Mesin CNC dapat digunakan untuk memproses berbagai jenis material, mulai dari aluminium, baja, stainless steel, kuningan, tembaga, hingga engineering plastic. Namun, setiap material memiliki karakteristik berbeda sehingga membutuhkan pemilihan cutting tool, kecepatan spindle, feed rate, metode pendinginan, dan proses machining yang sesuai.
Pemilihan material tidak hanya memengaruhi proses pemotongan, tetapi juga berhubungan dengan kekuatan, berat, ketahanan terhadap korosi, temperatur kerja, serta fungsi akhir dari komponen yang dibuat. Karena itu, sebelum melakukan CNC machining, material perlu ditentukan berdasarkan kebutuhan part dan kondisi penggunaannya.
Material yang Bisa Diproses dengan Mesin CNC
Secara umum, mesin CNC dapat menangani material logam maupun non-logam. Beberapa material yang paling sering digunakan untuk kebutuhan komponen industri antara lain sebagai berikut.
1. Aluminium
Aluminium menjadi salah satu material yang banyak digunakan dalam proses CNC machining karena relatif mudah dipotong dan memiliki bobot yang ringan. Material ini juga mempunyai ketahanan korosi yang cukup baik sehingga dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan industri.
Aluminium sering digunakan untuk membuat housing, bracket, jig, fixture, cover mesin, komponen otomotif, hingga berbagai part yang membutuhkan bobot ringan.
Salah satu keuntungan machining aluminium adalah proses pemotongannya relatif cepat dibandingkan sejumlah material logam yang lebih keras. Meskipun demikian, pemilihan cutting parameter tetap perlu diperhatikan untuk memperoleh dimensi dan surface finish yang sesuai.
2. Carbon Steel
Carbon steel atau baja karbon banyak digunakan untuk komponen mesin yang membutuhkan kekuatan mekanis tinggi. Jenis material ini tersedia dalam berbagai grade dengan karakteristik kekerasan dan kandungan karbon yang berbeda.
Dalam proses CNC machining, carbon steel dapat digunakan untuk membuat shaft, gear, pin, flange, bracket, fixture, maupun komponen mekanik lainnya.
Semakin tinggi tingkat kekerasan material, proses machining biasanya membutuhkan cutting tool dan parameter yang lebih sesuai. Kondisi tool juga perlu dipantau karena material yang lebih keras dapat meningkatkan keausan pada mata potong.
3. Stainless Steel
Stainless steel digunakan ketika suatu komponen membutuhkan ketahanan yang lebih baik terhadap korosi, kelembapan, maupun lingkungan kerja tertentu.
Material ini banyak ditemukan pada industri makanan dan minuman, farmasi, kimia, hingga mesin produksi yang membutuhkan standar kebersihan tertentu.
Dibandingkan aluminium, stainless steel cenderung lebih menantang untuk diproses karena mempunyai karakteristik material yang lebih keras dan dapat menghasilkan panas cukup tinggi selama machining.
Penggunaan cutting tool yang tepat, coolant, serta parameter cutting yang sesuai menjadi penting agar proses tetap stabil dan hasil machining memiliki kualitas yang baik.
4. Kuningan atau Brass
Kuningan merupakan paduan tembaga dan zinc yang juga cukup mudah diproses menggunakan mesin CNC. Material ini mempunyai machinability yang baik dan dapat menghasilkan permukaan yang relatif halus.
Brass banyak digunakan untuk komponen seperti fitting, connector, bushing, valve component, spacer hingga beberapa komponen kelistrikan. Selain mudah diproses, kuningan juga memiliki ketahanan terhadap korosi yang cukup baik untuk berbagai aplikasi.
5. Tembaga atau Copper
Tembaga dikenal mempunyai konduktivitas listrik dan panas yang tinggi. Karena karakteristik tersebut, copper banyak digunakan untuk komponen kelistrikan, terminal, busbar, heat transfer component dan beberapa kebutuhan industri lainnya.
Mesin CNC dapat digunakan untuk membentuk tembaga dengan dimensi tertentu. Namun, sifat material yang relatif lunak dan ductile membuat pemilihan cutting tool serta parameter machining harus diperhatikan.
Pemotongan yang tidak tepat dapat memengaruhi kualitas permukaan maupun bentuk chip yang dihasilkan selama proses machining.
6. Engineering Plastic
Tidak semua komponen yang dibuat dengan CNC harus menggunakan logam. Berbagai jenis engineering plastic juga dapat diproses untuk menghasilkan part dengan dimensi dan bentuk tertentu. Material seperti POM, nylon, acrylic, PTFE dan beberapa jenis plastik teknik lainnya sering digunakan dalam industri.
Engineering plastic dapat dipilih untuk komponen yang membutuhkan bobot ringan, ketahanan terhadap bahan tertentu, sifat isolasi atau tingkat gesekan yang rendah. Contoh penggunaannya antara lain untuk guide, spacer, bushing, cover, roller hingga komponen pendukung pada mesin produksi.
