Memahami Properti Kayu untuk Proyek Kayu CNC

Ahli mesin sering kali salah mengartikan kayu sebagai "bahan yang mudah dikerjakan" selama pengerjaan Kayu CNC karena bahannya lebih lembut daripada logam. Dalam beberapa hal ini benar, karena Anda dapat memprogram parameter pemotongan kayu di CNC Woodworking dengan laju umpan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan kebanyakan logam. Namun di sisi lain, kayu memiliki banyak sifat unik yang perlu diperhitungkan untuk mengoptimalkan proses pemotongan untuk efisiensi maksimum.

Dapatkan Hasil Maksimal dari Proyek Pengerjaan Kayu CNC Anda Dengan Kecepatan dan Umpan Harvey Tool

Jenis Kayu untuk Pekerjaan Kayu CNC

Ada 3 kategori utama kayu untuk pengerjaan kayu:kayu keras, kayu lunak, dan kayu rekayasa.

Kayu keras

Definisi buku teks tentang pohon kayu keras adalah angiosperma, lebih sering disebut sebagai pohon berdaun lebar. Beberapa contoh adalah pohon ek, birch, dan maple. Jenis pohon ini sering digunakan untuk membuat furnitur, dek, lantai, dan komponen konstruksi berkualitas tinggi.

Kayu lunak

Kayu lunak adalah pohon jenis konifera, kadang-kadang dikenal sebagai gymnospermae. Ini biasanya kurang padat daripada kayu keras dan karena itu dikaitkan dengan lebih mudah untuk dikerjakan. Jangan biarkan namanya membodohi Anda:beberapa kayu lunak lebih keras daripada beberapa kayu keras. Grafik Kecepatan dan Umpan Harvey Tool untuk penawarannya dari Pabrik Akhir Khusus Material untuk Kayu dikategorikan berdasarkan kekerasan Janka untuk alasan yang tepat ini. Kekerasan Janka adalah skala kekerasan yang dimodifikasi dengan pengujian yang dirancang khusus untuk mengklasifikasikan jenis kayu.

Kayu lunak digunakan untuk membuat furnitur, tetapi juga dapat digunakan untuk pintu, kaca jendela, dan produk kertas. Beberapa contohnya adalah pohon pinus dan cedar. Tabel 1 mencantumkan 20 kayu biasa dengan kekerasan Jankanya.

Hutan Rekayasa

Kayu rekayasa, atau kayu komposit, adalah semua jenis serat kayu, partikel, atau bahan untai yang disatukan dengan bahan perekat atau pengikat. Meskipun beberapa bahan ini lebih mudah dikerjakan daripada kayu solid, perekat yang menyatukan bahan bisa sangat abrasif. Hal ini dapat menyebabkan keausan alat prematur dan membuat kesulitan saat pengerjaan kayu cnc. Penting untuk dicatat bahwa beberapa jenis kayu rekayasa lebih sulit untuk dikerjakan daripada yang lain, khususnya yang memiliki jumlah bahan pengikat yang lebih tinggi. Jenis ini harus diprogram dengan kecepatan dan umpan yang kurang agresif. Misalnya, papan serat kepadatan menengah (MDF) jika lebih sulit dikerjakan daripada kayu lapis, tetapi jauh lebih mudah dikerjakan daripada fenolik.

Sifat Kayu

Ukuran Butir

Secara teknis, kayu dapat dianggap sebagai bahan komposit alami karena terdiri dari serat selulosa yang kuat dan fleksibel yang disatukan oleh matriks seperti lem yang lebih kaku yang terdiri dari lignin dan hemiselulosa. Jika Anda berpikir dalam hal konstruksi, serat selulosa akan menjadi tulangan baja, dan beton akan menjadi lignin dan hemiselulosa. Kayu dengan serat selulosa besar dianggap berbutir kasar (ek dan abu). Kayu yang memiliki serat lebih kecil dan lebih sedikit dianggap berbutir halus (pinus dan maple). Kayu lunak cenderung berbutir halus dan oleh karena itu distereotipkan sebagai lebih mudah untuk dikerjakan karena tidak memiliki banyak serat kuat untuk dicukur. Penting untuk diperhatikan bahwa tidak semua pohon kayu keras berbutir kasar dan tidak semua pohon kayu lunak berbutir halus.

