PENDAHULUAN
Proses permesinan non-tradisional
banyak digunakan untuk pembuatan geometris presisi suku cadang untuk
dirgantara, elektronik dan industri otomotif kompleks dan bagian seperti
dalam rongga internal miniature mikroelektronika dan komponen berkualitas
baik hanya dapat ada dirancang secara geometris berbeda dihasilkan
oleh proses permesinan non-tradisional.Proses aplikasi industri diterapkan
etcants kimia dan bahan-bahan mesin.makalah ini bertujuan untuk memberikan
rincian mesin kimia keuntungan dan kerugian.
Pada pembahasan kali ini akan di
jelaskan proses chemichal machining sebagaimana
pentingnya proses permesinan nontradisional. Langkah-langkah proses dibahas secara rinci mulai dari
penggambaran proses permesinan
kimia, aplikasi industri, kimia
diterapkan etchants bahan dan mesin.
operasi harus dilakukan dengan
hati-hati untuk memghasilkan geometri yang diinginkan. Pengunaan mesin
harus memperhatikan efek lingkungan.
PENJELASAN
1. Keterangan
Proses
permesinan non-tradisional secara luas digunakan untuk menghasilkan produk
yang mempunyai geometri kompleks dan bagian-bagian yang presisi dari rekayasa
industri bahan berbeda, seperti
dirgantara elektronik dapat digambarkan manufaktur otomotif. Ada beberapa
bagian presisi yang dirancang secara geometris seperti pada rongga internal
miniature mikroelektronika dan komponen kulitas sebaik mungkin hanyya
diproduksioleh proses permesinan non- tradisional.
Chemical machining adalah permesinan
non-tradisional yang terkenal dengan proses peleburan kimia benda kerja/
material oleh kontak dengan asam kuat atau basa yang dikendalikan oleh mesin.
Pelapis khusus yang disebut maskants melindungi area logam yang tidak
hilangkan. Proses ini digunakan untuk membuat kontur dan menghilangkan bahan
yang memiliki rasio kekuatan-berat yang tinggi. Selain itu permesinan ini
banyak digunakan untuk menghasilkan mikro-komponen untuk berbagai aplikasi
industri seperti sistem mikroelectromechanical (MEMS) dan induksi
semikonduktor.
Permesinan kimia adalah metode tertua dalam ruang
linkup permesina non-tradisional yang telah digunakan untuk pembentukan tembaga
dengan asam nitrat pada jaman mesir kuno 2003SM. Sampai abad ke-19 penggunan metode ini proses secara
meluas digunakan untuk etsadekoratif.
Para photographi memberikan dimensi baru untuk permesinan kimia
dan pada tahun 1826 J.N.Niepce pertama kali menggunakan photoresist yang
terbuat dari aspalyudea,untuk etsa timah.
Aplikasi
perindustrian dalam permesinan kimia bekembang setelah perang. pada tahun1953,
amerika utara (California) menggunakan proses untuk komponen etch alumunium
untuk pembuatan roket, dan kemudian disebut dengan proses “kimia milling”.
Metode permesinan diberi nama yang berbeda seperti etching, kimia
etching, kimia basah dll.
Ada beberapa factor konstribusi yang menjadikan proses
permesinan ini terkenal, diantaranya:
1)
Proses kimia mapan dan matang,
2)
Mudah untuk diterapkan,
3)
Tidak ada tambahan langkah permbersihan,
4)
Proses permesinan yang murah.
Dalam pembelajaran kali ini akan di jelaskan
pentingnya chemical machining sebagai
salah satu permesinan nontradisional. Langkah permesinan akan dijelaskan secara
rinci.
2. Langkah Pengerjaan
Proses
permesinan kimia memiliki beberapa langkah untuk menghasilkan bagian produk:
1) Workpiece preparation
Benda kerja/materi harus dibersihkan pada awal proses chemical machining, pembersihan operasi dilakukan
untuk menghilangkan minyak, lemak, debu, karat, atau zat dari permukaan
material. Pembersihan material yang baik menghasilkan proses adhesi dari bahan
penyamaran.
