Dalam manufaktur modern, kemampuan mesin bubut CNC dalam mengolah berbagai bahan benar-benar membuktikan nilai gunanya. Apakah Anda memproduksi suku cadang otomotif, motor energi baru, atau komponen rumit di berbagai industri, memahami bahan yang dapat diproses oleh mesin bubut CNC akan membantu perencanaan produksi dan mencegah kesalahan yang mahal. Variasi bahan yang dapat digunakan lebih luas daripada yang dibayangkan kebanyakan orang, mencakup logam umum dan paduan khusus hingga bahan non-logam. Untuk memahami lebih baik jenis bahan yang cocok untuk mesin bubut CNC, mari kita bahas beberapa bahan paling umum dan cara mengolahnya agar mendapatkan hasil optimal.
Yang paling umum digunakan pada mesin bubut CNC adalah logam karena kekuatan dan keserbagunaannya. Logam yang paling sering diproses adalah baja, aluminium, dan tembaga, masing-masing cocok untuk pekerjaan tertentu karena karakteristik unik yang dimilikinya.
Baja dikenal karena ketahanannya. Di antara berbagai jenis baja seperti: baja karbon dan baja paduan, baja karbon merupakan yang paling banyak digunakan. Baja ini kuat dan murah, sehingga ideal untuk komponen biasa seperti: roda gigi, poros, dan bahkan drum rem kendaraan komersial. Mesin bubut CNC bekerja sangat baik pada baja karbon, menghasilkan bentuk dengan jarak yang hampir mendekati toleransi 0,01 mm. Bentuk lain dari baja paduan, yang mengandung elemen seperti: kromium atau nikel, lebih kuat. Baja ini diperuntukkan bagi komponen seperti: sistem hidrolik yang mengalami tekanan dan keausan ekstrem. Mesin bubut CNC tidak memotong baja paduan secara acak, melainkan memilih jenis pemotongan yang sesuai dengan jenis bajanya agar tidak merusak material.
Mesin bubut CNC juga bekerja sangat baik dengan aluminium, terutama untuk aplikasi di sektor energi baru. Sifat aluminium yang ringan membuatnya sangat cocok untuk cangkang motor dan komponen lainnya pada kendaraan energi baru. Karena penting untuk efisiensi energi, membantu meningkatkan jangkauan kendaraan. Aluminium juga cenderung lebih lunak dibandingkan kebanyakan paduan non-ferrous, sehingga memungkinkan kecepatan spindel yang lebih tinggi dan menghasilkan waktu siklus yang lebih pendek. Sebagai contoh, mesin bubut CNC yang digunakan untuk membuat cangkang motor aluminium dapat membentuk casing luar dan mengebor lubang yang diperlukan secara bersamaan, sehingga menghilangkan kebutuhan akan operasi sekunder. Karena alasan inilah para produsen menggunakan mesin bubut CNC untuk komponen aluminium.
Sama seperti permesinan CNC, mesin bubut CNC bekerja dengan baik pada tembaga dan paduan tembaga (kuningan dan perunggu). Hal ini sangat berguna untuk konektor listrik dan termal, serta penukar panas yang terbuat dari tembaga. Komponen dekoratif dan beberapa jenis katup dapat dibuat dari kuningan, yaitu paduan tembaga dan seng. Hasil akhir permukaan yang baik merupakan nilai tambah tersendiri. Fakta bahwa komponen-komponen ini mudah dibentuk merupakan keuntungan tambahan karena mereka dapat menahan proses pemotongan tanpa retak. Selain itu, ketepatan mesin bubut CNC sangat penting karena komponen tembaga harus memiliki toleransi yang ketat terhadap bagian-bagian lain dalam sistem kelistrikan.
Selain berfokus pada logam, mesin bubut CNC dapat memproses berbagai bahan non-logam. Ini sangat bernilai bagi industri yang fokus pada komponen non-logam yang lebih ringan dan lebih tahan korosi. Bahan non-logam utama meliputi plastik, kayu, dan grafit.
