Tiga logam lunak yang perlu dipertimbangkan untuk pemesinan CNC

Logam keras alami seperti tungsten dan kromium cukup langka di industri manufaktur. Faktanya, sebagian besar logam secara alami lunak, secara relatif, tetapi dibuat cukup kuat untuk pembuatan dengan menambahkan paduan atau menekuk, meregangkan, atau memalu material.

Logam lunak nonferrous (kurang besi) dapat dengan mudah dipotong dan mudah dikerjakan dengan mesin, hanya dengan sedikit perlakuan panas pasca-proses yang diperlukan. Logam lunak yang paling umum untuk permesinan CNC adalah paduan tembaga, dan aplikasi umum termasuk pembuatan perhiasan, pelapisan, dan saluran listrik. Aluminium sering mengisi peran yang sama dalam permesinan CNC seperti logam lunak ini, tetapi aluminium cukup banyak digunakan untuk menjamin percakapannya sendiri.

Logam lunak kompatibel dengan sejumlah proses manufaktur, tetapi insinyur dan tim produk sering kali membuat suku cadang dengan logam lunak melalui pemesinan CNC. Inilah semua yang perlu diketahui tim produk tentang pengerjaan mesin dengan tembaga, perunggu, dan kuningan, tiga logam lunak teratas yang ada di pasaran saat ini.

1. Tembaga

Tembaga C101 juga unik karena sifat antimikrobanya — pengujian yang dilakukan oleh Badan Perlindungan Lingkungan menemukan bahwa 355 paduan tembaga, termasuk C101, membunuh lebih dari 99,9% bakteri dalam waktu dua jam setelah kontak.

Untuk alasan itu, tembaga umumnya ditemukan di titik kontak tinggi di industri medis seperti rel tempat tidur, wastafel, keran, dan perangkat keras toilet. Aplikasi populer lainnya termasuk kabel listrik, elektromagnet, dan papan sirkuit dalam industri semikonduktor.

Meskipun tembaga tahan korosi di sebagian besar lingkungan laut dan industri, tembaga dapat terkorosi oleh halogen, sulfida, dan larutan berbasis amonia. Selain itu, C101 sangat rentan terhadap penggetasan hidrogen pada suhu tinggi karena kandungan oksigennya yang tinggi.

Spesifikasi mekanis:

• Kekuatan tarik maksimum:310-380 MPa
• Modulus elastisitas:125 – 135 GPa
• Elongasi putus:6-25%
• Kekerasan:27 HV
• Konduktivitas termal:390 – 398 W/(m⋅°C)

2. Kuningan

Misalnya, paduan kuningan yang mengandung seng 32-39% cenderung memiliki kemampuan pengerjaan panas yang baik tetapi kemampuan pengerjaan dingin yang buruk. Insinyur dan tim produk harus mencatat kandungan seng paduan kuningan sebelum membuat keputusan akhir.

Banyak tim produk bekerja dengan 360 Brass karena memiliki kekuatan tarik yang baik dan ketahanan korosi alami. Selain itu, bahan ini sangat mudah dikerjakan, dapat dilas, dan tidak akan menyebabkan keausan yang tidak semestinya pada mesin CNC.

Namun, bahan ini memiliki kekurangan. Ketika kuningan bersentuhan dengan amonia atau larutan berbasis amonia, kuningan menjadi rentan terhadap retak korosi tegangan. Dalam kebanyakan kasus, keterbatasan ini dapat diatasi dengan anil selama pasca-pemrosesan. Dari sudut pandang keuangan, kuningan adalah salah satu logam lunak yang lebih mahal.

360 kuningan sangat ideal untuk aplikasi gesekan rendah dan biasa digunakan untuk membuat alat musik, komponen kunci, dan roda gigi. Karena kuningan memiliki kemiripan yang kuat dengan emas, kuningan juga memiliki berbagai aplikasi ornamen murni.

Spesifikasi mekanis:

• Kekuatan tarik tertinggi:140 MPa
• Elongasi putus:23%
• Kekerasan:Rockwell B35
• Kepadatan:0,307 lbs / cu. masuk.
• Suhu maksimum:1650 °F

3. Perunggu

Seperti kuningan, paduan perunggu terdiri dari dasar tembaga yang dikombinasikan dengan paduan lainnya. Timah adalah salah satu bahan tambahan yang paling umum. Sifat mekanik dan fisik perunggu berubah ketika fosfor, aluminium, mangan, silikon, dan bahan lainnya ditambahkan, yang harus diingat oleh para insinyur dan desainer.

642 perunggu ulet, tahan terhadap korosi, menyakitkan, dan kelelahan, dan memiliki kemampuan mesin tertinggi dari semua paduan kuningan dan perunggu. Juga, perunggu melebihi tembaga dalam hal kekuatan dan ketahanan korosi. Aplikasi umum untuk paduan perunggu termasuk alat musik, medali, aplikasi kelautan, dan aplikasi industri seperti busing pesawat di mana logam gesekan rendah diperlukan. Sayangnya, perunggu mahal untuk dikerjakan karena kandungan tembaganya yang tinggi.

Spesifikasi mekanis:

• Kekuatan tarik 517-621 MPa
• Modulus elastisitas:16.000 ksi
• Modulus kekakuan:6.000 ksi
• Kepadatan:0,278 lb/in3 pada 68 °F
• Konduktivitas listrik:8% IACS pada 68 °F

Memilih bahan yang tepat untuk pekerjaan itu

Logam lunak menawarkan banyak sifat menguntungkan untuk bagian mesin CNC. Mereka umumnya mudah dikerjakan, tahan korosi secara alami, dan sangat cocok untuk berbagai aplikasi di seluruh industri. Khususnya dengan kuningan dan perunggu, insinyur dan tim produk harus memastikan untuk memeriksa ulang kandungan paduan logam lunak ini, karena menambahkan elemen tambahan pasti akan memengaruhi sifat mekanik dan fisik bagian akhir.

Untuk insinyur dan tim produk, memilih bahan yang paling cocok untuk proyek tertentu adalah salah satu keputusan terpenting yang harus mereka buat selama proses pengembangan. Tim produk harus melakukan uji tuntas untuk memastikan mereka mencapai hasil yang diinginkan, dan mitra manufaktur dan desain ahli seperti Fast Radius dapat membantu.

Fast Radius adalah one-stop-shop untuk inovasi manufaktur. Tim kami yang berpengalaman dapat membantu insinyur dan tim produk memastikan pilihan material mereka akan memenuhi semua persyaratan penting — pada titik harga dan garis waktu yang sesuai untuk mereka. Mari kita membuat hal-hal baru menjadi mungkin, bersama-sama. Hubungi kami hari ini.

Nantikan angsuran berikutnya dalam seri keluarga material CNC! Sementara itu, lihat panduan pemilihan bahan lainnya untuk proses seperti pencetakan injeksi dan pencetakan 3D di pusat pembelajaran Radius Cepat.