pengikisan setelah memotong benda kerja yang bersangkutan.
Fluida dielektrik Fluida dielektrik bertugas untuk menahan spark yang muncul pada tegangan rendah. Spark yang terjadi jadi hanya akan pada tegangan dan arus yang tinggi.
Fenomena yang terjadi.
Bentuk yang kami buat melalui wire cutting ini adalah bentuk angka 1. Pemotongan dimulai dari sisi benda kerja. Hal ini harus dilakukan, karena jika diinginkan pemotongan terjadi ditengah – tengah benda kerja, maka benda kerja harus dibuat potongan terlebih dahulu oleh wire sampai ke tengah – tengah benda kerja. Saat memulai proses pemotongan nampak terjadinya spark yang berwarna putih terang. Spark ini adalah loncatan bunga api listrik dari katoda ke anoda. Spark bisa terjadi karena terdapat beda potensial yang tinggi antara anoda dan katoda yang terpisah dengan jarak dekat. Temperatur yang dihasilkan oleh spark ini sangat tinggi, hal inilah yang menyebabkan benda kerja dapat terpotong. Selama proses ini berlangsung, dialirkan juga fluida dielektrik secara kontinu. Fluida dielektrik ini berfungsi sebagai isolator, sehingga beda potensial yang tercipta akan besar. Kawat / wire yang telah digunakan nampak lebih gelap warnanya dibandingkan dengan awal. Hal ini menandakan bahwa kawat telah terkikis dari kondisi awalnya. Spark yang terjadi, berlangsung secara diskontinu. Hal ini diakibatkan oleh feedrate yang kecil. Pada saat elektroda bergerak lambat, bunga api / spark telah mengikis benda kerja, batas gap antara elektroda dan benda kerja yang menimbulkan spark belum tercapai untuk beberapa waktu. Ketika batas gap antara elektroda dan benda kerja tercapai, barulah terjadi spark berikutnya.
Agil Gozal (13112097) Prosedur yang dilakukan saat praktikum
1. Menggunakan perlengkapan keamanan Perlengkapan keamanan sangat penting agar mendukung keberlangsung praktikum. 2. Persiapan sebelum melakukan proses cutting Sebelum melakukan proses cutting, beberapa hal harus diperhatikan a. Benda kerja, pada kali ini kita menggunakan material aluminium yang memiliki tebal 1,3 mm. Sketsa atau desain disiapkan untuk mengetahui dimensi produk yang ingin dibuat b. Mesin EDM Wire Cut, mesin ini berbasis CNC, menggunakan kawat bermaterial kuningan. Kita harus tau G-Code untuk memproses benda kerja. c. Sesuai dengan petunjuk pemakaian, kita masukan G-code dengan menekan tombol “PRGRM” lalu “EDIT” d. Setelah itu, kita lihat hasil program kita agar sesuai dengan desain yang kita buat sebelumnya. Tekan tombol “GRAPH” lalu “EXEC” lalu “START AUTO” e. Lalu, atur parameter pemotongan yang diinginkan dengan menekan tombol “EDM” f. Setelah itu, atur titik awal pemotongan dengan menekan tombol “JOG” g. Tekan tombol “MEM” untuk memasukan sumber program h. Tekan “WATER” “TENSION” “WIRE FEED” “EDM POWER” secara berurutan i.
Terakhir tekan “CYCLE START”
3. Hal yang harus diperhatikan saat proses cuting a. Feed rate, dapat diatur sehingga frekuensi pulse berubah b. Suplai kawat, selama proses kawat harus selalu tersedia c. Suplai listrik, pastikan sumber tegangan listrik tetap hidup saat proses berlangsung d. Hal lain yang harus diperhatikan adalah length, voltmeter, ammeter, dan meter relay.
4. Persiapan setelah melakukan proses cutting Setelah semua selesai, bersihkan kembali mesin dan ambil produk yang terjatuh di wadah pemotongan. Lepaskan benda kerja dari ragum. Analisis Hasil Benda Kerja
Terdapat hasil pemotongan yang kurang sempurna pada bagian yang ditunjuk oleh panah. Hal ini diakibatkan oleh proses pemotongan oleh G-code yang dimasukkan. Agar benda kerja seperti yang diinginkan, dibutuhkan proses tambahan seperti menggikir atau menggerinda benda kerja.
