Panduan Pemilihan Material Pemesinan CNC

Punya proyek dengan desain yang bagus? Anda memulai dengan awal yang kuat, dengan spesifikasi dan prototipe sudah selesai. Sekarang Anda siap untuk mulai membuat produk Anda. Jika Anda tertarik menggunakan mesin CNC untuk membuat suku cadang baru, Anda tidak akan kecewa dengan hasilnya, terutama jika Anda memilih bahan yang tepat.

Pemesinan CNC telah menjadi bahan pokok untuk beragam disiplin ilmu yang membutuhkan suku cadang khusus yang diproduksi untuk proyek mereka. Bahan CNC telah berkembang untuk memenuhi permintaan konsumen, insinyur, kontraktor, dan bidang lain untuk menciptakan solusi untuk aplikasi yang sangat spesifik. Memiliki berbagai bahan untuk dipilih adalah suatu kemewahan, tetapi juga dapat membuat Anda kewalahan dan membingungkan jika Anda tidak menganalisis apa kebutuhan Anda dan mengajukan beberapa pertanyaan kepada diri sendiri sebelum mengambil keputusan.

Jika Anda ingin proyek Anda berjalan secara efisien dan menghasilkan produk yang pas, panduan material mesin CNC ini dapat membantu Anda selama proses pengambilan keputusan.

Panduan ini akan memandu Anda melalui langkah-langkah berikut sehingga Anda dapat memilih bahan CNC yang ideal untuk proyek Anda:

1. Menentukan bagaimana produk yang Anda buat akan digunakan sehingga Anda dapat mendasarkan keputusan material Anda pada fungsi hasil akhir
2. Menganalisis apakah produk Anda akan digunakan di dalam ruangan, jauh dari cuaca buruk, atau di luar ruangan, yang mungkin memerlukan sifat tahan korosi
3. Menentukan beban tegangan dan toleransi dimensi yang diperlukan material sehingga Anda dapat membuat produk yang andal berdasarkan proyeksi penggunaannya
4. Mempertimbangkan apakah suku cadang Anda memerlukan pengencang yang kompatibel atau memiliki sifat ketahanan aus sehingga dapat menjadi pengencang itu sendiri
5. Mengetahui suhu pengoperasian produk yang ideal sehingga Anda dapat memilih bahan yang tahan terhadap perubahan suhu yang diperlukan
6. Mengukur berat dan kapasitas tekanan produk Anda untuk memilih bahan yang akan membuat bagian Anda berfungsi dengan baik
7. Menghitung biaya proyek Anda untuk memastikan Anda mendapatkan penawaran yang bagus untuk material yang Anda pilih

Pertanyaan Penting untuk Memilih Material CNC yang Tepat

Memilih bahan yang tepat untuk bagian Anda adalah perbedaan antara hasil yang biasa-biasa saja dan hasil yang optimal. Pertanyaan-pertanyaan penting ini adalah tempat terbaik untuk memulai. Semakin Anda dapat mempersempit bahan permesinan CNC yang paling sesuai untuk bagian Anda, semakin mudah untuk memilih bahan yang sesuai dengan kebutuhan Anda dan hemat biaya.. Berikut beberapa hal yang harus Anda pertimbangkan.

Bagaimana Bagian Akan Digunakan?

Karena permesinan CNC telah berkembang selama bertahun-tahun, demikian juga komponen mesin CNC. Jenis bahan yang serupa dapat digunakan untuk berbagai produk dan menghasilkan kemampuan yang berbeda-beda. Isolasi adalah contoh yang bagus. Bahan yang digunakan untuk menyekat Breathalyzer mungkin berbeda dari bahan yang memberikan insulasi pada kamera. Keduanya digunakan untuk tujuan yang sama, tetapi tidak dengan cara yang sama atau untuk jenis hasil yang sama. Di sisi lain, bahan untuk dinding kedap suara memiliki spesifikasi dan kegunaan yang berbeda. Mulai pencarian materi Anda dengan mempertimbangkan hasil produk Anda.

