1. Sifat Material yang Menyumbang Kesulitan Pemesinan
Kekuatan dan Kekerasan Tinggi pada Suhu Tinggi
Inconel 600 mempertahankan kekuatan yang signifikan bahkan pada suhu hingga 700–900 derajat. Selama pemesinan, suhu zona pemotongan bisa melebihi 600 derajat, namun materialnya tidak melunak seperti baja karbon. Artinya pahat pemotong harus menahan beban mekanis yang tinggi secara terus menerus, sehingga menyebabkan keausan pahat yang cepat.
Konduktivitas Termal Rendah
Konduktivitas termal Inconel 600 jauh lebih rendah dibandingkan baja. Akibatnya, panas yang dihasilkan selama pemotongan tidak secara efektif dibuang ke benda kerja atau serpihan, tetapi terkonsentrasi di ujung alat pemotong. Temperatur tinggi yang terlokalisasi ini mempercepat keausan pahat, khususnya keausan kawah dan keausan sayap.
Kerja Keras-Kecenderungan Pengerasan
Pekerjaan Inconel 600-mengeras dengan cepat saat dikerjakan dingin-. Selama pemesinan, material di bawah ujung tombak mengalami deformasi plastis, menyebabkan lapisan permukaan mengeras secara signifikan. Jika pahat bergesekan dengan lapisan yang mengeras ini (misalnya karena pemakanan/kecepatan yang tidak tepat atau defleksi pahat), pahat dapat cepat tumpul atau bahkan terkelupas.
Ketangguhan dan Daktilitas Tinggi
Paduannya sangat kuat dan ulet, sehingga menghasilkan serpihan yang panjang dan terus menerus. Keripik ini sulit dipecahkan, dapat membungkus pahat atau benda kerja, dan menyebabkan penyelesaian permukaan yang buruk, pahat terkelupas, dan bahaya keselamatan.
Inklusi Abrasif
Inconel 600 mengandung kromium dan unsur paduan lainnya yang membentuk karbida keras dan fase intermetalik. Partikel-partikel ini bertindak sebagai abrasif, sehingga meningkatkan keausan pahat, terutama saat menggunakan perkakas karbida.
2. Tantangan Pemesinan Khusus
Keausan Alat yang Cepat
Keausan sayap: Disebabkan oleh tekanan kontak yang tinggi dan abrasi antara sisi pahat dan benda kerja.
Keausan kawah: Karena suhu tinggi dan afinitas kimia antara bahan perkakas dan benda kerja, menyebabkan keausan difusi.
Bentukan: Terjadi pada kedalaman garis potong akibat pekerjaan-bahan yang mengeras, menyebabkan konsentrasi tegangan lokal dan kegagalan alat.
Kekuatan Pemotongan Tinggi
Kekuatan dan ketangguhan yang tinggi dari Inconel 600 menghasilkan gaya potong yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan pemesinan baja karbon. Hal ini memerlukan peralatan mesin yang kaku, perlengkapan yang kuat, dan perkakas yang stabil untuk menghindari getaran dan defleksi alat.
Kontrol Chip yang Buruk
Keripik yang terus menerus dan berserabut adalah hal yang umum, yang dapat:
mengganggu proses pemotongan,
merusak permukaan mesin,
menyebabkan kerusakan alat,
dan menimbulkan risiko keselamatan.
Permasalahan Integritas yang Muncul
Pengerasan kerja-dan suhu pemotongan yang tinggi dapat menyebabkan:
tegangan sisa permukaan,
perubahan mikrostruktur (misalnya, pita deformasi),
mengurangi umur kelelahan komponen mesin jika tidak dikontrol dengan benar.
3. Praktik Pemesinan yang Direkomendasikan untuk Mengurangi Kesulitan
Meskipun Inconel 600 sulit untuk dikerjakan, pemilihan alat dan parameter yang tepat dapat meningkatkan hasil:
Bahan Alat
Karbida yang disemen dengan ukuran butiran halus dan lapisan-tahan aus (misalnya TiAlN, TiCN, AlTiN) biasanya digunakan untuk roughing dan finishing.
Cubic Boron Nitride (CBN) cocok untuk-penyelesaian berkecepatan tinggi dan pembubutan keras, menawarkan ketahanan aus yang sangat baik pada suhu tinggi.
Perkakas keramik (misalnya SiAlON) dapat digunakan untuk-pemesinan berkecepatan tinggi namun memerlukan mesin yang sangat kaku dan penyiapan yang stabil.
Parameter Pemotongan
Kecepatan potong yang rendah sangat penting untuk mengurangi timbulnya panas (biasanya 10–30 m/menit untuk perkakas karbida).
Umpan sedang hingga tinggi membantu meminimalkan gesekan dan mengurangi kedalaman lapisan-yang diperkeras.
Kedalaman pemotongan yang memadai untuk memastikan pahat menembus ke bawah-permukaan yang diperkeras dari lintasan sebelumnya.
Pendingin dan Pelumasan
Sistem pendingin-bertekanan tinggi (70–140 bar) sering digunakan untuk meningkatkan pemecahan chip, mengurangi suhu alat, dan membuang chip.
Pendingin-berbasis oli atau semi-sintetis dengan aditif tekanan ekstrem (EP) yang baik lebih disukai untuk mengurangi gesekan dan keausan.
Alat Geometri
Sudut rake positif untuk mengurangi gaya pemotongan dan meningkatkan aliran chip.
Toolholder dan insert yang kuat dan stabil untuk menahan defleksi.
Pemecah chip dirancang khusus untuk material keras guna mendorong segmentasi chip.
Strategi Pemesinan
Peralatan dan perlengkapan mesin yang kaku untuk menghindari getaran.
Meminimalkan overhang alat untuk meningkatkan stabilitas.
Jika memungkinkan, gunakan penggilingan panjat untuk mengurangi-efek pengerasan kerja.
4. Ringkasan
Inconel 600 adalah material yang sangat menantang untuk dikerjakan karena kombinasi kekuatan suhu tinggi, konduktivitas termal yang rendah, pengerasan-kerja, ketangguhan, dan sifat abrasif. Sifat-sifat ini menyebabkan gaya pemotongan yang tinggi, keausan pahat yang cepat, kontrol chip yang buruk, dan potensi masalah integritas permukaan. Pemesinan yang berhasil memerlukan pemilihan material perkakas yang cermat, parameter pemotongan yang optimal, penerapan cairan pendingin yang efektif, dan fokus pada kekakuan dan stabilitas.
