Pemesinan CNC Logam vs. Plastik: Bagaimana Memilih Antara Pembubutan & Penggilingan

Pertama: Pemesinan CNC Logam vs. Plastik—Perbedaan Besar yang Penting

Sebelum membahas proses pembubutan dan penggilingan, mari kita mulai dengan dasar-dasarnya: Logam dan plastik tidak hanya terlihat berbeda—mereka bereaksi berbeda terhadap pemotongan, pembentukan, dan penyelesaian. Perbedaan ini mengubah segalanya, mulai dari alat yang kita gunakan hingga kecepatan prosesnya.

1. Kekerasan Material & Keausan Alat

Logam (seperti aluminium, baja tahan karat, atau kuningan) lebih keras dan lebih abrasif daripada plastik (seperti ABS, PEEK, atau nilon). Artinya:

• Logam membutuhkan perkakas yang lebih kuat : Kami menggunakan perkakas karbida atau baja kecepatan tinggi (HSS) untuk logam—perkakas tersebut tahan terhadap gesekan. Misalnya, untuk memoles aluminium, dibutuhkan mesin giling ujung karbida yang dapat menahan panas 300–400°C (572–752°F).
• Plastik membutuhkan alat yang lebih tajam dan lembut : Alat yang tumpul dapat "mengoles" plastik, alih-alih memotongnya (bayangkan mencoba memotong mentega dengan pisau tumpul). Kita menggunakan alat karbida yang dipoles untuk plastik—alat tersebut mengiris dengan bersih tanpa melelehkan atau merusak material.

Keausan alat juga merupakan faktor biaya yang besar. Alat karbida untuk baja tahan karat mungkin bertahan hingga 500 bagian sebelum perlu diganti; alat yang sama untuk plastik ABS bisa bertahan hingga 2.000 bagian. Jika Anda menggunakan alat logam pada plastik tanpa melakukan penyetelan, Anda membuang-buang uang untuk penggantian alat yang terlalu dini.

Seorang klien pernah datang kepada kami dengan suatu masalah: Mereka menggunakan perkakas baja tahan karat untuk menggiling rumah sensor plastik ABS, dan perkakas tersebut aus hingga 300 bagian (bukan 2.000). Kami menggantinya dengan perkakas karbida khusus plastik yang dipoles—masa pakai perkakas mereka meningkat 6 kali lipat, dan mereka menghemat biaya perkakas sebesar $800/bulan.

2. Risiko Panas & Pembengkokan

Pemotongan menghasilkan panas—dan logam dan plastik menangani panas dengan cara yang berlawanan:

• Logam menghilangkan panas (kebanyakan) : Aluminium dan baja dapat menangani suhu tinggi, sehingga kami dapat menjalankan mesin CNC lebih cepat (misalnya, 10.000 RPM untuk penggilingan aluminium) tanpa melengkungkan komponen. Kami tetap menggunakan pendingin untuk mencegah alat terlalu panas, tetapi komponen itu sendiri tetap stabil.
• Plastik mudah meleleh atau melengkung : ABS mulai melunak pada suhu 105°C (221°F)—jauh lebih rendah daripada toleransi logam. Jika mesin dijalankan terlalu cepat, gesekan alat akan melelehkan plastik, meninggalkan tepi kasar atau bentuk yang terdistorsi. Untuk plastik, kami memperlambat (misalnya, 5.000–7.000 RPM untuk penggilingan ABS) dan menggunakan pendingin udara (bukan cairan pendingin, yang dapat meresap ke dalam plastik dan menyebabkan pembengkakan).

Seorang klien suku cadang mobil mencoba menggiling klip plastik dengan kecepatan yang sama dengan aluminium—80% klip melengkung, dan mereka harus membuang seluruh batch. Kami menyesuaikan kecepatan dan beralih ke pendingin udara—proses berikutnya memiliki tingkat keberhasilan 99,5%.

