Menguasai Penggerusan Aluminium: Panduan Komprehensif
Aluminium adalah salah satu bahan yang paling sering dimesin, karena sebagian besar bentuk material memiliki daya penggerusan yang unggul, dan oleh karena itu adalah bahan yang sering digunakan dalam manufaktur. Karena ini, kompetisi untuk penggerusan aluminium dapat sangat intens. Memahami dasar-dasar di balik pemilihan alat, parameter operasi, dan teknik milling canggih untuk aluminium dapat membantu tukang mesin mendapatkan keunggulan kompetitif.
Properti Bahan
Aluminium adalah bahan yang sangat dapat dibentuk, dapat diolah, dan ringan. Bagian yang terbuat dari material ini dapat ditemukan di hampir setiap industri. Selain itu, Aluminium telah menjadi pilihan yang populer untuk prototipe karena biaya rendah dan fleksibilitasnya.
Aluminium tersedia dalam dua bentuk dasar: Cast dan Wrought. Wrought Aluminium biasanya lebih kuat, lebih mahal, dan mengandung persentase elemen luar yang lebih rendah dalam alloy-nya. Wrought Aluminium juga lebih tahan panas daripada Cast dan memiliki tingkat daya penggerusan yang lebih tinggi.
Cast Aluminium memiliki kekuatan tarik yang lebih rendah tetapi dengan fleksibilitas yang lebih tinggi. Ini lebih murah, dan memiliki persentase elemen luar yang lebih tinggi (silikon, magnesium, dll.) dalam alloy-nya, membuatnya lebih abrasif daripada Wrought.
Shop Helical Solutions’ End Mills for Aluminum & Non-ferrous Materials
Geometri Alat
Ada beberapa opsi pelapis yang tersedia untuk alat Aluminium, termasuk ZrN (Zirconium Nitride) berwarna emas yang populer dan TiB2 (Titanium Diboride) yang kurang dikenal namun sangat efektif. Alat tanpa pelapis juga dapat memberikan performa penggerusan yang kokoh. Namun, kunci sebenarnya untuk penggerusan tinggi performa dalam Aluminium adalah mengetahui jumlah flute dan sudut helix yang diperlukan untuk operasi Anda.
Jumlah Flute
End mills untuk aluminium seringkali tersedia dalam gaya 2 flute atau 3 flute. Dengan jumlah flute yang lebih tinggi, akan sulit untuk mengosongkan chip secara efektif pada kecepatan tinggi di mana Anda dapat berjalan dalam aluminium. Ini karena alloy aluminium menghasilkan chip yang besar, dan lembah chip menjadi lebih kecil dengan setiap flute tambahan pada end mill.
Tradisionalnya, end mill 2 flute telah menjadi pilihan yang disukai untuk Aluminium. Namun, end mill 3 flute terbukti lebih sukses dalam banyak operasi finishing, dan dengan parameter yang tepat mereka juga dapat bekerja dengan sukses sebagai roughers. Meskipun sebagian besar perdebatan antara end mill 2 dan 3 flute untuk Aluminium berasal dari preferensi pribadi, operasi, kekakuan, dan tingkat pengeliminasi material yang diinginkan juga dapat memiliki efek pada pemilihan alat.
Sudut Helix
Sudut helix dari alat diukur oleh sudut yang dibentuk antara garis tengah alat dan garis lurus yang bersentuhan sepanjang tepi pemotong. Alat pemotong untuk aluminium biasanya memiliki sudut helix yang lebih tinggi daripada end mill standar. Sudut helix khusus untuk Aluminium biasanya 35°, 40°, atau 45°. Alat helix variabel juga tersedia dan merupakan pilihan yang bagus untuk mengurangi chatter dan harmonik sambil juga meningkatkan tingkat pengeliminasi material.
Sudut helix 35° atau 40° adalah pilihan yang baik untuk aplikasi roughing dan slotting tradisional. Sudut helix 45° adalah pilihan yang disukai untuk finishing, tetapi juga untuk toolpaths High Efficiency Milling karena sudut helix tinggi membungkus alat lebih cepat dan membuat pemotongan yang lebih agresif.
Opsi Alat
Saat memesin aluminium, alat standar 2 atau 3 flute seringkali akan menyelesaikan pekerjaan. Namun, untuk aplikasi dan pengaturan mesin tertentu ada beberapa opsi alat lain yang perlu dipertimbangkan untuk performa yang lebih baik.
