Pemesinan CNC Baja: 3 Teknik Pra- dan Prapemrosesan Penting

Untuk mengubah sifat baja dan membuat baja lebih mudah diproses, biasanya dilakukan perawatan dan proses tambahan sebelum pemesinan selesai. Melakukan perakitan bahan sebelum pemesinan meningkatkan waktu pemesinan dan meningkatkan aus alat, tetapi baja dapat dirawat setelah pemesinan untuk meningkatkan kekuatan atau kekejaman produk jadi. Berikut adalah 3 teknik pemrosesan umum untuk baja.

1. Perlakuan Panas

Perlakuan panas merujuk pada beberapa proses berbeda yang melibatkan manipulasi suhu baja untuk mengubah sifat materialnya.

Analing, digunakan untuk mengurangi kekejaman dan meningkatkan duktilitas, membuat baja lebih mudah dikerjakan. Proses analing secara perlahan memanaskan baja ke suhu yang diinginkan selama waktu tertentu. Waktu dan suhu yang diperlukan bergantung pada logam paduan tertentu dan menurun seiring dengan meningkatnya kandungan karbon. Akhirnya, baja secara perlahan didinginkan dalam tungku atau dielilingi oleh material isolasi.

Normalisasi, yang mengurangi stres internal dalam baja sambil mempertahankan kekuatan dan kekejaman yang lebih tinggi dibandingkan baja yang dianaling. Selama normalisasi, baja dipanaskan ke suhu tinggi dan kemudian didinginkan pada suhu yang sesuai untuk meningkatkan kekejaman baja.

Pengkresan, yang tidak hanya mengakibatkan baja menjadi lebih keras dan meningkatkan kekuatannya, tetapi juga membuatnya lebih rapuh. Proses pengkresan melibatkan pemanasan perlahan baja, merendamnya pada suhu tinggi, dan kemudian didinginkan dengan cepat dengan merendam baja dalam cairan seperti air, minyak, atau larutan garam.

Pengemuning, yang dapat digunakan untuk mengurangi sebagian rapuh yang disertai dengan pengakeman baja. Pengemuning baja hampir identik dengan normalisasi: pertama-tama dipanaskan perlahan ke suhu yang dipilih, dan kemudian baja didinginkan dengan udara. Perbedaannya adalah pengemuning dilakukan pada suhu yang lebih rendah dibandingkan proses lain, yang mengurangi rapuh dan kekejaman baja yang telah diemuningkan.

2. Pengakeman Hinggan

Pengakeman hinggan meningkatkan kekuatan leleh baja. Perbedaan utama antara baja pengakeman hinggan adalah bahwa mereka mengandung elemen seperti tembaga, aluminium, fosfor, atau titanium, yang tidak hanya meningkatkan kekuatan baja tetapi juga mempertahankan keawetan yang cukup, sebuah kelas baja tahan karat berkekuatan tinggi, disebut baja PH. Untuk mengaktifkan properti pengakeman hinggan, baja pertama-tama dirawat larutan dan kemudian diemasi. Proses pengemasan memanaskan material selama waktu yang lama, menyebabkan elemen yang ditambahkan menyendiri — membentuk partikel padat dengan berbagai ukuran — yang meningkatkan kekuatan material.

17-4PH (juga dikenal sebagai baja 630) adalah contoh umum dari grade baja tahan karat pengakeman hinggan. Paduan ini mengandung 17% krom dan 4% nikol, dan 4% tembaga, yang membantu pengakeman hinggan. Karena kekejaman, kekuatan, dan daya tahan karat yang ditambahkan, 17-4PH digunakan di platform helipad, palang turbin, dan tong sampah limbah nuklir.

3. Kerja Dingin

Perubahan juga dapat mengubah sifat baja tanpa memberikan banyak panas. Misalnya, baja yang dikerjakan dingin menjadi lebih kuat melalui proses kerja keras. Kerja keras terjadi ketika logam mengalami deformasi plastik. Ini dapat dilakukan sengaja dengan memukul, menggulung, atau menarik logam. Kerja keras juga dapat terjadi secara tidak sengaja selama pemesinan jika alat potong atau bahan kerja menjadi terlalu panas. Kerja dingin juga meningkatkan kemampuan pemrosesan baja. Baja ringan sangat cocok untuk kerja dingin.

Pertimbangan Desain Struktur Baja

Saat merancang bagian baja, penting untuk mengingat properti unik material. Fitur yang membuatnya cocok untuk aplikasi Anda mungkin memerlukan pertimbangan desain untuk manufaktur (DFM) tambahan.

Pemesinan baja memerlukan waktu lebih lama dibandingkan material lain yang lebih lunak seperti aluminium atau kuningan karena kekejaman material, dan Anda dapat melindungi bagian dan alat Anda dengan mengurangi kecepatan poros dan laju pengiriman.

Saat memutuskan baja mana yang akan digunakan, tidak hanya kekejaman dan kekuatan, tetapi juga perbedaan dalam kemampuan pemrosesan harus dipertimbangkan. Misalnya, baja tahan karat memerlukan waktu sekitar dua kali lipat untuk diproses dibandingkan baja karbon. Saat memutuskan grade yang berbeda, juga perlu mempertimbangkan properti mana yang paling penting dan paduan baja mana yang mudah didapatkan. Grade umum, seperti 304 atau baja tahan karat 316, tersedia dalam berbagai ukuran stok yang lebih luas dan memerlukan waktu lebih sedikit untuk menemukan dan menyediakan.