Metode Utama EDM
Pada dasarnya ada 3 metode utama proses EDM yang dapat diuraikan sebagai berikut;
- Wire EDM, dimana elektroda terbuat dari kawat brass dan dihubungkan dengan penahan dari intan, selanjutnya dibuang setelah digunakan. Kawat tersebut dikontrol menggunakan CNC yang memungkinkan pembuatan program jalannya kawat tersebut. Ukuran kawat dapat bervariasi mulai dari diameter 0,3 – 0,02 mm. Jenis EDM ini memiliki akurasi tertinggi dengan tingkat kepresisian hingga 0,0025 mm.
- Sinker EDM, dimana elektroda dibentuk melalui proses permesinan dari material seperti graphite, tembaga, atau tembaga-tungsten yang akan digunakan untuk meng-erosi benda kerja yang berhadapan dengannya. Proses ini juga memiliki tingkat akurasi tinggi dan umumnya digunakan untuk membuat roongga pada Mould.
- Small hole EDM drill ("Hole Popper"), dimana elektroda terbuat dari tabung brass atau tembaga memiliki diamter yang berkisar antara 0,1 – 6,35 mm yang digunakan untuk melubangi benda kerja. Proses ini mirip dengan Sinker EDM kecuali bahwa sinkers memiliki tingkat sensifitas power supplies yang tinggi untuk melindungi dan menjaga elektroda dan pada bagian popper power supply besar untuk melubangi benda kerja dengan cepat. Jenis EDM berhubungan dengan wire EDM dimana setelah lubang dibuat dapat diumpankan kawat dengan proses Wire Cut EDM untuk melakukan pemotongan.
Karakteristik Permukaan Benda Kerja Hasil EDM
Permukaan benda kerja hasil EDM akan mengalami perubahan baik di permukaan benda kerja atau di sub-permukaan. Perubahan tersebut memberikan penampilan adanya lapisan yang memiliki karakteristik berbeda, yang pada umumnya terdiri atas 2 lapisan yaitu; lapisan ”re-cast” atau ”white layer” dan lapisan HAZ (”Heat Affected Zone”). Selain itu terdapat satu lapisan lagi yang umum terdapat di permukaan hasil EDM yaitu ”re-deposited layer”
”White layer” merupakan lapisan yang telah dipanaskan hingga titik cair, namun tidak cukup panas untuk dapat ter-erosi dan tersapu oleh cairan dielektrik. Proses EDM sebenarnya merubah struktur metalurgi dan karakteristik pada lapisan ini saat terbentuk oleh cairan logam yang tidak tersapu namun mengalami pendinginan cepat oleh cairan dielektrik. Lapisan ini memiliki beberapa partikel yang telah membeku dan ter-deposit pada permukaan sebelum sempat tersapu keluar yang disebut ”re-deposited layer”. ”White Layer” memiliki banyak kandungan karbon.
Pengkayaan karbon (”carbon enrichment”) terjadi ketika hidrokarbon dari elektroda dan cairan dielektrik pecah saat proses EDM dan menyusup ke dalam ”white layer” ketika lapisan material tersebut berada dalam kondisi cair.
Di bawah lapisan ”white layer” adalah lapisan ”Heat Affected Zone”. Lapisan ini terkena pengaruh pengkayaan karbon paling minimal, karena temperatur yang diberikan tidak sampai titik cair. Pada titik ini, “Heat Affected Zone” dapat mempertahankan struktur metalurgi material asal karena panas yang diserap tidak sampai merubah struktur. Di bawah “Heat Affected Zone” adalah material asal dan daerah ini tidak terkena dampak proses EDM.
Yang perlu diperhatikan dari proses EDM adalah kemungkinan terjadinya “microcracking” yang umum terjadi di lapisan “white layer”. Efek EDM pada permukaan benda kerja diakibatkan beberapa faktor seperti;
1. “Thermal Stress” yaitu tegangan akibat panas saat siklus “on time” proses EDM.
2. “Voltage, Amperage, On time, Duty Cycle” yang makin besar menyebabkan kedalaman dan jumlah “microcracking” yang makin besar.
3. Logam dengan sifat konduktivitas panas tinggi memiliki lebih sedikit “white layer” dan “microcracking” dibanding logam dengan sifat konduktivitas panas lebih rendah.
Untuk meminimalisir terjadinya “microcracking” ini adalah dengan mengontrol “voltage, amperage, on time, duty cycle” dari kondisi untuk “roughing” ke kondisi “finishing”.
Rangkuman
Proses EDM merupakan teknologi proses yang penggunaannya untuk material-material keras dan membentuk profil yang rumit (kompleks). Proses ini melibatkan penggunaan aliran listrik untuk memotong atau meng-erosi material lewat pencairan material yang dilewati elektroda EDM. Hasil proses ini merubah struktur pemukaan material asal akibat pengaruh panas yang diberikan. Adapun kondisi permukaan hasil EDM dapat dikontrol melalui pengaturan ”voltage, amperage, on time, duty cycle” yang diberikan.