3. Kebutuhan Permukaan Akhir

Hasil akhir yang Anda inginkan sering kali bergantung pada bahannya:

• Logam seringkali membutuhkan pasca-pemrosesan : Aluminium yang digiling mungkin memiliki hasil akhir matte (Ra 1,6μm) langsung setelah mesin, tetapi jika Anda menginginkan hasil akhir yang mengkilap (Ra 0,8μm) untuk bagian yang terlihat, Anda perlu memoles atau melakukan anodisasi. Baja tahan karat mungkin memerlukan pasivasi untuk mencegah karat.
• Plastik bisa mendapatkan hasil akhir yang halus langsung dari mesin : Alat yang dipoles dan kecepatan yang lebih rendah memungkinkan kita mendapatkan hasil akhir yang halus (Ra 0,8μm) pada ABS atau PEEK tanpa pekerjaan tambahan. Ini menghemat waktu—tidak perlu pengamplasan atau pengecatan kecuali Anda menginginkan warna khusus.

4. Batas Toleransi

Kedua material tersebut dapat memenuhi toleransi yang ketat, tetapi plastik memiliki kendala:

• Logam memiliki toleransi yang lebih baik dalam jangka panjang : Braket aluminium dengan toleransi ±0,01 mm akan tetap seperti itu selama bertahun-tahun—logam tidak banyak memuai atau menyusut akibat perubahan suhu.
• Plastik bergeser seiring suhu/kelembapan : ABS dapat memuai 0,2–0,4% jika menyerap kelembapan, yang berarti toleransi ±0,01 mm dapat bergeser menjadi ±0,02 mm dalam kondisi lembap. Untuk komponen plastik yang membutuhkan toleransi ketat (seperti rumah sensor), kami mengeringkan material sebelum pemesinan dan menggunakan plastik yang telah melalui proses perlakuan panas (seperti PEEK yang diisi kaca) yang lebih stabil.

Pembubutan CNC vs. Penggilingan: Kapan Memilih Proses yang Mana

Setelah Anda mengetahui perbedaan logam dan plastik, mari kita bahas dua proses CNC yang paling umum: pembubutan dan penggilingan. Perbedaan utamanya terletak pada bentuk — seperti apa tampilan komponen Anda?

Apa itu Pembubutan CNC? (Terbaik untuk Komponen Rotasi dan Simetris)

Pembubutan menggunakan alat yang berputar dan alat potong yang diam (atau sebaliknya) untuk membentuk bagian-bagian yang berbentuk bulat atau simetris di sekitar suatu sumbu. Bayangkan mesin bubut: bagian tersebut berputar, dan alat tersebut memotong material untuk membuat bentuk seperti poros, selongsong, atau baut.

Kapan Menggunakan Turning:

• Bagian yang berbentuk bulat atau silinder : Poros untuk transmisi mobil, bushing plastik untuk engsel pintu, selongsong logam untuk kabel.
• Fitur sederhana dan simetris : Alur, ulir, atau lancip (misalnya, pin logam meruncing untuk menyelaraskan dua bagian).
• Cepat, biaya rendah untuk komponen putar : Pembubutan lebih cepat daripada penggilingan untuk komponen bulat—Anda dapat membuat poros logam dalam 2 menit, dibandingkan dengan 5 menit dengan penggilingan.

Catatan Material untuk Pembubutan:

• Pembubutan logam : Sangat cocok untuk aluminium, kuningan, dan baja tahan karat. Kami menggunakan pendingin untuk menjaga alat tetap dingin dan komponen tetap halus.
• Pembubutan plastik : Mungkin, tetapi lebih rumit. Kita membutuhkan kecepatan rendah (3.000–5.000 RPM) dan alat tajam agar tidak meleleh. Pembubutan cocok untuk bushing atau kenop plastik, tetapi tidak untuk bentuk yang rumit.

Sebuah bengkel mobil membutuhkan 500 poros logam untuk kit perbaikan transmisi. Kami menggunakan proses bubut—setiap poros membutuhkan waktu 2,5 menit untuk dibuat, dan kami mengirimkan semua 500 poros tersebut dalam 3 hari. Jika kami menggunakan proses penggilingan, prosesnya akan memakan waktu 6 hari dan biayanya 30% lebih mahal.

