Panduan Pakar Memilih Material Pemesinan CNC yang Tepat

Memiliki proyek dengan desain yang hebat? Anda telah memulai dengan baik, dengan spesifikasi dan prototipe yang sudah selesai. Sekarang Anda siap untuk memulai pembuatan produk Anda. Jika Anda tertarik menggunakan mesin CNC untuk memproduksi bagian baru, Anda tidak akan kecewa dengan hasilnya, terutama jika Anda memilih bahan yang tepat.

Pemesinan CNC telah menjadi elemen dasar untuk berbagai disiplin ilmu yang memerlukan bagian khusus yang diproduksi untuk proyek mereka. Bahan CNC telah berkembang untuk memenuhi kebutuhan konsumen, insinyur, kontraktor, dan bidang lainnya untuk menciptakan solusi untuk aplikasi yang sangat spesifik. Memiliki berbagai bahan untuk dipilih adalah kemewahan, tetapi juga dapat membingungkan jika Anda tidak menganalisis kebutuhan Anda dan bertanya pada diri sendiri beberapa pertanyaan sebelum membuat keputusan.

Jika Anda ingin proyek Anda berjalan efisien dan menghasilkan produk yang pas sempurna, panduan pemilihan bahan pemesinan CNC ini dapat membantu Anda selama proses pengambilan keputusan.

Panduan ini akan memandu Anda melalui langkah-langkah berikut sehingga Anda dapat memilih bahan CNC yang ideal untuk proyek Anda:

1. Menentukan bagaimana produk yang akan Anda buat akan digunakan sehingga Anda dapat memutuskan keputusan bahan berdasarkan fungsionalitas hasil akhir
2. Menganalisis apakah produk Anda akan digunakan di dalam ruangan, jauh dari cuaca keras, atau di luar ruangan, di mana mungkin memerlukan properti tahan karat
3. Menentukan beban stres dan toleransi dimensi yang diperlukan bahan sehingga Anda dapat membuat produk yang andal berdasarkan penggunaan yang dijanjikan
4. Mempertimbangkan apakah bagian Anda akan memerlukan perekat yang kompatibel atau memiliki properti tahan aus sehingga bagian tersebut dapat berfungsi sebagai perekat itu sendiri
5. Mengetahui suhu operasi ideal produk sehingga Anda dapat memilih bahan yang dapat menahan perubahan suhu yang diperlukan
6. Mengukur berat dan kapasitas stres produk untuk memilih bahan yang akan memungkinkan bagian berfungsi dengan benar
7. Menghitung biaya proyek Anda untuk memastikan Anda mendapatkan penawaran yang baik untuk bahan yang Anda pilih

Pertanyaan Esensial untuk Memilih Bahan CNC yang Tepat

Memilih bahan yang tepat untuk bagian Anda adalah perbedaan antara hasil yang mediocre dan hasil optimum. Pertanyaan-pertanyaan penting ini adalah tempat terbaik untuk memulai. Semakin banyak Anda menyempitkan bahan pemesinan CNC yang paling cocok untuk bagian Anda, semakin mudah akan menjadi untuk memilih bahan yang akan sesuai dengan kebutuhan Anda dan hemat biaya. Berikut adalah beberapa hal yang harus Anda pertimbangkan.

Bagaimana Bagian Akan Digunakan?

Sejak pemesinan CNC berkembang selama bertahun-tahun, komponen mesin CNC juga berkembang. Jenis bahan yang sama dapat digunakan untuk berbagai produk dan menghasilkan kemampuan yang bervariasi. Isolasi adalah contoh yang bagus. Bahan yang digunakan untuk mengisolasi Breathalyzer mungkin berbeda dari bahan yang menyediakan isolasi di kamera. Keduanya digunakan untuk tujuan yang sama, tetapi tidak dengan cara yang sama atau untuk jenis hasil yang sama. Di ujung spektrum yang lain, bahan untuk pengisolasi dinding memiliki spesifikasi dan penggunaan yang berbeda. Mulailah pencarian bahan dengan mempertimbangkan hasil produk Anda.

