Electrical Discharge Machine
1.1 Sejarah Electrical Discharge Machine (EDM) Pada seperempat abad 19 awal Electrical Discharge Machine (EDM) telah menjadi prioritas untuk masa depan untuk memudahkan dalam proses pemotongan sebuah benda. Pada awal mesin EDM hanya mengunakan kawat untuk proses pemotongan yang dilakukan berulang-ulang kali. Pada awal mesin tidak mengunakan air untuk proses pemotongan tersebut. Setelah waktu berjalan air digunakan untuk menghimpun serpihan yang dihasilkan proses pemotongan setelah itu air di alirkan pada proses filter yang memiliki fungsi membersihkan air yang akan dilakukan kembali dalam proses pemotongan tersebut.
Gambar 2.1 Mesin EDM Wire
1
1.2.Fungsi Electrical Discharge Machine (EDM) Fungsi dari sebuah mesin Electrical Discharge Machine adalah untuk memotong sebuah bidang sehingga membuat sebuah pola yang diinginkan dengan ukuran tertentu. Proses pemotongan ini dilakukan dengan cara menggunakan sebuah kawat yang dialiri oleh listrik. Selain itu juga digunakan teknologi submerged machining system (sistem rendam yang menghasilkan tingkat presisi yang tinggi, kecepatan kerja yang tinggi, dan hasil permukaan potongan yang halus). Fungsi sistem yang digunakan ini adalah mengatur suhu dari kawat yang digunakan agar tidak naik menjadi tinggi yang mungkin akan menjadi patah yang akan berpengaruh akan pada proses pemotongan tersebut. Proses pemotongan tersebut dilakukan dengan proses mengalirkan aliran listrik. Dengan mengalirkan listrik yang bersuhu tinggi dapat menimbulkan pemisahan logam yang dipotong atau dibuat sebuat lubang dangan kedalam tertentu. Dalam sebuah proses pemotongan bukan hanya aliran listrik saja yang dibutuhkan, selain itu juga dengan kecepatan perpindahan dari kawat tersebut juga harus membentuk pola tertentu searah ‘X’ dan ‘Y’ kecepatan ini harus di lakukan dengan konstan dengan tujuan untuk menciptakan hasil yang sama pada semua bidang yang akan dipotong.
2
*Sumber: (Ramazi & Nehzat, 2009)
Gambar 2.2 Proses Permesinan Dengan EDM Wire Mesin ini juga mengunakan teknologi submerged machining system digunakan untuk menghasilkan proses pemotongan yang halus dan juga ketelitian yang tinggi selain itu perubahan suhu tidak terjadi secara ekstrim dan juga limbah yang dihasilkan dapat dilakuan penyaringan dengan mudah tanpa menganggu kondisi kerja yang sedang berlangsung pada proses inti tersebut. Di dalam proses ini pada setiap mesin
memiliki
saringan yang
berfungsi untuk membersihkan air yang telah tercemar oleh serpihan barang yang dihasikan pada proses awal. Menurut Kusnaedi dalam bukunya “Mengolah Air Kotor untuk Air Minum” bagian – bagian
dari proses
3
pembersihan tersebut terdiri atas:
4
•
Tangki awal / Tangki kotor
•
Pompa filter
•
Proses Filter
•
Tangki akhir / Tangki Bersih
1.3.Proses Penyaringan / Filtrasi Penyaringan merupakan proses pemisahan antara padatan koloid dengan cairan (Kusnaedi, 2010). Proses penyaringan bisa merupakan proses awal (primary treatment) atau penyaringan dari proses sebelumnya. Untuk merancang sistem penyaringan ini perlu adanya penelitian terlebih dahulu beberapa faktor berikut: 1. Jenis limbah padat (terapung atau tenggelam) 2. Ukuran padatan. 3. Perbandingan ukuran kotoran padatan besar dan kecil. 4. Debit olahan yang akan diolah. Ada tiga metode yang digunakan dalam proses penyaringan terdiri dari:
•
Surface filtration : Aliran air kotor langsung melalui sisi terluar dari media filter yang berfungsi untuk menyaring air kotor.
5
•
Egde filtration : aliran air kotor mengalir ke arah sisi media kertas filter yang ada kemudian mengalir ke sisi luar dari bagian filter tersebut yang berfungsi untuk menyaring air kotor.
•
Depth filtration : aliran air kotor mengalir ke arah sisi dalam dari bagian dalam filter dari media kertas filter yang ada kemudian mengalir ke sisi lubang bagian dalam filter tersebut yang berfungsi untuk menyaring air kotor.
Tipe-Tipe dari bahan filter antara lain : •
Cellulose: Filter jenis ini adalah filter yang paling standar / umum yang digunakan dalam mesin EDM.
•
Synthetic: Filter jenis ini adalah filter yang digunakan dalam kedaaan ekstrim yang ditandai dengan umur pemasangan filter yang lebih lama dan susunan filter yang lebih tebal.
•
Multilayer: Filter jenis ini adalah jenis filter yang mengunakan media yang berlapis-lapis di kedua sisinya. Lapisan media ini memberikan kekuatan dan kapasitas yang sama.
