Dalam artikel ini, kata "ujung" akan digunakan untuk merujuk ke semua permukaan pemotongan router CNC. Dalam industri, berbagai jenis ujung dapat disebut sebagai ujung, mata bor, endmill, pemotong, atau bor (untuk menyebutkan beberapa). Beberapa nama ini lebih tepat untuk ujung tertentu, tetapi demi kejelasan, semuanya akan disebut secara kolektif sebagai "ujung" dalam artikel ini.
Memilih material untuk digunakan pada router CNC memerlukan pertimbangan faktor-faktor selain hanya komponen akhir yang diinginkan. Material yang berbeda dipengaruhi dengan cara yang berbeda oleh router, bervariasi berdasarkan ujung yang digunakan dan pengaturan mesin. Router itu sendiri, terutama ujung yang digunakan, dipengaruhi oleh material. Penting untuk memahami pilihan material yang tersedia dan mampu membuat prediksi dari perilaku material yang diketahui saat memutuskan untuk bekerja dengan material nonstandar.
Woods
Ada banyak jenis kayu yang tersedia untuk dikerjakan pada router CNC, dan variabilitas sifat-sifatnya tidak boleh diremehkan. Kayu bervariasi dalam hal kekerasan, ketangguhan, kekakuan, dan kepadatan, di antara sifat-sifat lainnya. Namun, semua kayu merupakan komposit dari polimer alami selulosa dan lignin, dengan beberapa kandungan getah atau resin.
Penting untuk diingat bahwa sifat kayu akan berubah seiring kadar airnya. Secara umum, kadar air membuat kayu lebih lunak, lebih fleksibel, lebih padat, dan lebih lengket. Kayu yang digunakan untuk router harus selalu disimpan di lingkungan yang kering dan dipotong saat kering.
Tidak mengherankan, kayu dari berbagai jenis cukup ideal untuk digunakan pada router CNC. Kayu memiliki tingkat kekerasan yang rendah dibandingkan dengan ujung router baja biasa, sehingga mesin tidak mudah aus. Kayu juga memiliki keuletan yang sangat rendah, sehingga kayu yang dibuang akan retak menjadi serpihan kecil yang mudah dibuang atau disedot dari area kerja, sehingga ujung router tetap relatif dingin.
Jenis-jenis Kayu
• Kayu lunak: Pinus, cedar, cemara.
• Kayu keras: Ek, maple, ceri, kenari.
• Kayu Rekayasa: Kayu lapis, MDF (Papan Serat Kepadatan Sedang), papan partikel.
CATATAN: Operator sebaiknya mengurangi laju pemindahan material yang digunakan pada kayu yang lebih padat atau kuat.
Laminasi Komposit dan Kayu Lapis
Saat memotong material dengan metode apa pun, pertama-tama Anda harus mempertimbangkan mekanisme kegagalan material. Dalam kasus komposit laminasi (misalnya, lapisan serat karbon, beberapa fiberglass, dan kayu lapis), mekanisme kegagalan yang perlu diperhatikan adalah delaminasi lapisan. Hal ini dapat diuji di setiap tepi material dengan mencoba mencungkil tepi hingga terbuka, dan mengamati perilaku retakan yang terjadi:
1. Retakan selalu menyebar ke permukaan melalui jalur terpendek – Kegagalan lintas lapisan.
2. Retakan menyebar ke bidang lembaran – Kegagalan karena delaminasi.
Untuk material yang gagal karena terkelupas, tepinya cenderung rusak dan tertekuk secara vertikal selama proses penyambungan. Untuk mencegah hal ini, disarankan untuk menggunakan ujung kompresi.
Ujung kompresi menggabungkan ujung pemotong spiral ke bawah di bagian atas dengan ujung pemotong spiral ke atas di bagian bawah. Ini berarti bahwa material yang dipotong memiliki permukaan atas dan bawahnya yang dikompresi ke arah tengah selama pemotongan, yang memungkinkan kekuatan material dalam kompresi untuk menahan kelemahannya terhadap retakan yang terbuka dalam ketegangan.