Ada dua
metode pembersihan: mekanika dan kimia. metode yang paling banyak dipakai
adalah proses pembersihan kimia karena minim sekali untuk terjadi kerusakan
pada material.
2) Coating with masking material
Langkah berikutnya adalah lapisan
bahan kerja yang telah dibersihkan dengan bahan masking. Bahan masking yang dipilih harus siap masker stripable, yang secara kimiawi ditembus dancukup untuk tetap kokoh pada abrasi kimia selama
etsa.
3)
Scribing of the
mask
Langkah ini memberikan sistemasi rancangan untuk mengekspos
daerah yang menerima proses permesinan kimia. Pemilihan mask tergantung
material yang akan digunakan,jumlah bagian yang akan dihasilkan dan yang
dikehendaki secara detail geometrinya, pelapisan yang dangkal memerlukan
toleransi dimensi dekat.
4)
Etching
langkah ini merupakan langkah yang paling penting untuk menghasilkan
komponen yang diperlukan dari bahan lain .tahap ini dilakukan oleh jenis mesin
ethan dengan cara membenamkan material. material yang etchants menentukan sistemasi dalam mesin.
proses ini umumnya dilakukan untuk temperatur tinggi yang bergantung pada
materi yang dikerjakan, kemudian dibilas dan etchant bersih dari permukaan
mesin.
5)
Cleaning
masking material
Langkah ini adalah proses
penghilangan pelapis bahan dari benda kerja, dan inspeksi dari
dimensi dan kualitas permukaan yang selesai sebelum pengemasan.
3. Pelapisan
Didalam proses
pengerjaan secara relatif, dibutuhkan suatu material pelindung pada bagian
benda kerja tersebut, sedemikian rupa sehingga tidak terjadi reaksi kimia
antara bagian yang terlindung itu dengan zat pelarut kimia, Material pelindung
inilah yang disebut dengan etchant resistant material atau yang lebih dikenal
dengan istilah maskant.
Berdasarkan cara
pemakaiannya, maka maskant ini dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
1)
Cut
and peel maskant
Cut and peel maskant ini banyak
dipergunakan dalam industri pesawat terbang, material benda kerja: titanium dan
baja paduan.
a.
Keuntungan
maskant jenis ini, diantaranya:
·
kemampuan
untuk melakukan proses pengerjaan pada elemen-elemen mesin dengan bentuk yang
tidak teratur (ireguler shape)
·
cocok
untuk elemen mesin yang membutuhkan kedalaman proses pengerjaan sampai 10 mm
·
Kemampuan
untuk menghasilkan suatu bentuk permukaan yang bertingkat pada permukaan benda
kerja
b.
Kerugian
maskant jenis ini diantaranya:
·
Maskant
ini tidak cocok untuk dipergunakan pada benda kerja yang tipis.
·
Ketelitian
ukuran benda kerja yang dihasilkan terbatas maksimum sekitar 130 μ m
2)
Photoresist
maskant
Maskant jenis ini sangat sensitif
terhadap sinar ultraviolet, Benda kerja dilapisi photo resistant maskant dengan
cara: membenamkan atau menyemprotkan maskant tersebut pada permukaan benda
kerja dan kemudian dikeringkan. Karena photoresistant maskant mempunyai
ketahanan yang kurang terhadap reaksi kimia, maka proses HCM yang terjadi hanya
mampu menghasilkan kedalam proses pengerjaan sekitar: 2mm.
a.
Keuntungan
dari photoresistant maskant adalah:
·
Memungkinkan
proses CHM bisa dilakukan pada material yang tipis
·
Ketelitian
benda kerja bisa tinggi, sekitar: 15 μ m
·
Kecepatan
produksi dari pada proses CHM dengan mempergunakan maskant ini bisa
dipertinggi, dengan teknik fotografi.
b.