Apakah Bagian Akan Digunakan Di Luar Ruangan atau Di Dalam Ruangan?

Lingkungan luar dan dalam ruangan sangat berbeda — satu sepenuhnya bergantung pada cuaca, sedangkan yang lain biasanya merupakan lingkungan yang jauh lebih terkontrol. Misalnya, di lingkungan luar ruangan, Anda perlu merencanakan kelembapan. Bahan Anda harus mampu menahan efek korosi, seperti karat, untuk mempertahankan integritasnya dari waktu ke waktu. Busa kaku merupakan contoh bagus dari bahan yang tahan terhadap kelembapan dan karat sekaligus mempertahankan integritas struktural.

Temperatur yang ekstrim, baik tinggi maupun rendah, juga akan menghilangkan material tertentu sebagai pilihan terbaik. Anda mungkin juga harus memenuhi kode untuk spesifikasi yang diatur FDA. Di mana produk Anda akan digunakan atau disimpan dan bagaimana produk Anda bereaksi terhadap kelembaban dan perubahan suhu yang ekstrem menjadi landasan dalam menentukan bahan yang akan digunakan.

Berapa Beban Tegangan Material?

Beban tegangan tinggi dapat menyebabkan material tertentu tegang atau bahkan pecah. Saat Anda mempertimbangkan bahan mana yang akan digunakan untuk bagian Anda, pastikan Anda memperhitungkan beban stres. Jika bagian Anda akan terkena tegangan tinggi, bahan pembuatnya akan membutuhkan kemampuan untuk menahan beban dan mencegah deformasi.

Apa itu Toleransi Dimensi Material?

Saat Anda mempertimbangkan komponen mesin CNC, perhatikan baik-baik toleransi dimensi. Selain memengaruhi keberhasilan proses manufaktur Anda, toleransi dimensi juga memengaruhi laba Anda, suku cadang dan alat yang Anda pilih, serta metode perakitan dan pemotongannya.

Anda perlu mengetahui toleransi yang diperlukan untuk bagian Anda. Jika Anda bekerja dari desain atau sketsa bagian lama, sebaiknya Anda memastikan toleransinya sesuai. Kesalahan ketik dapat dengan mudah terjadi dalam dokumentasi. Bahkan jika informasinya benar, jika Anda dapat membuat penyesuaian untuk melonggarkan toleransi dan masih membiarkan bagian tersebut bekerja secara maksimal, Anda dapat menghemat uang dengan mengevaluasi kembali toleransi. Toleransi yang lebih ketat seringkali lebih mahal untuk diproduksi.

Beberapa alat pemesinan menggunakan toleransi dimensi standar sebagai default, tetapi jika Anda tidak menentukan toleransi, atau menemukan bahwa nomor Anda tidak aktif, Anda akan memesan bagian yang mungkin tidak cocok atau tidak berfungsi sama sekali. Meskipun Anda dapat memperbaikinya, akan membutuhkan lebih banyak waktu dari proyek Anda untuk mengubah ukuran atau menyusun ulang bagian, dan pada akhirnya akan membebani Anda lebih banyak daripada jika Anda telah menentukan toleransi yang benar di muka. Langkah awal yang sederhana ini dapat membantu Anda menghemat uang dalam jangka panjang.

Jika Anda tidak yakin dengan toleransi yang tepat untuk suku cadang yang Anda butuhkan, daripada mengambil risiko menebak, biarkan perusahaan permesinan CNC seperti American Micro Industries membantu Anda mengetahuinya.

Apa Pengencangan yang Diperlukan?

Jika komponen mesin CNC yang Anda butuhkan akan digunakan sebagai pengencang, pertimbangkan itu saat Anda memilih bahan. Bahan mempengaruhi seberapa aman pengencang akan cocok bersama. Bahan yang berbeda memiliki sifat yang berbeda — misalnya, kekuatan, ketahanan korosi, kerapuhan, dan korosi galvanik — jadi Anda harus memilih bahan yang mencerminkan sifat yang Anda inginkan untuk dimiliki pengencang. Bahan yang paling umum untuk pengencang adalah baja, tetapi Anda juga dapat membuat pengencang berkualitas dari bahan lain.

