Panduan Lengkap Finishing Permukaan untuk Pemesinan CNC
Pemesinan CNC adalah proses manufaktur subtraktif yang dapat memproduksi bagian dengan toleransi ketat (hingga ± 0,025 mm) dan detail halus dari berbagai luas logam dan plastik. Namun, karena sifat subtraktif CNC— dibandingkan dengan cetak 3D dan manufaktur aditif—bagian sering keluar dari mesin milling dan turning dengan tanda alat yang terlihat.
Ini adalah tempat finishing permukaan masuk. Menerapkan pascaproses dan finishing permukaan yang tepat dapat meningkatkan kekasaran permukaan, properti kosmetik dan visual serta resistensi aus dari bagian yang diproses CNC . Finishing permukaan, jika diterapkan dengan benar, meningkatkan fungsionalitas dan estetika, dan dalam banyak kasus keduanya.
Dalam artikel ini, kami membahas finishing permukaan paling umum untuk bagian logam CNC untuk membantu Anda memilih yang tepat untuk aplikasi Anda.
Finishing permukaan CNC apa yang ditawarkan Hubs?
Berikut adalah finishing permukaan paling umum yang tersedia di platform Hubs. Harap dicatat bahwa ini semua untuk bagian logam.
| As machined | Bagian as machined—atau bagian yang langsung keluar dari mesin—memiliki tanda alat minor yang terlihat dan kekasaran permukaan standar (Ra) 3,2 μm. Persyaratan finishing permukaan dapat ditingkatkan menjadi 1,6, 0,8 dan 0,4 μm. |
| Bead Blasting | Bagian yang di-bead blasted memiliki finishing matte dengan tekstur ringan. Ini terutama digunakan untuk meningkatkan penampilan visual bagian. |
| Anodizing Type II (clear atau warna) | Anodizing (Type II) menambahkan lapisan keramik tahan karatan pada permukaan bagian. Tersedia hanya untuk aluminium dan titanium, bagian yang dianodize dapat diwarnai beberapa warna. |
| Anodizing Type III (hardcoat) | Anodizing (Type III) menambahkan lapisan keramik tahan aus dan karatan pada permukaan bagian. Ini menawarkan perlindungan yang lebih besar dari Type II dan dapat diwarnai berbagai warna. Tersedia hanya untuk aluminium dan titanium. |
| Powder coating | Powder coating menambahkan finishing tahan aus dan karatan pada permukaan bagian. Ini memiliki resistensi dampak yang lebih tinggi dibandingkan anodizing, hadir dengan berbagai luas warna, dan dapat diterapkan pada setiap logam. |
Ringkasan teknis: Jelajahi daftar lengkap finishing yang tersedia di Hubs. Dapatkan bagian logam dan plastik Anda diproses CNC dan difinisikan dalam waktu singkat 5 hari.
Finishing permukaan dijelaskan: As machined
Semua bagian yang diproses CNC akan memiliki tanda yang mengikuti jalur alat potong yang digunakan selama pemesinan. Kualitas permukaan diukur dalam hal kekasaran permukaan rata (Ra). Ra adalah ukuran deviasi rata-rata profil yang diproses dari permukaan ideal.
Kekasaran permukaan standar as machined adalah 3,2 μm (125 μin). Lewat finishing dapat diterapkan untuk mengurangi kekasaran permukaan hingga 1,6, 0,8 atau 0,4 μm (63, 32 atau 16 μin). Ini akan meningkatkan biaya memproduksi bagian, karena langkah pemesinan tambahan dan kontrol kualitas yang lebih ketat diperlukan.
Bagian as machined dapat dihaluskan atau dipolir untuk meningkatkan kualitas permukaan dan penampilan visual dengan mengurangi kekasaran permukaan. Penghalusan dan pemolesan akan menghapus beberapa bahan yang mempengaruhi toleransi dimensi bagian.
Pros
Toleransi dimensi paling ketat
Tidak ada biaya tambahan (untuk finishing standar)
Cons
Tanda alat yang terlihat
| Finishing | ★ ★ ☆ ☆ ☆ |
| Toleransi | ★ ★ ★ ★ ★ |
| Perlindungan | ★ ☆ ☆ ☆ ☆ |
| Biaya | $ |
| Cocok untuk | Setiap bahan |
Finishing permukaan dijelaskan: Bead blasting
Bead blasting menambahkan finishing permukaan matte atau satin yang seragam pada bagian yang diproses, yang menghapus tanda alat. Ini bekerja dengan membombardir bagian Anda dengan kaca kaca kecil menggunakan pistol udara bertekanan. Ini menghapus bahan berlebih dan menghaluskan permukaan bagian. Permukaan atau fitur kritis (seperti lubang) dapat ditutup untuk menghindari perubahan dimensi.
Secara umum, bead blasting digunakan lebih untuk estetika bagian daripada fungsionalitas. Ini adalah proses manual, jadi hasilnya akan bergantung setidaknya pada keterampilan operator. Ukuran tekanan udara dan ukuran kaca kaca adalah parameter proses utama. Kaca kaca hadir dalam berbagai ukuran (dari kasar hingga sangat halus) sama seperti kertas sandpaper hadir dalam berbagai ukuran dan grade.