Hasil pemotongan sangat halus dan presisi. Hal ini berhubungan dengan penggunaan spark sebagai pemicu pemotongan. Benda kerja merupakan material konduktor listrik yang baik (aluminium).
A. Analisis Parameter Proses 1. Kecepatan makan dan kecepatan potong Gerak makan adalah gerak translasi kawat untuk memperluas daerah pemotongan. Gerak potong kawat adalah gerak translasi kawat yang menghasilkan spark sehingga terbentuknya gram-gram halus. Semakin besar frekuensi pulse yang diberikan, maka kecepatan makan dan potong semakin besar 2. Tegangan Listrik Semakin tinggi tegangan, maka akan mempengaruhi besarnya arus. Hal ini sangat berpengaruh dalam pembentukan loncatan elektron agar proses pemotongan berlangsung. Semakin besar tegangan yang diberikan, semakin kasar permukaan yang terbentuk. Biasanya, tegangan yang digunakan berkisar antara 50 - 380 V. Arus yang biasa digunakan berkisar antara 0,1 – 500 A. 3. Fluida dielektrik Fluida dielektrik memainkan peran penting untuk menahan munculnya spark saat proses pemotongan berlangsung pada tegangan rendah. Fenomena yang terjadi selama Praktikum
Fenomena yang terjadi yaitu ketika kita mengubah feed rate, frekuensi spark yang muncul menjadi bertambah. Saat pemotongan, terlihat jelas spark yang muncul. Gram akibat dari sisa-sisa pemotongan kurang terlihat karena di bersihkan oleh fluida dielektrik. Selain itu, memang gram yang dihasilkan sangat minim.
M. Hanif Gusman (13112071)
Prosedur Praktikum
A. Persiapan EDM wire cutting
1. Siapkan plat stainless steel , kertas millimeter block, dan lakukan pengecekan alat 2. Pengecekan dan penggunaan prosedur keselamatan praktikum 3. Sketsa profil benda kerja yang diinginkan pada kertas millimeter block 4. Tentukan G-Code untuk membuat profil benda kerja yang diinginkan 5. Pastikan plat stainless steel telah diletakkan pada meja kerja
B. Proses EDM wire cutting
1. Tarik tombol emergency stop 2. Nyalakan power CNC pada panel control 3. Tekan tombol PRGRM 4. Tekan tombol EDIT 5. Masukkam G Code yang sebelumnya telah dibuat 6. Tekan tombol Graph 7. Tekan tombol Exec 8. Tekan tombol Start , penampilan model gambar proses pemotongan muncul 9. Tekan tombol EDM 10. Tekan tombol JOG 12. Posisikan elektroda pada ujung plat dengan mengatur penggerak elektroda 13. Tekan tombol MEM 14. Tekan tombol Water, Tension, Wire Feed, EDM Power secara berurutan 15. Tekan tombol Cycle Start untuk eksekusi proses EDM wire cutting 16. Amati Feed Rate, Length, Voltmeter, Ampermeter, Meter Relay 17. Ketika telah selesai, tekan tombol Emergency Sto p, matikan power CNC dengan tombol OFF dan matikan saklar utama
Parameter
1. Arus listrik , makin besar arus maka loncatan bunga api makin besar dan dapat t erjadi overcut yang mempengaruhi kecermatan pemotongan. 2. Ketebalan benda kerja , makin tebal benda kerja waktu yang dibutuhkan makin lama. 3. Jenis material benda kerja , mewakili sifat dari benda kerja. 4. Jenis material elektroda , mewakili sifat dari elektroda yang digunakan. 5. Pulse current, on time, pulse frequency , menentukan kecepatan potong optimum.
Analisis Benda Kerja
Pada praktikum ini, digunakan benda kerja dari plat stainless steel dan kawat kuningan. Kawat kuningan sendiri memiliki komposisi tembaga sebesar 62-95 %. Dan plat stainless steel yang setidaknya mengandung 10,5 % kromium untuk mencegah terjadinya korosi dengan servo voltage sebesar 2 volt . Pada awal proses, dibuat garis lurus pada stainless steel terlebih dahulu dari posisi X40 Y0 menuju X40 Y10, tujuannya adalah memastikan bagian horizontal bawah plat rata dan membentuk garis lurus. Jika pemotongan langsung dimulai dari X40 Y0 maka tingkat kerataan dan kelurusan garis horisontal bawah plat akan bergantung pada kondisi sisi plat saja.
