Panduan komprehensif ini membandingkan 25 material paling umum yang digunakan dalam pemesinan CNC dan membantu Anda memilih material yang tepat untuk aplikasi Anda.
Pemesinan CNC dapat menghasilkan komponen dari hampir semua logam atau plastik.Karena itu, ada sejumlah besar bahan yang tersedia untuk suku cadang yang diproduksi melalui penggilingan dan pembubutan CNC.Memilih yang tepat untuk aplikasi Anda bisa menjadi tantangan tersendiri, dan memahami keuntungan dan penggunaan terbaik dari setiap bahan yang tersedia bisa menjadi sangat penting.
Pada artikel ini, kami membandingkan material CNC yang paling umum, dalam hal sifat mekanik dan termal, biaya, dan aplikasi tipikal (dan optimal).
Bagaimana Anda memilih bahan CNC yang tepat?
Saat Anda mendesain bagian untuk dikerjakan dengan mesin CNC, memilih bahan yang tepat sangatlah penting.Berikut adalah langkah-langkah dasar yang kami sarankan untuk memilih bahan yang tepat untuk suku cadang kustom Anda.
Tentukan persyaratan material: Ini dapat mencakup persyaratan mekanis, termal, atau material lainnya, serta biaya dan penyelesaian permukaan.Pertimbangkan bagaimana Anda akan menggunakan suku cadang Anda dan di lingkungan seperti apa mereka akan berada.
Identifikasi bahan kandidat: Tentukan beberapa bahan kandidat yang memenuhi semua (atau sebagian besar) persyaratan desain Anda.
Pilih bahan yang paling sesuai: Kompromi biasanya diperlukan di sini antara dua atau lebih persyaratan desain (misalnya, kinerja mekanis dan biaya).
Pada artikel ini, kita akan fokus pada langkah kedua.Dengan menggunakan informasi yang disajikan di bawah ini, Anda dapat mengidentifikasi bahan yang paling cocok untuk aplikasi Anda, sekaligus mempertahankan anggaran proyek Anda.
Apa pedoman Hubs untuk memilih bahan untuk CNC?
Pada tabel di bawah ini, kami meringkas karakteristik yang relevan dari material CNC yang paling umum, dikumpulkan dengan memeriksa lembar data yang disediakan oleh produsen material.Kami membagi logam dan plastik menjadi dua kategori berbeda.
Logam terutama digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan kekuatan, kekerasan, dan ketahanan panas yang tinggi.Plastik adalah bahan ringan dengan berbagai sifat fisik, sering digunakan untuk ketahanan kimia dan kemampuan insulasi listriknya.
Dalam perbandingan material CNC kami, kami fokus pada kekuatan mekanis (dinyatakan sebagai kekuatan luluh tarik), kemampuan mesin (kemudahan pemesinan memengaruhi harga CNC), biaya, kekerasan (terutama untuk logam) dan ketahanan suhu (terutama untuk plastik).
Berikut adalah infografis yang dapat Anda gunakan sebagai referensi cepat untuk mengidentifikasi material CNC yang sesuai dengan kebutuhan teknik tertentu dengan cepat:
Apa itu aluminium?Paduan yang kuat dan ekonomis
Komponen yang terbuat dari Aluminium 6061
Paduan aluminium memiliki rasio kekuatan-ke-berat yang sangat baik, konduktivitas termal dan listrik yang tinggi dan perlindungan alami terhadap korosi.Mereka mudah untuk mesin dan hemat biaya dalam jumlah besar, seringkali menjadikannya pilihan paling ekonomis untuk memproduksi prototipe dan jenis suku cadang lainnya.
Sementara paduan aluminium biasanya memiliki kekuatan dan kekerasan yang lebih rendah daripada baja, tetapi dapat dianodisasi, menciptakan lapisan pelindung yang keras di permukaannya.
Mari kita uraikan berbagai jenis paduan aluminium.
❖ Aluminium 6061 adalah paduan aluminium yang paling umum digunakan secara umum, dengan rasio kekuatan terhadap berat yang baik dan kemampuan mesin yang sangat baik.
❖ Aluminium 6082 memiliki komposisi dan sifat material yang mirip dengan 6061. Ini lebih umum digunakan di Eropa (karena sesuai dengan Standar Inggris).