Di antara banyak bahan non-logam yang berguna, plastik banyak digunakan karena ringan, murah, dan tersedia dalam berbagai jenis. Beberapa jenis plastik yang dapat diproses dengan mesin bubut CNC adalah ABS, PP, dan nilon. ABS digunakan untuk komponen seperti roda gigi plastik dan rumah perangkat kecil karena ketangguhan dan ketahanannya terhadap benturan. PP digunakan untuk pipa dan wadah yang fleksibel serta tahan kimia. Mesin bubut CNC perlu lebih hati-hati dalam mengatur kecepatan saat bekerja dengan plastik. Hal ini karena panas yang dihasilkan dari pemotongan cepat dapat melelehkan atau membengkokkan plastik. Namun, dengan pengaturan yang tepat, mesin bubut CNC dapat membuat bagian plastik yang presisi dan halus sesuai spesifikasi desain yang diinginkan. Sebagai contoh, mesin bubut CNC digunakan dalam pembuatan fitting plastik untuk peralatan energi baru agar memastikan segel yang rapat.
Anda mungkin mengira kayu merupakan bahan yang aneh untuk bubut CNC, tetapi kayu sangat ideal untuk membuat karya khusus atau hiasan. Kayu keras seperti ek dan mapel adalah beberapa jenis terbaik karena stabil dan halus. Bubut CNC dapat menghasilkan produk dari kayu seperti gagang perkakas khusus, pegangan tangga, atau bahkan kaki meja dari kayu. Bubut CNC sangat presisi sehingga setiap bagian seragam, yang penting untuk produksi massal. Alih-alih membubut kayu secara manual, bubut CNC dapat menghasilkan bagian kayu yang identik lebih cepat karena tidak mudah lelah.
Grafit dikerjakan dengan baik pada mesin bubut CNC, terutama di industri fotovoltaik (energi surya). Grafit kelas fotovoltaik digunakan untuk membuat tabung panduan, yang bagian dinding dalamnya harus halus agar dapat mengendalikan lelehan silikon dan menjaga medan termal. Tabung-tabung ini memiliki diameter 300-500 mm dan panjang 400-600 mm—dimensi yang dapat ditangani dengan mudah oleh mesin bubut CNC. Mesin-mesin ini dirancang untuk melakukan pemotongan perlahan dan stabil guna mencegah grafit rapuh pecah, menghasilkan tabung dengan tingkat kehalusan yang tepat sesuai kebutuhan peralatan surya. Oleh karena itu, sebagian besar produsen di sektor fotovoltaik menggunakan mesin bubut CNC untuk komponen grafit.
Untuk manufaktur kelas atas dan kedirgantaraan di mana standar industri masih dianggap konvensional, bahan yang dibutuhkan lebih bersifat khusus. Hal ini karena industri-industri tersebut perlu menggunakan bahan berkualitas tinggi yang mampu bertahan dalam kondisi yang menantang. Meskipun diperlukan persiapan yang lebih hati-hati, mesin bubut CNC canggih sangat mampu menangani bahan-bahan yang sangat keras ini.
Paduan titanium sangat kuat, ringan, dan tahan terhadap korosi. Hal ini ideal untuk komponen aerospace seperti pengikat pesawat dan komponen mesin. Satu-satunya masalah dengan titanium adalah bahwa material ini sangat keras dan pemotongannya bisa menjadi tantangan. Untuk komponen aerospace dari titanium, bubut CNC harus menggunakan peralatan pemotong karbida tertentu dan beroperasi pada kecepatan lebih lambat agar baik alat maupun titanium tidak mengalami panas berlebih. Bahkan dengan penyesuaian tersebut, bubut CNC dapat membuat komponen yang presisi sesuai persyaratan ketat aerospace. Contohnya adalah produksi baut titanium pesawat. Bubut CNC mampu mencapai toleransi 0,005 mm, yang diperlukan untuk baut tersebut.
