ELECTROCHEMICAL MACHINE (ECM )

1.      Defini dan sekilas mengenai ECM

Electrochemical machine (ECM) adalah suatu mesin perkakas yang digunakan untuk pemakanan atau pemotongan benda kerja dengan menggunakan proses kimia elektrik. Biasanya digunakan untuk produksi massal dan untuk benda kerja yang memilki tingkat kekerasan tinggi atau benda kerja yang sulit dikerjakan oleh mesin – mesin konvensional. Ecm menggunakan bahan conduktif elektrik yang terbatas sehingga cocok semua bahan benda kerja. Ecm dapat memotong sudut yang kecil ataupun rongga yang sangat sulit pada baja yang keras dan batang – batang Eksotis seperti titanium, hastelloy , kovar ,inconel dan karbit. Dibawah ini adalah contoh mesin ECM.

ECM adalah sebuah proses elektrolityc dan didasarkan pada fenomena elektrolisis sebagai mana hokum faraday (1883). 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, elktrolite 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 (elektrolite 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. berikut Skema dari proses ECM.

Proses dalam ECM lebih luas digunakan untuk memproduksi bentuk benda yang sudah sangat rumit dan presisi dengan penyelesaian akhir permukaan yang bagus bagi material mesin seperti kipas turbin. Secara lebih luas dan efektive pula digunakan untuk proses deburring. 

Dalam proses deburing ,ECM menggunakan teknik seperti yang telah diuraikan diatas yaitu untuk pemakanan logam yang lebih dari proses mesin lain,serta menghaluskan sudut tepi yang tajam.proses ini terjadi sangat cepat dan lebih luarbiasa disbanding cara deburring konvensional biasa yang menggunakan tangan atau proses mesin yang bukan tradisional lain sehinga menghasilkan finishing permukaan yang baik dan tidak merusak bahan karena benar-benar sesuai rencana pengerjaan

2. Karakteristik ECM

Dalam ECM, elektrolit berfungsi sebagai konduktor listrik dan hukum Ohm juga berlaku untuk jenis konduktor. Yang resistensi elektrolit dapat berjumlah ratusan ohm.

Akumulasi dalam celah mesin kecil dari logam dan produk gas dari elektrolisis yang tidak diinginkan. Jika dibiarkan akan terjadi pertumbuhan yang tidak terkendali, yang akhirnya akan menyebabkan hubungan pendek antara dua elektroda. Untuk menghindari krisis ini, elektrolit dipompa melalui celah luar elektroda sehingga produk-produk dari elektrolisis terbawa pergi. Gerakan paksa elektrolit juga penting dalam mengurangi efek pemanasan listrik dari kedua elektrolit, yang dihasilkan dari aliran arus dan gas hidrogen, yang masing-masing meningkat dan efektif untuk mengurangi konduktivitas.

Proses ECM ini atau lebih dikenal sebagai electroplating paling banyak digunakan untuk menghasilkan bentuk yang rumit dengan penyelesaian permukaan yang baik, seperti mata pisau turbin. Hal ini juga digunakan secara luas dan efektif dalam proses deburring. Selain itu bisa digunakan juga dalam pengeboran lubang.

     Proses  Elecktrochemical Machine

Proses produksi dilakukan dengan penggabunggan antara listrik dan kimia yang  disebut elecktrochemical machine.proses. Produksi yang ada bersifat pengurangan atau penambahan dimensi dengan beragam cara. sebagai contoh proses finishing banyak dilakukan dengan pelapisan dengan chrome atau nikel yang lebih umum disebut electroplanting.menurut prisip kerjanya tipe in dibagi menjadi dua yaitu elecktrochemical machining dan elecktrochemical deburring and grinding

Elecktrochemical Machining

Salah satu tipe proses produksi yang mana pengerjaan/pengolahan benda kerja dilakukan dengan elektrolisis dengan energi listrik dan medium elektroliy seperti asam sulphat,coppher sulphat dan lainya. Benda kerja difunsikan sebagi anoda dan bahan yang diuraikan seperti tembaga,chrome sebagai anoda

besar kecilnya penambahan atau pengurangan sesuain hukaum Faraday yaitu “ masa yang berpindah merupakan  fungsi dari arus arus (amphere),waktu,jarak ,luas permukaan dan sifat katoda yang terkait dengan “e” atau beda potensial katode-anode maupun resistensi elektrolinya.ECM umumnya digunakan untuk memotong benda logam yang sangat keras dan sulit dimensi atau geometri benda kerja yang rumit.

Elecktrochemical deburring(ECD)

Proses pelubangan benda kerja dengan drilling atau milling menghasilkan permukaan yang relative kasar dan kurang presisi,  untuk itu maka salah satu alat yang dapat digunakan untuk menghaluskan permukaan hasil mesin tradisional tad adalah ECD. Elecktrochemical deburring(ECD] adalah proses kelanjutan dari ECM dirancang ubtuk memotong/menghaluskan permukaan benda kerja yang telah dikerjakan sebelumnya dengan anodic dissolution.pada prinsipnya proses ECM juga menggunakan ECD, dimana proses pemotongan dilakukan secara berulang dengan aliran tool dan dan aliran elektrolit yang seimbang.

Elecktrochemical Grinding (ECG)

Untuk mendapatkan permukaan benda kerja yang halus dengan Ra sekitar 100-300 mikron sangat sulit dicapai denagn mesin konvensional,karena itu maka dirancang suatu alat disebut ECG.yang bentuk khusus dari ECM yang menggunakan tool berupa batu gerinda. Abrasiveyang digunakan : aluminium oxide dan intan. Prinsip kerja alat ini dengan jalan menyentuhkan  batu gerinda yang berputar pada permukaan benda sambil mengalirkan larutan elektrolit.penikisan/pengurangan material yang terjadi 95 % akibat ECG, dan 5% akibat dari gerakan abrasive pada roda gerinda sehinggamenghasilkan permukaan yang halus dan rupa yang baik

3.      KEUNTUNGAN ECM :

1.      Tidak ada alat yang dipakai selama pemesinan elektrokimia

2.      Non-kaku dan membuka lembar kerja dapat mesin dengan mudah karena tidak ada kontak antara alat dan benda kerja.

3.      Bentuk geometris yang kompleks dapat mesin berulang-ulang dan akurat

4.      Pemesinan elektrokimia adalah proses hemat waktu bila dibandingkan dengan mesin konvensional

5.      Selama pengeboran, lubang dapat dibuat atau beberapa lubang sekaligus.

6.      ECM debur dapat deburring sulit untuk mengakses bagian wilayah

7.      Bagian yang rapuh tidak bisa mengambil lebih banyak dan juga rapuh bahan yang cenderung untuk mengembangkan retakan pada mesin mesin dapat dengan mudah melalui ECM

8.      Permukaan selesai dari 25 μ masuk dapat dicapai selama pemesinan elektrokimia

4.      KERUGIAN :

1.      Alat yang lebih sulit untuk merancang

2.      Perlengkapan khusus diperlukan untuk menahan aliran elektrolit yang tinggi.

3.      Biaya peralatan dasar beberapa kali bahwa untuk EDM.

4.      Elektrolit yang paling umum, natrium klorida, adalah korosif terhadap peralatan, perkakas, perlengkapan, dan bahan kerja.