Menguasai CNC Engraving:Jenis, Manfaat, dan Kegunaan Praktis

Ukiran adalah teknik manufaktur kuno dengan sejarah yang kaya dalam perjalanan umat manusia. Hal ini telah mengalami perkembangan yang luar biasa sepanjang sejarah dan memiliki beragam penerapan dalam berbagai aspek, khususnya dalam bidang seni. Saat ini, perkembangan ini telah membawa kita pada pengukiran CNC, sebuah proses yang sangat penting.

Artikel ini menawarkan pembahasan mendalam tentang pemesinan ukiran CNC, alur kerjanya, dan jenisnya. Selain itu, kami juga akan membahas manfaat, kemampuan material, dan aplikasinya.

Apa itu Ukiran CNC?

Pengukiran adalah proses menghilangkan sejumlah kecil material secara bertahap dari permukaan sepanjang jalur yang ditentukan. Proses tersebut meninggalkan bekas yang terlihat pada permukaan substrat (benda kerja). Pengukiran CNC adalah pengukiran versi modern di mana teknologi CNC otomatis memandu alat pengukiran dengan akurasi dan kontrol presisi tinggi.

Pemesinan pengukiran memiliki beragam aplikasi seperti dekorasi dan pembuatan tanda. Selain itu, ini kompatibel dengan berbagai macam bahan dan merupakan proses yang hemat biaya.

Bagaimana Cara Kerja Pengukiran CNC?

Mari kita selami lebih dalam dunia pengukiran dan melihat cara kerjanya dalam lingkungan industri. Alur kerja pengukiran CNC adalah sebagai berikut:

CAD :Awalnya seorang desainer membuat visualisasi pola ukiran pada software CAD. Masinis harus menguasai CAD dengan baik agar dapat membuat pola kompleks dengan cepat dan akurat.

Kamera :Software Computer Aided Manufacturing (CAM) adalah software khusus yang digunakan untuk menghasilkan program untuk mesin ukiran CNC sesuai dengan desain CAD. Insinyur CAD/CAM menggunakan perangkat lunak ini untuk memilih perkakas yang relevan untuk proses pengukiran, parameter proses, dan mengatur jalur pahat. Terakhir, perangkat lunak CAM menghasilkan file kode-G yang ditulis dalam sintaksis yang dipahami mesin CNC.

Penyiapan :Sebelum pemesinan pengukiran dimulai, operator mesin menyiapkan benda kerja di dalam mesin. Selama proses ini, penempatan dan perataan benda kerja penting untuk menghindari kesalahan produksi.

Ukiran CNC :Akhirnya, proses pengukiran dimulai. Teknologi CNC bersifat otomatis sehingga teknisi tidak perlu banyak campur tangan setelah beberapa prosedur awal. Setelah proses selesai, benda kerja diturunkan dan mesin siap untuk proyek berikutnya.

Sekarang, kita dapat melanjutkan untuk mempelajari lebih lanjut tentang berbagai jenis proses pengukiran CNC. Meskipun semuanya mencapai hasil yang kurang lebih sama, keduanya berbeda dalam banyak hal.

Ukiran Putar CNC

Pengukiran putar menggunakan alat pemotong berputar untuk menghilangkan material dari media. Alat pemotong ini sangat mirip dengan alat pemesinan biasa dan memiliki ujung potong berbentuk seruling. Bayangkan bagaimana mata bor berputar dan menembus material karena ujungnya yang tajam.

Bentuk dan ukuran pemotong penting karena dapat menghasilkan alur yang persis seperti bentuknya. Bentuk yang umum adalah berbentuk V dan ball-end mill (bulat).

Pengukir CNC memiliki poros khusus untuk menahan dan memutar alat pengukir putar ini. Umumnya, pengukiran CNC adalah proses berkecepatan tinggi dengan kecepatan hingga 20.000 RPM. Selain itu, kedalaman pemotongan berada pada kisaran 0,5-3 mm, tergantung pada sifat material dan persyaratan desain.

Kemampuan ini membuat ukiran berputar CNC sangat serbaguna. Selain itu, harganya juga murah dan dapat digunakan pada sebagian besar material.

Pengukiran Laser CNC

Pengukiran laser CNC pada dasarnya berbeda dari pengukiran putar. Dalam proses ini, sinar laser intensitas tinggi memanaskan permukaan substrat ke suhu di mana terjadi sublimasi (perubahan fasa padat menjadi gas secara langsung). Alhasil, meninggalkan lekukan di permukaan.

Mesin ukiran laser CNC membawa kepala laser untuk menghasilkan sinar laser. Pergerakan kepala ini dikendalikan oleh CNC, menjadikan proses ini sangat tepat dan cepat. Selain itu, pengukiran laser juga cukup andal dan tahan lama.

Terakhir, kami ingin mengambil jalan memutar kecil untuk mengklarifikasi kesalahpahaman umum yang dimiliki orang-orang antara pengukiran laser, penandaan laser, dan pengetsaan laser. Penandaan laser sangat mirip dengan pengukiran laser, namun dengan kedalaman lekukan yang jauh lebih rendah. Oleh karena itu, kata 'menandai'. Pengetsaan laser adalah proses yang sangat berbeda yang menggunakan reaksi kimia untuk menghilangkan material dari permukaan. Ini adalah proses berenergi rendah dibandingkan dengan pengukiran laser.

