Pemesinan Stainless Steel 101: Panduan Utama untuk Pemula & Pakar

Dalam artikel ini, Anda akan melihat berbagai aplikasi mulai dari berbagai industri yang dimiliki permesinan baja tahan karat. Dari penerbangan hingga energi ramah lingkungan, mari kita ungkapkan bagaimana komponen mesin baja tahan karat membantu teknologi lain dalam mengembangkan infrastruktur modern.

Apa Besi tahan karat?

Baja tahan karat adalah paduan logam yang terdiri dari banyak unsur termasuk besi, nikel, kromium, molibdenum, dll.

Ini adalah salah satu logam paling populer untuk sebagian besar aplikasi karena sifat tahan korosi di antara fitur mekanis dan fisik lainnya.

Baja Tahan Karat Terbaik yang Dapat Dimesin

· Baja Tahan Karat Dupleks

Baja tahan karat 303 dicirikan oleh kemampuan mesin dan efisiensi pemotongan yang tinggi karena kandungan sulfurnya yang rendah. Hal ini membuatnya nyaman saat chip pecah. Komponen belerangnya memfasilitasi penyelesaian dengan tepian bebas duri dan keausan perkakas minimal.

Sehingga cocok untuk tugas pemesinan yang rumit dan presisi seperti threading dan pengeboran.

Diagram Fase Baja Tahan Karat Dupleks

Diagram Fase Baja Tahan Karat Dupleks

· 316 Baja Tahan Karat

Pemesinan baja tahan karat 316 tampaknya sangat sulit karena sifatnya yang keras dan rentan terhadap pengerasan kerja. Pilihan alat potong dan kondisi pemesinan yang dioptimalkan untuk mencegah atau meminimalkan pengerasan kerja. Hal itulah yang menjamin hasil pemesinan yang sesuai.

Selain itu, penerapan cairan pendingin yang baik dan pengerjaan chip yang benar di antara chip dan tepi potong membuat pemesinan menjadi paling efektif.

· Curah hujan: Baja Tahan Karat yang Dikeraskan

Baja tahan karat 17-4 menampilkan tingkat kemampuan mesin tertentu, tetapi mungkin lebih sulit untuk dikerjakan dibandingkan kelas lainnya.

Perlakuan panas yang benar sesaat sebelum perawatan pemesinan akan meningkatkan kemampuan pemesinan material. Anda dapat menggunakannya untuk mengurangi keausan alat dan masalah pengerasan kerja.

· Baja Tahan Karat Austenitik

Baja tahan karat 304 menunjukkan kemampuan mesin yang baik, namun juga memiliki pengerasan kerja yang terjadi selama pemesinan. Menjaga kecepatan pemotongan, nozel, dan penggunaan cairan pendingin yang tepat serta memilih perkakas yang tepat adalah cara utama untuk mengurangi pengerasan kerja.

· Baja Tahan Karat Martensit

Merupakan tantangan yang cukup besar untuk mengolah baja tahan karat 440C, yang terkenal dengan ketahanan aus dan sifat abrasifnya yang tinggi. Perkakas karbida dengan ketahanan aus yang tinggi, yang biasanya digunakan untuk pemesinan paduan aluminium 440C, digunakan untuk proses ini.

Memastikan pemotongan yang baik dengan mengontrol gaya pemotongan dan parameter pemesinan yang optimal sangat penting untuk menghasilkan permukaan yang diinginkan.

Sifat Baja Tahan Karat yang Membuatnya Cocok untuk Pemesinan.

Tahan korosi: Kemampuan baja tahan karat dalam menahan korosi menjamin komponen mesin tahan terhadap degradasi, bahkan di lingkungan ekstrem.

Kekuatan dan Ketangguhan: Fitur kekuatan dan ketangguhan baja tahan karat yang unik memungkinkannya menahan gaya pemesinan dan menjaga stabilitas dimensi tinggi pada komponen akhir.

Pengerasan Kerja: Baja tahan karat dapat mengalami peningkatan kekerasan dan kekuatan melalui fenomena pengerasan kerja selama pemesinan. Namun pemilihan alat dan parameter pemotongan yang tepat sangat penting untuk mengendalikan efek ini.

Konduktivitas termal: Sifat konduktivitas termal baja tahan karat membedakan dan menghilangkan panas dari perkakas, sehingga mencegah keausan perkakas yang berlebihan dan perilaku mesin yang konsisten.

Teknik dan Proses Pemesinan Stainless Steel

· Pemilihan Alat Pemotong

Anda mempertimbangkan tingkat dan jenis lapisan dan bentuk alat pemotong untuk meminimalkan biaya dan meningkatkan daya tahan. Untuk pembuatan komponen dari baja tahan karat, perkakas karbida atau baja berkecepatan tinggi sering dipilih dengan lapisan khusus seperti TiN atau TiAlN karena bahannya keras dan abrasif. Hal ini membantu mengurangi keausan alat dan menjamin keakuratan dimensi.

