Stamping logam adalah metode pembuatan komponen dan komponen kompleks dari lembaran logam datar. Industri yang mengandalkan rekayasa presisi perlu memahami semua jenis stamping logam dan cara penggunaannya. Mesin press stamping logam adalah mesin pengolah yang menggunakan perkakas dan cetakan khusus untuk membentuk dan memotong lembaran logam.
Terdapat empat jenis utama pencetakan logam: pencetakan cetakan progresif, pencetakan majemuk, pencetakan cetakan transfer, dan pencetakan empat geser. Semua proses yang berbeda memiliki manfaat yang berbeda dan cocok untuk produksi komponen fabrikasi logam untuk berbagai kebutuhan.
Daftar isi
Empat Jenis Stamping Logam
Stamping Die Progresif
Proses pencetakan progresif adalah metode manufaktur bervolume tinggi. Sepotong logam yang diambil dari kumparan secara otomatis dilewatkan melalui beberapa cetakan pembentuk. Setiap cetakan memproses benda kerja untuk menghasilkan komponen yang mendekati bentuk akhirnya.
Ketika material mencapai titik akhir, produk jadi dipisahkan dari strip logam. Pada saat yang sama, lembaran logam baru memasuki ujung awal cetakan progresif untuk lintasan pertama. Dengan mendorong pin pemandu ke dalam lubang-lubang di setiap stasiun cetakan, cetakan progresif membuat bagian yang sama setiap kalinya.
Stamping Senyawa
Compound stamping adalah metode pembuatan komponen logam datar sederhana seperti ring. Metode ini juga dapat digunakan untuk membuat komponen kompleks dengan toleransi yang lebih kecil, seperti segel, fikstur, pelindung, baffle, rangka, dll.
Metode ini dapat melakukan lebih banyak pemotongan, pelubangan, dan pembengkokan dalam satu lintasan dibandingkan metode stamping lainnya. Hal ini menjadikannya hemat biaya untuk produksi volume sedang hingga tinggi. Kecepatan bervariasi tergantung ukuran komponen.
Metode ini sangat cocok untuk pembuatan komponen sederhana secara cepat dengan pengulangan yang tinggi, tetapi mungkin kurang efektif untuk pola yang rumit. Dalam hal ini, teknik stamping progresif akan lebih efektif.
Transfer Die Stamping
Transfer Die Stamping adalah jenis pencetakan logam di mana setiap bagian diperlakukan sebagai unit terpisah. Mesin terlebih dahulu memisahkan bagian tersebut dari strip logam. Bagian tersebut kemudian dipindahkan ke lokasi berbeda dan diproses dengan cara yang berbeda.
Ini adalah cara terbaik untuk membuat komponen dengan banyak detail kecil seperti knurling, rusuk, dan ulir. Sempurna untuk aplikasi tubular dan komponen dengan tarikan dalam pada logam seperti tembaga, kuningan, aluminium, dan baja tahan karat.
Selain fitur-fitur ini, transfer die stamping memiliki beberapa keunggulan penting lainnya. Transfer die stamping sangat efektif dan hemat biaya untuk produksi skala kecil karena merupakan metode terbaik untuk membuat komponen besar.
Berbagai hasil akhir permukaan dapat diperoleh dengan metode ini, dan karena berbagai jenis cetakan digunakan, tidak diperlukan pemandu pelat atau pengangkat. Selain itu, penggunaan satu atau lebih cetakan biasanya mengurangi biaya perkakas, sehingga ideal untuk berbagai proyek stamping logam.
Stamping Empat-slide
Berbeda dengan mesin press cetak logam yang menggunakan cetak vertikal, cetak empat geser menggunakan empat penggeser yang bergerak horizontal dengan menggunakan roda gigi dan poros yang saling terhubung.
Slider ini menghantam benda kerja pada sudut yang tepat, sehingga memastikan bentuk logam yang benar dan konsisten. Berbagai bidang menggunakan metode ini untuk membuat komponen yang kompleks dan presisi, seperti industri kedirgantaraan, elektronik, dan otomotif.
Bagaimana Cara Kerja Stamping Logam?
Dalam proses stamping logam, bagian atas dan bawah dari satu set die digunakan untuk memotong lembaran logam datar menjadi bentuk yang diinginkan. Proses ini dilakukan dengan mesin stamping tugas berat.
