Panduan Utama untuk Bahan Pemesinan CNC: Cara Memilih Logam/Plastik Terbaik Untuk Proyek Anda

Prinsip Inti untuk Memilih Bahan Pemesinan CNC

1. Persyaratan kinerja : Kekuatan, kekerasan, ketahanan korosi, konduktivitas termal, dll.
2. Kemampuan mesin : Kemudahan pemotongan, laju keausan pahat, dan parameter pemesinan yang optimal (mis., Kecepatan spindel, laju umpan).
3. Kontrol biaya : Harga bahan baku, biaya pemrosesan, dan biaya pasca perawatan.
4. Dampak Lingkungan : Kepatuhan dengan tren keberlanjutan, seperti penggunaan bahan biodegradable.

Bahan Logam: Industri "Tangguh"

1. Aluminium

• Properti utama :
  • Konduktivitas termal dan listrik yang ringan, sangat tahan korosi, sangat baik.
  • Nilai Umum: 6061 (kinerja seimbang) dan 7075 (kekuatan ultra-tinggi untuk dirgantara).
• Aplikasi :
  • Casing elektronik konsumen (mis., Bingkai telepon), bagian mesin otomotif, kerangka drone.
• Tips Pemesinan :
  • Pemotongan berkecepatan tinggi mengurangi deformasi termal; Gunakan alat karbida untuk mencegah adhesi.
  • Perawatan permukaan seperti anodisasi meningkatkan resistensi keausan dan estetika.

2. Baja tahan karat

• Properti utama :
  • Resistensi korosi yang luar biasa (316 stainless steel sangat ideal untuk lingkungan laut dan medis).
  • Kekerasan yang lebih tinggi dari aluminium, membutuhkan alat yang dilapisi dan pendingin untuk pemesinan.
• Aplikasi :
  • Perangkat medis, alat dapur, peralatan luar ruangan.
• Tips Pemesinan :
  • 304 Stainless Steel menawarkan kinerja biaya terbaik untuk penggunaan umum; 316 lebih mahal tetapi lebih tahan korosi.

3. Paduan Titanium

• Properti utama :
  • Rasio kekuatan-terhadap-berat yang tak tertandingi, resistensi suhu tinggi, dan biokompatibilitas, tetapi dengan biaya pemesinan yang sangat tinggi.
  • Membutuhkan alat khusus dan pemotongan kecepatan rendah untuk menghindari deformasi yang diinduksi panas.
• Aplikasi :
  • Komponen dirgantara, implan medis, jam tangan mewah.
• Kecenderungan : Sejak 2023, paduan titanium telah melihat peningkatan penggunaan dalam elektronik konsumen (mis., Bingkai telepon), meskipun tingkat hasil tetap rendah (30%-40%), dan waktu pemesinan 3-4 kali lebih lama dari aluminium.

4. Tembaga dan paduan

• Properti utama :
  • Konduktivitas termal dan listrik yang sangat baik; Kuningan (paduan tembaga-seng) mudah untuk mesin dan tahan korosi.
  • Tekstur lunak membutuhkan kedalaman pemotongan terkontrol untuk menghindari deformasi.
• Aplikasi :
  • Papan sirkuit, heat sink, barang dekoratif.

5. Baja karbon

• Properti utama :
  • Kekuatan tinggi, biaya rendah, tetapi resistensi korosi yang buruk (membutuhkan perlakuan permukaan seperti galvanisasi).
• Aplikasi :
  • Pengencang mekanis, komponen struktural.

Bahan Plastik: "Pemain Serbaguna" Industri

1. Plastik abs

• Properti utama :
  • Ketahanan dampak yang kuat, mudah diwarnai, terjangkau—Ideal untuk prototipe cepat.
• Aplikasi :
  • Selongsong pelindung, suku cadang otomotif, mainan.
• Tips Pemesinan :
  • Kontrol suhu pemotongan untuk mencegah pelunakan dan deformasi material.

2. Nylon (PA)

• Properti utama :
  • Resistensi keausan yang sangat baik dan pelumasan diri; Penguatan serat kaca dapat meningkatkan kekuatan.
• Aplikasi :
  • Persneling, bantalan, komponen geser.
• Tips Pemesinan :
  • Keringkan bahan sebelum pemesinan untuk mengurangi kesalahan dimensi yang berhubungan dengan kelembaban.