Apakah Bagian Akan Digunakan di Luar atau Dalam Ruangan?

Lingkungan luar dan dalam ruangan sangat berbeda — satu sepenuhnya bergantung pada cuaca, sementara yang lain biasanya lingkungan yang jauh lebih terkontrol. Misalnya, di lingkungan luar, Anda perlu merencanakan kelembaban. Bahan Anda perlu dapat menahan efek korosi, seperti karat, untuk mempertahankan integritasnya seiring waktu. Foam kaku memberikan contoh yang bagus dari bahan yang tahan kelembaban dan karat sambil mempertahankan integritas struktural.

Suhu ekstrim, baik tinggi maupun rendah, juga akan mengeliminasi beberapa bahan sebagai opsi terbaik. Anda mungkin juga perlu memenuhi kode untuk spesifikasi yang diatur FDA. Di mana produk Anda akan digunakan atau disimpan dan bagaimana mereka bereaksi terhadap kelembaban dan perubahan suhu ekstrim menjadi dasar dalam memutuskan bahan mana yang akan dipilih.

Apa Beban Stres Bahan?

Beban stres tinggi dapat menyebabkan bahan tertentu merentangkan atau bahkan patah. Ketika Anda mempertimbangkan bahan mana yang akan digunakan untuk bagian Anda, pastikan Anda telah memperhitungkan beban stres. Jika bagian Anda akan terpapar stres tinggi, bahan yang digunakan untuk membuatnya perlu memiliki kemampuan untuk menahan beban dan mencegah deformasi.

Apa Toleransi Dimensi Bahan?

Saat mempertimbangkan komponen pemesinan CNC, perhatikan sangat dekat pada toleransi dimensi. Selain mempengaruhi keberhasilan proses manufaktur Anda, toleransi dimensi juga mempengaruhi keuangan Anda, bagian dan alat yang Anda pilih dan rangkaian serta metode pemotongan mereka.

Anda perlu mengetahui toleransi yang diperlukan untuk bagian Anda. Jika Anda bekerja dari desain bagian lama atau sketsa, merupakan ide yang baik untuk memastikan toleransi yang sesuai. Kesalahan ketik dapat dengan mudah terjadi dalam dokumentasi. Bahkan jika informasi benar, jika Anda dapat melakukan penyesuaian untuk melonggarkan toleransi dan masih memungkinkan bagian bekerja sepenuhnya, Anda dapat menghemat uang dengan mengevaluasi ulang toleransi. Toleransi yang lebih sempit sering lebih mahal untuk diproduksi.

Beberapa alat pemesinan menggunakan toleransi dimensi standar sebagai default, tetapi jika Anda tidak menentukan toleransi, atau menemukan bahwa angka Anda salah, Anda akan akhirnya memesan bagian yang mungkin tidak muat atau tidak berfungsi sama sekali. Sementara Anda dapat memperbaiki ini, ini akan mengambil lebih banyak waktu dari proyek Anda untuk mengubah ukuran atau memesan ulang bagian, dan akan mengakibatkan lebih banyak biaya daripada jika Anda telah menentukan toleransi yang benar dari awal. Langkah awal sederhana ini dapat membantu Anda menghemat uang di masa depan.

Jika Anda tidak yakin toleransi yang tepat untuk bagian yang Anda butuhkan, alih-alih mengambil tebakan, biarkan perusahaan pemesinan CNC seperti American Micro Industries membantu Anda menahannya.

Apa Penangkal yang Diperlukan?

Jika komponen pemesinan CNC yang Anda butuhkan akan digunakan sebagai perekat, pertimbangkan hal itu saat memilih bahan. Bahan mempengaruhi seberapa aman perekat akan pas bersama. Bahan berbeda memiliki properti yang berbeda — misalnya, kekuatan, resistensi karat, kelembutan, dan karat galvanik — jadi Anda harus memilih bahan yang mencerminkan properti yang Anda inginkan untuk perekat Anda. Bahan paling umum untuk perekat adalah baja, tetapi Anda juga dapat membuat perekat berkualitas dari bahan lain.

