5 Tren CNC Machining Esensial yang Perlu Diperhatikan Tahun 2021

Computer numerical control (CNC) machining, proses manufaktur subtratif yang menggunakan kontrol komputerisasi dan mesin alat untuk menghapus lapisan material dan menghasilkan bagian yang diinginkan, adalah salah satu teknik manufaktur yang paling banyak digunakan. Namun, sebenarnya didasarkan pada teknologi yang dikembangkan pada abad ke-18.

Awalnya industrialisasi pada pertengahan abad ke-18 melihat pelopor teknologi CNC machining. Namun, belum sampai Perang Dingin teknologi ini diotomatisasi dan metode CNC machining sepenuhnya terwujud. Akhirnya, pada tahun 1952, Richard Kegg mengembangkan "Cincinnati Milacron Hydrotel," yang dianggap sebagai mesin milling CNC modern pertama.

Teknologi milling CNC terus berkembang dan menemukan aplikasi baru setiap tahun seiring dengan teknologi komputer dan manufaktur yang berkembang pesat. Dan di tengah gangguan termasuk boom teknologi "canggih" dan pandemi COVID-19 (dan dampak berkelanjutannya pada perilaku konsumen), produsen semakin mencari cara untuk meningkatkan produktivitas dan fleksibilitas sambil mengurangi biaya.

Tantangan ini memerlukan adopsi luas teknologi baru, beberapa di kemungkinan besar akan melekat secara luas dalam industri dalam tahun mendatang. Lima tren ini di horizon — dan hampir pasti akan membentuk arah CNC machining pada tahun 2021.

1. Sumbu lebih banyak untuk penghematan biaya yang lebih besar

Mesin CNC tradisional memiliki gerakan linier di tiga sumbu. Sementara banyak mesin kini mencakup tempat tidur yang bergerak, pusat milling 3-sumbu tetap diam sementara pemotong itu sendiri bergerak. Biasanya, dengan mesin 3-sumbu, tempat tidur bergerak linier di dua sumbu sementara spindel mentranslasikan ke atas dan ke bawah di sumbu ketiga. Mesin 4-sumbu memungkinkan pemotongan yang lebih rinci dengan menggabungkan sumbu rotasi.

Biasanya, rotary keempat dipasang pada meja mesin, dan bagian dipasang pada wajah rotary keempat. Ini membuat mesin 4-sumbu cocok untuk manufaktur peralatan medis dan bagian dengan geometri kompleks.

Akhirnya, mesin 5-sumbu mewakili puncak kemampuan milling. Mesin ini memungkinkan mikromesin, dan mampu menghasilkan potongan yang sangat rinci dengan kecepatan yang tidak tertandingi. Mereka terdiri dari tiga sumbu linier dan dua derajat kebebasan rotasi. Sementara mesin CNC 4- dan 5-sumbu telah tersedia secara komersial selama sejumlah tahun, baru dalam waktu dekat mereka menjadi terjangkau secara keuangan bagi banyak produsen.

Apalagi, mesin CNC lama dapat di-retrofit untuk mencakup lebih banyak sumbu; dengan menambahkan trunnion yang memungkinkan kemiringan dan rotasi yang lebih besar, mesin 3-sumbu dengan mudah dapat menjadi mesin 5-sumbu. Ini meningkatkan kemampuan mesin, memungkinkan lebih banyak operasi dengan lebih sedikit setup.

Mengingat bahwa setiap setup memerlukan operasi, material, waktu, dan potensi kesalahan tambahan, lebih sedikit setup berterjemah secara langsung menjadi penghematan biaya. Pada saat yang sama, proliferasi mesin multi-sumbu menurunkan harga secara keseluruhan untuk mesin CNC yang lebih kecil, membuat praktik milling lebih mudah diakses untuk operasi kecil dan hobi.

2. Solusi universal untuk tooling

Fixtur vakum atau plate vakum, yang digunakan untuk menahan proyek yang sulit dijamin atau mungkin mudah merubah bentuk, secara tradisional dibuat khusus untuk setiap proyek. Akibatnya, mereka telah cukup mahal, dan sebagian besar tim manufaktur cenderung menghindari menggunakannya kecuali jika benar-benar diperlukan.

Namun, perkenalan basis universal seperti Pierson SmartVac dan sistem workholding UV Blue Photon telah memungkinkan untuk mengonfigurasi satu bagian secara khusus untuk banyak operasi. Sebagai alternatif turnkey terhadap fixtur khusus, alat-alat ini memungkinkan untuk membuat sebagian bagian dengan sebagian kecil dari biaya yang sebelumnya diperlukan.