Kerugian
dari photoresistant maskant adalah:
·
Pelekat
yang tidak sempurna dari pada lapisan photoresistant maskant pada permukaan
benda kerja, kecuali jika sebelumnya benda kerja yang akan dilapisi,
dibersihkan secara hati-hati.
·
Sensitif
terhadap sinar, kotoran dan debu, dan mudah rusak terhadap cara penggunaan yang
kurang berhati-hati.
·
Proses
pelapisan maskant ini jauh lebih kompleks dibandingkan dengan maskant cut and
peel
3)
Screen
print maskant
Sebelum maskant ini dipasangkan pada
permukaan benda kerja terlebih dahulu, permukaan tersebut diberi tirai dengan
semacam silk (sutera). Dengan teknik fotografi permukaan tirai tersebut diberi
zat pelapis sesuai dengan pola daripada bagian yang akan mengalamiproses
pengerjaan CHM. Kemudian barulah material benda kerja tersebut dicelupkan
kedalam maskant dan maskant ini tidak akan melekat pada bagian-bagaian yang
telah dilapisi dan proses CHM terjadi pada bagian ini.
Faktor-faktor yang menentukan
didalam pemilihan maskant diantaranya adalah:
1)
Daya
tahan maskant terhadap zat pelarut kimia
2)
Maskant
tersebut mudah dilepaskan pada akhir proses pengerjaan
3)
Bentuk
dan ukuran benda kerja yang akan diproses
4)
Pertimbangan
ekonomi
Faktor-faktor
yang mempengaruhi pemilihan zat pelarut kimia:
1)
Jenis
material benda kerja
2)
Jenis
maskant yang dipergunakan
3)
Besarnya
rate of metal removal yang diingini
4)
Kondisi
pengerjaan
5)
Permukaan
akhir yang diinginkan
6)
Pertimbangan
ekonomi yang terlibat dalam proses pengerjaan ini
4. Kelebihan dan
Kekurangan
a. Keuntungan proses CHM
1)
Set-up
dan perkakas yang dipergunakan relatif murah
2)
Tidak
terjadi bekas-bekas geram pada bagian tepi daripada benda yang dikerjakan.
3)
Pelat
tipis dapat dikerjakan tanpa terjadi deformasi.
4)
Ketelitian
pengerjaan bertambah dengan semakin tipisnya benda kerja.
5)
Proses
CHM tidak tergantung kepada kekerasan benda kerja. Selama proses berlangsung
tidak terjadi perubahan sifat fisik material benda kerja
6) Proses CHM
sangat fleksibel untuk segala bentuk dan ukuran
b.
Kerugian
proses CHM adalah:
1)
Membutuhkan
keahlian operator yang relatif tinggi
2)
Uap
yang berasal dari etchant (zat pelarut kimia) adalah sangat korosif sehingga
peralatan yang dipergunakan dalam proses ini harus benar-benar terlandung.
3)
Dalamnya
proses pengerjaan sangat terbatas
4)
Produktivitas
relatif rendah.
5. Kesimpulan
Permesinan
kimia “chemical machining “ digunakan untuk memproduksi bagian mesin yang
komplek pada aplikasi yang bervariasi seperti halnya bagian dekorasi. Pengoperasian
mesin harus dilakukan dengan hati-hati
untuk mendapatkan geometri yang diinginkann. Selain itu agar tidak menimbulkan
efek pada lingkungan.
6.
Referensi
1) G.F.
Benedict, Nontraditional Manufacturing Processes,Mercel Decker Inc., New York,
USA, 1987
2) D.M.
Allen, The state of the art of photochemicalmachining at the start of the
twenty-first century,Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers.
PartB. Journal of Engineering Manufacture 217 (2003) 643-650.
Kalau acak acakan mungkin file doc nya bisa di download di bawah ini
Ato kalo perlu ini file ppt nya
Tidak ada komentar:
Posting Komentar