Mata bor dan pisau frais bentuk dan tipe shank gagangnya apa saja?

Pisau potong industri seperti mata bor dan pisau frais endmill tentu memiliki beragam kegunaan dan desain yang berbeda. Karakter pisau potong silinder ini bersisi tajam dan digunakan dengan cara dijepit pada holder yang dimiliki oleh mesin pemutar yang cocok. Oleh sebab itulah selain tipe gagang lurus atau straight shank yang serbaguna dan cocok pada chuck tipe “Jacob” yang umum dijual dimana saja, adapula tipe lain yang berpengunci untuk aplikasi mesin tertentu saja.

Untuk menjawab pertanyaan rekan sekalian, di artikel ini kita bahasa satu-persatu dengan tuntas jenis gagang mata pisau silinder yang sudah menjadi standar industri.

1. Brace Shank / Gagang kerucut

Gagang mata bor jenis ini sangat populer digunakan dari jaman revolusi industri pertama di abad 18 dan masih ada juga diproduksi hingga saat ini. Pada awalnya, gagang tempat menjepit mata bor bentuknya meruncing yang dimaksudkan agar bisa dikunci paksa saat ditekan pada holder berbentuk lubang persegi di ujung bor. 

Seiring waktu, berbagai desain chuck telah ditemukan, dan chuck modern dapat menangkap dan menggerakkan gagang tipe ini secara efektif. Dijaman sekarang, tipe gagang Brace Shank hanya dipakai oleh alat pertukangan bangunan seperti mata pasak untuk pahat kayu dan batu maupun bor tangan yang diengkol manual.

Desain gagang pada Mata bor atau pasak dan mata pisau kikir ini bersudut lancip, dengan 7 sudut kemiringan bit yang berbeda termasuk sudut 8 ± 0,25 derajat. Keunggulan tipe gagang Brace Shank adalah sebagai berikut:

• Mudah dibuat di bengkel teknik

• Toleransi yang sangat luas diperbolehkan (tidak terlalu presisi)

• Transmisi torsi sedang tetapi tanpa selip mungkin jika gagangnya berbentuk bundar

• Diperlukan mekanisme holder chuck yang sesuai, umumnya gagang kayu keras seperti kayu jati, kayu meranti atau bahkan kayu Ulin (Eusideroxylon zwageri Teijsm & Binn.)

2. Straight Shank / Gagang lurus

Tipe gagang straight shank atau batang silinder lurus merupakan model yang paling umum pada mata bor modern dan umumnya diklasifikasikan berdasarkan angka yang diproduksi. Seluruh mata bor, ujung ulir tajam pisau dan gagangnya, biasanya memiliki diameter yang sama.

Straight shank ini cara pakainya juga cukup mudah, hanya perlu dijepit pada chuck bor tiga rahang. Pisau Bit tipe ini juga bisa dibuat meruncing dan berdiameter lebih kecil namun tetap bisa dengan erat dipegang dengan kuat pada gagang dengan diameter lebih besar. Tentunya kapasitas jepit dan ketahanan anti selip dari mata bor atau pisau frais tipe straight shank ini juga ditentukan oleh kekuatan dalam collet atau chuck ukuran standar. Lalu, apakah mata bor cnc dapat digunakan di bor biasa? Tentu saja bisa asalkan bentuk gagangnya lurus dan tanpa desain khusus alias model bor atau endmil Straight Shank!

Mata bor besar bisa memiliki gagang lurus yang lebih sempit dari diameter mata bor sehingga dapat dipasang pada chuck mesin apapun. Mata bor semacam itu disebut mata bor yang diperkecil untuk aplikasi pengeboran logam. Hal ini memungkinkan pengepres bor dengan chuck 13 mm untuk menjalankan bor yang lebih besar. Mata bor bisa dibuat dengan berukuran total 6 inci (150 mm) dengan panjang ulir pisau seruling yang lebih pendek yaitu 3 inci (76 mm). Keunggulan dan kelemahan Straight Shank:

• Mudah diasah dan serbaguna bisa dipasang di mesin bor dan mesin milling yang memiliki holder tipe jacob chuck maupun pada mesin bubut dan full machining center CNC segala merek.

