Apa yang dimaksud dengan Mesin Swiss?: Jenis, Aplikasi, dan Keunggulannya

Apa Itu Swiss Machining?

Mesin Swiss, juga disebut sebagai mesin Swiss atau mesin bubut otomatis Swiss, memiliki keunikan tersendiri karena memungkinkan operasi pemesinan dilakukan secara bersamaan. Hal ini memungkinkan lebih dari satu alat untuk bekerja secara bersamaan pada suatu pekerjaan sehingga meningkatkan produktivitas tanpa perlu pengaturan yang rumit. Efisiensi seperti itu merupakan karakteristik mesin bubut Swiss dan ini mengungguli mesin bubut konvensional di mana material tidak bergerak.

Mesin bubut Swiss membedakan dirinya melalui penggunaan mekanisme pengumpanan sumbu Z yang menggerakkan stok batang melalui pencekam otomatis. Sebaliknya, pusat pembubutan CNC memiliki pencekam yang hanya berputar sehingga membatasi gerakan produksi. Mesin ini meningkatkan presisi pemesinan, sekaligus memungkinkan operasi multi-zona yang sulit.

Berawal dari Swiss pada akhir abad ke-19 yang dimaksudkan untuk membuat arloji yang presisi, pemesinan telah berkembang sangat jauh. Teknik ini awalnya dikembangkan untuk memenuhi tuntutan yang tepat dalam pembuatan komponen jam tangan dengan fokus pada presisi dan efektivitas biaya; namun teknik ini telah diadaptasi dan disempurnakan dari waktu ke waktu untuk memenuhi berbagai aplikasi dalam industri presisi tinggi yang berbeda.

Mesin-mesin CNC Swiss modern saat ini berada di puncak perkembangan ini dengan menggabungkan presisi tradisional dengan sistem kontrol digital. Dengan memilih ‘Swiss CNC Machining’, operator memanfaatkan kemampuan yang lebih baik dalam hal kerumitan dan akurasi yang tak tertandingi ketika memproduksi komponen tersebut yang merupakan demonstrasi yang baik tentang seberapa besar integrasi kedua teknologi ini telah mempengaruhi permesinan Swiss.

Bagaimana Cara Kerja Mesin Swiss?

Mesin Swiss akan menerapkan pengumpan batang yang mengumpankan material secara sistematis dan memastikan kelancaran operasi. Hal ini mengurangi keterlibatan manusia seminimal mungkin, sekaligus meningkatkan efisiensi produksi, sehingga membuat semuanya menjadi sistematis dan lebih efisien.

Headstock pada mesin ini adalah kuncinya karena berfungsi untuk menahan dan memutar benda kerja. Digerakkan oleh penggerak spindel utamanya, mesin ini dapat mengontrol gerakan rotasi secara akurat yang sangat penting untuk hasil pemesinan yang sangat baik. Penahan pahat di sekeliling benda kerja menambah gerakan multi-arah untuk meningkatkan kemampuan pemotongan yang kompleks pada mesin ini.

Mesin bubut Swiss sangat presisi. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh bushing pemandu yang menahan benda kerja dengan kuat di dekat alat potong. Dengan mengurangi defleksi dan obrolan, proses pembubutan, penggilingan, atau pengeboran yang presisi menjadi mungkin.

Terakhir, sebagian besar mesin Swiss modern dikontrol oleh CNC yang meningkatkan pemrograman gerakan dan kecepatan secara detail yang belum pernah ada sebelumnya. Mesin tersebut memiliki kemahiran saat melakukan perpisahan sehingga setiap bagian mesin yang dikerjakan akan sempurna sesuai spesifikasinya.

