Memilih Pemesinan CNC yang Tepat untuk Proyek Anda

Ada bukti bahwa pemesinan telah digunakan untuk membuat objek sejak beberapa ratus tahun sebelum Masehi, tetapi pemesinan CNC (Computer Numerical Control) sebagaimana yang kita ketahui dimulai pada abad ke-18, ketika uap digunakan untuk mengotomatisasi proses produksi. Pada akhir tahun 1940, peneliti di MIT mengembangkan sistem pemesinan yang dapat diprogram pertama, menggunakan kartu kertas berlubang (juga disebut teknologi kontrol numerik) untuk mengarahkan gerakan mesin. Boom komputasi digital pada pertengahan abad ke-20 merevolusi bidang manufaktur, akhirnya mengarah pada mesin CNC robotik canggih saat ini. 

Pemesinan CNC memungkinkan produsen untuk membuat bagian yang sangat akurat dengan kualitas konsisten dari hampir setiap bahan, termasuk logam, plastik, komposit, busa, dan bahkan kayu. Karena pemesinan CNC sangat terotomatisasi, ini menawarkan cara yang hemat biaya bagi produsen untuk mengeksekusi proyek kustom satu-satunya dan produksi volume menengah.

Dalam tulisan ini, kami akan memandu Anda melalui berbagai jenis pemesinan CNC, serta jenis mana yang paling cocok untuk bagian dan aplikasi tertentu.

Cara kerja pemesinan CNC

Sementara proses aditif seperti pencetakan 3D membuat bagian dari nol, pemesinan CNC adalah substraktif, berarti bekerja sebaliknya dengan secara bertahap menghapus bahan dari blok padat — disebut “blank” atau “workpiece” — untuk membuat produk jadi. Mesin CNC diarahkan melalui file desain digital, yang diterjemahkan menjadi instruksi tentang bagaimana perangkat harus memotong workpiece.

Menggunakan komputer untuk mengotomatisasi dan mengontrol proses pemesinan memberikan peningkatan produktivitas yang luar biasa bagi produsen. Karena beberapa mesin CNC dapat menggunakan file desain yang sama untuk membuat serangkaian potongan yang sama pada beberapa workpiece seragam, mereka dapat membuat bagian jauh lebih cepat daripada rekan manusia mereka.

Proses produksi yang sangat dapat direplikasi, pemesinan CNC telah memainkan peran fundamental di sektor manufaktur, dan sebagian besar bertanggung jawab untuk memungkinkan lahirnya prototyping cepat. Sebelum kawat berlubang dan teknologi kontrol numerik komputer ada, bagian harus diproses secara manual. Ini secara tidak terhindarkan menciptakan margin error yang besar dalam produk prototipe akhir, terutama ketika mesin digunakan untuk produksi manual skala besar. Pemesinan CNC merevolusi manufaktur dengan memperkenalkan efisiensi yang lebih besar ke dalam proses, memungkinkan prototyping cepat dan produksi skala besar dengan kualitas dan kecepatan yang seragam. 

Pemesinan CNC modern adalah proses manufaktur yang serbaguna yang menghasilkan bagian dengan presisi tinggi, sehingga berguna untuk menciptakan berbagai produk di berbagai industri. Ini mencakup segalanya dari rangka otomotif dan mesin pesawat hingga alat taman dan peralatan bedah.

Jenis mesin CNC

Ada dua jenis mesin CNC: 3-axis dan multi-axis. 

Pemesinan 3-Axis

Pemesinan 3-axis mencakup proses pemesinan CNC milling dan CNC turning, keduanya melibatkan memindahkan perangkat pemotong sepanjang tiga sumbu linear saat workpiece sedang dipotong (tiga sumbu yaitu kiri-kanan, depan-belakang, dan atas-bawah). 

Dengan mesin pemesinan CNC milling, workpiece diam saat alat pemotong atau bor berputar dengan kecepatan tinggi untuk menghapus bahan, menghasilkan bagian yang sangat akurat. Mesin-mesin ini mudah diprogram dan dioperasikan, dan dapat digunakan untuk membuat sebagian besar bagian dengan desain geometri sederhana. 

Namun, karena alat pemotong dan bor hanya dapat bergerak sepanjang tiga sumbu, beberapa desain atau area workpiece mungkin sulit diselesaikan atau dicapai. Memutar workpiece seringkali dapat menjadi solusi alternatif, tetapi beberapa putaran per bagian dalam proses milling dapat dengan cepat meningkatkan biaya produksi. 

