Bagaimana Pemanasan Panas Meningkatkan Performa dan Ketahanan Logam
Mesin CNC adalah proses manufaktur pengurangan yang menggunakan alat pemotongan untuk menghapus material dari blok padat, mengungkap bentuk bagian akhir. Untuk membuat proses mesin lebih mudah dan menciptakan bagian akhir yang unggul, logam yang digunakan harus dapat dikerjakan. Juga, properti material bagian logam dapat ditingkatkan setelah proses mesin selesai. Itulah di mana perawatan panas hadir. Berikut adalah semua yang perlu Anda ketahui tentang cara melakukan perawatan panas logam dan manfaat terpenting dari perawatan panas.
Proses perawatan panas
Proses perawatan panas melibatkan pemanasan logam hingga mikrostrukturnya berubah dan kemudian memelihara logam dalam kondisi tersebut (merendam) sebelum pendinginnya untuk mengeras material. Berapa lama Anda merendam logam tergantung pada proses perawatan panas yang Anda gunakan, logam mana yang Anda gunakan, dan ukuran bagian Anda. Semakin lama waktu rendaman, semakin besar perubahan mikrostruktur, yang akan mempengaruhi properti mekanis logam.
Tingkat pendinginan dan kondisi sekitar juga dapat mengubah struktur dan properti logam. Sementara larutan garam dapat pendinginkan logam paling cepat, Anda juga dapat menggunakan minyak, air, paksa udara, atau tungku.
Perawatan panas dapat diterapkan selama proses manufaktur, memberikan bagian properti awal, perantara, atau akhir. Saat memesin bagian CNC, Anda mungkin menerapkan perawatan panas sebelum memulai proses mesin, karena ini dapat mengurangi waktu eksekusi dan membuat logam lebih dapat dikerjakan. Dalam kasus lain, Anda mungkin menerapkan perawatan panas pada logam setelah pemesinan untuk membuatnya lebih keras dan lebih tahan lama.
Perawatan panas CNC umum
Analing
Dilakukan untuk mengurangi kekerasan logam dan meningkatkan duktilitasnya, proses analing melibatkan pemanasan dan rendaman logam pada suhu kritis sebelum pendinginnya. Ini membantu melegakan stres internal dan membuat logam kurang mungkin pecah atau retak saat dimesin. Anda dapat menggunakan beberapa teknik analing, seperti analing penuh, analing rekristal, analing parsial, dan analing akhir untuk mencapai properti akhir yang diinginkan.
Normalizing adalah teknik analing lain yang melibatkan pemanasan logam dan kemudian pendinginnya pada suhu ruang dengan kecepatan yang jauh lebih cepat dari analing typikal. Setelah logam mencapai 40 °C lebih panas dari suhu kritis atasnya, itu akan direndam sebelum pendinginnya di udara. Normalizing melegakan stres internal yang disebabkan oleh quenching, cetakan, atau pengelasan untuk mencegah kegagalan logam, yang memperkuat logam dan menghasilkan biji ferritik kecil, halus, dan berukuran seragam.
Case hardening
Untuk mengeras bagian eksternal tanpa mengubah interiornya, Anda dapat menggunakan proses case hardening. Case hardening, juga dikenal sebagai face hardening atau surface hardening, menciptakan bagian yang kurang rapuh dan lebih dapat dikerjakan daripada metode lain yang meningkatkan kekerasan di seluruh logam. Salah satu bentuk case hardening melibatkan pemanasan logam Anda dalam lingkungan kaya karbon (karburisasi), karena ini meningkatkan kekuatan permukaan logam dan konten karbon.
Precipitation hardening
Precipitation hardening atau aging menciptakan logam yang kuat dan ringan, menjadikannya pilihan populer untuk perawatan panas komponen untuk industri penerbangan luar angkasa. Jika Anda memiliki logam yang dapat diukir, Anda dapat memanaskannya ke suhu tinggi, quenching, dan memanaskannya ke suhu lebih rendah untuk periode yang panjang untuk menyebarkan presipitasi secara merata di seluruh struktur biji logam dan meningkatkan kekuatan serta kekerasannya.