• Proses pembuatannya lebih mudah, umumnya dengan sistem abrasif minimum putaran atau penggilingan diperlukan jika mata bor dibuat dari stock round bar dengan ukuran yang sesuai

• Dapat ditahan di chuck bor standar, yang harus dikencangkan unutk mencegah tergelincir

• Dapat juga disimpan dalam collet chuck (yang harus dikencangkan), terutama untuk ukuran yang lebih kecil

• Pemusatan yang sangat akurat

• Transmisi torsi dibatasi dengan menyelipkan gagang silinder

• Jika mata pisau selip, umumnya mengakibatkan silinder mata bor jadi patah atau jika bersuhu sangat panas bisa rekat dan mengeras pada holder chuck.

3. Hex shank

Dengan semakin populernya penggunaan mesin bor cordless pakai baterai, makan dibutuhkan metode yang cepat dan presisis dalam menjepit dan memutar mata bor. Tipe HEX ini menjadi alternatif bagi bor impact drill maupun untuk plug gauge dalam mengecek akurasi ulir thread. Tipe gagang bersegi enam Flat dari hex shank dapat dibuat dengan cara mengasah round shank menjadi flat hex bar. Mata bor dengan gagang Hex shank dapat dijepit oleh chuck bor 3-rahang atau ditahan di chuck khusus untuk hex shank. Gagang tipe ini mulai populer ketika penggunaan mesin bor tangan dan mesin driver kunci yang semakin lazim.

Hex shank seperempat inci adalah umum untuk bit mata bor maupun mesin screw driver atau pemutar obeng. Aplikasi dengan sistem jepit Hex ini disukai karena proses pengantian mata bor yang mudah, hanya perlu menarik silinder pengait saja. Keunggulan dan kelemahan Hex Shank:

• Sistem Hex Shank dianggap lebih cepat untuk pekerjaan ringan yang portabel dan membutukan mata bor maupun mata socket kunci pas yang beragam ukuran dengan cepat.

• Ada banyak sekali merek aspal yang rentan patah, namun jika hal tersebut sudah terlanjur terjadi, patahan hex shank bisa dengan mudah dikeluarkan.

• Ukuran chuck penjepit yang kecil dan ringan.

• Dapat disimpan dalam chuck bor yang dibuat untuk gagang silinder

• Dapat dipegang dalam chuck hex obeng bit

• Transmisi torsi tinggi, hanya dibatasi oleh kekuatan dari motor mesin dan kualitas chucknya saja.

• Tidak perlu mengencangkan, bentuknya tidak memungkinkan tergelincir

• Pemusatan cukup akurat

• Cocok untuk aplikasi mesin bor Impact Drill yang torsinya tinggi

• Getaran pada mesin sangat minim, namun umumnya suara operasionalnya lebih berisik dari holder tipe Jacob atau straight shank biasa.

• Chuck tipe Hex Shank tidak dapat digunakan untuk menjepit mata bor straight shank biasa, anda memerlukan adapter lagi atau perlu mengganti colletnya ketipe jacob yang sistem putar biasa

• Collet HEX 3c atau 5c khusus harus digunakan.

• Pada mata bor tipe hex yang murahan, maka resiko patah diujung cekungan hex akan rentan sekali.

• Bisa diperpanjang dengan extender shaft aksesoris tambahan.

4. SDS shank / Gagang SDS

Mata bor bergagang Bit SDS dikembangkan oleh Hilti dan Bosch pada tahun 1975. Namanya berasal dari bahasa Jerman “Stecken – Drehen – Sichern” (Insert – Twist – Secure). Di negara-negara berbahasa Jerman formasi belakang “Sistem Spannen durch” (Sistem Klem) digunakan, meskipun Bosch menggunakan “Sistem Langsung Khusus” untuk mata bor berstandar ISO yang internasional. Gagang tipe SDS ini memiliki slot dan klem yang bisa dikait diujungnya.

