3 Hal Yang Membuat Logam Presisi Tepat

Apa itu "logam presisi"?

Dalam dunia permesinan logam, orang sering mencari apa yang mereka sebut logam presisi. Tapi apa sebenarnya artinya itu?

Tergantung pada aplikasinya, istilah presisi dapat dikaitkan dengan sejumlah karakteristik:

• Ketepatan dimensi logam
• Ketepatan komposisinya
• Ketepatan kinerja logam.

Lalu, apa yang penting untuk dipertimbangkan tentang logam presisi untuk produk atau kebutuhan manufaktur Anda sehubungan dengan karakteristik penting ini?

Dimensi Logam Presisi

Bagi pelanggan kami, dimensi adalah fokus utama dalam hal logam presisi. Faktanya, di Metal Cutting, di mana toleransi pemotongan kami yang sangat ketat dapat menghasilkan nilai Cpk/Ppk yang tinggi, metode kami memberikan tingkat presisi dimensi yang sebenarnya mungkin lebih besar dari yang dibutuhkan pelanggan.

Secara umum, dimensi dan biaya yang tepat sangat berkorelasi, di mana presisi yang lebih tinggi disertai dengan label harga yang lebih tinggi. Itu karena untuk mencapai dimensi yang tepat biasanya memerlukan mesin yang memiliki toleransi paling ketat, dibuat dari komponen dengan toleransi paling ketat

Apalagi untuk mendapatkan hasil akhir dari mesin ini membutuhkan pengalaman bertahun-tahun dan operator terbaik. Oleh karena itu, biaya mesin dan tenaga kerja — dan, pada akhirnya, biaya logam presisi dengan dimensi toleransi paling ketat — tinggi.

Apakah presisi laser sepadan dengan biayanya?

Salah satu contoh yang bagus adalah pemrosesan laser. Meskipun dapat serbaguna dan presisi, menghasilkan toleransi yang ketat dan garitan kecil, pemotongan laser umumnya lambat dan mahal, terutama untuk pemotongan 2 sumbu.

Meskipun laser berdaya besar dapat membuat pemotongan lebih cepat, dengan melakukan itu laser menghasilkan permukaan akhir yang kasar dan zona terpengaruh panas yang dalam — mungkin bukan hasil yang Anda cari dalam dimensi logam presisi.

Untuk pemotongan laser tabung, bagian dalam tabung harus dilapisi dengan cairan anti-percikan dan bahan harus dipotong laser satu per satu, yang keduanya meningkatkan waktu produksi dan menambah biaya.

Apakah hanya 3D?

Contoh lain dari trade-off antara biaya dan dimensi adalah manufaktur 3D. Di sini, proses laser sintering bergantung pada sejumlah variabel, termasuk:

• Ukuran titik laser
• Ukuran mikron dari bubuk logam
• Interval ketinggian langkah "lift" yang menyajikan bubuk segar untuk disinter laser

Pada hari-hari awal laser sintering, gradasi ini — terutama interval ketinggian tangga elevator — cukup besar dibandingkan dengan mesin bubut dan penggilingan gaya Swiss yang canggih pada era yang sama.

Jadi, meskipun metode 3D dapat menambahkan fitur logam yang tidak dapat dicapai melalui pengurangan menggunakan pemesinan konvensional, produk akhirnya secara mengejutkan terlihat kasar. Ini karena resolusi pencetakan 3D awal yang relatif buruk.

Sementara ketepatan interval, ukuran bubuk, dan ukuran laser sangat ditingkatkan dalam sintering laser logam langsung saat ini, beberapa dari pertukaran dasar tersebut tetap ada.

Misalnya, ada beberapa kemajuan luar biasa dalam mengecilkan ukuran titik laser. Namun, seiring dengan ini, ada peningkatan waktu yang dibutuhkan untuk membangun bagian tambahan.

Itu membuat harga suku cadang lebih tinggi — dan contoh lain di mana presisi yang lebih tinggi berkorelasi dengan biaya yang lebih tinggi.

Selain itu, dengan sifat sintering dan tantangan anil, laser sintering bahan seperti tungsten masih dalam proses.

Sementara beberapa kemajuan telah dibuat — misalnya, dalam menguji sifat tungsten cetak 3D untuk digunakan dalam perisai radiasi medis dan pencitraan nuklir — keberhasilan tetap sulit dipahami untuk saat ini.

Komposisi Logam Presisi

Ada banyak logam dan paduan rekayasa yang komposisinya membuatnya “tepat”.

Salah satu contoh yang terkenal adalah paduan nikel titanium. Pertama kali populer digunakan pada masa itu untuk membuat bingkai kacamata, NiTi (atau Nitinol) adalah yang memberi bingkai memori bentuk dan elastisitas super — memungkinkan bingkai kokoh untuk tahan ditekuk dan kembali ke bentuk semula.

Saat ini, NiTi digunakan secara luas untuk tubing di industri perangkat medis. (Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang NiTi dan bahan tabung perangkat medis lainnya di buku putih gratis kami.)