Pros
Finishing matte atau satin yang seragam
Finishing permukaan dengan biaya rendah
Cons
Mempengaruhi dimensi kritis dan kekasaran permukaan
| Finishing | ★ ★ ★ ☆ ☆ |
| Toleransi | ★ ★ ★ ☆ ☆ |
| Perlindungan | ★ ☆ ☆ ☆ ☆ |
| Biaya | $$ |
| Cocok untuk | Setiap bahan |
Finishing permukaan dijelaskan: anodizing (Type II dan Type III)
Anodizing menambahkan lapisan keramik tipis pada permukaan bagian logam yang melindungi terhadap karatan dan aus. Lapisan anodis tidak konduktif listrik, memiliki kekerasan tinggi dan dapat diwarnai berbagai warna. Anodizing hanya kompatibel dengan aluminium dan titanium.
Dengan anodizing Type II & Type III, bagian direndam dalam larutan asam sulfur yang diencerkan dan tegangan listrik diberikan di antara komponen dan katoda. Reaksi elektrokimia mengonsumsi bahan pada permukaan yang terbuka dari bagian, mengubahnya menjadi oksida aluminium atau titanium yang keras. Masker dapat diterapkan pada permukaan dengan dimensi kritis (seperti lubang berselang) atau permukaan yang harus tetap konduktif listrik untuk mencegahnya dianodize. Bagian yang dianodize juga dapat diwarnai berbagai warna sebelum sealing (seperti merah, biru, hitam atau emas).
Dengan mengubah arus listrik, waktu anodizing dan konsistensi serta suhu larutan, lapisan dengan ketebalan dan densitas berbeda dibuat.
Apa itu Type II (clear atau warna) anodizing?
Anodizing Type II juga disebut anodizing "standar" atau "kosmetik" dan dapat menghasilkan lapisan dengan ketebalan hingga 25 μm. Ketebalan lapisan tipikal tergantung pada warna dan dapat bervariasi antara 8-12 μm untuk bagian yang diwarnai hitam dan 4-8 μm untuk bagian clear (tidak diwarnai).
Anodizing Type II terutama digunakan untuk memproduksi bagian dengan permukaan yang lebih halus dan memberikan resistensi karatan yang baik serta resistensi aus yang terbatas.
Apa itu Type III (hardcoat) anodizing?
Anodizing Type III juga disebut anodizing "hardcoat" dan dapat menghasilkan lapisan hingga 125 μm tebal. Jika tidak ditentukan lain, lapisan anodis tipikal type III adalah 50 μm tebal.
Anodizing Type III menghasilkan lapisan keramik tebal dengan densitas tinggi yang memberikan resistensi karatan dan aus yang luar biasa, cocok untuk aplikasi fungsional. Sadari bahwa ini memerlukan kontrol proses yang lebih ketat dibandingkan anodizing type II (densitas arus lebih tinggi dan suhu larutan konstan di dekat 0oC), jadi biaya lebih tinggi.
Pro-tip untuk anodizing
Lapisan anodis tumbuh sama rata ke kedua arah. Ini berarti bahwa lapisan 50 μm tebal akan melonjak sekitar 25 μm di atas permukaan asli dan silinder dengan diameter 1 mm sebelum anodizing akan memiliki diameter 1,05 mm setelah anodizing. Detail lebih lanjut tentang anodizing dapat ditemukan dalam standar MIL-A-8625.
Pros
Lapisan kosmetik yang tahan lama
Lapisan tahan aus tinggi untuk aplikasi teknik tingkat atas (type III)
Dapat dengan mudah diterapkan pada rongga internal dan bagian kecil
Kontrol dimensi yang baik
Cons
Kompatibel hanya dengan alloy aluminium dan titanium
Relatif rapuh dibandingkan powder coating
Anodizing type III adalah finishing yang paling mahal di antara yang dibahas dalam artikel ini
| Finishing | ★ ★ ★ ★ ★ |
| Toleransi | ★ ★ ★ ★ ☆ |
| Perlindungan | ★ ★ ★ ☆ ☆ (Type II); ★ ★ ★ ★ ☆ (Type III) |
| Biaya | $$$ (Type II); $$$$ (Type III) |
| Cocok untuk | Aluminium & titanium |
Finishing permukaan dijelaskan: Powder coating
Powder coating menambahkan lapisan polimer pelindung tipis pada permukaan bagian. Powder coating adalah finishing yang kuat dan tahan aus yang kompatibel dengan semua bahan logam dan dapat digabungkan dengan bead blasting untuk menciptakan bagian dengan permukaan halus dan seragam serta resistensi karatan yang luar biasa.