Apa itu Penggilingan CNC? (Cocok untuk Bentuk Kompleks dan Tidak Beraturan)

Penggilingan menggunakan alat pemotong yang berputar untuk menghilangkan material dari bagian yang diam. Proses ini seperti menggunakan router untuk mengukir kayu—Anda dapat membuat permukaan datar, lubang, alur, dan bentuk kompleks (seperti braket dengan banyak lubang atau tepi melengkung).

Kapan Menggunakan Penggilingan:

• Bagian dengan bentuk tidak beraturan : Braket aluminium untuk mesin mobil, rumah sensor plastik, pelat pemasangan logam dengan banyak lubang.
• Fitur kompleks : Slot, kantong (area tersembunyi), atau lubang tidak simetris (misalnya, braket dengan lubang pada sudut berbeda).
• Komponen yang memerlukan presisi di berbagai arah : Mesin penggilingan (terutama penggilingan 5-sumbu) dapat memotong dari berbagai sudut, menghasilkan komponen yang dapat dipasang di ruang sempit (seperti di bawah dasbor mobil).

Catatan Material untuk Penggilingan:

• Penggilingan logam : Penggilingan 3-sumbu berfungsi untuk braket sederhana; penggilingan 5-sumbu untuk komponen kompleks (seperti komponen pesawat ruang angkasa). Kami menyesuaikan kecepatan berdasarkan kekerasan logam—lebih lambat untuk baja tahan karat, lebih cepat untuk aluminium.
• Penggilingan plastik : Ideal untuk komponen plastik yang kompleks (seperti rumah sensor ABS). Kami menggunakan pendingin udara dan alat tajam untuk mencegah lengkungan. Plastik yang diisi kaca (seperti nilon yang diisi kaca) sangat cocok untuk penggilingan—plastik ini kuat dan memiliki toleransi yang baik.

Seorang klien elektronik konsumen membutuhkan 1.000 casing plastik untuk GPS mobil. Casing tersebut memiliki tepi melengkung, dua lubang untuk pemasangan, dan area tersembunyi untuk layar—sempurna untuk penggilingan 3-sumbu. Kami mengirimkan 1.000 casing tersebut dalam 5 hari, tanpa lengkungan.

Area Abu-abu: Kapan Menggunakan Keduanya (Proses Hibrida)

Beberapa komponen perlu dibubut dan digiling. Misalnya:

• Baut logam: Putar poros silinder (pembubutan), lalu giling kepala heksagonal (penggilingan).
• Kenop plastik: Putar bagian dasar yang bundar (memutar), lalu giling slot untuk obeng (penggilingan).

Kuncinya di sini adalah melakukan proses dalam urutan yang benar—biasanya pembubutan terlebih dahulu (untuk membuat bentuk dasar), lalu penggilingan (untuk menambahkan fitur yang rumit). Ini menghemat waktu dan memastikan presisi.

Honscn menangani komponen hibrida secara internal—tidak perlu mengirim komponen Anda ke dua bengkel berbeda. Kami akan membentuk dasar komponen, lalu memindahkannya ke mesin penggilingan (seringkali di lini produksi yang sama) untuk menambahkan fitur akhir.

Bagaimana Honscn Membantu Anda Memilih (dan Menjalankan) Proses yang Tepat

Kesalahan terbesar yang kami lihat dilakukan klien adalah memilih proses berdasarkan "apa yang pernah mereka gunakan sebelumnya", alih-alih "apa yang dibutuhkan komponen tersebut". Klien mungkin mencoba menggiling poros bundar (membuang-buang waktu) karena mereka belum pernah menggunakan pembubutan, atau menggunakan pembubutan untuk casing plastik yang rumit (berakhir dengan komponen yang tidak rata).