Jenis aliran filter antara lain: • Aliran satu arah : Air kotor yang dialirkan dari sisi luar filter lalu
6
dengan mengunakan tekanan tertentu lalu disaring melalui kertas
7
filter lalu ke titik pusat filter lalu dikeluarkan disisi atas atau bawah filter. • Aliran arah luar : Air kotor yang dialirkan dari bagian sisi tengah filter lalu dengan mengunakan tekanan tertentu lalu disaring melalui kertas filter lalu ke sisi luar filter lalu dikeluarkan disisi kulit luar filter. • Dua aliran : Air kotor yang dialirkan dari sisi pertengahan atas tabung filter lalu sebagian air dapat mengalir ke arah dalam maupun ke arah luar dari sisi filter yang ada hal ini mengakibatkan ada dua aliran keluar yaitu sisi luar dan juga sisi dalam. • Lapisan progresif : Air kotor yang dialirkan pada filter yang memiliki ketebalan kertas filter yang berbeda di setiap sisinya. Hal ini dianggap menguntungkan kerena tabung yang digunakan dapat lebih kecil dari filter pada umumnya, perbedaan akan lebar dari sisi filter progresif tersebut dapat memperpanjang umur dari filter tersebut . Proses penyaringan pada mesin EDM Wire Penyaringan pada mesin EDM Wire dimulai dari penampungan air kotor yang kemudian dialirkan menuju alat penyaring air. Setelah pengaliran air
8
kotor, dilanjutkan dengan proses filtrasi dengan menggunakan bahan
9
penyaring yang digunakan di penyaring air. Hasil dari penyaringan tersebut kemudian ditampung di tempat penampungan air bersih yang kemudian akan digunakan lagi untuk proses produksi selanjutnya.
1.4.Produsen Mesin Banyak sekali terdapat produsen mesin EDM Wire yang sudah lama berkecimpung dalam bidang ini. Mitsubishi merupakan salah satu produsen mesin EDM Wire terkemuka dan memiliki mesin mutakhir dalam rangakaian mesin EDM termasuk EDM Wire. Pada beberapa model ini menampilkan semua proses dilakukan dalam satu poros yang terpusat. Cara kerja dari mesin ini dapat dikendalikan dengan sistem CNC. (Kern, IMTS 2010, 2010) EDM Mitsubishi RA-200M (Flush Machining System) Machining travel: 400(X) x 750(Y) x 265(Z) mm Taper angle: 15° (Work piece thickness: 100mm) Wire diameter: 0.2 mm – 0.3 mm EDM merek Mitsubishi FA-10S (Submerged Machining System) Machining travel: 350(X) x 250(Y) x 220(Z) mm Taper angle: 15° (Work piece thickness: 100mm) Wire diameter: 0.1 mm – 0.3 mm
10
2.2
Prototipe Prototipe didefinisikan sebagai “sebuah penaksiran produk melalui satu atau lebih dimensi yang menjadi perhatian” (Ulrich & Eppinger, 2008 halaman 259). Definisi ini menyimpang dari penggunaan umumnya, dimana mencakup bermacam bentuk propotipe seperti penggambaran konsep, model matematika, dan bentuk fungsional yang lengkap sebelum dibuat dibuat dari suatu produk. Prototipe dari suatu produk dapat membantu dalam mengukur kinerja dari produk yang dihasilkan dan mengetahui kekurangan dan kelebihan dari produk yang dihasilkan. Prototipe dibedakan menjadi 2 jenis yaitu prototipe analitik dan prototipe fisik. Prototipe analitik merupakan prototipe yang tidak nyata biasanya menggunakan matematis. Biasanya berupa model matematis dan juga simulasi pada sistem komputer. Yang kedua adalah prototipe fisik yaitu prototipe berupa benda nyata yang dibuat untuk memperkirakan suatu produk (Ulrich & Eppinger, 2008 halaman 259). Prototipe dilakukan untuk: 1. Pembelajaran Hasil prototipe membantu mempelajari bagaimana suatu produk akan dibuat sesuai dengan tujuannya. 2. Komunikasi Membantu
memperkaya
komunikasi dari
setiap
faktor
yang 11
berpengaruh baik manajemen, tim, pelanggan, dan lain – lain.
12
3. Penggabungan Membantu mempelajari komponen – komponen yang tergabung membentuk sebuah produk. 4. Milestone / tonggak Hasil dari prototipe sebelumnya bisa dijadikan dasar dalam pengembangan prototipe berikutnya. 2.3.
Autodesk Inventor Autodesk inventor adalah dasar solusi Autodesk Digital Prototyping. Model digital 3D yang akurat prototipe yang memungkinkan untuk memvalidasi bentuk, dan fungsi sebuah desain,
meminimalkan pengujian
desain prototipe fisik. Dengan mengunakan prototyping. Untuk desain digital. Visualisasi, dan simulasi produk digital perangkat lunak membantu berkomunikasi lebih efektif, mengurangi kesalahan, dan melakukan inofasi desain produk lebih cepat. Meningkatkan komunikasi desain kolaborasi mengurangi kesalahan dan terkait perubahan rekayasa sebelum menufaktur dengan menghasilkan manufaktur dokumentasi langsung dari 3D digital divalidasi prototipe. Menawarkan
kecepatan dan keakuratan output produksi gambar langsung
dari model 3D.
13
2.4.Pengukuran Kandungan Sampel Air Pengukuran kandungan pada sampel air meliputi pengukuran secara fisika maupun secara kimia. Pengukuran secara fisika meliputi pengukuran warna, bau, kekeruhan, rasa, dan daya hantar listrik. Sedangkan pengukuran secara kimia meliputi pengukuran derajat keasaman, TDS (Total Dissolved Substance), Alkalinitas, dan kandungan zat-zat yang terdapat dalam sampel air tersebut. Pengukuran secara fisika dapat dilakukan sendiri misalnya dengan pengujian langsung secara visual ataupun proses pengujian daya hantar listrik secara langsung. Sedangkan untuk pengukuran secara kimia dibutuhkan peralatan dan perlengkapan yang lebih rumit serta membutuhkan keahlian khusus.
14
