Micromachining Mengubah Gambar Ratu menjadi Potret Kecil

Insinyur AMRC Joe Thickett dan Emma Parkin memamerkan potret ratu mereka yang dibuat dengan mesin mikro. (Sumber foto:Starrag.)

Ketika dua insinyur Universitas Sheffield (Inggris) ingin memamerkan kemampuan pemesinan mikro dari pusat pemesinan putaran gilingan Starrag Bumotec, mereka memilih proyek unik yang tidak hanya akan mengesankan operator perkakas mesin presisi tetapi juga siapa saja yang menghargai seni.

Insinyur Emma Parkin dan Joe Thickett di Advanced Manufacturing Research Center (AMRC) universitas menggunakan pusat permesinan Bumotec untuk mereproduksi serangkaian potret kecil Ratu Elizabeth II, hingga lebar hanya 1,4 mm, pada kuningan. Detail rumit dari kepala ratu hanya dapat dilihat melalui mikroskop yang kuat.

“Kami memilih potret ratu karena kami ingin melakukan sesuatu yang mirip dengan koin, karena itu bisa diterima,” kata Parkin. “Orang-orang pada umumnya mengetahui ukuran koin, jadi untuk dapat memperkecil ukurannya namun tetap menampilkan wajah ratu, itu berarti ada faktor ‘wow’.”

Karya seni mini dibuat untuk menunjukkan pengetahuan industri AMRC Machining Group tentang permesinan mikro untuk membantu perusahaan Inggris memenangkan bisnis. “Kami ingin menunjukkan kepada mitra kami dan industri apa yang dapat dicapai; bahwa kami dapat mengerjakan dengan akurasi 0,001 mm pada benda kerja sekecil 1,5 mm dan menjaga detail.”

Empat kepala Queen yang sangat detail — memiliki diameter 11,2 mm, 7 mm, 2,8 mm, dan 1,4 mm — diproduksi oleh Bumotec s191 pada satu bagian melingkar dari kuningan berdiameter 25 mm.

Turn-mill Bumotec s191H adalah salah satu dari delapan mesin Starrag di AMRC. Itu digunakan oleh para insinyur untuk menghasilkan empat kepala ratu dengan diameter 11,2 mm, 7 mm, 2,8 mm, dan 1,4 mm pada satu bagian melingkar dari kuningan berdiameter 25 mm.

Mereka menggunakan pabrik akhir mikro Sandvik untuk mencapai bentuk dasar desain sebelum beralih ke pemotong ballnose kecil. Yang terkecil hanya berdiameter 0,2 mm untuk detail kontur.

Pusat permesinan Bumotec dengan kapasitas batang 65 mm, sistem umpan batang, dan cairan pendingin tekanan tinggi (3-hp) dapat mencapai solusi pemesinan yang sangat akurat (hingga +/- 2,5 mikron) dalam sumbu X, Y, dan Z, mulai dari 410 mm, 200 mm, dan 400 mm, masing-masing, berkat penggerak linier dan stabilitas termal tingkat tinggi.

Untuk mendapatkan gambar wajah ratu, teknisi AMRC memindai koin asli menggunakan mikroskop 3D yang biasanya digunakan untuk mendeteksi kekasaran permukaan. Butuh serangkaian gambar yang berlapis untuk membuat gambar 3D.

Spindle utama mesin dilengkapi dengan subspindle yang dapat berputar di bidang horizontal dan vertikal, untuk proses multitugas. Opsi magasin alat diperluas hingga 90 kantong pada alat berat yang memiliki kecepatan traverse cepat 50 m/mnt dan kecepatan spindel 30.000 (atau 40.000-) rpm yang juga berkontribusi pada waktu siklus yang cepat.

Melengkapi kemampuan alat berat, Parkin memanfaatkan keahlian dalam AMRC untuk membuat potret mesin mikro.

“Untuk mendapatkan gambar wajah ratu, kami memindai koin asli menggunakan mikroskop 3D yang biasanya digunakan untuk mendeteksi kekasaran permukaan. Dibutuhkan serangkaian gambar yang berlapis untuk membuat gambar 3D. Kemudian gambar itu diubah menjadi format file STL, yang kemudian diunggah ke Siemens NX 12 CAD untuk pembuatan program pemesinan.”

Dia menambahkan, “Kami mulai memotong pada kedalaman 4 mm untuk menghilangkan material curah, lalu mengecilkan ukurannya, dan ketika kami sampai pada operasi penyelesaian, kami melakukan 'langkah over' mikron.”

Parkin berharap proyek replika koin ini akan mengarah pada R&D permesinan mikro lebih lanjut dan proyek komersial untuk AMRC, yang merupakan bagian dari High Value Manufacturing Catapult. Catapult menyediakan akses ke fasilitas dan keahlian R&D yang sebelumnya tidak terjangkau oleh banyak bisnis di Inggris Raya.

Starrag AS | 859-534-5201 | starrag.com/en-us