Stainless steel vs aluminium, mana yang lebih baik untuk proyek pemesinan CNC Anda

Stainless steel vs aluminium, mana yang lebih baik untuk proyek pemesinan CNC Anda

Pemesinan CNC adalah salah satu metode pembuatan yang paling umum untuk suku cadang dan prototipe khusus. Proses kontrol numerik komputer sangat otomatis dan lebih unggul dari proses manufaktur tradisional lainnya dalam hal kecepatan, efisiensi produksi, dan presisi. Tetapi memilih bahan yang tepat untuk proyek pemesinan CNC Anda juga tampak menantang, dengan banyak faktor yang perlu dipertimbangkan, termasuk sifat mekanik, biaya, kekuatan, berat, kemampuan mesin, ketahanan korosi, dan penyelesaian permukaan.

Mesin CNC kompatibel dengan ratusan bahan logam, di mana baja tahan karat dan aluminium adalah yang paling populer untuk suku cadang dan prototipe khusus. Aluminium dan stainless steel memiliki tampilan yang mirip, keduanya serba guna, dan produk yang terbuat dari kedua bahan tersebut selalu ditemukan di sekitar kita. Aplikasi baja tahan karat berkisar dari peralatan masak dan barang konsumen hingga konstruksi, dan bahkan kapal, peralatan medis, dan banyak lagi. Aluminium ringan dan banyak digunakan dalam barang olahraga, sepeda, mobil, dan ruang angkasa. Jadi bagaimana kita membedakan antara dua bahan logam yang paling populer? Baja tahan karat vs aluminium, mana yang lebih baik untuk proyek pemesinan CNC Anda? Hari ini kami menganalisis perbedaan antara kedua logam tersebut dari berbagai aspek untuk membantu Anda memilih bahan yang lebih cocok.

Baja tahan karat vs aluminium

Baja tahan karat vs aluminium: Komposisi unsur

Komposisi unsur suatu material sangat penting untuk proyek pemesinan CNC, karena komposisi logam berdampak besar pada kekerasan, ketahanan korosi, daya tahan, dan kekuatan. Baja tahan karat adalah paduan besi yang mengandung setidaknya 10.5% kromium, dan elemen lainnya termasuk aluminium, silikon, belerang, nikel, selenium, molibdenum, nitrogen, titanium, tembaga, dan niobium, terhitung sekitar 0.03% -1%. Kehadiran kromium menentukan sifat baja tahan karat yang sangat baik dalam hal ketahanan panas dan ketahanan korosi. Unsur-unsur lain yang mengandung aluminium meliputi: aluminium, silikon, seng, magnesium, mangan, tembaga, besi, titanium, kromium, zirkonium, dan banyak lagi.

Komposisi Paduan Stainless Steel Utama

Kelas Paduan

%C

%M N

%P

%S

% Si

% Kr

% Ni

% Mo

SS304

0.040

1.580

0.024

0.040

0.400

18.35

8.040

0.070

SS304L

0.010

1.638

0.023

0.002

0.412

18.56

8.138

0.364

SS316

0.080

2.000

0.045

0.030

1.000

16.80

11.20

2.500

SS316L

0.020

1.390

0.024

0.080

0.480

16.80

10.22

2.080

Komposisi Paduan Aluminium Utama

Campuran

% Cu

%Mg

%M N

% Si

%Zn

2024

4.4

1.5

0.6

0

0

6061

0

1

0

0.6

0

7005

0

1.4

0

0

4.5

7075

1.6

2.5

0

0

5.6

356.0

0

0.3

0

7

0

Anodisasi baja tahan karat vs aluminium

Stainless steel vs aluminium: Ketahanan korosi

Karena stainless steel mengandung komponen kromium, besi dan nikel, yang menentukan bahwa stainless steel memiliki ketahanan korosi yang sangat baik. Kromium membentuk lapisan pelindung pasif pada permukaan baja tahan karat dan memiliki fungsi penyembuhan diri. Alasan ketahanan korosi aluminium yang sangat baik adalah karena ia memiliki lapisan oksida pelindung pada permukaannya yang mencegahnya berkarat dan mencegahnya dari bentuk korosi lainnya.

Stainless steel vs aluminium: Konduktivitas listrik

Tembaga, sebagai standar konduktivitas listrik, memiliki konduktivitas 100%. Menggunakan tembaga sebagai referensi, aluminium memiliki konduktivitas 61% dan sekitar 30% lebih ringan dari tembaga. Konduktivitas baja tahan karat adalah 3.5% dari tembaga, menjadikannya konduktor listrik yang buruk. Aluminium adalah bahan yang ideal jika konduktivitas adalah elemen pertama untuk proyek pemesinan CNC Anda. Bahkan, aluminium juga menjadi pilihan pertama untuk membawa listrik dan kabel tegangan tinggi jarak jauh.