❖ Aluminium 7075 adalah paduan yang paling umum digunakan dalam aplikasi luar angkasa di mana pengurangan berat sangat penting.Ini memiliki sifat kelelahan yang sangat baik dan dapat diberi perlakuan panas dengan kekuatan dan kekerasan tinggi, membuatnya sebanding dengan baja.
❖ Aluminium 5083 memiliki kekuatan yang lebih tinggi daripada kebanyakan paduan aluminium lainnya dan ketahanan yang luar biasa terhadap air laut.Ini membuatnya optimal untuk aplikasi konstruksi dan kelautan.Ini juga merupakan pilihan yang sangat baik untuk pengelasan.
Karakteristik bahan:
❖ Kepadatan khas paduan aluminium: 2,65-2,80 g/cm3
❖ Dapat dianodisasi
❖ Non-magnetik
Apa itu baja tahan karat?Paduan yang kuat dan tahan lama
Bagian yang terbuat dari Stainless Steel 304
Paduan baja tahan karat memiliki kekuatan tinggi, keuletan tinggi, ketahanan aus dan korosi yang sangat baik dan dapat dengan mudah dilas, dikerjakan dengan mesin, dan dipoles.Bergantung pada komposisinya, mereka dapat (pada dasarnya) non-magnetik atau magnetis.
Mari uraikan jenis baja tahan karat yang kami tawarkan di platform.
❖ Baja tahan karat 304 adalah paduan baja tahan karat yang paling umum.Ini memiliki sifat mekanik yang sangat baik dan kemampuan mesin yang baik.Ini tahan terhadap sebagian besar kondisi lingkungan dan media korosif.
❖ Baja tahan karat 316 adalah paduan baja tahan karat umum lainnya dengan sifat mekanik yang mirip dengan 304. Namun memiliki ketahanan korosi dan kimia yang lebih tinggi, terutama terhadap larutan garam (misalnya air laut), jadi seringkali lebih baik untuk menghadapi lingkungan yang lebih keras.
❖ Baja tahan karat 2205 Duplex memiliki kekuatan tertinggi (dua kali lipat dari paduan baja tahan karat biasa) dan ketahanan yang sangat baik terhadap korosi.Ini digunakan di lingkungan yang ekstrim, dengan banyak aplikasi di Oil & Gas.
❖ Baja tahan karat 303 memiliki ketangguhan yang sangat baik, tetapi ketahanan korosi lebih rendah dibandingkan dengan 304. Karena kemampuan mesinnya yang sangat baik, sering digunakan dalam aplikasi volume tinggi, seperti produksi mur dan baut untuk ruang angkasa.
❖ Baja tahan karat 17-4 (SAE grade 630) memiliki sifat mekanik yang sebanding dengan 304. Dapat berupa presipitasi yang mengeras hingga tingkat yang sangat tinggi (sebanding dengan baja perkakas) dan memiliki ketahanan kimia yang sangat baik, sehingga cocok untuk aplikasi dengan kinerja sangat tinggi, seperti pembuatan bilah untuk turbin angin.
Karakteristik bahan:
❖ Kepadatan tipikal: 7,7-8,0 g/cm3
❖ Paduan baja tahan karat non-magnetik: 304, 316, 303
❖ Paduan baja tahan karat magnetik: 2205 Dupleks, 17-4
Apa itu baja ringan?Paduan tujuan umum
Bagian yang terbuat dari Mild Steel 1018
Baja ringanjuga dikenal sebagai baja karbon rendah dan memiliki sifat mekanik yang baik, kemampuan mesin yang baik, dan kemampuan las yang baik.Karena biayanya relatif rendah, pabrikan menggunakannya untuk banyak aplikasi tujuan umum, seperti jig dan perlengkapan.Baja ringan rentan terhadap korosi dan kerusakan kimia.
Mari uraikan jenis baja ringan yang tersedia di platform.
❖ Baja ringan 1018 adalah paduan penggunaan umum dengan kemampuan mesin dan kemampuan las yang baik serta ketangguhan, kekuatan, dan kekerasan yang sangat baik.Ini adalah paduan baja ringan yang paling umum digunakan.
