Untuk proyek permesinan CNC, aluminium adalah salah satu pilihan material paling populer karena sifat fisiknya yang diinginkan. Ini kuat, yang membuatnya ideal untuk bagian mekanis, dan lapisan luarnya yang teroksidasi tahan terhadap korosi dari elemen. Manfaat ini telah membuat suku cadang aluminium menjadi umum di semua industri, meskipun suku cadang ini sangat disukai di bidang otomotif, kedirgantaraan, perawatan kesehatan, dan elektronik konsumen.
Aluminium juga menawarkan keunggulan khusus yang menyederhanakan dan meningkatkan proses pemesinan CNC. Tidak seperti banyak logam lain dengan sifat material yang serupa, aluminium menawarkan kemampuan mesin yang sangat baik:banyak dari tingkatannya dapat ditembus secara efektif oleh alat pemotong, mudah terkelupas sementara relatif mudah dibentuk. Karena itu, aluminium dapat dikerjakan tiga kali lebih cepat daripada besi atau baja.
Artikel ini menjelaskan beberapa keuntungan utama pemesinan CNC aluminium — alasan mengapa ini adalah salah satu proses pembuatan prototipe dan produksi yang paling banyak diminta — tetapi juga menyarankan alternatif pemesinan selain aluminium.
Logam dan plastik lain dapat memberikan manfaat yang serupa dengan aluminium, selain manfaat uniknya sendiri.
Suku Cadang Aluminium CNC Khas dari 3ERP
Salah satu alasan utama mengapa para insinyur memilih aluminium untuk suku cadang mesin mereka adalah karena, cukup sederhana, bahannya mudah dikerjakan. Meskipun hal ini tampaknya lebih bermanfaat bagi masinis yang membuat suku cadang, ini juga memiliki manfaat yang signifikan bagi bisnis yang memesan suku cadang, serta pengguna akhir yang pada akhirnya akan menggunakannya.
Karena aluminium mudah pecah, dan karena mudah dibentuk, dapat dipotong dengan cepat dan akurat dengan peralatan mesin CNC. Ini memiliki beberapa konsekuensi penting:pertama, jangka waktu pekerjaan pemesinan yang singkat membuat proses menjadi lebih murah (karena lebih sedikit tenaga kerja yang dibutuhkan dari masinis dan lebih sedikit waktu operasi yang dibutuhkan dari mesin itu sendiri); kedua, kemampuan mesin yang baik berarti lebih sedikit deformasi bagian saat pahat melewati benda kerja. Hal ini memungkinkan alat berat memenuhi toleransi yang lebih ketat (serendah ±0,025 mm) dan menghasilkan akurasi dan pengulangan yang lebih tinggi.
Nilai aluminium yang berbeda sangat berbeda dalam ketahanannya terhadap korosi - sejauh mana mereka dapat menahan oksidasi dan kerusakan kimia. Untungnya, beberapa grade paling populer untuk permesinan CNC adalah yang paling tahan. 6061, misalnya, menawarkan ketahanan korosi yang sangat baik, seperti halnya paduan lain di ujung bawah spektrum kekuatan. (Paduan aluminium yang kuat mungkin kurang tahan terhadap korosi karena adanya paduan tembaga.)
Aluminium memiliki sifat fisik yang diinginkan yang membuatnya ideal untuk bagian mekanis dan aspek. Dua di antaranya yang paling penting adalah kekuatan logam yang tinggi dan bobotnya yang ringan, keduanya membuat bahan ini cocok untuk suku cadang penting seperti yang dibutuhkan dalam industri kedirgantaraan dan otomotif. Perlengkapan pesawat dan poros otomotif adalah dua contoh suku cadang yang dapat berhasil dikerjakan dengan aluminium.
Namun, nilai aluminium yang berbeda melayani tujuan yang berbeda. Karena rasio kekuatan-terhadap-beratnya yang menguntungkan, grade penggunaan umum seperti 6061 dapat digunakan untuk berbagai macam suku cadang, sementara grade kekuatan tinggi seperti 7075 mungkin lebih disukai dalam aplikasi luar angkasa dan kelautan.
