Aluminium adalah logam non-besi yang paling banyak digunakan, dan jangkauan penerapannya terus berkembang. Terdapat lebih dari 700.000 jenis produk aluminium, yang melayani berbagai industri, termasuk konstruksi, dekorasi, transportasi, dan ruang angkasa. Pada diskusi kali ini, kita akan mendalami teknologi pengolahan produk aluminium dan cara menghindari deformasi selama pemrosesan.
Keunggulan dan karakteristik aluminium antara lain :
- Kepadatan Rendah: Aluminium memiliki massa jenis sekitar 2,7 g/cm³, kira-kira sepertiga massa jenis besi atau tembaga.
- Plastisitas Tinggi:Aluminium memiliki keuletan yang sangat baik sehingga memungkinkan untuk dibentuk menjadi berbagai produk melalui metode pemrosesan tekanan, seperti ekstrusi dan peregangan.
- Ketahanan Korosi:Aluminium secara alami mengembangkan lapisan oksida pelindung pada permukaannya, baik dalam kondisi alami atau melalui anodisasi, sehingga menawarkan ketahanan korosi yang lebih unggul dibandingkan baja.
- Mudah Diperkuat:Meskipun aluminium murni memiliki tingkat kekuatan yang rendah, kekuatannya dapat ditingkatkan secara signifikan melalui anodisasi.
- Memfasilitasi Perawatan Permukaan:Perawatan permukaan dapat meningkatkan atau mengubah sifat aluminium. Proses anodisasi sudah mapan dan banyak digunakan dalam pemrosesan produk aluminium.
- Konduktivitas dan Daur Ulang yang Baik:Aluminium merupakan konduktor listrik yang sangat baik dan mudah didaur ulang.
Teknologi pengolahan produk aluminium
Stamping produk aluminium
1. Stempel dingin
Bahan yang digunakan adalah pelet alumunium. Pelet ini dibentuk dalam satu langkah menggunakan mesin ekstrusi dan cetakan. Proses ini ideal untuk membuat produk atau bentuk kolom yang sulit dicapai melalui peregangan, seperti bentuk elips, persegi, dan persegi panjang. (Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, mesin; Gambar 2, pelet aluminium; dan Gambar 3, produk)
Tonase mesin yang digunakan berhubungan dengan luas penampang produk. Kesenjangan antara die punch atas dan die bawah yang terbuat dari baja tungsten menentukan ketebalan dinding produk. Setelah pengepresan selesai, celah vertikal dari cetakan atas ke cetakan bawah menunjukkan ketebalan atas produk. (Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4)
Keuntungan: Siklus pembukaan cetakan pendek, biaya pengembangan lebih rendah daripada cetakan peregangan. Kekurangan: Proses produksi yang lama, fluktuasi ukuran produk yang besar selama proses, biaya tenaga kerja yang tinggi.
2. Peregangan
Bahan yang digunakan: lembaran aluminium. Gunakan mesin cetakan kontinyu dan cetakan untuk melakukan berbagai deformasi untuk memenuhi persyaratan bentuk, cocok untuk badan non-kolom (produk dengan aluminium melengkung). (Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5, mesin, Gambar 6, cetakan, dan Gambar 7, produk)
Keuntungan:Dimensi produk yang kompleks dan multi-deformasi dikontrol secara stabil selama proses produksi, dan permukaan produk lebih halus.
Kekurangan:Biaya cetakan tinggi, siklus pengembangan yang relatif panjang, dan persyaratan tinggi untuk pemilihan dan presisi mesin.
Perawatan permukaan produk aluminium
1. Sandblasting (peening tembakan)
Proses pembersihan dan pengerasan permukaan logam akibat pengaruh aliran pasir berkecepatan tinggi.
Metode perawatan permukaan aluminium ini meningkatkan kebersihan dan kekasaran permukaan benda kerja. Hasilnya, sifat mekanik permukaan ditingkatkan, sehingga ketahanan terhadap lelah menjadi lebih baik. Peningkatan ini meningkatkan daya rekat antara permukaan dan lapisan apa pun yang diaplikasikan, sehingga memperpanjang daya tahan lapisan tersebut. Selain itu, ini memfasilitasi penampilan lapisan yang rata dan estetis. Proses ini biasa terlihat di berbagai produk Apple.