Cetakan pada mesin ini memotong, membengkokkan, mencap, memangkas, mengebor, meregangkan, atau menarik bahan baku untuk menghasilkan produk jadi dengan ukuran yang tepat. Pencapan dapat digunakan untuk membuat berbagai macam produk, mulai dari braket sederhana dan rumah peralatan hingga rangka mobil.
Mengapa Pelapisan Logam Penting?
Stamping logam adalah teknologi yang berfokus pada efisiensi dan merupakan bagian penting dari produksi bervolume tinggi dan berbiaya rendah di berbagai bidang. Teknologi ini meningkatkan hasil dan mengurangi biaya dengan mengurangi kebutuhan akan alat, tenaga kerja, dan waktu, sehingga menghasilkan penghematan biaya yang signifikan dalam produksi massal.
Dalam produksi bervolume tinggi, proses stamping biasanya lebih cepat dan menggunakan lebih sedikit material dibandingkan proses pemesinan, yang membutuhkan material untuk membuat komponen. Meskipun penempaan mungkin lebih mahal untuk geometri komponen tertentu yang kompleks dan presisi, proses stamping dapat lebih cepat dan lebih konsisten, sehingga menjadikannya pilihan yang lebih baik.
Apa Saja Bahan yang Paling Umum Digunakan untuk Stamping Logam?
Ada banyak material logam yang dapat digunakan untuk stamping logam dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa material logam yang umum adalah sebagai berikut.
Paduan Tembaga
Paduan tembaga ideal untuk aplikasi kelistrikan dan HVAC karena bersifat konduktif, mudah dibentuk, dan tidak berkarat. Selain itu, paduan tembaga sangat mudah dibentuk, sehingga cocok untuk pemotongan logam dan pembuatan bentuk-bentuk rumit. Namun, paduan tembaga tidak dapat digunakan untuk tugas-tugas berkekuatan tinggi karena sifatnya yang lunak.
Paduan Baja
Baja dan paduannya kuat, murah, dan serbaguna, menjadikannya tulang punggung industri mekanik dan ideal untuk pencetakan logam umum. Paduan baja lunak yang dapat ditempa dapat dipanaskan untuk mengeras setelah pencetakan.
Paduan Aluminium
Paduan aluminium digunakan secara luas dalam industri kedirgantaraan dan otomotif karena bobotnya yang ringan, antikarat, dan konduktivitas termalnya yang baik. Proses pengecoran logam memudahkan pembentukan aluminium dan paduannya menjadi geometri yang kompleks. Aluminium dan paduannya dikenal karena fleksibilitas dan kemudahan pencetakannya.
Logam Khusus
Paduan titanium dan nikel, misalnya, dapat beroperasi di lingkungan yang keras. Tepatnya, tergantung pada paduan dan aplikasinya, paduan ini dicirikan oleh kekuatan dan ketahanan yang tinggi terhadap korosi, suhu tinggi, dan lingkungan yang keras.
Logam khusus kuat di lingkungan yang keras seperti industri kimia, pesawat terbang, nuklir, energi, kelautan, dan lainnya. Namun, sifatnya yang kuat dan tangguh dapat membuat pengecoran logam menjadi lebih sulit dan biasanya mahal.
Memilih metode stamping logam yang tepat untuk pekerjaan tertentu harus mempertimbangkan faktor-faktor seperti jenis bahan yang dibutuhkan, kompleksitas desain, jumlah bagian yang akan dibuat, dan anggaran.
Misalnya, tembaga mungkin merupakan logam terbaik untuk aplikasi kelistrikan. Baja adalah logam terbaik untuk desain yang tahan lama. Aluminium adalah logam terbaik untuk desain yang ringan. Logam-logam unik cocok untuk kondisi korosi atau suhu ekstrem.
Apa Saja Metode Stamping Logam yang Berbeda?
Terdapat berbagai metode pencetakan logam, masing-masing dirancang untuk memenuhi kebutuhan proyek manufaktur tertentu. Berikut ini adalah cara kerja mesin cetak logam yang paling umum.
Meninju
Proses ini menggunakan pelubang dan cetakan untuk melubangi atau membuat ruang lain pada lembaran logam. Sebagai contoh, proses ini umum digunakan untuk melubangi, membuat alur, dan melubangi berbagai benda seperti suku cadang otomotif dan elektronik.
