Pemillan High-Feed vs Traditional Face untuk Kepala Silinder Besi Cor

Besi Cor tetap menjadi material dominan untuk kepala mesin diesel karena stabilitas termalnya, tetapi mesin biaya material mencapai 18-25% dari total biaya produksi. Meskipun face milling konvensional telah terbukti akurat, strategi pemesinan berkecepatan tinggi yang lebih baru menjanjikan penghilangan material yang lebih cepat. Studi ini menguji apakah alat HFM modern dapat memenuhi standar otomotif Kelas II (ISO 12164-2) sekaligus meningkatkan kapasitas produksi.

Metodologi

1. Pengaturan Eksperimen

Kami memproses spesimen besi cor kelabu (Kelas G3000) dalam tiga kondisi berikut:

• Konvensional: mata bor berdiameter 4", 0,012"/gigi, 500 SFM

• HFM: alat berdiameter 1,5", 0,039"/gigi, 985 SFM

• Hibrida: HFM untuk proses roughing + finishing konvensional

Semua tes yang digunakan:

• Cairan pendingin: emulsi sintetis 8% (Blaser Swisslube)

• Pengukuran: Mitutoyo CMM (repeatability 0,0002")

• Pemantauan keausan alat: Zoller Genius 3

2. Pengumpulan Data

Parameter yang dicatat setiap 15 siklus:

• Kekasaran permukaan (Mitutoyo SJ-410)

• Kausan sisi alat (standar ISO 3685)

• Waktu siklus aktual vs terprogram

Temuan utama

• HFM menunjukkan penghilangan logam 28% lebih cepat tetapi memerlukan pergantian alat lebih sering

• Frais konvensional menghasilkan kepermukaan yang lebih rata (0,003" dibandingkan 0,005")

• Pendekatan hibrida memberikan keseimbangan antara kecepatan dan ketelitian

Diskusi

1.Dampak Praktis

Untuk pabrik mesin berkapasitas tinggi:

• HFM cocok digunakan untuk proses pemesinan awal di mana toleransi ±0,02" sudah mencukupi

• Metode konvensional tetap lebih disukai untuk permukaan segel akhir

Analisis biaya peralatan menunjukkan:

• HFM menghemat $3,20/komponen dalam biaya tenaga kerja

• Menambahkan biaya $1,75/komponen dalam penggunaan insert

2.Batasan

Temuan berlaku khusus untuk:

• Besi tuang G3000

• Kisaran kekerasan 35-45 HRC

• Mesin bubut vertikal

Kesimpulan

HFM menunjukkan penghematan waktu yang jelas dalam proses pemesinan kepala silinder besi tuang jika digunakan secara strategis. Produsen disarankan:

• Mengadopsi HFM untuk permukaan non-kritis

• Menyisihkan frais konvensional untuk proses akhir

• Mempertimbangkan pendekatan hibrida untuk geometri kompleks

Penelitian lanjutan sebaiknya mengevaluasi kelayakan HFM dengan besi grafit terkompak (CGI).