Pada praktikum ini digunakan brass wire dengan diameter kecil karena benda kerja hanya memiliki ketebalan 1.3 mm. Permukaan yang dihasilkan dari wire cutting ini halus dan rata, hal ini dipengaruhi oleh besar arus yang digunakan dan optimalisasi dari kecepatan potong. Permukaan benda kerja yang terpotong sedikit gelap akibat proses pemotongan yang memanfaatkan panas bunga api. Warna gelap ini tidak merata pada seluruh permukaan hasil pemotongan karena pada prosesnya, benda kerja diam dan elektroda bergerak dengan kecepatan yang kadang berubah
Fenomena
1. Saat feed rate naik , jarum penunjuk skala pada Voltmeter fluktuatif. Sedangkan saat Digunakan feed rate standar, voltmeter menunjuk skala yang tetap. Hal ini disebabkan oleh Pulse yang terjadi pada proses pemotongan.
2. Warna gelap yang tidak merata pada permukaan pemotongan, hal ini disebabkan oleh pergerakan elektroda yang tidak selalu konstan. Terdapat 2 kemungkinan dalam kasus ini, yaitu sistem deionisasi air yang tidak baik dan tidak dapat mengikuti proses pemotongan atau air yang sudah tidak bersih dan terdapat partikel pengotor yang menghambat proses pemotongan. 3. Brass wire yang berubah warna setelah melalui benda kerja, hal ini disebabkan kawat telah telah terbakar walau tidak bersentuhan fisik dengan benda kerja, sehingga warna kawat luntur dan ketegangan kawat menurun.
BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN F.X. Arnold Giovanni H. (13112029) Simpulan:
1. Proses pemesinan non konvensional dapat menghasilkan produk yang memiliki toleransi tinggi dengan permukaan produk yang halus 2. Proses EDM Wire Cutting dapat digunakan untuk menciptakan berbagai macam geometri 3. Penguasaan G-code amatlah penting dalam proses EDM Wire Cutting
Saran:
1. Pada praktikum berikutnya mohon diperlihatkan apa efeknya bila beda tegangan diubah dan bagaimana cara mengubah parameter-parameter tersebut 2. Fotokopi manual G-code dapat diberikan pada praktikan agar praktikan dapat memahami dengan lebih baik bagaimana cara membuat berbagai geometri dengan menggunakan proses EDM Wire cutting.
M. Hanif Gusman (13112071)
Kesimpulan
A. Pengoperasian mesin EDM wire cutting
1. Tarik tombol emergency stop 2. Nyalakan power CNC pada panel control 3. Tekan tombol PRGRM 4. Tekan tombol EDIT 5. Masukkam G Code 6. Tekan tombol Graph 7. Tekan tombol Exec 8. Tekan tombol Start , penampilan model gambar proses pemotongan muncul 9. Tekan tombol EDM 10. Tekan tombol JOG 12. Posisikan elektroda pada ujung plat dengan mengatur penggerak elektroda 13. Tekan tombol MEM 14. Tekan tombol Water, Tension, Wire Feed, EDM Power secara berurutan 15. Tekan tombol Cycle Start untuk eksekusi proses EDM wire cutting 16. Amati Feed Rate, Length, Voltmeter, Ampermeter, Meter Relay 17. Ketika telah selesai, tekan tombol Emergency Sto p, matikan power CNC dengan tombol OFF dan matikan saklar utama
G-Code :
00309 ; G02 X0 Y0 ; G01 ; G00 X40. ; G01 Y10. ; X-10. ; Y40. ; X-10. ; G02 X-10. Y-10. 1-10. ; G01 Y-10. ;
X10. ; Y-20. ; X-10. ; Y-10. ; X30. ; M30 ;
B. Menentukan bagian-bagian mesin EDM wire cutting
a. Saklar utama
: Swich utama mesin EDM wire cutting
b. Layar monitor
: Display Model dan interface
c. Keyboard control
: Input kode dan setting program
d. Base
: Penumpu bagian bawah mesin
e. Meja kerja
: Tempat benda kerja diletakkan
f. Bak air
: Penampung air yang terdeionisasi sebagai fluida dielektrik
g. Nosel
: Pengucur fluida dielektrik
h. Kawat
: Sebagai elektroda
i. Penggerak elektroda : Memposisikan gerak awal elektroda terhadap benda kerja j. Roller kawat
: Media pengatur kecepatan gerak kawat
k. Kolom
: Penahan mesin dan tempat peletakkan komponen EDM wire cutting
C. Fungsi EDM wire cutting
Fungsi dari EDM wire cutting adalah melakukan proses pembentukan suatu profil sesuai dengan apa yang diinginkan praktikan melalui proses peleburan atau penghilangan logam dengan loncatan bunga api yang dihasilkan dari beda potensial elektroda dimana dalam prosesnya, elektroda dan benda kerja tidak mengalami kontak fisik.
