Penggambaran umum pemesinan CNC, sering kali, melibatkan pengerjaan dengan benda kerja logam. Namun, pemesinan CNC tidak hanya dapat diterapkan secara luas pada plastik, pemesinan CNC plastik juga merupakan salah satu proses pemesinan yang umum di beberapa industri.
Penerimaan pemesinan plastik sebagai proses manufaktur disebabkan oleh beragamnya bahan plastik CNC yang tersedia. Selain itu, dengan diperkenalkannya kontrol numerik komputer, prosesnya menjadi lebih akurat, lebih cepat, dan cocok untuk membuat komponen dengan toleransi yang ketat. Berapa banyak yang Anda ketahui tentang mesin CNC plastik? Artikel ini membahas materi yang sesuai dengan proses, teknik yang tersedia, dan hal-hal lain yang dapat membantu proyek Anda.
Plastik untuk Mesin CNC
Banyak plastik yang dapat dikerjakan dengan mesin cocok untuk pembuatan suku cadang dan produk yang diproduksi oleh beberapa industri. Penggunaannya bergantung pada sifatnya, dengan beberapa plastik yang dapat dikerjakan dengan mesin, seperti nilon, memiliki sifat mekanik yang sangat baik sehingga memungkinkannya menggantikan logam. Di bawah ini adalah plastik yang paling umum untuk pemesinan plastik khusus:
ABS:
Acrylonitrile Butadiene Styrene, atau ABS, adalah material CNC ringan yang dikenal karena ketahanan terhadap benturan, kekuatan, dan kemampuan mesin yang tinggi. Meskipun memiliki sifat mekanik yang baik, stabilitas kimianya yang rendah terlihat dari kerentanannya terhadap minyak, alkohol, dan pelarut kimia lainnya. Selain itu, stabilitas termal ABS murni (yaitu ABS tanpa bahan tambahan) rendah, karena polimer plastik akan terbakar bahkan setelah api dihilangkan.
Kelebihan
Ringan tanpa kehilangan kekuatan mekaniknya.
Polimer plastik sangat mudah dikerjakan, menjadikannya bahan pembuatan prototipe cepat yang sangat populer.
ABS memiliki titik leleh rendah yang sesuai (ini penting untuk proses pembuatan prototipe cepat lainnya seperti pencetakan 3D dan pencetakan injeksi).
Ia memiliki kekuatan tarik yang tinggi.
ABS memiliki daya tahan yang tinggi sehingga umurnya lebih panjang.
Itu terjangkau.
Kontra
Ini melepaskan asap plastik panas saat terkena panas.
Anda memerlukan ventilasi yang baik untuk mencegah penumpukan gas tersebut.
Ia memiliki titik leleh yang rendah yang dapat menyebabkan deformasi akibat panas yang dihasilkan oleh mesin CNC.
Aplikasi
ABS adalah rekayasa termoplastik yang sangat populer yang digunakan oleh banyak layanan prototipe cepat dalam pembuatan produk karena sifatnya yang sangat baik dan harganya yang terjangkau. Hal ini berlaku di industri kelistrikan dan otomotif dalam pembuatan suku cadang seperti tutup keyboard, penutup elektronik, dan komponen dashboard mobil.
Nilon
Nilon atau poliamida adalah polimer plastik dengan gesekan rendah dengan ketahanan benturan, bahan kimia, dan abrasi yang tinggi. Sifat mekaniknya yang sangat baik, seperti kekuatan (76mPa), daya tahan, dan kekerasan (116R), membuatnya sangat cocok untuk pemesinan CNC dan semakin meningkatkan penerapannya dalam industri manufaktur suku cadang otomotif dan medis.
Kelebihan
Sifat mekanik yang sangat baik.
Ia memiliki kekuatan tarik yang tinggi.
Hemat biaya.
Ini adalah polimer ringan.
Ini tahan panas dan bahan kimia.
Kontra
Ini memiliki stabilitas dimensi yang rendah.
Nilon dapat menyerap kelembapan dengan mudah.
Ini rentan terhadap asam mineral kuat.
Aplikasi
Nilon adalah termoplastik rekayasa berkinerja tinggi yang dapat digunakan untuk pembuatan prototipe dan pembuatan suku cadang nyata di industri medis dan otomotif. Komponen yang dibuat dari bahan CNC meliputi bantalan, ring, dan tabung.
