MODUL 4
CNC (Computer Numerically Controlled)
41. Tujuan Praktikum
1. Praktikan mampu mendesain produk menggunakan software Aspire 2. Praktikan mampu memahami jenis mesin CNC
3. Praktikan mampu mengoperasikan mesin CNC
42. Landasan Teori 43. Desain Gambar
Desain adalah suatu perencanaan atau perancangan yang dilakukan sebelum pembuatan suatu objek, sistem, komponen, atau struktur. Dalam desain gambar, prinsip desain seperti keseimbangan, proporsi, kontras, ritme, dan kesatuan digunakan untuk mencapai hasil yang harmonis. Secara umum, desain diartikan sebagai proses merancang, menciptakan bentuk, yang melibatkan prinsip-prinsip, nilai-nilai artistik, dan manifestasi fisiknya.
44. Aspire
Gambar 5.1 Aplikasi Aspire
Aspire 9.5 adalah perangkat lunak desain yang telah dikembangkan untuk membantu pengguna dalam menciptakan desain 3D yang terperinci dan detail. Aspire adalah aplikasi yang digunakan untuk mendesain dan produksi CNC. Fitur-fiturnya meliputi desain 2D dan 3D, pemrograman CNC, simulasi, teknik ukiran, dan output file. Aplikasi ini mencakup
mesin pemodelan 2D dan 3D yang tangguh, berbagai macam jalur alat untuk pemesinan 2D dan 3D, seperangkat alat CAM yang lengkap, antarmuka yang mudah digunakan, serta berbagai dukungan untuk perangkat keras dan perangkat lunak pihak ketiga. Aspire adalah perangkat lunak yang populer di kalangan pengrajin kayu, pembuat tanda, dan penggemar CNC.
4.4.1. Mach 3 Loader
Gambar 5.2 Mach 3 Loader
Mach 3 Loader adalah aplikasi software yang dapat mengubah desktop menjadi sebuah controller mesin CNC. Aplikasi ini bekerja pada windows untuk mengendalikan pergerakan motor dengan mengolah G- Code dan mentransformasikan gambar-gambar menjadi G-Code yang akan digunakan sebagai pengendali mesin. Mach 3 dapat digunakan untuk beberapa mesin CNC lainnya seperti Plasma Cutting CNC, EDM Wire Cut, Water Jet, dan Laser. Mach 3 Loader membantu mempermudah proses penggunaan perangkat lunak Mach 3 pada mesin CNC dengan menyediakan antarmuka yang intuitif dan fungsional untuk memuat, mengonfigurasi, dan menjalankan program Mach3.
4.4.2. Jenis-jenis mesin CNC 1. Mesin CNC Lathe (Bubut)
Gambar 5.3 Mesin CNC Lathe
Mesin CNC Lathe adalah mesin bubut yang dirancang untuk memotong material logam secara otomatis melalui program komputer dimana akan mempermudah proses kerjanya. Pada mesin CNC Lathe, benda kerja akan berputar dan pahat akan melakukan pemotongan sesuai dengan bentuk yang diinginkan yang pergerakan material pada mesin ini ditentukan oleh instruksi berkode yang dimasukkan melalui komputer.
2. Mesin CNC Milling (Frais)
Gambar 5.4 Mesin Milling
Mesin CNC Milling adalah alat potong untuk memotong material dari benda kerja yang dioperasikan oleh mesin yang diprogram dan dikelola oleh sistem CNC. Pada mesin ini, benda kerja akan dicekam lalu cutter akan berputar dan memotong benda.
3. Mesin CNC Router
Gambar 5.5 Mesin Router
Mesin CNC Router merupakan alat yang mirip dengan router genggam. Mesin ini biasa digunakan untuk memotong berbagai material keras seperti kayu, akrilik, alumunium, dan lainnya. Mesin CNC router dapat menghasilkan bentuk yang presisi dan kompleks.
4. Mesin CNC Plasma Cutter
Gambar 5.6 Plasma Cutter
Mesin CNC Plasma Cutter adalah mesin yang dapat memotong aneka jenis logam atau plat besi dan bahan lainnya dengan tingkat akurasi yang baik. Pemotongan yang dilakukan dengan mesin ini dapat menghasilkan potongan yang jauh lebih halus dan presisi. Mesin ini memiliki kebutuhan daya yang lebih rendah dibandingkan mesin router.