Perlu diingat bahwa ujung kompresi mendorong material yang disingkirkan keluar secara lateral, bukan ke atas atau ke bawah, sehingga material hanya dapat disingkirkan sepanjang tepi yang terbuka.
Jenis-jenis Komposit
• Fiberglass: Plastik yang diperkuat.
• Serat Karbon: Rasio kekuatan terhadap w8 tinggi.
• Fenolik: Tahan panas, tahan lama.
Ingat bahwa zona kompresi antara 2 arah pemotongan di ujung harus dipusatkan pada material Anda.
-Komponen-komponen komposit Anda harus dipertimbangkan secara bersama-sama dan terpisah.
- Jika matriks komposit adalah resin polimer, maka terapkan pertimbangan yang sesuai dengan jenis plastik tersebut.
- Jika komposit mengandung serat atau partikel abrasif, gunakan ujung router yang dikeraskan dan pendinginan yang tepat untuk mengurangi keausan.
Plastik
Busa
Busa polimer tersedia untuk perutean CNC, dan memiliki keunggulan karena tidak menimbulkan keausan yang terlihat pada ujungnya, sekaligus memungkinkan bentuk kompleks dibuat untuk pengemasan khusus, estetika, geometri pengujian, atau untuk praktik berisiko rendah. Karakteristik yang menentukan dari bahan-bahan ini adalah kekuatan gesernya yang rendah, yang memungkinkannya dipotong dengan cepat dan mudah.
Saat memilih bahan-bahan ini, jika kekuatan tarik busa bahkan lebih rendah daripada kekuatan gesernya, maka potongan-potongan busa dapat terkoyak alih-alih menjadi potongan-potongan kecil yang rapi. Potongan-potongan busa yang relatif kuat dan fleksibel juga dapat terkoyak dan melilit ujung router.
Untuk busa langka dengan risiko ini, pastikan untuk menggunakan ujung pemotong yang tajam pada RPM tinggi dengan saluran agresif, dan bukan ujung yang abrasif atau dangkal. Namun, busa yang kaku dapat diabrasi alih-alih dipotong untuk mencegahnya berubah bentuk.
Plastik Lembut
Plastik lunak (seperti polietilena berdensitas rendah) didefinisikan berdasarkan ukuran relatif: Plastik lunak adalah polimer yang menghasilkan "keriting", atau serpihan yang sangat panjang, saat dipotong. Ini berarti plastik lunak kurang keras dan cenderung lebih lentur. Perlu diingat bahwa plastik yang lebih lunak juga cenderung memiliki titik leleh yang lebih rendah, dan kehilangan toleransi dimensi karena melentur saat dipotong saat panas. Kurangi kecenderungan ini dengan suhu sekitar yang dingin, kipas angin, dan potongan yang dangkal. Ujung pemotong dengan alur yang lebih sedikit atau saluran yang kurang agresif dapat mengurangi masalah yang disebabkan oleh kemacetan dengan ikal yang panjang.
Plastik Keras
Plastik keras (seperti poli metil-metakrilat) didefinisikan berdasarkan ukuran relatif: Plastik keras menghasilkan serpihan pendek dengan ujung yang patah saat dipotong. Ini berarti plastik keras lebih kaku dan dapat dipotong dengan ujung yang tidak terlalu agresif, karena menghilangkan partikel yang lebih kecil seharusnya lebih mudah. Namun, panas berlebih masih dapat menjadi masalah.
Plastik keras tidak mudah berubah bentuk jika terlalu panas, tetapi dapat meleleh atau rusak tepat di permukaan pemotongan, yang menyebabkan material plastik hangus menumpuk di ujung router dan mencegahnya memotong. Kurangi kecenderungan ini dengan suhu sekitar yang dingin, kipas angin, dan pemotongan dangkal.
Jenis Plastik
• Akrilik: Bening, berwarna, kuat.
• Polikarbonat: Tahan benturan tinggi, bening.
• PVC (Polivinil Klorida): Tahan lama, serbaguna.
