Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Proses manufaktur

Panduan Pemilihan Bahan Untuk Mesin CNC

Dalam beberapa tahun terakhir, dengan perkembangan permesinan CNC, suku cadang alat mesin CNC juga terus berkembang. Pemesinan CNC telah menjadi kebutuhan di banyak disiplin ilmu, dan disiplin ini perlu memproduksi suku cadang khusus untuk proyek mereka. Bahan CNC telah diperluas untuk memenuhi kebutuhan konsumen, insinyur, kontraktor, dan bidang lain untuk menciptakan solusi untuk aplikasi yang sangat spesifik. Kunci untuk mendapatkan produk jadi terbaik adalah memilih bahan yang tepat.

Ada berbagai bahan untuk dipilih, dan bahan dapat digunakan untuk berbagai bagian dengan tujuan yang sama sekali berbeda. Karena banyaknya variasi bahan, memilih bahan yang tepat untuk aplikasi Anda bisa menjadi suatu tantangan. Dengan mempersempit jenis bahan pemrosesan yang paling cocok untuk bagian tersebut, bahan yang paling cocok dan hemat biaya dapat dipilih. Saat memilih bahan, hal-hal berikut perlu dipertimbangkan.

Pertimbangkan Faktor Pemilihan Material

Bagaimana bagian-bagiannya digunakan?

Karena permesinan CNC telah dikembangkan selama bertahun-tahun, demikian juga komponen perkakas mesin CNC. Jenis bahan yang serupa dapat digunakan dalam banyak produk dan menghasilkan berbagai fungsi. Apakah suku cadang yang digunakan dalam peralatan medis, mobil, dirgantara, mesin, atau manufaktur industri?

Mengambil insulasi sebagai contoh, bahan yang digunakan untuk mengisolasi penganalisis nafas mungkin berbeda dari bahan yang digunakan untuk memberikan insulasi pada kamera. Mereka semua melayani tujuan yang sama, tetapi mereka tidak dapat digunakan dengan cara yang sama atau jenis hasil yang sama. Jika Anda menggunakan suku cadang di luar ruangan atau di lingkungan yang lembab, gunakan baja tahan karat sebagai pengganti baja karbon untuk mencegah suku cadang berkarat.

Beban Stres

Beban tegangan tinggi dapat menyebabkan beberapa material mengalami deformasi atau bahkan retak. Saat memilih bahan bagian, pastikan untuk mempertimbangkan beban tegangan. Bagian yang mengalami tegangan tinggi perlu diproses dengan komponen yang menahan beban tegangan dan mencegah deformasi. Jika bagian Anda akan mengalami tegangan tinggi, material yang dibuat darinya akan membutuhkan elemen yang diperlukan untuk menahan beban dan mencegah deformasi.

Toleransi Dimensi

Jangan pernah meremehkan pentingnya toleransi dimensi. Ini tidak hanya berperan dalam pemilihan material; itu juga akan mempengaruhi bagian dan rakitan, metode pemotongan, dan penggunaan alat dan mesin. Toleransi dimensi akan mempengaruhi efek dari keseluruhan proses dan intinya.

Anda perlu mengetahui toleransi bagian yang diperlukan. Jika Anda menggunakan desain bagian lama atau sketsa dan Anda ingin mengikuti metode sebelumnya, yang terbaik adalah memeriksa kembali apakah toleransinya sesuai. Kesalahan ketik dapat dengan mudah muncul di dokumen. Bahkan jika informasinya benar, jika penyesuaian dapat dilakukan untuk melonggarkan toleransi dan masih memungkinkan bagian untuk melakukan yang terbaik, Anda dapat menghemat uang dengan mengevaluasi kembali toleransi. Toleransi yang ketat biasanya lebih mahal.

Toleransi dimensi standar digunakan secara default, tetapi jika Anda tidak menentukan toleransi atau menemukan bahwa jumlahnya salah, Anda akhirnya akan memesan bagian yang tidak sesuai. Dibutuhkan lebih banyak waktu untuk mengubah ukuran dan/atau menyusun ulang, dan dalam jangka panjang, langkah awal yang sederhana ini dapat membantu Anda menghemat uang.

