Pemesinan CNC Komponen Baja: Mengurangi Keausan dan Patahnya Pahat

Mengapa Keausan dan Patahnya Alat Terjadi dalam Pemesinan CNC Komponen Baja

Dalam program peningkatan selama enam bulan di pemasok peralatan berat yang memproses rumah (housing) baja 4140:

• Konsumsi insert turun 38%

• Peringatan kegagalan alat berkurang 44%

• Waktu siklus membaik 9%

Penyebab akar sebelum optimalisasi adalah:

• Panas berlebih di tepi pemotong

• Lapisan (coating) yang salah untuk baja paduan

• Pemotongan terinterupsi akibat benda kerja tempa

• Jarak overhang alat yang terlalu panjang

• Kekerasan bahan baku yang tidak konsisten

---

Pola Keausan Pahat Umum dalam Pemesinan Baja

Mengenali jenis keausan merupakan cara tercepat untuk memilih perbaikan yang tepat:

---

Cara Mengurangi Keausan Pahat dalam Pemesinan CNC Komponen Baja

---

Sesuaikan Kecepatan Pemotongan dengan Jenis Baja

Jenis baja yang berbeda memerlukan kecepatan permukaan yang berbeda:

Hasil di bengkel:
Mengurangi Vc dari 195 → 165 m/menit pada baja 4140 meningkatkan masa pakai insert sebesar 35%.

---

Pilih Lapisan dan Substrat yang Tepat

• AlTiN / TiAlN → Suhu tinggi, kering/MQL

• TiCN multilayer → Pemotongan terinterupsi

• Karbit mikrobutir yang tangguh → Konfigurasi yang rentan terhadap getaran (chatter)

Hindari alat berlapis DLC khusus aluminium—alat tersebut cepat gagal saat digunakan pada baja.

---

Tingkatkan Evakuasi Geram

Kontrol geram yang buruk mempercepat keausan.

Solusi yang telah terbukti:

• Pendingin tekanan tinggi (50–80 bar)

• Geometri pemecah geram

• Tingkatkan laju umpan sebesar 6–10% untuk menghasilkan geram yang lebih tebal

• Pahat pengeboran/frais dengan pendingin melalui alat

---

Cara Mencegah Patahnya Alat pada Pemesinan CNC Baja

Patah alat biasanya disebabkan oleh kelebihan beban atau getaran , bukan keausan bertahap.

---

Perpendek dan Perkuat Susunan Alat

• Jaga panjang bagian alat yang menonjol di bawah 4× diameter alat

• Gunakan pemegang hidrolik atau jenis shrink-fit

• Beralih ke batang pembesaran berperedam untuk lubang dalam (deep ID)

Peningkatan terukur: runout turun dari 6 µm → 2 µm.

---

Kurangi keterlibatan radial

Penggilingan berefisiensi tinggi menstabilkan beban:

• langkah melintang 10–20%

• Pemotongan aksial dalam

• Lintasan alat trokoidal

Ini mengurangi lonjakan gaya pemotongan sebesar 40%pada benda kerja tempa.

---

Pantau Beban dan Atur Peringatan

Gunakan sensor beban poros utama atau getaran untuk:

• Hentikan mesin sebelum terjadi kegagalan

• Picu pembaruan offset

• Mengidentifikasi zona kecepatan tidak stabil

Satu pabrik mengurangi kegagalan bencana sebesar 52%setelah mengaktifkan peringatan berbasis beban.

---

Strategi Pendingin untuk Meningkatkan Masa Pakai Pahat

---

Rencana Aksi Bertahap untuk Mengurangi Biaya Perkakas

Sebelum produksi:

• ✅ Verifikasi jenis baja dan kekerasannya

• ✅ Pilih pelapis dan substrat

• ✅ Rencanakan jalur roughing HEM

• ✅ Desain fixture kaku

Selama uji coba:

• ✅ Catat masa pakai alat per sisi

• ✅ Ukur getaran dan beban

• ✅ Sesuaikan kecepatan secara sistematis

Dalam produksi:

• ✅ Ganti alat secara proaktif

• ✅ Gunakan alat bantu yang setara (sister tooling)

• ✅ Lacak biaya alat bantu per komponen

---

Pertanyaan Umum: Keausan Alat dalam Pemesinan CNC Komponen Baja

Seberapa sering alat harus diganti?

Untuk baja karbon sedang, 250–500 buah per tepi pemotong merupakan kisaran tipikal bila parameter diatur secara optimal.

---

Apakah memperlambat kecepatan selalu memperpanjang masa pakai alat?

Tidak selalu—gesekan menyebabkan penumpukan panas. Ketebalan geram yang tepat lebih penting daripada putaran per menit (RPM) yang rendah.

---

Apakah baja yang lebih keras dapat mengurangi kerusakan?

Kadang-kadang—bahan yang telah dipre-hardening memotong secara lebih konsisten dibandingkan bahan yang diannealing yang mengalami pengerasan akibat deformasi (work-hardening).