Menguasai Karakteristik Kayu untuk Penggerusan Kayu CNC Presisi

Tukang mesin seringkali menganggap kayu sebagai "bahan yang mudah dimesin" selama CNC Woodworking karena materialnya jauh lebih lunak dari logam. Dalam beberapa hal ini benar, karena Anda dapat memprogram parameter pemotongan kayu dalam CNC Woodworking dengan laju pemakaian yang jauh lebih tinggi dibandingkan kebanyakan logam. Di sisi lain, kayu memiliki banyak properti unik yang perlu diperhitungkan untuk mengoptimalkan proses pemotongan untuk efisiensi maksimum.

Get the Most Out of Your CNC Woodworking Projects With Harvey Tool’s Speeds and Feeds

Jenis Kayu untuk CNC Woodworking

Ada 3 kategori utama kayu untuk woodworking: kayu keras, kayu lunak dan kayu rekayasa.

Kayu Keras

Definisi buku teks pohon kayu keras adalah angiosperma, lebih dikenal sebagai pohon lebar. Beberapa contoh adalah pohon oak, birch, dan maple. Jenis pohon ini sering digunakan untuk membuat mebel berkualitas tinggi, dek, lantai, dan komponen konstruksi.

Kayu Lunak

Kayu lunak adalah pohon coniferous, terkadang dikenal sebagai gymnosperm. Ini biasanya lebih padat dari kayu keras dan oleh karena itu dikaitkan dengan lebih mudah dimesin. Jangan sampai nama menipu Anda: beberapa kayu lunak lebih keras dari beberapa kayu keras. Tabel Speeds and Feeds Charts Harvey Tool untuk tawaran End Mills Spesifik Bahan untuk Kayu dikategorikan oleh kekerasan Janka untuk alasan ini. Kekerasan Janka adalah skala kekerasan modifikasi dengan tes yang dirancang khusus untuk mengklasifikasikan jenis kayu.

Kayu lunak digunakan untuk membuat mebel, tetapi juga dapat digunakan untuk pintu, kaca jendela, dan produk kertas. Beberapa contoh adalah pohon pine dan cedar. Tabel 1 mencantumkan 20 kayu umum dengan kekerasan Janka-nya.

Kayu Rekayasa

Kayu rekayasa, atau kayu komposit, adalah jenis kayu serat, partikel, atau strand apa pun yang diikat dengan perekat atau agen pengikat. Meskipun beberapa bahan ini lebih mudah dimesin daripada kayu padat, perekat yang memikat bahan bersama dapat sangat abrasif. Ini dapat menyebabkan aus alat dini dan menciptakan kesulitan saat cnc woodworking. Penting untuk dicatat bahwa beberapa jenis kayu rekayasa lebih sulit dimesin daripada yang lain, khususnya yang memiliki jumlah bahan perekat yang lebih tinggi. Jenis ini harus diprogram dengan kecepatan dan pemakaian yang kurang agresif. Sebagai contoh, papan serat densitas menengah (MDF) lebih sulit dimesin daripada plywood, tetapi jauh lebih mudah dimesin daripada phenolic.

Properti Kayu

Ukuran Serat

Secara teknis, kayu dapat dianggap sebagai bahan komposit alami karena terdiri dari serat selulosa yang kuat dan fleksibel yang diikat oleh matriks perekat yang lebih kaku yang terdiri dari lignin dan hemicellulose. Jika Anda berpikir dalam hal konstruksi, serat selulosa akan menjadi besi tulang beton, dan konkrit akan menjadi lignin dan hemicellulose. Kayu dengan serat selulosa besar dianggap kasar-serat (oak dan ash). Kayu yang memiliki serat yang lebih kecil dan lebih sedikit dianggap halus-serat (pine dan maple). Kayu lunak cenderung halus-serat dan oleh karena itu dikategorikan sebagai lebih mudah dimesin karena tidak memiliki banyak serat kuat untuk diserang. Penting untuk dicatat bahwa tidak semua pohon kayu keras kasar-serat dan tidak semua pohon kayu lunak halus-serat.

