Aluminium vs. perkakas baja

Perkakas, atau perkakas mesin, mengacu pada proses membangun berbagai jenis komponen dan mesin yang diperlukan untuk manufaktur. Perkakas dapat dibagi menjadi dua kategori besar — ​​lunak dan keras.

Perkakas lunak adalah pendekatan hemat biaya untuk perkakas yang ideal untuk produksi volume rendah. Banyak produsen menggunakan perkakas lunak untuk membuat prototipe dan membuat unit uji karena proses ini menawarkan waktu tunggu yang singkat dan perputaran pesanan yang cepat. Plus, itu kompatibel dengan berbagai macam bahan. Namun, alat lunak cenderung cepat aus, sehingga tidak masuk akal untuk produksi volume tinggi.

Perkakas keras, di sisi lain, adalah metode perkakas yang lebih disukai untuk produksi volume tinggi. Alat keras lebih mahal daripada alat lunak, tetapi dibuat untuk bertahan dan membayar sendiri seiring waktu. Logam dari mana mereka dibuat benar-benar lebih keras, menghasilkan cetakan yang lebih kuat dan tangguh yang dapat membuat jutaan bagian dengan presisi dan akurasi tinggi. Aluminium dan baja masing-masing adalah bahan yang paling umum digunakan untuk perkakas lunak dan keras, dan keduanya membawa manfaat unik pada proses pencetakan injeksi.

Berikut adalah perbedaan utama antara perkakas aluminium dan baja, plus kapan harus menggunakan satu sama lain.

Mengapa pemilihan bahan penting

Untuk insinyur dan tim produk, memilih bahan yang tepat untuk alat mereka sama pentingnya dengan memilih bahan yang tepat untuk keseluruhan proyek. Alat yang dibuat dengan baik yang terbuat dari bahan yang tepat menghasilkan proses manufaktur yang lancar.

Insinyur harus mempertimbangkan ukuran produksi dan kecepatan produksi terlebih dahulu karena faktor-faktor ini merupakan pertimbangan utama dalam menentukan bahan perkakas yang sesuai. Setelah itu, para insinyur dapat mulai memikirkan kualitas spesifik yang mereka inginkan pada alat mereka, seperti ketahanan aus atau kemampuan untuk mengakomodasi desain yang rumit. Setelah opsi material dikurangi, para insinyur harus memilih material yang memenuhi jumlah kriteria maksimum dengan biaya serendah mungkin.

Kasus untuk perkakas baja

Dalam hal daya tahan, perkakas baja melampaui perkakas aluminium dengan selisih yang lebar. Baja menawarkan kekuatan yang unggul dan mampu menahan penggunaan berulang selama bertahun-tahun, menjadikannya pilihan terbaik untuk produksi volume tinggi. Alat baja yang dirancang dengan baik dan dirawat dengan baik dapat menghasilkan jutaan suku cadang tanpa rusak. Dengan demikian, biaya per bagian menurun seiring dengan peningkatan kuantitas.

Kekuatan Steel juga memungkinkan desainer untuk mengeksplorasi aplikasi yang lebih luas dan menjadi kreatif. Bila suatu suku cadang memerlukan fitur yang kompleks, sangat kecil, atau presisi — fitur seperti dinding yang tidak seragam atau rongga cetakan sempit yang biasanya mendorong batas praktik terbaik desain cetakan injeksi — cetakan baja menghasilkan hasil yang lebih baik. Bahan ini lebih mampu mempertahankan bentuknya dengan adanya geometri yang kompleks.

Juga, baja dapat digunakan dengan resin canggih yang diperkuat dengan kaca, serat, atau aditif lainnya. Logam yang lebih lunak seperti aluminium lebih rentan terhadap goresan dan erosi dari aditif, yang dapat berdampak negatif pada permukaan alat.

Kelemahan paling signifikan dari perkakas baja adalah biaya — cetakan baja umumnya membutuhkan biaya di muka yang tinggi. Selain itu, cetakan baja membutuhkan waktu hingga tujuh kali lebih lama untuk dipanaskan dan didinginkan dibandingkan cetakan aluminium, yang memperpanjang waktu siklus.

Kasus untuk perkakas aluminium

Baja tahan lama, tetapi aluminium menawarkan keuntungan berharga lainnya. Perkakas aluminium lebih hemat biaya daripada perkakas baja karena berbagai alasan. Pertama-tama, biaya investasi awal lebih rendah — cetakan aluminium biasanya berharga sekitar $ 1.500 — dan para insinyur akan mendapatkan nilai yang lebih baik untuk produksi volume rendah. Selain itu, karena bahan ini ideal untuk desain cetakan sederhana, para insinyur juga dapat menghemat waktu dan biaya pembuatan. Dalam 15 hari atau kurang, para insinyur dapat membuat cetakan aluminium dan menyelesaikan proses produksi mereka.

Perkakas aluminium juga memberi para insinyur lebih banyak pilihan daripada baja dalam hal manufaktur. Cetakan baja terkenal sulit untuk dimodifikasi atau diperbaiki karena bahannya sangat kuat, dan, untuk perubahan desain yang lebih besar, para insinyur sering kali harus memulai kembali dengan cetakan yang sama sekali baru jika terjadi kesalahan produksi. Aluminium lebih lembut dan lebih mudah diperbaiki, ditambah pembuangan panasnya yang unggul mengurangi jumlah komponen yang ditolak karena tanda susut, lengkung, dan tenggelam.

Namun, perkakas aluminium memang memiliki keterbatasan. Aluminium tidak tahan lama seperti baja dan cetakan cenderung aus setelah beberapa ribu siklus produksi. Hal ini dapat menyebabkan ketidaksesuaian di bagian yang harus dilengkapi kembali, yang menaikkan biaya. Hal lain yang perlu diperhatikan adalah, saat membuat perkakas dengan aluminium, pemilihan tekstur cukup terbatas karena kepadatan material yang rendah.

Atasi perkakas dengan Radius Cepat

Insinyur harus mempertimbangkan perkakas baja jika mereka perlu memproduksi setidaknya 50.000 bagian yang sangat detail dan memiliki dana untuk berinvestasi dalam cetakan mahal yang akan mereka gunakan di masa mendatang. Perkakas aluminium layak dipertimbangkan untuk produksi volume rendah dan bagi mereka yang mencari alternatif baja yang lebih cepat dan hemat biaya. Seperti biasa, tim produk harus meluangkan waktu untuk meneliti bahan perkakas untuk memastikan mereka membuat keputusan terbaik untuk proyek mereka.

Mitra manufaktur berpengalaman seperti Fast Radius, dapat membantu insinyur dan tim produk mempertimbangkan pilihan mereka dan memilih metode perkakas terbaik untuk menjalankan produksi mereka. Tim ahli teknologi, insinyur, dan desainer kami siap untuk merampingkan proses pengembangan produk — mulai dari pembuatan ide dan pembuatan prototipe hingga pasca produksi dan pemenuhan, lebih cepat dari yang Anda kira. Hubungi kami hari ini untuk mendapatkan penawaran.

Untuk mempelajari cara memilih bahan terbaik untuk pembuatan aditif, cetakan injeksi plastik, dan banyak lagi, lihat panduan bahan kami yang lain di pusat sumber daya Radius Cepat.

Siap membuat suku cadang Anda dengan Radius Cepat?

Mulai kutipan Anda