Matrix Innovations menciptakan solusi serupa dalam bentuk soft jaws universal, yang juga dapat disesuaikan dan digunakan untuk operasi berulang. Bersama, vacuum table dan soft jaws yang dapat digunakan ulang membuatnya jauh lebih terjangkau untuk menyelesaikan proyek CNC machining yang kompleks.

3. Penggunaan robotika yang meningkat

Sementara robot telah lama digunakan dalam CNC machining, baru dalam waktu dekat robot kolaboratif, atau "cobots," yang telah melihat adopsi luas. Cobots, berbeda dengan robot industri, dirancang untuk bekerja secara dekat bersama pekerja manusia. Mereka diprogram untuk bekerja secara intuitif, dan bahkan dapat diajari operasi yang dimaksudkan dengan gerakan manual.

Adopsi cobot berkembang pesat karena kemajuan dalam sistem visi robotika. Sama seperti mobil Tesla memiliki sistem visi yang dapat mengenali mobil dan pejalan kaki, sistem visi dapat dipasang pada cobot, mengajarinya untuk melihat, mengenali, mengambil, dan meletakkan bagian di bengkel mesin.

Karena robot ini memiliki kebutuhan pemrograman dan pelatihan yang minimal, mereka sangat serbaguna dan jarang memerlukan investasi waktu yang signifikan di awal. Diperkirakan teknologi ini akan membantu membuat pekerja lebih produktif sambil juga mengurangi biaya dalam jangka panjang dengan mengurangi kemungkinan kesalahan manusia. Selanjutnya, seiring dengan kemampuan pembelajaran mesin yang semakin terintegrasi ke dalam sistem robotika, beberapa pakar memprediksi bahwa cobot akan menjadi mitra tempat kerja yang lebih efektif di masa depan yang dekat.

4. Kemajuan dalam pelatihan tenaga kerja

Produsen peralatan semakin menginstal viewer 3D CAD ke dalam platform mesin standar mereka. Layar ini bertindak sebagai panduan visual utama untuk setup dan progresi operasi, dan bahkan dapat dikonfigurasi untuk menyertakan video pemecahan masalah.

Integrasi software ini dalam peralatan CNC machining akan membantu produsen tidak hanya meningkatkan pelatihan tenaga kerja tetapi juga meningkatkan efektivitas dan efisiensi karyawan yang ada. Apalagi, meskipun teknologi ini datang dengan biaya awal yang tinggi, kemungkinan besar akan meningkatkan penghematan biaya dalam jangka panjang dengan mengurangi kesalahan operator.

5. Kemajuan dalam software CAD/CAM

Hanya dalam lima hingga sepuluh tahun terakhir, CAD/CAM semakin demokratis. Software, yang sebelumnya terlalu mahal, kini tidak hanya lebih terjangkau tetapi juga lebih mudah diakses, intuitif, user-friendly, dan canggih. Software CAD/CAM yang ditingkatkan ini memungkinkan efisiensi dan akurasi yang ditingkatkan — serta alur kerja yang lebih inovatif.

Apalagi, software CAD/CAM menawarkan integrasi yang tak terhitung dengan platform mesin, software definisi berbasis model (MBD), sistem viewing 3D, dan banyak lagi. Integrasi ini mengurangi kemungkinan kesalahan pengguna dan meningkatkan aksesibilitas software CAD/CAM.

Masa depan CNC machining

Perkembangan ini dalam CNC machining janji akan membuat teknologi ini lebih mudah diakses dan lebih andal pada tahun 2021 dan seterusnya. Apalagi, seiring dengan tren-tren ini membuatnya lebih mudah dan lebih murah untuk menyelesaikan proyek khusus dengan cepat, CNC machining akan memberikan ketangkasan yang lebih besar dari sebelumnya — keunggulan kompetisi utama seiring dengan harapan konsumen yang semakin tinggi yang mendorong kenaikan manufaktur on-demand.

Bagi tim produk yang ingin memanfaatkan perkembangan terbaru dalam CNC machining, atau untuk meningkatkan operasi CNC machining yang ada, tidak ada mitra yang lebih baik dari Fast Radius. Di Fast Radius, tujuan kami adalah membantu pelanggan mencapai hasil yang konsisten dan unggul, dan tim insinyur serta desainer yang terampil kami bekerja dengan setiap pelanggan untuk memberikan dukungan yang tidak tertandingi selama setiap tahap proses pengembangan produk. Kami menjamin bahwa setiap pelanggan puas dengan kualitas, biaya, dan waktu produksi bagian mereka. Hubungi kami hari ini untuk mempelajari lebih lanjut.

Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang CNC machining, injection molding, dan layanan lainnya kami di pusat sumber daya Fast Radius. Di sana, Anda juga akan menemukan profil berbagai material dan proses manufaktur.