Mahir Prototyping Aluminium CNC: Panduan Praktis Cepat

Prototyping CNC dalam aluminium dapat memberikan beberapa manfaat yang cukup signifikan.

Meningkat dari bahan yang lebih mudah dapat membuka aplikasi baru dalam berbagai macam industri. Sebagai salah satu bahan yang paling umum dalam pemesinan CNC, aluminium adalah bahan yang ideal untuk prototyping, dan membawa kemampuan ini ke dalam rumah memang layak dipertimbangkan. Bergantung pada industri yang dioperasikan oleh operasional Anda, dan bagian yang mereka butuhkan, ini bahkan bisa menjadi keharusan.

Menyelami hal ini, ada jumlah informasi yang membingungkan untuk dipelajari tentang aluminium. Untuk mendapatkan gambaran yang mudah dan lengkap tentang apa yang mungkin berarti prototyping aluminium CNC bagi Anda, ikuti pedoman dan tips kami untuk prototyping aluminium CNC.

Jenis Produk Apa yang Dipesin dalam Aluminium?

Sejumlah besar produk dipesin dalam aluminium dan mewakili berbagai macam industri.

Sementara ada banyak pasar vertikal yang memesin aluminium untuk memproduksi produk spesifik, salah satu yang paling prevalen adalah industri elektronik. Produk yang dibuat berkisar dari enclosure kontrol industri, heat sink dan frame, body laptop atau ponsel, dll. Bahkan komponen yang sepele, seperti tombol volume, seringkali terbuat dari aluminium untuk memberikan produk kesan yang lebih mewah dibandingkan plastik.

Pembuat cetakan juga bergantung pada prototype aluminium. Ketika permintaan kecil dan umur cetakan tidak penting, banyak waktu dapat dihemat membuat cetakan aluminium dibandingkan membuat cetakan dari baja keras. Aluminium juga dapat digunakan untuk cetakan carbon fiber atau thermal forming, sebagai opposed to proses mahal pembuatan cetakan injeksi.

Industri penerbangan dan pertahanan juga mencari bagian yang dipesin dalam aluminium, seperti enclosure papan radar atau komponen struktural. Selain itu, sektor otomotif bergantung pada pemesinan aluminium untuk produksi volume tinggi bagian mobil seperti panel, interior trim, dan hardware.

Jenis Aluminium Apa yang Digunakan untuk Prototyping?

Prototyping aluminium CNC bukanlah solusi one-size-fits-all. Sementara beberapa industri dan lab R&D bergantung pada prototyping aluminium untuk memproduksi bagian kritis untuk produk tertentu, penting untuk mengevaluasi jenis aluminium terbaik untuk pekerjaan.

Dikenal sebagai grade aluminium yang paling banyak digunakan di AS, 6061 populer untuk kebutuhan prototype atau produksi.

Mengapa?

Selain mudah dikerjakan saat memesin atau memasang, aluminium 6061 adalah bahan ideal untuk dibuat. Ini dapat dipukul atau diekstrusi, memiliki rasio kekuatan-berat yang tinggi, tersedia secara komersial dan harganya wajar. Untuk alasan ini, banyak industri memilih aluminium 6061 untuk berbagai macam aplikasi.

Jika prototype Anda membutuhkan aluminium yang secara struktural lebih kaku dan lebih keras, naik ke aluminium 7075 mungkin diperlukan. Tidak heran, aluminium yang lebih kuat ini dipilih untuk memproduksi senjata api dan komponen penerbangan. Ini juga karena, meskipun kekuatannya ditambahkan, 7075 masih ringan, setara dengan 6061.

Grade yang lebih rendah, seperti 5052, memiliki beberapa kesamaan dengan 6061, tetapi lebih lunak. Ini membuatnya ideal untuk panel elektronik, khususnya pekerjaan panel depan di mana bagian mungkin perlu dibentur setelah pemesinan.

Ada grade yang lebih rendah lagi, seperti aluminium seri 3000. 3000 lebih dekat dengan aluminium murni elemenal, yang berarti sangat lunak dan lengket. Selanjutnya, jauh lebih sulit untuk dipesin dengan mesin CNC typikal. Namun, memesin aluminium seri 3000 pada DATRON dapat menghasilkan hasil yang superior. Dengan alat pemotong dan spindle kecepatan tinggi yang dirancang untuk bekerja dengan bahan-bahan ini, ini dapat membuat tugasnya jauh lebih mudah.