• HDPE (High-Density Polyethylene): Ringan, tahan lembab.
Logam
Dalam sebagian besar situasi, satu-satunya logam yang harus dipotong dengan router adalah aluminium. Beberapa paduan Al berkadar Si tinggi sangat keras, dan hanya boleh digunakan di pabrik.
Aluminium akan menghasilkan ikal panjang jika dipotong dengan ujung yang teratur, yang sering kali mengakibatkan kemacetan jika tidak tersedia banyak ruang bebas. Jika aluminium harus dipotong dengan toleransi yang kecil, ujung pemecah serpihan khusus harus digunakan. Jenis ujung ini, dengan sifat antara ujung abrasif dan ujung pemotong beralur banyak, memiliki pola permukaan belah ketupat "berlian" yang mencegah permukaan pemotongan tunggal tetap bersentuhan dengan sejumlah besar material selama seluruh putaran pemotongan, sehingga memecah material yang dibuang menjadi banyak serpihan terpisah.
Ketahuilah bahwa kekerasan dan pendinginan difusi logam sensitif terhadap suhu sekitar, sehingga pengaturan yang benar untuk router Anda dapat berubah jika suhu di tempat kerja Anda tidak terkontrol. Saat panas meningkat, ujungnya akan aus dengan kecepatan yang lebih cepat karena pelunakan, dan permukaan logam menjadi lebih lentur, yang menyebabkan deformasi "bercak" alih-alih potongan yang bersih dan akurat. Potong dengan relatif lambat dan gunakan kipas pendingin.
Dalam kasus yang jarang terjadi, logam selain aluminium dapat ikut terbuang.
- Beberapa paduan kuningan cukup lunak untuk dirutekan dengan sangat hati-hati, pilih ujung yang sangat keras dan jalur CNC yang dirancang khusus untuk tujuan tersebut.
- Secara teoritis, logam yang sangat lunak seperti tembaga murni, emas, atau timah juga dapat disalurkan.
- Untuk material yang padat dan mudah ditempa seperti logam murni yang lunak, pilih ujung pemotongan yang agresif dengan sedikit alur.
- Untuk material yang padat dan mudah ditempa seperti logam murni yang lunak, pilih ujung pemotongan yang agresif dengan sedikit alur.
Jenis-jenis Logam
• Aluminium: Ringan, tahan korosi.
• Kuningan: Dekoratif, mudah dipotong.
• Baja: Kuat, tahan lama.
• Tembaga: Konduktif, lembut.
Batu dan Keramik
Material yang sangat kaku, keras dengan ketangguhan rendah seperti batu sedimen dan keramik umum (granit, batu pasir, ubin) dapat disalurkan dengan ujung abrasif yang keras.
Ujung-ujung ini sering kali terbuat dari logam dengan partikel berlian yang tertanam sebagai bahan abrasif. Untuk ubin dengan ketangguhan yang sangat rendah, ujung yang dangkal, beralur rapat, atau pemecah serpihan yang terbuat dari HSS atau karbida mungkin cocok.
Umumnya, router CNC digunakan untuk material ini saat diperlukan detail relief atau pola tepi yang rumit. Karena kekerasan tinggi dan konduktivitas termal rendah dari material batu dan keramik, sejumlah besar panas dihasilkan dan sangat sedikit yang dihantarkan oleh permukaan dan partikel yang dihilangkan. Ini berarti penumpukan panas pada ujung router merupakan masalah besar. Pendinginan air langsung direkomendasikan.
Jenis Batu dan Keramik
• Marmer: Elegan, relatif lembut.
• Granit: Keras, tahan lama.
• Ubin Keramik: Keras, getas.
Untuk mencapai hasil yang diinginkan dalam proyek router CNC, material yang tepat merupakan elemen krusial. Setiap material memiliki sifat yang unik dan memerlukan alat, kecepatan, dan teknik yang spesifik. Mengikuti praktik terbaik yang diuraikan dalam panduan ini akan membantu Anda memaksimalkan kemampuan router CNC Anda.
