Mengoptimalkan Pemesinan CNC:Proses &Desain Perlengkapan untuk Komponen Berdinding Tipis

Desain proses dan perlengkapan untuk pemesinan komponen berdinding tipis dalam operasi CNC memerlukan perencanaan yang cermat untuk mencegah deformasi, menjaga presisi, dan memastikan efisiensi. Komponen ini banyak digunakan di industri dirgantara, otomotif, dan elektronik. Namun, kekakuannya yang rendah dan dindingnya yang tipis membuatnya rentan terhadap deformasi, permukaan terkelupas, dan tanda getaran.

Jika desain proses atau perlengkapan tidak memadai, produksi batch yang berkesinambungan dan stabil tidak dapat dicapai, bahkan jika beban pemotongan dikurangi dan waktu pemesinan diperpanjang. Artikel ini membagikan solusi proses dan perlengkapan untuk studi kasus pemesinan berdinding tipis yang nyata, sehingga memberikan wawasan praktis.

Tantangan dalam Pemesinan Komponen Berdinding Tipis

Rakitan berdinding tipis, seperti casing drone dan penutup elektronik, biasanya memiliki ketebalan dinding di bawah 2 mm. Mereka mengurangi berat dan meningkatkan manajemen termal pada produk jadi. Namun, kurangnya kekakuan struktural selama pemesinan CNC sering mengakibatkan ketidakstabilan dalam dimensi perakitan, penyelesaian permukaan yang buruk, dan deformasi lokal atau keseluruhan.

Deformasi Setelah Pemesinan

Bagian berdinding tipis cenderung bengkok karena tekanan alat atau gaya penjepit. Bahkan gaya pemotongan yang kecil pun dapat merusak area yang tidak didukung, menyebabkan dinding tertekuk dan defleksi pahat selama pemesinan. Risikonya sangat tinggi ketika memproses fitur di dekat tepi tipis atau rongga berlubang.

Tanda Obrolan Permukaan

Karena massa dan kekakuannya yang rendah, komponen berdinding tipis mudah bergetar selama pemesinan kecepatan tinggi. Hal ini dapat menyebabkan tanda-tanda patah di permukaan, keausan pahat yang semakin cepat, dan akurasi dimensi yang buruk.

Kasus Praktis:Wadah Paduan Aluminium Rokok Elektrik

Di sini, kami melihat pemesinan wadah rokok elektrik berbahan paduan aluminium, dan menjelaskan pengaruh dinding tipis dan toleransi ketat terhadap produksi.

Spesifikasi Produk

• Bahan:AL6063-T6
• Dimensi:92,8 × 40,8 × 22,8 mm
• Ketebalan Dinding:0,9–1,5 mm
• Volume Produksi:1000 buah

Persyaratan Pemesinan

• Jarak perakitan adalah ≤0,1 mm antara permukaan biru tua depan/belakang dan komponen lainnya.
• Lekuk snap-fit berbentuk T di dinding bagian dalam harus lulus uji jatuh sejauh 3 meter tanpa terlepas setelah perakitan.
• Permukaan memerlukan sandblasting 200 grit yang diikuti dengan anodisasi, dan tidak boleh ada tanda pahat atau pola getaran di area yang terlihat.

Tantangan Pemrosesan

• Bagian dinding 0,9–1,2 mm merupakan area perakitan dengan komponen struktur lainnya. Jadi ketika mengalami deformasi, sulit untuk mempertahankan jarak bebas rakitan sebesar 0,1 mm yang diperlukan.
• Area periferal merupakan permukaan tampak Kelas A yang harus bebas dari cacat, namun keseluruhan struktur berongga kurang kaku, terutama di bagian tengah, di mana kemungkinan besar akan terjadi masalah defleksi dan getaran alat pemotong.
• Kekakuan dinding yang lemah juga mempengaruhi konsistensi dimensi snap-fit, sehingga dapat mengganggu kinerja uji jatuh.