Grade aluminium umum lainnya adalah MIC-6, yang dirancang khusus untuk penggunaan di mana toleransi ketat diperlukan untuk kekakuan. Biasanya, ini disebut sebagai tooling plate, ideal untuk situasi yang memerlukan fixture plate terbuat dari aluminium yang Anda tidak ingin pemasin atau gerinda datar, dan khawatir tentang benturan (selengkapnya nanti). MIC-6 memiliki properti yang tepat untuk mempertahankan tingkat kekakuan yang tinggi.

Meskipun banyak seri aluminium yang tersedia (dan semuanya unik dan diperlukan), Anda akan melihat preferensi keseluruhan jatuh pada 6061 untuk pemesinan CNC.

Memahami Proses Prototyping Aluminium CNC

Untuk mengapresiasi proses prototyping aluminium CNC, berguna untuk menjalani prosedur dalam format step-by-step. Mari kita mulai dari proses CAD/CAM awal dan bekerja menuju bagian yang selesai. Inilah tips terbaik kami:

Langkah Satu

Desain bagian Anda untuk kemanufacturan. Sepertinya jelas, tetapi terlalu umum bagian dirancang dengan hanya mempertimbangkan aspek teknik atau estetika. Pastikan Anda tidak memiliki fitur yang terlalu dalam, toleransi yang terlalu ketat, atau fitur yang tidak dapat diproduksi. Ingat, Anda tidak dapat memotong persegi di dalam sudut dengan alat bundar!

Langkah Dua

Tentukan grade aluminium mana yang akan Anda kerjakan. Pelajari opsi-opsinya dan tentukan grade mana yang paling cocok dengan kebutuhan Anda. Manfaatkan perangkat lunak analisis elemen hingga (FEA) (seperti Autodesk Fusion 360) untuk komponen yang menahan gaya tinggi. Pemilihan bahan Anda akan mempengaruhi setiap keputusan di depannya.

Langkah Tiga

Dengan grade aluminium sudah ditetapkan, Anda dapat mulai memilih alat pemotong. Selalu pilih alat terpendek yang tersedia untuk menyelesaikan pekerjaan. Menggunakan alat yang lebih panjang yang Anda miliki mungkin terlihat lebih nyaman daripada memesan yang lebih pendek, tetapi Anda akan menyesal keputusan itu saat bagian selesai Anda dipenuhi tanda chatter — tanda yang jelas dari defleksi alat.

Juga pertimbangkan konfigurasi mesin CNC Anda sebelum membuat keputusan alat. Mesin RPM rendah typikal akan mendapat manfaat dari alat dengan jumlah flute yang lebih tinggi, tetapi sebaliknya akan menderita efisiensi rendah dan gaya pemotongan yang lebih tinggi. Dengan mesin CNC RPM tinggi, seperti DATRON, alat dengan jumlah flute yang lebih rendah (single flute, idealnya) menjadi pilihan yang baik untuk mengurangi gaya pemotongan dan mengizinkan pengeluaran chip yang luar biasa.

Langkah Empat

Dengan senjata alat yang telah dipilih, saatnya untuk berbicara tentang feeds dan speeds. Bagi yang belum familiar, memahami feeds dan speeds dapat menjadi tugas yang menakutkan.

Untungnya, ada sumber daya yang bagis untuk pemula. Produsen alat menyediakan panduan feed dan speed untuk membawa Anda ke jalur yang benar. Layanan seperti ProvenCut menyediakan banyak informasi berdasarkan mesin yang Anda gunakan, yang membuat pengaturan feeds dan speeds menjadi mudah. DATRON bahkan menyediakan panduan pemotongan komprehensif yang menyediakan informasi berdasarkan tidak hanya fitur yang Anda buat, tetapi konfigurasi mesin yang Anda miliki.

Langkah Lima

Pilih fixture yang tepat untuk bagian yang Anda buat. Misalnya, vacuum table sempurna untuk lembar bahan besar. Bagian kecil atau bentuk aneh mungkin membutuhkan vise pneumatik atau mekanis. Kompleks, bagian multi-sisi mungkin paling cocok untuk sumbu ke-4 atau ke-5.

Langkah Enam

Memilih alat yang tepat penting untuk pengeluaran chip, tetapi menggunakan sistem pendingin yang memadai mungkin bahkan lebih kritis. Dengan aluminium, coolant evaporatif atomized adalah opsi yang bagus dan bersih, tetapi coolant banjir, mist oil, atau air blast juga dapat diterima. Tidak peduli yang digunakan, pastikan chip dikeluarkan dari area potong secepat mungkin.