Metode Pemesinan

  • Berbalik: Anda memutar benda kerja sambil memegang pahat satu titik untuk membuat benda kerja berbentuk bulat. Pembubutan bisa sangat serbaguna dengan memberikan toleransi yang ketat dan kualitas permukaan yang baik sehingga cocok untuk pembuatan poros, busing, atau silinder.
  • Penggilingan: Keluarkan material dari benda kerja dengan alat pemotong berputar secara praktis untuk menghasilkan berbagai bentuk, celah, dan relief. Penggilingan membantu produksi bentuk kompleks dan sangat efektif dalam pembuatan komponen seperti roda gigi, braket, dan casing dalam jumlah kecil.
Mesin Penggilingan CNC

Mesin Penggilingan CNC

  • Pengeboran: Anda membuat lubang pada benda kerja dengan memutar mata bor. Pengeboran adalah operasi utama untuk perakitan dan pemesinan komponen; ini menciptakan lubang berukuran awal di bagian baja tahan karat seperti katup, flensa, dan alat kelengkapan.
Mesin Pengeboran CNC

Mesin Pengeboran CNC

  • Pemotongan Laser: Anda menggunakan sinar laser yang ditargetkan dengan baik untuk memanaskan atau menguapkan baja tahan karat untuk mendapatkan potongan yang sangat akurat yang menyebabkan kerugian material minimal. Pemotongan laser cepat dan tepat, menjadikannya alat yang tepat untuk membuat bentuk rumit pada lembaran tipis.
  • EDM (Pemesinan Pelepasan Listrik): Anda menggunakan metode pelepasan listrik ini untuk menguapkan dan memotong material dari benda kerja, menciptakan bentuk canggih dengan presisi ekstrem. EDM terbukti sangat efektif pada material yang sulit dikerjakan, seperti baja yang diperkeras, pembuatan cetakan, cetakan, dan perkakas yang rumit untuk proses manufaktur.
Mesin EDM

Mesin EDM

  • Menggiling: Anda mengambil material dari permukaan benda kerja dengan cara menggilingnya menggunakan roda keras, sehingga menghasilkan toleransi yang rapat dan kualitas permukaan yang tinggi. Sebaliknya, penggilingan sangat penting untuk komponen presisi yang mengutamakan akurasi dimensi dan kualitas permukaan.
  • Pemesinan CNC: Anda berada dalam posisi memiliki kendali penuh atas operasi pemesinan yang memungkinkan kompleksitas geometri dan ukuran komponen, atau yang ketat. Proses pemesinan CNC ini memberikan pengulangan dan efisiensi yang presisi, sehingga sangat menghemat waktu pemrosesan dan biaya overhead.

Pertimbangan untuk Pemesinan Baja Tahan Karat

Pemilihan peralatan dan penggunaan cairan pendingin yang tepat, serta metode penjepitan, juga merupakan faktor penentu dalam pemesinan CNC, dan faktor-faktor ini bukanlah faktor yang sepele.

Beban yang harus ditanggung chip berkurang, dan penyelesaian permukaan disempurnakan dengan pembangkitan panas dan penanganan evakuasi chip sebagai intinya.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pemesinan Baja Tahan Karat.

  • Komposisi Bahan Benda Kerja: Anda menghitung komposisi paduan baja tahan karat, yang mencakup kandungan kromium dan nikel, untuk kemampuan mesin dan kecenderungan untuk bekerja mengeras.
  • Geometri Benda Kerja: Anda memikirkan seberapa kecil atau besar benda kerja tersebut, dan dengan demikian Anda memutuskan strategi pemesinan terbaik yang akan digunakan yang akan memenuhi variabel mesin.
  • Parameter Pemotongan: Anda mengontrol kecepatan pemotongan, laju pengumpanan, dan kedalaman pemotongan sesuai dengan tingkatan baja tahan karat, perkakas, dan penyelesaian permukaan dengan mengubah tingkatan, perkakas pemotong, dan penyelesaian permukaan. Keausan alat dan tidak adanya material bertambah seiring diterapkannya material tahan lama terbaik yang akan Anda gunakan.
  • Kekakuan Mesin: Produksi peralatan mesin dengan fokus pada stabilitas dan kompetensi kekakuannya untuk menahan kekuatan besar pemotongan keras pada baja tahan karat. Hal ini juga berfungsi untuk mengurangi getaran dan defleksi, sehingga menghasilkan presisi yang lebih tinggi dalam akurasi dimensi dan penyelesaian permukaan.

Tantangan dan Solusi dalam Pemesinan Stainless Steel.

· Pengerasan Kerja

Pengerasan dingin selama pemesinan merupakan faktor yang menyusahkan. Hal ini memberikan umur pahat yang lebih panjang dan material kerja yang kuat, sehingga material pekerjaan menjadi lebih sedikit pengerjaannya. Anda harus menyederhanakan parameter roughing untuk mengurangi timbulnya panas dan memilih perkakas baja berkecepatan tinggi atau kobalt bersama dengan pelapis permukaan yang diterapkan.