Bagian aluminium mesin CNC dapat berguna untuk komponen listrik karena konduktivitas listriknya. Meskipun tidak konduktif seperti tembaga, aluminium murni memiliki konduktivitas listrik sekitar 37,7 juta siemens per meter pada suhu kamar. Paduan mungkin memiliki konduktivitas yang lebih rendah, tetapi bahan aluminium secara signifikan lebih konduktif daripada, misalnya, baja tahan karat.
| Bahan | Konduktivitas (S/m) pada suhu kamar |
| Tembaga | 59,6 juta |
| Aluminium | 37,7 juta |
| Seng | 16,9 juta |
| Besi | 10 juta |
| Baja karbon | 7 juta |
| Titanium | 2,4 juta |
| Baja tahan karat | 1,5 juta |
Suku cadang aluminium mesin sangat populer di industri elektronik konsumen, bukan hanya karena tuntutan kekuatan dan berat, tetapi karena pertimbangan estetika yang penting. Selain dapat menerima cat dan pewarna, aluminium dapat dirawat dengan anodisasi, prosedur penyelesaian permukaan yang mengentalkan lapisan luar pelindung dan teroksidasi.
Proses anodisasi, yang umumnya terjadi setelah pemesinan selesai, melibatkan melewatkan arus listrik melalui bagian dalam penangas asam elektrolitik dan menghasilkan sepotong aluminium yang lebih tahan terhadap benturan fisik dan korosi.
Yang penting, anodisasi memudahkan untuk menambahkan warna ke bagian aluminium mesin, karena lapisan luar anodized sangat berpori. Pewarna dapat menemukan jalannya melalui bagian berpori pada lapisan luar dan kecil kemungkinannya untuk terkelupas atau terkelupas karena mereka tertanam di dalam bagian luar yang keras dari bagian logam.
Manfaat lain dari aluminium adalah daya daur ulangnya yang tinggi, yang membuatnya lebih disukai untuk bisnis yang ingin meminimalkan dampak lingkungan mereka atau bagi mereka yang hanya ingin mengurangi pemborosan material dan menutup sebagian pengeluaran mereka. Bahan yang dapat didaur ulang sangat penting dalam permesinan CNC, di mana terdapat sejumlah besar bahan limbah dalam bentuk serpihan dari alat pemotong.
Bisnis dapat mencari alternatif aluminium untuk mesin CNC untuk sejumlah alasan. Bagaimanapun, logam ini memiliki beberapa kelemahan:lapisan oksidanya dapat merusak perkakas, dan umumnya lebih mahal daripada alternatif seperti baja, sebagian karena tingginya biaya energi produksi aluminium.
Berikut adalah beberapa alternatif pemesinan yang potensial untuk aluminium, dengan penekanan pada perbedaan dan persamaannya dengan logam perak-abu-abu yang populer.
Lebih baik dari aluminium untuk:
Lebih buruk dari aluminium untuk:
Baja dan baja tahan karat adalah bahan yang banyak digunakan dalam permesinan CNC. Karena kekuatannya yang tinggi, baja cenderung disukai untuk aplikasi tegangan tinggi dan yang membutuhkan las kuat. Baja tahan terhadap suhu yang sangat tinggi, dan baja tahan karat dapat diberi perlakuan panas untuk meningkatkan ketahanan korosinya.
Namun, sementara baja pemesinan direkayasa untuk meningkatkan kemampuan pemesinan, aluminium tetap menjadi yang lebih dapat dikerjakan dari kedua bahan tersebut. Baja juga lebih berat dan memiliki kekerasan yang lebih tinggi daripada aluminium, yang mungkin diinginkan atau tidak, tergantung pada aplikasinya.
Jika ketahanan suhu menjadi pertimbangan utama dan berat tidak, baja mungkin menjadi alternatif yang ideal untuk aluminium.
Lebih baik dari aluminium untuk:
Lebih buruk dari aluminium untuk:
Titanium dapat digunakan sebagai pengganti aluminium yang serupa karena keunggulan utamanya adalah rasio kekuatan-terhadap-berat yang luar biasa — juga salah satu manfaat utama aluminium. Titanium memiliki berat yang mirip dengan aluminium tetapi hampir dua kali lebih kuat. Seperti aluminium, ia juga sangat tahan terhadap korosi.
Keunggulan ini tercermin dalam titik harga titanium yang lebih tinggi. Meskipun bahan ini merupakan pilihan yang sangat baik untuk suku cadang seperti komponen pesawat terbang dan peralatan medis, biayanya bisa jadi sangat mahal.