Stainless steel vs aluminium: Konduktivitas termal

Konduktivitas termal adalah pertimbangan pertama untuk suku cadang khusus atau prototipe untuk heat sink. Inilah mengapa aluminium sering menjadi bahan yang ideal untuk unit AC atau radiator. Aluminium memiliki konduktivitas termal 1460 BTU-in/hr-ft²-°F (210 W/mK), yang lebih baik daripada baja tahan karat, tetapi aluminium memiliki titik leleh yang lebih rendah dan melunak atau bahkan meleleh di atas 400 derajat Celcius, kehilangan sifatnya. Baja tahan karat juga konduktif secara termal, membuatnya lebih baik untuk bekerja pada suhu tinggi.

Baja tahan karat vs aluminium: Titik lebur

Titik lebur material sangat penting untuk proyek pemesinan CNC. Bagian beroperasi pada suhu tinggi, dan jika mencapai titik lelehnya, mereka akan berubah dari padat menjadi cair dan kehilangan fungsinya. Dengan titik leleh yang lebih rendah, material lebih cocok untuk die casting atau ekstrusi. Titik lebur baja tahan karat bervariasi tergantung pada elemen paduannya dan kira-kira antara 1230 °C dan 1530 °C. Aluminium memiliki titik leleh yang relatif rendah, sekitar 660.37 °C. Ini berarti bahwa jika tahan panas adalah pertimbangan utama untuk proyek pemesinan CNC Anda, baja tahan karat lebih disukai daripada aluminium.

Stainless steel vs aluminium: Kekerasan

Kekerasan logam mengacu pada kinerja stres etsa, deformasi, depresi dan goresan pada permukaan logam. Kekerasan Brinell biasanya digunakan sebagai indikator kekerasan material. Stainless steel bervariasi dengan elemen paduan. Kekerasan Brinell rata-rata antara 80 dan 600, yang menunjukkan bahwa baja tahan karat memiliki kekerasan yang tinggi dan sulit dibentuk. Kekerasan aluminium Brinell sekitar 15H, yang relatif lunak. Baja tahan karat sangat ideal jika kekerasan menjadi pertimbangan utama untuk proyek pemesinan CNC Anda.

Stainless steel vs aluminium: Berat

Aluminium memiliki massa jenis sekitar 2.7 g/cm 3 , sedangkan baja tahan karat memiliki massa jenis 8.0 g/cm 3 . Volume baja tahan karat yang sama kira-kira tiga kali berat aluminium, jadi aluminium jauh lebih ringan daripada baja tahan karat. Aluminium ringan banyak digunakan di pesawat terbang, kapal, konstruksi dan bidang lainnya.

Stainless steel vs aluminium: Daya tahan

Baik baja tahan karat maupun aluminium memiliki daya tahan yang sangat baik, dan tidak diragukan lagi bahwa baja tahan karat lebih keras dan lebih kuat dari aluminium. Itu sebabnya stainless steel sering digunakan untuk membuat suku cadang truk dan mobil. Baja tahan karat sangat ideal jika daya tahan menjadi pertimbangan utama untuk proyek pemesinan CNC Anda.

Stainless steel vs aluminium: Kemampuan proses

Kemampuan mesin suatu material mengacu pada seberapa mudah bagian kustom atau prototipe dapat diproduksi melalui penggilingan CNC, pembubutan atau pencetakan CNC. Baik stainless steel dan aluminium lebih mudah untuk mesin CNC. Aluminium lebih lembut dan kurang kaku, sehingga aluminium pemesinan CNC juga relatif murah. Membandingkan kedua jenis bahan tersebut, baja tahan karat permesinan CNC kira-kira tiga kali lebih sulit dari aluminium.

Baja tahan karat vs aluminium: Sifat mampu bentuk

Dibandingkan baja tahan karat, aluminium lebih lunak, memiliki titik leleh lebih rendah, dan lebih mudah dibentuk. Baja tahan karat kuat dan tidak akan melengkung atau berubah bentuk karena tekanan, tetapi jika sifat mampu bentuk menjadi pertimbangan utama untuk proyek Anda, aluminium masih menjadi pilihan terbaik.