Konten Kelembaban (MC)

Kadar air (MC) adalah salah satu variabel yang paling penting untuk dipertimbangkan saat pemesinan kayu. Masalah yang sangat umum dengan membangun apa pun dengan kayu adalah kecenderungannya untuk melengkung. Variabilitas kelembaban di udara pasti mempengaruhi kadar air di dalam kayu. Setiap perubahan kadar air (apakah bertambah atau berkurang) akan mengganggu bentuk benda kerja. Inilah sebabnya mengapa seseorang harus memperhitungkan jenis kelembapan apa yang akan terpapar pada produk di tempat peristirahatan terakhirnya.

Konten Kelembaban Keseimbangan (EMC)

Equilibrium moisture content (EMC) terjadi ketika kayu telah mencapai titik keseimbangan kadar airnya. Nilai EMC interior di seluruh Amerika Serikat rata-rata sekitar 8%, dengan nilai eksterior rata-rata sekitar 12%. Nilai-nilai ini bervariasi di seluruh negeri karena perbedaan suhu dan kelembaban. Misalnya, Amerika Serikat bagian tenggara memiliki EMC interior rata-rata 11% sedangkan rata-rata barat daya sekitar 6% (tidak termasuk wilayah pesisir). Penting untuk mempertimbangkan wilayah dan aplikasi apa yang akan dihadapi produk akhir sehingga kayu dengan kadar air yang tepat dapat dipilih sebelum pemesinan. Sebagian besar spesies kayu berbutir datar akan berubah ukuran 1% untuk setiap 4% perubahan MC. Arah lengkungan tergantung pada orientasi butir.

Umumnya, kebutuhan daya untuk operasi meningkat dengan meningkatnya kadar air, terutama karena lonjakan densitas. Kepadatan kayu meningkat dengan meningkatnya MC. Daya tambahan mungkin diperlukan untuk mendorong chip yang lebih berat keluar dari zona pemotongan selama CNC Woodworking. Perlu dicatat bahwa, seperti polimer sintetis, kayu adalah bahan viskoelastik yang menyerap energi saat menjadi lebih basah. Batas proporsional sifat mekaniknya meningkat seiring dengan peningkatan MC.

Saat pemesinan beberapa jenis kayu, suhu daerah pemotongan akan meningkat dengan meningkatnya MC, tetapi pada spesies lain akan menurun. Aman dan hindari keausan pahat yang cepat dengan mengurangi SFM saat memproses kayu dengan kadar air di atas 10%. Kecepatan Alat Harvey dan Bagan Umpan menyarankan penurunan 30 per poin persentase MC. Namun, seperti biasa, itu tergantung pada jenis kayu yang dikerjakan dan jenis operasi yang dilakukan.

Perubahan suhu bukan satu-satunya alasan kadar air yang lebih tinggi dikaitkan dengan keausan alat yang cepat. Kelembaban di dalam kayu tidak hanya terkait dengan air, tetapi juga dengan resin, gula, minyak, pati, alkaloid, dan tanin yang ada di dalam air. Zat ini bereaksi sangat baik dengan baja berkecepatan tinggi, dan pada tingkat yang lebih rendah dengan karbida.

Simpul dan Pengaruhnya pada Pekerjaan Kayu CNC

Simpul adalah bagian dari cabang atau dahan yang telah tergabung dalam batang pohon. Pengaruh simpul pada sifat mekanik kayu disebabkan oleh terputusnya kontinuitas dan perubahan arah serat kayu yang terkait dengannya. Sifat-sifat ini lebih rendah di bagian kayu ini karena serat di sekitar simpul terdistorsi dan menyebabkan konsentrasi tegangan. “Pemeriksaan” (retak karena penyusutan) sering terjadi di sekitar simpul selama pengeringan. Kekerasan dan kekuatan tegak lurus terhadap butir adalah pengecualian untuk sifat mekanik yang umumnya lebih rendah. Karena dua pengecualian terakhir ini, parameter pemesinan pengerjaan kayu harus dikurangi saat menghadapi bagian benda kerja yang terikat untuk menghindari beban kejut.