Broaching adalah proses pemesinan yang digunakan untuk memotong bentuk atau profil tertentu menjadi benda kerja. Dalam hal pengerjaan Aluminium 6061, paduan aluminium yang banyak digunakan dan dikenal karena sifat mekanik dan kemampuan mesinnya yang baik, ada beberapa tantangan yang perlu diatasi. Sebagai penyedia jasa pemesinan Aluminium 6061, saya ingin berbagi pengalaman dan wawasan saya mengenai tantangan dalam membahas material ini.
1. Pembentukan dan Pengelolaan Chip
Salah satu tantangan utama dalam memperkenalkan Aluminium 6061 adalah pembentukan dan pengelolaan chip. Aluminium 6061 cenderung menghasilkan serpihan yang panjang dan berserabut selama proses broaching. Chip ini dapat menyebabkan berbagai masalah. Pertama, serpihan yang panjang dapat tersangkut pada gigi bros, menyebabkan kerusakan pahat dan mengurangi efisiensi pemotongan. Jika serpihan terbungkus di sekitar bros, hal ini dapat menghalangi melekatnya gigi dengan benda kerja, sehingga menghasilkan potongan yang tidak rata dan permukaan akhir yang buruk.
Kedua, akumulasi chip di area pembicaraan dan pemesinan juga dapat menyebabkan peningkatan pembangkitan panas. Gesekan antara serpihan dan benda kerja, serta antara serpihan dan bros, mengubah energi mekanik menjadi panas. Temperatur yang tinggi dapat mempengaruhi kekerasan dan ketahanan aus bros, sehingga mengurangi masa pakainya. Selain itu, panas yang berlebihan dapat menyebabkan pemuaian termal pada benda kerja, yang menyebabkan ketidakakuratan dimensi pada bagian-bagian mesin.
Untuk mengatur pembentukan chip, teknik pemecahan chip yang tepat perlu digunakan. Hal ini dapat mencakup penggunaan bros dengan pemecah chip yang dirancang khusus atau menyesuaikan parameter pemotongan seperti laju pengumpanan dan kecepatan potong. Kecepatan umpan yang lebih tinggi terkadang dapat membantu memecah chip menjadi segmen yang lebih pendek, sehingga lebih mudah dikelola. Namun, meningkatkan laju pengumpanan terlalu banyak juga dapat menyebabkan masalah lain seperti peningkatan keausan alat dan permukaan akhir yang lebih kasar, sehingga keseimbangan perlu ditemukan.
2. Keausan Alat
Keausan perkakas merupakan tantangan signifikan lainnya dalam proses pengerjaan Aluminium 6061. Aluminium 6061 merupakan bahan yang relatif lunak dibandingkan beberapa logam lain, namun masih mengandung silikon dan unsur paduan lainnya. Elemen-elemen ini dapat bersifat abrasif pada alat bros, sehingga menyebabkan keausan bertahap seiring berjalannya waktu. Tepi tajam bros sangat rentan terhadap keausan karena bersentuhan langsung dengan benda kerja selama proses pemesinan.
Ada berbagai jenis keausan alat yang dapat terjadi selama broaching. Keausan bagian sayap, yang terjadi pada sisi ujung tombak, dapat mengubah geometri gigi bros, yang menyebabkan berkurangnya kinerja pemotongan dan akurasi dimensi yang buruk. Keausan kawah, yang terbentuk pada permukaan rake alat, juga dapat melemahkan ujung tombak dan akhirnya menyebabkan patah.
Untuk mengurangi keausan perkakas, penting untuk memilih material perkakas yang tepat. Bros baja berkecepatan tinggi (HSS) biasanya digunakan untuk bros Aluminium 6061, namun bros tersebut mungkin tidak memberikan masa pakai perkakas yang paling lama. Bros berujung karbida menawarkan ketahanan aus yang lebih baik dan tahan terhadap kecepatan pemotongan dan laju pengumpanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan bros HSS. Selain itu, pelapisan alat yang tepat juga dapat meningkatkan ketahanan aus bros. Pelapis seperti titanium nitrida (TiN) atau titanium karbonitrida (TiCN) dapat mengurangi gesekan antara pahat dan benda kerja, sehingga mengurangi keausan dan memperpanjang umur pahat.
3. Permukaan Selesai
Mencapai penyelesaian permukaan yang baik sangat penting dalam banyak aplikasi suku cadang Aluminium 6061, terutama yang memerlukan estetika atau toleransi yang ketat pada permukaan perkawinan. Namun, mengupas Aluminium 6061 terkadang dapat menghasilkan hasil akhir permukaan yang buruk. Masalah ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor, termasuk pembentukan serpihan, keausan alat, dan proses pemotongan itu sendiri.
Seperti disebutkan sebelumnya, serpihan yang panjang dan berserabut dapat menyebabkan goresan dan bekas pada permukaan mesin. Jika serpihan tidak dikelola dengan benar, serpihan dapat terseret ke seluruh permukaan benda kerja, meninggalkan area yang kasar. Keausan alat juga dapat mempengaruhi permukaan akhir. Bros yang sudah usang dengan ujung tajam yang tumpul tidak akan mampu memotong bahan dengan mulus sehingga menghasilkan permukaan yang lebih kasar.
