Logam Potong Chip Dijelaskan: Jenis, Pembentukan, dan Pengaruh pada Machining
Dalam proses pemotongan logam dalam berbagai bentuk dan ukuran, terjadi kehilangan material dalam bentuk chip. Berbagai proses pemotongan menghasilkan produksi berbagai jenis chip. Oleh karena itu dalam artikel ini, saya akan menunjukkan berbagai jenis chip yang dapat ditemukan saat memproses berbagai materi.
Apa itu Chip dalam Proses Pemotongan Logam?
Untuk memberikan logam pada bentuk dan ukuran yang diinginkan, logam ekstra dihapus dari permukaan logam menggunakan berbagai alat dan teknik mesin. Logam yang dihapus dan berubah bentuk ini disebut Chip.
Sebelum memasuki chip secara mendalam, mari kita lihat terminologi dasar yang digunakan selama pemotongan logam.
Rake face:
Ini adalah permukaan alat pemotong yang digunakan.
Rake angle:
Ini adalah sudut antara rake face dan normal ke permukaan pemesinan.
Rake angle yang lebih tinggi memastikan pemotongan yang lebih baik dan mengurangi gaya pemotongan juga.
Namun, dapat ditingkatkan dalam batas tertentu karena mengurangi cadangan logam yang tersedia di rake alat dan demikian mengurangi kekuatan tooltip serta disipasi panas melalui alat.
Harus berurutan 15 derajat dan dapat nol atau negatif jika diperlukan.
Clearance Angle:
Ini adalah sudut antara bagian bawah alat (flank face) dan permukaan yang diproses.
Clearance angle diberikan agar alat tidak menggosok atau merusak permukaan logam.
Ini meningkatkan gaya pemotongan dan demikian digunakan berurutan 5-6 derajat.
Ini juga disebut relief angle.
Chips Formation:
Ketika alat bersentuhan dengan permukaan logam, kompresi elastis dan kemudian kompresi plastis dari permukaan logam yang bersentuhan dengan rake face alat terjadi. Ini mengembangkan geser dan akhirnya yielding atau fracture mulai terjadi.
Akhirnya, logam yang berubah bentuk atau chip mengalir di atas permukaan alat dan dihapus.
Chip akan dihapus dan berubah bentuk lebih lanjut karena gesekan, tergantung pada kondisi pemotongan.
Jenis chip dalam Pemotongan Logam:
Terdapat tiga jenis chip dasar dalam proses pemotongan logam:
Continuous Chips
Discontinuous Chips
Continuous Chips with Built-up Edges (BUE).
#1 Continuous chips:
Ketika chip yang terbentuk selama operasi pemotongan tanpa jeda semacam itu chip disebut continuous chips. Chip ini terbentuk ketika material duktil dipotong, contohnya steel.
Alasan terbentuknya Continuous chips:
Kecepatan pemotongan harus tinggi: Untuk terbentuknya continuous metal chips, diperlukan bahwa kecepatan pemotongan atau cutting velocity harus tinggi. Jika kecepatan cukup tinggi material baru akan terpotong sebelum chip pecah.
Rake angle harus besar: Rake angle yang lebih besar akan membantu aliran metal chip yang mulus sehingga menciptakan continuous metal chips.
Material harus duktil: Duktilitas material adalah salah satu faktor paling penting dalam produksi continuous chips. Semakin tinggi duktilitas, semakin banyak continuous chips yang dihasilkan.
Koeefisien gesekan harus rendah sebanyak mungkin: Jika koefisien gesekan tinggi akan ada sejumlah besar panas yang dihasilkan yang akan membuat material rapuh dan tidak cocok untuk continuous chips yang dihasilkan.
Depth of cut: Kedalaman pemotongan untuk menghasilkan continuous chips harus rendah. Jika kedalaman pemotongan lebih banyak cenderung pecahnya chip. Efek continuous chips dan finishing permukaan yang lebih baik. Akibat kedalaman pemotongan yang kecil dan cutting velocity tinggi finishing permukaan yang diperoleh adalah luar biasa dalam kasus continuous chips.
Konsumsi daya rendah: Koefisien gesekan rendah dan penggunaan pelumas menyebabkan kurang daya yang dikonsumsi selama proses pemotongan logam dalam kasus continuous chips.
