Memilih Bahan Alat Potong yang Tepat untuk Performa Pemesinan Optimal
Industri mekanik sangat bergantung pada alat potong dalam proses pemesinan. Bentuk workpiece, hasil permukaan, dan properti lainnya secara langsung ditentukan oleh bahan alat dan desainnya. Alat yang dirancang dengan baik menggunakan bahan yang sesuai akan memberikan hasil permukaan yang lebih baik dan akurasi tinggi.
Ciri-ciri terpenting dari sebuah alat potong adalah:
- Memiliki kekakuan panas (hot hardness) yang tinggi.
- Resistensi aus terhadap aus yang tinggi.
- Ketawalan dan kekerasan yang tinggi.
- Konduktivitas termal yang tinggi.
- Alat bekerja pada suhu tinggi saat pemotongan, jadi harus memiliki koefisien ekspansi termal yang rendah.
- Kekuatan yang tinggi.
- Koefisien gesekan rendah dan stabil secara kimiawi.
Bahan Alat Potong:
Bahan teknik yang paling umum digunakan dalam pembuatan alat adalah:
Alat Baja Carbon:
Baja Carbon banyak digunakan untuk memesan material lunak seperti Magnesium, Aluminium, Kayu, dan lain-lain. Bahan ini mengandung karbon, silikon, dan magnesium sebagai komponennya. Material ini digunakan untuk membuat bor tangan, palang sempit, tap, dies, sekam, dll. Kecepatan pemotongannya sekitar 10 mm dan suhu tertinggi di mana dapat bekerja adalah 200 – 250 derajat Celsius.
High Speed Steel (HSS):
High speed steel adalah bahan alat yang sangat umum, merupakan paduan baja tungsten, Kromium, dan Vanadium. Mengandung 18% Tungsten, 4% Kromium, dan 1% Vanadium. Material ini dapat dipertekan dalam minyak, udara, atau garam. Memiliki ketawalan tertinggi. Kecepatan pemotongannya sekitar 30 – 50 mm. Dapat bekerja hingga 650 derajat Celsius.
Berdasarkan komposisi material, dapat dibagi menjadi dua jenis utama.
- Baja jenis tungsten di mana tungsten digunakan sebagai elemen paduan utama.
- Baja jenis molibdenum di mana tungsten diganti sebagian atau sepenuhnya oleh molibdenum. Lebih murah dibanding baja jenis tungsten dan memiliki ketawalan yang lebih besar pada tingkat kekerasan yang sama.
Stellite:
Stellite adalah paduan non ferrous dengan kobalt, kromium, tungsten, molibdenum, dan boron. Kobalt digunakan sekitar 38 – 53 persen, kromium 30 – 33 persen, tungsten sekitar 10 – 20 persen, dan kandungan karbon sekitar 1 – 3 persen. Material ini memiliki properti menengah antara HSS dan carbide ter simen. Kecepatan pemotongannya sekitar 50 – 80 mm. Suhu kerja tertinggi sekitar 900 derajat Celsius.
Bahan alat ini sebagian besar digunakan untuk pemesinan kasar pada kecepatan dan laju makan yang relatif tinggi dan dapat memesan material yang lebih sulit seperti baja tegangan tinggi, baja karat tahan, dan baja tahan panas.
Alat Carbide Ter simen:
Dibuat dengan teknik metalurgi bubuk. Dalam material ini, kobalt bertindak sebagai bahan pengikat. Material ini dapat dibagi menjadi tiga tipe.
- Tungsten carbide lurus dengan kobalt sebagai pengikat.
- Tungsten carbide dengan kobalt sebagai pengikat dan memiliki persentase besar karbida titanium, tantalum, niobium, dan columbium, dll.
- Titanium carbide dengan nikel atau molibdenum sebagai bahan pengikat.
Kecepatan tertinggi di mana dapat bekerja sekitar 60-200 mm dan batas suhu kerja hingga 1000-1200 derajat Celsius.
Semua karbida ketika selesai sangat rapuh dan lemah dalam resistensi terhadap beban pukul dan beban kejutan. Itulah sebabnya getaran sangat berbahaya untuk alat karbida.
Keramik:
Alat ini adalah kombinasi silikon carbide dan aluminium oksida. Juga dibuat dengan metalurgi bubuk. Tidak dapat bekerja pada kecepatan rendah. Bahan alat ini memiliki resistensi aus yang sangat tinggi dan lebih keras dibandingkan alat carbide ter simen. Digunakan khusus untuk memesan besi cor dan baja tegangan tinggi dengan kecepatan pemotongan yang lebih tinggi dibandingkan alat carbide ter simen. Suhu kerja tertinggi sekitar 1400 derajat Celsius. Kecepatan pemotongannya sekitar 300 – 600 mm.
Cermets:
Kombinasi keramik dengan logam dikenal sebagai cermets. Material ini memiliki refraktorinya tinggi dari keramik dan ketawalan tinggi serta resistensi kejutan termal dari logam. Kombinasi biasa adalah aluminium oksida dengan logam (W, Mo, Boron, Ti, dll.) dalam jumlah 10 persen.
Diamond:
Diamond adalah bahan alat paling keras yang dikenal di bumi. Memiliki konduktivitas termal yang baik, ekspansi termal rendah, dan koefisien gesekan rendah. Kecepatan pemotongannya sekitar 1500 – 2000 mm. Digunakan untuk memesan material keras seperti karbida keras, nitrida, dll. Sebagian besar digunakan untuk memesan material non ferrous.
Cubic Boron Nitride:
Ini adalah material kedua keras setelah diamond. Bukan material alami. Terdiri dari atom nitrogen dan boron. Memiliki kekerasan tinggi dan konduktivitas termal tinggi. CBN stabil secara kimiawi dan digunakan sebagai pengganti diamond untuk memesan baja. Sebagian besar digunakan sebagai abrasif dalam roda gerinda. Kecepatan pemotongan tertinggi sekitar 600 – 800 mm.
UCON:
Ini adalah bahan pemotongan baru. Komponennya adalah columbium 50 persen, titanium 30% dan tungsten 20%. Memiliki kekerasan tinggi, ketawalan tinggi dan resistensi kejutan yang luar biasa. Digunakan terutama untuk material pemotongan baja dan tidak cocok untuk memesan besi cor, baja karat tahan, dan super alloys yang mengandung Ni, Co, dan Ti sebagai bahan dasar. UCON memberikan peningkatan kecepatan pemotongan 60 persen dibandingkan dengan tungsten carbide.
Coronite:
Ini adalah bahan pemotongan baru yang propertinya terletak di antara HSS dan carbide ter simen. Material ini terdiri dari butir halus TiCN yang terdistribusi merata dalam material baja yang dapat diperlakukan panas. Digunakan untuk menghasilkan bor ukuran kecil dan menengah serta gerinda frais. Juga digunakan untuk teknologi komposit dan pelapisan. Digunakan terutama sebagai bahan inti untuk HSS atau baja spring.
Itu tadi tentang bahan alat potong yang paling umum digunakan di industri mekanik. Jika ada pertanyaan mengenai artikel ini, tanyakan melalui komentar. Jika suka artikel ini, jangan lupa untuk membagikannya di jaringan sosial Anda. Langganan situs web kami untuk artikel informatif lainnya. Terima kasih telah membaca.