Titanium adalah alternatif yang cocok untuk aluminium ketika ringan menjadi perhatian utama dan, yang penting, ketika anggaran manufaktur memiliki beberapa fleksibilitas.
Lebih baik dari aluminium untuk:
Lebih buruk dari aluminium untuk:
Meskipun bukan bahan pemesinan yang paling umum, magnesium logam ringan menawarkan banyak manfaat dari paduan aluminium biasa. Faktanya, magnesium adalah salah satu logam yang paling mudah dikerjakan, membuat proses pemesinan menjadi cepat dan efisien.
Satu potensi kerugian untuk toko mesin? Keripik magnesium sangat mudah terbakar dan diperparah lebih lanjut oleh air, yang berarti masinis harus berhati-hati saat membersihkan puing-puing.
Lebih baik dari aluminium untuk:
Lebih buruk dari aluminium untuk:
Logam dengan penampilan emas, kuningan adalah logam yang sangat mudah dikerjakan yang tersedia dengan harga yang sedikit lebih tinggi daripada aluminium. Ini biasanya terlihat pada bagian seperti katup dan nozel, serta komponen struktural, sementara kemampuan mesinnya yang tinggi membuatnya cocok untuk pesanan volume tinggi.
Lebih baik dari aluminium untuk:
Lebih buruk dari aluminium untuk:
Tembaga berbagi beberapa sifat material dengan aluminium. Namun, konduktivitas listrik tembaga yang unggul dapat membuatnya lebih disukai untuk berbagai aplikasi listrik. Meskipun tembaga murni sulit untuk dikerjakan, banyak paduan tembaga menawarkan kemampuan mesin yang serupa dengan grade aluminium populer.
Lebih baik dari aluminium untuk:
Lebih buruk dari aluminium untuk:
Proyek permesinan CNC tidak perlu dibatasi pada logam. Faktanya, beberapa termoplastik rekayasa dapat menyamai atau melebihi beberapa manfaat aluminium, tergantung pada aplikasinya.
Karena aluminium sering disukai karena kemampuan permesinannya yang sangat baik, salah satu alternatif plastik yang layak adalah POM (Delrin), yang, seperti aluminium, sangat cocok untuk proses pemesinan. POM memiliki titik leleh yang rendah tetapi kekuatan yang sangat tinggi untuk plastik.
POM adalah isolator listrik, sehingga cocok untuk bagian seperti selungkup elektronik. Ini juga cocok untuk bagian mekanis. Namun, karena sifat isolasinya yang sangat berbeda dibandingkan dengan aluminium, aluminium hanya boleh digunakan sebagai pengganti suka-suka dalam situasi di mana konduktivitas termal dan listrik tidak terlalu penting.
Lebih baik dari aluminium untuk:
Lebih buruk dari aluminium untuk:
Seperti POM, PTFE (Teflon) adalah termoplastik yang sangat mudah dikerjakan yang merupakan isolator listrik yang sangat baik. Namun, tidak seperti POM, PTFE juga tahan terhadap suhu tinggi (hingga 260 °C), menjadikannya alternatif aluminium yang layak untuk aplikasi suhu tinggi.
The high chemical resistance of PTFE also makes it a popular machining material for parts that will be used in the food industry.
Better than aluminum for:
Worse than aluminum for:
Though PEEK is harder to machine than the previous two thermoplastics, its high strength and thermal stability (resistant to temperatures up to 260°C) make it a genuine like-for-like alternative to aluminum. PEEK’s popularity for parts like valves, bearings, pumps, and nozzles testifies to its metal-like abilities.
One stumbling block is price. As a high-performance polymer, PEEK is one of the more expensive machinable thermoplastics, making it suitable only for machining projects where ubiquitous materials like aluminum are unusable.
Better than aluminum for:
Worse than aluminum for:
ABS is commonly used as an injection molding material and, as of recent years, a 3D printing filament. But while ABS has very little in common with aluminum, it remains a versatile and lightweight material for CNC machining, offering above-average impact strength.