Jika Anda tidak yakin dengan toleransi yang tepat dari suku cadang yang Anda butuhkan, mohon jangan menebak-nebak, tetapi biarkan perusahaan permesinan CNC profesional membantu Anda menyelesaikannya.

Suhu Pengoperasian

Saat memilih material, titik leleh material harus lebih rendah dari suhu kerja proses. Selain itu, harus dipertimbangkan apakah ada fluktuasi suhu operasi, dan material harus tahan terhadap suhu tanpa melengkung, deformasi, atau rusak seiring waktu.

Meskipun beberapa bahan yang lebih tahan lama diproduksi untuk menahan perubahan ini, banyak bahan akan menunjukkan tanda-tanda melengkung, bengkak, dan/atau retak seiring waktu. Suhu ekstrem juga dapat berdampak negatif pada daya tahan bahan tertentu.

Ketika Anda adalah bahan mesin CNC, penting juga untuk memahami informasi ini, sehingga Anda dapat memastikan bahwa suhu yang dihasilkan oleh pemotongan dan pembentukan bagian tidak akan merusaknya. Membangun hubungan antara suhu operasi dan bahan yang digunakan sangat penting untuk keberhasilan desain dan produksi.

Berat dan Kapasitas Stres

Berat bahan yang diproses tergantung pada bagaimana bagian tersebut digunakan.
Bahan berat dapat menyerap banyak tekanan. Untuk proyek yang membutuhkan daya dukung beban yang berlebihan dan beban tegangan tinggi, material berat harus dipertimbangkan. Tapi tidak cocok untuk barang yang sensitif terhadap berat.

Bahan ringan sangat populer di proyek yang sensitif terhadap berat. Mereka tahan lama, digunakan dan dapat menyerap banyak tekanan, tetapi harganya lebih mahal. Bahan ringan ideal untuk banyak produk, tetapi jika biaya merupakan faktor penting, maka bahan tersebut mungkin bukan pilihan terbaik.

Memilih antara bahan berat dan ringan hanyalah contoh fitur mana yang paling penting untuk suku cadang mesin CNC. Dengan cara ini, Anda dapat menentukan elemen yang penting bagi bagian Anda untuk membuatnya berfungsi dengan baik, mengecualikan bahan yang tidak memenuhi standar ini, lalu membandingkan biaya.

Keseluruhan Biaya dan Kemampuan Pembuatan Material

Bahan yang paling mahal biasanya adalah bahan berkekuatan tinggi dan ringan. Saat memilih bahan pemrosesan, banyak faktor yang akan membantu membuat keputusan. Untuk menemukan bahan yang paling cocok, prioritaskan karakteristik yang paling penting untuk bagian yang sudah jadi. Pilih bahan yang memenuhi kurva kekuatan, batas suhu, dan persyaratan perakitan. Hilangkan bahan yang tidak memenuhi persyaratan ini, bandingkan biaya bahan, lalu pilih.

Umumnya, semakin banyak bahan yang digunakan di bagian tersebut, semakin tinggi biayanya. Demikian pula, bahan khusus dan bahan yang sangat kuat (seperti titanium) juga akan lebih mahal.

Mencari perusahaan yang menawarkan penawaran gratis dan tidak ada jumlah pesanan minimum akan membantu Anda mengurangi biaya. Setelah semua cakupan dikurangi, bahan yang lebih hemat biaya dapat digunakan untuk memenuhi sebagian besar kebutuhan Anda.

Pedoman Pemilihan Bahan

SANS dapat memproses ratusan bahan logam, paduan dan plastik, serta bahan khusus lainnya berdasarkan permintaan. Jadi di bawah ini kita akan membahas bahan yang paling populer dan sifat-sifatnya.

Logam

Salah satu jenis material yang paling umum dalam penggilingan CNC adalah logam, dan ada juga berbagai pilihan. Mari kita dapatkan gambaran umum tentang opsi yang paling terkenal dan aplikasi yang paling cocok untuk setiap logam. Bergantung pada ukuran dan geometri suku cadang, biaya material mungkin merupakan bagian besar dari total harga suku cadang.

