Pemesinan adalah proses manufaktur subtraktif, artinya menghilangkan material dari benda kerja untuk membuat bagian atau produk yang diinginkan. Ini sangat serbaguna, menampung berbagai substrat logam dan non-logam. Salah satu bahan yang paling umum digunakan dalam operasi pemesinan adalah aluminium.
Karena bobot materialnya yang lebih ringan, kekerasan material yang lebih rendah, dan kemampuan bentuk yang lebih baik, aluminium sangat ideal untuk digunakan dalam permesinan dan operasi manufaktur lainnya. Di bawah ini kami menyoroti beberapa keuntungan lain menggunakan aluminium untuk aplikasi pemesinan, membahas bagaimana aluminium digunakan dalam berbagai proses pemesinan, dan menguraikan beberapa bagian mesin yang dibuat dari aluminium.
Ikhtisar Proses Pemesinan Aluminium
"Pemesinan" adalah istilah umum yang mencakup berbagai proses manufaktur subtraktif, misalnya, penggilingan, pembubutan, pengeboran. Ada juga beberapa jenis teknologi dan teknik pemesinan misalnya, pemesinan CNC, pemesinan sekrup Swiss, penggilingan vertikal dan horizontal, dan pemesinan pelepasan listrik (EDM). Di bawah ini kami menguraikan bagaimana aluminium ditangani di masing-masing metode pemesinan ini.
Pemesinan kontrol numerik komputer (CNC): Proses pemesinan CNC menggunakan penggunaan perangkat lunak komputer dan peralatan yang kompatibel dengan CNC untuk memandu pergerakan dan gerakan peralatan mesin di seluruh permukaan benda kerja. Ini memungkinkan produksi suku cadang dan produk aluminium CNC yang sangat presisi dan akurat.
Pemesinan sekrup Swiss :Pemesinan sekrup Swiss sangat ideal untuk produksi komponen silinder kecil—namun sangat presisi yang terbuat dari aluminium, seperti komponen elektronik atau medis.
Penggilingan vertikal/horizontal: Penggilingan adalah proses pemesinan yang memanfaatkan alat potong yang berputar untuk menghilangkan material berlebih dari benda kerja. Peralatan penggilingan dapat menampilkan konfigurasi vertikal atau horizontal; unit vertikal ideal untuk komponen aluminium sederhana dalam jumlah kecil, sedangkan unit horizontal lebih sesuai untuk komponen aluminium kompleks dalam jumlah besar.
Pemesinan pelepasan elektronik (EDM): EDM memanfaatkan pelepasan listrik yang dihasilkan antara dua elektroda untuk menghilangkan material dari benda kerja. Meskipun umumnya digunakan untuk memproses bahan yang lebih sulit dan sulit dikerjakan, ini dapat digunakan pada bahan konduktif listrik apa pun, termasuk aluminium.
Mengapa Aluminium Bisa Menantang?
Jika Anda membuat braket untuk Farmer Joe, tidak masalah seberapa efisien Anda menghapus materi. Tetapi jika Anda menghasilkan 10.000 kurung seminggu untuk Hustler Joe, Anda harus melakukan pekerjaan yang tepat.
Tantangan utama dengan pengerjaan aluminium secara efektif adalah mendapatkan tingkat pemindahan material maksimum tanpa meledakkan sesuatu.
Aluminium dapat meleleh dan menyatu dengan alat jika terlalu panas. Jadi meski dipotong seperti mentega, tidak akan lama jika aluminium menempel di pahat dan Anda malah melakukan las gesekan aduk alih-alih pemesinan.
Selain menjaga gesekan seminimal mungkin, obrolan bisa menjadi binatang buas saat Anda mendorong mesin. Ini sangat bermasalah ketika Anda mencoba membuat kantong yang tampak bersih. Oke, cukup merengek. Mari kita bahas bagaimana Anda bisa membunuhnya di lantai.
Alat Pemotong untuk Aluminium
Dalam situasi apa pun Anda tidak boleh menggunakan pemotong serba guna untuk aluminium. Secara teknis itu akan berhasil, tetapi aluminium benar-benar berbeda dari baja.