❖ Baja ringan 1045 adalah baja karbon sedang dengan kemampuan las yang baik, kemampuan mesin yang baik, serta kekuatan dan ketahanan benturan yang tinggi.
❖ Baja ringan A36 adalah baja struktural umum dengan kemampuan las yang baik.Ini cocok untuk berbagai aplikasi industri dan konstruksi.
Karakteristik bahan:
❖ Kepadatan tipikal: 7,8-7,9 g/cm3
❖ Magnetik
Apa itu baja paduan?Paduan yang lebih keras dan tahan aus
Bagian yang terbuat dari baja paduan
Baja paduan mengandung elemen paduan lain selain karbon, menghasilkan peningkatan kekerasan, ketangguhan, kelelahan, dan ketahanan aus.Mirip dengan baja ringan, baja paduan rentan terhadap korosi dan serangan dari bahan kimia
❖ Baja paduan 4140 memiliki sifat mekanik keseluruhan yang baik, dengan kekuatan dan ketangguhan yang baik.Paduan ini cocok untuk banyak aplikasi industri tetapi tidak direkomendasikan untuk pengelasan.
❖ Baja paduan 4340 dapat diberi perlakuan panas dengan kekuatan dan kekerasan tingkat tinggi, dengan tetap mempertahankan ketangguhannya yang baik, ketahanan aus, dan kekuatan lelah.Paduan ini bisa dilas.
Karakteristik bahan:
❖ Kepadatan tipikal: 7,8-7,9 g/cm3
❖ Magnetik
Apa itu baja perkakas?Paduan yang sangat tangguh dan tahan
Bagian mesin dari baja perkakas
Baja perkakasadalah paduan logam dengan kekerasan, kekakuan, abrasi, dan ketahanan termal yang sangat tinggi, selama mengalamiperawatan panas.Mereka digunakan untuk membuat alat manufaktur (karena itu namanya) seperti cetakan, perangko, dan cetakan.
Mari uraikan baja perkakas yang kami tawarkan di Hubs.
❖ Baja perkakas D2 adalah paduan tahan aus yang mempertahankan kekerasannya hingga suhu 425°C.Ini biasanya digunakan untuk pembuatan alat pemotong dan cetakan.
❖ Baja perkakas A2 adalah baja perkakas serba guna yang diperkeras dengan udara dengan ketangguhan yang baik dan stabilitas dimensi yang sangat baik pada temperatur tinggi.Ini biasanya digunakan untuk memproduksi cetakan cetakan injeksi.
❖ Baja perkakas O1 adalah paduan yang diperkeras dengan minyak dengan kekerasan tinggi 65 HRC.Ini biasanya digunakan untuk pisau dan alat pemotong.
Karakteristik bahan:
❖ Kepadatan tipikal: 7,8 g/cm3
❖ Kekerasan tipikal: 45-65 HRC
Apa itu kuningan?Paduan konduktif & kosmetik
Bagian Kuningan C36000
Kuninganadalah paduan logam dengan kemampuan mesin yang baik dan konduktivitas listrik yang sangat baik, menjadikannya ideal untuk aplikasi yang memerlukan gesekan rendah.Anda akan sering menemukan bagian kuningan kosmetik yang digunakan untuk keperluan arsitektural (detail emas).
Inilah kuningan yang kami tawarkan di Hubs.
❖ Kuningan C36000 adalah bahan dengan kekuatan tarik tinggi dan ketahanan korosi alami.Ini adalah salah satu bahan yang paling mudah dikerjakan, sehingga sering digunakan untuk aplikasi volume tinggi.
Karakteristik bahan:
❖ Kepadatan tipikal: 8,4-8,7 g/cm3
❖ Non-magnetik
Apa itu ABS?Prototyping termoplastik
Bagian yang terbuat dari ABS
ABSadalah salah satu bahan termoplastik paling umum yang menawarkan sifat mekanik yang baik, kekuatan benturan yang sangat baik, ketahanan panas yang tinggi, dan kemampuan mesin yang baik.
ABS memiliki kerapatan rendah, sehingga ideal untuk aplikasi ringan.Bagian ABS mesin CNC sering digunakan sebagai prototipe sebelum produksi massal dengan cetakan injeksi.