Aluminium

Aluminium mungkin merupakan bahan yang paling banyak digunakan untuk penggilingan CNC dan merupakan pilihan yang sangat baik untuk bagian mekanis dan bagian eksterior. Dibandingkan dengan logam lain, aluminium umumnya dapat diproses lebih cepat daripada logam lain, menjadikannya metode yang paling ekonomis. Bagian yang terbuat dari aluminium membentuk lapisan pelindung saat terkena lingkungan, menghasilkan kekuatan tambahan dan ketahanan terhadap korosi. Mengingat karakteristik material berkualitas tinggi ini, aluminium giling CNC sangat cocok untuk digunakan di industri otomotif, dirgantara, perawatan kesehatan, dan elektronik konsumen. Aplikasi khusus mencakup aksesori pesawat, penutup elektronik, peralatan medis, roda gigi, dan poros.

Aluminium 6061

Ini adalah paduan aluminium serba guna yang paling umum digunakan dengan rasio kekuatan-terhadap-berat yang baik dan kemampuan mesin yang sangat baik. Ini adalah grade aluminium serba guna yang paling umum, biasanya digunakan untuk suku cadang mobil, rangka sepeda, perlengkapan olahraga, rangka RC, dll.

Unsur paduan utama adalah magnesium, silikon dan besi. Mirip dengan paduan aluminium lainnya, ia memiliki rasio kekuatan-terhadap-berat yang baik dan secara alami tahan terhadap korosi atmosfer. Salah satu kelemahan 6061 adalah ketahanan korosi yang buruk saat terkena air garam atau bahan kimia lainnya. Dalam aplikasi yang lebih menuntut, ini tidak sekuat paduan aluminium lainnya.

Komposisi dan sifat material aluminium 6082 mirip dengan 6061. Di Eropa, lebih umum digunakan karena memenuhi standar Inggris.

Aluminium 7075

7075 adalah produk aluminium kelas atas. Hal ini terutama paduan dengan seng. Ini adalah salah satu paduan aluminium terkuat. Ini adalah pilihan ideal untuk peralatan hiburan berkekuatan tinggi dan rangka otomotif dan ruang angkasa. Karena untuk baja, aluminium 7075 memiliki sifat lelah yang sangat baik dan dapat diberi perlakuan panas untuk mencapai kekuatan tinggi dan kekerasan tinggi, sehingga sangat penting untuk mengurangi berat. Namun, itu harus dihindari saat pengelasan diperlukan.

Aluminium 5083

Aluminium 5083 memiliki kekuatan yang lebih tinggi dan ketahanan air laut yang sangat baik daripada kebanyakan paduan aluminium lainnya, sehingga umumnya digunakan dalam aplikasi konstruksi dan kelautan. Ini juga merupakan pilihan yang sangat baik untuk pengelasan.

Lebih banyak pengetahuan tentang Bagian Aluminium di Semua tentang Pemesinan Alumunium CNC

Baja Tahan Karat

Paduan baja tahan karat memiliki kekuatan tinggi, keuletan tinggi, ketahanan aus yang sangat baik dan ketahanan korosi, dan mudah untuk dilas, dimesin dan dipoles. Tergantung pada komposisinya, mereka dapat (pada dasarnya) non-magnetik atau magnetik.

Ada banyak jenis baja tahan karat. Disebut stainless steel karena mengandung kromium yang membantu mencegah oksidasi (karat). Karena semua baja tahan karat terlihat sama, maka perlu menggunakan peralatan pengukuran modern (seperti detektor OES) untuk menguji bahan baku yang masuk dengan sangat hati-hati untuk memastikan karakteristik baja yang digunakan.

Baja Tahan Karat 303

Dalam kasus 303, belerang juga ditambahkan. Sulfur ini membantu membuat 303 baja tahan karat termudah untuk diproses, tetapi juga cenderung mengurangi ketahanan korosinya sampai batas tertentu.

303 bukan pilihan yang baik untuk pembentukan dingin (membungkuk), juga tidak dapat diolah dengan panas. Kehadiran belerang juga berarti tidak ideal untuk pengelasan. Memang memiliki kinerja pemesinan yang sangat baik, tetapi Anda harus memperhatikan kecepatan/pengumpanan dan ketajaman pahat pemotong.

