Baja adalah salah satu logam yang paling banyak digunakan di dunia saat ini. Itu tidak sama sekali mengejutkan mempertimbangkan beberapa manfaat dari logam ini. Secara industri, produsen menggunakan berbagai layanan pemesinan logam untuk memenuhi spesifikasi dan persyaratan desain produk.
Salah satu layanan pemesinan ini adalah pemesinan baja CNC. Proses yang sangat terotomatisasi ini adalah salah satu cara paling serbaguna untuk memproduksi bagian baja. Namun, beberapa faktor memainkan peran untuk memesini baja.
Artikel ini berisi semua yang perlu Anda ketahui tentang pemesinan baja CNC dan berbagai pertimbangan untuk mendapatkan hasil terbaik.
Apa Itu Pemesinan Baja CNC?
Pemesinan adalah proses penting dalam banyak operasi manufaktur. Ada waktu ketika proses ini sepenuhnya manual, tetapi itu sangat memerlukan tenaga dan waktu. Sekarang ini, layanan pemesinan terotomatisasi, dan salah satunya adalah Computer Numerical Controlled (CNC) machining. Secara dasar, pemesinan CNC melibatkan penggunaan komputer untuk mengontrol gerakan alat tertentu, membentuk desain dari stok logam dan plastik. Proses terotomatisasi ini telah menjadi sangat umum di industri manufaktur karena kecepatan, presisi, dan efisiensi produksinya. Beberapa bahan kompatibel dengan pemesinan CNC, dan baja bukan pengecualian. Faktanya, bagian baja CNC adalah salah satu yang paling populer untuk bagian mesin kustom dan prototipe. 
Grade Baja untuk Pemesinan CNC
Aplikasi pemesinan CNC meluas ke berbagai bahan. Memilih bahan yang tepat untuk proyek Anda bisa sulit, biasanya melibatkan beberapa faktor. Namun, memilih bahan yang akan digunakan, baja, dalam hal ini, hanyalah langkah pertama. Anda masih harus memilih dari berbagai grade yang tersedia.
Properti grade baja memberikan informasi tentang penggunaan masing-masing untuk proyek pemesinan tertentu. Berikut beberapa grade yang paling umum dan propertinya.
Baja 4140
Grade ini adalah baja logam campuran rendah, yang mengandung krom, molibdenum, dan manganese rendah. Komposisi kimia ini meningkatkan kekuatan, duktilitas, dan kekejaman grade baja ini. Juga, konten krom yang ditambahkan membuat grade ini lebih tahan korosi.
Akibatnya, baja ini digunakan di banyak industri karena kemudahan pemesinan dan resistensi aus yang baik. Namun, baja 4140 bukan yang paling mudah di-las dan mungkin memerlukan perlakuan panas sebelum dan sesudah. Grade ini sering ditemukan dalam bagian baja CNC untuk kopling, poros, baut, dadu, dan bagian otomotif.
Properti Mekanik
Kekuatan Tarik Yield (MPa): 655
Modulus Geser (GPa): 80
Elongasi pada Retak (%): 19
Kekerasan (Brinell): 197
Densitas (g cm-3): 7,87
Baja 4130
Dibandingkan dengan baja normal, baja 4130 memiliki tingkat elemen logam campuran yang lebih tinggi. Baja ini terdiri dari besi, karbon, krom, manganese, molibdenum, fosfor, silikon, dan sulfur. Elemen-elemen ini bertanggung jawab atas kekejaman, kemudahan pemesinan, dan kompatibilitas termal dari grade baja ini.
Baja ini sering digunakan untuk berbagai tujuan konstruksi karena kemampuannya menahan stres tinggi. Juga, baja ini digunakan untuk pemasang mesin pesawat. Produsen sering memilih baja 4130 dibandingkan baja pesawat karena lebih murah namun sama efektifnya.
Meski mudah dirawan dengan panas, baja 4130 tidak sangat mudah di-las.
Properti Mekanik
Kekuatan Tarik Yield (MPa): 460
Modulus Geser (GPa): 80
Elongasi pada Retak (%): 20
Kekerasan (Brinell): 217
Densitas (g cm-3): 7,87
Baja 1018
Grade baja ini biasanya dikenal sebagai baja karbon ringan, yang terdiri dari besi, karbon, manganese, fosfor, dan sulfur.
Poin jual terbesar dari baja 1018 dalam pemesinan baja CNC adalah ketalasan las yang tinggi, menjadikannya opsi default untuk bagian baja CNC yang dirawan karbon. Perhatikan, meskipun, bahwa pengelasan hanya disarankan setelah rawan karbon.
