ELECTROCHEMICAL MACHINING (ECM)

Pengertian Electrochemical Machining (ECM)

Electro Chimical Machining (ECM) adalah sebuah metode untuk mengolah bentuk logam melalui proses elektrokimia ( proses elektrolisis dan prosesvolta). Pada ECM proses elektrokimia yang digunakan adalah proses elektrolisis yaitu proses yang dapat mengubah energi lisrik menjadi energi kimia. Proses Elektrolisis Menggunakan Hukum Faraday I Dan II.

Prinsip kerja ECM yaitu benda kerja dihubugkan dengan sumber arus searah yang bermuatan positif sedangkan pahat dibuhungkan dengan sumber arus yang bermuatan positif dan cairan elektrolit dialirkan diantara pahat dan benda kerja. Sehingga terjadilah proses pengerjaan material benda kerja karena adanya reaksi elektrokimia dan juga reaski kimia. Electro Chimical Machining (ECM) terdiri dari pahat katoda dan anoda.

Syarat-syarat proses ECM yaitu pahat bermuatan negative dan benda kerha bermuatan positif celah antara pahat dan benda kerja yang berfungsi sebagai aliran cairan elektrolit (sel elektrolit). Sel elektrolit yang terbentuk diantara pahat dengan benda kerja inilah yang membentuk terjadinya reaksi elektrokimia dan reaski kimia.  Fungsi dari cairan elektrolit dalam proses ECM, yaitu:

1. Sebagai media untuk memungkinkan terjadinya proses pengerjaan material.
2. Sebagai fluida pendingin selama proses ECM berlangsung
3. Untuk menghanyutkan bagian-bagian daripada material benda kerja yang telah dikerjakan.

Pemilihan cairan elektrolit berdasarkan beberapa faktor sebagai berikut:

1. Bersifat sebagai konduktor listrik
2. Tidak korosif terhadap peralatan
3. Tidak beracun dan tidak membahayakan operator
4. Mempunyai sifat kimia yang stabil, sehingga memungkinkan terjadinya reaksi elektro kimia yang stabil selama proses ECM beerlangsung.

Proses ECM bisa dipergunakan untuk segala macam metal, paduan logam dan material bersifat konduktor listrik. Komposisi dan struktur kimia, titik lelah, kekerasan dan sifat-sifat fisik material lainnya tidak mempengaruhi proses pengerjaan ECM. Bentuk permukaanbenda kerja yang kompleks dapat dikerjakan dengan proses ECM sehingga proses ini cocok untuk pembuatan cetakan. Proses pengerjaan dengan ECM meliputi operasi-operasi, diantaranya: finishing, deburring, honing,countouring,deep hole drilling. Proses pengerjaan dengan ECM bebas dari segala bentuk tegangan maupun geramsehingga memungkinkan tidak terjadinya circuit-circuit antara pahat dan benda kerja. Surface finish yang bisa dicapai dalam proses ECM berkisar 0,2-0,8 μ m.

Prinsip dasar dari pada ECM. adapun persyaratan untuk memungkinkan berlangsungnya proses ECM, ialah:

1. Pahat bermuatan negative dan benda kerja bermuatan positif.
2. Celah antara pahat dengan benda memungkan aliran cairan elektrolit yang selanjutnya akan berfungsi sebagai suatu sel-elektrolit.

Jenis cairan elektrlit yang dipergunakan adalah Na Cl; Na N0₃; N₂Cl0. Besarnya gap antara pahat dngan benda kerja 50 : 300 jam. Sel elektrolit yang terbentuk diantara pahat dengan benda kerja inilah yang memebentuk terjadinya reaksi elektro-kimia dan reaksi kimia. Bila energi listrik yang dibutuhkan telah cukup(sekitar 6 ev) maka ion metal yang terdapat pada permukaan benda kerja akan tertarik kedalam sel elektrolit. Ion metal yang bermuatan positif ini akan bereaksi dengan non negative dari sel elektrolit dan membentuk senyawa metal hidroksida. Sehingga dengan demikian terjadilah proses pengerjaan material benda kerja secara pelarutan anodis.

Sirkulasi Cairan Elektrolit

Adanya proses peralutan anodis daripada material benda kerja maka terbentuklah  senyawa metal hidroksida yang bercampur dengan cairan elektrolit semacam lumpur. Cairan yang berlumpur ini kemudian diendapkan dalam bak pengendap. Keluar dari bak pengendap ini, cairan elektrolit tersebut kemudian dijernihkan  dengan mempergunakan centrifuge dan akhirnya baru dialirkan kedalam reservoir elektrolit. Dengan mempergunakan pompa, cairan elektrolit ini dialirkan kedalam celah antara benda kerja dengan pahat.

Proses Elektro Kimia Dari Pada ECM

Dua macam reaksi yang terjadi didalam proses ECM yaitu:

• Reaksi elektro kimia pada anoda dan katoda yang meliputi proses-proses sebagai berikut:

1. Proses larutan pada anoda.
2. Proses reduksi-oksidasi.
3. Proses pelapisan pada katoda.
4. Proses pembentukan gas

• Reaksi kimia pada cairan elektrolit terjadi pada lapisan batas antara permukaan bend kerja dengan cairan elektrolit dan perpindahan ion-ion terjadi secara:

1. Difusi, pergerakan ion karena adanyamedanlistrik.
2. Proses konveksi karena aliran elektrolit.

Pemilihan Elektrolit

Fungsi dari pada cairan elektrolit didalam proses ECM yaitu:

1. Sebagai media untuk memungkintan  terjadinya proses pengerjaan material.
2. Sebagai fluida pendingin selama proses ECM berlangsung.
3. Untuk menghanyutkan bagian-bagian daripada material benda kerja yang telah dikerjakan.

Pemilihan cairan elektrolit berasarkan beberapa faktor sebagai berikut:

1. Besifat sebagai konduktor listrik.
2. Tidak koresif terhadap peralata dan pahat pada peralatan ECM .
3. Tidak beracun dan tidak membahayakan operator.
4. Mempunyai sifat kimia yang stabil, sehingga memungkinkan terjadinya reaksi elektro kimia yang stabil selama proses ECM berlangsung.

Cairan yang terlalu bersifat basa atau asam sekali tidak dapat dipergunakan  dalam proses ECM. Karena beberapa pertimbangan sebagai berikut:

1. Mengurangi reaksi elektro kimia pada elektroda-elektroda.
2. Korosit terhadap peralatan dari pada mesin ECM.
3. Berbahaya terhadap operator.