Pemesinan Dijelaskan: Definisi, Proses, dan Alat Esensial

Pemesinan adalah istilah manufaktur yang mencakup berbagai teknologi dan teknik. Secara kasar dapat didefinisikan sebagai proses menghapus bahan dari workpiece menggunakan alat mesin yang didorong daya untuk membentuknya menjadi desain yang diinginkan.

Sebagian besar komponen dan bagian logam memerlukan bentuk pemesinan selama proses manufaktur. Bahan lain, seperti plastik, karet, dan barang kertas, juga umum dibuat melalui proses pemesinan. Mari kita pelajari secara detail apa itu pemesinan, prosesnya, dan alat serta teknologi yang digunakan untuknya.

Apa itu Pemesinan?

Pemesinan adalah proses prototipe dan manufaktur yang menciptakan bentuk akhir yang diinginkan dengan menghapus bahan yang tidak diinginkan dari potong bahan yang lebih besar. Dalam proses ini, bagian dibangun dengan menghapus bahan, proses ini juga dikenal sebagai manufaktur pengurangan, berbeda dengan manufaktur tambahan, di mana penambahan bahan yang dikontrol digunakan.

Tepatnya bagian “dikontrol” dari definisi dapat bervariasi, tetapi biasanya mengimplikasikan penggunaan alat mesin.

Pemesinan adalah bagian dari pembuatan banyak produk logam, tetapi juga dapat digunakan pada bahan lain seperti kayu, plastik, keramik, dan bahan komposit. Orang yang mengkhususkan diri dalam pemesinan disebut pemesin.

Ruang, gedung, atau perusahaan tempat pemesinan dilakukan disebut bengkel mesin. Sebagian besar pemesinan modern dilakukan oleh kontrol numerik komputer (CNC), di mana komputer digunakan untuk mengontrol gerakan dan operasi gilingan, bubut, dan mesin pemotong lainnya. Ini meningkatkan efisiensi, karena mesin CNC berjalan tanpa operator sehingga mengurangi biaya tenaga kerja untuk bengkel mesin.

Apa saja jenis pemesinan yang berbeda?

Tiga proses pemesinan utama diklasifikasikan sebagai turning, drilling, dan milling. Operasi lain yang termasuk dalam kategori miscellaneous meliputi shaping, planning, boring, broaching, dan sawing. Mereka adalah:

• Turning– Turning atau lathing melibatkan memutar workpiece pada mesin, sementara alat pemotong satu tepi tetap diam. Alat pemotong perlahan dimajukan sejajar dengan sumbu putar workpiece, menghapus bahan saat bergerak.
• Drilling – Drilling menghasilkan pembuatan lubang bulat dengan memutar alat silinder sejajar dengan sumbu putar workpiece. Lubang yang dibuat sama diameternya dengan alat yang digunakan.
• Milling – Milling adalah proses menghapus bahan, menggunakan pemotong berputar, dari workpiece dalam gerakan umpan tegak lurus terhadap sumbu putar alat pemotong. Ini adalah salah satu bentuk pemesinan yang paling umum digunakan saat ini.
• Operasi miscellaneous adalah operasi yang secara ketat mungkin bukan operasi pemesinan karena mungkin tidak menghasilkan swarf tetapi operasi ini dilakukan pada alat mesin yang umum. Burnishing adalah contoh operasi miscellaneous. Burnishing tidak menghasilkan swarf tetapi dapat dilakukan pada bubut, gilingan, atau bor press.

Bagaimana cara kerja pemesinan?

Workpiece yang belum selesai yang memerlukan pemesinan perlu memiliki beberapa bahan yang dipotong untuk menciptakan produk jadi. Produk jadi adalah workpiece yang memenuhi spesifikasi yang ditetapkan untuk workpiece tersebut oleh gambar teknik atau blueprint.

Misalnya, workpiece mungkin diwajibkan memiliki diameter luar tertentu. Bubut adalah alat mesin yang dapat digunakan untuk menciptakan diameter tersebut dengan memutar workpiece logam sehingga alat pemotong dapat memotong logam, menciptakan permukaan yang halus dan bulat yang cocok dengan diameter dan finishing permukaan yang diinginkan.

Bor dapat digunakan untuk menghapus logam dalam bentuk lubang silinder. Alat lain yang dapat digunakan untuk berbagai jenis penghapusan logam adalah mesin giling, gergaji, dan mesin gerinda. Banyak teknik yang sama digunakan dalam kayu.

