Cara Memilih Bahan Terbaik untuk Proyek Pengolahan CNC Anda

Pengolahan CNC (Computer Numerical Control) adalah proses manufaktur tradisional yang serbaguna dan presisi tinggi yang ideal untuk jalur produksi menengah hingga tinggi volume bagian kompleks. Pengolahan CNC adalah proses pengurangan, yang berarti mesin mengupas padatan material untuk membuat bagian yang selesai — daripada menyetorkan material secara bertahap, seperti yang terlihat dalam metode manufaktur aditif. Dengan pengolahan CNC, produsen dapat dengan cepat memproduksi prototipe dan bagian yang tahan lama untuk aplikasi tertentu.

Pemilihan material adalah bagian yang sangat penting dari setiap proses manufaktur, tetapi insinyur dan tim produk harus menjadi sangat teliti ketika datang ke pemilihan material untuk pengolahan CNC. Karena proses ini kompatibel dengan berbagai macam material — dari logam hingga fiberglass hingga kayu — mudah untuk salah memilih material yang cukup untuk proyek tetapi tidak paling cocok. Dalam artikel ini, kita akan membahas pertimbangan kunci untuk pemilihan material pengolahan CNC dan memberikan tinjauan beberapa opsi umum.

Pertimbangan kunci untuk memilih material pengolahan CNC

Sebelum masuk ke detail pemilihan material, tim produk harus terlebih dahulu menilai persyaratan proyek mereka. Mulailah dengan mempertimbangkan empat pertanyaan ini:

1. Bagaimana bagian akan digunakan?

Insinyur harus mempertimbangkan penggunaan akhir bagian dan di mana akan digunakan, karena faktor ini akan memiliki dampak signifikan pada pemilihan material. Misalnya, baja stainless dan baja karbon keduanya cocok untuk pengolahan CNC, tetapi hanya baja stainless yang secara alami tahan korosi. Memilih jenis baja yang salah di sini akan mengkompromikan ketahanan bagian. Regulasi FDA, FAA, serta regulasi spesifik industri lainnya juga harus menjadi prioritas utama.

2. Apakah bobot penting?

Jika bagian harus ringan — kebutuhan umum saat manufaktur untuk aplikasi otomotif dan penerbangan — ada banyak opsi logam dengan densitas rendah yang tersedia. Produsen juga dapat mempertimbangkan menggunakan plastik seperti ABS untuk menurunkan bobot jika mereka bersedia menyerahkan kekuatan.

3. Apakah bagian memerlukan kekuatan tinggi atau resistensi panas?

Kekuatan dapat diukur dengan banyak cara (kekuatan tarik, resistensi aus, dll.), jadi insinyur harus menentukan jenis kekuatan — dan seberapa besar pentingnya — yang diperlukan untuk bagian mereka. Parameter ini akan mempengaruhi ukuran kumpulan material yang viable. Secara serupa, persyaratan suhu akan mengecualikan beberapa material dari awal. Insinyur juga harus memikirkan apakah bagian mereka akan terkena fluktuasi suhu, karena hampir semua material mengembang atau menyusut sebagai respons terhadap perubahan suhu.

4. Apa anggaran proyek?

Biaya material hampir selalu mempengaruhi pemilihan material. Tujuan mayoritas tim produk adalah memilih material yang memaksimalkan properti material dan kinerja yang diinginkan sambil meminimalkan pengeluaran. Biaya material sangat penting ketika datang ke pengolahan CNC karena proses ini menghasilkan jumlah sisa material yang relatif besar. Beberapa material — seperti logam khusus — sangat mahal, yang dapat memiliki dampak besar pada efisiensi biaya seluruh proyek, mengingat output sisa material. Insinyur harus mengevaluasi anggaran mereka dengan hati-hati sebelum membuat keputusan akhir.

5 material pengolahan CNC umum

Karena setiap material — logam atau plastik — yang cukup keras untuk diproses dapat digunakan untuk manufaktur CNC, tim produk memiliki banyak pilihan. Daftar pendek ini memberikan gambaran cepat tentang beberapa material yang paling umum digunakan dalam manufaktur CNC saat ini.

1. Aluminium

Aloi aluminium mudah diproses dalam volume besar, memiliki rasio kekuatan terhadap bobot yang baik, dan konduktivitas termal dan listrik yang tinggi. Mereka juga secara alami tahan korosi. Aluminium 6061 adalah aloi aluminium untuk semua tujuan yang sering digunakan untuk pengolahan CNC. Biasanya ditemukan dalam bagian otomotif, bagian sepeda, barang olahraga, dan barang rekreasi lainnya. Material ini sangat mudah diproses; namun, dapat lebih mahal dari logam lainnya dan tidak tahan dengan baik dalam keberadaan air laut atau kimia tertentu. Aluminium 7075 adalah tingkat lebih tinggi dari 6061. Ideal untuk kerangka pesawat dan peralatan rekreasi berkinerja tinggi, ini adalah aloi aluminium yang paling kuat yang tersedia secara komersial.