Untuk aplikasi pengeboran kelas berat pada material besar yang berdiameter besar pula, maka dibutuhkan mekanisme penghantaran torsi putar kecepatan rendah sekaligus peredaman getaran dan anti slip. Oleh sebab itulah gagang mata bor tipe SDS digunakan. Tipe gagang diameter SDS dan SDS Plus dimulai pada mata bor yang berukuran 10 milimeter. (SDS Max adalah 18 milimeter). Gagang tipe Shank SDS memiliki keuntungan untuk dipasang ke chuck sederhana yang dilengkapi pegas, sehingga mata bor bit hanya didorong ke chuck tanpa mengencangkan.

Gagang yang unik ini sangat cocok untuk pengeboran palu dengan bor batu di beton dan material lain yang keras dan bergetaran tinggi. Mata bor tidak ditahan dengan kuat di chuck, tetapi dapat meluncur bolak-balik seperti piston; tidak tergelincir selama rotasi karena penampang gagang yang bertekuk dan tidak melingkar sehingga cocok dengan chuck. Gerakan maju mundur seperti palu pada mesin bor yang menggunakan mata bor SDS ini bertindak untuk mempercepat pembuatan lubang. Gagang tipe SDS bor itu sendiri juga mampu menyerap getaran agar tidak dirasakan oleh genggaman sipengguna. Berat chuck dan massa besar chuck ini mampu membuat pengeboran palu dengan bor shank SDS jauh lebih produktif daripada dengan jenis shank lainnya.

Pengoperasian drive rotasi menggunakan alur geser maju-mundur yang terbuka ke ujung jepit gagang, yang dikawinkan dengan kunci di dalam chuck pada mesin bor. Lekukan yang lebih kecil yang tidak terbuka sampai akhir digenggam oleh chuck untuk mengunci bor agar tidak selip dan keluar. Palu bor menyentuh ujung betis. Gagangnya juga harus dilumasi dengan minyak untuk memungkinkannya bisa meluncur didalam chuck mesin bor.

Ada tiga ukuran standar SDS: SDS-plus (atau SDSplus atau SDS +), SDS-Top dan SDS-max. SDS-plus adalah yang paling umum dengan jumlah alat yang diproduksi, dengan bor batu dari diameter 4 mm hingga 30 mm (dan dari diameter 5/32 “hingga 1-1 / 4”) biasanya tersedia. Bit bor batu SDS-plus terpendek adalah sekitar 110 mm panjang keseluruhan, dan terpanjang 1500 mm. SDS-max lebih umum untuk palu rotari yang lebih besar dan senjata chipping, dan ukuran umum mulai dari diameter 1⁄2 inci (13 mm) hingga diameter 1 3⁄4 inci (44 mm). Panjang standar mata bor SDS-max adalah 12 hingga 21 inci (300 hingga 530 mm). SDS-Top telah dihapus sebagian besar di Amerika Utara dan tidak umum kecuali untuk alat bor keluaran 1980-an yang lebih tua. Sistem TE-S Hilti mirip dengan sistem SDS ini, tetapi dirancang untuk chipping saja (tidak ada rotasi) pada alat untuk aplikasi yang lebih besar daripada yang dapat ditangani oleh SDS-Max (mis. Pembongkaran dinding atau lantai beton). Keunggulan dan kelemahan SDS Shank:

• Relatif kompleks dan sulit untuk diproduksi

• Berlisensi dan harganya lebih mahal

• Kinerja pengeboran palu yang lebih baik daripada mata bor bit yang dicengkeram dengan kaku seperti tipe straight shank maupun tipe hex.