Stress relieving
Mesin CNC, forming, rolling, dan straightening semuanya dapat menyebabkan stres membangun di dalam bagian, yang dapat melemahkannya dan mengurangi kualitas keseluruhannya. Stress relieving akan menghapus stres sisa dan meningkatkan properti mekanis bagian tanpa mengubah struktur atau kekerasannya. Proses ini melibatkan pemanasan logam ke suhu tepat di bawah batas kritis bawahnya. Proses pendinginan selalu lambat, sehingga memungkinkan untuk menciptakan bagian yang seragam dengan properti mekanis yang konsisten.
Quenching and tempering
Perawatan panas dua bagian ini meningkatkan kekerasan, duktilitas, dan ketahanan logam berbasis besi. Saat quenching, logam dipanaskan ke suhu tinggi, mengubah struktur kristalnya dari ferrit menjadi austenit dan memungkinkannya untuk menyerap lebih banyak karbon. Logam kemudian akan dengan cepat pendingin untuk mengunci perubahan mikrostruktur. Karena quenching menciptakan bagian yang sangat keras, biasanya dilakukan setelah mesin CNC.
Untuk mengurangi kekrauhan, melegakan stres internal, dan meningkatkan ketahanan serta properti mekanis bagian, Anda kemudian dapat tempering logam dengan memanaskannya ke suhu sedang yang di bawah titik kritisnya.
Manfaat perawatan panas logam
Apa yang dilakukan perawatan panas pada logam? Perawatan panas logam dapat secara besar meningkatkan kekuatannya, yang menjadikan perawatan panas pilihan populer di antara produsen di industri otomotif dan penerbangan luar angkasa. Sayangnya, saat Anda meningkatkan kekuatan suatu material, Anda juga dapat akhirnya mengurangi ketawannya dan meningkatkan kekrauhaannya. Untuk memastikan logam Anda tidak menjadi terlalu rapuh, Anda mungkin perlu melakukan analing atau tempering bagian Anda untuk melegakan stres internal. Setelah prosedur stress-relieving, logam yang telah dipanaskan panas Anda akan jauh lebih mudah untuk dikerjakan dan dimesin.
Plus, dengan menerapkan perawatan panas pada alloy logam, Anda dapat memodifikasi mikrostruktur atau komposisi kimia logam untuk mengubah daya tahan korosinya, magnetisme, ketahanan, konduktivitas panas, dan konduktivitas listrik. Anda bahkan dapat memasukkan bagian logam melalui banyak perawatan panas untuk mencapai performa yang diinginkan.
Perawatan panas logam dengan bantuan Fast Radius
Dengan melakukan perawatan panas logam Anda, Anda dapat menciptakan bagian logam yang lebih kuat, kurang rapuh, dan lebih mudah dimesin. Anda bahkan dapat meningkatkan properti listrik logam Anda dengan perawatan panas. Namun, beberapa perawatan panas lebih baik dari yang lain tergantung pada material, jadi melakukan riset Anda sangat penting. Saat memilih perawatan panas yang tepat untuk bagian Anda, pertimbangkan jenis logam yang Anda gunakan dan properti yang Anda inginkan milikinya. Anda juga dapat bekerja sama dengan mitra manufaktur yang terpercaya untuk menentukan metode perawatan panas terbaik untuk kebutuhan Anda.
Di Fast Radius, tim insinyur dan desainer yang berpengalaman kami dapat membantu Anda memutuskan metode perawatan panas mana yang paling cocok untuk proyek Anda. Plus, kami akan memberikan dukungan menyeluruh untuk keseluruhan jalannya produksi Anda. Hubungi kami hari ini untuk memulai proyek berikutnya Anda.