2. Baja stainless

Aloi baja stainless kuat dan tahan terhadap distorsi, aus, dan korosi. Baja stainless 303 mengandung sulfur untuk kemampuan proses yang ditingkatkan, tetapi material ini memiliki sejumlah keterbatasan yang harus diingat oleh insinyur.

303 tidak dapat dibentuk dingin, dipanaskan, atau dielasi, dan perhatian khusus harus diberikan pada kecepatan/umpan dan ketajaman alat potong selama manufaktur CNC. Dikatakan, 303 membuat baut, baut, fitting non-kelas laut, poros, dan gigi gigi yang sangat baik.

Baja stainless 304 adalah baja non-magnetik untuk semua tujuan untuk pengolahan CNC yang dikenal karena kekerasannya. Mudah diproses dan tahan korosi seperti 303, tetapi dapat dielasi. 304 cocok untuk berbagai aplikasi konsumen dan industri, aksesori dapur, tangki dan pipa, arsitektur, dan lainnya. Baja stainless 316 bahkan lebih tahan korosi daripada 304 atau 303 berkat penambahan molibdenum. Kuat, dapat dielasi, dan salah satu sedikit baja stainless kelas laut.

Karena mustahil untuk membedakan baja stainless hanya dengan melihatnya, insinyur harus memastikan untuk menguji material baku untuk mengonfirmasi karakteristik baja yang mereka gunakan.

3. Baja karbon

Baja karbon 1045 adalah kelas rendah dari baja karbon. Produsen sering memproses dengan material ini karena lebih murah dari sebagian besar baja stainless tetapi lebih kuat dan lebih keras. 1045 mudah diproses, dapat dielasi, dan dapat dikeras atau dipanaskan untuk mencapai berbagai kekerasan.

Material ini ideal untuk baut, baut, gigi gigi, poros, batang penghubung, dan bagian mekanis kecil lainnya yang kuat. 1045 juga dapat digunakan untuk aplikasi arsitektur, tetapi harus diperlakukan permukaan untuk mencegah karat dan korosi.

4. Titanium

Dikenal karena kekuatan, kekerasan, dan resistensi korosi yang tinggi, titanium sering digunakan untuk memproduksi bagian untuk aplikasi penerbangan, militer, dan industri yang paling menuntut. Material ini juga biokompatibel dan cocok untuk digunakan dalam manufaktur alat medis.

Namun, titanium lebih mahal dari logam lainnya dalam bentuk komersialnya, tidak baik untuk diupas, dan adalah konduktor listrik yang buruk. Insinyur juga harus menyadari bahwa titanium sulit untuk diproses dan memerlukan alat potong khusus.

5. Nylon

Nylon adalah termoplastik serbaguna dengan geser rendah yang sering digunakan sebagai alternatif logam dalam bagian yang diproses CNC. Material ini kaku, kuat, tahan dampak, tahan kimia, tetapi dengan mengejutkan elastis. Nylon merespons aditif dan pengisi dengan baik, jadi insinyur dapat merasa bebas untuk memanipulasi material ini untuk mencapai properti yang diinginkan.

Aplikasi populer untuk nylon termasuk cetak listrik, komponen sistem bahan bakar, gigi gigi, kemasan makanan, kain, dan lainnya. Namun, nylon menyerap kelembaban dengan mudah, yang dapat berdampak negatif pada stabilitas dimensi bagian.

Mengakses saran pakar tentang pemilihan material

Ini bukan daftar yang ekstensif, tetapi jelas bahwa pengolahan CNC adalah proses manufaktur yang sangat serbaguna yang memerlukan evaluasi menyeluruh dari persyaratan proyek untuk memilih material yang paling cocok untuk bagian yang bersangkutan. Masih, mencapai keseimbangan ideal antara biaya, kualitas, dan waktu dapat menantang.

Dengan mitra manufaktur on-demand terpercaya seperti Fast Radius, pemilihan material menjadi mudah. Ahli manufaktur kami memiliki tahun pengalaman memandu tim produk melalui seluruh proses pengembangan dan produksi produk, dimulai dengan desain dan pemilihan material. Mari kita ciptakan sesuatu yang luar biasa bersama — hubungi kami untuk memulai.

Untuk pertimbangan kunci lebih lanjut dan panduan memilih material yang tepat untuk berbagai proses manufaktur, konsultasikan artikel terbaru lainnya di pusat pembelajaran Fast Radius.