Pengeboran dalam (deep drilling) mengacu pada proses pembuatan lubang dengan rasio kedalaman terhadap diameter (L/D ratio) yang tinggi, seringkali lebih dari 5:1 hingga 10:1 atau bahkan lebih. Pengeboran lubang dalam merupakan tantangan besar dalam manufaktur karena beberapa masalah yang sering muncul, seperti kesulitan pembuangan chip, akumulasi panas berlebih, deviasi pahat, dan risiko patah pahat. Untuk mengatasi tantangan ini, salah satu teknologi yang paling umum dan efektif digunakan adalah Peck Drilling.

1. Apa Itu Peck Drilling?

Peck Drilling (juga dikenal sebagai pecking cycle atau intermittent drilling) adalah strategi pengeboran di mana mata bor tidak terus-menerus menembus material hingga kedalaman penuh. Sebaliknya, mata bor maju ke dalam material dalam segmen-segmen kecil (pecks), kemudian secara berkala ditarik kembali (sepenuhnya atau sebagian) dari lubang untuk tujuan-tujuan tertentu, sebelum kembali melanjutkan pengeboran.

Bayangkan gerakan burung pelatuk yang mematuk pohon; mirip seperti itu, mata bor maju sedikit, menarik diri, lalu masuk lagi, dan seterusnya hingga kedalaman lubang yang diinginkan tercapai.

2. Mekanisme Kerja Peck Drilling

Ada dua jenis utama siklus peck drilling yang biasa digunakan dalam pemrograman CNC (misalnya, G73 dan G83):

A. Peck Drilling dengan Retraksi Penuh (Full Retraction) - G83

Ini adalah metode yang paling umum digunakan untuk pengeboran dalam:

1. Pendalaman Awal: Mata bor bergerak maju ke dalam material hingga kedalaman peck yang ditentukan (nilai Q).
2. Retraksi Penuh: Setelah mencapai kedalaman peck ini, mata bor sepenuhnya ditarik keluar dari lubang hingga ke posisi aman (bidang R-plane, di atas permukaan benda kerja).
3. Pembuangan Chip dan Pendinginan: Selama retraksi ini, chip (serpihan hasil pengeboran) yang terperangkap di alur mata bor terlempar keluar dari lubang. Pendingin (coolant) juga dapat mengalir lebih efektif ke dasar lubang untuk mendinginkan pahat dan area potong.
4. Kembali ke Kedalaman: Mata bor kemudian bergerak cepat kembali ke titik pengeboran terakhir (atau sedikit di atasnya untuk menghindari recutting chip) dan melanjutkan peck berikutnya.
5. Pengulangan: Proses ini berulang hingga lubang mencapai kedalaman total yang diinginkan.

B. High-Speed Peck Drilling dengan Retraksi Sebagian (Partial Retraction) - G73

Metode ini dirancang untuk mengurangi waktu siklus pengeboran dengan tidak menarik mata bor sepenuhnya keluar dari lubang.

1. Pendalaman Awal: Mata bor maju ke kedalaman peck yang ditentukan (nilai Q).
2. Retraksi Parsial: Mata bor hanya menarik diri sedikit (biasanya 0.5 - 1 mm) dari dasar peck sebelumnya.
3. Pemecahan Chip: Gerakan mundur yang singkat ini membantu memecah chip menjadi fragmen yang lebih kecil dan mudah dibuang.
4. Lanjutan Pengeboran: Mata bor kemudian melanjutkan pengeboran dari posisi retraksi parsial tersebut.
5. Pengulangan: Proses ini berulang hingga kedalaman total tercapai. Meskipun lebih cepat, G73 kurang efektif dalam membersihkan chip dibandingkan G83, sehingga lebih cocok untuk lubang yang tidak terlalu dalam atau material yang menghasilkan chip pendek.

