Komponen cangkang yang besar dan berdinding tipis mudah melengkung dan berubah bentuk selama pemesinan. Dalam artikel ini, kami akan memperkenalkan casing penyerap panas dari komponen yang besar dan berdinding tipis untuk membahas masalah dalam proses pemesinan biasa. Selain itu, kami juga menyediakan solusi proses dan perlengkapan yang dioptimalkan. Mari kita mulai!
Casingnya terbuat dari bahan AL6061-T6. Berikut dimensi pastinya.
Dimensi Keseluruhan: 455*261.5*12.5mm
Ketebalan Dinding Penopang: 2,5mm
Ketebalan Heat Sink: 1,5mm
Jarak antar heat sink: 4,5 mm
Praktik dan Tantangan Dalam Rute Proses yang Berbeda
Selama pemesinan CNC, struktur cangkang berdinding tipis ini sering menimbulkan berbagai masalah, seperti lengkungan dan deformasi. Untuk mengatasi masalah ini, kami mencoba menawarkan beberapa opsi rute proses. Namun, masih ada beberapa masalah yang sama untuk setiap proses. Berikut rinciannya.
Rute Proses 1
Dalam proses 1, kita mulai dengan mengerjakan sisi sebaliknya (sisi dalam) benda kerja dan kemudian menggunakan plester untuk mengisi area yang berlubang. Selanjutnya, dengan menjadikan sisi sebaliknya sebagai acuan, kita menggunakan lem dan selotip dua sisi untuk memperbaiki sisi acuan pada tempatnya guna mengerjakan sisi depan.
Namun, ada beberapa masalah dengan metode ini. Karena area cekungan yang besar di sisi sebaliknya, lem dan selotip dua sisi tidak cukup menahan benda kerja. Hal ini menyebabkan lengkungan di bagian tengah benda kerja dan lebih banyak material yang terbuang dalam proses (disebut overcutting). Selain itu, kurangnya stabilitas benda kerja juga menyebabkan efisiensi pemrosesan yang rendah dan pola permukaan pisau yang buruk.
Rute Proses 2
Pada proses 2, kami mengubah urutan pengerjaan. Kami mulai dari sisi bawah (sisi tempat panas dilepaskan) lalu menggunakan plester untuk mengisi bagian yang berlubang. Selanjutnya, dengan menjadikan sisi depan sebagai acuan, kami menggunakan lem dan selotip dua sisi untuk memperbaiki sisi acuan sehingga kami dapat mengerjakan sisi sebaliknya.
Akan tetapi, masalah dengan proses ini serupa dengan rute proses 1, kecuali bahwa masalahnya dialihkan ke sisi sebaliknya (sisi dalam). Sekali lagi, ketika sisi sebaliknya memiliki area timbunan cekung yang besar, penggunaan lem dan selotip dua sisi tidak memberikan stabilitas tinggi pada benda kerja, sehingga mengakibatkan lengkungan.
Rute Proses 3
Pada proses 3, kami pertimbangkan untuk menggunakan urutan pemesinan dari proses 1 atau proses 2. Kemudian pada proses pengikatan kedua, gunakan pelat tekan untuk menahan benda kerja dengan menekan ke bawah pada bagian tepinya.
Akan tetapi, karena luas area produk yang besar, platen hanya mampu menutupi area perimeter dan tidak dapat sepenuhnya menutupi area tengah benda kerja.
Di satu sisi, hal ini menyebabkan area tengah benda kerja masih tampak melengkung dan berubah bentuk, yang pada gilirannya menyebabkan pemotongan berlebih di area tengah produk. Di sisi lain, metode pemesinan ini akan membuat komponen rangka CNC berdinding tipis menjadi terlalu lemah.
Rute Proses 4
Pada proses ke-4, kami mengerjakan sisi sebaliknya (sisi dalam) terlebih dahulu dan kemudian menggunakan chuck vakum untuk memasang bidang balik yang telah dikerjakan agar dapat mengerjakan sisi depan.
Namun, pada kasus bagian cangkang berdinding tipis, terdapat struktur cekung dan cembung pada sisi belakang benda kerja yang perlu kita hindari saat menggunakan penyedotan vakum. Namun hal ini akan menimbulkan masalah baru, area yang dihindari akan kehilangan daya hisapnya, terutama pada keempat area sudut pada keliling profil terbesar.
Karena area yang tidak terserap ini berhubungan dengan sisi depan (permukaan yang dikerjakan pada titik ini), pantulan alat pemotong dapat terjadi, yang menghasilkan pola alat yang bergetar. Oleh karena itu, metode ini dapat berdampak negatif pada kualitas pemesinan dan hasil akhir permukaan.