Selain yang telah disebutkan, mesin bubut CNC juga digunakan untuk pemrosesan khusus berbagai paduan suhu tinggi seperti Inconel, Hastelloy, atau paduan istimewa lainnya yang semuanya memiliki sifat kekuatan pada suhu tinggi yang sangat baik melebihi 1000°C. Paduan-paduan ini digunakan dalam pembuatan komponen mesin jet atau pembangkit listrik. Kesulitan utama dalam memproses paduan tersebut terletak pada kenyataan bahwa bahan-bahan ini sangat keras, menghasilkan panas berlebih selama proses pemotongan, dan membuat alat potong menjadi tumpul dengan cepat. Mesin bubut CNC dilengkapi dengan penukar panas dan menggunakan peralatan dari bahan ultra keras seperti boron nitrida kubik (CBN). Beberapa operator mesin bubut CNC menyediakan sistem mesin bubut CNC yang dirancang khusus untuk pemesinan paduan ini. Rekayasa khusus semacam itu mencakup semua komponen sistem guna memastikan proses pemesinan yang halus. Rekayasa khusus seperti ini memungkinkan para produsen memproses paduan suhu tinggi tanpa mengorbankan kualitas pemesinan.
Memahami material yang dapat diproses pada mesin bubut CNC adalah setengah dari pertempuran. Anda juga perlu mengatur parameter yang tepat, serta memilih alat potong yang sesuai untuk material yang dipilih. Beberapa langkah praktis dapat memberikan hasil yang diinginkan.
Alat potong yang Anda pilih harus sesuai dengan material yang akan dipotong. Untuk alat potong karbida (yang kuat dan cocok untuk memotong sebagian besar logam, termasuk Baja dan Aluminium, serta paduan lainnya), bekerja secara efektif pada logam. Untuk memotong non-logam (seperti plastik dan kayu), gunakan alat potong baja kecepatan tinggi (HSS), yang lebih tajam dan kurang berisiko merusak material yang dipotong. Untuk paduan keras (seperti titanium), pilih alat berlapis CBN atau berlian, yang mampu memotong dan tahan terhadap abrasi. Memilih alat yang salah akan merusak benda kerja dan secara perlahan merusak mesin bubut CNC.
Terakhir, pengaturan kecepatan dan laju makan pada CNC juga harus disesuaikan dengan material yang dipotong. Laju makan pada bubut CNC mengacu pada kecepatan dan gaya yang diterapkan alat terhadap material selama proses pemotongan, sedangkan kecepatan mengacu pada laju putaran material. Kecepatan pemotongan yang lebih rendah hanya cocok untuk logam lunak seperti aluminium, sementara kecepatan yang lebih tinggi lebih efisien (hasil akhir halus) dan produktif (waktu pemotongan lebih cepat), sedangkan kecepatan tinggi digunakan untuk logam keras seperti titanium. Untuk pekerjaan aluminium, kecepatan mesin bubut CNC adalah 2000 RPM dan untuk pekerjaan titanium, kecepatannya adalah 500 RPM.
Langkah selanjutnya adalah menyiapkan bahan sebelum digunakan. Untuk logam seperti baja dan tembaga, ini mencakup pembersihan kotoran, karat, dan kotoran lainnya. Kotoran dapat merusak peralatan mesin bubut CNC dan mengakibatkan ketidakrataan pemotongan. Untuk bahan non-logam seperti grafit, mesin bekerja lebih baik bila bahan sudah berukuran sesuai. Hal ini meminimalkan waktu pemotongan dan meningkatkan efisiensi. Perlakuan panas mungkin diperlukan untuk bahan tertentu, seperti baja paduan, agar proses pemotongan lebih mudah. Langkah-langkah ini membantu memastikan bahwa mesin bubut CNC beroperasi secara efisien dan menghasilkan komponen berkualitas.
EN
