Cara Memilih Bahan CNC Machining Terbaik untuk Performa Optimal

CNC machining adalah proses yang sangat presisi yang kompatibel dengan banyak bahan. Bahan CNC machining yang tepat memainkan peran besar dalam efisiensi proses manufaktur dan kualitas serta fungsi bagian yang dihasilkan. Namun, memilih yang tepat dari sekian banyak mungkin sulit.

Artikel ini menjelaskan cara memilih material CNC yang sesuai untuk proyek Anda.

Panduan 3 Langkah untuk Seleksi Bahan CNC Machining

Sebelum masuk ke artikel, di bawah ini adalah pengenalan singkat tentang panduan 3 langkah yang digunakan oleh sebagian besar tukang mesin CNC untuk memilih bahan. Namun, perhatikan bahwa ini adalah pengenalan, karena setiap langkah akan dijelaskan sepenuhnya di bagian-bagian berikutnya.  

· Langkah 1: Prioritaskan Persyaratan Bagian Anda

Persyaratan bagian adalah inti dari CNC machining, dan mereka menetapkan templat untuk jenis bahan yang dapat Anda gunakan. Persyaratan umum mencakup aplikasi bagian, yaitu lingkungan tempat ia akan digunakan, properti yang dianggep seperti ringan, kekuatan tarik, dan anggaran Anda.

· Langkah 2: Identifikasi Bahan Potensial

Memprioritaskan bahan berdasarkan persyaratan bagian di atas akan menyebabkan Anda mengidentifikasi beberapa bahan yang dapat memenuhi semua atau sebagian besarnya. Buat daftar bahan-bahan ini.

· Langkah 3: Pilih Bahan yang Paling Sesuai

Pilih bahan yang paling sesuai dengan membuat kompromi antara persyaratan bagian. Misalnya, Anda dapat memilih biaya atas performa mekanis jika anggaran Anda tidak mencukupi.

Langkah#1: Pertimbangkan Persyaratan Bagian Anda saat Memilih Bahan CNC Machining

Di bawah ini adalah studi intensif tentang persyaratan bagian yang berlaku untuk setiap proyek CNC machining.

· Aplikasi Bagian

Pastikan bahan CNC yang Anda gunakan kompatibel dengan aplikasi atau lingkungan yang dimaksud. Misalnya, mari kita bandingkan stainless steel dan carbon steel yang dimaksud untuk membuat bagian struktural yang digunakan di lingkungan laut. Keduanya dapat dimachine. Namun, stainless steel akan lebih sesuai karena tahan karat. Jika Anda melihat lingkungan kering normal, carbon steel akan lebih sesuai karena lebih kuat dan lebih tahan lama.

· Bobot Bagian

Pastikan bahan yang Anda pertimbangkan memiliki bobot yang tepat yang diminta berdasarkan aplikasinya. Lebih besar tidak berarti lebih baik. Misalnya, Aluminium dan bahan dengan densitas rendah lainnya sangat menarik bagi industri otomotif dan penerbangan karena keberatannya yang ringan dan kuatnya.

· Properti Bagian

Bahan CNC yang tepat akan memiliki properti yang diperlukan yang membantu machining yang efektif tanpa kehilangan fungsi. Oleh karena itu, Anda harus mempertimbangkan properti bagian yang dapat Anda pertimbangkan.

Machinability

Machinability menunjukkan seberapa kompatibel bahan dengan proses CNC machining. Bahan yang tepat harus memiliki machinability yang tinggi, yang mengakibatkan peningkatan efisiensi produksi dan pengurangan bagian CNC yang rusak. Logam lunak seperti Aluminium, tembaga, kuningan, dan plastik adalah bahan dengan machinability tinggi.

Logam keras dan plastik keras seperti logam atau serat karbon memiliki machinability rendah. Oleh karena itu, ini akan menghasilkan produktivitas dan efisiensi produksi yang rendah karena kebutuhan untuk mengontrol kecepatan pemotongan dan tingkat feed mesin CNC. Mereka juga dapat merusak bagian logam atau memerlukan alat potong khusus, seperti dalam hal titanium.

Kekuatan

Ada berbagai ukuran kekuatan logam dan plastik, dan Anda harus mempertimbangkan hal-hal berikut saat mencari bahan yang sempurna untuk proyek Anda:

• Kekuatan tarik: Resistensi bahan terhadap gaya tarik
• Tekanan atau daya dukung: Resistensi bahan terhadap beban konstan
• Ketawanan: Kemampuan bahan untuk menahan robekan
• Elastisitas: Kemampuan bahan untuk kembali ke bentuk aslinya setelah beban dilepas

Ketahui batas kekuatan yang dapat ditoleransi bagian yang ingin Anda buat, lalu pilih bahan yang resonan dengan batas-batas tersebut. Selain itu, Anda dapat online untuk mendapatkan informasi teknis menyeluruh tentang kekuatan berbagai bahan atau berbicara dengan personil kami.