Selain sangat mudah di-las, baja 1018 memiliki kemudahan pemesinan yang luar biasa. Ini adalah dasar untuk penggunaannya dalam proses pemesinan presisi CNC, seperti turning dan milling baja. Secara praktis, produsen menggunakannya untuk tie rod, poros, shaft, dan banyak komponen cetakan lainnya.
Kekurangan utama dari grade baja ini adalah ketidakcocokan dengan banyak proses finishing dan harganya yang relatif mahal.
Properti Mekanik
Kekuatan Tarik Yield (MPa): 310
Modulus Geser (GPa): 78
Elongasi pada Retak (%): 15
Kekerasan (Brinell): 131
Densitas (g cm-3): 7,87
Baja 1045
Ini adalah baja karbon menengah yang terdiri dari besi, karbon, silikon, manganese, dan sulfur atau fosfor. Ini adalah salah satu grade baja paling serbaguna yang digunakan produsen untuk bagian baja CNC. Baja 1045 kuat dan kejam, memalidani penggunaannya dalam banyak proyek pemesinan baja CNC di mana resistensi air sangat penting.
Selain itu, baja 1045 mudah dipesenini dan mudah di-las, yang merupakan dua faktor penting yang dipertimbangkan produsen saat memesini baja. Aplikasi grade ini meliputi ales, baut, gigi roda, poros, dan sper. Esensialnya, produsen memilihnya untuk proyek yang memerlukan kecepatan ekstrim.
Meskipun grade baja ini relatif kuat, penggunaannya tidak disarankan untuk produk yang sangat kuat karena kekuatan tarik dan kehardenabilitasnya paling baik sedang.
Properti Mekanik
Kekuatan Tarik Yield (MPa): 450
Modulus Geser (GPa): 60
Elongasi pada Retak (%): 12
Kekerasan (Brinell): 170
Densitas (g cm-3): 7,87
Baja 1215
Grade baja ini mengandung besi, karbon, manganese, fosfor, dan sulfur. Karena kandungan sulfur yang relatif tinggi dari grade baja ini, baja ini dianggap sebagai baja pemesinan bebas. Juga, banyak orang menyebutnya sebagai screw stock karena penggunaannya dalam proses mesin baut otomatis.
Baja 1215 membentuk chip kecil selama pemesinan, memungkinkan laju pemesinan yang lebih tinggi dan menghindari terjebaknya dalam mesin. Namun, baja ini tidak sangat mudah di-las. Selain itu, baja ini tidak sekuat grade baja dingtar lainnya karena kandungan karbon yang relatif rendah.
Secara industri, baja ini cocok untuk proyek otomatis di mana pemesinan berat diperlukan. Aplikasi meliputi sper, pin, baut, kopling, dan fitting selang.
Properti Mekanik
Kekuatan Tarik Yield (MPa): 415
Modulus Geser (GPa): 80
Elongasi pada Retak (%): 10
Kekerasan (Brinell): 167
Densitas (g cm-3): 7,87
Manfaat dan Tantangan Bagian Baja CNC
Memesini bagian baja dengan benar memerlukan banyak pengalaman dan keterampilan untuk menghasilkan hasil yang andal setiap kali. Meskipun ini adalah salah satu bahan yang paling sulit untuk dikerjakan, manfaat yang Anda peroleh dari menggunakan baja sering kali melebihi tantangan.
Manfaat
Sebagian besar bagian baja CNC yang tersedia saat ini memiliki kemudahan pemesinan yang baik, yaitu kemudahan logam dapat dipotong atau dibentuk untuk memberikan hasil yang baik. Faktor-faktor seperti kekerasan, energi, daya kuda, dan stres geser mempengaruhi kemudahan pemesinan untuk pemesinan baja CNC.
Manfaat lain dari pemesinan baja CNC untuk bagian mesin adalah produk sangat tahan terhadap korosi dan aus. Selain itu, bagian baja secara umum kompatibel dengan banyak finishing permukaan.
Tantangan
Meskipun ada banyak manfaat, ada beberapa tantangan saat memesini bagian baja dengan CNC. Untuk pertama, tidak semua bagian baja mudah dipesenini. Jadi, ini berarti mungkin sulit untuk menggunakan beberapa grade baja untuk proyek yang kompleks secara geometris.
Selain itu, grade baja memiliki sensitivitas panas yang berbeda. Beberapa grade tidak cocok untuk bagian baja CNC yang akan sangat terpapar panas, karena mereka bisa meleleh dan berubah bentuk.