Umur alat yang lebih baik: Umur alat pemotong meningkat karena material duktil, gesekan lebih rendah, dan pelumas digunakan.
#2 Discontinuous chips:
Ketika terjadi pecahan atau fracture chip dalam proses pemotongan logam maka jenis chip semacam itu disebut discontinuous chips. Chip ini terbentuk ketika material rapuh seperti cast iron, dipotong.
Alasan terbentuknya Discontinuous Chips:
Kecepatan pemotongan rendah: Kecepatan pemotongan rendah menyebabkan chip pecah sebelum alat pemotong maju. Ini menyebabkan produksi discontinuous chips.
rake angle rendah: Rake angle rendah mendorong chip keluar daripada melengkungnya sehingga menghasilkan discontinuous chips.
Material rapuh digunakan: Berbeda dengan material duktil, material rapuh memiliki tendensi untuk pecah sehingga terjadi terbentuknya discontinuous chips.
Gaya gesekan tinggi: Seperti yang dibahas sebelumnya gaya gesekan tinggi menyebabkan produksi panas yang membuat material menjadi rapuh, sebagai hasilnya terjadi terbentuknya discontinuous chips.
Kedalaman pemotongan lebih besar: Semakin meningkatnya kedalaman pemotongan ketebalan material yang dihapus juga meningkat. Ketebalan material yang meningkat menyebabkan pecahnya sehingga menghasilkan terbentuknya discontinuous chips.
Efek Discontinuous Chips:
Penghapusan material yang lebih besar: Jumlah material yang lebih besar dihapus dalam pembentukan discontinuous chips, ini membantu ketika ada selisih ukuran yang besar antara workpiece dan dimensi yang diperlukan.
Umur alat yang lebih lama pada kecepatan rendah: rake angle rendah membantu meningkatkan umur alat pada kecepatan rendah.
Chip mudah dibuang: Discontinuous chips mudah ditangani dan dibuang, karena ukuran kecil dan dapat dengan mudah diisi ke dalam beberapa wadah untuk dibuang atau didaur ulang.
#3 Continuous Chip with Built-up Edge (BUE):
Ini adalah jenis continuous chip yang terbentuk ketika gesekan antara alat dan workpiece sangat tinggi. Akibat gesekan dan suhu yang tinggi, sejumlah kecil material terlekat pada chip.
Alasan terbentuknya BUE:
Suhu tinggi: Alasan utama terbentuknya built-up edge adalah karena suhu berlebih. Karena suhu sangat tinggi (lebih dari titik leleh logam) sejumlah logam terlekat menyebabkan built up pada chip. Alasan lainnya bertanggung jawab untuk suhu tinggi.
Gesekan yang sangat tinggi: Alasan utama peningkatan suhu relatif terhadap alat dan workpiece adalah gesekan tinggi, yang pada gilirannya menjadi alasan utama yang bertanggung jawab untuk terbentuknya built-up edge.
Kurangnya coolant: Faktor lain yang bertanggung jawab untuk peningkatan suhu adalah kurangnya penggunaan coolant. Coolant yang digunakan biasanya adalah campuran minyak dan air.
Tipe material: Untuk terbentuknya continuous chip diperlukan bahwa material harus duktil. Oleh karena itu dalam material duktil terjadi terbentuknya built-up edge.
Rake angle kecil: Rake angle kecil adalah salah satu faktor yang menyebabkan terbentuknya built-up edge. Ini karena diperlukan untuk terbentuknya continuous chips.
Efek Continuous Chips with Built-up Edges:
Umur alat yang lebih lama: Umur alat meningkat karena chip yang terbentuk melindungi alat dari suhu tinggi sehingga meningkatkan umur alat.
Finishing permukaan kasar: Terjadi terbentuknya permukaan kasar karena kehadiran built-ups pada permukaan kerja.
Konsumsi daya yang meningkat: Akibat rake angle kecil dan kedalaman pemotongan yang besar konsumsi daya meningkat.
Ringkasan:
Dalam proses pemotongan logam, tiga jenis chip terbentuk. Pembentukan continuous chips memberikan finishing permukaan yang luar biasa yang memiliki dampak positif pada workpiece.
Pembentukan discontinuous chips memiliki dampak positif dan negatif pada workpiece. Pembentukan continuous chip with built-up edges memiliki dampak terutama negatif pada workpiece.