Pelubangan dapat menghasilkan lubang yang sangat mendekati ukuran yang benar, tetapi ini tergantung pada jenis bahan dan ketebalannya, ukuran lubang, serta kualitas dan kondisi cetakan. Memahami kelebihan dan kekurangan proses punching dan cara kerjanya dapat membantu mengoptimalkan proses untuk hasil terbaik.
Kosong
Blanking mirip dengan punching, tetapi alih-alih melubangi bentuk akhir, tujuannya adalah memotong bentuk tersebut dari lembaran logam. Blanking baja merupakan cara yang murah untuk membuat komponen logam karena menggunakan umpan material yang kontinu, sehingga memudahkan pengaturan dan penanganan komponen.
Teknologi ini mengurangi limbah dengan menumpuk komponen secara efisien dan menurunkan biaya pengiriman karena hanya mengirimkan berat bersihnya. Awalnya, teknologi ini hanya digunakan di industri otomotif dan manufaktur. Namun, teknologi ini semakin populer di berbagai industri karena komponen kosong dapat dibentuk sesuai bentuk komponen akhir.
Pembengkokan
Pembengkokan adalah proses pembentukan logam dengan menekannya kuat-kuat pada titik-titik tertentu. Dalam pembentukan rem tekanan, sebuah potongan logam diletakkan di atas modul. Modul memberikan tegangan dan tekanan pada lembaran logam untuk membentuknya. Rebound terjadi setelah pembengkokan, sehingga diperlukan pembengkokan yang berlebihan untuk mencapai sudut tertentu.
Baik jenis material maupun metode pembentukan memengaruhi pegas balik. Lembaran logam menjadi lebih panjang saat dibengkokkan. Hal ini diukur dari tekuk tekuk di bagian luar dan radius tekuk di bagian dalam. Ketebalan, sifat material, dan pemilihan cetakan semuanya memengaruhi hal ini. Selain itu, pembengkokan digunakan untuk membuat tab, slot, dll.
Pengecoran
Dalam proses pengecoran, tekanan digunakan untuk membentuk dan mengeraskan permukaan benda kerja, menghasilkan bentuk yang presisi dan tepi yang halus. Metode ini menghemat waktu dan biaya karena menghilangkan langkah-langkah tambahan seperti penggerindaan dan penghilangan gerinda.
Proses pengecoran digunakan di berbagai bidang, terutama ketika detail kecil dan fitur-fitur penting, seperti pembuatan koin, lencana, kancing, dan komponen presisi. Detail lebih lanjut tentang teknologi ini dapat ditemukan di Gambaran Umum Pemrosesan Pengecoran Logam Presisi.
Timbul
Dalam embossing, pola timbul atau cekung dibentuk pada permukaan lembaran logam. Teknik ini sering digunakan untuk dekorasi pada benda-benda seperti panel hias. Saat melakukan stamping, presisi adalah kunci untuk mendapatkan tampilan dan nuansa yang diinginkan.
Flanging
Membuat tepi atau bibir yang menonjol pada komponen lembaran logam disebut "flanging". Material ini digunakan antara lain pada panel otomotif dan saluran udara. Ketepatan flanging diperlukan untuk memastikan segel berfungsi dengan baik dan strukturnya tetap konsisten.
Keuntungan dan Kerugian Stamping Logam
Tidak ada keahlian yang sempurna di dunia ini. Setiap proses pasti memiliki kelebihan dan kekurangannya. Selanjutnya, mari kita pelajari kelebihan dan kekurangan proses stamping logam.
Keuntungan Stamping Logam
Bagi industri pengolahan komponen logam, proses stamping logam menawarkan keuntungan sebagai berikut:
- Hemat biayaProses stamping logam sangat efisien dan dapat menghasilkan komponen berkualitas tinggi dalam jumlah besar. Cetakan stamping sangat kuat, dapat memproduksi ribuan atau bahkan jutaan komponen sebelum perlu diganti. Proses ini juga lebih hemat biaya karena membutuhkan lebih sedikit tenaga kerja dan lebih sedikit material yang terbuang.
- Sangat TepatStamping logam adalah metode manufaktur komponen yang sangat presisi. Desain berbantuan komputer (CAD) dan kontrol numerik komputer (CNC) memastikan toleransi yang ketat dan dimensi yang presisi.
- Menghemat Waktu dan UangProses pencetakan logam dapat diotomatisasi. Hal ini mempercepat produksi dan mempersingkat waktu pengiriman.