• Pengeboran dengan mode “rotasi berhenti” dapat menggunakan mata pisau bor bit berujung pahat

• Operasi pemasangan cepat, bisa hanya satu tangan

• Hanya bisa ditahan di chuck SDS

• Pemusatan tidak terlalu akurat

• Transmisi torsi tinggi

• Karena berdiameter besar, maka alat kerja ini umumnya berat dan mahal.

• Jika terjadi chipping atau guratan somplak pada gagang jepit mata bor maka akan sulit dilepas, oleh sebab itu pastikan anda membeli mata bor yang handal dan terjamin kualitasnya.

5. Triangle shank/ 3-Flatted Shank / Gagang segitiga

Tipe gagang segitiga ini memang agak jarang dipasaran karena umumnya digunakan pada mesin bubut dengan chuck dengan 3 rahang jepit saja. Biasanya, gagang mata pisau bor dengan diameter jepit segitiga biasanya dibuat sendiri dengan mengikir mata bor straight shank dengan tiga flat pada mata pisau silinder round bar. Ini dimaksudkan sebagai modifikasi kecil pada gagang berdiameter lurus agar menjadi lebih presisi saat ditahan di chuck bor dengan 3-rahang, sehingga memungkinkan transmisi torsi yang lebih tinggi dan mencegah selip. Keunggulan dan kelemahannya:

• Bisa dibuat sendiri dengan mengamplas ataupun grinding di chuck bor

• Transmisi torsi tinggi

• Umumnya digunakan pada jaw chuk pada mesin bubut

• Pemusatan cukup akurat

• Tidak bisa dijepit dalam collet tipe jacob standar.

6. Square shank/ Tang Shank / Gagang persegi

Tipe gagang persegi ini juga agak jarang dipasaran. Gagang mata pisau bor dengan diameter jepit kotak ini biasanya dibuat sendiri dengan mata bor standar silinder round bar. Desain persegi ini dimaksudkan sebagai modifikasi kecil pada gagang berdiameter lurus agar menjadi lebih presisi saat ditahan di chuck bor dengan 4-rahang, sehingga memungkinkan transmisi torsi yang lebih tinggi dan mencegah selip. Keunggulan dan kelemahannya:

• Bisa dibuat sendiri dengan mengamplas ataupun grinding di chuck bor

• Transmisi torsi tinggi

• Umumnya digunakan pada jaw chuk pada mesin bubut

• Pemusatan cukup akurat

• Tidak dapat dijepit dalam collet tipe jacob standar.

7. Morse taper shank / Gagang tipe Morse kerucut

Gagang tipe Morse Taper ini bentuknya kerucut dengan cekungan kuncian yang memungkinkan Mata bor maupun pisau frais bit untuk dipasang langsung ke poros bor, bubut tailstock, atau (dengan menggunakan adaptor) ke poros mesin penggilingan. Ujung gagangnya yang lancip self-locking (atau self holding) sekitar 5/8 Inchi yang memungkinkan torsi ditransfer ke mata bor dengan gesekan antara gagang lancip dan soket. Tang pada akhirnya lancip hanya untuk mengeluarkan mata bor dari poros, dengan bantuan penyimpangan.

Gagang pisau silinder tipe Morse Taper umumnya digunakan dalam pengeboran logam keras dan bersuhu tinggi. Rentang lengkap lancip adalah dari 0 hingga 7.

Ujung pangkal pada bor chuck pada mata bor bertipe lancip Morse taper ini memungkinkan pemasangan yang cepat. Berbagai selongsong dapat digunakan untuk membawa ukuran diameter Morse Taper yang lebih kecil hingga seukuran lancip drive spindle yang lebih besar. Soket juga tersedia untuk memperpanjang panjang efektif bor serta menawarkan berbagai kombinasi lancip. Kelebihan dan kekurangan mata bor tipe gagang Morse Taper;

• Mudah dibuat dengan bubut

• Digunakan pada mata bor berukuran besar berdiameter 16 mm atau lebih.