Solusi Rute Proses dan Perlengkapan yang Dioptimalkan
Untuk mengatasi permasalahan di atas, kami mengusulkan proses dan solusi perlengkapan yang dioptimalkan berikut ini.
Pra-pemesinan Sekrup Melalui Lubang
Pertama, kami memperbaiki rute proses. Dengan solusi baru, kami memproses sisi sebaliknya (sisi dalam) terlebih dahulu dan melakukan pra-mesin pada lubang sekrup di beberapa area yang nantinya akan dilubangi. Tujuannya adalah untuk menyediakan metode pemasangan dan pemosisian yang lebih baik pada langkah pemesinan berikutnya.
Lingkari Area yang Akan Diproses
Selanjutnya, kami menggunakan bidang yang telah dikerjakan pada sisi sebaliknya (sisi dalam) sebagai acuan pengerjaan. Pada saat yang sama, kami mengamankan benda kerja dengan memasukkan sekrup melalui lubang tembus dari proses sebelumnya dan menguncinya ke pelat pemasangan. Kemudian lingkari area tempat sekrup dikunci sebagai area yang akan dikerjakan.
Pemesinan Berurutan dengan Platen
Selama proses pemesinan, kami terlebih dahulu memproses area selain area yang akan dikerjakan. Setelah area ini selesai dikerjakan, kami menempatkan platen pada area yang dikerjakan (platen perlu dilapisi lem untuk mencegah kerusakan pada permukaan yang dikerjakan). Kemudian kami melepas sekrup yang digunakan pada langkah 2 dan melanjutkan pengerjaan pada area yang akan dikerjakan hingga seluruh produk selesai.
Dengan proses yang dioptimalkan dan solusi fikstur ini, kami dapat menahan komponen rangka CNC berdinding tipis dengan lebih baik dan menghindari masalah seperti lengkungan, distorsi, dan pemotongan berlebih. Sekrup yang dipasang memungkinkan pelat fikstur terpasang erat pada benda kerja, sehingga memberikan posisi dan dukungan yang andal. Selain itu, penggunaan pelat tekan untuk memberikan tekanan pada area yang dikerjakan membantu menjaga benda kerja tetap stabil.
Analisis Mendalam: Bagaimana Menghindari Kelengkungan dan Deformasi?
Untuk mencapai pemesinan struktur cangkang yang besar dan berdinding tipis yang berhasil, diperlukan analisis masalah-masalah khusus dalam proses pemesinan. Mari kita cermati lebih dekat bagaimana tantangan-tantangan ini dapat diatasi secara efektif.
Pra-pemesinan Sisi Dalam
Pada langkah pemesinan pertama (pemesinan sisi dalam), material merupakan bagian material padat dengan kekuatan tinggi. Oleh karena itu, benda kerja tidak mengalami anomali pemesinan seperti deformasi dan lengkungan selama proses ini. Hal ini memastikan stabilitas dan presisi saat pemesinan klem pertama.
Gunakan Metode Penguncian dan Penekanan
Untuk langkah kedua (pemesinan di tempat heat sink berada), kami menggunakan metode penguncian dan penekanan penjepitan. Ini memastikan bahwa gaya penjepitan tinggi dan terdistribusi secara merata pada bidang referensi pendukung. Penjepitan ini membuat produk stabil dan tidak melengkung selama seluruh proses.
Solusi Alternatif: Tanpa Struktur Berongga
Namun, terkadang kita menemui situasi di mana tidak mungkin membuat sekrup melalui lubang tanpa struktur berongga. Berikut ini adalah solusi alternatifnya.
Kita dapat merancang terlebih dahulu beberapa pilar selama pemesinan sisi sebaliknya dan kemudian mengetuknya. Selama proses pemesinan berikutnya, kita meminta sekrup melewati sisi sebaliknya dari perlengkapan dan mengunci benda kerja, lalu melakukan pemesinan bidang kedua (sisi tempat panas dilepaskan). Dengan cara ini, kita dapat menyelesaikan langkah pemesinan kedua dalam satu lintasan tanpa harus mengganti pelat di tengah. Terakhir, kita menambahkan langkah penjepitan rangkap tiga dan melepaskan pilar proses untuk menyelesaikan proses.
Kesimpulannya, dengan mengoptimalkan proses dan solusi fixture, kami dapat berhasil mengatasi masalah lengkungan dan deformasi komponen cangkang yang besar dan tipis selama pemesinan CNC. Hal ini tidak hanya memastikan kualitas dan efisiensi pemesinan, tetapi juga meningkatkan stabilitas dan kualitas permukaan produk.