Honscn menghilangkan keraguan dalam hal ini dengan tiga keuntungan utama:

1. Pencocokan Material dan Proses (Kami Tidak Memaksakan Satu Ukuran untuk Semua)

Kami mulai dengan desain dan material komponen Anda, lalu merekomendasikan proses terbaik—tanpa bias terhadap satu mesin atau yang lain. Begini cara kerjanya:

• Langkah 1: Tinjauan Desain Gratis : Anda mengirimkan file CAD Anda (bahkan sketsa pun berfungsi), dan kami akan memeriksanya:
  • Bahan (aluminium? ABS? PEEK?)
  • Bentuk (bulat? Tidak beraturan? Simetris?)
  • Toleransi (±0,01mm? ±0,1mm?)
  • Kuantitas (10 prototipe? 10.000 unit produksi?)
• Langkah 2: Rekomendasi Proses : Kami memberi tahu Anda proses mana yang harus digunakan, dan alasannya. Misalnya:
  • “Poros aluminium Anda berbentuk bulat—pembubutannya akan 30% lebih cepat dan lebih murah daripada penggilingan.”
  • “Rumah ABS Anda memiliki tepi melengkung dan banyak lubang—penggilingan 3 sumbu adalah solusinya, dengan pendingin udara untuk mencegah lengkungan.”
• Langkah 3: Estimasi Biaya & Jangka Waktu : Kami memberi Anda penawaran harga dan jangka waktu yang jelas, sehingga Anda tahu apa yang diharapkan.

Sebuah perusahaan rintisan yang memproduksi alat diagnostik mobil datang kepada kami dengan desain probe logam. Mereka ingin menggilingnya (karena sebelumnya mereka menggunakan penggilingan untuk komponen plastik), tetapi probe tersebut berbentuk silinder sederhana. Kami merekomendasikan untuk memutar—mereka menghemat biaya 25% dan menerima komponen 2 hari lebih awal.

2. Peralatan Internal untuk Kedua Proses (Tanpa Outsourcing)

Kami memiliki total 12 mesin CNC—6 pusat pembubutan (untuk komponen putar) dan 6 mesin frais (3 sumbu dan 5 sumbu untuk komponen kompleks). Artinya:

• Tanpa serah terima ke bengkel lain : Jika komponen Anda perlu dibubut dan digiling, kami mengerjakannya sendiri. Anda tidak perlu berkoordinasi dengan dua pemasok atau khawatir komponen hilang dalam perjalanan.
• Kualitas yang konsisten : Tim yang sama menangani komponen Anda dari awal hingga akhir. Mereka memahami kekhasan material (misalnya, "ABS ini membutuhkan 5.000 RPM") dan persyaratan proses (misalnya, "poros aluminium ini membutuhkan pendingin pada suhu 20°C").
• Perputaran cepat : Kami dapat beralih antar proses dengan cepat. Misalnya, kami membuat 200 komponen hibrida (poros bubut + kepala giling) dalam 4 hari—jika kami mengalihdayakan satu proses, prosesnya akan memakan waktu 8 hari.

Distributor suku cadang mobil membutuhkan 500 baut logam hibrida (poros bubut + kepala heksagonal yang digiling). Kami melakukan pembubutan terlebih dahulu (2 menit per poros), lalu memindahkan baut ke mesin penggiling 3 sumbu (1 menit per kepala). Ke-500 baut tersebut diselesaikan dalam 3 hari, dengan pemeriksaan kualitas 100%.

3. Keahlian dalam Material Sulit (Plastik, Logam yang Dipanaskan, dll.)

Kami tidak hanya bekerja dengan bahan-bahan yang “mudah”—kami mengkhususkan diri pada bahan-bahan yang dihindari oleh toko-toko lain:

• Plastik peka panas : Kami telah menguasai pemesinan PEEK (yang meleleh pada suhu 343°C/649°F) dan PVC (yang melepaskan asap beracun jika dipanaskan terlalu banyak). Kami menggunakan ventilasi khusus dan kontrol suhu untuk menjaga keselamatan komponen dan pekerja.
• Logam keras : Baja tahan karat (316L) dan titanium sulit diolah, tetapi mesin frais 5-sumbu dan perkakas karbida kami dapat menanganinya dengan mudah. ​​Kami telah membuat braket titanium untuk sistem knalpot mobil dengan toleransi ±0,005 mm.
• Material komposit : Nilon yang diisi kaca atau plastik yang diperkuat serat karbon (CFRP) sangat cocok untuk suku cadang mobil (kuat dan ringan), tetapi bersifat abrasif. Kami menggunakan alat berlapis berlian untuk mencegah keausan—sesuatu yang tidak tersedia di kebanyakan bengkel.