Teknik pemesinan yang lebih baru dan canggih termasuk pemesinan CNC presisi, electrical discharge machining (EDM), electro-chemical machining (ECM), laser cutting, atau water jet cutting untuk membentuk workpiece logam.

Dalam pengembangan produk modern, pemesinan biasanya dilakukan menggunakan mesin CNC, yang singkatan dari Computer Numeric Control. Pada dasarnya, mesin menggunakan perangkat lunak komputer untuk mengambil model desain CAD dan memetakan jalur alat, mengubah desain menjadi bagian 3D yang di-mesin. CNC dapat membuat bagian dari berbagai macam bahan, dalam berbagai jenis finishing, dengan toleransi yang dibuat hingga .001” terdekat dari bahan padat.

Berbeda dengan prototipe cepat, bagian di-mesin menggunakan bahan nyata yang mencerminkan kepadatan, finishing, dan porositas desain akhir. Bagian yang di-mesin dapat digunakan untuk pengujian representatif, model termasuk komponen geser di mana gesekan adalah faktor, dan untuk komponen yang ditepati yang memerlukan permukaan o-ring dan gasket.

Sekarang kita tahu apa itu pemesinan dan bagaimana caranya, kita tahu pemesinan dilakukan oleh alat pemesinan jadi mari kita pelajari tentang alat pemesinan yang berbeda dan kegunaannya.

Apa itu Alat Pemesinan?

Alat mesin adalah mesin untuk menangani atau memesin logam atau bahan kaku lainnya, biasanya dengan memotong, membor, menggerinda, memotong, atau bentuk deformasi lainnya. Alat mesin menggunakan alat yang melakukan pemotongan atau pembentukan.

Semua alat mesin memiliki cara untuk membatasi workpiece dan menyediakan gerakan terpandu dari bagian mesin. Dengan demikian, gerakan relatif antara workpiece dan alat pemotong (yang disebut jalur alat) dikontrol atau dibatasi oleh mesin setidaknya dalam beberapa tingkat, daripada sepenuhnya “offhand” atau “freehand”.

Ini adalah mesin pemotong logam yang didorong daya yang membantu dalam mengelola gerakan relatif yang diperlukan antara alat pemotong dan pekerja yang mengubah ukuran dan bentuk bahan pekerja.

Definisi yang tepat dari istilah alat mesin bervariasi di antara pengguna, seperti yang dibahas di bawah ini. Sementara semua alat mesin adalah “mesin yang membantu orang membuat hal”, tidak semua mesin pabrik adalah alat mesin.

Saat ini alat mesin biasanya didayakan selain oleh otot manusia (misalnya, secara listrik, hidraulik, atau melalui shaft line), digunakan untuk membuat bagian manufaktur (komponen) dengan berbagai cara yang termasuk memotong atau jenis deformasi lainnya. Dengan presisi inherent, alat mesin memungkinkan produksi hemat biaya dari bagian yang dapat ditukar.

Jenis Alat Pemesinan dan Teknologi yang Berbeda

Jenis Alat Pemesinan

Ada banyak jenis alat pemesinan, dan mereka dapat digunakan sendiri atau bersamaan dengan alat lain pada berbagai langkah proses manufaktur untuk mencapai geometri bagian yang diinginkan. Kategori utama alat pemesinan adalah:

• Alat bor: Ini biasanya digunakan sebagai alat finishing untuk memperbesar lubang yang sebelumnya dipotong ke dalam bahan.
• Alat pemotong: Perangkat seperti gergaji dan gunting adalah contoh umum dari alat pemotong. Mereka sering digunakan untuk memotong bahan dengan dimensi yang ditetapkan, seperti lembar logam, ke dalam bentuk yang diinginkan.
• Alat bor: Kategori ini terdiri dari alat berputar dua tepi yang membuat lubang bulat sejajar dengan sumbu putar.
• Alat gerinda: Instrumen ini menerapkan roda berputar untuk mencapai finishing halus atau untuk membuat pemotongan ringan pada workpiece.
• Alat giling: Alat giling menggunakan permukaan pemotong berputar dengan beberapa pisau untuk membuat lubang non-sirkular atau memotong desain unik dari bahan.
• Alat putar: Alat ini memutar workpiece pada sumbunya sementara alat pemotong membentuknya. Bubut adalah jenis alat putar yang paling umum.

