Pemesinan CNC – Beberapa Proses Pemesinan Umum Baja

Untuk mengubah sifat baja dan membuat baja lebih mudah dikerjakan, perawatan dan proses tambahan biasanya dilakukan sebelum pemesinan selesai. Pengerasan material sebelum pemesinan meningkatkan waktu pemesinan dan meningkatkan keausan pahat, tetapi baja dapat dirawat setelah pemesinan untuk meningkatkan kekuatan atau kekerasan produk jadi. Berikut ini adalah 3 teknik pemrosesan umum untuk baja.

1. Perlakuan Panas

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

Annealing, digunakan untuk mengurangi kekerasan dan meningkatkan daktilitas, membuat baja lebih mudah dikerjakan. Proses anil perlahan memanaskan baja ke suhu yang diinginkan untuk jangka waktu tertentu. Waktu dan suhu yang dibutuhkan tergantung pada paduan tertentu dan menurun dengan meningkatnya kandungan karbon. Terakhir, baja didinginkan secara perlahan dalam tungku atau dikelilingi oleh bahan isolasi.

Normalizing, yang mengurangi tekanan internal pada baja sambil mempertahankan kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi daripada baja anil. Selama normalisasi, baja dipanaskan hingga suhu tinggi dan kemudian didinginkan pada suhu yang sesuai untuk meningkatkan kekerasan baja.

Quenching, yang tidak hanya mengeraskan baja dan meningkatkan kekuatannya, tetapi juga membuatnya lebih rapuh. Proses pengerasan melibatkan pemanasan baja secara perlahan, merendamnya pada suhu tinggi, dan kemudian dengan cepat mendinginkannya dengan merendam baja dalam cairan seperti air, minyak, atau larutan garam.

Tempering, yang dapat digunakan untuk menghilangkan beberapa kerapuhan yang menyertai pengerasan baja. Tempering baja hampir identik dengan normalisasi:pertama-tama dipanaskan perlahan hingga suhu tertentu, dan kemudian baja didinginkan dengan udara. Perbedaannya adalah bahwa tempering dilakukan pada suhu yang lebih rendah daripada proses lainnya, yang mengurangi kerapuhan dan kekerasan baja temper.

2. Pengerasan Curah Hujan

Pengerasan presipitasi meningkatkan kekuatan luluh baja. Perbedaan utama antara baja pengerasan presipitasi adalah bahwa mereka mengandung unsur-unsur seperti tembaga, aluminium, fosfor atau titanium, yang tidak hanya meningkatkan kekuatan baja tetapi juga mempertahankan ketangguhan yang cukup, kelas baja tahan karat kekuatan tinggi, disebut sebagai PH baja. Untuk mengaktifkan sifat pengerasan presipitasi, baja pertama-tama diperlakukan dengan larutan dan kemudian dikeraskan karena usia. Proses pengerasan usia memanaskan material selama periode waktu yang lama, menyebabkan elemen yang ditambahkan mengendap — membentuk partikel padat dengan ukuran berbeda — yang meningkatkan kekuatan material.

17-4PH (juga dikenal sebagai baja 630) adalah contoh umum dari kelas pengerasan presipitasi baja tahan karat. Paduan ini mengandung 17% kromium dan 4% nikel, dan 4% tembaga, yang membantu pengerasan presipitasi. Karena tambahan kekerasan, kekuatan, dan ketahanan korosi yang tinggi, 17-4PH digunakan di platform dek helikopter, bilah turbin, dan tong limbah nuklir.

3. Kerja Dingin

Perubahan juga dapat mengubah sifat baja tanpa menerapkan banyak panas. Misalnya, baja pengerjaan dingin dibuat lebih kuat melalui proses pengerasan kerja. Pengerasan kerja terjadi ketika logam mengalami deformasi plastis. Ini dapat dilakukan dengan sengaja dengan memalu, menggulung atau menggambar logam. Pengerasan kerja juga dapat terjadi secara tidak sengaja selama pemesinan jika pahat potong atau benda kerja menjadi terlalu panas. Pengerjaan dingin juga meningkatkan kemampuan mesin baja. Baja ringan sangat cocok untuk pengerjaan dingin.

Pertimbangan Desain Struktur Baja

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

Pemesinan baja membutuhkan waktu lebih lama daripada material lain yang lebih lembut seperti aluminium atau kuningan karena kekerasan material, dan Anda dapat melindungi suku cadang dan perkakas Anda dengan mengurangi kecepatan spindel dan kecepatan pengumpanan.

Saat memutuskan baja mana yang akan digunakan, tidak hanya kekerasan dan kekuatan, tetapi juga perbedaan dalam kemampuan mesin harus dipertimbangkan. Misalnya, baja tahan karat membutuhkan waktu sekitar dua kali lebih lama untuk diproses dibandingkan baja karbon. Ketika memutuskan grade yang berbeda, perlu juga untuk mempertimbangkan properti mana yang paling penting dan paduan baja mana yang tersedia. Grade umum, seperti 304 atau stainless steel 316, tersedia dalam berbagai ukuran stok yang lebih luas dan membutuhkan lebih sedikit waktu untuk menemukan dan sumbernya.