Baja tahan karat vs aluminium: Kemampuan solder

Baja tahan karat dan aluminium dianggap mudah dilas, tetapi pengelasan aluminium membutuhkan pengetahuan dan keterampilan yang lebih profesional, dan kehati-hatian harus dilakukan untuk menghindari retak saat mengelas aluminium.

Baja tahan karat vs aluminium: Kekuatan luluh

Kekuatan luluh mengacu pada tekanan di mana material mulai berubah bentuk secara permanen. Kekuatan luluh baja tahan karat bervariasi tergantung pada elemen paduannya, dari 25 MPa hingga 2500 MPa. Kekuatan luluh paduan aluminium berkisar dari 7 MPa hingga 11 MPa. Oleh karena itu, kekuatan luluh baja tahan karat jauh lebih tinggi daripada aluminium.

Stainless steel vs aluminium: Kekuatan tarik

Baja tahan karat memiliki kekuatan tarik 34.5 – 3100 MPa, sedangkan aluminium memiliki kekuatan tarik 90 MPa, dan untuk beberapa paduan aluminium yang dapat diberi perlakuan panas, seperti aluminium 7075, kekuatan tarik dapat ditingkatkan menjadi lebih dari 690 MPa. Dapat dilihat bahwa kekuatan tarik baja tahan karat jauh lebih tinggi daripada aluminium.

Stainless steel vs aluminium: Kekuatan geser

Kekuatan geser mengacu pada ketahanan material terhadap beban geser. Kekuatan geser baja tahan karat antara 74.5 – 597 MPa, sedangkan aluminium antara 85 dan 435 MPa. Kekuatan geser baja tahan karat lebih kuat dari pada aluminium.

Stainless steel vs aluminium: Biaya

Baja tahan karat dan aluminium menunjukkan sifat yang berbeda karena elemen paduan yang berbeda, termasuk banyak jenis yang berbeda, seperti baja tahan karat martensit, baja tahan karat feritik, baja tahan karat dupleks, baja tahan karat austenitik, baja tahan karat pengerasan presipitasi, dll., sedangkan jenis aluminium Ada adalah seri 1-9. Secara umum, baja tahan karat permesinan CNC harganya lebih mahal daripada aluminium.

Aplikasi baja tahan karat

Stainless steel vs aluminium: Lingkup aplikasi

Baja tahan karat304, 316 dan baja tahan karat austenitik lainnya paling populer karena keseimbangan kekuatan, ketahanan korosi, dan biaya yang sangat baik. Kelas 430 dan 434 adalah baja tahan karat feritik yang populer, sedangkan baja tahan karat kelas 420 (biasanya dalam bentuk anil) adalah pilihan populer untuk baja tahan karat martensitik. Aplikasi baja tahan karat meliputi kedirgantaraan, pertanian, konstruksi, otomotif, konstruksi, elektronik, layanan makanan, peralatan rumah tangga, manufaktur, kelautan, medis, minyak dan gas, farmasi, pembangkit listrik, pulp dan kertas, peralatan olahraga, dan industri lainnya.

Aluminium: Model aluminium paling populer termasuk 2024, 5052, 6061, 6063 dan 7075, di mana aluminium 5052 memiliki ketahanan korosi air laut yang sangat baik dan merupakan pilihan pertama untuk pembuatan komponen laut. Aplikasi aluminium meliputi ruang angkasa, medis, otomotif, pemrosesan kimia, komponen pembuangan panas, produk elektronik, teknik kelautan, sistem tenaga, dll.

Meringkaskan

  • Aluminium dikenal karena tahan karat, ringan, dan ketahanan dan kekuatan korosi secara umum.

  • Baja tahan karat memiliki ketahanan korosi dan kekuatan tarik yang sangat baik, dan beratnya sekitar tiga kali lipat dari aluminium.

  • Baja tahan karat memiliki ketahanan panas yang sangat baik, sedangkan aluminium memiliki konduktivitas termal yang sangat baik, tetapi aluminium tidak tahan terhadap aplikasi suhu tinggi karena titik lelehnya.

  • Kinerja pengelasan baja tahan karat lebih baik daripada aluminium.

  • Aluminium adalah pilihan pertama untuk bahan konduktif ringan, yang mencapai keseimbangan yang baik antara konduktivitas dan biaya.

  • Aluminium lebih cocok untuk die casting atau ekstrusi, sedangkan baja tahan karat austenitik juga memiliki sifat mampu bentuk yang baik dan tidak memerlukan pemrosesan tambahan.

  • Biaya baja tahan karat dan aluminium sangat berfluktuasi sesuai dengan model yang berbeda. Biasanya baja tahan karat pemesinan CNC lebih mahal daripada aluminium.