D. Parameter Proses ED M wir e cutting
1. Besar Arus listrik , makin besar arus maka loncatan bunga api makin besar dan dapat terjadi overcut yang mempengaruhi kecermatan pemotongan. 2. Ketebalan benda kerja , makin tebal benda kerja waktu yang dibutuhkan makin lama. 3. Jenis material benda kerja , mewakili sifat dari benda kerja. 4. Jenis material elektroda , mewakili sifat dari elektroda yang digunakan. 5. Pulse current, on time, pulse frequency , menentukan kecepatan potong optimum.
Saran
1. Lebih diamati pengaruh pengotor pada fluida dielektrik agar hasil pemotongan antara fluida fluida dielektrik dengan atau tanpa pengotor dapat dibandingkan 2. Digunakan feed rate yang beragam dalam waktu yang lama agar hasil pemotongan dan Fenomena dapat lebih diamati 3. Membuat 2 benda dengan material benda kerja yang berbeda agar parameter proses d apat diamati
Hutama Yoga Wisesa (13112078) Kesimpulan
Berikut adalah cara mengoperasikan EDM wire cutting yang dilakukan dalam praktikum 1. Tarik tombol emergency stop dan nyalakan power CNC pada panel control 2. Tekan tombol PRGRM-EDIT-kemudian masukkan G-Code sesuai dengan pola benda kerja yang diinginkan, dalam praktikum ini, G-Code yang digunakan kelompok kami adalah 00309 ; G02 X0 Y0 ; G01 ; G00 X40. ; G01 Y10. ; X-10. ; Y40. ; X-10. ; G02 X-10. Y-10. 1-10. ; G01 Y-10. ; X10. ; Y-20. ; X-10. ; Y-10. ; X30. ; M30 ; 3. Tekan tombol Graph, Exec, Start, EDM, JOG 4. Ubah posisi elektroda sehingga berimpit pada tepi plat dimana titik awal proses akan berlangsung 5. Tekan tombol MEM, Water, Tension, Wire Feed, EDM Power 6. Tekan tombol Cycle Start untuk memulai proses pemotongan 7. Ketika telah selesai, tekan tombol Emergency Stop, matikan power CNC dengan tombol OFF dan matikan saklar utama
EDM wire cutting berfungsi sebagai alat potong yang memanfaatkan beda tegangan antara elektroda (wire) dengan benda kerja. Perbedaan tegangan ini akan menimbulkan bunga api yang nantinya akan meng-erosi benda kerja. EDM wire cutting memiiki beberapa keuntungan jika dibandingkan dengan proses pemotongan dengan menggunakan gergaji biasa. Salah satu keuntungannya adalah tidak terjadinya kintak antara elektroda dengan benda kerja, hal ini menyebabkan tidak terjadinya residual stress pada benda kerja.
Parameter 1. Tegangan Listrik dan Arus Tegangan Listrik akan berpengaruh terhadap pulse listrik yang dihasilkan. Jika tegangan listrik semakin besar, maka pulse listrik akan semakin besar pula. Hal ini dapat menyebabkan kesalahan dimensi saat proses pemotongan
2. Material Benda Kerja Material benda kerja harus memiliki titik leleh dibawah titik leleh elektroda agar saat dilakukan proses pemotongan, yang mengalami erosi adalah benda kerja. 3. Material Elektroda Material elektroda harus memiliki titik leleh yang lebih tinggi daripada benda kerja. Hal ini harus dipenuhi karena saat proses pemotongan, elektroda tidak mengalami erosi yang jika ini terjadi maka elektroda (wire) akan putus 4. Ketebalan Benda Kerja Semakin tebal benda kerja yang dipotong, makan waktu pemotongan akan semakin lama pula, karena material yang harus dikikis pun akan semakin banyak.