Aplikasi Khusus Industri dari Mesin Swiss

Industri Medis

Sebagai contoh, pemesinan Swiss dalam industri medis sangat penting karena kemampuannya menghasilkan komponen yang sangat akurat dan kecil yang diperlukan untuk berbagai instrumen medis. Bahan yang digunakan untuk membuat sekrup tulang titanium memiliki konduktivitas panas yang rendah sehingga memiliki rasio aspek yang tinggi. Sekrup tulang titanium dibuat dengan menggunakan mesin Swiss, yang dapat mengatasi rintangan ini dan menghasilkan sekrup dengan toleransi yang sangat ketat untuk menjamin kesehatan dan kenyamanan pasien. Demikian pula, sekrup ini juga digunakan dalam pembuatan alat bedah, implan ortopedi, sisipan gigi dan kateter.

Industri Kedirgantaraan

Kebutuhan akan presisi dan keandalan suku cadang mengharuskan permesinan Swiss dalam industri kedirgantaraan. Beberapa contoh komponen yang diproduksi menggunakan mesin Swiss termasuk pengencang pesawat, alat kelengkapan hidraulik, dan rumah sensor. Penerapan teknologi ini memastikan kepatuhan yang ketat terhadap standar manufaktur karena kemampuannya untuk bekerja dengan material yang ringan di samping batas toleransi yang ketat. Selain itu, metode ini dapat digunakan untuk membuat sistem yang rumit seperti yang ditemukan pada motor pesawat ruang angkasa, kontrol kokpit, dll.

Industri Elektronik

Permintaan untuk komponen elektronik yang lebih kecil namun sangat akurat terus meningkat dalam sektor elektronik. Berbagai komponen elektronik seperti probe kontak soket pin konektor dan lainnya diproduksi dengan teknologi permesinan swiss. Teknologi ini memastikan bahwa elemen-elemen ini memenuhi standar presisi dan kualitas yang diperlukan untuk perangkat elektronik konsumen atau semikonduktor bahkan sebelum memasuki jalur produksi. Presisi sangat penting untuk menjaga fungsionalitas dan daya tahan produk elektronik.

Industri Otomotif

Dalam industri otomotif, ada banyak penggunaan mesin swiss terutama di mana akurasi harus dicapai bersama dengan daya tahan. Suku cadang seperti poros bushing, komponen injeksi bahan bakar, dan unit sistem rem diproduksi dengan menggunakan mesin Swiss. Produsen otomotif mengandalkan proses multistage yang canggih seperti pemesinan Swiss untuk membuat suku cadang kendaraan yang unggul yang mampu meningkatkan kinerja keseluruhan serta standar keselamatan.

Industri Pertahanan

Tidak diragukan lagi bahwa geometri yang rumit dan toleransi yang sangat rendah membutuhkan beberapa bentuk kemampuan mesin Swiss dalam industri pertahanan. Suku cadang helikopter, rudal, kapal, dan tank harus memiliki tingkat presisi dan konsistensi yang sangat tinggi, yang dapat diberikan oleh mesin Swiss. Mesin ini memastikan bahwa pin penembak, baut, dan pemicu diproduksi sesuai dengan spesifikasi yang meningkatkan kinerja dan keamanan perangkat keras militer.

Alat Musik

Pemesinan Swiss sangat berguna untuk membuat komponen yang halus dan presisi yang digunakan dalam alat musik. Sebagai contoh, hal-hal seperti bagian kecil yang rumit pada alat musik tiup kayu atau alat musik tiup kuningan atau gitar yang disebut tuner/tailpiece dan drum yang dikenal sebagai rod/tensioner dibuat melalui mesin Swiss. Hal ini memastikan adanya keseragaman dalam konstruksi dan kualitas suara setiap kali seseorang menggunakan salah satu alat ini seperti yang disediakan oleh teknik permesinan Swiss.

Pertimbangan Penting untuk Menggunakan Mesin CNC Swiss

Apakah Anda mengalami masalah dengan harga yang tinggi dan waktu pemesinan yang lama? Gambar yang tidak sesuai dan sudut yang tajam merupakan kesalahan umum yang dapat menjadi penghalang bagi pemesinan Swiss CNC. Ikuti prinsip-prinsip utama ini untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas produk.