303 biasanya digunakan untuk mur dan baut stainless steel, fitting, poros dan roda gigi. Namun, tidak boleh digunakan untuk aksesori kelas laut.

Baja Tahan Karat 304

Ini adalah paduan baja tahan karat yang paling umum dengan sifat mekanik yang sangat baik dan kemampuan mesin yang baik. Ini dapat menahan sebagian besar kondisi lingkungan dan media korosif.

Ini adalah bentuk paling umum dari baja tahan karat yang ditemukan di berbagai produk konsumen dan industri. Biasanya disebut 18/8, mengacu pada penambahan 18% kromium dan 8% nikel pada paduannya, yang merupakan bentuk paling umum dari baja tahan karat.

304 sangat keras, non-magnetik, mudah dikerjakan dan biasanya memiliki ketahanan korosi, sehingga sangat cocok untuk aksesoris dapur, tangki penyimpanan dan pipa yang digunakan dalam industri, konstruksi dan industri otomotif.

304 mudah diproses, tetapi tidak seperti 303, dapat dilas. Ini juga lebih tahan terhadap korosi di sebagian besar lingkungan normal (non-kimia). Untuk masinis, gunakan alat pemotong yang sangat tajam untuk memproses dan jangan terkontaminasi oleh logam lain.

Baja Tahan Karat 316

Ini adalah paduan baja tahan karat umum lainnya dengan sifat mekanik yang mirip dengan 304. Biasanya dianggap sebagai baja tahan karat kelas laut, tangguh dan mudah dilas. Bahan ini sangat tahan terhadap korosi, dan untuk larutan garam (seperti air laut), sangat cocok untuk konstruksi, perlengkapan kapal, perpipaan industri, dan aplikasi otomotif.

Baja Tahan Karat 2205

Stainless steel 2205 duplex stainless steel adalah paduan baja tahan karat terkuat (dua kali lipat dari paduan baja tahan karat biasa lainnya) dan memiliki ketahanan korosi yang sangat baik. Ini digunakan di lingkungan yang keras dan memiliki banyak aplikasi di industri minyak dan gas.

Baja Tahan Karat 17-4

Sifat mekanik baja tahan karat 17-4 (kelas SAE 630) sebanding dengan baja tahan karat 304. Ini dapat dikeraskan dengan presipitasi hingga tingkat tinggi (dibandingkan dengan baja perkakas) dan memiliki ketahanan kimia yang sangat baik, sehingga cocok untuk aplikasi dengan kinerja sangat tinggi , seperti pembuatan bilah turbin.

Baja Perkakas

Baja perkakas adalah paduan logam dengan kekerasan, kekakuan, abrasi, dan ketahanan termal yang sangat tinggi. Mereka digunakan untuk membuat alat manufaktur (karena itu namanya), seperti cetakan, perangko, dan cetakan. Untuk mencapai sifat mekanik yang baik, mereka harus menjalani perlakuan panas.

Baja perkakas D2 adalah paduan tahan aus yang mempertahankan kekerasannya hingga suhu 425 °C. Baja D2 adalah baja perkakas yang dikeraskan dengan udara, karbon tinggi, kromium tinggi dengan ketahanan aus yang tinggi. Ini dapat diperlakukan dengan panas dan memiliki rentang kekerasan yang kuat. D2 Steel adalah pilihan ideal untuk membuat suku cadang dan produk yang perlu ditekuk dengan mudah tetapi perlu ditekuk.

Baja perkakas A2 adalah baja perkakas serba guna yang dikeraskan dengan udara dengan ketangguhan yang baik dan stabilitas dimensi yang sangat baik pada suhu tinggi. Biasanya digunakan untuk pembuatan cetakan injeksi.

Baja perkakas O1 adalah paduan yang dikeraskan dengan minyak dengan kekerasan tinggi 65 HRC. Biasa digunakan untuk pisau dan alat pemotong.

Baja Ringan

Juga dikenal sebagai baja karbon rendah dan memiliki sifat mekanik yang baik, kemampuan mesin yang bagus, dan kemampuan las yang baik. Karena biayanya yang rendah, mereka menemukan aplikasi tujuan umum, termasuk pembuatan suku cadang mesin, jig, dan perlengkapan. Baja ringan rentan terhadap korosi dan serangan dari bahan kimia. Yang biasa digunakan adalah

Baja Ringan 1018

Baja ringan 1018 adalah paduan serba guna dengan kemampuan mesin dan kemampuan las yang baik, serta ketangguhan, kekuatan, dan kekerasan yang sangat baik. Ini adalah paduan baja karbon rendah yang paling umum digunakan.