5. Mesin CNC Laser Cutter
Gambar 5.7 Mesin Laser Cutter
Mesin CNC Laser Cutter adalah mesin yang menggunakan teknologi laser untuk memotong suatu bahan dengan bentuk sesuai yang diinginkan dan menghasilkan pemotongan yang rapi. Laser cutter bekerja dengan mengarahkan laser berkekuatan tinggi ke material yang akan dipotong omput pengendalian mesin dilakukan menggunakan omputer.
4.4.3. Alat dan Bahan 1. Laptop
Gambar 5.8 Laptop
Laptop digunakan untuk install aplikasi yang akan dipakai pada modul 5 misalnya seperti aplikasi aspire untuk mendesain produk yang akan di printing.
2. Aplikasi Aspire
Gambar 5.9 Aplikasi Aspire
Pada praktikum kali ini aplikasi yang digunakan untuk membuat desain gambar yaitu aplikasi Aspire 9.5 yang nantinya akan dicetak menggunakan mesin CNC.
3. Akrilik
Gambar 5.10 Akrilik
Akrilik digunakan sebagai bahan utama dalam pembuatan produk kali ini. Akrilik merupakan suatu bahan plastic polimer yang transparan berupa lembaran.
4. Mesin CNC
Gambar 5.11 Mesin CNC
Pada Praktikum Modul 5 kali ini menggunakan mesin CNC (Computer Numerical Control) berjenis router. CNC router menggunakan control numerik computer untuk mengatur alat pemotong pada sumbu x, sumbu y dan sumbu z.
45. Hasil dan Pembahasan 4.5.1. Gambar Desain
Gambar 5.12 Gambar Desain
Pada Praktikum kali ini, praktikan membuat nama sesuai kelompok masing-masing yaitu A4. Dimana kedalaman pahatan sekitar 1 mm karena benda kerja yang akan dipahat mempunyai ketebalan 2 mm. Font yang digunakan dalam membuat desain menggunakan font calibri bold dan text alignment left.
4.5.2. Proses Desain Gambar Produk
Gambar 5.13 Proses Desain Produk
Proses desain gambar produk diawali dengan membuka aplikasi aspire lalu buat file baru. Atur ukuran pekerjaan, posisi nol, dan posisi datar XY sesuai petunjuk kemudian klik OK untuk melanjutkan. Setelah itu, buatlah sebuah persegi panjang dan letakkan titik jangkar ditengahnya. Selanjutnya tambahkan teks A4 dan atur posisinya agar berada tepat di tengah. Selanjutnya, pada bagian
"Pocket Toolpath", pilih menu "Pocket Toolpath". Di sini, atur parameter seperti kedalaman pemotongan, alat, membersihkan kantong, dan lain-lain. Setelah semua pengaturan selesai, simpan file dengan memberikan nama yang sesuai dan lakukan perhitungan dan melakukan cerminan. Setelah selesai, simpan jalur perkakas (toolpath) untuk menghasilkan file G-code yang nantinya akan digunakan pada mesin CNC Frais Router. Pada desain cutting pilih tollpath cutting lakukan hal yang sama seperti proses desain grafir lalu simpan tollpath dengan format gcode.mm.
4.5.3. Proses Pembuatan Produk
Gambar 5.14 Proses Pembuatan Produk
Proses pembuatan produk diawali dengan mendesain produk pada aplikasi aspire 9.5. Kemudian desain produk yang telah jadi tadi diinput kedalam aplikasi mach 3 loader, melakukan konfigurasi mesin CNC. Lalu memilih file G-Code yang akan dijalankan. Pada pekerjaan pertama yaitu membuat grafir pilih file tollpath pocket pada desain grafir. Setelah itu, nyalakan mesin CNC dan menghubungkan dengan laptop yang menjalankan aplikasi mach 3 loader.