Untuk meningkatkan hasil akhir permukaan, diperlukan kombinasi teknik. Menggunakan alat yang tajam dan menjaga parameter pemotongan yang optimal sangatlah penting. Selain itu, penyelesaian akhir dengan potongan ringan sering kali dapat meningkatkan kualitas permukaan. Pendekatan lain adalah dengan menggunakan pelumas atau cairan pendingin selama proses broaching. Pelumas dapat mengurangi gesekan antara alat dan benda kerja, mencegah pembentukan tepi yang menumpuk dan membantu mencapai permukaan akhir yang lebih halus. Pendingin juga dapat membantu menghilangkan panas, sehingga bermanfaat bagi masa pakai alat dan penyelesaian permukaan.
4. Akurasi Dimensi
Mempertahankan keakuratan dimensi merupakan tantangan penting dalam proses broaching Aluminium 6061. Sifat termal material, dikombinasikan dengan gaya yang dihasilkan selama proses broaching, dapat menyebabkan variasi dimensi pada bagian-bagian mesin. Selama proses broaching, panas dihasilkan akibat adanya gesekan antara pahat dan benda kerja. Panas ini dapat menyebabkan benda kerja mengembang, dan jika komponen diukur segera setelah pemesinan, dimensinya mungkin tampak berada dalam toleransi. Namun, saat benda kerja menjadi dingin, benda tersebut akan berkontraksi, sehingga berpotensi menyebabkan ketidakakuratan dimensi.
Gaya yang diterapkan selama broaching juga dapat menyebabkan benda kerja berubah bentuk, terutama jika bagian tersebut berdinding tipis atau memiliki bentuk yang rumit. Misalnya, gaya pemotongan yang berlebihan dapat menyebabkan dinding komponen Aluminium 6061 yang berdinding tipis menyimpang, sehingga menghasilkan dimensi yang di luar toleransi.
Untuk memastikan keakuratan dimensi, pemasangan dan penjepitan benda kerja yang tepat sangatlah penting. Perlengkapan yang dirancang dengan baik dapat membantu melumpuhkan benda kerja dan mencegahnya bergerak atau berubah bentuk selama proses broaching. Selain itu, penting untuk memberikan waktu yang cukup pada benda kerja untuk menjadi dingin sebelum melakukan pengukuran akhir. Memantau dan mengendalikan parameter pemotongan, seperti laju pemakanan dan kecepatan pemotongan, juga dapat membantu meminimalkan gaya yang dihasilkan dan mengurangi kemungkinan variasi dimensi.
5. Variabilitas Materi
Aluminium 6061 adalah paduan, dan terdapat beberapa variabilitas dalam sifat-sifatnya dari batch ke batch. Variasi ini dapat disebabkan oleh perbedaan proses pembuatan, kemurnian bahan baku, atau perlakuan panas yang diterapkan. Keragaman sifat material dapat mempengaruhi proses broaching.
Misalnya, jika kandungan silikon dalam batch Aluminium 6061 lebih tinggi dari yang diharapkan, material tersebut mungkin lebih abrasif, sehingga menyebabkan peningkatan keausan perkakas. Variasi kekerasan material juga dapat mempengaruhi gaya pemotongan dan permukaan akhir. Batch Aluminium 6061 yang lebih keras mungkin memerlukan gaya pemotongan yang lebih tinggi, yang dapat menyebabkan kerusakan pahat atau deformasi benda kerja, sedangkan batch yang lebih lunak dapat mengakibatkan pembentukan chip yang kurang terkontrol dan hasil akhir permukaan yang lebih buruk.
Sebagai penyedia layanan permesinan, penting untuk melakukan pengujian material pada setiap batch Aluminium 6061 yang diterima. Ini dapat mencakup pengujian kekerasan, analisis kimia, dan analisis struktur butir. Berdasarkan hasil pengujian, parameter pemotongan dan pemilihan pahat dapat disesuaikan untuk memastikan kinerja broaching yang optimal.
Dalam hal mencari suku cadang presisi berkualitas tinggi, kami juga menawarkanLayanan CNC Akrilik,Suku Cadang Aluminium Presisi, DanAkrilik Mesin CNC. Pengalaman kami selama bertahun-tahun dalam pengerjaan berbagai material memungkinkan kami memberikan solusi yang disesuaikan dengan kebutuhan spesifik Anda.
Jika Anda sedang mencari suku cadang mesin Aluminium 6061 atau memiliki pertanyaan tentang proses broaching, jangan ragu untuk menghubungi kami. Kami siap mendiskusikan kebutuhan Anda dan memberikan solusi terbaik untuk proyek Anda.
Referensi
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2009). Rekayasa & Teknologi Manufaktur. Aula Pearson Prentice.
- Meng, X., Liu, Z., & Teti, R. (2017). Buku Pegangan Pemesinan dengan Alat Pemotong. Peloncat.