Baja Karbon 1045

Bahan tangguh ini adalah baja karbon rendah, Bukan stainless, yang biasanya lebih murah daripada stainless steel, tetapi memiliki kekuatan yang lebih tinggi. Bahannya dapat dikeraskan dan diberi perlakuan panas agar mudah dikerjakan dan dilas. Ini paling sering digunakan dalam aplikasi industri dan bagian mekanis yang membutuhkan ketangguhan dan kekuatan tinggi, seperti mur dan baut, roda gigi, poros, dan batang penghubung. Ini juga digunakan dalam konstruksi, tetapi jika terkena lingkungan, biasanya mengalami perawatan permukaan untuk Mencegah karat.

Baja ringan A36

Baja karbon rendah A36 adalah baja struktural umum dengan kemampuan las yang baik. Sangat cocok untuk berbagai aplikasi industri dan konstruksi

Magnesium AZ31

Paduan aluminium dan seng, magnesium AZ31 memiliki pengurangan berat 35% dibandingkan dengan aluminium, tetapi kekuatannya lebih tinggi. Namun, bahan ini umumnya lebih mahal dan sering digunakan untuk komponen pesawat. Bahannya mudah diproses, tetapi memiliki karakteristik mudah terbakar.

Magnesium mudah diproses, tetapi sangat mudah terbakar, terutama dalam bentuk bubuk, sehingga harus diproses dengan pelumas cair. Magnesium dapat dianodisasi untuk meningkatkan ketahanan korosinya. Ini juga merupakan bahan struktural yang sangat stabil dan pilihan yang sangat baik untuk die casting.

Karena bobotnya yang ringan dan kekuatannya yang tinggi, ia juga sering digunakan untuk cangkang laptop, perkakas listrik, bodi kamera, dan kegunaan lain di sekitar rumah.
titanium

Titanium dikenal karena kekuatannya yang tinggi, bobotnya yang ringan, ketangguhan dan ketahanannya terhadap korosi. Itu dapat dilas, dipasifkan dan dianodisasi untuk meningkatkan perlindungan dan meningkatkan penampilan. Titanium memiliki efek pemolesan yang buruk dan merupakan konduktor listrik yang buruk, tetapi konduktor termal yang baik. Ini adalah bahan yang sulit untuk diproses, dan hanya alat profesional yang dapat digunakan.

Bahan ini biasanya lebih mahal dari logam lainnya. Ini berlimpah di kerak bumi, tetapi sulit untuk dimurnikan. Ini paling sering digunakan dalam aplikasi militer, kedirgantaraan, industri, dan biomedis.

Kuningan

Diakui sebagai salah satu bahan paling sederhana dan paling hemat biaya dalam penggilingan CNC, Kuningan adalah paduan tembaga dan seng, yang stabil tetapi tidak cukup kuat. Penggunaan umum termasuk peralatan medis, produk konsumen, dan perangkat keras dan kontak listrik. Karena kuningan juga memiliki koefisien gesekan yang rendah dan ketahanan korosi yang tinggi, kuningan juga digunakan dalam teknik, pipa ledeng, teknik uap, dan bahkan alat musik. Karena bahannya yang lembut dan karakteristik pemrosesan yang mudah, ia digunakan dalam aksesori pipa ledeng, dekorasi rumah, dan alat musik.

Dengan kemampuan mesin yang baik dan konduktivitas yang sangat baik, sangat cocok untuk aplikasi yang membutuhkan gesekan rendah. Hal ini juga biasa digunakan dalam konstruksi untuk menghasilkan penampilan emas dengan penampilan estetika.
Kuningan C36000 adalah bahan dengan kekuatan tarik tinggi dan ketahanan korosi alami. Ini adalah salah satu bahan termudah untuk diproses, sehingga biasanya digunakan untuk aplikasi bervolume tinggi.

