Mengenal Apa Itu Abrasive Jet Machining ?

UNIVERSITAS GUNADARMA

Pengertian AJM

Abrasive Jet Machining adalah suatu alat untuk mengembangkan dan penanganan aliran gas abrasif-sarat untuk mesin jet abrasif, menggunakan peralatan untuk penyimpanan, makan, dan pengendalian bubuk abrasive dalam jet pembawa disampaikan melalui tabung tegak pada tekanan yang relatif tinggi dan kecepatan.

abrasive-abrasive sintetis yang umumnya digunakan dalam proses manufaktur:

Abrasive-abrasive konvensional

a.       Alumunium oksida (Al₂O₃)

b.      Silikon karbida (SiC)

Superabrasive

a.       Cubic boron nitrit (cBN)

b.      Intan (diamond)

Persyaratan ukuran abrasive, bidang pemakaiannya, Ukuran Butir, dan Pemakaian :

·         Alumunium Oksida (Al2O3), 12-50 μm, untuk memotong, membuat celah.

·         Silicium Carbide (SiC), 25-40 μm, Untuk memotong, membuat celah.

·         Sodium Bikarbonat (NaHCO3) 27 μm, Finishing, T= 50 C.

·         Dolomite (CaMg(CO3), 200 mesh, etching & polishing Butiran Gelas, 0,635-1,27 mm, Polishing dan deburing.

·         Butiran Gelas, 0,635-1,27 mm: Polishing & deburing.

Detil Cara Kerja AJM

            Dalam AJM, pemindahan material terjadi karena tubrukan dari partikel-partikel abrasive yang halus. Partikel-partikel ini pindah dengan aliran udara (atau gas) berkecepatan tinggi. Pada gambar di bawah ini menunjukan proses bersama dengan beberapa tipikal proses parameter. Partikel-partikel abrsive biasanya berdiameter 0,025 mm dan pengaliran udara pada tekanan beberapa atmosfir.    

            Dalam proses AJM, jet udara kering berkecepatan tinggi, nitrogen, atau karbondioksida yang berisi partikel-partikel abrasive menghantam benda kerja di titik yang diinginkan saat pemotongan dan proses permesinan berlangsung. Gas-gas ini bereaksi sebagai medium pembawa partikel-partikel abrasive. Kecepatan abrasive jet bisa berbeda antara tekanan 25 sampai 200 lb/in² (0,2 sampai 1,4 MPa) dialirkan melalui lubang nosel dengan diameter 0,003 sampai 0,040 in. (0,075 sampai 1,0 mm) pada kecepatan 500 sampai 1000 ft/min (2,5 sampai 5,0 m/s). abrasive yang digunakan umumnya bervariasi antara 10 dan 50 µm. Alumunium oksida, silicon karbida, boron karbida dan intan yang umum digunakan pada proses abrasive. Celah antara benda kerja dan nozel kira-kira 1 mm.

Skema proses pengerjaan dengan partikel abrasive

Diagram Skematik dari Proses Abrasive Jet Machining

Keunggulan dan Kekurangan

Keunggulan

     Ø  Prosesnya dapat menghasilkan lubang kecil, slot, atau pola rumit dalam bahan logam dan bahan non logam yang sangat keras, tipis, sensitif terhadap panas ataupun yang rapuh. Bahkan intan pun bisa dipotong menggunakan abrasive intan juga.

       Ø  Bahan yang rentan/tidak terlalu kuat dapat diproses dengan mudah tanpa mengalami kerusakan.

       Ø  Hampir tidak ada panas yang dihasilkan.

Kekurangan/keterbatasan

       Ø  MRR sangat rendah yang membuat proses sangant lambat.

       Ø  Lubang yang seragam sulit untuk didapatkan.

       Ø  Sudut-sudut tajam tidak bisa didapat karena partikel-partikel abrasive dapat membulatkannya. 

       Ø  Abrasive tidak dapat dugunakan ulang karena kemungkinan kontaminasi. Yang demikian itu dapat menyumbat system.

Adapun komponen – komponen pada pemesinan abrasive jet machine yaitu :         

·         Sistem Abrasive Pengiriman

Sebuah laju aliran sederhana tetap abrasive semua yang diperlukan untuk kelancaran, memotong akurat.sistem modern pakan abrasif adalah menghilangkan getaran pengumpan

·         Sistem Kontrol

Fundamental keterbatasan sistem kontrol CNC tradisional. Secara historis, air jet dan tabel jet abrasif pemotongan telah menggunakan sistem kontrol tradisional CNC menggunakan alat mesin akrab "G-code."

·         Pompa

Tekanan awal ultra-tinggi sistem pemotongan menggunakan pompa hidrolik intensifier eksklusif.Pada saat itu, pompa intensifier adalah satu-satunya pompa andal yang mampu menciptakan tekanan cukup tinggi untuk mesin air jet. Motor mesin atau listrik drive pompa hidrolik yang memompa cairan hidrolik pada tekanan dari 1.000 menjadi 4.000 psi (6.900 untuk 27.600 kPa) ke dalam silinder intensifier

·         Nozzle

Diameter lubang khas untuk sebuah nozzle jet abrasive 0,010 "untuk 0,014" (0,25 mm sampai 0,35 mm). Permata lubang mungkin ruby, sapphire atau berlian, dengan batu safir yang paling umum. Beberapa nozel menyediakan liner karbida untuk meminimalkan pakai ini.penyelarasan yang tepat dari mulut permata dan tabung pencampuran sangat penting untuk kehidupan tabung pencampuran. Hal ini terutama berlaku untuk diameter relatif kecil 0,030 "(0,75 mm).

·         Mixing Tabung

Tabung pencampuran adalah tempat abrasif campuran dengan air tekanan tinggi.

·         Motion sistem

Rangka untuk membuat bagian-bagian presisi, sebuah abrasive sistem jet harus memiliki meja dan presisi xy gerak sistem kontrol.Tabel jatuh ke dalam tiga kategori umum.Lantai-mount sistem gantry Terpadu tabel / gantry sistem Lantai-mount sistem penopang.

Bagian-bagian pada AJM

    1.      air bertekanan tinggi inlet

    2.      permata (ruby atau berlian)

    3.      abrasive (garnet)

    4.      pencampuran tabung

    5.      penjaga

    6.      memotong air jet

7  7.      memotong bahan

Ringkasan dari Karakteristik AJM

Mekanisme dari pemindahan material            : Patahannya rapuh karena benturan butir-butir abrasive pada kecepatan tinggi 

Media                                                              : Air, CO₂                                                      

Abrasi                                                              : Al₂O₃, SiC . diameter 0.025 mm, 2-20        g/mnt, nonrecirulating

Kecepatan                                                       : 150-300 m/dtk

Tekanan                                                           : 2-10 atm

Nozeel                                                             : WC, safir Area lubang 0,05-0,2 mm², Lama   12-100 jam Jarak ujung nozel 0,25-75 mm

Proses AJM dalam industri elektronik

Sumber :
Bahan Ajar Perkuliahan Proses Produksi 2 Universitas Gunadarma