Sebuah produsen mobil mewah membutuhkan 100 braket plastik yang diperkuat serat karbon (CFRP) untuk panel pintu mereka. Bengkel lain menolaknya karena CFRP bersifat abrasif dan sulit dikerjakan. Kami menggunakan alat penggilingan berlapis berlian dan kecepatan rendah—ke-100 braket tersebut lolos uji toleransi, dan klien kini memesan 1.000 setiap kuartal.

Kisah Klien Nyata: Bagaimana Honscn Memperbaiki Kesalahan Proses & Material

Mari kita lihat dua klien yang memulai dengan proses atau materi yang salah—sampai kami turun tangan.

Cerita 1: Bengkel Mobil (Proses yang Salah untuk Poros Logam)

Sebuah bengkel mobil di Texas membutuhkan 200 poros logam untuk perbaikan transmisi mobil klasik. Mereka menyewa bengkel yang menggunakan mesin milling (karena bengkel tersebut tidak memiliki peralatan bubut) untuk membuat poros tersebut.

Masalahnya :

• Penggilingan memakan waktu 6 menit per poros (dibandingkan 2 menit dengan pembubutan), jadi bengkel tersebut ketinggalan tenggat waktu 5 hari mereka.
• 30% porosnya tidak seimbang (penggilingan tidak bisa mendapatkan simetri yang sama seperti pembubutan), sehingga tidak bisa masuk ke transmisi.
• Biayanya $15 per poros (dibandingkan $10 per poros dengan putaran)—mereka membayar lebih sebesar $1.000.

Solusi Honscn :

• Kami sarankan untuk memutar (karena porosnya berbentuk silinder, tidak ada fitur yang rumit).
• Kami menggunakan alat bubut karbida dan pendingin untuk menjaga poros aluminium tetap halus.
• Kami membuat 200 poros dalam 3 hari (2 menit per poros) dan memeriksa kesimetrisan masing-masing poros.

Hasil :

• 100% poros cocok dengan transmisi.
• Toko tersebut menghemat $1.000 (biaya turun menjadi $10 per batang).
• Mereka kini memesan semua poros logamnya dari kami—kami telah membuat 5 batch lagi, tanpa ada cacat.

Cerita 2: Klien Elektronik (Proses yang Salah untuk Casing Plastik)

Sebuah perusahaan elektronik di California membutuhkan 500 rumah plastik ABS untuk kamera mundur mobil. Mereka menggunakan jasa bengkel yang mencoba memutar rumah-rumah tersebut (karena proses memutar lebih cepat untuk komponen bulat).

Masalahnya :

• Rumah tersebut memiliki ceruk persegi untuk lensa kamera—pembubutan tidak dapat menghasilkan fitur persegi, jadi bengkel harus menggiling ceruk tersebut secara terpisah (menambahkan 3 menit per bagian).
• 25% dari rumah melengkung selama pembubutan (bengkel menggunakan kecepatan terlalu tinggi: 8.000 RPM bukannya 5.000 RPM).
• Total waktu adalah 8 hari (dibandingkan tenggat waktu 5 hari yang mereka butuhkan).

Solusi Honscn :

• Kami merekomendasikan penggilingan 3-sumbu (karena rumah memiliki fitur persegi dan membutuhkan presisi di berbagai arah).
• Kami menggunakan alat karbida yang dipoles dan pendingin udara (5.000 RPM) untuk mencegah lengkungan.
• Kami menggiling seluruh rumah dalam satu pengaturan—tidak memerlukan proses kedua.