Proses powder coating mirip dengan cat sprey, tetapi "cat" yang dimaksud adalah bubuk kering bukan cairan. Bagian pertama diprimer dengan lapisan phosphating atau chromating opsional untuk meningkatkan resistensi karatan, kemudian dilapisi dengan bubuk kering menggunakan pistol "sprey" elektrostatis dan kemudian dikurasi pada suhu tinggi (biasanya dalam oven pada 200 derajat Celcius).
Beberapa lapisan dapat diterapkan untuk menciptakan lapisan yang lebih tebal dan ketebalan tipikal bervariasi dari sekitar 18 μm hingga 72 μm. Berbagai luas warna tersedia.
Pros
Lapisan kuat dan tahan aus serta karatan untuk aplikasi fungsional
Resistensi dampak yang lebih tinggi dibandingkan anodizing
Kompatibel dengan semua logam
Beberapa warna tersedia
Cons
Tidak mudah diterapkan pada permukaan internal
Kontrol dimensi yang lebih rendah dibandingkan anodizing
Tidak cocok untuk komponen kecil
| Finishing | ★ ★ ★ ★ ★ |
| Toleransi | ★ ★ ★ ☆ ☆ |
| Perlindungan | ★ ★ ★ ☆ ☆ |
| Biaya | $$$ |
| Cocok untuk | Setiap bahan yang dapat bertahan pada proses kurasi termal |
Apa tips dan trik terbaik Hubs untuk memilih finishing permukaan untuk pemesinan CNC?
Setiap finishing permukaan memiliki keuntungan dan kerugiannya, jadi memilih yang tepat tergantung pada fitur mana yang cocok dengan persyaratan bagian dan aplikasi Anda.
Penting untuk mengevaluasi karakteristik fungsional dan estetika yang Anda butuhkan, dan mempertimbangkan bagaimana bagian Anda akan berinteraksi dengan komponen yang berdekatan. Apakah bagian Anda akan tertunduk pada gesekan berulang atau intens mungkin memengaruhi keputusan Anda.
Juga, ingat untuk mempertimbangkan lingkungan operasional bagian Anda. Anda mungkin percaya bahwa bagian Anda tidak membutuhkan resistensi yang kuat, tetapi fakta lingkungan mungkin membutuhkan finishing permukaan yang lebih intens daripada yang Anda pikirkan selama fase desain.
Praktik terbaik per finishing permukaan
-
Bead blasting: Finishing permukaan ini bekerja baik jika Anda tidak khawatir tentang toleransi dimensi. Ini meninggalkan bagian dengan finishing matte yang seragam.
-
Anodizing (type II): Gunakan ini untuk memberikan bagian aluminium dan titanium Anda lapisan pelindung yang juga kosmetik—bagian keluar dengan warna matte alami.
-
Anodizing (type III): Sempurna untuk aplikasi teknik lanjutan, anodizing (type III) memberikan bagian resistensi aus yang tinggi dan kekerasan permukaan.
-
Powder coating: Gunakan finishing permukaan ini untuk aplikasi di mana Anda memerlukan resistensi dampak yang tinggi. Powder coating juga cocok jika bagian Anda tidak dapat dianodize.
Pertanyaan yang sering diajukan
Apa itu finishing permukaan?
Finishing permukaan adalah fase terakhir dari proses pemesinan CNC. Anda dapat menggunakan finishing permukaan untuk menghapus cacat dan kelemahan dari bagian dan meningkatkan penampilannya, meningkatkan resistensi terhadap jenis aus tertentu, menyesuaikan kapasitas konduktivitas listrik dan lebih banyak.
Apa tujuan finishing permukaan?
Menerapkan finishing permukaan pada bagian Anda melindunginya dari aus dan meningkatkan penampilan kosmetiknya sambil mempertahankan atau bahkan meningkatkan fungsionalitasnya.
Apa saja jenis finishing permukaan yang berbeda?
Finishing permukaan yang tersedia di platform Hubs meliputi bead blasting, anodizing (type II & type III), powder coating, brushed + electropolished, brushing dan banyak lainnya.
Apa perbedaan antara finishing permukaan dan kekasaran permukaan?
Finishing permukaan adalah setiap pascaproses yang diterapkan pada bagian setelah pemesinan, sementara kekasaran permukaan adalah metode untuk mengukur jumlah ketidakteraturan pada permukaan. Parameter Ra mewakili rata-rata semua tinggi permukaan yang diukur di seluruh area permukaan tertentu.
Persiapan apa yang diperlukan sebelum menerapkan finishing permukaan?
Dalam banyak kasus, ada langkah antara mengambil bagian Anda dari mesin dan menerapkan finishing permukaan. Misalnya, Anda mungkin perlu menutup bagian untuk melindungi permukaan atau lubang, karena finishing tertentu menambah ketebalan bagian (lapisan bahan tambahan). Ini dapat mengganggu lubang berselang dan toleransi ketat.
Dapatkah Anda menggabungkan beberapa finishing permukaan?
Anda dapat menggabungkan beberapa jenis finishing permukaan untuk menggunakan properti yang berbeda. Sebelum anodizing bagian, misalnya, Anda dapat bead blasted untuk mencapai finishing yang lebih halus dan matte.