Kandungan Air (MC)

Kandungan air (MC) adalah salah satu variabel paling penting yang perlu dipertimbangkan saat memesin kayu. Masalah yang sangat umum dalam membangun apa pun dengan kayu adalah kecenderungannya untuk meleleh. Variabilitas kelembapan di udara secara tak terhindarkan mempengaruhi kandungan air dalam kayu. Setiap perubahan dalam kandungan air (baik peningkatan maupun penurunan) akan mengganggu bentuk benda kerja. Itulah mengapa seseorang harus mempertimbangkan jenis kelembapan yang akan diterima produk di tempat akhirnya.

Kandungan Air Kesetimbangan (EMC)

Kandungan air kesetimbangan (EMC) terjadi ketika kayu telah mencapai titik kesetimbangan dalam kandungan airnya. Nilai EMC interior di seluruh Amerika Serikat rata-rata sekitar 8%, dengan nilai exterior rata-rata sekitar 12%. Nilai ini bervariasi di seluruh negara karena perbedaan suhu dan kelembaban. Sebagai contoh, bagian timur laut Amerika Serikat memiliki EMC interior rata-rata 11% sementara bagian barat daya rata-rata sekitar 6% (kecuali wilayah pesisir). Penting untuk mempertimbangkan wilayah dan aplikasi yang akan dihadapi produk akhir sehingga kayu dengan kandungan air yang tepat dapat dipilih sebelum penggerusan. Sebagian besar spesies kayu serat datar akan berubah ukuran 1% untuk setiap perubahan 4% dalam MC. Arah meleleh tergantung pada orientasi serat.

Secara umum, kebutuhan daya untuk operasi naik seiring dengan meningkatnya kandungan air, terutama karena lonjakan densitas. Densitas kayu naik seiring dengan meningkatnya MC. Daya tambahan mungkin diperlukan untuk mendorong chip yang lebih berat keluar dari zona pemotongan selama CNC Woodworking. Layak untuk dicatat bahwa, seperti polimer sintetik, kayu adalah bahan viskoelastis yang menyerap energi saat menjadi lebih basah. Batas proporsional properti mekaniknya bertambah seiring dengan meningkatnya MC.

Saat memesin beberapa jenis kayu, suhu daerah pemotongan akan naik seiring dengan meningkatnya MC, tetapi pada spesies lain akan menurun. Hati-hati dan hindari aus alat cepat dengan menurunkan SFM saat memesin kayu dengan kandungan air di atas 10%. Tabel Speeds and Feeds Harvey Tool menyarankan penurunan 30 per poin persentase MC. Namun, seperti biasa, ini tergantung pada jenis kayu yang sedang dimesin dan jenis operasi yang dilakukan.

Perubahan suhu bukan satu-satunya alasan mengapa kandungan air yang lebih tinggi dikaitkan dengan aus alat cepat. Kelembapan dalam kayu tidak hanya terkait dengan air, tetapi juga dengan resin, gula, minyak, pati, alkaloida, dan tannin yang ada dalam air. Substance ini bereaksi sangat baik dengan baja kecepatan tinggi, dan dalam tingkat yang lebih rendah dengan karbida.

Simpul dan Pengaruhnya terhadap CNC Woodworking

Simpul adalah bagian cabang atau ranting yang telah tergabung ke dalam batang pohon. Pengaruh simpul terhadap properti mekanik kayu adalah karena gangguan kontinuitas dan perubahan arah serat kayu yang terkait dengannya. Properti ini lebih rendah di bagian kayu ini karena serat di sekitar simpul terdistorsi dan mengarah pada konsentrasi stres. "Checking" (retakan karena penyusutan) sering terjadi di sekitar simpul saat pengeringan. Kekerasan dan kekuatan tegak lurus terhadap serat adalah pengecualian dari properti mekanik yang umumnya lebih rendah. Karena dua pengecualian terakhir ini, parameter penggerusan kayu harus dikurangi saat menemui bagian benda kerja yang bersimpul untuk menghindari beban kejutan.