Chipbreaker Tooling
Salah satu hal terpenting yang perlu dipertimbangkan saat memesin aluminium (dan banyak material lain) adalah pengosongan chip yang efektif. End mill standar 2-3 flute yang berjalan pada kecepatan dan laju pemakaian yang disarankan dan chip load yang tepat dapat mengosongkan chip dengan cukup baik. Namun, alat chipbreaker 3 flute dapat berjalan pada kecepatan dan laju pemakaian yang lebih tinggi untuk performa yang lebih baik. Geometri chip breaker yang unik menciptakan chip yang lebih kecil untuk pengosongan yang optimal sambil tetap meninggalkan permukaan semi-finished.
Alat ini sangat baik untuk toolpaths yang lebih canggih seperti High Efficiency Milling, yang adalah alat lain yang penting untuk pengalaman penggerusan aluminium yang sukses.
High Balance End Mills
High balance end mills dirancang untuk meningkatkan performa secara signifikan di pusat penggerusan yang sangat seimbang yang mampu RPM dan laju pemakaian yang tinggi. Alat ini dibalance secara presisi khusus untuk penggerusan kecepatan tinggi dalam aluminium (hingga 33.000 RPM).
Helical Solutions menawarkan tooling high balance dalam gaya 2 flute standar, serta gaya 3 flute coolant-through untuk penurunan panas yang lebih baik, pengosongan chip yang ditingkatkan, dan tingkat pengeliminasi material yang lebih tinggi. Alat ini, seperti chipbreakers, juga merupakan pilihan yang unggul untuk toolpaths High Efficiency Milling.
Parameter Operasi
Mengatur parameter yang tepat untuk aplikasi aluminium sangat penting untuk mengoptimalkan produktivitas dan mencapai hasil penggerusan yang lebih baik. Karena aluminium adalah material yang lebih mudah dimesin, mendorong mesin Anda ke batasnya dan mendapatkan yang terbaik dari alat Anda sangat penting untuk tetap unggul atas kompetisi dan terus menang bisnis.
Meskipun ada banyak faktor yang terlibat dalam parameter untuk setiap pekerjaan, ada beberapa pedoman umum yang dapat diikuti saat memesin aluminium. Untuk alloy aluminium cast (i.e. 308, 356, 380), permukaan 500-1000 SFM disarankan, dengan RPM yang bervariasi berdasarkan diameter cutter. Perhitungan dasar untuk menemukan titik awal untuk RPM adalah (3.82 x SFM) / Diameter.
Untuk alloy aluminium wrought (i.e. 2024, 6061, 7075), permukaan 800-1500 SFM disarankan, dengan perhitungan yang sama digunakan untuk menemukan titik awal untuk RPM.
High Efficiency Milling
High Efficiency Miling, dikenal sebagai HEM, adalah strategi yang dengan cepat gaining popularitas di industri manufaktur. Banyak program CAM sekarang menyertakan toolpaths HEM, dan meski hampir semua mesin dapat melakukan HEM, pengontrol CNC harus memiliki processor yang cepat untuk mengikuti baris kode tambahan. Contoh bagus dari toolpaths High Efficiency Miling dalam Aluminium dapat dilihat di bawah.
Pada intinya, HEM adalah teknik roughing yang menggunakan Radial Depth of Cut (RDOC) rendah dan Axial Depth of Cut (ADOC) tinggi untuk memanfaatkan sepenuhnya tepi pemotong alat. Untuk mempelajari lebih lanjut bagaimana High Efficiency Miling dapat meningkatkan efisiensi Anda, memperpanjang umur alat Anda untuk menurunkan biaya, dan mendapatkan performa yang lebih baik untuk aluminium (dan material lainnya), klik di sini untuk mengunduh HEM Guidebook.
Ringkasan
Aluminium adalah material yang serbaguna dengan tingkat daya penggerusan yang tinggi, tetapi tidak boleh diabaikan. Memahami cara terbaik untuk mengatasinya penting untuk mencapai hasil yang diinginkan. Mengoptimalkan tool crib, pengaturan mesin, dan toolpaths Anda untuk aluminium sangat penting untuk tetap unggul atas kompetisi dan membuat bengkel Anda lebih efisien.