3. Manfaat Peck Drilling untuk Pengeboran Dalam

Peck drilling secara signifikan mengatasi tantangan pengeboran dalam, menawarkan berbagai keunggulan:

• Evakuasi Chip yang Efisien: Ini adalah manfaat utama. Dengan menarik mata bor secara berkala, chip yang menumpuk di alur mata bor dapat terbuang dari lubang. Ini mencegah chip packing (penumpukan chip yang menyumbat alur), yang merupakan penyebab umum patah pahat, overheating, dan kerusakan permukaan lubang.
• Peningkatan Pendinginan dan Pelumasan: Retraksi memungkinkan cairan pendingin (coolant) untuk mencapai ujung mata bor dan area pemotongan dengan lebih baik. Ini sangat penting untuk mengurangi panas yang dihasilkan, memperpanjang umur pahat, dan mencegah kerusakan termal pada benda kerja.
• Pengurangan Akumulasi Panas: Panas didistribusikan dan dihilangkan lebih efektif, mengurangi risiko overheating pahat dan benda kerja, yang dapat menyebabkan distorsi material atau keausan pahat dini.
• Peningkatan Kualitas Lubang: Kontrol chip yang lebih baik dan pendinginan yang efektif menghasilkan permukaan lubang yang lebih baik, kebulatan (roundness) yang lebih akurat, dan penyimpangan diameter yang lebih kecil.
• Mengurangi Defleksi dan "Walking": Untuk lubang yang sangat dalam, mata bor yang panjang rentan terhadap defleksi atau "walking" (menyimpang dari sumbu). Pecking membantu mata bor untuk terus-menerus memusatkan diri saat setiap peck baru dimulai, meningkatkan kelurusan lubang.
• Memperpanjang Umur Pahat: Dengan mengurangi panas dan chip packing, tekanan pada pahat berkurang secara signifikan, sehingga memperpanjang umur mata bor.
• Meningkatkan Keamanan Proses: Mengurangi risiko patah pahat yang tiba-tiba, yang dapat merusak benda kerja, pahat, dan bahkan mesin.

4. Parameter Penting dalam Peck Drilling

Efektivitas peck drilling sangat bergantung pada pengaturan parameter yang tepat:

• Kedalaman Peck (Q-value): Jarak di mana mata bor maju ke dalam material dalam satu peck. Ini adalah parameter paling krusial.
  • Untuk material keras atau sulit dimesin, kedalaman peck harus lebih pendek (misalnya, 0.5 - 1 kali diameter mata bor).
  • Untuk material yang lebih lunak, kedalaman peck bisa lebih panjang (misalnya, 2 - 3 kali diameter mata bor atau lebih).
  • Pada beberapa mesin CNC canggih, ada opsi variable peck drilling, di mana kedalaman peck awal lebih besar dan secara bertahap berkurang seiring lubang semakin dalam.
• Kecepatan Potong (Cutting Speed) dan Laju Pemakanan (Feed Rate): Parameter ini masih harus dioptimalkan seperti pada pengeboran biasa, disesuaikan dengan material dan jenis mata bor.
• Kecepatan Retraksi (Retract Speed): Kecepatan mata bor saat ditarik keluar dari lubang. Biasanya dilakukan dengan kecepatan rapid traverse untuk menghemat waktu.
• Waktu Dwell (P-value): Waktu singkat di mana mata bor berhenti di dasar setiap peck sebelum retraksi. Dapat membantu memecah chip yang masih menempel.
• Jenis Mata Bor: Mata bor dengan alur parabolik (parabolic flute drills) dirancang khusus untuk pengeboran dalam karena memiliki alur yang lebih lebar yang membantu evakuasi chip bahkan tanpa pecking yang sering. Namun, untuk lubang yang sangat dalam atau material yang sulit, pecking tetap diperlukan.
• Sistem Pendingin: Penggunaan pendingin bertekanan tinggi (through-spindle coolant) sangat dianjurkan untuk pengeboran dalam karena membantu membilas chip keluar dan mendinginkan ujung pahat secara efektif.

5. Kapan Menggunakan Peck Drilling?

Peck drilling umumnya direkomendasikan untuk:

• Lubang dengan rasio kedalaman/diameter (L/D) lebih besar dari 3:1 hingga 5:1.
• Material yang menghasilkan chip panjang dan sulit dibuang (misalnya, beberapa jenis baja, aluminium).
• Material yang cenderung menghasilkan banyak panas (misalnya, superalloy, baja keras).
• Aplikasi yang membutuhkan akurasi lubang yang sangat tinggi dan kualitas permukaan yang baik.

Meskipun peck drilling meningkatkan waktu siklus pengeboran karena gerakan retraksi yang berulang, keuntungan yang diberikan dalam hal umur pahat, kualitas lubang, dan keandalan proses seringkali jauh melampaui kerugian waktu tersebut, menjadikannya teknik yang tak terpisahkan dalam pengeboran dalam modern.