Jika Anda mencari bagian baru untuk dipasangkan, bagian tersebut perlu pas sempurna. Jika Anda gagal mempertimbangkan jenis penangkal yang akan Anda butuhkan saat memutuskan bahan, mekanisme Anda mungkin tidak berfungsi dengan benar.

Apa Suhu Operasi?

Pertimbangkan suhu operasi yang harus ditahan bagian saat berfungsi sebagai bagian dari proses manufaktur Anda. Anda ingin memastikan titik leleh bahan yang Anda pilih lebih rendah dari suhu operasi. Anda juga ingin memastikan bahan dapat menangani fluktuasi suhu operasi. Sementara beberapa bahan yang lebih tahan lama dibangun untuk menahan perubahan ini, banyak akan menunjukkan tanda membengkok, mengembang, atau hancur seiring waktu. Suhu ekstrim juga dapat berdampak negatif pada daya tahan beberapa bahan.

Suhu operasi sama pentingnya untuk diketahui saat Anda memesin bahan CNC, sehingga Anda dapat memastikan suhu yang dihasilkan dari pemotongan dan pembentukan bagian tidak akan melemahkannya. Membuat hubungan antara suhu operasi dan bahan yang Anda gunakan sangat penting untuk desain dan siklus produksi yang berhasil.

Suhu Tinggi dan Dampaknya pada Bahan

Suhu tinggi memerankan peran krusial saat memilih bahan yang akan digunakan, karena banyak bahan akan rusak di bawah panas ekstrim. Plastik populer yang kehilangan kekuatan di bawah suhu tinggi adalah polyvinyl chloride, atau PVC. Meskipun memiliki rating resistensi api yang baik, suhu kerjanya sekitar 176° F. Stabilitas cenderung hilang sekitar 280° F, membuatnya tidak cocok untuk beberapa proyek.

Beberapa bahan tahan lama dan awet di bawah kondisi panas tinggi ini. Misalnya, polyisocyanurate memiliki properti yang tidak meleleh atau membeku. Plastik termoset diproses sebagai bahan visk terlebih dahulu, memungkinkan membentuk berbagai bentuk. Setelah pengeringan, ia menjadi kaku dan sangat stabil. Ketika Anda bertanya-tanya bahan apa yang dapat Anda gunakan di mesin CNC untuk membuat bagian yang Anda butuhkan, pastikan Anda mempertimbangkan bagaimana bahan menangani suhu tinggi.

Apa Kapasitas Berat dan Stres?

Bergantung pada apa yang ingin Anda lakukan dengan komponen pemesinan CNC Anda, Anda harus mempertimbangkan berat bahan Anda. Besar tidak selalu lebih baik, dan sedikit tidak selalu berarti lebih — terutama ketika berkaitan dengan biaya.

Bahan berat menyerap banyak stres. Untuk proyek yang memerlukan kapasitas penahan beban berlebihan dan resistensi terhadap beban stres tinggi, Anda mungkin mempertimbangkan bahan berat. Namun, jika Anda bekerja pada proyek yang sensitif terhadap berat, Anda mungkin ingin menghindari bahan berat.

Bahan ringan populer untuk proyek yang sensitif terhadap berat. Sementara mereka tidak seberat bahan berat, mereka tetap awet dan mampu menyerap jumlah stres yang besar. Sayangnya, mereka tidak terlalu hemat biaya, karena mereka biasanya tidak akan mencakup setiap fitur bahan yang diinginkan untuk proyek Anda. Bahan ringan ideal untuk sejumlah produk, tetapi jika biaya adalah faktor penting, mereka mungkin tidak cocok.