• Tidak bisa dipegang dalam chuck atau collet standar

• Transmisi torsi tinggi asalkan bit didorong keras ke benda kerja

• Pemusatan yang sangat akurat

8. Threaded shank / Gagang tipe ulir sekrup

Gagang tipe Threaded shank ini memiliki ulir sekrup yang memungkinkan Mata bor maupun pisau frais bit untuk dipasang langsung ke poros bor, bubut tailstock, atau (dengan menggunakan adaptor) ke poros mesin penggilingan. Ulirnya berlawanan dengan arah jarum jam, sehingga ketika diputar oleh mesin maka akan semakin kencang terikat.

Salah satu contohnya adalah roda kawat silindris yang dimaksudkan untuk didorong ke dalam semacam pipa untuk membersihkan bagian dalam pipa, tetapi beberapa bor kayu biasa yang berdiameter besar seperti tipe mata bor Auger, juga memiliki ulir pada gagangnya.

Dalam tipe tertentu seperti threaded shank yang digunakan pada mesin milling dan machining center multi axis CNC, yang didesain oleh HAIMER Jerman, mata bor dan pisau frais tipe ulir ini merupakan tipe tertinggi dan terbaik dalam memotong material super keras seperti Inconel dan superalloy lain.

Mata bor ulir dan countersink kecil (sekitar 6,4 milimeter) umum digunakan dalam pekerjaan logam mahal pada badan pesawat terbang yang super presisi. Mata Bit bor berulir dapat ditahan di bor yang dimaksudkan untuk menjangkau ruang yang sangat sempit. Pisau frais maupun mata bor dan countersink yang berulir banyak digunakan (bersama dengan stopper penghenti kedalaman yang dapat disesuaikan dengan halus) untuk membuat lubang paku keling yang permukaannya rata dengan material yang dikunci oleh sistem rivet. Keunggulan dan kelemahan gagang tipe Threaded shank:

• Pemusatan dan keseimbangan yang sangat akurat

• Sangat presisi dan lebih permanen

• Mampu memotong material super keras lebih dari 52 HRC lebih

• Digunakan pada mata bor berukuran kecil berdiameter 5 mm atau kurang.

• Tidak bisa dipegang dalam chuck atau collet standar

• Transmisi torsi tinggi asalkan mesin juga berkecepatan tinggi

• Jika patah maka akan sulit sekali melepasnya, oleh sebab itu biasakan membeli pisau buatan Jerman atau Eropa agar terjamin kualitasnya.

• Tipe Haimer harganya mahal dan biasanya indent.

KESIMPULAN

Pisau bor dan pisau frais memang difungsikan untuk memotong material dengan sebaik mungkin, dan gagang ujungnyalah ytang bertugas untuk menyerap torsi dan dipelintir saat mesin berputar. Ujung mata bor yang digenggam oleh holder terhubung melalui poros dengan desain yang cocok ke chuck di mesin. Dalam banyak kasus, tipe straight shank serba guna dengan poros silindris lebih mudah ditemukan di pasaran. Namun, kombinasi shank dan chuck yang berbeda dapat menghasilkan kinerja yang lebih baik, seperti memungkinkan torsi yang lebih tinggi, akurasi pemusatan yang lebih besar, atau memindahkan bit, tetapi tidak pada chuck, dengan aksi hammer seperti impact drill dan mesin bobok dinding dan aspal.

Jika Anda berminat untuk membeli perlengkapan alat machine tools, cutting tool maupun hand tooling silahkan hubungi kami melalui chat online yang ada di pojok kanan bawah website ini atau melalui email : moc.artxelatemobfsctd@selas

Semoga menambah bahan referensi anda! Wassalam!

---

Sumber:
Tim Kreatif Metalextra.com, Tulisan ini merupakan opini Pribadi di media milik sendiri.