Perlakuan Panas Untuk Bagian Mesin CNC
Ada banyak cara untuk mengubah sifat logam dan responsnya terhadap pemesinan presisi . Salah satu metode tersebut adalah perlakuan panas. Perlakuan panas mempengaruhi berbagai aspek logam, termasuk kekuatan, kekerasan, ketangguhan, kemampuan kerja, kemampuan bentuk, keuletan dan elastisitas. Ini juga mempengaruhi sifat fisik dan mekanik logam, sehingga mengubah penggunaan logam atau mengubah pekerjaan logam di masa depan. Perubahan ini terjadi karena perubahan struktur mikro dan terkadang komposisi kimia bahan
Di sini, kami mempelajari dengan cermat perlakuan panas terkait paduan logam yang paling umum digunakan dalam pemesinan CNC dan bagaimana perlakuan panas ini memengaruhi suku cadang dalam pemesinan presisi.
Apa itu Perlakuan Panas?
Banyak fasilitas produksi CNC standar menggunakan perlakuan panas. Produsen dapat mengubah kekuatan, plastisitas, dan ketahanan korosi komponen jadi dengan memilih untuk menyertakan proses perlakuan panas.
Perawatan ini melibatkan pemanasan paduan logam ke (biasanya) suhu ekstrim dan kemudian pendinginan di bawah kondisi yang terkendali untuk mengubah keadaan fisik atau sifat mekanik material. Suhu bahan dipanaskan, waktu untuk mempertahankan suhu ini, dan laju pendinginan sangat mempengaruhi sifat fisik akhir dari paduan logam.
Bagian dari proses desain dan rekayasa adalah untuk menentukan sifat fisik apa yang diperlukan untuk bagian tersebut, dan untuk memilih logam terbaik untuk memenuhi persyaratan ini. Perlakuan panas paduan logam sebelum atau setelah pemrosesan dapat sangat meningkatkan sifat fisik utama. Perlakuan panas meningkatkan kekerasan, kekuatan, atau kemampuan kerja logam.
Jenis Perlakuan Panas
Anil
Annealing adalah proses perlakuan panas di mana material dipanaskan sampai suhu kritis dan kemudian didinginkan secara perlahan. Proses anil mengubah struktur fisik material, membuatnya lebih lembut dan lebih ulet.
Annealing adalah metode perlakuan panas di mana logam seperti aluminium, tembaga, baja, perak, atau kuningan dipanaskan hingga suhu tertentu dan dipertahankan pada suhu tersebut selama periode waktu tertentu untuk mengalami transformasi, dan kemudian didinginkan dengan udara. Proses ini meningkatkan keuletan logam dan mengurangi kekerasan, membuat logam lebih mudah diproses. Tembaga, perak, dan kuningan dapat didinginkan dengan cepat atau lambat, sedangkan logam besi seperti baja harus selalu didinginkan secara bertahap agar anil dapat terjadi.
Annealing biasanya dilakukan setelah semua paduan logam terbentuk dan sebelum diproses lebih lanjut untuk melunakkannya dan meningkatkan kemampuan kerjanya, sehingga bahan yang lebih keras tidak mudah retak atau pecah. Jika tidak ada perlakuan panas lain yang ditentukan, sebagian besar bagian mesin CNC akan memiliki sifat material dalam keadaan anil.
Memperkuat
Tempering juga memanaskan bagian pada suhu yang lebih rendah dari anil, biasanya setelah pendinginan baja ringan (1045 dan A36) dan baja paduan (4140 dan 4240). Tempering dapat digunakan untuk mengubah kekerasan, keuletan dan kekuatan logam, yang biasanya membuatnya lebih mudah untuk diproses. Logam akan dipanaskan hingga suhu di bawah titik kritis karena suhu yang lebih rendah mengurangi kerapuhan sambil mempertahankan kekerasan.
Menghilangkan stres
Menghilangkan stres melibatkan pemanasan bagian ke suhu tinggi (tetapi lebih rendah dari anil), dan kemudian perlahan-lahan mendinginkan bagian tersebut. Biasanya digunakan setelah mesin CNC untuk menghilangkan tegangan sisa yang dihasilkan selama proses manufaktur. Dengan cara ini, suku cadang dengan sifat mekanik yang lebih konsisten dapat diproduksi.
Penghapusan stres adalah kondisi yang diperlukan untuk menghilangkan stres internal material dalam proses manufaktur sebelumnya. Jika tidak ada penghilang stres, bagian tersebut akan retak atau kehilangan toleransi selama penggunaan, yang pada akhirnya akan menyebabkan kerusakan bagian.