· Kontrol Chip

Pemotongan dapat menyebabkan pembentukan serpihan yang tidak terkendali dan letusan yang melibatkan alat dan terkadang komponen yang rusak. Pemotong abrasif menggunakan pemecah serpihan, semprotan cairan pendingin yang tepat, dan laju pengumpanan yang sesuai untuk memotong material dan membuang sisa makanan secara efektif. Hal ini memastikan chip tidak pecah dan keausan alat pemotong minimal selama pemrosesan baja tahan karat pada kedua pengoperasian.

· Keausan dan Kehidupan Alat

Masalah keausan alat ini terkait dengan pemotongan baja tahan karat berkecepatan tinggi yang mengakibatkan perubahan volume produk yang diproduksi dan anggaran. Dengan pendekatan seperti pemilihan bahan pahat dan pelapis, pemilihan kecepatan pemotongan dan pengumpanan, serta penggunaan teknik kontrol chip, umur pahat dapat diperpanjang.

Praktik Terbaik Pemesinan Baja Tahan Karat

1. Persiapan Bahan

Anda bekerja untuk menjamin bahwa perkakas itu bulat, tekstur permukaannya bersih, dan pengerjaannya cukup intens untuk membuat lubang tanpa cacat pada permukaan dan lubangnya.

2. Desain Perlengkapan

Tanggung jawab Anda adalah memperhatikan perlengkapan dengan stabilitas tinggi dan karakteristik getaran minimal, sehingga presisi dan kemampuan pengulangan pemesinan dapat ditingkatkan.

3. Optimasi Jalur Alat

Bentuk jalur pemotongan pada pahat pengoptimalan tersebut berupaya meminimalkan keterlibatan pahat dan juga membatasi gaya pemotongan, yang pada gilirannya akan menghasilkan hasil akhir suku cadang yang lebih baik dan juga membuat pahat bertahan lebih lama.

4. Pendinginan dan Pelumasan

Anda mencapai hal ini melalui pendinginan dan pelumasan yang efektif untuk meminimalkan pembentukan panas serta gesekan yang akan menyebabkan benda kerja menjadi terlalu panas dan keausan perkakas dalam pemesinan baja tahan karat.

5. Deburring dan Penyelesaian

Namun dengan menggunakan alat yang berbeda, seperti set deburring atau penyikatan, Anda menghilangkan gerinda dan cacat pada lapisan permukaan dan mendapatkan komponen dengan kualitas sempurna dan fungsi sempurna.

6. Inspeksi

Anda secara manual memeriksa bagian-bagiannya agar sesuai dengan ukuran dan permukaan sesuai dengan gambar dan gambar yang diberikan untuk spesifikasi dan standar kualitas.

Aplikasi Pemesinan Baja Tahan Karat

  • Dirgantara: Bilah turbin dan sistem pembuangan, serta pengencang dirgantara seperti baut dan sekrup.
  • Otomotif: Sistem pembuangan, suku cadang mesin, komponen transmisi, dan penguat sasis.
  • Alat Kesehatan: Instrumen bedah, implan ortopedi, peralatan gigi, dan peralatan diagnostik.
Alat Kesehatan Baja Tahan Karat

Alat Kesehatan Baja Tahan Karat

  • Peralatan Pengolahan Makanan: Ban berjalan, tangki pencampur, pisau pemotong, dan perlengkapan sanitasi
Pisau Pemotong Baja Tahan Karat

Pisau Pemotong Baja Tahan Karat

  • Minyak dan Gas: Katup, pompa, pipa, dan pengeboran
Katup Bola Baja Tahan Karat

Katup Bola Baja Tahan Karat

  • Kelautan: Pembangunan kapal, konstruksi lepas pantai, dan sistem propulsi kelautan
  • Pemrosesan Kimia: Pemrosesan baja tahan karat merupakan langkah produksi penting untuk memproduksi perangkat yang digunakan dalam industri kimia, seperti reaktor, penukar panas, tangki, dan perpipaan.
  • Energi Terbarukan: Komponen yang dibuat dari baja tahan karat mesin digunakan dalam industri energi terbarukan, seperti pembangkit listrik tenaga angin dan surya, komponen turbin, rangka panel surya, dan struktur pemasangan.

Kesimpulan

Di jantung semua industri terdapat penggunaan permesinan baja tahan karat yang meluas, yang berfungsi sebagai pengingat akan perannya yang tak tergantikan. Seiring dengan evolusi teknologi dan industri, permesinan baja tahan karat akan tetap menjadi kekuatan penting yang memenuhi kebutuhan masyarakat yang dinamis.

Lebih banyak sumber daya:

Pengeboran Baja Tahan Karat – Sumber: TSINFA

Alat Permesinan CNC – Sumber: TSINFA

Pemesinan Baja Tahan Karat – Sumber: 3ERP