3. Acrylic (PMMA)

• Properti utama :
  • Transparansi dan kekakuan yang tinggi (alternatif kaca), tetapi rentan terhadap retak.
• Aplikasi :
  • Komponen optik, dudukan tampilan, panel dekoratif.
• Tips Pemesinan :
  • Gunakan alat tajam dan pemotongan kecepatan rendah untuk meminimalkan goresan permukaan.

4. Polikarbonat (PC)

• Properti utama :
  • Resistensi dampak tinggi, toleransi panas, dan transparansi—Ideal untuk bagian yang membutuhkan ketangguhan.
• Aplikasi :
  • Kaca anti peluru, helm, selongsong komponen elektronik.

5. PEEK

• Properti utama :
  • Mempertahankan kekakuan pada suhu tinggi, ketahanan kimia yang sangat baik, tetapi dengan biaya tinggi.
• Aplikasi :
  • Suku Cadang Aerospace, Komponen Semikonduktor, Segel untuk Lingkungan Suhu Tinggi.

6. UHMW-PE

• Properti utama :
  • Resistensi keausan yang sangat tinggi, koefisien gesekan rendah, tetapi menantang mesin.
• Aplikasi :
  • Bantalan, persneling, sabuk konveyor.

Bahan ramah lingkungan: masa depan yang berkelanjutan

• Nanocrystals Selulosa (CNC) :
  • Berasal dari tanaman, biodegradable, digunakan untuk pelapis warna struktural dalam mode dan dekorasi.
• Tinta pelindung berbasis air :
  • Berikan masking permukaan selama pemesinan, ramah lingkungan dan mudah diaplikasikan.
• Plastik biodegradable :
  • Seperti PLA (asam polylactic), cocok untuk kemasan yang ramah lingkungan dan produk sekali pakai.

Menyeimbangkan biaya dan kinerja

1. Substitusi material :
   • Gunakan ABS bukan PC untuk penghematan biaya, atau pilihlah bahan domestik yang hemat biaya.
2. Optimalisasi proses :
   • Sesuaikan parameter permesinan (mis., Kecepatan spindel yang lebih rendah, laju umpan yang lebih tinggi) untuk mengurangi keausan pahat dan waktu siklus.
3. Skala produksi :
   • Bahan standar bekerja paling baik untuk produksi volume rendah; Produksi skala besar dapat membenarkan bahan khusus untuk kinerja yang lebih baik.

Parameter pemesinan dan pemilihan peralatan

• Logam :
  • Aluminium: Pemotongan berkecepatan tinggi (9.554 rpm), alat karbida.
  • Paduan Titanium: Pemotongan berkecepatan rendah (15.286 rpm), alat berlapis khusus.
• Plastik :
  • ABS: Kontrol panas untuk menghindari peleburan.
  • POM: Gunakan alat yang tajam untuk pemesinan satu-pass untuk mencegah lengket.

Contoh Dunia Nyata: Pilihan Material oleh Industri

1. Elektronik Konsumen :
   • Bingkai telepon: Aluminium (hemat biaya) atau paduan titanium (model premium).
   • Komponen Optik: Akrilik atau PC untuk presisi tinggi.
2. Otomotif :
   • Bagian Mesin: Aluminium atau baja berkekuatan tinggi untuk ketahanan panas dan keausan.
   • Komponen Interior: ABS atau Nylon untuk keseimbangan estetika dan daya tahan.
3. Alat kesehatan :
   • Implan: Paduan titanium atau stainless steel untuk biokompatibilitas dan ketahanan korosi.
   • Casing peralatan: PC atau mengintip untuk persyaratan lingkungan yang steril.

Tren Masa Depan: Kecerdasan dan Keberlanjutan

• Pemrograman bertenaga AI : Kode pemesinan autogenerate untuk efisiensi dan presisi yang lebih tinggi.
• Pemesinan hijau : Mengadopsi alat ramah lingkungan dan pendingin untuk menurunkan jejak karbon.
• Bahan inovatif : Keramik fleksibel, kayu transparan, dan bahan generasi berikutnya yang mendorong batas kinerja.

Kesimpulan