Other machinable plastics, most of which are highly dissimilar to aluminum, include PC, ABS+PC, PP, PS, PMMA (Acrylic), PAGF30, PCGF30, DHPE, HDPE, and PPS.
| Application | Aluminum | Alternative |
| General | 6061 | Mild steel 1018 |
| Aerospace | 7075 | Stainless steel 303 |
| Marine | 5083 | Stainless steel 304 Stainless steel 316 |
| Konstruksi | 5083 | Mild steel A36 |
| Food | 6061 | PTFE PC |
If aluminum remains the preferred material choice for a project, there are ways to combine CNC machining with other manufacturing processes in order to create more complex, higher-performing aluminum parts. Doing so can maximize the functionality of aluminum while reaping the benefits of multiple production processes.
In addition to being an all-in-one manufacturing process, CNC machining can be used to refine or modify parts made using other machinery. Extrusion, casting and forging processes can each be complemented with the machining process to make better aluminum components.
Extrusion is the process of forcing molten material through an aperture in in a die, producing an elongated component with a continuous profile. While aluminum extrusion is an effective way of producing functional components with quality surface finishes and complex cross-sections, it is limited in scope, since those cross-sections must be consistent across the part.
Unless, of course, the part is modified after extrusion. Because aluminum extrusion tends to involve malleable, ductile and machinable aluminum grades like 6061 &6063, the extruded parts can then be post-machined — cut in various ways using a CNC machining center.
Combining aluminum extrusion and CNC machining is a great way to produce resilient parts with complex cross-sections and irregular geometries.
Pressure die casting is a manufacturing process in which molten metal is forced into a mold cavity with high pressure. It is generally used when making parts in larger quantities since the required tool steel dies are expensive to make.
Along with steel, magnesium, and zinc, aluminum is one of the more popular metals for pressure die casting, and die-cast aluminum parts generally have an excellent surface finish and dimensional consistency.
These advantages can be combined with the advantages of CNC machining. By die casting aluminum components then adding further cuts using a machining center, it is possible to create parts with an exceptional finish and more complex geometries that would be possible using either process on its own.
Gravity dies casting can be used instead of pressure die casting if reducing cost is more important than ensuring high precision or creating thin walls.
Investment casting is a metal casting process that uses wax patterns to create metal parts. Like other casting processes, it produces parts with an excellent surface finish and high dimensional accuracy.
The process also produces unique advantages:it can be used to create more intricate parts than would be possible with die casting, and parts emerge with no parting lines.
Aluminum alloys are a common material used for investment casting, and the cast aluminum parts can be post-machined for refinement.
Many machinable aluminum alloys are also suited to the age-old process of forging, which involves shaping metal through compressive force. (This often involves hitting the metal with a hammer.)
Aluminum 6061, for example, is suited to hot forging with a closed die — a process commonly used to produce automotive and industrial components.
The forged pieces of aluminum can be post-machined with a CNC machining center. This can be beneficial compared to machining alone since forged parts are generally stronger than fully cast or fully machined equivalents. However, post-machining allows for the creation of more complex geometries without wholly compromising the integrity of the part.
To learn more about CNC machining with aluminum and other materials, contact 3ERP .
Mesin CNC
Haruskah Anda mengembangkan in-house atau outsourcing ke kontraktor? Anda mungkin bertanya pada diri sendiri pertanyaan ini karena Anda sedang dalam proses mengembangkan produk baru. Atau mungkin Anda frustrasi dengan masalah dalam rantai pasokan Anda dan mencari alternatif yang andal. Anda mungkin
Dengan meningkatnya taraf hidup masyarakat, masyarakat semakin menyukai benda-benda dengan tekstur metalik, yang juga membuat produk aluminium semakin banyak digunakan di banyak industri. Dibandingkan dengan baja dan superalloy, ini adalah logam lunak, dan kekerasan HRC tidak tinggi, tetapi lebih ta
Paduan aluminium adalah logam yang relatif lunak dari berbagai paduan. Karena bobotnya yang ringan, paduan aluminium ideal untuk pemesinan. Meskipun memiliki keunggulan bobot yang ringan dan pemrosesan yang mudah, namun sulit digunakan untuk suku cadang mekanis yang membutuhkan kekuatan tinggi. Itu
Bagian-bagian mesin bubut CNC sangat singkat dengan gambar yang dijelaskan sebelumnya di sini Pengenalan Bubut CNC, Bagian Utama dan Fungsinya Jadi sekarang saatnya menguji apa yang telah Anda pelajari tentang bagian-bagian mesin bubut cnc, jadi mari kita mulai Identifikasi Bagian Mesin Bubut CNC