Gambar Teknik Rinci

Gambar teknik harus menyertakan semua dimensi, toleransi, material, dan hasil akhir yang diperlukan, untuk mengarahkan operator tentang cara membuat komponen yang sempurna. Oleh karena itu, spesifikasi yang jelas membantu dalam produksi komponen yang diperlukan sejak awal.

Penggunaan Ukuran Lubang Standar

Penggunaan ukuran lubang standar universal lebih mudah dan lebih murah untuk mesin dibandingkan dengan ukuran lainnya. Penggunaan diameter 5 mm yang banyak digunakan tidak memerlukan alat bantu tambahan, sehingga meningkatkan efisiensi dan memangkas biaya.

Mendesain dengan Sudut Bulat

Penggunaan fillet minimal 3mm pada radius bagian dalam komponen dapat meningkatkan operasi pemesinan dengan meminimalkan keausan pahat dan menghilangkan masalah seperti chatter sehingga meningkatkan umur pahat pemesinan.

Spesifikasi Toleransi Optimal

Dianjurkan untuk menggunakan toleransi yang ketat hanya jika diperlukan, untuk mengendalikan biaya produksi. Meskipun diperlukan dalam aplikasi seperti kedirgantaraan, namun toleransi yang lebih ketat dalam aplikasi yang tidak memerlukan tingkat akurasi yang ketat, hanya akan meningkatkan biaya produksi.

Strategi Ketebalan Dinding

Tidak termasuk dinding yang terlalu tipis, yaitu yang kurang dari 0. Pada logam, ketebalannya sekitar 5 mm dan sangat penting untuk menghindari situasi seperti obrolan dan deformasi selama proses pemesinan. Pada plastik, ketebalan dinding harus tepat untuk memungkinkan struktur menahan tekanan yang diberikan padanya selama produksi sementara pada saat yang sama memungkinkan terciptanya permukaan yang halus pada plastik.

Pertimbangan untuk Geometri Alat

Kendala yang timbul dari geometri alat permesinan yang digunakan harus dipertimbangkan dalam desain, terutama ketika bentuk yang halus dan rumit seperti ceruk dan profil yang dalam telah dimasukkan ke dalam desain dan ini harus dapat dicapai tanpa harus menggunakan banyak finishing tangan.

Pengaturan Mesin yang Efisien

Hal ini juga menunjukkan bagaimana orientasi dan jalur tool dapat direncanakan untuk meningkatkan produktivitas pemesinan dengan memangkas waktu penyiapan sebanyak 20%, sehingga memangkas biaya tenaga kerja dan meningkatkan hasil produksi.

Pemilihan Bahan Cerdas

Pemilihan bahan untuk pemesinan sangat krusial, tergantung pada fungsi komponen dan lingkungan tempat komponen tersebut akan digunakan. Sebagai contoh, pilihan untuk menggunakan titanium karena kekuatan dan densitasnya yang rendah, sangat penting dalam hal aplikasi kedirgantaraan untuk peningkatan performa.

Desain untuk Fungsionalitas yang Ditingkatkan

Dimungkinkan untuk mendesain komponen sedemikian rupa sehingga fungsional dan mudah dikerjakan dengan mesin, yaitu; kebutuhan akan alat khusus dapat ditiadakan untuk membantu mengurangi waktu yang diperlukan dalam proses manufaktur.

Pertimbangan Waktu Pemesinan

Seseorang dapat sangat mengurangi waktu pemesinan komponen ketika menyederhanakan geometri komponen. Mengurangi kompleksitas desain akan mengurangi waktu siklus sebanyak 30% dan akibatnya mengurangi biaya produksi.

Keuntungan dari Mesin Swiss

Mengalami masalah dengan ketidakefisienan dan ketidakkonsistenan dalam proses pemotongan? Anda tidak dapat bergerak maju karena hasil akhir yang buruk, waktu tunggu yang lebih lama, dan banyak pengaturan. Jadikan lini produksi Anda sebagai pemimpin dalam industri ini dengan memiliki mesin swiss dengan presisi, kecepatan yang lebih cepat, dan penanganan material yang serbaguna.

