Polyoxymethylene (POM), plastik rekayasa{0}}berperforma tinggi, banyak digunakan pada mesin presisi, suku cadang otomotif, dan komponen elektronik karena kekuatan mekaniknya yang sangat baik, koefisien gesekan yang rendah, dan stabilitas dimensi. Namun, sifat material menimbulkan tantangan signifikan dalam pemesinan CNC di POM. Artikel ini secara sistematis menganalisis masalah-masalah umum yang dihadapi dalam pemesinan CNC pada POM dan mengusulkan solusi yang sesuai dengan standar internasional, memberikan referensi teknis bagi para profesional industri.
Polyoxymethylene (POM), juga dikenal sebagai polimer aldehida, polioksimetilen, dan poliasetaldehida, adalah rekayasa termoplastik. Dengan kepadatan antara 1.410 dan 1.420 g/cm³, POM tidak hanya menunjukkan kekerasan, kekuatan, dan kekakuan yang sangat baik, namun juga menawarkan ketahanan kimia, stabilitas dimensi, kekuatan mekanik, dan koefisien gesekan yang rendah, menjadikannya material yang andal dalam aplikasi teknik. Sifat gesekannya yang rendah menjadikan POM bahan yang ideal untuk komponen berputar atau geser seperti bushing (LihatBusing POM pembubutan CNCstudi kasus), bantalan, dan roda gigi.
Sifat Plastik POM
Ketahanan terhadap Gesekan dan Aus yang Rendah: Plastik POM memiliki koefisien gesekan yang rendah, sehingga menghasilkan sifat pelumasan sendiri-yang sangat baik. Mengurangi resistensi gesekan ini memungkinkan gerakan fluida meluncur atau berputar, sehingga meningkatkan produktivitas karena gesekan rendah dan efisiensi tinggi.
Ketahanan Terhadap Bahan Kimia: POM sangat-cocok untuk produk yang-terkena kontak jangka panjang dengan pelarut kimia, seperti komponen pompa, segel, dan komponen sistem bahan bakar. Hal ini terutama disebabkan oleh ketahanan Badan POM terhadap berbagai macam bahan kimia, pelarut, dan bahan bakar. Bahan ini tahan terhadap kontak dengan berbagai macam bahan kimia organik, alkohol, minyak, dan lemak tanpa degradasi yang signifikan. Penyerapan Air Rendah dan Stabilitas Dimensi: Plastik POM menunjukkan stabilitas dimensi yang sangat baik, mempertahankan ukuran dan bentuknya bahkan dalam kondisi kelembaban dan fluktuasi suhu. Karena penyerapan airnya yang sangat rendah, POM kurang rentan terhadap perubahan dimensi seperti pembengkakan dan deformasi yang disebabkan oleh kelembapan. Aplikasi yang memerlukan toleransi ketat dan efisiensi yang konsisten juga sangat bergantung pada stabilitas dimensi POM.
Kemampuan proses: Plastik POM menunjukkan kemampuan proses yang sangat baik, memungkinkan proses manufaktur yang tepat dan efisien. Mudah untuk dicetak, dikerjakan, diputar, dan dibor, sehingga mudah untuk membuat bagian dan desain yang rumit. Oleh karena itu, resin POM sering dipilih untuk aplikasi yang memerlukan geometri kompleks dan presisi tinggi.
Ketahanan Merayap/Dampak yang Sangat Baik: Plastik POM menunjukkan ketahanan mulur yang sangat baik, yang berarti dapat menahan tekanan mekanis berkelanjutan tanpa mengalami deformasi. Properti ini memungkinkan komponen POM untuk terus berfungsi dengan baik bahkan di bawah beban atau tekanan yang berkelanjutan.
Tantangan utama POM pemesinan CNC
Meskipun POM memiliki sifat mekanik dan ketahanan aus yang sangat baik, namun masih menghadapi beberapa tantangan teknis selama pemrosesan.
- Retak. Bahan POM rentan retak selama pemesinan, khususnya selama pemesinan CNC berkecepatan tinggi atau pemotongan dalam. Hal ini disebabkan oleh pelepasan tegangan internal pada material atau pendinginan yang tidak merata. Untuk meminimalkan retak, parameter pendinginan dan pemesinan yang tepat sangat penting. Pastikan tingkat pendinginan yang seragam selama pemesinan dan hindari fluktuasi suhu yang tiba-tiba. Menggunakan cairan pemotongan yang tepat dan menyesuaikan kecepatan pemotongan juga dapat membantu mengurangi risiko retak.
- Masalah deformasi. Plastik POM sangat higroskopis, sehingga perubahan kelembapan dan suhu selama pemrosesan dapat menyebabkan deformasi. Bahan POM memuai saat dipanaskan dan dapat menyusut saat didinginkan, terutama saat memproses bagian yang besar atau kompleks. Selain itu, gaya pemotongan yang berlebihan selama pemrosesan POM dapat menyebabkan deformasi, terutama saat memproses struktur-berdinding tipis atau mikro.