Saran
1. Diberikannya tugas tentang pemahaman G-Code pada praktikan sebelum praktikum, sehingga saat praktikum dilaksanakan, praktikan tidak membutuhkan waktu yang relatif lama untuk memahami G-Code 2. Perubahan feed rate pada tiap bagian benda kerja yang mengalami pemotongan sehingga hasil permukaan benda kerja dapat diamati perbedaannya saat feed rate diubah.
Hafizh Alkarim (13112090) Simpulan
1. EDM dioperasikan untuk membuat suatu bentuk dari bahan l empengan alumunium. 2. Bagian dari mesin EDM adalah: CNC, sumber tegangan, sistem sirkulasi cairan dielektrik, dan badan mesin. 3. Fungsi EDM Wire cut adalah memotong benda kerja. Parameter prosesnya adalah arus, tegangan, elektroda, cairan dielektrik, dan frekuensi pulsa. Saran
Pada tampilan layar mesin, dapat dibuat estimasi waktu yang diperlukan mesin untuk menyelesaikan proses pemotongan. Karena pada tampilan layar mesin yang sekarang terdapat panjang jalur yang harus ditempuh serta panjang yang sudah ditempuh. Kecepatan pemotongan juga relatif konstan. Sehingga dari itu semua dapat ditentukan estimasi waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan proses pemotongan.
Yordi Kristianto (13112094) Kesimpulan
1. Wire cutting memanfaatkan spark yang terjadi akibat beda potensial antara katoda dan anoda untuk memotong, digunakan fluida dielektrik sebagai insulator agar beda potensial menjadi besar. 2. Digunakan G code untuk memperoleh bentuk objek yang ingin dibuat. 3. Langkah untuk mengoperasikan mesin EDM wire cut: A. Menyalakan saklar utama B. Menarik emergency stop button C. Menyalakan cnc D. Menekan tombol PRGRM E. Setelah memasukkan G-code, lalu tekan graph kemudian exec. F. Tekan start / start auto untuk menampilkan gambar yang kita buat dengan G-code. G. Tekan tombol EDM untuk mengatur proses pemotongan H. Tekan tombol JOG untuk mengatur posisi elektroda I.
Menekan tombol water, tension, wire feed, dan EDM power secara berurutan
J. Tekan tombol cycle start untuk memulai proses pemotongan. Terdapat indikator pada mesin yang akan menunjukkan apakah kawat terlalu dekat dengan benda kerja atau tidak. K. Setelah pemotongan selesai, putar dan tekan tombol emergency stop. Saran
1. Diberikan modul tentang G-code
Agil Gozal (13112097) Kesimpulan
1. Pengoperasian mesin EDM Wire Cutting pada umumnya berbasis CNC, sehingga dibutuhkan pemahaman tentang G-code. 2. Komponen penting mesin EDM wire cut secara garis besar adalah Bagian Interface untuk memasukan perintah dan parameter proses, kawat sebagai elektroda, fluida dielektrik, serta tempat meletakkan benda kerja. 3. Fungsi proses pemotongan dengan metode EDM Wire Cut adalah membuat produk dengan detail tinggi yang membutuhkan kepresisian yang tinggi. 4. Parameter proses dari EDM Wire Cutting adalah kecepatan makan, kecepatan potong, tegangan listrik, serta fluida dielektrik. Saran
1. Sebaiknya mesin EDM Wire Cutting diperbaiki interfacenya, karena tomboltombol yang digunakan sudah tidak jelas sehingga mengharuskan menggunakan petunjuk penggunaan mesin. 2. Sebaiknya menggunakan peralatan keselamatan lengkap agar tidak terjadi halhal yang tidak diinginkan.