Contoh lain adalah elemen tungsten, yang membutuhkan komposisi yang tepat untuk mencapai tujuan kinerja yang diinginkan dan sangat spesifik

Misalnya, untuk operasi pengelasan otomatis berkecepatan tinggi yang memerlukan konduktivitas termal dan listrik tingkat tinggi serta kekerasan yang unggul, Metal Cutting menawarkan elektroda berkinerja tinggi yang terbuat dari tungsten murni.

Elemen tungsten dan NiTi dengan rapi menggambarkan dikotomi dasar dalam komposisi kimia logam presisi:yaitu, kemurnian vs. resep. Untuk beberapa aplikasi, logam presisi adalah elemen murni, seperti elemen tungsten. Tetapi untuk aplikasi lain, ini adalah campuran yang membutuhkan resep khusus.

Resepnya akan bervariasi, tetapi hasilnya harus tepat.

Pengujian kemurnian dilakukan dengan logam presisi murni dan yang berasal dari resep, menentukan jumlah titik desimal kemurnian (misalnya, 99,95% hingga 99,99%) dan persentase bahan yang tepat (misalnya, 55% nikel menurut beratnya).

Misalnya, NiTi adalah campuran khusus yang bervariasi menurut pabrikan dan tidak pernah benar-benar merupakan campuran 50/50 nikel dan titanium.

Faktanya, meskipun harus ada spesifikasi ASTM untuk semua logam, ada pengecualian dan NiTi adalah contohnya:Tidak ada spesifikasi ASTM untuk itu. Bahkan logam "murni", seperti titanium murni, dapat memiliki berbagai resep (pada dasarnya paduan) dan tersedia dalam berbagai tingkatan.

Contoh bagus lainnya adalah baja tahan karat, yang sering dicampur dengan logam lain. Pabrikan yang berbeda memproduksi baja tahan karat merek mereka sendiri yang unik menggunakan resep rahasia yang membutuhkan ketelitian.

Dengan cara yang sama bahwa tidak semua selai kacang sama — bahkan ketika mereka menggunakan bahan yang sama — tidak semua baja tahan karat sama. Setiap resep harus memenuhi persyaratan pengujian kemurnian untuk rasio bahan tertentu, disatukan secara konsisten dan berulang kali, untuk menghasilkan logam presisi.

Kemurnian juga dapat menentukan hasil.

Dalam bisnis kami, elemen tungsten murni kami diminati untuk digunakan dalam lampu proyektor. Ini masih digunakan dalam aplikasi seperti proyektor kecil, portabel, mandiri yang terkadang digunakan oleh pebisnis untuk menampilkan presentasi dari laptop atau komputer notebook ke layar.

Unit kecil ini membutuhkan lampu yang sangat kuat, dan elemen tungsten yang digunakan harus sangat murni untuk mencapai tingkat kinerja tersebut.

Metal Cutting memiliki 99,999% bubuk tungsten murni, yang bila dijual dalam bentuk batang menghasilkan 99,99% elemen tungsten murni. Kemurnian yang sedikit berkurang ini (<100%) disebabkan oleh sejumlah kecil pengotor dari peralatan pemrosesan.

Kinerja Logam Presisi

Performa mungkin terkait erat dengan komposisi logam. Misalnya, logam baru dapat ditemukan atau paduan yang dirancang khusus untuk menghasilkan kinerja tertentu. Contoh yang baik adalah NiTi, anak poster untuk memori bentuk, paduan super-elastis.

Aplikasi yang membutuhkan kinerja titik leleh tinggi dari tungsten — seperti, yang terkenal, bola lampu pijar — membutuhkan elemen tungsten paling murni. Jika tidak, materi tidak akan berfungsi dengan benar dan akan gagal sebelum waktunya.

Kinerja logam juga dapat dipengaruhi oleh proses produksi. Misalnya, proses pembentukan logam menjadi bentuk yang diinginkan, seperti kawat, mengubah kekerasan material.

Itu berarti jika kekuatan tarik tertentu diperlukan untuk tujuan akhir, cara kawat diproduksi perlu disesuaikan — mungkin menambahkan proses anil untuk mempertahankan kinerja tarik yang diperlukan.

Logam presisi lain yang digunakan untuk kinerjanya adalah magnesium, yang bersama dengan besi, seng, dan mangan banyak digunakan dalam perangkat medis karena sifatnya yang dapat diserap secara hayati.

Sementara kita mungkin membayangkan bahwa kinerja berkaitan dengan pesawat ruang angkasa, satelit, dan proses serta peralatan berenergi tinggi lainnya yang kompleks, mungkin tidak ada aplikasi yang lebih penting daripada memastikan magnesium yang digunakan dalam stent bioabsorbable dibuat dengan tepat dan akan terdegradasi dengan aman di dalam tubuh sebagai dirancang.

Tentukan apa presisi adalah untuk Anda kebutuhan manufaktur.

Karakteristik terpenting dari logam presisi — hal yang membuat logam tertentu menjadi presisi — akan bervariasi tergantung pada aplikasi dan tujuan produksi Anda.

Baik penekanan Anda pada dimensi (seperti yang ada di sini di Metal Cutting), komposisi, atau kinerja, Anda dapat membantu memastikan hasil terbaik dan mengoptimalkan kemampuan manufaktur dengan menyusun spesifikasi suku cadang Anda dengan cermat.