Teknologi Ultrasonik Membantu Mengerjakan Material-material Keras

0
9

Gambar. Mesin ultrasonik dipasang pada platform machining center lima aksis. Kini tersedia dalam dua model yang masing-masing menawarkan stroke sumbu X 350 mm dan 500 mm.

Tidak seperti aplikasi di bidang kedokteran, pengawasan dan pembersihan part di mana gelombang ultrasonik (suara berfrekwensi tinggi) diaplikasikan secara langsung, pengerjaan ultrasonik adalah sebuah proses pemotongan logam yang dipermudah dengan teknologi ultrasonik. Proses, yang dikembangkan oleh Sauer & Company yang berbasis di Stipshausen, Jerman, ini, menggunakan tool-tool milling, boring atau perkakas grinding yang dilapis dengan intan, yang digerakkan dengan teknologi ultrasonik, yang memberikan dampak kepada benda kerja dengan frekuensi 20 kHz atau 20.000 kali per detik.

Advertisement

Hasilnya adalah sebuah sistem yang dapat melakukan machining terhadap material-material yang mudah pecah seperti keramik, kaca, silikon, grafiit, material-material komposit dan batu-batu mulia. Benda kerja yang dibuat dari ”material-material canggih” yang dikhususkan pada industri kedokteran, otomotif, penerbangan dan optik, dewasa ini terus mengalami peningkatan.

Sudah menjadi sifat dari material-material ini – ringan, stabil terhadap panas dan kimiawi dan tahan aus – sehingga membuatnya menarik bagi para teknisi desain. Tetapi sifat utama yang membuat komposisi material-material ini menarik untuk aplikasi-aplikasi khusus menyebabkannya tidak akan tampil jika dikerjakan dengan proses-proses pemotongan logam yang konvensional.

Dalam operasi, sistem Sauer menggunakan sinyal listrik frekuensi tinggi yang dikonversi menjadi gerak mekanis bolak-balik melalui motor-motor piezo-electric. Sebuah boster digunakan untuk memperbesar amplitudo bolak-balik.

Gerak frekuensi tinggi menyebabkan tool cutting yang dilapis dengan intan mengembang dan mengempis dalam bentuk denyut pada frekuensi 20kHz atau 20.000 siklus per detik. Pemotongan terjadi pada titik amplitudo atau ekspansi  tool paling tinggi. Pasir intan, yang melekat pada tool, bergesekkan dengan permukaan benda kerja. Dan material pecah menjadi partikel-partikel yang sangat kecil

Di samping gerakan bolak-balik dari cutting tool,  tool juga berputar secara simultan pada kecepatan antara 3.000 dan 4.000 rpm. Rotasi dari tool ini membuka permukaan cutting dari tool sehingga dapat mempertahankan akurasi dimensional benda kerja dan melakukan tugas ganda membuang partikel-partikel potong dari zona kerja.

Baca juga :   Neuro Furnace Control: Turunkan Pemakaian Energi dan Elektroda di Pabrik Baja

Pengerjaan dilakukan dalam keadaan basah. Ketika mesin digunakan sebagai grinder, maka interface tool/kerja dibanjiri. Untuk pekerjaan-pekerjaan milling dan pengeboran, pembilasan dan pendinginan dilakukan melalui spindel. Air digunakan sebagai media pada semua operasi.

Kunci sukses untuk proses machining ini adalah konstruksi dari tool cutting. Sistem penjepit yang dimilikinya menempelkan butir-butir intan ke bodi tool. Keunikan aplikasi ini adalah kebutuhan bagi penjepit dan butir-butir untuk mengembang dan mengempis ketika tool bergerak bolak-balik.

Tool-tool ini secara khusus dikembangkan dan disesuaikan dengan material sehingga erosi intan sesuai dengan kebutuhan pemotongan. Jika tool meluruhkan pasir terlalu cepat, maka usia pakai tool akan pendek. Jika tool terlalu lama menahan pasir, maka efisiensi machining dan toleransi finishing permukaan akan memberikan dampak negatif. Perusahaan mengatakan bahwa proses ini dapat menghasilkan peningkatan lima kali dalam produktivitas dibandingkan dengan metode machining konvensional dan mampu melakukan finishing permukaan dengan tingkat kekasaran rata-rata 0,2 mikron.

Pengendali proses ultrasonik adalah otomatis dengan menggunakan kombinasi dua sistem dinamis. Pengendali adaptif memonitor tool untuk menjaga feed yang optimal selama siklus machining. Pengendali akustik menggunakan sinyal suara yang dihasilkan pada pemotongan untuk mengindera efisiensi pemotongan dari tool pada pekerjaan-pekerjaan dengan toleransi tinggi.

Bagi bengkel-bengkel yang enggan melakukan pekerjaan dengan material-material canggih karena persoalan pengerjaan, maka sistem baru ini dapat menjadi jalan keluar. Sekarang ini, lini mesin ultrasonik Sauer sudah jadi bagian dari Gildemeister Corporation (DMG).

Incoming search terms:

Advertisement

Tulis Opini Anda