Ketahanan Panas

Ketahanan panas menunjukkan kemampuan bahan untuk menahan perubahan dalam properti mekanis akibat perubahan suhu. Pastikan bahan yang Anda pilih tidak mengembang atau menyusut secara tidak teratur sebagai respons terhadap perubahan suhu.

Ketahanan Korosi

Ketahanan korosi adalah kemampuan bahan untuk menahan zat asing yang dapat menyebabkan kegagalan bagian. Zat asing semacam itu tidak terbatas pada air saja. Contoh lainnya meliputi minyak, lem, dan reagen kimia seperti asam, garam, dan alkohol. Akibatnya, pastikan Anda memeriksa lembar data teknis bahan untuk memverifikasi kemampuannya untuk menahan paparan kimia.

Kekakuan

Kekakuan bahan menunjukkan kemampuannya untuk menahan beban permukaan titik dan menentukan bahan apa yang dapat dipotong oleh mesin CNC. Bahan keras tidak cocok untuk CNC machining karena mereka dapat merusak komponen mesin CNC. Mereka juga memerlukan prosedur pemotongan khusus. Misalnya, titanium memerlukan alat potong berlian.

Kekuatan Dayah/Batas Dayah

Ini adalah kemampuan keseluruhan bahan untuk menyerap stres. Misalnya, Aluminium tidak memiliki batas dayah karena mikrostrukturnya. Namun, alloy-nya harus memiliki batas dayah sebesar 1/3 dari kekuatan tarik.

· Toleransi Dimensi

Toleransi dimensi adalah batas yang diperbolehkan dalam variasi bagian mesin untuk berfungsi secara efektif. Untuk toleransi dimensi yang lebih tinggi, Anda membutuhkan bahan dengan machinability yang tinggi.

Bagian yang dibuat dengan toleransi ketat lebih mudah dirakit. Akibatnya, mereka sangat cocok untuk otomotif dan aeronautika.

Juga, setiap mesin CNC memiliki tingkat toleransi berdasarkan produsen. Namun, toleransi rata-rata adalah 0,02 mm. Jika Anda tidak yakin tentang toleransi, Anda dapat melihat artikel kami tentang toleransi standar untuk CNC machining.

· Penampilan Fisik

Estetika tidak berada di garis depan persyaratan saat memilih bahan CNC. Namun, Anda mungkin perlu mempertimbangkannya untuk produk tertentu, terutama produk konsumen.

Penampilan fisik dapat dalam hal kehalusan dan warna bagian akhir. Logam biasanya memiliki permukaan yang halus, meskipun mereka memiliki rentang warna yang terbatas. Bahan plastik hadir dalam berbagai warna.

· Anggaran Proyek

Biaya bahan adalah bagian penting dari seleksi bahan CNC karena CNC machining adalah proses subtractive, yaitu, mesin menggerus workpiece untuk membuat produk akhir. Oleh karena itu, anggaran proyek adalah faktor utama dalam pemilihan bahan. Pastikan Anda memilih bahan dengan properti yang diinginkan dalam rentang pengeluaran.

Langkah#2: Identifikasi Bahan CNC Machining Calon

Menggunakan persyaratan bagian yang disorot di atas, Anda harus dapat membuat daftar bahan yang kompatibel untuk proyek Anda. Tiga jenis bahan yang cocok untuk CNC machining: logam, plastik, dan lainnya. Bagian ini membahas tiga jenis ini, properti, dan aplikasinya.

· Logam Bahan CNC Machining

Logam adalah bahan CNC milling umum dengan properti unik. Ada berbagai macam logam yang kompatibel dengan proses ini. Di bawah ini adalah opsi yang terkenal, properti, dan aplikasi mereka

– Aluminium

Alloy Aluminium secara umum memiliki rasio kekuatan terhadap bobot yang baik, konduktivitas termal dan listrik, dan ketahanan korosi. Namun, tingkat properti ini tergantung pada jenis alloy Aluminium. Misalnya, perbandingan 6061 vs. 7075 aluminium menunjukkan bahwa aluminium 6061 memiliki ketahanan korosi yang lebih rendah. Ada juga perbandingan lain dari alloy aluminium yang menunjukkan keragaman properti bahan.