Hasil :

• 500 rumah terkirim dalam 4 hari (melampaui batas waktu).
• Hanya 2 rumah yang ditolak (tingkat cacat 0,4%).
• Klien menghemat $800 (tidak ada langkah penggilingan tambahan yang berarti biaya tenaga kerja lebih rendah).

Cara Memilih: Daftar Periksa Cepat untuk Bagian Anda

Tidak yakin apakah Anda membutuhkan pembubutan, penggilingan, logam, atau plastik? Gunakan daftar periksa ini untuk mempersempit pilihan Anda:

1. Apa Bentuk Bagian Anda?

• Bulat/silinder/simetris → Berputar (lebih cepat, lebih murah).
• Tidak beraturan/memiliki lubang/celah/tepi melengkung → Penggilingan (lebih fleksibel).
• Baik yang bulat maupun yang tidak beraturan → Hibrida (diputar terlebih dahulu, kemudian digiling).

2. Bahan Apa yang Anda Gunakan?

• Logam (aluminium, baja tahan karat, kuningan):
  • Bagian bulat → Pembubutan (gunakan pendingin, peralatan karbida).
  • Bagian yang rumit → Penggilingan (3 sumbu untuk yang sederhana, 5 sumbu untuk yang rumit).
• Plastik (ABS, PEEK, nilon):
  • Bagian bulat → Pembubutan (kecepatan lambat, pendinginan udara, alat yang dipoles).
  • Bagian kompleks → Penggilingan (kecepatan lambat, pendinginan udara, hindari pendingin cair).
• Komposit (CFRP, nilon berisi kaca):
  • Bagian kompleks → Penggilingan (alat berlapis berlian, kecepatan lambat).

3. Berapa Toleransi Anda?

• Ketat (±0,01mm hingga ±0,05mm):
  • Logam → Pembubutan atau penggilingan 5-sumbu (logam memiliki toleransi yang lebih baik).
  • Plastik → Penggilingan 5-sumbu dengan plastik yang diberi perlakuan panas (misalnya, PEEK).
• Longgar (±0,1mm hingga ±0,5mm):
  • Logam → Penggilingan atau pembubutan 3-sumbu (keduanya berfungsi).
  • Plastik → Penggilingan 3-sumbu (ABS atau nilon baik-baik saja).

4. Berapa Banyak Bagian yang Anda Butuhkan?

• 10–500 bagian (batch kecil):
  • Memutar atau menggiling (keduanya bisa—pilih berdasarkan bentuk).
• 1.000+ bagian (produksi massal):
  • Pembubutan (lebih cepat untuk komponen bulat) atau penggilingan otomatis (untuk komponen kompleks).

Kesimpulan: Proses yang Tepat = Komponen yang Lebih Baik, Biaya yang Lebih Rendah

Memilih antara logam dan plastik, pembubutan dan penggilingan, bukan sekadar tebak-tebakan. Intinya adalah mencocokkan sifat material dengan kekuatan proses:

• Gunakan putaran untuk bagian bulat (logam atau plastik) untuk menghemat waktu dan uang.
• Gunakan penggilingan untuk bagian yang rumit (logam atau plastik) untuk mendapatkan bentuk yang Anda butuhkan.
• Biarkan kekerasan material dan toleransi panas memandu kecepatan dan pilihan alat Anda.

Tugas Honscn adalah mempermudah Anda. Kami tidak hanya mengerjakan komponen—kami membantu Anda memilih jalur yang tepat sejak hari pertama. Baik Anda membuat 10 poros logam untuk perbaikan mobil atau 10.000 rumah plastik untuk produk baru, kami akan merekomendasikan material, proses, dan peralatan terbaik untuk menyelesaikan pekerjaan dengan benar (dan sesuai anggaran).

Siap berhenti menebak-nebak? Kirimkan desain komponen Anda (bahkan sketsa) dan beri tahu kami kebutuhan Anda. Kami akan memberikan rekomendasi proses gratis, penawaran harga yang jelas, dan jadwal—tanpa syarat apa pun. Mari kita pastikan proyek CNC Anda berikutnya sukses.