Berikut adalah beberapa aspek pemilihan alat yang akan membantu Anda mendapatkan hasil maksimal dari mesin Anda.
Bahan Alat Pemotong
Karbida: Semoga itu tidak perlu dipikirkan lagi untuk Anda. Bahkan dalam aplikasi non-performa, karbida akan melebihi nilai baja berkecepatan tinggi baik untuk biaya alat selama masa pakai dan dalam penyelesaian permukaan.
Meski begitu, ada beberapa hal baik yang perlu diketahui tentang karbida yang akan membantu Anda mencocokkan alat yang sempurna untuk pekerjaan itu. Pada dasarnya, kita hanya perlu memahami apa yang kita inginkan dari sebuah alat. Aluminium adalah pemotongan lunak, artinya pahat tidak mengalami gaya benturan keras saat dipotong.
Yang penting adalah mempertahankan ujung yang tajam. Untuk alasan ini, kami akan memilih kekerasan daripada ketangguhan untuk karakteristik material. Ada dua hal utama yang mempengaruhi sifat ini:ukuran butir karbida dan rasio pengikat.
Untuk ukuran butir, butir yang lebih besar menghasilkan bahan yang lebih keras, sedangkan butir yang lebih kecil menghasilkan bahan yang lebih tahan benturan dan keras. Untuk aluminium, kami ingin mempertahankan ketajaman tepi tersebut, jadi kami menginginkan ukuran butir kecil untuk retensi tepi maksimum.
Faktor lainnya adalah rasio pengikat. Untuk alat pemotong karbida, pengikatnya adalah kobalt. Ini bisa memiliki kandungan kobalt 2% -20%. Karena kobalt lebih lembut daripada butiran karbida, lebih banyak kobalt berarti alat yang keras, lebih sedikit kobalt berarti alat yang lebih keras. Jadi, pada dasarnya kami hanya mencari pemotong karbida yang memiliki ukuran butir besar dan kandungan kobalt rendah.
Umpan dan Kecepatan
Banyak orang hanya menggunakan 1000 SFM untuk menghitung RPM mereka. Jika Anda melakukan ini, Anda benar-benar tidak akan lebih cepat dari orang lain.
Sejujurnya, ini biasanya yang direkomendasikan untuk sebagian besar pemotong. 1000-1500 SFM adalah kecepatan yang benar-benar normal untuk menjalankan spindel Anda. Namun, dengan pengujian harmonik, Anda dapat mencapai 3x kecepatan ini. Lebih lanjut tentang itu nanti.
Tingkat umpan adalah di mana banyak orang takut. Jika Anda memberi makan endmill 1/2″ hanya dengan 0,003″ per gigi, Anda hanya membuang-buang waktu. Untuk produksi, Anda ingin mendorongnya setidaknya 1% dari diameter pemotong per gigi. Ini berarti bahwa 1/2″ endmill perlu diberi makan setidaknya 0,005″ per gigi. Dengan penyiapan yang stabil dan alat yang singkat, Anda bahkan mungkin dapat menggandakannya.
Satu-satunya pengecualian untuk ini adalah saat Anda bekerja dengan alat kecil, seperti 1/8″ atau kurang. Pembersihan chip dapat menjadi masalah, yang berarti Anda harus memperlambat untuk mendapatkan chip yang lebih tipis.
Operasi Umum untuk Pemesinan Aluminium
Berikut daftar hal-hal umum yang akan Anda lakukan dengan aluminium, bersama dengan beberapa tips untuk membantu Anda.
1. Menghadap
Jika Anda akan menggunakan pabrik cangkang, gunakan sudut penggaruk yang sangat agresif dan sisipan yang dipoles. Hasil akhir Anda akan luar biasa dan Anda akan benar-benar dapat mendorong RPM.