Alloy Aluminium berlaku di industri otomotif dan aeronautika untuk membuat bagian seperti bingkai dan alat rekreasi berperforma tinggi

– Kuningan

Kuningan adalah alloy seng dan tembaga. Berbeda dengan bronze dan tembaga, ini adalah bahan hemat biaya dengan koefisien geser rendah, resistensi kimia tinggi, dan kekuatan rendah. Bahan ini sangat mudah dimachine karena kelembutannya. Akibatnya, kuningan berlaku untuk membuat bagian yang digunakan di industri medis (alat bedah), teknik, dan industri musik (senar).

– Stainless Steel

Alloy stainless steel tahan terhadap korosi, deformasi, dan aus. Sebagian besar alloy stainless-steel dapat diperlakukan panas kecuali lembar stainless steel 303 yang digunakan untuk membuat baut, baut, sumbu, dan gear. Alloy umum lainnya adalah stainless steel 304, dikenal karena machinability yang tinggi, tahan korosi, dan kemampuan las.

Stainless steel secara umum berlaku di industri medis untuk membuat alat bedah dan industri otomotif serta aeronautik.

– Baja

Alloy baja memiliki formabilitas, kemampuan las, dan machinability yang tinggi. Namun, tingkat properti ini tergantung pada alloy. Baja cocok untuk membuat bahan yang memerlukan las yang kuat, seperti gear dan sumbu.

– Titanium

Titanium memiliki kekuatan, ketawanan, biokompatibilitas, dan ketahanan korosi yang tinggi. Titanium sering kali dibandingkan dengan Aluminium. Namun, berbeda dengan alloy aluminium, titanium mahal dan memiliki machinability rendah (memerlukan alat potong khusus). Titanium juga memiliki kemampuan las yang rendah sehingga banyak tukang mesin memilih baja ketika membandingkan titanium dengan baja.

Titanium adalah bahan penting dalam rapid prototyping bagian yang digunakan di aerospace, militer, dan manufaktur peralatan medis.

– Tembaga

Tembaga memiliki konduktivitas listrik dan korosi yang tinggi, dan konduktivitas termal. Namun, tembaga memiliki resistensi rendah terhadap kimia seperti asam, halogen, sulfida, dan larutan amonia.

Tembaga berlaku di industri listrik untuk membuat bagian konduktif dan industri otomotif untuk membuat sistem pendingin dan pemanas.

· Plastik Bahan CNC Machining

Polimer plastik juga adalah bahan umum untuk CNC machining dan dikenal karena keversatan dan properti estetika. Di bawah ini adalah opsi yang terkenal, properti, dan aplikasinya.

– ABS

Bahan plastik ABS adalah termoplastik dengan resistensi tabrakan tinggi, konduktivitas listrik rendah, dan resistensi kimia tinggi. Bahan ini lebih umum dalam injection molding, meskipun sangat berlaku untuk CNC machining karena keversatannya.

ABS berlaku untuk membuat komponen otomotif, mainan, dan barang olahraga. Namun, berbeda dengan plastik lain, ABS lebih murah dan tidak dapat menahan suhu tinggi untuk waktu yang lama.

– Nylon

Nylon adalah polimer poliamida dengan machinability tinggi, resistensi api sedang, dan kekuatan tinggi. Bahan ini cocok untuk membuat isolator, bearing, roda, dan casing elektronik konsumen.

– Acrylic

PMMA adalah bahan yang kaku, transparan, tahan gores, dan tahan tabrakan yang digunakan sebagai pengganti kaca. Acrylic untuk CNC berlaku untuk membuat layar tampilan, lensa, enclosure transparan, dan penyimpanan makanan (karena tidak memiliki Bisphenol-A). Namun, bahan ini rentan terhadap deformasi panas.

– PEEK

PEEK adalah polimer semi-kristal dengan machinability yang luar biasa, stabilitas dimensi yang unggul, resistensi kimia, dan resistensi tabrakan yang memadai. Bahan ini berlaku untuk membuat bagian seperti soket tes, saklar, dan konektor.

– PVC

PVC tahan terhadap kimia dan lebih terjangkau daripada sebagian besar bahan CNC milling. Bahan ini berlaku di industri perumahan untuk membuat pipa air dan gas.

· Lainnya Bahan CNC Machining

Meskipun logam dan plastik adalah bahan CNC machining yang lebih populer, ada bahan lain yang kompatibel. Di bawah ini adalah beberapa yang dapat cocok untuk proyek Anda.

– Keramik

Keramik adalah bahan yang dikenal rapuh, tahan panas, dan tahan korosi. Oleh karena itu, bahan ini memerlukan machining yang hati-hati.

Akibat propertinya, keramik penting untuk membuat komponen dengan ketahanan panas, misalnya, komponen mesin transbordir angkasa, perlindungan tangki, dan superkonduktor.