Memadamkan
Quenching melibatkan pemanasan logam ke suhu yang sangat tinggi dan kemudian melakukan langkah pendinginan yang cepat. Biasanya bahan direndam dalam minyak atau air atau terkena aliran udara dingin. Namun, tergantung pada sifat mekanik akhir yang dibutuhkan oleh bagian, polimer atau garam kadang-kadang digunakan. Pendinginan cepat "mengunci" perubahan mikrostruktur yang dialami material saat dipanaskan, menghasilkan kekerasan bagian yang sangat tinggi.
Bagian biasanya dipadamkan setelah pemesinan CNC sebagai langkah terakhir dalam proses manufaktur untuk mencapai kekerasan permukaan yang tinggi. Proses tempering kemudian dapat digunakan untuk mengontrol kekerasan yang dihasilkan. Misalnya, kekerasan baja perkakas A2 setelah pendinginan adalah 63-65 HRC, tetapi dapat ditempa hingga kekerasan antara 42 dan 62 HRC. Tempering dapat mengurangi kerapuhan suku cadang, sehingga memperpanjang masa pakai suku cadang (kekerasan 56-58 HRC untuk hasil terbaik).
Pengerasan Casing
Pengerasan casing adalah serangkaian perlakuan panas yang dapat menghasilkan kekerasan permukaan yang tinggi dari bagian-bagian sambil mempertahankan kelembutan di dalam bahan. Ini biasanya lebih baik daripada menambahkan kekerasan ke seluruh volume bagian (misalnya dengan pendinginan), karena bagian yang lebih keras juga lebih rapuh.
Karburasi adalah perlakuan panas pengerasan kasus yang paling umum. Untuk logam dengan kandungan karbon rendah (seperti baja), karbon tambahan harus disuntikkan ke permukaan, dan kemudian bagian tersebut dipadamkan untuk mengunci karbon dalam matriks logam, yang meningkatkan kekerasan permukaan baja dengan cara yang mirip dengan cara anodisasi meningkatkan kekerasan permukaan paduan aluminium .
Case hardening adalah proses yang biasanya digunakan sebagai langkah terakhir setelah part selesai dikerjakan. Kombinasikan panas tinggi dengan elemen dan bahan kimia lain untuk menghasilkan lapisan luar yang mengeras. Karena pengerasan membuat logam lebih rapuh, pengerasan permukaan berguna untuk aplikasi yang membutuhkan logam fleksibel dengan lapisan aus yang tahan lama.
Kapan Perlakuan Panas Diterapkan ?
Paduan logam dapat diberi perlakuan panas selama proses pembuatan. Untuk suku cadang mesin CNC, perlakuan panas berikut biasanya digunakan:
Sebelum pemesinan CNC: Jika diperlukan untuk memberikan tingkat standar paduan logam, penyedia layanan CNC akan langsung memproses suku cadang dari bahan stok. Ini biasanya merupakan pilihan terbaik untuk mengurangi waktu pengiriman.
Setelah pemesinan CNC: Perlakuan panas tertentu dapat secara signifikan meningkatkan kekerasan material, atau digunakan sebagai langkah akhir setelah pembentukan. Dalam kasus ini, kekerasan tinggi akan mengurangi kemampuan mesin material, sehingga perlakuan panas dilakukan setelah pemesinan CNC. Misalnya, ini adalah praktik standar saat suku cadang baja perkakas permesinan CNC.
Cara menentukan perlakuan panas dalam pesanan Anda
Saat menempatkan pesanan CNC, ada tiga cara untuk meminta perlakuan panas:
Berikan referensi standar manufaktur:
Banyak perlakuan panas telah distandarisasi dan digunakan secara luas. Misalnya, indikator T6 dalam paduan aluminium (6061-T6, 7075-T6, dll.) menunjukkan bahwa material tersebut telah dikeraskan secara presipitasi.
Tentukan kekerasan yang diperlukan:
Ini adalah metode umum untuk menentukan perlakuan panas dan pengerasan permukaan baja perkakas. Ini akan menunjukkan kepada pabrikan perlakuan panas mana yang perlu dia lakukan setelah pemesinan CNC. Misalnya, untuk baja perkakas D2, kekerasan biasanya 56-58 HRC.
Tentukan siklus perlakuan panas:
Ini membutuhkan pengetahuan metalurgi tingkat lanjut. Jika Anda memahami bagaimana perlakuan panas yang berbeda mempengaruhi logam, Anda dapat menentukan proses perlakuan panas yang diperlukan sehingga Anda dapat secara khusus memodifikasi sifat material aplikasi.