2. Pemolesan
Metode pengolahannya menggunakan teknik mekanis, kimia, atau elektrokimia untuk mengurangi kekasaran permukaan suatu benda kerja sehingga menghasilkan permukaan yang halus dan mengkilat. Proses pemolesan dapat dikategorikan menjadi tiga jenis utama: pemolesan mekanis, pemolesan kimia, dan pemolesan elektrolitik. Dengan menggabungkan pemolesan mekanis dengan pemolesan elektrolitik, komponen aluminium dapat mencapai hasil akhir seperti cermin yang mirip dengan baja tahan karat. Proses ini memberikan kesan kesederhanaan kelas atas, fashion, dan daya tarik futuristik.
3. Gambar kawat
Gambar kawat logam adalah proses pembuatan di mana garis-garis dikikis berulang kali dari pelat aluminium dengan amplas. Gambar kawat dibedakan menjadi gambar kawat lurus, gambar kawat acak, gambar kawat spiral, dan gambar kawat ulir. Proses menggambar kawat logam dapat dengan jelas menunjukkan setiap tanda sutra halus sehingga logam matte memiliki kilau rambut yang halus, dan produk tersebut memiliki mode dan teknologi.
4. Pemotongan cahaya tinggi
Pemotongan highlight menggunakan mesin pengukiran presisi untuk memperkuat pisau berlian pada spindel mesin pengukiran presisi yang berputar berkecepatan tinggi (umumnya 20.000 rpm) untuk memotong bagian dan menghasilkan area highlight lokal pada permukaan produk. Kecerahan sorotan pemotongan dipengaruhi oleh kecepatan bor penggilingan. Semakin cepat kecepatan bor, semakin terang sorotan pemotongannya. Sebaliknya, semakin gelap highlight pemotongan, semakin besar kemungkinan timbulnya bekas pisau. Pemotongan high-gloss sangat umum dilakukan pada ponsel, seperti iPhone 5. Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa bingkai logam TV kelas atas telah mengadopsi high-gloss.Penggilingan CNCteknologi, dan proses anodisasi dan penyikatan membuat TV penuh dengan mode dan ketajaman teknologi.
5. Anodisasi
Anodisasi adalah proses elektrokimia yang mengoksidasi logam atau paduan. Selama proses ini, aluminium dan paduannya mengembangkan lapisan oksida ketika arus listrik dialirkan ke elektrolit tertentu dalam kondisi tertentu. Anodisasi meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus aluminium, memperpanjang masa pakainya, dan meningkatkan daya tarik estetika. Proses ini telah menjadi komponen penting dalam perawatan permukaan aluminium dan saat ini merupakan salah satu metode yang paling banyak digunakan dan berhasil.
6. Anoda dua warna
Anoda dua warna mengacu pada proses anodisasi suatu produk untuk menerapkan warna berbeda pada area tertentu. Meskipun teknik anodisasi dua warna ini jarang digunakan di industri televisi karena kerumitannya dan biayanya yang tinggi, kontras antara kedua warna tersebut meningkatkan tampilan produk yang mewah dan unik.
Ada beberapa faktor yang berkontribusi terhadap deformasi pemrosesan bagian aluminium, termasuk sifat material, bentuk bagian, dan kondisi produksi. Penyebab utama deformasi meliputi: tegangan internal yang ada pada blanko, gaya pemotongan dan panas yang dihasilkan selama pemesinan, serta gaya yang diberikan selama penjepitan. Untuk meminimalkan deformasi ini, langkah-langkah proses khusus dan keterampilan pengoperasian dapat diterapkan.
Langkah-langkah proses untuk mengurangi deformasi pemrosesan
1. Kurangi tekanan internal pada blanko
Penuaan alami atau buatan, bersama dengan perlakuan getaran, dapat membantu mengurangi tekanan internal pada blanko. Pra-pemrosesan juga merupakan metode yang efektif untuk tujuan ini. Untuk blanko dengan kepala gemuk dan telinga besar, deformasi yang signifikan dapat terjadi selama pemrosesan karena margin yang besar. Dengan melakukan pra-pemrosesan bagian berlebih pada blanko dan mengurangi margin di setiap area, kami tidak hanya dapat meminimalkan deformasi yang terjadi selama pemrosesan berikutnya namun juga mengurangi beberapa tekanan internal yang muncul setelah pra-pemrosesan.