Ukiran Tarik Berlian

Nama 'ukiran tarikan berlian' cukup jelas. Dalam proses ini, ujung berlian yang tajam ditarik melintasi permukaan untuk melakukan operasi pengukiran. Karena berlian adalah bahan yang paling keras, ia merupakan alat ukiran yang efisien. Selain itu, pengukiran tarik berlian tidak melibatkan perputaran alat. Oleh karena itu, proses penghilangan material utama adalah goresan.

Pengukiran tarik berlian CNC sangat akurat dan cepat karena kontrol presisi terhadap pergerakan alat. Selain itu, kekerasan berlian yang unggul membuatnya cocok bahkan untuk logam yang paling keras sekalipun.

Bahan Umum yang Digunakan untuk Pemesinan Ukiran

Pemesinan pengukiran adalah proses yang beragam dalam hal kompatibilitas material. Karena mekanismenya tidak terlalu ekstrem dan bergantung pada operasi pemotongan/pembakaran dasar, mesin ini dapat mengukir berbagai macam material dengan CNC.

Pada bagian berikut, kami membahas kategori bahan utama yang dapat ditangani dengan mudah oleh mesin ukiran CNC.

Logam

Logam biasanya merupakan jenis bahan yang paling umum ditemukan di toko ukiran CNC. Mengukir logam seperti versi penggilingan CNC yang tidak terlalu intens, menggunakan jenis pemotong CNC dan parameter pemotongan yang sama. Faktanya, sebagian besar mesin CNC pernah berfungsi sebagai mesin pengukiran pada suatu waktu.

Hal yang sama berlaku untuk pengukiran laser, yang tujuan utamanya bukan untuk memotong logam, melainkan untuk mengukir permukaannya.

Namun, logam tidak selalu mudah untuk dikerjakan dan mungkin memerlukan perkakas khusus seperti pemotong berlapis. Selain itu, logam juga lebih mahal dibandingkan bahan ukiran lainnya seperti plastik.

Daftar logam yang dapat diukir dengan CNC:

• Aluminium
• Baja &Baja Tahan Karat
• Emas
• Kuningan
• Tembaga
• Perak

Selain logam umum ini, CNC juga dapat mengukir logam yang lebih keras seperti paduan titanium. Secara umum, kekerasan adalah sifat paling penting yang harus diperhatikan saat pengukiran CNC karena kekerasan menentukan betapa sulitnya mengubah bentuk permukaan. Oleh karena itu, untuk material yang lebih keras, para ahli merekomendasikan pemotong ukiran berperforma tinggi atau pemotong berlian pegas.

Plastik

Plastik adalah kelompok material lain dalam permesinan ukiran CNC. Nama 'plastik' mewakili sekelompok besar polimer, yang sebagian besar kompatibel dengan ukiran CNC. Secara umum, termoplastik lebih cocok untuk pengukiran karena stabilitas termalnya yang luar biasa dibandingkan kelompok plastik lainnya.

Plastik kompatibel dengan pengukiran laser CNC dan mesin pengukiran putar. Namun, jika menyangkut plastik, pengukiran laser adalah pilihan yang lebih populer. Ini cepat, perawatan rendah, dan sangat akurat. Namun, dalam beberapa kasus, terdapat bahaya lingkungan karena beberapa plastik terbakar dan mengeluarkan asap sehingga memerlukan pembuangan limbah dari fasilitas tersebut.

Untuk ukiran CNC putar, plastik juga tidak sepenuhnya dikenal. Plastik adalah bahan yang mudah dipotong yang mendukung kecepatan pemotongan dan pengumpanan yang sangat tinggi. Sisi negatifnya, terkadang bahan ini menimbulkan duri dan melunak akibat pemotongan, sehingga membatasi produktivitas. Mengelola kelemahan ini akan membuahkan hasil yang luar biasa. 

Beberapa plastik umum untuk ukiran CNC:

• Polietilen
• Polistyrene
• Poliamida
• ABS
• Nilon
• Poliuretan

Kayu

Ukiran kayu memiliki banyak kegunaan artistik seperti dekorasi rumah, hadiah, dan barang mewah. Ini alami, lembut, dan umumnya merupakan pilihan termurah di antara bahan-bahan yang telah kita diskusikan. Selain itu, ini kompatibel dengan mesin pengukiran laser dan CNC putar.

Ada beberapa tips yang perlu diperhatikan dalam mengukir kayu agar tidak membuang-buang waktu dan uang. Kayu merupakan bahan anisotropik. Artinya sifat-sifatnya tidak konsisten ke segala arah. Sebaliknya, mereka sedikit berbeda dengan orientasi butir, simpul, dan cincin pertumbuhan. Oleh karena itu, ingatlah hal ini saat memilih kayu untuk proyek pengukiran.

Selain itu, kandungan kelembapan dan minyak juga dapat berdampak negatif terhadap efektivitas pengukir laser CNC. Terlebih lagi, jika Anda menggunakan mesin ukiran putar, berhati-hatilah terhadap debu kayu.