Finishing Permukaan dan Opsi Pemeran Pasca untuk Bagian Baja
Seperti yang namanya implikasikan, finishing permukaan adalah proses setelah manufaktur normal bagian logam. Tujuannya adalah untuk meningkatkan fungsionalitas dan estetika bagian-bagian ini. Namun, berbagai logam memerlukan finishing permukaan yang berbeda.
Untuk bagian baja, di bawah ini adalah finishing permukaan umum yang berlaku.
Tabur Bubuk
Finishing tabur bubuk melibatkan penyerapan bubuk kering pada permukaan baja. Finishing biasanya tebal antara 0,15 dan 0,3 mm. Manfaat yang terlihat adalah untuk meningkatkan resistensi korosi bagian baja CNC.
Rawan Karbon
Rawan karbon mengeras permukaan logam. Prosesnya berputar di sekitar pemanasan logam baja dalam kehadiran bahan yang mengandung karbon, seperti karbon monoksida dan arang. Selain kekerasan, rawan karbon juga meningkatkan resistensi bagian baja CNC terhadap aus.
Plating Nikel
Finishing permukaan ini melibatkan electroplating logam baja dengan menambahkan lapisan tipis nikel, sekitar 0,1 mm. Ini dapat meningkatkan resistensi bagian baja terhadap korosi dan aus.
Penggerusan
Penggerusan membantu menghaluskan permukaan baja, menghilangkan ketidakteraturan. Produsen melakukan ini menggunakan roda gerinda.
Pemesinan Baja vs. Aluminium: Apa Perbedaannya?
Salah satu alasan pemesinan CNC begitu luas saat ini adalah kompatibilitasnya dengan berbagai logam dan bahkan plastik. Meskipun demikian, dua bahan yang paling umum untuk pemesinan CNC adalah baja dan aluminium. Produsen sering harus memilih di antara keduanya saja. Di bawah ini adalah perbandingan antara pemesinan baja CNC dan pemesinan aluminium CNC.
Pemesinan Baja vs. Aluminium: Kemudahan Pemesinan
Kemudahan pemesinan tergantung pada berbagai faktor, termasuk kekerasan dan kekuatan logam. Secara umum, semakin keras logam, semakin rendah kemudahan pemesinannya. Prinsip ini juga berlaku untuk aluminium.
Baja memiliki rentang kekerasan Brinell yang lebih tinggi (80 dan 600) dibandingkan aluminium (sekitar 15). Secara serupa, baja memiliki kekuatan tarik dan yield yang lebih tinggi dibandingkan aluminium. Oleh karena itu, baja lebih kuat namun kurang mudah dipesenini.
Pemesinan Baja vs. Aluminium: Kecepatan
Karena aluminium lebih ringan daripada baja, pemesin dapat bekerja padanya dengan kecepatan yang lebih tinggi. Juga, aluminium pendingin lebih cepat daripada baja setelah dipanaskan. Ini berarti ada siklus produksi yang lebih lama saat memesini baja.
Pemesinan Baja vs. Aluminium: Biaya
Banyak kali, keputusan antara baja dan aluminium kembali pada biaya. Ini terutama ketika kedua bahan cocok untuk proyek tertentu. Meskipun ada berbagai macam dan grade logam ini, pemesinan baja CNC secara umum lebih mahal daripada aluminium.
Yang Harus Anda Pilih?
Faktor pertama yang harus Anda pertimbangkan adalah jenis produk yang Anda butuhkan. Baja akan lebih cocok untuk produk yang terpapar suhu tinggi karena titik leleh yang lebih tinggi. Di sisi lain, aluminium lebih cocok untuk bagian ringan, terutama jika konduktivitas penting.
Aplikasi Bagian Baja CNC
Bagian baja CNC hadir di banyak industri saat ini, termasuk industri medis, otomotif, dan elektronik. Secara lebih spesifik, pemesinan baja CNC berguna untuk alat medis, bagian mesin, tabung tekanan vakum, dan gigi roda.
Layanan Pemesinan Baja CNC di Wayken
Bagian baja CNC umum di beberapa industri saat ini. Sebelum pemesinan baja CNC, produsen harus menetapkan grade baja. Ini melibatkan penilaian berbagai properti dengan kebutuhan proyek. Setelah mempertimbangkan semua faktor, layanan pemesinan berkualitas sangat penting.
Di WayKen, kami memiliki ahli yang berdedikasi yang dapat menangani semua layanan pemesinan baja CNC Anda. Kami dapat menjamin presisi, kualitas, dan keterjangkauan komponen proyek Anda. Secara spesifik, kami menangani CNC steel milling, turning, grinding, EDM, dan wire EDM.
Unggah file CAD Anda hari ini untuk layanan dukungan satu-ke-satu, dan Anda akan mendapatkan respons dalam waktu 12 jam.