DAFTAR PUSTAKA Kalpakjian, Serope and Schmid, Steven; Manufacturing Engineering & Technology, 6th Edition http://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_discharge_machining
LAMPIRAN
EDM Wire Cutting
1. Tuliskan nama dan fungsi dari komponen EDM Wire Cutting yang digunakan pada praktikum dengan lengkap! a. Meja Kerja Sebagai tempat untuk menaruh dan mencekam benda kerja b. Panel kontrol Untuk memberi input pada CNC yang mengendalikan EDM c. Layar monitor Untuk melihat data-data berkaitan dengan proses yang sedang berlangsung seperti input CNC, hasil input CNC (berupa grafik), dan lain lain d. Saklar Utama Untuk mematikan dan menghidupkan EDM e. Roller Kawat Gulungan kawat yang digunakan sebagai elektroda, baik yang masih baru mau pun yang sudah terpakai f. Kawat Sebagai elektroda yang memotong benda kerja g. Nosel Menyemprotkan cairan dielektrik h. Bak air Tempat penampungan cairan dielektrik i.
Filter Menyaring fluida dielektrik agar dapat digunakan kembali
2. Terangkan prosedur kerja yang telah dilakukan pada EDM Wire Cutting secara singkat saja! a. Pengecekan air Air harus ada karena berfungsi sebagai cairan dielektrik b. Pengecekan kawat Kawat harus ada dan masih memiliki panjang yang cukup agar tidak habis di tengah pemotongan c. Ukur tebal benda kerja
Pastikan benda tidak terlalu tebal d. Pasang benda kerja e. Nyalakan saklar utama mesin Menyalakan EDM f. Memastikan tombol emergency stop dalam posisi off (keluar) g. Nyalakan power CNC Menyalakan CNC yang akan mengendalikan EDM h. Tekan tombol PRGRM (screen select) i.
Tekan tombol edit (program source)
j.
Masukkan kode pemrograman (G-Code)
k. Tekan tombol GRAPH (screen select) l.
Tekan tombol EXEC (pada layar monitor)
m. Tekan tombol START AUTO (pada layar monitor) Proses k-m berguna untuk menampilkan grafik lintasan yang akan dilalui kawat n. Tekan tombol EDM (screen select) dan atur parame ter pemotongan yang diinginkan o. Tekan tombol JOG (operation) p. Atur posisi kawat dan benda kerja untuk titik awal pemotongan Sedekat mungkin dengan benda kerja tetai tidak bersentuhan q. Tekan tombol MEM (program source) r. Tekan tombol Water, Tension, Wire feed, dan EDM Power secara berurutan Tombol water berfungsi mengalirkan air Tombol tension berfungsi menegangkan kawat Tombol wire feed berfungsi menyuplai kawat Tombol EDM Power berfungsi mengalirkan arus listrik s. Tekan tombol Cycle start (execution) Kawat mulai bergerak sesuai grafik yang telah dibuat sebelumnya t.
Amati feed rate, voltmeter,amperemeter, dan meter relay
u. Setelah pemotongan selesai, a. Tekan tombol emergency stop b. Matikan CNC dengan tombol off c. Amati saklar utama mesin
EDM Die Sinking
1. Tuliskan nama dan fungsi dari komponen EDM Die Sinking yang digunakan pada praktikum dengan lengkap! a. Meja Kerja Sebagai tempat untuk menaruh dan mencekam benda kerja b. Penggerak Meja Untuk menggerakkan meja agar gerak makan dapat dilakukan c. Switch Utama Menyalakan dan mematikan EDM secara keseluruhan d. Switch Arus Menyalakan dan mematikan arus yang dialirkan pada elektroda dan benda kerja e. Switch Motor Pompa Menyalakan dan mematikan pompa f. Switch Cairan dielektrik Memulai dan menghentikan supply cairan dielektrik g. Amperemeter Menampilkan arus yang mengalir h. Voltmeter Menampilkan perbedaan tegangan antara benda kerja dengan elektroda i.
Elektroda Memotong benda kerja
2. Terangkan prosedur kerja yang telah dilakukan pada EDM Die Sinking, secara singkat saja! (Tidak dilakukan) a. Menyiapkan mesin b. Memasag benda kerja c. Memutar switch utama, switch arus, switch motor pompa, dan switch cairan dielektrik ke posisi ON d. Mengatur posisi elektroda terhadap benda kerja e. Memulai proses EDM Die sinking dengan menekan tombol elektroda + dan tegangan ON f. Mengamati proses EDM Die Sinking g. Setelah selesai, membereskan dan mematikan mesin.