Karakteristik bahan:
❖ Kepadatan tipikal: 1,00-1,05 g/cm3
Apa itu nilon?Termoplastik rekayasa
Bagian yang terbuat dari nilon
Nilon(alias poliamida (PA)) adalah termoplastik yang sering digunakan untuk aplikasi teknik, karena sifat mekaniknya yang sangat baik, kekuatan impak yang baik, serta ketahanan kimia dan abrasi yang tinggi.Ini rentan terhadap penyerapan air dan kelembaban.
Nilon 6 dan nilon 66 adalah nilai yang paling umum digunakan dalam pemesinan CNC.
Karakteristik bahan:
❖ Kepadatan tipikal: 1,14 g/cm3
Apa itu polikarbonat?Termoplastik dengan kekuatan benturan
Bagian yang dibuat dari polikarbonat
Polikarbonat adalah termoplastik dengan ketangguhan tinggi, kemampuan mesin yang baik, dan kekuatan impak yang luar biasa (lebih baik dari ABS).Biasanya transparan, tetapi bisa diwarnai dengan berbagai warna.Faktor-faktor ini membuatnya ideal untuk berbagai aplikasi, termasuk perangkat fluida atau kaca otomotif.
Karakteristik bahan:
❖ Kepadatan tipikal: 1,20-1,22 g/cm3
Apa itu POM (Delrin)?Plastik CNC yang paling bisa dikerjakan
Bagian yang terbuat dari POM (Delrin)
POM umumnya dikenal dengan nama komersial Delrin, dan merupakan termoplastik rekayasa dengan machinability tertinggi di antara plastik.
POM (Delrin) sering menjadi pilihan terbaik ketika bagian plastik pemesinan CNC yang membutuhkan presisi tinggi, kekakuan tinggi, gesekan rendah, stabilitas dimensi yang sangat baik pada suhu tinggi dan penyerapan air yang sangat rendah.
Karakteristik bahan:
❖ Kepadatan tipikal: 1,40-1,42 g/cm3
Apa itu PTFE (Teflon)?Termoplastik suhu ekstrim
Bagian yang terbuat dari PTFE
PTFE, umumnya dikenal sebagai Teflon, adalah termoplastik rekayasa dengan ketahanan kimia dan termal yang sangat baik dan koefisien gesekan terendah dari padatan yang dikenal.Ini adalah salah satu dari sedikit plastik yang dapat menahan suhu operasional di atas 200 derajat Celcius dan merupakan isolator listrik yang luar biasa.Ini juga memiliki sifat mekanik murni dan sering digunakan sebagai pelapis atau sisipan dalam perakitan.
Karakteristik bahan:
❖ Kepadatan tipikal: 2,2 g/cm3
Apa itu HDPE?Termoplastik luar & perpipaan
Bagian yang terbuat dari HDPE
Polietilen densitas tinggi (HDPE)adalah termoplastik dengan rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi, kekuatan benturan tinggi dan ketahanan cuaca yang baik.HDPE ringan dan cocok untuk penggunaan di luar ruangan dan perpipaan.Seperti ABS, sering digunakan untuk membuat prototipe sebelum Injection Moulding.
Karakteristik bahan:
❖ Kepadatan tipikal: 0,93-0,97 g/cm3
Apa itu MENGINTIP?Plastik untuk menggantikan logam
Bagian yang diproduksi dari MENGINTIP
MENGINTIPadalah termoplastik rekayasa kinerja tinggi dengan sifat mekanik yang sangat baik, stabilitas termal pada rentang suhu yang sangat luas dan ketahanan yang sangat baik terhadap sebagian besar bahan kimia.
MENGINTIP sering digunakan untuk mengganti bagian logam karena rasio kekuatan-terhadap-beratnya yang tinggi.Nilai medis juga tersedia, membuat PEEK juga cocok untuk aplikasi biomedis.
Karakteristik bahan:
❖ Kepadatan umum: 1,32 g/cm3
Pertanyaan yang sering diajukan
❖ Apa keuntungan pemesinan CNC dengan logam?
Logam ideal untuk aplikasi manufaktur yang membutuhkan kekuatan tinggi, kekerasan, dan/atau ketahanan yang andal terhadap suhu ekstrem.
Sumber artikel:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Waktu posting: Mei-10-2023