Mesin Kecepatan Tinggi: Fitur Utama & Dampak Industri
Apa Itu Mesin Kecepatan Tinggi?
Seperti yang namanya suggestikan, mesin kecepatan tinggi di industri digunakan untuk melakukan proses pemesinan kecepatan tinggi, contohnya machining center kecepatan tinggi yang terkenal. Ide pemesinan kecepatan tinggi awalnya dikembangkan oleh penemu Jerman, yaitu Dr. Carl Salmon pada tahun 1920-an. Ide ini lahir ketika penemunya menemukan bahwa panas yang dihasilkan antara benda kerja dan alat pemotong akan mencapai puncak pada kecepatan kritis tertentu dari spindle saat bekerja dengan logam benda kerja tertentu.
Sederhananya, pemesinan kecepatan tinggi adalah proses di mana potongan ringan, tekanan rendah dibuat dengan cepat yang ideal untuk membuat cetakan dengan geometri rongga yang rumit dan inti, serta komponen struktural di industri penerbangan. Potongan cepat ini pada gilirannya menyebabkan peningkatan keseluruhan laju pengambilan material. Secara teknis, salah satu operasi, atau kombinasi dari mereka, dapat didefinisikan sebagai operasi pemesinan kecepatan tinggi:
● Operasi dengan kecepatan spindle tinggi (n).
● Operasi dengan laju pengambilan tinggi (Q).
● Operasi dengan laju pengiriman tinggi (vf).
● Operasi pada kecepatan pemotongan tinggi (vc).
Dikatakan bahwa hingga hari ini, alat mesin dan prosesor dibuat lebih baik, lebih cepat, dan lebih kuat dari sebelumnya, dan terus dirilis dengan cepat, masing-masing melebihi yang lain. Fenomena ini berjalan seiring dengan fakta bahwa baik produsen bagian maupun bengkel mesin mampu menemukan cara baru untuk meningkatkan produktivitas dari alat mesin dan proses yang diinginkan.
Pilihan Material untuk Mesin Kecepatan Tinggi
Seperti yang disebutkan, pemesinan kecepatan tinggi terutama prevalen di industri penerbangan, serta sektor cetakan/die. Dalam pemikiran ini, jenis logam paling umum yang akan Anda lihat dalam proses pemesinan kecepatan tinggi meliputi baja, stainless steel, aluminium dan titanium, yang merupakan jenis logam paling cocok untuk aplikasi masing-masing.
Karena semua logam ini unik dalam caranya masing-masing, masing-masing mendefinisikan pemesinan kecepatan tinggi secara berbeda. Misalnya, logam titanium khusus digunakan selama tahap finishing permukaan pemesinan kecepatan tinggi. Surface feet per minute (SFM) dapat terlipat tiga sementara feed tetap sama. Selain itu, revolusi per menit (RPM) tetap rendah selama tahap roughing tetapi dapat naik selama tahap finishing permukaan.
Manfaat Mesin Kecepatan Tinggi
Berbeda dengan kepercayaan umum, salah satu keuntungan terbesar pemesinan kecepatan tinggi adalah ia sebenarnya meningkatkan umur alat karena stres yang jauh lebih sedikit diterapkan baik pada alat pemotong maupun mesin itu sendiri. Ini berarti jauh lebih sedikit beban juga diarahkan ke mesin itu sendiri, dan aus alat akan menjadi lebih jarang terjadi dibandingkan proses pemesinan konvensional.
Berkat kecepatan dan laju pengiriman yang digunakan dalam pemesinan kecepatan tinggi, material dipotong dengan begitu cepat sehingga selama proses, hampir tidak ada panas yang dipindahkan. Ini membantu mengurangi waktu pemrosesan (karena pendinginan dan pemerasan membutuhkan waktu lebih singkat) sambil juga mengurangi jumlah emisi.
Keterbatasan Mesin Kecepatan Tinggi
Beberapa tantangan juga telah muncul di bengkel dengan aplikasi pemesinan kecepatan tinggi, yang sangat berkaitan dengan pemilihan material, geometri benda kerja yang dapat diterima, ruang yang tersedia di bengkel, daya spindle, kompleksitas bagian, mesin CNC untuk speed milling, umur alat, dan seberapa terlatih operator. Semua faktor ini penting untuk produksi kecepatan tinggi berjalan lancar. Dan ketika Anda membeli mesin CNC untuk bengkel Anda, ini akan menjadi faktor utama yang dipertimbangkan.
Sekarang tantangan utama adalah tidak semua material ideal untuk proses pemesinan kecepatan tinggi. Jadi Anda sangat terbatas pada yang cocok, yaitu logam keras yang terlalu keras termasuk baja keras, stainless steel, titanium, dan tool steel. Prinsip dasar di sini adalah untuk mempertahankan umur alat pemotong mesin, berbagai material harus diproses pada kecepatan yang berbeda yang sesuai.
Faktor yang diketahui lainnya berkaitan dengan geometri benda kerja. Kedalaman maksimum undercut dapat dengan mudah dibatasi oleh yang memiliki potongan internal, seperti yang diperingatkan banyak produsen. Juga dikatakan bahwa mesin CNC yang tidak dirating untuk operasi kecepatan tinggi dapat menghasilkan banyak bagian scrap dan alat mesin yang patah, yang sebabnya banyak mesin ini sebenarnya berebut pada RPM tertentu. Oleh karena itu, simpulan yang jelas adalah kemampuan mesin individu secara langsung terkait dengan kinerja proses pemesinan kecepatan tinggi.
Strategi Pemesinan yang Tepat untuk Mesin Kecepatan Tinggi
Tugas pertama dan terpenting untuk pemesinan kecepatan tinggi adalah memilih alat mesin yang cocok. Dalam kepatuhan dengan prinsip bahwa persyaratan torsi dan HP mesin berubah saat material berubah, alat mesin perlu dipilih dengan hati-hati. Misalnya, mesin yang cocok untuk pemesinan kecepatan tinggi aluminium mungkin tidak cocok untuk material lain. Oleh karena itu, selalu periksa grafik daya dan torsi mesin sebelum memulai operasi pemesinan kecepatan tinggi apa pun untuk memastikan mesin akan mampu menangani persyaratan yang diinginkan.
Selain itu, teknik chip-thinning dan cornering yang tepat harus diterapkan selama operasi pemesinan kecepatan tinggi. Ini biasanya melibatkan kompensasi feed radius sudut, teknik milling trochoidal, dan rolling in and out. Seperti banyak pakar yang telah menyatakan, menggunakan teknik yang tepat akan menjaga mesin Anda dari overloading.