Jenis kayu ukiran yang umum meliputi:

• Kayu lunak
• Kayu keras
• Balsa
• Birch
• Gabus

Kelebihan Ukiran CNC

Meluasnya penggunaan ukiran CNC merupakan bukti fakta bahwa ini adalah proses yang layak dengan beberapa manfaat. Di bagian ini, kami menyoroti keunggulan tersebut.

Presisi dan Akurasi

Presisi tinggi dan akurasi dimensi adalah ciri khas teknologi CNC. Hal yang sama berlaku untuk pengukir CNC. Kontrol gerakan CNC otomatis dapat menghasilkan ukiran yang sangat presisi hingga +/- 0,0025mm yang mengesankan.

Tingkat akurasi ini lebih dari cukup untuk sebagian besar aplikasi pemesinan pengukiran.

Menghemat waktu

Di masa lalu pengukiran manual, pengrajin membutuhkan waktu berjam-jam atau bahkan berhari-hari untuk menyelesaikan satu proyek pengukiran. Mereka menggunakan perkakas tangan dan mengandalkan keterampilan manusia untuk mengukir, yang tentunya memakan waktu.

Namun, mesin ukiran CNC modern bersifat otomatis dan cepat. Ini mengukir dengan umpan cepat dan presisi luar biasa untuk mencapai hasil dalam hitungan menit.

Penyesuaian

Penggunaan perangkat lunak CAD/CAM dalam pengukiran CNC memungkinkan penyesuaian desain pengukiran dengan cepat dan mudah. Pengguna mempunyai kesempatan untuk membuat perubahan pada desain CAD mereka dan segera menerapkannya dalam prosesnya.

Fasilitas ini sangat memudahkan toko-toko yang mengkhususkan diri dalam pembuatan prototipe cepat atau beberapa proyek secara bersamaan. Mereka dapat dengan cepat menghilangkan kesalahan atau beralih ke desain lain, sehingga meningkatkan produktivitas.

Aplikasi Pengukiran CNC

Ukiran CNC memiliki aplikasi yang tak terhitung banyaknya di beragam industri. Meskipun kami tidak dapat membahas semuanya, hal-hal terpenting akan dibahas secara singkat di bawah ini.

Pembuatan Tanda :Rambu jalan atau iklan seringkali merupakan produk ukiran CNC. Ini bersifat permanen dan dapat menahan kondisi cuaca yang berbeda. Oleh karena itu, sangat cocok untuk aplikasi ini.

Perhiasan :Jewellers CNC mengukir item seperti liontin dan gelang untuk menciptakan desain yang menarik atau teks yang dipersonalisasi.

Penandaan Industri :Hampir setiap industri memiliki penandaan untuk peralatan, keselamatan, petunjuk arah, dll. Pemesinan pengukiran adalah metode populer untuk membuat penandaan industri yang tahan lama dan sesuai pesanan.

Penghargaan dan Piala :Piala selalu bagus bila ada namamu di atasnya! Kemungkinan besar nama itu ada karena mesin ukiran CNC.

Kesimpulan

Pengukiran CNC tidak diragukan lagi merupakan bagian penting dari industri manufaktur modern, yang memiliki beragam kemampuan dan aplikasi. Kita juga dapat menikmati mengapresiasi pola artistik dan tanda/tanda bermanfaat yang ada di mana-mana di sekitar kita. Inilah yang dibawa oleh permesinan pengukiran ke dunia!

WayKen adalah pemimpin industri dalam pengukiran CNC, menawarkan layanan pemesinan profesional untuk penandaan dan pola komponen Anda. Jangan ragu untuk menghubungi kami untuk mendiskusikan proyek Anda dengan pakar kami.

FAQ

Apa perbedaan antara mengukir dan mengetsa?

Mengukir dan mengetsa keduanya menghasilkan hasil yang sama yaitu menghilangkan beberapa material dari permukaan benda kerja. Namun, mereka bergantung pada fenomena fisik yang berbeda. Pengukiran adalah proses mekanis yang menghilangkan material dengan cara memotongnya menggunakan alat tajam. Etsa adalah proses kimia yang membakar material dari permukaan.

Perangkat lunak apa yang digunakan dalam mesin ukiran CNC?

Mesin pengukiran CNC memerlukan perangkat lunak CAD/CAM untuk melakukan tugas pengukiran. Program ini memungkinkan pengguna untuk menentukan geometri pengukiran, memilih pahat dan parameter pemotongan, serta jalur pahat. Setelah selesai, ini menghasilkan perintah untuk diteruskan ke pengontrol mesin.

Pemotong atau mata bor apa yang diperlukan untuk pengukiran CNC?

Pengukiran CNC menggunakan pemotong atau mata bor yang mirip dengan mesin CNC biasa. Jenis yang paling umum adalah pemotong V-bit yang memiliki ujung karbida padat. Pemotong karbida penuh juga populer. Untuk material yang lebih keras, pemotong berujung berlian juga digunakan. Jika desain membutuhkan permukaan bulat, digunakan ball end mill.