Proses pemesinan CNC turning, di sisi lain, melibatkan memasang workpiece pada poros yang berputar dan menggunakan bubut untuk membentuk bagian. Bubut dapat menghasilkan bagian lebih cepat dan dengan biaya lebih rendah dibandingkan mesin pemesinan CNC milling, terutama saat digunakan untuk produksi volume tinggi, tetapi keterbatasan utamanya adalah hanya dapat digunakan untuk membuat bagian yang simetris rotasi. Ini mencakup bagian seperti baut, mangkuk, dan kaki kursi. 

Pemesinan Multi-Axis

Keluarga pemesinan CNC multi-axis mencakup tiga proses: pemesinan CNC milling 5-axis terindeks, pemesinan CNC milling 5-axis kontinu, dan pemesinan mill-turning dengan live tooling. 

Dibandingkan dengan pemesinan 3-axis, proses multi-axis memungkinkan kebebasan gerakan yang lebih besar selama proses milling dan turning. Dalam proses 3-axis, baik workpiece atau alat pemotong yang berputar (tetapi tidak keduanya), sedangkan proses 5-axis memungkinkan keduanya berputar dan bergerak sepanjang tiga sumbu linear. Sementara ini membuka peluang untuk menciptakan bagian yang lebih kompleks, mesin multi-axis lebih mahal dan memerlukan mesin serta operator spesialis. 

Pemesinan CNC milling 5-axis terindeks kadang-kadang disebut pemesinan CNC milling 3+2 karena selama proses pemesinan, alat pemotong hanya bergerak sepanjang tiga sumbu linear sementara workpiece memiliki dua derajat kebebasan rotatif. Keuntungan utama pemesinan milling 5-axis adalah workpiece tidak perlu diposisikan ulang secara manual antara operasi, memungkinkan penciptaan bagian dengan geometri rumit lebih cepat dan dengan akurasi yang lebih besar. 

Mesin pemesinan CNC milling 5-axis kontinu memungkinkan baik alat pemotong maupun workpiece untuk berputar dan bergerak secara bersamaan selama setiap operasi. Ini memungkinkan produsen untuk menciptakan geometri yang sangat rumit dengan permukaan “organik” yang halus yang tidak dapat direplikasi dengan akurasi yang setara menggunakan bentuk teknologi lain. Secara umum, ini adalah bentuk pemesinan CNC yang paling mahal per bagian. 

Pusat pemesinan mill-turning CNC menggabungkan elemen mesin bubut CNC dengan alat milling. Workpiece dipasang pada poros yang dapat berputar seperti bubut atau memegang workpiece diam pada sudut tertentu (mirip dengan cara kerja mesin pemesinan CNC milling 5-axis). Pasangan produktivitas tinggi dengan keahlian manufaktur geometris membuat proses ini ideal untuk menciptakan bagian seperti kompresor sentrifugal dan camshaft yang memiliki simetri rotasi yang cukup longgar.

Solusi manufaktur serbaguna dan hemat biaya

Sementara semua proses pemesinan CNC memungkinkan produsen untuk membuat bagian yang konsisten presisi dari berbagai bahan, jumlah sumbu pada mesin yang berbeda cocok untuk menciptakan jenis bagian tertentu. Misalnya, yang memiliki desain sederhana dapat dibuat dengan cepat dan terjangkau menggunakan sistem 3-axis, sementara mesin 5-axis terposisi dengan baik untuk menciptakan bagian yang geometris kompleks dengan kecepatan dan akurasi yang ditingkatkan.

Fast Radius adalah toko manufaktur digital one-stop, menawarkan kemampuan pemesinan CNC kelas terbaik bersama dengan suite lengkap layanan manufaktur lainnya. Tim insinyur kami siap membantu klien kami di setiap tahap proses manufaktur, dari desain dan prototipe hingga produksi massal dan pengiriman. Jika Anda siap memulai perencanaan pesanan — atau jika Anda hanya penasaran tentang bagaimana kami bekerja dan apa yang kami tawarkan — hubungi kami hari ini. 

Kunjungi pusat sumber daya kami untuk informasi lebih lanjut tentang rentang layanan manufaktur dan bahan produksi kami — termasuk ABS, polycarbonate, aluminium, kuningan, dan stainless steel.

Siap membuat bagian Anda dengan Fast Radius?

Mulai penawaran Anda