• Sedikit Pengaturan dan Pengoperasian: Peralatan mesin Swiss dirancang untuk menangani komponen kompleks yang memiliki fungsi milling dan turning dalam satu pengaturan. Sebagai hasilnya, tidak perlu melakukan beberapa pengaturan mesin sehingga menghemat waktu dan meminimalkan kesalahan.
• Kualitas Hasil Akhir Permukaan yang Lebih Baik: Ketepatan mesin Swiss memungkinkan hasil akhir yang sangat halus pada permukaan. Hal ini sangat penting di mana detail atau estetika yang halus diperlukan dalam desain komponen.
• FKecepatan Pemesinan yang Lebih Cepat dan Waktu Tunggu yang Lebih Singkat: Melalui fungsi kecepatan tinggi, mesin Swiss dapat melakukan beberapa tugas sekaligus. Dengan demikian, mesin-mesin ini dapat memangkas waktu produksi sehingga menghasilkan waktu tunggu yang lebih singkat sehingga memenuhi tenggat waktu yang ketat menjadi lebih mudah daripada sebelumnya.
• Kurangnya Chatter dan Defleksi: Benda kerja ditopang di samping alat potong selama operasi pemesinan sehingga chatter dan defleksi lebih sedikit terjadi pada mesin Swiss. Atribut seperti ini penting ketika melakukan pemesinan komponen panjang dan ramping yang cenderung bergetar.
• Toleransi yang Sempit: Mesin Swiss dapat menghasilkan toleransi yang sangat dekat yang menjamin kepatuhan terhadap spesifikasi yang akurat untuk setiap komponen. Tingkat akurasi yang tinggi ini sangat penting untuk industri seperti kedirgantaraan dan medis di mana bahkan penyimpangan kecil pun tidak dapat diterima.
• Berbagai Jenis Bahan: Mesin Swiss memiliki kemampuan untuk menangani berbagai macam material seperti logam, plastik, komposit, dll. Oleh karena itu, mesin ini cocok untuk berbagai aplikasi di berbagai industri karena fleksibilitasnya.
• Presisi Tinggi & Pengulangan: Dihargai karena memungkinkan hasil yang dapat diulang di mana potongan yang jelas dihasilkan tanpa banyak cacat yang disadari. Sesuatu yang dihasilkan ketika menjaga kualitas produk dalam jumlah besar pada lini produksi hanya dapat dicapai melalui proses tersebut.
• Efisiensi dengan Banyak Sumbu plus Otomatisasi: Mesin-mesin ini memiliki banyak sumbu sehingga banyak proses yang dapat dilakukan sekaligus oleh mesin Swiss. Selain itu, otomatisasi tingkat tinggi memungkinkan keterlibatan manual yang minimal dalam proses produksi sehingga membuatnya lebih efisien dan produktif.

Keterbatasan Pemesinan Swiss

• Diameter batang stok yang akan digunakan pada mesin Swiss biasanya terbatas antara 2mm dan 38mm, yang membuat diameter yang konsisten menjadi penting.
• Perkakas yang mahal: Perkakas untuk mesin Swiss bersifat khusus; oleh karena itu harganya mahal dan memiliki batasan ukuran dan keterbatasan geometris.
• Pembuangan panas yang lebih sedikit: Selama pengoperasian yang lama, oli yang digunakan sebagai pelumas akan membuang panas secara kurang efektif dibandingkan dengan air, sehingga menimbulkan masalah.
• Peningkatan waktu untuk penyiapan: Waktu penyiapan lebih lama karena beberapa alat dan persyaratan pemrograman untuk mesin Swiss.
• Keterbatasan ukuran: Diameter dan panjang komponen yang lebih besar tidak sesuai dengan mesin Swiss
• Biaya CAPEX yang tinggi: Umumnya, mesin Swiss lebih mahal daripada peralatan permesinan dasar.
• Pengoperasian yang bergantung pada keterampilan: Tingkat keterampilan yang lebih tinggi diperlukan dalam mengoperasikan dan memprogram mesin Swiss.

