Menghasilkan keuntungan melalui alat pemotong yang dirawat dengan baik

Seperti semua pekerjaan, ada alat yang tepat untuk setiap pekerjaan. Di bidang manufaktur, pemesinan yang sukses bergantung pada alat potong yang tajam dan terawat baik yang tidak hanya memastikan presisi, tetapi juga kecepatan. Penajaman pahat yang berhasil tergantung pada penggunaan roda gerinda yang benar, pengaturan pahat, dan metode penggilingan untuk setiap jenis pahat. Artikel ini memberikan beberapa informasi dasar tetapi berharga tentang mengasah alat pemotong. Proses ini dirancang untuk menjaga aliran manufaktur seefisien mungkin, memastikan daya saing yang lebih baik secara nasional dan bahkan global.

Metode paling umum untuk menajamkan alat yang sudah usang adalah melalui "penggerindaan". Baik roda konvensional (aluminium oksida dan silikon karbida) dan super abrasif (kubik boron nitrida, CBN) digunakan untuk tujuan ini. Namun, roda konvensional lebih cepat kusam, menjadi mengkilap dan mengilap, sehingga mengurangi produktivitas penggilingan dan menyebabkan kerusakan termal/metalurgi pada pahat yang digerinda. Saat mempertimbangkan untuk memilih roda gerinda, dan melihat biaya peningkatan vs. efeknya pada intinya, berikut adalah beberapa faktor utama yang membuat roda CBN menjadi pilihan yang lebih baik daripada roda konvensional untuk mengasah alat pemotong:

Butir CBN memiliki konduktivitas termal 55 kali lebih banyak, ketahanan abrasi empat kali lebih banyak, dan kekerasan abrasif aluminium oksida dua kali lipat. Kombinasi ini membuat roda CBN sangat cocok untuk menggiling perkakas baja super-paduan dan berkecepatan tinggi, dengan menyediakan:

• umur roda yang panjang dengan tingkat pemindahan material yang tinggi;
• sedikit atau tidak ada kerusakan termal pada ujung tombak karena aksi pemotongan yang keren;
• tepi tajam yang konsisten dan bebas duri tanpa kehilangan kekerasan;
• kontrol yang mudah dan lebih efektif atas ukuran, bentuk, dan penyelesaian alat; dan,
• meningkatkan produktivitas penggilingan pahat karena waktu henti yang lebih sedikit karena kerusakan dan pengkondisian roda, dan lebih sedikit waktu yang dibutuhkan untuk pengukuran, penyalaan, dan penggantian roda.

Butir CBN tidak bereaksi secara kimia dengan baja dan mempertahankan kekuatannya di atas 10.000 derajat Celcius. Menggerinda dengan roda CBN juga meningkatkan kekuatan lelah dan memperpanjang masa pakai alat pemotong.

Namun, sebelum mengganti roda aluminium oksida dengan roda gerinda CBN, penting untuk memastikan bahwa sistem gerinda dapat memanfaatkan potensi produktivitas yang ditawarkan roda CBN. Faktor utama yang harus dipertimbangkan adalah:

• mesin gerinda (yang harus memiliki bantalan spindel yang rapat dan slide yang pas untuk menghilangkan getaran dan getaran, kecepatan spindel yang konstan untuk meningkatkan efisiensi dan laju umpan yang andal untuk mempertahankan umur roda);
• persyaratan tenaga kuda (tanah material dengan roda CBN biasanya keras dan membutuhkan lebih banyak tenaga kuda untuk memindahkan sejumlah material tertentu dari benda kerja); dan,
• penggunaan cairan pendingin yang benar.

Pemilihan Roda

Saat memilih roda CBN untuk operasi penggerindaan pahat dan pemotong, hal-hal berikut harus dipertimbangkan:

Jenis obligasi: Ikatan merupakan pertimbangan utama dalam memilih roda gerinda CBN yang tepat. Roda ikatan resin digunakan untuk sebagian besar operasi alat dan penggiling pemotong. Roda berlapis listrik digunakan saat membentuk penggilingan.

Ukuran pasir: Saat mengganti roda aluminium oksida dengan roda CBN, sebaiknya ikuti rekomendasi yang tercantum dalam tabel berikut mengenai ukuran pasir.

UKURAN GRIT PERBANDINGAN Roda Aluminium Oksida Roda CBN 46-60 80-140 80-120 170-325 150-220 325-400

Konsentrasi: Velg dengan tingkat konsentrasi 75 hingga 100 direkomendasikan karena memberikan tingkat penghilangan material yang baik dan umur roda yang panjang, dan biasanya yang paling hemat biaya.