7. Tool Steel
Tool steel biasanya digunakan pada komponen yang membutuhkan kekerasan, ketahanan aus dan kekuatan yang lebih tinggi. Material ini dapat digunakan untuk jig, fixture, dies, punch maupun komponen tooling lainnya.
Karena tingkat kekerasannya, machining tool steel dapat membutuhkan mesin, cutting tool dan parameter tertentu. Pada beberapa aplikasi, proses heat treatment juga dapat dilakukan sebelum atau setelah machining tergantung spesifikasi komponen.
Baca juga: Proses CNC Machining dari Drawing hingga Menjadi Komponen
Apakah Semua Material Menggunakan Setting CNC yang Sama?
Tidak. Setiap material membutuhkan parameter machining yang berbeda. Aluminium yang relatif lunak tidak dapat diperlakukan sama seperti stainless steel atau tool steel. Cutting speed, feed rate, depth of cut, jenis insert, coolant hingga strategi pemotongan harus disesuaikan dengan karakter material.
Kesalahan dalam memilih parameter dapat menyebabkan sejumlah masalah seperti cutting tool cepat aus, temperatur terlalu tinggi, hasil permukaan kasar, dimensi tidak konsisten hingga kerusakan pada benda kerja.
Karena itu, proses CNC machining tidak hanya bergantung pada program yang dimasukkan ke mesin, tetapi juga membutuhkan pemahaman mengenai sifat material yang sedang diproses.
Baca juga: Jenis Finishing Setelah Proses CNC Machining
Bagaimana Memilih Material untuk Part Mesin?
Material sebaiknya dipilih berdasarkan fungsi komponen, bukan hanya berdasarkan kemudahan proses machining. Part yang menahan beban tinggi mungkin membutuhkan material dengan kekuatan mekanis lebih besar. Sementara itu, komponen yang digunakan di lingkungan lembap atau bersentuhan dengan cairan tertentu dapat membutuhkan material dengan ketahanan korosi yang lebih baik.
Beberapa pertimbangan yang biasanya digunakan antara lain kekuatan, tingkat kekerasan, berat, ketahanan aus, ketahanan korosi, temperatur kerja, machinability hingga biaya material. Pada komponen yang berpasangan dengan part lain, kebutuhan toleransi dan surface finish juga perlu dipertimbangkan sejak tahap pemilihan material.
Hubungan Material dengan Hasil CNC Machining
Material mempunyai pengaruh besar terhadap kualitas hasil machining. Material yang lebih keras dapat meningkatkan beban pemotongan dan mempercepat keausan cutting tool. Sebaliknya, material yang terlalu lunak dapat menimbulkan masalah lain seperti chip menempel pada tool atau surface finish yang kurang baik apabila parameter tidak sesuai.
Hal tersebut menjadi alasan mengapa dua komponen dengan bentuk yang sama belum tentu membutuhkan proses machining yang sama jika menggunakan material berbeda.
Untuk kebutuhan pembuatan part, spare part mesin industri, maupun komponen mesin berdasarkan drawing atau spesifikasi tertentu, Anda dapat melihat layanan dari PT Eitama Industrial Machinery sebagai solusi kebutuhan machining dan engineering industri.
View this post on Instagram
FAQ Seputar Material untuk Mesin CNC
1. Apakah mesin CNC hanya bisa digunakan untuk material logam?
Tidak. Selain logam seperti aluminium, baja, stainless steel, kuningan, dan tembaga, mesin CNC juga dapat digunakan untuk memproses material non-logam seperti POM, nylon, acrylic, PTFE, dan berbagai engineering plastic lainnya.
2. Material apa yang paling mudah diproses dengan mesin CNC?
Aluminium termasuk material yang relatif mudah diproses karena memiliki machinability yang baik dan bobot yang ringan. Namun, tingkat kemudahan machining tetap bergantung pada grade material, bentuk part, toleransi, dan kualitas permukaan yang dibutuhkan.
3. Apakah stainless steel bisa diproses dengan CNC?
Bisa. Stainless steel banyak diproses menggunakan CNC untuk membuat berbagai komponen industri. Namun, material ini membutuhkan pemilihan cutting tool, kecepatan pemotongan, feed rate, dan coolant yang sesuai karena cenderung menghasilkan panas lebih tinggi dibandingkan aluminium.
4. Apakah material yang keras selalu lebih sulit di-machining?
Umumnya material dengan tingkat kekerasan tinggi membutuhkan proses machining yang lebih menantang karena dapat meningkatkan beban pemotongan dan keausan cutting tool. Meski begitu, machinability juga dipengaruhi oleh komposisi material, jenis tool, kondisi mesin, serta parameter yang digunakan.
5. Bagaimana menentukan material yang tepat untuk sebuah part mesin?
Pemilihan material sebaiknya disesuaikan dengan fungsi part, beban kerja, kondisi lingkungan, temperatur, kebutuhan ketahanan korosi, tingkat keausan, serta toleransi yang diperlukan. Untuk part khusus, spesifikasi dapat ditentukan berdasarkan drawing, sample, atau kebutuhan teknis dari mesin yang digunakan.