Perbandingan Antara Pemesinan Swiss dan Pemesinan CNC

Presisi dan Produktivitas

Mesin Swiss

Teknik pemesinan ini dianggap sangat rumit dan efisien karena dapat melakukan sejumlah tugas dalam satu acara karena headstock geser dengan bushing pemandu sehingga menghasilkan presisi dan produktivitas yang tinggi.

Pemesinan Tradisional

Teknik ini menghasilkan komponen yang tidak setepat teknik lainnya, karena operator harus melakukan operasi secara berurutan sehingga menghasilkan waktu siklus yang lebih lama.

Kualitas Produk

Mesin Swiss

Teknik ini memiliki bekas pahat atau gerinda tepi yang minimal dan menggunakan pendingin berbasis minyak untuk mengurangi gesekan dan penumpukan panas sehingga menghilangkan proses finishing sekunder yang tidak perlu.

Pemesinan Tradisional

Keakuratan jenis ini sering kali bergantung pada pekerjaan pascaproduksi; yang berarti, komponen harus melalui lebih banyak prosedur sebelum dapat dianggap sebagai produk jadi.

Perbandingan Biaya

Mesin Swiss

Namun, meskipun biaya per unit mungkin lebih tinggi daripada pemesinan tradisional untuk jumlah kecil, swiss turning mahal pada saat memulai tetapi menjadi sangat ekonomis untuk volume besar karena waktu siklus yang berkurang dari pengaturan multi-operasi simultan.

Pemesinan Tradisional

Sebagai contoh, meskipun pemesinan tradisional mungkin terlihat murah untuk proses yang singkat karena biaya penyiapan yang rendah, namun relatif tidak ekonomis untuk proses dalam jumlah besar karena ada waktu siklus yang panjang.

Aplikasi Metode Pemesinan

Mesin Swiss

Industri ini membutuhkan metode manufaktur yang dapat menghasilkan perangkat mikro seperti microlaser sehingga membuat teknologi permesinan Swiss menjadi ideal.

Pemesinan Tradisional

Ini termasuk produsen mobil yang membuat berbagai bagian bodi seperti blok mesin serta konstruktor perumahan yang membangun dinding atau atap menggunakan pelat baja atau kayu.

Perbedaan Operasional

Mesin Swiss

Selain itu, penggunaan dukungan bushing geser memungkinkan beberapa pemotong di dalam mesin dan stok batang umpan otomatis, semuanya berkontribusi dalam mengurangi defleksi selama produksi yang mengarah pada komponen kompleks yang sangat akurat yang diproduksi dengan defleksi seminimal mungkin dengan menggunakan proses pembubutan Swiss.

Mesin CNC Tradisional

Di sisi lain, alat pemotongannya tidak bergerak sementara benda kerja yang digerakkan oleh mesin itu sendiri sehingga menyebabkan peningkatan waktu siklus untuk komponen yang dapat menyebabkan defleksi tetapi dapat dikurangi melalui pemrograman yang cermat dan pengumpanan material secara manual.

Perbedaan Spesifik yang Disoroti

Aspek	Mesin Swiss	Mesin CNC Tradisional
Gerakan Headstock	Headstock yang dapat digerakkan untuk kontrol yang lebih baik.	Headstock tetap membatasi presisi.
Proses Pemesinan	Pemesinan tersegmentasi meningkatkan presisi.	Operasi berurutan meningkatkan waktu siklus.
Jenis Pendingin	Menggunakan oli untuk pelumasan yang lebih baik.	Menggunakan pendingin berbasis air.
Pasca-Pemrosesan	Diperlukan finishing sekunder yang minimal.	Sering kali memerlukan penyelesaian tambahan.
Biaya	Ekonomis untuk proses produksi dalam jumlah besar.	Kurang ekonomis untuk pengoperasian dalam jumlah besar.