Akrilik
Akrilik atau PMMA (Poly Methyl Methacrylate) populer dalam pemesinan CNC plastik karena sifat optiknya. Polimer plastik bersifat tembus cahaya dan tahan gores, oleh karena itu dapat diterapkan di industri yang memerlukan sifat tersebut. Selain itu, sifat mekaniknya sangat baik, terbukti dari ketangguhan dan ketahanan benturannya. Dengan harganya yang murah, pemesinan CNC akrilik telah menjadi alternatif pengganti polimer plastik seperti polikarbonat dan kaca.
Kelebihan
Ini ringan.
Akrilik sangat tahan bahan kimia dan UV.
Ini memiliki kemampuan mesin yang tinggi.
Akrilik memiliki ketahanan kimia yang tinggi.
Kontra
Itu tidak tahan terhadap panas, benturan, dan abrasi.
Itu bisa retak di bawah beban berat.
Ini tidak tahan terhadap zat organik terklorinasi/aromatik.
Aplikasi
Akrilik dapat digunakan sebagai pengganti material seperti polikarbonat dan kaca. Oleh karena itu, dapat diterapkan di industri otomotif untuk pembuatan pipa lampu dan penutup lampu indikator mobil dan di industri lain untuk pembuatan panel surya, kanopi rumah kaca, dll.
POM
POM atau Delrin (nama komersial) adalah bahan plastik CNC yang sangat mudah dikerjakan yang dipilih oleh banyak layanan pemesinan CNC karena kekuatannya yang tinggi dan ketahanannya terhadap panas, bahan kimia, dan keausan. Ada beberapa tingkatan Delrin, namun sebagian besar industri mengandalkan Delrin 150 dan 570 karena dimensinya stabil.
Kelebihan
Mereka adalah bahan plastik CNC yang paling mudah dikerjakan.
Mereka memiliki ketahanan kimia yang sangat baik.
Mereka memiliki stabilitas dimensi yang tinggi.
Ini memiliki kekuatan tarik dan daya tahan yang tinggi, memastikan umur yang lebih lama.
Kontra
Ia memiliki ketahanan yang buruk terhadap asam.
Aplikasi
POM menemukan penerapannya di berbagai industri. Misalnya saja di bidang otomotif digunakan untuk pembuatan komponen sabuk pengaman. Industri peralatan kesehatan memanfaatkannya untuk memproduksi pena insulin, sedangkan sektor barang konsumsi memanfaatkan Badan POM untuk membuat rokok elektronik dan meteran air.
HDPE
Plastik polietilen densitas tinggi merupakan termoplastik dengan ketahanan tinggi terhadap tekanan dan bahan kimia korosif. Ia menawarkan sifat mekanik yang sangat baik seperti kekuatan tarik (4000PSI) dan kekerasan (R65) dibandingkan rekannya, LDPE menggantikannya dalam aplikasi dengan persyaratan seperti itu.
Kelebihan
Ini adalah plastik fleksibel yang dapat dikerjakan dengan mesin.
Ini sangat tahan terhadap stres dan bahan kimia.
Ia memiliki sifat mekanik yang sangat baik.
ABS memiliki daya tahan yang tinggi sehingga umurnya lebih panjang.
Kontra
Ini memiliki ketahanan UV yang buruk.
Aplikasi
HDPE Ini memiliki berbagai aplikasi, termasuk pembuatan prototipe, pembuatan roda gigi, bantalan, pengemasan, isolasi listrik, dan peralatan medis. Ini ideal untuk pembuatan prototipe karena dapat dikerjakan dengan cepat dan mudah, dan biayanya yang rendah membuatnya bagus untuk membuat banyak iterasi. Selain itu, bahan ini baik untuk roda gigi karena koefisien geseknya yang rendah dan ketahanan aus yang tinggi, dan untuk bantalan, karena bahan ini dapat melumasi sendiri dan tahan bahan kimia.
LDPE
LDPE adalah polimer plastik yang kuat dan fleksibel dengan ketahanan kimia yang baik dan suhu rendah. Hal ini berlaku secara luas di industri manufaktur komponen medis untuk membuat prostetik dan ortotik.
Kelebihan
Ini tangguh dan fleksibel.
Ini sangat tahan korosi.
Sangat mudah untuk menyegelnya menggunakan teknik panas seperti pengelasan.
Kontra
Ini tidak cocok untuk bagian yang memerlukan ketahanan suhu tinggi.
Ini memiliki kekakuan dan kekuatan struktural yang rendah.