Jenis Teknologi Pemesinan Pembakaran

Alat mesin pemesinan pemotongan dan pembakaran menggunakan panas untuk membentuk workpiece. Jenis teknologi pemesinan pemotongan dan pembakaran yang paling umum meliputi:

• Pemotongan laser: Mesin laser memancarkan sinar cahaya sempit, berenergi tinggi yang secara efektif meleleh, menguapkan, atau membakar bahan. Laser CO2 dan Nd:YAG adalah jenis yang paling umum digunakan dalam pemesinan. Proses pemotongan laser sangat cocok untuk membentuk baja atau mencoret pola ke dalam potong bahan. Manfaatnya termasuk finishing permukaan berkualitas tinggi dan presisi pemotongan yang ekstrim.
• Pemotongan oxy-fuel: Juga dikenal sebagai pemotongan gas, metode pemesinan ini menggunakan campuran gas bahan bakar dan oksigen untuk meleleh dan memotong bahan. Asetilin, bensin, hidrogen, dan propan sering berfungsi sebagai media gas karena kebakaran tinggi mereka. Manfaat metode ini termasuk portabilitas tinggi, ketergantungan rendah pada sumber daya utama, dan kemampuan untuk memotong bahan tebal atau keras, seperti grade baja yang kokoh.
• Pemotongan plasma: Obor plasma memancarkan busur listrik untuk mengubah gas iners menjadi plasma. Plasma ini mencapai suhu yang sangat tinggi dan diterapkan ke workpiece pada kecepatan tinggi untuk melelehkan bahan yang tidak diinginkan. Proses ini sering digunakan pada logam listrik konduktif yang memerlukan lebar pemotongan yang presisi dan waktu persiapan minimal.

Jenis Teknologi Pemesinan Erosi

Sementara alat pembakaran menerapkan panas untuk meleleh sisa stok, perangkat pemesinan erosi menggunakan air atau listrik untuk mengosongkan bahan dari workpiece. Dua jenis utama teknologi pemesinan erosi adalah:

• Pemotongan air jet: Proses ini menggunakan aliran air bertekanan tinggi untuk memotong bahan. Bubuk abrasif dapat ditambahkan ke aliran air untuk memfasilitasi erosi. Pemotongan air jet biasanya digunakan pada bahan yang dapat mengalami kerusakan atau deformasi dari zona panas terpengaruh.
• Electrical discharge machining (EDM): Juga dikenal sebagai pemesinan sparkan, proses ini menggunakan arus listrik untuk menciptakan mikro-krator yang secara cepat menghasilkan pemotongan lengkap. EDM digunakan dalam aplikasi yang memerlukan bentuk geometri kompleks dalam bahan keras dan pada toleransi ketat. EDM memerlukan bahan dasar untuk secara listrik konduktif, yang membatasi penggunaannya pada alloy ferrous.

Pemesinan CNC

Pemesinan kontrol numerik komputer (pemesinan CNC) adalah teknik yang didukung komputer yang dapat digunakan bersama dengan berbagai macam peralatan. Ini memerlukan perangkat lunak dan pemrograman, biasanya dalam bahasa G-code, untuk memandu alat pemesinan dalam membentuk workpiece sesuai dengan parameter yang ditetapkan.

Berbeda dengan metode yang diarahkan secara manual, pemesinan CNC adalah proses otomatis. Beberapa manfaatnya meliputi:

• Siklus produksi tinggi: Setelah mesin CNC di-coding dengan benar, biasanya membutuhkan pemeliharaan atau waktu henti minimal, yang memungkinkan tingkat produksi yang lebih cepat.
• Biaya manufaktur rendah: Karena kecepatan peralihan dan persyaratan tenaga kerja manual yang rendah, pemesinan CNC dapat menjadi proses hemat biaya, terutama untuk produksi volume tinggi.
• Produksi seragam: Pemesinan CNC biasanya presisi dan menghasilkan tingkat konsistensi desain yang tinggi di antara produknya.

Pemesinan Presisi

Setiap proses pemesinan yang memerlukan toleransi pemutaran yang secara luar biasa kecil (antara 0,013 mm dan 0,0005 mm, sebagai aturan umum) atau finishing permukaan yang lebih halus dari 32T dapat dianggap sebagai bentuk pemesinan presisi. Seperti pemesinan CNC, pemesinan presisi dapat diterapkan pada sejumlah besar metode dan alat fabrikasi.