Jika Anda sedang mencari bagian baru untuk dikencangkan, itu harus pas. Jika Anda gagal mempertimbangkan jenis pengencang yang Anda perlukan saat memutuskan material, mekanisme Anda mungkin tidak berfungsi dengan baik.

Berapakah Suhu Pengoperasian?

Pertimbangkan suhu pengoperasian yang harus ditahan suku cadang saat dipasang sebagai bagian dari proses manufaktur Anda. Anda ingin memastikan titik leleh bahan yang Anda pilih lebih rendah dari suhu operasi. Anda juga ingin memastikan material dapat menangani fluktuasi suhu pengoperasian. Meskipun beberapa material yang lebih tahan lama dibuat untuk menahan perubahan ini, banyak yang akan menunjukkan tanda-tanda melengkung, mengembang, atau rusak seiring waktu. Suhu ekstrem juga dapat berdampak negatif pada daya tahan beberapa material.

Suhu pengoperasian sama pentingnya untuk diketahui saat Anda menggunakan material permesinan CNC, sehingga Anda dapat yakin bahwa suhu yang dihasilkan dari pemotongan dan pembentukan bagian tidak akan merusaknya. Membuat hubungan antara suhu pengoperasian dan material yang Anda gunakan sangat penting untuk keberhasilan desain dan produksi.

Suhu Tinggi dan Dampaknya pada Material

Suhu tinggi memainkan peran penting saat memilih bahan yang akan digunakan, karena banyak bahan yang akan rusak di bawah panas yang ekstrem. Plastik populer yang kehilangan kekuatannya pada suhu tinggi adalah polivinil klorida, atau PVC. Meskipun memiliki peringkat ketahanan api yang baik, suhu kerjanya sekitar 176° F. Stabilitas cenderung hilang sekitar 280° F, sehingga tidak cocok untuk beberapa proyek.

Beberapa bahan bersifat tangguh dan tahan lama dalam kondisi panas tinggi ini. Misalnya, poliisosianurat memiliki sifat yang tidak memungkinkannya meleleh atau membeku. Plastik termoset diproses sebagai bahan kental terlebih dahulu, memungkinkannya untuk membentuk berbagai bentuk. Setelah menyembuhkan, menjadi kaku dan sangat stabil. Saat Anda bertanya-tanya bahan apa yang dapat Anda gunakan di mesin CNC untuk membuat suku cadang yang Anda butuhkan, pastikan Anda mempertimbangkan bagaimana bahan tersebut menangani suhu tinggi.

Berapa Kapasitas Berat dan Stres?

Bergantung pada apa yang ingin Anda lakukan dengan komponen mesin CNC Anda, Anda harus mempertimbangkan berat material Anda. Lebih besar tidak selalu lebih baik, dan lebih sedikit tidak selalu berarti lebih banyak — terutama jika menyangkut biaya.

Bahan berat menyerap banyak tekanan. Untuk proyek yang memerlukan kemampuan menahan beban yang berlebihan dan ketahanan terhadap beban stres tinggi, Anda dapat mempertimbangkan bahan berat. Namun, jika Anda mengerjakan proyek yang sensitif terhadap beban, Anda mungkin ingin menghindari material yang berat.

Bahan ringan sangat populer untuk proyek yang sensitif terhadap berat. Meskipun tidak sekuat bahan berat, mereka tetap tahan lama dan mampu menyerap banyak tekanan. Sayangnya, mereka tidak terlalu hemat biaya, karena biasanya tidak menyertakan setiap fitur material yang diinginkan untuk project Anda. Bahan ringan ideal untuk sejumlah produk, tetapi jika biaya merupakan faktor penting, bahan tersebut mungkin tidak cocok.