- Keausan alat. Kekerasan POM yang rendah menghasilkan panas yang relatif sedikit selama pemesinan, namun sifatnya yang kental dapat menyebabkan keausan pahat yang cepat. Memilih material dan pelapis perkakas yang tepat, serta kondisi pemotongan yang optimal, dapat memperpanjang umur perkakas secara efektif. Penggunaan perkakas karbida atau pelapis berkualitas tinggi, dikombinasikan dengan parameter pemotongan yang presisi, dapat membantu mengurangi keausan pahat dan meningkatkan kualitas pemesinan.
- Kualitas permukaan. Kualitas permukaan merupakan tantangan utama dalam pemesinan CNC pada plastik POM. Karena karakteristik bahannya, goresan, gambar kabel, dan tekstur tidak rata lainnya mungkin muncul di permukaan. Untuk mendapatkan permukaan yang lebih halus, parameter pemotongan perlu disesuaikan, menggunakan alat yang sesuai, dan menggunakan berbagai proses pemesinan, seperti finishing atau pasca-pemrosesan, untuk menyempurnakan permukaan akhir.
Penyebab dan solusi deformasi pada pemesinan POM CNC
Deformasi adalah tantangan umum saat pemesinan CNC POM (polyoxymethylene). Berikut empat penyebab utama deformasi dan solusinya:
1. Memotong panas. POM memiliki stabilitas termal yang buruk dan-sensitif terhadap panas. Jika tidak didinginkan secara memadai selama pemesinan, maka akan cepat berubah bentuk. Untuk mengatasi pemotongan panas, langkah-langkah berikut dapat dilakukan:
· Jaga agar alat tetap tajam untuk mengurangi panas yang dihasilkan selama pemotongan;
· Kurangi jumlah pemotongan per lintasan dan bagi proses pemotongan menjadi beberapa lintasan;
· Tingkatkan jumlah cairan pendingin yang digunakan.
Tujuannya adalah untuk meminimalkan timbulnya panas atau dengan cepat menghilangkan panas yang dihasilkan selama pemotongan untuk menghindari deformasi termal.
2. Stres internal. Plastik rekayasa memiliki koefisien muai panas yang tinggi. Saat melakukan pemesinan dengan kelonggaran yang besar, menghilangkan tekanan internal dapat menyebabkan deformasi. Untuk mengatasi masalah ini, langkah-langkah berikut dapat diambil:
· Memilih dan mempersiapkan materi dengan tepat;
· Saat memindahkan material dalam jumlah besar, gunakan metode pemesinan simetris untuk mengimbangi tegangan dan deformasi yang dihasilkan selama pemesinan;
· Sesuaikan kelonggaran pemesinan dan usahakan untuk mempertahankan kelonggaran material yang lebih tebal untuk mengurangi deformasi ketika tegangan internal dilepaskan.
3. Deformasi Penjepit
Selama pemesinan CNC, material POM dapat berubah bentuk selama penjepitan. Bila klem dilepas maka benda kerja akan kembali ke bentuk semula. Untuk menghindari hal ini, deformasi dapat dikurangi dengan memperkuat permukaan kontak antara benda kerja dan penjepit. Metode khusus meliputi:
· Mengubah metode penjepitan. Misalnya menggunakan catok bangku dengan bantalan lembut atau diikat dengan lem;
· Untuk benda kerja yang lebih besar, dapat digunakan mangkuk pengisap vakum, tetapi permukaan benda kerja harus rata;
· Setelah mengencangkan satu sisi dengan lem dan menghaluskan sisi lainnya, gunakan mangkuk pengisap untuk mengencangkan permukaan benda kerja.
4. Deformasi Elastis
Bahan POM mempunyai tingkat elastisitas yang tinggi. Selama pemesinan, bagian material yang bersentuhan dengan pahat akan membengkok secara internal selama pemotongan. Setelah alat dilepas, bagian yang dikerjakan mungkin sedikit berubah bentuk. Untuk mengurangi simpangan dimensi akibat elastisitas bahan, dapat dilakukan upaya sebagai berikut:
· Melakukan beberapa penyesuaian kompensasi pahat berdasarkan efek pemotongan;
· Pemotongan berulang saat mengerjakan material dalam jumlah yang lebih kecil dapat membantu mengurangi deformasi dimensi yang disebabkan oleh elastisitas material.
Dengan menyesuaikan teknologi dan parameter pemrosesan secara wajar, masalah deformasi material POM dalam pemrosesan CNC dapat dikontrol secara efektif untuk memastikan kualitas dan akurasi pemrosesan.
Keberhasilan POM pemesinan CNC bergantung pada pemahaman mendalam tentang sifat material dan kontrol parameter proses yang tepat. Dengan mengoptimalkan alat, mengubah metode penjepitan, dan mengintegrasikan standar pengujian internasional, tingkat hasil produk jadi dapat ditingkatkan secara signifikan.