– Kayu

Kayu (kayu solid dan plywood) memiliki estetika yang tinggi dan resistensi aus. Plywood memiliki stabilitas dimensi yang lebih tinggi. Akibatnya, bahan ini cocok untuk produk yang memerlukan tingkat toleransi yang tinggi. Keduanya mahal dan mungkin memerlukan alat potong khusus.

– Bus

Bus adalah bahan yang murah, ringan, dan mudah dimachine yang cocok sebagai bahan uji dalam CNC machining. Ada dua jenis: bus kaku dan bus ukir.

Bus kaku memiliki nilai isolasi yang lebih tinggi (mereka dapat bekerja pada suhu antara -100° dan 200° F). Akibatnya, bus ini cocok untuk membuat bagian yang digunakan di lantai dan dinding. Mereka juga cocok untuk membuat produk yang perlu menahan kelembaban.

Bus ukir memiliki fleksibilitas yang lebih tinggi. Oleh karena itu, bus ini berlaku untuk membuat produk seperti gasket dan seal.

– Komposit

Komposit adalah bahan sintesis yang dibuat dari karbon, kaca, dll., yang digabungkan oleh resin termoset atau termoplastik. Akibat komposisi kimianya, komposit memiliki machinability yang lebih rendah. Akibatnya, komposit sulit dimachine dan sering memerlukan alat berlian dan mesin CNC 5-axis. Komposit berlaku di aplikasi otomotif, aerospace, dan pembangkit listrik.

Langkah#3: Memilih Bahan CNC Machining Terbaik

Memilih bahan CNC machining terbaik tergantung pada produk yang Anda impikan dan aplikasinya. Karena ada banyak bahan yang tersedia, Anda harus dapat membuat daftar yang cocok. Di bawah ini adalah beberapa hal yang dapat Anda pertimbangkan untuk memilih bahan terbaik.  

· Pertimbangkan Bahan Non-Logam

Logam tidak selalu opsi terbaik. Beberapa bahan non-logam memiliki properti seperti logam. Misalnya, polycarbonate adalah plastik yang sangat kuat yang mirip dengan logam. Juga, polycarbonate ringan, tahan lama, dan dapat dicetak. Oleh karena itu, gunakan bahan ini jika proyek Anda akan lebih baik dengan bahan CNC non-logam.  

· Pertimbangkan Phenolics

Phenolics adalah bahan yang keras, stabil dimensi, tahan listrik, tahan panas, dan tahan kimia. Dengan demikian, phenolics adalah opsi yang baik untuk mematuhi regulasi spesifik dalam proyek Anda.

· Ketahui Tujuan Berbeda dari Bus

Bus sangat penting dalam machining karena beratnya yang ringan, ketahanan, dan kekakuan. Akibatnya, bus mungkin adalah bahan uji yang tepat, terutama jika Anda bekerja dengan bahan mahal. Bus kaku cocok untuk bagian yang membutuhkan integritas struktural dan stabilitas tinggi sementara bus ukir cocok untuk bagian yang membutuhkan tingkat isolasi yang tinggi dan prototipe untuk cetakan.

Hubungi Layanan CNC Machining RapidDirect untuk Bahan yang Sesuai

RapidDirect menawarkan layanan CNC machining sehingga Anda dapat membuat bagian berkualitas tinggi dalam waktu singkat. Mereka juga memiliki berbagai macam bahan CNC, dengan para ahli yang mengetahui properti dan aplikasinya. Oleh karena itu, Anda dijamin akan bagian hasil machining berkualitas tinggi.

Dengan platform penawaran online kami, Anda dapat mengunggah file CAD Anda, memilih bahan dan kuantitas, dan mendapatkan penawaran real-time serta analisis DFM gratis dalam 12 jam. RapidDirect secepat yang Anda dapatkan. Pilih kami dan nikmati waktu gyaranti cepat dan harga kompetitif.

FAQs

Aluminium 6061-T6 adalah alloy aluminium populer yang dianggap sebagai standar untuk CNC machining. Bahan ini memiliki machinability tinggi, ringan, tahan korosi, dan serbaguna. Bahan ini berlaku di industri otomotif dan aeronautik

Mesin CNC dapat memotong logam lunak seperti Aluminium dan Stainless steel, plastik seperti ABS, PEEK, dan PVC, dan bahan lain seperti bus dan keramik.

Kedua bahan memiliki properti yang berlaku dalam skenario yang berbeda. Logam mahal dengan properti fungsional yang baik. Untuk estetika, plastik adalah opsi yang lebih baik. Ini tidak berarti logam tidak memiliki properti estetika. Anda dapat membuatnya tampak estetis dengan finishing permukaan. Juga, banyak plastik dapat menggantikan logam dalam hal properti fungsional.