Kemudian menyiapkan benda kerja atau akrilik yang memiliki ketebalan 2 mm lalu dipasang pada meja kerja mesin CNC kemudian dijepit menggunakan clamp. Kemudian melakukan pengaturan pada mach 3 loader seperti referensi koordinat untuk menetapkan titik awal kerja dan posisi alat pada mesin. Pada mach3 klik cycle start untuk memulai mesin. Benda kerja yang digunakan adalah akrilik dengan ketebalan 2 mm sehingga perlu putaran spindle diatas 300 rpm. Untuk mengendalikan mesin dapat menggunakan tombol seperti start, stop, pause, dan emergency stop. Selama mesin berjalan, perhatikan dan awasi pergerakan alat agar tidak terjadi masalah selama proses berlangsung. Lakukan hal yang sama pada pekerjaan kedua yaitu desain cutting. Jika selesai akhiri mesin dengan menekan tombol off.
46. Analisa Hasil
Gambar 5.15 Hasil Produk
Hasil dari praktikum CNC kali ini cukup bagus dan tidak terdapat defect dimana hasil produk yang jernih dan memiliki tingkat presisi yang tinggi. Bahan baku utama yang digunakan pada praktikum Modul 5 ini adalah akrilik dengan ketebalan 2mm dan menggunakan mesin CNC jenis router. Pada pekerjaan pertama yaitu membuat desain grafir dengan kedalaman 0,2mm dan pada pekerjaan kedua membuat pekerjaan cutting dengan ketebalan 2 mm. Kecepatan spindle yang digunakan adalah 400 rpm. Sehingga hasil yang didapat rapi tidak ada defect.
47. Kesimpulan
1. Praktikan dapat mendesain produk menggunakan software Aspire.
Aspire 9.5 adalah perangkat lunak desain yang telah dikembangkan untuk membantu pengguna dalam menciptakan desain 3D yang terperinci dan detail. Dengan menggunakan aplikasi Aspire, praktikan dapat dengan mudah membuat desain 3D. kemampuan untuk memodifikasi desain dengan mudah memberikan fleksibilitas untuk membuat perubahan yang diperlukan.
2. Praktikan memahami jenis-jenis mesin CNC (Computer Numerical Control). Mesin CNC merupakan mesin yang dapat dikendalikan oleh computer dan mampu menghasilkan produk dengan tingkat presisi yang tinggi. Jenis-jenis mesin CNC yang biasa digunakan ada lima yaitu, yang pertama ada mesin CNC Lathe (bubut) yang dirancang untuk memotong material logam secara otomatis, kedua ada mesin CNC Milling adalah alat untuk memotong material dari benda kerja yang dioperasikan oleh mesin yang deprogram dan dikelola oleh sistem CNC, ketiga ada mesin CNC Router yang biasa digunakan untuk memotong berbagai material keras seperti kayu, akrilik, alumunium, dan lainnya, yang keempat ada mesin CNC Plasma Cutter adalah mesin yang dapat memotong aneka jenis logam atau plat besi, dan yang terakhir ada Mesin CNC Laser Cutter adalah mesin yang menggunakan teknologi laser untuk memotong suatu bahan.
3. Praktikan mampu mengoperasikan mesin CNC. Untuk mengoperasikan mesin CNC langkah pertama yaitu menyiapkan mesin serta alat bahan, dan kondisi area kerja dalam kondisi yang aman. Mesin router CNC dapat menghasilkan bentuk yang presisi dan kompleks dengan berbagai bit router yang bergerak sepanjang tiga sumbu X (depan dan belakang), Y (kiri dan kanan), dan sumbu Z (atas dan bawah). Pada bed diletakkan material yang akan digunakan yaitu akrilik. Dan untuk mengendalikan mesin dapat dilakukan dari laptop.
DAFTAR PUSTAKA
Fergiawan, Pniel Kevin. 2019. Perbaikan Proses Pemesinan Jewelry Ceramic di PT.
Nuanza
Porselen Indonesia.
Santosa, I., Siswiyanti, S., & Alif, M. N. (2021). Analisa kualitas hasil produk pada pengerjaan pocketing dengan mesin CNC frais 3 axis.
Seputro, Heri., dan Kuspriyanto. 2011. Mesin CNC. Departeme Teknik Elektro.
Fakultas
Teknologi Industri.