2. Meningkatkan kemampuan pemotongan alat
Parameter material dan geometri pahat secara signifikan mempengaruhi gaya potong dan panas. Pemilihan alat yang tepat sangat penting untuk meminimalkan deformasi pemrosesan komponen.
1) Pemilihan parameter geometrik pahat yang wajar.
① Sudut penggaruk:Dalam kondisi menjaga kekuatan bilah, sudut penggaruk dipilih secara tepat agar lebih besar. Di satu sisi, ia dapat menggiling ujung yang tajam, dan di sisi lain, dapat mengurangi deformasi pemotongan, membuat penghilangan serpihan menjadi lancar, sehingga mengurangi gaya pemotongan dan suhu pemotongan. Hindari menggunakan alat sudut rake negatif.
② Sudut belakang:Besar kecilnya sudut belakang mempunyai dampak langsung terhadap keausan permukaan pahat belakang dan kualitas permukaan mesin. Ketebalan pemotongan merupakan kondisi penting untuk memilih sudut belakang. Selama penggilingan kasar, karena laju umpan yang besar, beban pemotongan yang berat, dan pembangkitan panas yang tinggi, kondisi pembuangan panas pahat harus baik. Oleh karena itu, sudut belakang harus dipilih lebih kecil. Selama penggilingan halus, tepinya harus tajam, gesekan antara permukaan pahat belakang dan permukaan mesin harus dikurangi, dan deformasi elastis harus dikurangi. Oleh karena itu, sudut belakang harus dipilih lebih besar.
③ Sudut heliks:Untuk membuat penggilingan halus dan mengurangi gaya penggilingan, sudut heliks harus dipilih sebesar mungkin.
④ Sudut defleksi utama:Mengurangi sudut defleksi utama secara tepat dapat meningkatkan kondisi pembuangan panas dan mengurangi suhu rata-rata area pemrosesan.
2) Memperbaiki struktur alat.
Kurangi Jumlah Gigi Pemotong Penggilingan dan Tingkatkan Ruang Chip:
Karena bahan aluminium menunjukkan plastisitas tinggi dan deformasi pemotongan yang signifikan selama pemrosesan, maka penting untuk menciptakan ruang chip yang lebih besar. Artinya radius bagian bawah alur chip harus lebih besar, dan jumlah gigi pada pemotong frais harus dikurangi.
Penggilingan Halus pada Gigi Pemotong:
Nilai kekasaran tepi potong gigi pemotong harus kurang dari Ra = 0,4 µm. Sebelum menggunakan pemotong baru, disarankan untuk menggiling bagian depan dan belakang gigi pemotong secara perlahan dengan batu minyak halus beberapa kali untuk menghilangkan gerinda atau sedikit pola gigi gergaji yang tersisa dari proses penajaman. Hal ini tidak hanya membantu mengurangi panas pemotongan tetapi juga meminimalkan deformasi pemotongan.
Kontrol Ketat Standar Keausan Alat:
Ketika perkakas menjadi aus, kekasaran permukaan benda kerja meningkat, suhu pemotongan meningkat, dan benda kerja dapat mengalami peningkatan deformasi. Oleh karena itu, sangat penting untuk memilih material perkakas dengan ketahanan aus yang sangat baik, dan memastikan bahwa keausan perkakas tidak melebihi 0,2 mm. Jika keausan melebihi batas ini, hal ini dapat menyebabkan terbentuknya chip. Selama pemotongan, suhu benda kerja umumnya harus dijaga di bawah 100°C untuk mencegah deformasi.
3. Memperbaiki metode penjepitan benda kerja. Untuk benda kerja aluminium berdinding tipis dengan kekakuan yang buruk, metode penjepitan berikut dapat digunakan untuk mengurangi deformasi:
① Untuk bagian bushing berdinding tipis, penggunaan chuck pemusatan otomatis tiga rahang atau collet pegas untuk penjepitan radial dapat menyebabkan deformasi benda kerja setelah dilonggarkan setelah pemrosesan. Untuk menghindari masalah ini, lebih baik menggunakan metode penjepitan permukaan ujung aksial yang menawarkan kekakuan lebih besar. Posisikan lubang bagian dalam, buat mandrel berulir, dan masukkan ke dalam lubang bagian dalam. Kemudian, gunakan pelat penutup untuk menjepit bagian ujung dan kencangkan dengan mur. Metode ini membantu mencegah deformasi penjepitan saat memproses lingkaran luar, memastikan akurasi pemrosesan yang memuaskan.