2. Penyimpanan
Ini adalah sesuatu yang banyak pria tidak lakukan dengan benar. Jika Anda melangkah lebih dari setengah diameter pemotong dan setengah lagi, Anda akan membuat kesalahan karena dua alasan:
Pemotong dapat menangani lebih banyak. Pergi hampir lebar penuh. Tujuan saya adalah 95% dari pemotong datar. Alasan untuk ini adalah bahwa pemotong akan tetap terkubur di sudut-sudut. Ini berarti Anda harus memperlambat umpan agar alat tidak meledak di sudut. Jika Anda mencapai 100% penuh, Anda mungkin mendapatkan kertas tipis di antara jalur pahat karena pemotong dan defleksi material.
50% stepover mengerikan untuk harmonik saat Anda hidup seadanya pada tingkat yang terhormat. Dampak dari pahat yang memasuki benda kerja adalah di tempat yang paling buruk, menampar dengan setiap gigi. Bahkan menabrak alat hingga 65% stepover akan menghasilkan pengurangan obrolan yang nyata.
Tip lainnya adalah dengan menggunakan diameter pemotong yang sedikit lebih kecil dari jari-jari dalam saku. Jika Anda menggunakan 1/2 "endmill untuk memotong 1/4" kantong rad, Anda akan cenderung mencongkel sudut dengan obrolan saat alat berubah arah. Pada kecepatan tinggi, pahat tidak langsung berubah arah, yang berarti pahat melepaskan tekanan pemotongan. Inilah yang membuat suara-suara kicau itu.
Saya biasanya akan bertanya apakah saya dapat mengubah ukuran rad tersebut menjadi 0,265″ untuk sudut yang bersih. Ini mengurangi kontak yang dimiliki pahat dengan geometri bagian. Alat berat ini juga mampu menangani putaran yang membulat itu pada kecepatan yang lebih tinggi. Bayangkan saja sebuah mobil di trek balap. Jika menikung tajam, mobil melambat. Jika ada radius yang lebih besar, mesin tidak perlu melambat.
Ini akan cukup baik menghilangkan kicau di sudut-sudut yang membuat bagian Anda jelek.
3. Memasukkan
Untuk slot yang sangat dalam, ada dua opsi yang cocok untuk saya:gunakan penggilingan trochoidal untuk mengurangi defleksi dan obrolan pemotong, atau gunakan endmill seruling rintisan.
Secara pribadi, saya lebih suka seruling rintisan, karena alat ini jauh lebih kuat, dan Anda tidak mendapatkan gerakan yang sia-sia karena alat ini bergerak maju mundur. Slotting dalam adalah salah satu aplikasi yang sering kali bermanfaat untuk menggunakan alat khusus.
Untuk slotting dangkal (4xD dan di bawah), tidak ada pertimbangan khusus yang perlu dibuat. Hanya pemberi.
4. Pengeboran
Menggunakan. Tajam. Latihan. Latihan karbida tidak selalu jawabannya; tidak ada gunanya menjalankan bor karbida yang mahal jika Anda tidak memiliki RPM spindel atau volume produksi untuk membenarkannya.
Secara umum, cukup gunakan bor titik split 135 derajat dan Anda akan baik-baik saja. Jika ada jaring di ujung bor, Anda memberikan banyak panas yang tidak perlu pada potongan.
5. Mengetuk
Keran serba guna secara teknis berfungsi, tetapi keran khusus untuk aluminium jauh lebih andal. Mereka memiliki sudut penggaruk yang jauh lebih agresif, yang berarti pemotongan lebih bersih dan lebih sedikit panas.
Juga, jangan menjadi pengecut dengan RPM. Jika Anda tidak pernah mencapai lebih dari 200 RPM pada mesin Anda, Anda hanya membuang-buang waktu. Tentu saja, beberapa mesin hanya tua dan lelah, dan ada terlalu banyak reaksi untuk memotong lebih cepat. Namun, sungguh, Anda tidak akan bersaing dengan mesin ini. Intinya, mengetuk aluminium itu mudah, jangan buang waktu.
Cara Mendapatkan Penyelesaian Permukaan Luar Biasa pada Aluminium
RPM tinggi. Ini bukan rahasia besar. Putar.
Menggunakan alat finishing yang sangat tajam, heliks tinggi, dan dengan sudut penggaruk yang sangat agresif juga akan membantu Anda mendapatkan permukaan akhir yang sangat mengkilap.