Memilih antara bahan berat dan ringan hanyalah satu alasan mengapa penting untuk memprioritaskan karakteristik terpenting untuk bagian pemesinan CNC Anda. Dengan cara itu, Anda dapat menentukan elemen mana yang krusial untuk bagian agar berfungsi dengan benar, menghilangkan bahan yang tidak memenuhi standar tersebut, dan kemudian membandingkan biaya.

Kekuatan tidak selalu berarti seberapa banyak beban yang dapat ditahan sebuah objek. Ada lebih banyak komponen yang mungkin perlu diperiksa, seperti:

• Kekuatan tarik: Resistensi objek terhadap patah di bawah tarikan.
• Kekuatan tahan: Kapasitas penyerapan stres keseluruhan objek.
• Tahan aus: Kemampuan objek untuk menangani gesekan atau melubangi diri sendiri. Contoh yang baik ini adalah Ultra High Molecular Weight Polyethylene, atau UHMW. Ini adalah produk yang mirip dengan Teflon®, tetapi lebih tahan aus.
• Kekerasan: Kemampuan objek untuk menahan beban permukaan titik. Kekerasan biasanya ditunjukkan dengan angka kekerasan Brinell atau Rockwell.

Apa Biaya Proyek Keseluruhan?

Bahan yang paling mahal biasanya adalah bahan ringan kekuatan tinggi. Metode terbaik untuk memilih komponen hemat biaya adalah memilih satu yang memenuhi profil kekuatan, pembatasan suhu, dan persyaratan pemasangan Anda. Semakin banyak persyaratan atau pembatasan yang Anda miliki untuk bahan, semakin mudah akan untuk fokus pada elemen kunci tersebut.

Menemukan industri yang memberikan penawaran gratis dan tanpa minimum untuk bahan Anda akan membantu mengurangi biaya dari awal. Setelah Anda menyempitkan detail, Anda dapat memutuskan bahan yang lebih hemat biaya yang memenuhi sebagian besar kebutuhan Anda.

Bahan Apa yang Bisa Digunakan di Mesin CNC?

Pertanyaan yang lebih baik sebenarnya adalah bahan apa yang tidak bisa digunakan. Mesin CNC memotong hampir setiap bahan yang dapat Anda pikirkan. Sementara Anda dapat menggunakan berbagai bahan di mesin CNC, bahan yang paling umum digunakan adalah:

• Logam: Seperti aluminium, kuningan, atau baja
• Plastik: Seperti Acetal (POM), Akrilik (PMMA), Polycarbonate (PC) dan Polypropylene (PP)
• Kayu: Seperti kayu keras, multiplex, atau kayu lunak
• Foam: Seperti foam ukiran dan foam kaku, yang cenderung lebih ringan namun awet

Jenis Bahan Apa yang Harus Anda Coba?

Setelah Anda mempertimbangkan semua faktor yang tercantum di atas, kemungkinan besar Anda akan dapat menentukan bahan mana yang paling cocok untuk bagian Anda. Mungkin perlu beberapa penyesuaian dan eksperimen untuk menemukan pilihan yang tepat. Berikut adalah ringkasan empat bahan populer yang digunakan dalam komponen pemesinan CNC:

• Foam kaku: Dengan metode konduksi, foam kaku berfungsi sebagai foam dengan nilai isolasi tertinggi. Ia dapat beroperasi pada suhu rendah hingga -100° F dan tinggi hingga 200° F. Foam kaku juga memiliki nilai R yang lebih tinggi, yang menjadikannya pilihan prima untuk lantai, dinding, dan produk berbasis struktur lainnya yang perlu menahan kelembaban.
• Foam ukiran: Foam ukiran dapat mengambil hampir bentuk apa pun. Biasanya digunakan sebagai model untuk cetakan karena fleksibilitasnya, tetapi juga digunakan dalam komponen seperti gasget dan seal. Foam ukiran mengandung polyisocyanurate, yang padat dan tahan suhu ekstrim.
• Phenolics: Jika Anda perlu memenuhi spesifikasi kelas militer seperti MIL-I-24768, phenolics dapat memenuhi persyaratan ini. Ada beberapa untuk dipilih, seperti CE, LE, G10, G10/FR4, G9, G11 dan G7. Setiap satu memiliki rangkaian kekuatan sendiri. Misalnya, benang halus dari phenolic linen menghasilkan properti mekanik yang baik, stabilitas dimensi, dan finishing yang lebih baik untuk komponen pemesinan dibandingkan bahan CE. Namun, phenolic linen tidak disarankan untuk isolasi primer listrik. LE phenolics memenuhi persyaratan Mil-I-24768/13 FBE, sementara CE phenolics memenuhi persyaratan Mil-I-24768/14 FBG.
• Plastik: Plastik ada dalam banyak jenis, dan mayoritas digunakan untuk bushing, bearing, atau isolasi listrik. Namun, ada pasar untuk jenis plastik yang lebih populer. Rentang penggunaan plastik adalah luas dan memberi manfaat pada banyak industri, seperti penerbangan, otomotif, medis, dan elektronik.

Tips Umum tentang Pemesinan CNC Beberapa Bahan

Keputusan tentang bahan pemesinan CNC mana yang akan digunakan untuk bagian Anda pada akhirnya tergantung pada apa yang ingin Anda ciptakan, tetapi berikut adalah beberapa tips umum yang dapat digunakan sebagai panduan singkat pemilihan bahan pemesinan CNC:

• Pertimbangkan bahan non-logam: Jangan mengasumsikan logam adalah opsi terbaik Anda. Bahan non-logam telah menjadi populer karena mereka ringan namun awet — seperti foam yang dapat Anda cetak dalam berbagai bentuk. Non-logam juga mempertahankan detail kecil selama pemotongan. Jika proyek Anda tampak seperti yang mungkin mendapat manfaat dari penggunaan non-logam, banyak opsi yang dapat memberi manfaat pada produk akhir Anda.
• Ketahui perbedaan antara foam: Ingat bahwa foam kaku dan foam ukiran berfungsi berbeda. Sementara keduanya ringan namun awet, foam kaku paling baik untuk bagian dengan fokus pada integritas struktural dan stabilitas, sementara foam ukiran sering digunakan sebagai isolasi dan prototipe untuk cetakan.
• Pertimbangkan phenolics: Phenolics adalah opsi yang bagus, terutama ketika Anda perlu mematuhi regulasi atau spesifikasi tertentu untuk proyek terkait militer.
• Pelajari berbagai plastik: Anda dapat memilih dari berbagai macam plastik yang beragam. Acetal sering digunakan untuk penggantian bushing dan bearing. Polyvinylidene fluoride polymer, atau PVDF, digunakan dalam isolasi kabel listrik. Anda dapat menggunakan UHMW dalam biomaterial medis, seperti alat pengganti lutut, pinggang, dan tulang belakang. Ini hanyalah beberapa contoh dari kemungkinan tak terbatas yang ditawarkan oleh plastik.

Hubungi American Micro Industries untuk Membahas Bahan Pemesinan CNC

Tanyakan pada diri sendiri jenis perusahaan apa yang ingin Anda kerjakan untuk memesin bahan Anda. Cari industri turn-key dengan perhatian detail yang kuat dan kemampuan untuk membuat bagian yang sulit ditemukan. Lakukan penelitian dan pilih perusahaan berdasarkan nilai, kualitas, dan efisiensi juga. American Micro Industries menawarkan solusi yang Anda butuhkan dengan cepat dan terjangkau.

Panduan ini seharusnya memberikan wawasan dan panduan untuk proses pengambilan keputusan Anda. Hubungi kami untuk membahas kekhawatiran tambahan tentang bahan atau proses pemesinan untuk menghapus pertanyaan yang masih ada yang mungkin Anda miliki. Ketika Anda siap untuk memulai, kami siap membantu Anda.