Aplikasi
LDPE sering digunakan untuk memproduksi roda gigi khusus dan komponen mekanis, komponen listrik seperti isolator dan rumah perangkat elektronik, serta suku cadang dengan tampilan yang dipoles atau mengkilap. Terlebih lagi. koefisien gesekannya yang rendah, ketahanan insulasi yang tinggi, dan daya tahan menjadikannya material yang ideal untuk aplikasi berkinerja tinggi.
Polikarbonat
PC adalah polimer plastik yang kuat namun ringan dengan sifat tahan panas dan isolasi listrik. Seperti akrilik, ia dapat menggantikan kaca karena transparansi alaminya.
Kelebihan
Ini lebih efisien daripada kebanyakan termoplastik rekayasa.
Secara alami transparan dan dapat memancarkan cahaya.
Warnanya sangat bagus.
Ini memiliki kekuatan tarik dan daya tahan yang tinggi.
PC tahan terhadap asam encer, minyak, dan gemuk.
Kontra
Ini menurun setelah kontak yang terlalu lama dengan air di atas 60°C.
Ini rentan terhadap keausan hidrokarbon.
Ini akan menguning seiring waktu setelah terpapar sinar UV dalam waktu lama.
Aplikasi
Berdasarkan sifat ringannya, polikarbonat dapat menggantikan material kaca. Oleh karena itu, digunakan dalam pembuatan kacamata pengaman dan CD/DVD. Selain itu juga cocok untuk pembuatan peralatan bedah dan pemutus arus.
Metode Pemesinan CNC Plastik
Pemesinan komponen plastik CNC melibatkan penggunaan mesin yang dikendalikan komputer untuk menghilangkan sebagian polimer plastik untuk membentuk produk yang diinginkan. Proses manufaktur subtraktif dapat menghasilkan banyak sekali komponen dengan toleransi, keseragaman, dan akurasi yang ketat menggunakan metode berikut.
Pembubutan CNC
Pembubutan CNC adalah teknik pemesinan yang melibatkan penahanan benda kerja pada mesin bubut dan memutarnya terhadap alat pemotong dengan cara memutar atau memutar. Ada juga beberapa jenis pembubutan CNC, antara lain:
Pembubutan CNC lurus atau silinder cocok untuk pemotongan besar.
Pembubutan CNC lancip cocok untuk membuat bagian dengan bentuk seperti kerucut.
Ada beberapa pedoman yang dapat Anda gunakan dalam pembubutan CNC plastik, antara lain:
Pastikan ujung tombak memiliki penggaruk belakang negatif untuk meminimalkan gesekan.
Tepi pemotongan harus memiliki sudut lega yang besar.
Poles permukaan benda kerja untuk mendapatkan permukaan akhir yang lebih baik dan mengurangi penumpukan material.
Kurangi laju pemakanan untuk meningkatkan presisi pemotongan akhir (gunakan laju pemakanan 0,015 IPR untuk pemotongan kasar dan 0,005 IPR untuk pemotongan presisi).
Sesuaikan sudut jarak bebas, samping, dan rake dengan bahan plastik.
Penggilingan CNC
Penggilingan CNC melibatkan penggunaan pemotong penggilingan untuk menghilangkan material dari benda kerja untuk mendapatkan bagian yang diperlukan. Ada berbagai mesin penggilingan CNC yang dibagi menjadi pabrik 3-sumbu dan pabrik multi-sumbu.
Di satu sisi, mesin milling CNC 3 sumbu dapat bergerak dalam tiga sumbu linier (kiri ke kanan, maju mundur, atas dan bawah). Hasilnya, sangat cocok untuk membuat komponen dengan desain sederhana. Di sisi lain, pabrik multi-sumbu dapat bergerak di lebih dari tiga sumbu. Hasilnya, cocok untuk bagian plastik pemesinan CNC dengan geometri yang rumit.
Ada beberapa pedoman yang dapat Anda gunakan dalam penggilingan plastik CNC, antara lain:
Mesin termoplastik yang diperkuat dengan karbon atau kaca dengan perkakas karbon.
Tingkatkan kecepatan spindel dengan menggunakan klem.
Kurangi konsentrasi tegangan dengan membuat sudut internal membulat.
Pendinginan langsung pada router untuk menghilangkan panas.
Pilih kecepatan rotasi.
Debur bagian plastik setelah penggilingan untuk meningkatkan penyelesaian permukaan.