Satu hal yang perlu disebutkan adalah Anda tidak ingin membuang waktu untuk membuat bagian itu lebih cantik dari yang seharusnya. Terkadang Anda hanya ingin membuat pelanggan senang dan membuat mereka terkesan, tetapi ingat bahwa ada perbedaan antara mengkilap dan Ra tinggi.
Sangatlah berharga untuk melakukan perhitungan permukaan akhir Anda sehingga Anda dapat menentukan tingkat umpan maksimum untuk pemotongan akhir Anda. Saya biasanya akan menghitung, dan kemudian mundur sekitar 10% dari itu agar aman. Jika Anda mengangkangi tepi itu, Anda akan salah sepanjang waktu.
Keuntungan Menggunakan Aluminium dalam Operasi Pemesinan
Selain kemampuan permesinannya yang sangat baik, aluminium menunjukkan banyak karakteristik yang membuatnya cocok untuk digunakan dalam operasi pemesinan, seperti:
Rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi: Aluminium kuat dan ringan, kualitas yang sangat penting untuk suku cadang mesin yang digunakan dalam aplikasi berperforma tinggi, seperti yang ditemukan di industri dirgantara dan otomotif.
Ketahanan korosi: Aluminium tersedia dalam beberapa kelas, yang bervariasi dalam tingkat ketahanan korosi yang ditunjukkan. Dalam operasi pemesinan, salah satu grade yang paling umum digunakan—6061—menawarkan ketahanan korosi yang sangat baik.
Konduktivitas listrik: Aluminium menunjukkan konduktivitas listrik yang lebih besar (sekitar 37,7 juta siemens/meter pada suhu kamar) dibandingkan logam lain yang biasa dikerjakan dengan mesin, seperti baja karbon (7 juta siemens/meter) dan baja tahan karat (1,5 juta siemens/meter). Kualitas ini membuat suku cadang aluminium mesin cocok untuk digunakan sebagai komponen listrik dan elektronik.
Finishing permukaan dan potensi anodisasi: Aluminium siap mengakomodasi berbagai perawatan permukaan dan proses finishing, seperti pengecatan, pewarnaan, dan anodisasi. Kualitas ini memungkinkan produsen untuk meningkatkan sifat fungsional dan estetika dari bagian atau produk aluminium yang dikerjakan.
Dapat didaur ulang: Aluminium sangat dapat didaur ulang, memungkinkan produsen untuk menggunakan kembali material bekas yang diproduksi selama operasi pemesinan dan material konstruksi dari produk jadi yang dibuang di akhir masa pakainya.
Keterjangkauan: Dibandingkan dengan bahan mesin lainnya (misalnya, kuningan, titanium, dan MENGINTIP), aluminium lebih murah tanpa mengorbankan kinerja secara signifikan. Selain itu, kemampuan mesinnya menghasilkan biaya produksi yang lebih rendah, sedangkan bobotnya yang lebih ringan menghasilkan biaya transportasi yang lebih rendah.
Seperti yang ditunjukkan di atas, proses pemesinan mengakomodasi berbagai bahan, mulai dari logam dan plastik hingga kertas dan kayu. Selain aluminium, beberapa bahan yang biasa digunakan dalam operasi pemesinan termasuk logam lain (misalnya, baja dan baja tahan karat) dan termoplastik. Dibandingkan dengan bahan-bahan ini, aluminium menawarkan sejumlah keunggulan:
Dibandingkan dengan baja dan baja tahan karat, aluminium menunjukkan bobot material yang jauh lebih ringan dan kemampuan mesin yang lebih baik.
Bagian Aluminium Mesin Biasa
Profesional industri menggunakan aluminium dalam operasi pemesinan untuk menghasilkan berbagai suku cadang dan produk. Komponen ini dapat diterapkan di berbagai industri, termasuk:
Otomotif
Aerospace
Komunikasi
Produk listrik dan elektronik
Pencahayaan
Kedokteran
Contoh produk yang umum termasuk pin dowel, rumah EMI, panel depan, perlengkapan pencahayaan, perangkat medis, dan poros spline.