Faktor-faktor seperti metode penggilingan, mode penggilingan, dan kecepatan dan laju umpan yang digunakan juga mempengaruhi efisiensi operasi penggilingan pahat dan pemotong. Misalnya, metode penggilingan bisa basah atau kering, dan keduanya bisa digunakan dengan sukses. Penggilingan kering dengan roda CBN ikatan resin telah terbukti efektif. Laju umpan rendah direkomendasikan untuk mencegah benda kerja terbakar selama penggilingan kering. Penggilingan basah dengan minyak lurus atau minyak tugas berat yang larut dalam air sangat efektif. Penting agar cairan pemotongan diterapkan langsung ke antarmuka roda kerja untuk pendinginan dan pelumasan maksimum.

Sejauh menyangkut mode penggilingan, jika gerinda memiliki kekuatan dan kekakuan yang cukup, gerinda dengan umpan merayap, direkomendasikan. Umumnya, mode penggilingan ini menghasilkan produktivitas tertinggi, umur roda terpanjang, dan penyelesaian benda kerja terbaik. Penggilingan multi-pass konvensional juga sangat efektif untuk sebagian besar operasi penggilingan pahat dan pemotong. Kecepatan roda yang direkomendasikan selama penggilingan kering berada dalam kisaran 3.000 hingga 4.500 kaki permukaan per menit (15 hingga 23 meter per detik). Kecepatan roda yang lebih tinggi dapat menyebabkan tepi pahat terbakar. Dalam penggilingan basah, kecepatan roda dalam kisaran 5.000 hingga 6.500 SFPM (25 hingga 33 m/s) memberikan hasil yang sangat baik. Secara umum, kecepatan yang lebih tinggi meningkatkan masa pakai roda dan tingkat pelepasan logam.

Laju umpan traverse harus dijaga konstan karena karakteristik roda gerinda CBN yang dingin dan memotong bebas. Jika memungkinkan, gunakan mode penggerindaan satu lintasan dengan umpan merayap. Gunakan tingkat pakan yang lebih rendah saat menggiling kering. Pemotongan kasar harus sedalam 0,002 inci (0,05 milimeter), sedangkan pemotongan akhir biasanya sedalam 0,005 hingga 0,001 inci (0,01 hingga 0,02 milimeter). Spark-out pass tidak diperlukan saat menggunakan roda CBN karena jika gerinda dalam kondisi baik, apa pun yang diatur untuk kedalaman potong akan dikeluarkan dari pahat yang sedang digiling.

Agar operasi penggilingan berhasil, roda CBN harus dipasang pada adaptor berkualitas tinggi dan harus disatukan sebagai satu unit untuk masa pakai roda. Indikator dial harus digunakan untuk menyetel roda dalam jarak 0,001 inci (0,02 milimeter) atau kurang run-out pada permukaan roda. Selain itu, perangkat truing yang sesuai harus digunakan untuk jenis roda CBN tertentu, dan roda harus diluruskan dan dipasang dengan benar pada mesin yang akan digunakan.

Dalam beberapa tahun terakhir, perkembangan baru telah dibuat dalam mesin penggiling alat yang menggabungkan otomatisasi dengan fleksibilitas, dan menjanjikan peningkatan presisi dan produktivitas. Penggunaan roda gerinda CBN untuk penggilingan end mill, pemotong frais, kompor, dan berbagai alat pemotong yang diperkeras dapat mengurangi biaya penggilingan sekaligus menghasilkan mata potong yang berkualitas lebih baik. Karena roda CBN bertahan lebih lama daripada roda gerinda konvensional dan memerlukan sedikit atau tanpa pengkondisian, waktu henti perawatan roda menjadi lebih sedikit. Penghematan biaya penggerindaan dengan roda CBN dapat berkisar antara 20 hingga 50 persen, atau bahkan lebih tinggi, tergantung pada aplikasinya.

Tentang penulis:

Anil Srivastava adalah manajer teknologi manufaktur di TechSolve di Cincinnati. Dia memiliki lebih dari 30 tahun penelitian, pengajaran dan pengalaman di bidang manufaktur, khususnya di bidang permesinan dan penggilingan. Dr. Srivastava menerima gelar Ph.D. gelar di bidang Teknik Mesin dari Institut Teknologi India di Kanpur, India. Dia telah mengelola banyak proyek industri yang terkait dengan optimalisasi proses pemesinan, pemesinan material yang hemat biaya, evaluasi kinerja alat pemotong/pelapis, dan cairan pengerjaan logam. Dia saat ini mengelola proyek tiga tahun senilai $6 juta yang diberikan oleh NIST-ATP untuk mengembangkan pengoptimalan cerdas dan kontrol proses penggilingan.