Memilih antara material berat dan ringan hanyalah salah satu alasan mengapa penting untuk memprioritaskan karakteristik terpenting untuk komponen mesin CNC Anda. Dengan begitu, Anda dapat menentukan elemen apa yang penting untuk bagian Anda agar berfungsi dengan baik, menghilangkan bahan yang tidak memenuhi standar tersebut, lalu membandingkan biaya.

Kekuatan tidak selalu berarti seberapa berat suatu benda dapat menahan. Ada lebih banyak komponen yang mungkin perlu diperiksa, seperti:

• Kekuatan tarik: Ketahanan suatu benda untuk pecah karena tegangan.
• Kekuatan daya tahan: Kapasitas penyerapan tegangan keseluruhan objek.
• Ketahanan aus: Kemampuan suatu benda untuk menangani gesekan atau melumasi sendiri. Contoh yang baik untuk hal ini adalah Polietilen Berat Molekul Ultra Tinggi, atau UHMW. Ini adalah produk yang mirip dengan Teflon®, tetapi lebih tahan abrasi.
• Kekerasan: Kemampuan objek untuk menahan beban permukaan yang tepat. Kekerasan biasanya ditunjukkan dengan angka kekerasan Brinell atau Rockwell.

Berapa Biaya Proyek Secara Keseluruhan?

Bahan yang paling mahal biasanya adalah bahan berkekuatan tinggi dan ringan. Metode terbaik untuk memilih komponen yang hemat biaya adalah memilih komponen yang memenuhi profil kekuatan, batasan suhu, dan persyaratan pemasangan Anda. Semakin banyak persyaratan atau batasan penting yang Anda miliki untuk materi Anda, semakin mudah untuk fokus pada elemen kunci tersebut.

Menemukan industri yang memberikan penawaran gratis dan tanpa minimum untuk materi Anda akan membantu memangkas biaya secara langsung. Setelah mempersempit detail, Anda dapat memutuskan bahan yang lebih hemat biaya yang memenuhi sebagian besar kebutuhan Anda.

Bahan Apa yang Dapat Digunakan dalam Mesin CNC?

Pertanyaan yang lebih baik mungkin sebenarnya adalah bahan apa yang tidak bisa digunakan. Mesin CNC memotong hampir semua bahan yang dapat Anda pikirkan. Meskipun Anda dapat menggunakan berbagai macam bahan di mesin CNC, bahan yang paling umum digunakan adalah:

• Logam: Seperti aluminium, kuningan, atau baja
• Plastik: Seperti Asetal (POM), Akrilik (PMMA), Polikarbonat (PC), dan Polipropilena (PP)
• Kayu: Seperti kayu keras, kayu lapis atau kayu lunak 
• Busa: Seperti busa ukiran dan busa kaku, yang cenderung lebih ringan namun tahan lama.

Jenis Bahan Apa yang Harus Anda Coba?

Jenis Bahan Apa yang Harus Anda Coba?

Setelah Anda mempertimbangkan semua faktor yang tercantum di atas, kemungkinan Anda akan dapat menentukan bahan mana yang paling cocok untuk bagian Anda. Mungkin diperlukan beberapa tingkat penyesuaian dan eksperimen untuk menemukan pilihan yang tepat. Berikut ini ikhtisar empat bahan populer yang digunakan dalam komponen mesin CNC:

