Electrochemical Etching on Titanium Using Three-Dimensional Electrochemical Micromachining Technique

AMALIA AZWAR, Muslim Mahardika, S.T., M.Eng., Ph.D.

2021 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Dengan berbagai industri yang berlomba-lomba untuk membuat alat-alat yang semakin kecil dan semakin baik, kebutuhan akan berbagai teknik permesinan mikro dan perkembangan-perkembangannya menjadi semakin penting. Electrochemical Micromachining atau biasa disebut ECMM merupakan salah satu teknik permesinan non-konvensional yang terkenl dalam pembuatan produk metal dengan tingkat presisi dan akurasi yang tinggi, dan efisiensi dan tingkat pengulangan yang tinggi, dengan keunggulan dalam melakukan permesinan terhadap bahan konduktif apapun, dengan ketelitian pada skala micrometer. Penelitian ini dilakukan untuk melihat efek Material Removal Rate (MRR), overcut, dan kekasaran permukaan pada produk akhir dalam permesinan ECMM pada material Titanium Penelitian ini akan memvariasikan voltase permesinan antara 15, 17, dan 20 V, laju pemakanan 0.1, 0.12, dan 0.15 mm/min, serta konsentrasi elektrolit 10%, 15%, dan 20%. Semua ini akan dilakukan terhadap material Titanium murni komersil dengan konsentrasi Ti >99.5% dengan ketebalan 0.5 mm sebagai benda kerja atau anodanya, dan menggunakan kawat tembaga berdiameter 0.3 mm ssebagai pahat atau katodanya. Penelitian ini menyimpulka variasi terbaik untuk tingkat MRR yang paling tinggi adalah konsentrasi elektrolit 20%, voltase permesinan 15 V dan laju pemakanan 0.15 mm/min. Variasi terbaik untuk overcut terendah adalah konsentrasi elektrolit 10%, voltase permesinan 15 V dan laju pemakanan 0.15 mm/min. Terakhir, variasi terbaik untuk kekasaran permukaan paling kecil adalah konsentrasi elektrolit 15%, voltase permesinan 17 V dan laju pemakanan 0.1 mm/min.

With various industries racing to invent smaller yet better tools and devices, the need for various micromachining techniques and their developments has become more urgent than ever. Electrochemical micromachining (ECMM) is one of the non-conventional machining techniques, known to create precise and accurate metal products with high efficiency and repeatability, with advantages in machining any conductive material, up to the micrometer level. This research was conducted to research the effects of Material Removal Rate (MRR), overcut, and surface roughness on the end-product of the ECMM process in Titanium. This research will vary the voltage of the machining between 15, 17, and 20V machining voltage, 0.1, 0.12, and 0.15 mm/min feed rate, as well as 10%, 15%, and 20% electrolyte concentration. This will be done on Commercially Pure Titanium with Ti concentration >99.5% with 0.5 mm thickness as its workpiece or anode and a copper tool with 0.3 mm diameter as its tool or cathode. This research bears the result that the best variation for the highest material removal rate is 20% electrolyte concentration, 15 V machining voltage, and 0.15 mm/min feed rate. The best variation for the lowest overcut is 10% electrolyte concentration, 15 V machining voltage, and 0.15 feed rate and, the best variation for the lowest surface roughness is 15% electrolyte concentration, 17 V machining voltage, and 0.1 mm/min.

Kata Kunci : Electrochemical Micromachining, Titanium, Electrochemical etching