Pengeboran CNC
Pengeboran CNC plastik melibatkan pembuatan lubang pada benda kerja plastik menggunakan bor yang dipasang dengan mata bor. Ukuran dan bentuk mata bor menentukan ukuran lubang. Selain itu, juga berperan dalam evakuasi chip. Jenis mesin bor yang bisa Anda gunakan antara lain bench, tegak, dan radial.
Ada beberapa pedoman yang dapat Anda gunakan dalam pengeboran plastik CNC, antara lain:
Pastikan Anda menggunakan mata bor CNC yang tajam untuk menghindari tekanan pada benda kerja plastik.
Gunakan mata bor yang tepat. Misalnya, mata bor 90 hingga 118° dengan sudut bibir 9 hingga 15° cocok untuk sebagian besar termoplastik (untuk akrilik, gunakan penggaruk 0°).
Pastikan pelepasan serpihan mudah dengan memilih mata bor yang tepat.
Gunakan sistem pendingin untuk meringankan lebih banyak yang dihasilkan selama proses pemesinan.
Untuk melepas bor CNC tanpa kerusakan, pastikan kedalaman pengeboran kurang dari tiga atau empat kali. diameter bor. Selain itu, kurangi laju pengumpanan ketika bor hampir keluar dari material.
Alternatif untuk Pemesinan Plastik
Selain pemesinan komponen plastik CNC, proses pembuatan prototipe cepat lainnya dapat menjadi alternatif. Yang umum meliputi:
Cetakan Injeksi
Ini adalah proses produksi massal yang populer untuk mengerjakan benda kerja plastik. Cetakan injeksi melibatkan pembuatan cetakan dari aluminium atau baja tergantung pada faktor-faktor seperti umur panjang. Setelah itu, plastik cair dimasukkan ke dalam rongga cetakan, didinginkan, dan dibentuk bentuk yang diinginkan.
Cetakan injeksi plastik cocok untuk pembuatan prototipe dan pembuatan suku cadang nyata. Selain itu, ini adalah metode hemat biaya yang cocok untuk komponen dengan desain rumit dan sederhana. Selain itu, komponen cetakan injeksi hampir tidak memerlukan pekerjaan tambahan atau perawatan permukaan.
Pencetakan 3D
Pencetakan 3D adalah metode pembuatan prototipe yang paling umum digunakan dalam bisnis skala kecil. Proses manufaktur aditif adalah alat prototyping cepat yang terdiri dari teknologi seperti Stereolithography (SLA), Fused Deposition Modeling (FDM), dan Selective Laser Sintering (SLS) yang digunakan untuk mengerjakan termoplastik seperti nilon, PLA, ABS, dan ULTEM.
Setiap teknologi melibatkan pembuatan model digital 3D dan membangun bagian yang diinginkan lapis demi lapis. Hal ini seperti pemesinan CNC plastik, meskipun pemborosan materialnya lebih sedikit, tidak seperti yang terakhir. Selain itu, ini menghilangkan kebutuhan akan perkakas dan lebih cocok untuk membuat komponen dengan desain yang rumit.
Pengecoran Vakum
Pengecoran vakum atau pengecoran poliuretan/uretan melibatkan cetakan silikon dan resin untuk membuat salinan pola utama. Proses prototyping yang cepat cocok untuk membuat plastik dengan kualitas tinggi. Selain itu, salinannya dapat diterapkan dalam memvisualisasikan ide atau memecahkan masalah kelemahan desain.
Aplikasi Industri Mesin CNC Plastik
Pemesinan CNC plastik dapat diterapkan secara luas karena keunggulannya seperti akurasi, presisi, dan toleransi yang ketat. Aplikasi industri umum dari proses ini meliputi:
Industri Medis
Pemesinan plastik CNC saat ini dapat diterapkan dalam pembuatan suku cadang mesin medis seperti kaki palsu dan jantung buatan. Tingkat akurasi dan kemampuan pengulangan yang tinggi memungkinkannya memenuhi standar keselamatan ketat yang disyaratkan oleh industri. Selain itu, ada banyak sekali pilihan material, dan menghasilkan bentuk yang rumit.
Komponen Otomotif
Baik perancang maupun insinyur mobil menggunakan mesin Plastik CNC untuk membuat komponen dan prototipe otomotif secara real-time. Plastik banyak digunakan di industri dalam pembuatan komponen plastik cnc custom seperti dashboard karena ringan sehingga mengurangi konsumsi bahan bakar. Selain itu, plastik tahan terhadap korosi dan keausan, yang dialami sebagian besar komponen otomotif. Selain itu, plastik juga mudah dibentuk menjadi bentuk yang rumit.