• Busa kaku: Dengan metode konduksi, busa kaku berfungsi sebagai busa dengan nilai insulasi tertinggi. Ini dapat bekerja pada suhu serendah -100 ° F dan setinggi 200 ° F. Busa kaku juga memiliki nilai R yang lebih tinggi, yang menjadikannya pilihan premium untuk lantai, dinding, dan produk berbasis struktur lainnya yang perlu tahan kelembapan.
• Busa ukiran: Busa ukiran dapat mengambil hampir semua bentuk. Biasanya digunakan sebagai model untuk cetakan karena fleksibilitasnya, tetapi juga digunakan dalam komponen seperti gasket dan seal. Busa ukiran mengandung poliisosianurat, yang padat dan tahan terhadap suhu ekstrem.
• Fenolik: Jika Anda harus memenuhi spesifikasi tingkat militer seperti MIL-I-24768, fenolik dapat memenuhi persyaratan ini. Ada beberapa pilihan, seperti CE, LE, G10, G10/FR4, G9, G11 dan G7. Masing-masing memiliki kumpulan kekuatannya sendiri. Misalnya, tenunan halus dari linen fenolik menghasilkan sifat mekanik yang baik, stabilitas dimensi dan hasil akhir yang lebih baik untuk komponen mesin daripada bahan CE. Namun, linen fenolik tidak disarankan untuk isolasi primer listrik. Fenolik LE memenuhi persyaratan Mil-I-24768/13 FBE, sedangkan fenolik CE memenuhi persyaratan Mil-I-24768/14 FBG.
• Plastik: Plastik tersedia dalam berbagai jenis, dan sebagian besar digunakan untuk busing, bantalan, atau insulasi listrik. Konon, ada pasar untuk jenis plastik yang lebih populer. Rentang penggunaan plastik sangat luas dan bermanfaat bagi banyak industri, seperti dirgantara, otomotif, medis, dan elektronik.

Tips Umum tentang Pemesinan CNC Bahan Tertentu

Keputusan bahan pemesinan CNC mana yang akan digunakan untuk bagian Anda pada akhirnya bergantung pada apa yang ingin Anda buat, tetapi berikut adalah beberapa kiat umum untuk digunakan sebagai panduan bahan pemesinan CNC singkat:

• Pertimbangkan bahan non-logam: Jangan menganggap logam adalah pilihan terbaik Anda. Bahan non-logam menjadi populer karena ringan namun tahan lama — seperti busa yang dapat Anda cetak menjadi berbagai bentuk. Non-logam juga mempertahankan detail kecil selama pemotongan. Jika proyek Anda tampak seperti proyek yang mungkin mendapat manfaat dari penggunaan non-logam, banyak opsi yang dapat menguntungkan produk akhir Anda.
• Ketahui perbedaan antara busa:  Ingatlah bahwa busa kaku dan busa ukiran memiliki tujuan yang berbeda. Meskipun keduanya ringan, namun tahan lama, busa kaku paling cocok untuk suku cadang yang berfokus pada integritas dan stabilitas struktural, sedangkan busa ukir sering digunakan sebagai insulasi dan prototipe untuk cetakan.
• Pertimbangkan fenolat: Fenolik adalah pilihan yang bagus, terutama saat Anda harus mematuhi peraturan atau spesifikasi khusus untuk proyek yang terkait dengan militer.
• Pelajari tentang plastik yang berbeda: Anda dapat memilih dari berbagai jenis plastik yang beragam. Asetal sering digunakan untuk penggantian bushing dan bantalan. Polimer polivinilidena fluorida, atau PVDF, digunakan dalam isolasi untuk kabel listrik. Anda dapat menggunakan UHMW dalam biomaterial medis, seperti perangkat pengganti lutut, pinggul, dan tulang belakang. Ini hanyalah beberapa contoh kemungkinan tak terbatas yang ditawarkan oleh plastik.

Hubungi Industri Mikro Amerika untuk Membahas Material Pemesinan CNC

Tanyakan pada diri Anda sendiri jenis perusahaan apa yang ingin Anda tangani untuk mengerjakan material Anda. Carilah industri turn-key dengan perhatian yang kuat terhadap detail dan kemampuan untuk membuat suku cadang yang sulit ditemukan. Lakukan riset dan pilih perusahaan Anda berdasarkan nilai, kualitas, dan efisiensi juga. American Micro Industries menawarkan solusi yang Anda butuhkan secara tepat waktu dan terjangkau.

Panduan ini harus memberikan beberapa wawasan dan panduan untuk proses pengambilan keputusan Anda. Hubungi kami untuk membahas masalah tambahan apa pun tentang bahan atau proses pemesinan untuk menjawab pertanyaan apa pun yang mungkin Anda miliki. Saat Anda siap untuk memulai, kami siap membantu Anda.