Faktor seperti kekakuan, damping, dan akurasi geometri dapat mempengaruhi keakuratan potongan alat presisi. Kontrol gerakan dan kemampuan mesin untuk merespons pada laju umpan yang cepat juga penting dalam aplikasi pemesinan presisi.

Apa Manfaat Pemesinan?

Ada beberapa keuntungan pemesinan:

1. Keandalan

Proses pemesinan berlangsung terus-menerus tanpa kerusakan meskipun waktu atau hari dalam seminggu. Chip dan bahan baku diubah menjadi produk jadi dan dirilis ke pasar sebagai alat berkualitas tinggi. Kerusakan sangat minimal karena mungkin terjadi ketika pemeliharaan diperlukan atau selama perbaikan. Mesin bekerja dengan andal; tidak masalah apakah itu hari kerja, akhir pekan, atau hari libur.

2. Memerlukan Tenaga Kerja Manusia yang Lebih Sedikit

Karena perkembangan teknologi, pemesinan dalam industri manufaktur diotomatisasi. Proses terutama dikontrol oleh komputer atau robot yang biasanya mengurangi biaya produksi dengan menghapus tenaga kerja manusia. Selama penambahan bahan yang dikontrol, proses memerlukan supervisi dan pengawasan minimal untuk tujuan pemeliharaan.

3. Produksi Tinggi

Proses ini membawa produktivitas tinggi karena mereka secara umum melakukan banyak pekerjaan seperti bor, finishing permukaan yang lebih baik, gilingan, dan putaran dalam waktu yang relatif singkat.

4. Produk Identik

Produk jadi, seperti logam yang dipotong, homogen dan memiliki sangat sedikit atau tidak ada kesalahan meskipun tingkat produksi tinggi. Akibatnya, produk menjadi dapat dipasarkan karena kualitasnya yang ditingkatkan.

5. Tingkatkan Keuntungan dan Kurangi Upaya

Alasan bagus lainnya Anda perlu memesin perangkat logam Anda adalah untuk membantu meningkatkan keuntungan dan mengurangi upaya. Beberapa orang mungkin bertanya, bagaimana pemesinan terkait dengan peningkatan keuntungan? Fakta adalah bahwa pemesinan membuat perangkat sedikit mahal, tetapi sebaliknya sangat bermanfaat.

Dengan logam yang telah diproses pemesinan, Anda tidak hanya akan mengurangi biaya produksi, tetapi juga akan menghemat banyak waktu dan upaya Anda. Meski memiliki keuntungan ini, selalu disarankan jika Anda ingin membeli satu, pastikan untuk memeriksa apakah mesinnya tepat dan apakah bebas dari kesalahan saat bekerja.

6. Efisiensi yang Ditingkatkan

Pemesinan adalah salah satu cara terbaik yang dapat membantu meningkatkan efisiensi pada logam Anda. Saat memproses pemesinan logam, mereka selalu dilengkapi dengan detektor jaminan kualitas internal. Ini membawa banyak efisiensi dalam hal meningkatkan kecepatan produksi logam dan memastikan penggunaan bahan baku yang baik.

Selain itu, pemesinan selalu dianggap sebagai cara yang luar biasa untuk memastikan standar tinggi pemesinan logam dan pembuatan bagian. Selain peningkatan efisiensi, pemesinan dianggap sebagai salah satu cara untuk mengurangi biaya pengeluaran.

Ini karena kemampuannya untuk menurunkan biaya konsumsi; sehingga mengurangi pemborosan uang. Singkatnya, itu mengurangi pengeluaran; sehingga menambahkan manfaat dari melakukan proses pemesinan.

7. Akurasi yang Ditingkatkan

Sebagian besar logam yang melalui pemesinan digunakan dalam industri manufaktur. Ini termasuk tempat yang memerlukan proses putar dan giling manual. Mereka juga dapat digunakan di sektor perawatan kesehatan, tetapi poin yang perlu Anda perhatikan di sini, semua sektor ini melibatkan banyak akurasi.

Pada titik ini, mereka berubah menjadi logam yang telah melalui pemesinan karena tingkat akurasinya. Ini adalah bukti yang jelas tentang betapa pentingnya pemesinan dalam memastikan akurasi yang ditingkatkan pada logam Anda, yang diterjemahkan menjadi akurasi dalam menyelesaikan tugas Anda.