Masalah dengan Solusi Pemesinan Konvensional

Benda kerja menggunakan bahan profil, dengan kelonggaran pemesinan yang sama ditambahkan ke permukaan dinding yang perlu diproses. Meja putar sumbu 3+2 pertama kali digunakan untuk mengerjakan struktur depan dan sekitarnya. Setelah bagian dipotong, CNC 3 sumbu digunakan untuk memproses struktur terbalik.

Keuntungan dari solusi ini adalah prosesnya yang “singkat”, karena hanya memerlukan dua langkah. Namun kelemahan dan keterbatasannya juga jelas:

Keterbatasan Pendekatan

• Meskipun meja putar lima sumbu 3+2 menyediakan kemampuan pemesinan multi-permukaan, meja ini hanya dapat mengerjakan satu produk dalam satu waktu.
• Di sebagian besar bengkel pemesinan, jumlah mesin 5 sumbu jauh lebih kecil dibandingkan mesin 3 sumbu. Oleh karena itu, terbatasnya ketersediaan mesin 5 sumbu untuk operasi batch membuat peningkatan kapasitas produksi sulit dilakukan.
• Selain itu, semua tantangan pemesinan komponen berdinding tipis, yang disebutkan sebelumnya, masih terjadi dalam pendekatan ini. Tanpa kualitas, kemampuan pengiriman tidak dapat dijamin.

Solusi Pemesinan yang Dioptimalkan

1. Urutan Pemesinan yang Dioptimalkan

Urutan pemesinan disesuaikan menjadi:

• CNC1 (3 sumbu untuk struktur depan)
• CNC2 (4 sumbu untuk struktur samping)
• CNC3 (3 sumbu untuk struktur terbalik)

2. Memperkuat Bagian Kosong

Tiga rusuk penguat ditambahkan di dalam rongga berongga pada blanko, membentuk struktur sambungan tipe jembatan untuk memberikan dukungan kuat selama pemesinan eksternal.

3. Lubang Perlengkapan yang Telah Dibor Sebelumnya

Untuk memberikan posisi pengencangan batang pengikat pada perlengkapan silinder, lubang berbentuk labu telah dibor terlebih dahulu di tengah bagian kosong, yang juga meningkatkan tingkat otomatisasi operasi pengangkatan perlengkapan.

4. Pemisahan Bagian yang Aman

Setelah CNC3 menyelesaikan pemesinan sisi terbalik, permukaan perlengkapan yang diberi tanda merah memberikan posisi dan titik dukungan ke dalam yang didistribusikan di sekeliling keliling.

Ketika benda kerja perlu dipisahkan dari benda kerja, dua silinder beroperasi:satu menahan area skrap sementara yang lain menopang bagian yang sudah jadi. Hal ini memastikan bagian akhir tidak bergerak dan alat tidak rusak akibat potongan selama pemisahan.

5. Meningkatkan Efisiensi Produksi

Operasi pemesinan yang semula dilakukan pada mesin lima sumbu 3+2 kini dibagi antara CNC1 (tiga sumbu) dan CNC2 (empat sumbu). Hal ini secara signifikan meningkatkan kapasitas pengiriman dalam jumlah kecil, dengan output harian mencapai 300% dari level sebelumnya.

Komponen struktural berdinding tipis sulit untuk diproses karena kekakuan dan sensitivitasnya yang rendah terhadap getaran. Dengan geometri yang beragam, setiap bagian sering kali memerlukan pendekatan khusus.

Dengan mengintegrasikan pengoptimalan profil, perencanaan proses, dan desain perlengkapan, artikel ini membagikan solusi praktis yang memastikan kualitas pemesinan dan pengiriman batch kecil yang andal.

WayKen menawarkan layanan pemesinan CNC untuk komponen logam dan plastik, termasuk struktur berdinding tipis. Melalui peralatan canggih, proses yang dioptimalkan, dan kontrol kualitas yang ketat, tim kami memastikan akurasi dan konsistensi, membantu pelanggan beralih dengan lancar dari pembuatan prototipe ke produksi dalam jumlah kecil dengan hasil yang dapat diandalkan.