Bagian Dirgantara
Pembuatan suku cadang dirgantara memerlukan metode pembuatan yang memiliki presisi tinggi dan toleransi yang ketat. Akibatnya, industri memilih permesinan CNC dalam merancang, menguji, dan membuat berbagai suku cadang mesin dirgantara. Bahan plastik dapat diaplikasikan karena kesesuaiannya dengan bentuk yang kompleks, kekuatan, ringan dan bahan kimia tinggi, serta tahan panas.
Industri Elektronik
Industri elektronik juga menyukai pemesinan plastik CNC karena presisi dan kemampuan pengulangannya yang tinggi. Saat ini, proses tersebut digunakan untuk pembuatan komponen elektronik plastik bermesin CNC seperti penutup kawat, papan tombol perangkat, dan layar LCD.
Kapan Memilih Mesin CNC Plastik
Memilih dari sekian banyak proses pembuatan plastik yang dibahas di atas dapat menjadi sebuah tantangan. Oleh karena itu, berikut adalah beberapa pertimbangan yang dapat membantu Anda memutuskan apakah pemesinan CNC plastik adalah proses yang lebih baik untuk proyek Anda:
Jika Desain Prototipe Plastik dengan Toleransi Ketat
Pemesinan plastik CNC adalah metode yang lebih baik untuk membuat komponen dengan desain yang memerlukan toleransi ketat. Mesin penggilingan CNC konvensional dapat mencapai toleransi ketat sekitar 4 μm.
Jika Prototipe Plastik Membutuhkan Permukaan Akhir yang Berkualitas
Mesin CNC menawarkan penyelesaian permukaan berkualitas tinggi sehingga cocok jika proyek Anda tidak memerlukan proses penyelesaian permukaan tambahan. Ini tidak seperti pencetakan 3D, yang meninggalkan bekas lapisan selama pencetakan.
Jika Prototype Plastik Membutuhkan Bahan Khusus
Pemesinan CNC plastik dapat digunakan untuk memproduksi komponen dari berbagai macam bahan plastik, termasuk bahan yang memiliki sifat khusus seperti tahan suhu tinggi, kekuatan tinggi, atau ketahanan kimia yang tinggi. Hal ini menjadikannya pilihan ideal untuk membuat prototipe dengan persyaratan khusus.
Jika Produk Anda Sedang Dalam Tahap Pengujian
Pemesinan CNC mengandalkan model 3D yang mudah diubah. Karena tahap pengujian memerlukan modifikasi terus-menerus, pemesinan CNC memungkinkan perancang dan produsen membuat prototipe plastik fungsional untuk menguji dan memecahkan masalah kelemahan desain.
· Jika Anda Membutuhkan Pilihan Ekonomis
Seperti metode manufaktur lainnya, pemesinan CNC plastik cocok untuk membuat komponen dengan biaya yang efektif. Plastik lebih murah dibandingkan logam dan bahan lain, seperti komposit. Selain itu, kontrol numerik komputer lebih akurat, dan prosesnya cocok untuk desain yang kompleks.
Kesimpulan
Pemesinan plastik CNC adalah proses yang diterima secara luas di industri karena akurasi, kecepatan, dan kesesuaiannya untuk membuat komponen dengan toleransi yang ketat. Artikel ini membahas tentang berbagai bahan pemesinan CNC yang kompatibel dengan proses, teknik yang tersedia, dan hal-hal lain yang dapat membantu proyek Anda.
Memilih teknik pemesinan yang tepat bisa jadi sangat menantang, sehingga mengharuskan Anda melakukan outsourcing ke penyedia layanan CNC plastik. Di GuanSheng kami menawarkan layanan pemesinan CNC plastik khusus dan dapat membantu Anda membuat suku cadang berbeda untuk pembuatan prototipe atau penggunaan waktu nyata berdasarkan kebutuhan Anda.
Kami memiliki beberapa bahan plastik yang cocok untuk pemesinan CNC dengan proses seleksi yang ketat dan efisien. Selain itu, tim teknik kami dapat memberikan saran pemilihan material dan saran desain yang profesional. Unggah desain Anda hari ini dan dapatkan penawaran harga instan serta analisis DfM gratis dengan harga bersaing.
Waktu posting: 13 November 2023