Langkah Tujuh

Satu tips terakhir tentang alat: Saat memesin aluminium, pertimbangkan alat tanpa coating. Menggunakan alat dengan coating mungkin terlihat sebagai pilihan yang tidak perlu diragukan, tetapi perhatikan: Coating menambahkan lapis tipis bahan di atas tepi pemotong yang tajam, sehingga membulatkannya. Ini mungkin bekerja dengan baik untuk bahan yang lebih keras, tetapi saat memotong grade aluminium yang lebih lunak, Anda berisiko “galling”.

Galling terlihat ketika aluminium menumpuk di tepi yang membulat karena alat tidak cukup tajam. Ini menghasilkan pelapuran aluminium yang jelas di tepi pemotong. Ini dapat menyebabkan aus alat yang dipercepat dan hasil pemesinan yang buruk. Semakin tajam alat, semakin rendah gaya pemotongan dan kehilangan gesekan. Ini menghasilkan penggunaan yang lebih efisien dari daya kuda yang tersedia spindle, yang mengarah pada umur alat yang lebih lama, waktu siklus yang lebih cepat, dan bagian yang lebih indah.

Langkah Delapan

Waspadai stres inherent dalam bahan. Berbagai jenis aluminium datang dengan stres mereka sendiri dalam bahan, akibat proses yang digunakan untuk memproduksinya. Misalnya, aluminium 6061 yang diekstrusi menderita stres internal yang lebih tinggi dibandingkan MIC-6, yang dicetak.

Ini penting ketika datang ke keandalan proses dan mempertahankan toleransi bagian selesai. Memotong ke dalam bahan yang stres dapat menghasilkan benturan, biasanya disebut sebagai “bow” atau “potato chipping”. Saat memesin satu sisi bahan yang stres, gaya internal menjadi tidak merata, menyebabkan boros. Memilih alat, bahan, workholding, dan strategi dengan bijak akan membantu untuk mengurangi stres ini.

Di antara gambaran singkat kami tentang proses prototyping dan tips yang telah kami sertakan untuk mendukung setiap langkah, semoga Anda merasa lebih percaya diri tentang prospek untuk membawa prototyping aluminium CNC ke dalam rumah. Tentu saja, kami selalu di sini untuk menjawab pertanyaan apa pun dan memberikan bimbingan kustom saat Anda siap untuk melangkah ke depan.

Manfaat Prototyping Aluminium CNC di Dalam Rumah

Memilih untuk mengintegrasikan prototyping aluminium CNC di dalam rumah memberikan beberapa manfaat kunci yang jauh melebihi kecepatan dan menghemat biaya yang biasanya ditimbulkan oleh outsourcing.

Untuk memulai, Anda memperkenalkan kemampuan untuk memperbaiki bagian pada waktu yang singkat; sebenarnya, Anda mungkin dapat menghindari membuat bagian baru sepenuhnya.

Menggunakan industri elektronik sebagai contoh, pertimbangkan kasus outsourcing enclosure elektronik. Setelah waktu tunggu tiga minggu, Anda menerimanya, dibuat seperti yang Anda tentukan dengan desain Anda.

Tentu saja, tim desain Anda memerlukan penyesuaian pada toleransi pada fitur tertentu, dan insinyur elektronik memerlukan kantong yang ditambahkan untuk mikrochip baru. Untuk melakukan penyesuaian ini, Anda jelas perlu mengirim bagian lagi untuk diperbaiki. Bergantung pada lead time, Anda mungkin menghadapi turnaround tiga minggu lagi, minimal. Apakah Anda punya waktu seperti itu?

Sekarang, bayangkan jika Anda memiliki prototyping aluminium CNC di dalam rumah. Anda dapat dengan mudah mendaftarkan fitur menggunakan probe mesin, memperbarui toolpaths Anda ke model terbaru, dan menyelesaikan permintaan di dalam rumah, pada saat yang sama. Pada akhirnya, Anda mungkin menghindari pembuatan bagian baru sepenuhnya karena aluminium sangat mudah diperbaiki.

Selain itu, penghematan biaya dan fleksibilitas keduanya merupakan hal inti dari mesin DATRON.

Saat Anda membawa prototyping aluminium CNC ke dalam rumah, manfaat ini menjadi lebih jelas dengan fakta bahwa mesin DATRON dibangun dengan sengaja di sekitar kemampuannya untuk memesin aluminium. Dengan syarat bagian memiliki spesifikasi yang tepat dengan ukuran dan bentuk, mesin DATRON, yang dirancang dari dasar — sama seperti garis alat pemotong kami — adalah superior untuk prototyping aluminium CNC.

Kami harap panduan cepat prototyping aluminium CNC kami memberikan informasi yang Anda butuhkan untuk mempertimbangkan pemindahan proses ke dalam rumah. Jika Anda memiliki pertanyaan tambahan, Anda dipersilakan untuk menghubungi kami.