② Saat memproses benda kerja lembaran logam berdinding tipis, disarankan untuk menggunakan mangkuk pengisap vakum untuk mencapai gaya penjepitan yang merata. Selain itu, menggunakan jumlah pemotongan yang lebih kecil dapat membantu mencegah deformasi benda kerja.
Metode lain yang efektif adalah mengisi bagian dalam benda kerja dengan media untuk meningkatkan kekakuan pemrosesannya. Misalnya, lelehan urea yang mengandung 3% hingga 6% kalium nitrat dapat dituangkan ke dalam benda kerja. Setelah diproses, benda kerja dapat direndam dalam air atau alkohol untuk melarutkan bahan pengisi lalu dituang.
4. Pengaturan proses yang wajar
Selama pemotongan berkecepatan tinggi, proses penggilingan sering menimbulkan getaran karena kelonggaran pemesinan yang besar dan pemotongan yang terputus-putus. Getaran ini dapat berdampak negatif terhadap keakuratan pemesinan dan kekasaran permukaan. Akibatnya,Proses pemotongan berkecepatan tinggi CNCbiasanya dibagi menjadi beberapa tahap: roughing, semi-finishing, pembersihan sudut, dan finishing. Untuk bagian yang memerlukan presisi tinggi, semi-finishing sekunder mungkin diperlukan sebelum finishing.
Setelah tahap roughing, disarankan untuk membiarkan bagian-bagian tersebut menjadi dingin secara alami. Hal ini membantu menghilangkan tekanan internal yang dihasilkan selama pengasaran dan mengurangi deformasi. Kelonggaran pemesinan yang tersisa setelah pengasaran harus lebih besar dari deformasi yang diharapkan, umumnya antara 1 hingga 2 mm. Selama tahap penyelesaian, penting untuk menjaga keseragaman kelonggaran pemesinan pada permukaan akhir, biasanya antara 0,2 hingga 0,5 mm. Keseragaman ini memastikan bahwa alat pemotong tetap dalam kondisi stabil selama pemrosesan, yang secara signifikan mengurangi deformasi pemotongan, meningkatkan kualitas permukaan, dan memastikan keakuratan produk.
Keterampilan operasional untuk mengurangi deformasi pemrosesan
Bagian aluminium berubah bentuk selama pemrosesan. Selain alasan di atas, metode pengoperasian juga sangat penting dalam pengoperasian sebenarnya.
1. Untuk suku cadang yang memiliki kelonggaran pemrosesan yang besar, disarankan untuk melakukan pemrosesan simetris untuk meningkatkan pembuangan panas selama pemesinan dan untuk mencegah konsentrasi panas. Misalnya, saat memproses lembaran setebal 90mm hingga 60mm, jika satu sisi digiling segera setelah sisi lainnya, dimensi akhir dapat menghasilkan toleransi kerataan sebesar 5mm. Namun, jika pendekatan pemrosesan simetris umpan berulang digunakan, di mana masing-masing sisi dikerjakan dua kali hingga ukuran akhir, kerataan dapat ditingkatkan menjadi 0,3 mm.
2. Jika terdapat banyak rongga pada bagian lembaran, tidak disarankan untuk menggunakan metode pemrosesan berurutan yang menangani satu rongga pada satu waktu. Pendekatan ini dapat menyebabkan gaya yang tidak merata pada bagian-bagian tersebut, sehingga mengakibatkan deformasi. Sebagai gantinya, gunakan metode pemrosesan berlapis di mana semua rongga dalam satu lapisan diproses secara bersamaan sebelum melanjutkan ke lapisan berikutnya. Hal ini memastikan pemerataan tegangan pada bagian-bagiannya dan meminimalkan risiko deformasi.