Tembaga

Ketika datang ke bahan penggilingan CNC, beberapa logam menawarkan konduktivitas listrik tembaga. Ketahanan korosi yang tinggi membantu bahan ini melawan karat, sementara sifat konduktivitas termal membuat proses pembentukan lebih mudah selama pemesinan CNC. Sering digunakan dalam industri otomotif, aplikasi termasuk sistem pendingin dan penukar panas, serta berbagai aplikasi teknik seperti katup dan radiator. Namun, penting untuk diketahui bahwa tembaga lemah terhadap bahan kimia tertentu, seperti asam, halogen sulfida, dan larutan amonia.

Plastik

Selain material logam, layanan pemesinan CNC presisi tinggi SANS juga kompatibel dengan beberapa plastik. Di bawah ini adalah beberapa plastik yang paling banyak digunakan untuk teknologi penggilingan CNC.

ABS

ABS adalah salah satu bahan termoplastik yang paling umum, dengan sifat mekanik yang baik, kekuatan benturan yang sangat baik, ketahanan panas yang tinggi dan kemampuan mesin yang baik.

ABS memiliki densitas yang rendah, sehingga sangat cocok untuk aplikasi ringan. Bagian ABS mesin CNC biasanya digunakan sebagai prototipe sebelum produksi massal melalui cetakan injeksi.

Nilon

Nylon, juga dikenal sebagai poliamida (PA), adalah sejenis termoplastik. Karena sifat mekaniknya yang sangat baik, kekuatan impak yang baik, ketahanan kimia yang tinggi dan ketahanan abrasi, dan juga memiliki ketahanan api yang moderat, biasanya digunakan Ini termasuk isolator, bantalan, dan produk jangka pendek yang akan digunakan untuk cetakan injeksi. Kekurangannya adalah mudah menyerap air dan kelembapan.

POM

POM disebut juga Delrin. Ini adalah termoplastik rekayasa dan memiliki kemampuan proses tertinggi di antara plastik.

POM (Delrin) biasanya merupakan pilihan terbaik untuk pemesinan CNC komponen plastik yang membutuhkan presisi tinggi, kekakuan tinggi, gesekan rendah, stabilitas dimensi yang sangat baik pada suhu tinggi, dan penyerapan air yang sangat rendah.

PTFE

PTFE, umumnya dikenal sebagai polytetrafluoroethylene (Teflon), adalah termoplastik rekayasa dengan ketahanan kimia dan panas yang sangat baik dan koefisien gesekan terendah dari semua padatan yang diketahui. Ini adalah isolator listrik yang sangat baik. Namun, ia memiliki sifat mekanik murni dan sering digunakan sebagai pelapis atau sisipan dalam komponen.

HDPE

High-density polyethylene (HDPE) adalah termoplastik dengan rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi, kekuatan benturan yang tinggi, dan ketahanan cuaca yang baik.

HDPE adalah termoplastik ringan, cocok untuk penggunaan di luar ruangan dan transportasi pipa. Seperti ABS, sering digunakan untuk membuat prototipe sebelum cetakan injeksi.

mengintip

MENGINTIP adalah termoplastik rekayasa kinerja tinggi dengan sifat mekanik yang sangat baik, stabilitas termal pada rentang suhu yang luas, dan ketahanan yang sangat baik terhadap sebagian besar bahan kimia.

MENGINTIP sering digunakan untuk mengganti bagian logam karena rasio berat-terhadap-beratnya yang tinggi. Nilai medis juga tersedia, membuat PEEK juga cocok untuk aplikasi biomedis.


Proses manufaktur

  1. Panduan Pemilihan Material untuk Pemesinan CNC
  2. Panduan Pemilihan Bahan PCB
  3. Ebook untuk Produsen:Panduan Proses Pengecoran Logam &Pemesinan CNC
  4. Panduan Pemilihan Material Pemesinan CNC
  5. Panduan Pemilihan Plastik CNC
  6. Properti Material pemesinan CNC
  7. Panduan Pemilihan Bahan Cetak 3D
  8. Panduan Cepat untuk Mempersiapkan File CAD untuk Pemesinan CNC
  9. Memilih Bahan yang Tepat untuk Pemesinan CNC
  10. Mesin CNC dari Bahan Eksotis