3. Untuk mengurangi gaya pemotongan dan panas, penting untuk menyesuaikan jumlah pemotongan. Diantara ketiga komponen besaran pemotongan, besaran pemotongan balik mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap gaya potong. Jika kelonggaran pemesinan berlebihan dan gaya pemotongan selama satu kali lintasan terlalu tinggi, hal ini dapat menyebabkan deformasi bagian-bagian, berdampak buruk pada kekakuan spindel perkakas mesin, dan mengurangi daya tahan pahat.
Meskipun mengurangi jumlah pemotongan dapat meningkatkan umur alat, hal ini juga dapat menurunkan efisiensi produksi. Namun, penggilingan berkecepatan tinggi pada permesinan CNC dapat mengatasi masalah ini secara efektif. Dengan mengurangi jumlah pemotongan balik dan meningkatkan laju pengumpanan serta kecepatan perkakas mesin, gaya pemotongan dapat diturunkan tanpa mengurangi efisiensi pemesinan.
4. Urutan operasi pemotongan itu penting. Pemesinan kasar berfokus pada memaksimalkan efisiensi pemesinan dan meningkatkan laju penghilangan material per unit waktu. Biasanya, penggilingan terbalik digunakan untuk fase ini. Dalam penggilingan terbalik, kelebihan material dari permukaan blanko dihilangkan dengan kecepatan tertinggi dan dalam waktu sesingkat mungkin, sehingga secara efektif membentuk profil geometris dasar untuk tahap penyelesaian.
Di sisi lain, finishing mengutamakan presisi dan kualitas tinggi, sehingga down milling menjadi teknik pilihan. Pada down milling, ketebalan potongan secara bertahap berkurang dari maksimum ke nol. Pendekatan ini secara signifikan mengurangi pengerasan kerja dan meminimalkan deformasi bagian-bagian yang sedang dikerjakan.
5. Benda kerja berdinding tipis sering mengalami deformasi akibat penjepitan selama pemrosesan, sebuah tantangan yang terus berlanjut bahkan selama tahap penyelesaian. Untuk meminimalkan deformasi ini, disarankan untuk melonggarkan perangkat penjepit sebelum ukuran akhir tercapai selama penyelesaian. Hal ini memungkinkan benda kerja kembali ke bentuk aslinya, setelah itu dapat dijepit kembali secara perlahan—cukup untuk menahan benda kerja di tempatnya—berdasarkan perasaan operator. Cara ini membantu mencapai hasil pengolahan yang ideal.
Singkatnya, gaya penjepitan harus diterapkan sedekat mungkin dengan permukaan pendukung dan diarahkan sepanjang sumbu kaku terkuat benda kerja. Meskipun sangat penting untuk mencegah benda kerja terlepas, gaya penjepitan harus dijaga agar tetap minimum untuk memastikan hasil yang optimal.
6. Saat memproses bagian yang berlubang, hindari membiarkan pemotong frais menembus langsung ke dalam material seperti yang dilakukan mata bor. Pendekatan ini dapat menyebabkan ruang chip yang tidak mencukupi untuk pemotong frais, menyebabkan masalah seperti pelepasan chip yang tidak lancar, panas berlebih, pemuaian, dan potensi keruntuhan chip atau kerusakan komponen.
Sebagai gantinya, pertama-tama gunakan mata bor yang ukurannya sama atau lebih besar dari pemotong frais untuk membuat lubang pemotong awal. Setelah itu, pemotong frais digunakan untuk operasi penggilingan. Alternatifnya, Anda dapat memanfaatkan perangkat lunak CAM untuk menghasilkan program pemotongan spiral untuk tugas tersebut.
Jika Anda ingin tahu lebih banyak atau bertanya, jangan ragu untuk menghubungiinfo@anebon.com
Spesialisasi dan kesadaran layanan tim Anebon telah membantu perusahaan mendapatkan reputasi yang sangat baik di antara pelanggan di seluruh dunia karena menawarkan harga yang terjangkauBagian mesin CNC, bagian pemotongan CNC, danmesin bubut CNCbagian permesinan. Tujuan utama Anebon adalah membantu pelanggan mencapai tujuan mereka. Perusahaan telah melakukan upaya luar biasa untuk menciptakan situasi yang saling menguntungkan bagi semua dan menyambut Anda untuk bergabung dengan mereka.
Waktu posting: 27 November 2024