- KeserbagunaanStamping logam dapat digunakan dengan berbagai macam material logam seperti baja, aluminium, kuningan, dan tembaga. Hal ini memungkinkan produsen untuk memproduksi berbagai macam komponen untuk berbagai bisnis dan penggunaan.
- Menghemat BahanTeknologi stamping mengurangi limbah melalui pemotongan dan pembentukan yang presisi. Hal ini tidak hanya mengurangi biaya bahan baku tetapi juga mengurangi pemborosan sumber daya dan energi.
- Geometri KompleksDengan stamping logam, Anda dapat memproduksi komponen dengan bentuk yang sangat kompleks dengan presisi tinggi. Seringkali, hal ini dapat dilakukan hanya dalam satu operasi, yang menyederhanakan proses produksi untuk komponen yang kompleks.
- Kekuatan dan Daya TahanKomponen logam yang dicap dikenal karena kekokohan dan daya tahannya. Proses pengerjaan dingin membuat logam lebih kuat, lebih tahan terhadap keausan dan korosi, serta lebih tahan terhadap pengaruh eksternal lainnya. Oleh karena itu, proses stamping logam ideal untuk memproduksi komponen yang harus berkinerja andal dalam jangka waktu yang lama.
Kerugian dari Stamping Logam
Sama seperti tidak ada yang namanya sempurna, berikut adalah beberapa masalah yang mungkin Anda temui saat mencap logam:
- LedakanKetika punch aus atau tidak ada cukup ruang antar punch, permukaan di sekitar lubang atau kontur dapat pecah, yang berarti diperlukan perawatan atau penggantian alat.
- Kerusakan bagianTonase negatif (tonase terbalik) dapat menyebabkan komponen patah. Hal ini terjadi ketika punch menembus logam saat memotong, mendorong punch dan unit stamping ke bawah.
- Jaring SampahSisa logam berlebih di antara bagian-bagian dari cetakan lama atau yang tidak sejajar yang perlu disejajarkan ulang, serta perkakas yang perlu dirawat.
- Gerinda. Tepi tajam yang menonjol yang perlu dihilangkan dari pukulan dan cetakan yang telah bergeser.
- Keterbatasan Kompleksitas Desain:Beberapa desain yang sangat rumit mungkin tidak memungkinkan atau mungkin memerlukan langkah tambahan.
- Keausan dan Perawatan Alat: Cetakan dan peralatan memerlukan perawatan dan penggantian rutin, yang meningkatkan biaya dan waktu henti.
- Batasan Material:Beberapa bahan mungkin tidak dapat digunakan karena terlalu rapuh atau tidak cukup fleksibel.
Apa Saja Aplikasi Umum untuk Stamping Logam?
Stamping logam digunakan dalam berbagai macam aplikasi karena keunggulannya dalam pembuatan komponen logam presisi. Beberapa aplikasi umum tercantum di bawah ini:
- Industri OtomotifProses stamping logam memungkinkan produksi komponen dalam jumlah besar yang cepat dan presisi, memenuhi standar kualitas dan keamanan tinggi. Proses ini menghasilkan komponen seperti braket, panel, dan sambungan listrik untuk industri otomotif.
- DirgantaraStamping logam memungkinkan produksi massal komponen yang kuat dan ringan yang memenuhi standar industri yang ketat. Contohnya meliputi komponen struktural, komponen mesin, dan pengencang.
- Industri ElektronikKomponen elektronik harus presisi dan dapat digunakan dengan berbagai bahan konduktif. Oleh karena itu, proses pencetakan logam dapat digunakan untuk memproduksi konektor, terminal, dan casing.
- Bidang MedisProses ini dapat memproduksi komponen dengan presisi tinggi, biokompatibilitas, dan bentuk yang kompleks. Misalnya, peralatan bedah, implan, dan stent.
- Industri Barang KonsumenBanyak produk berbeda dapat diproduksi menggunakan teknologi stempel logam. Produk-produk ini dapat bervariasi dalam ukuran dan tingkat kesulitan.
- Mesin IndustriStamping logam dapat digunakan untuk memproduksi komponen yang tahan lama dan berkualitas tinggi. Contohnya termasuk komponen untuk mesin, mesin, dan peralatan berat. Komponen-komponen ini harus dapat bekerja di lingkungan industri yang keras.
Jenis Mesin Press Logam Apa yang Tersedia?
Berikut ini beberapa jenis mesin cetak logam.
Mesin press mekanis
Mesin-mesin ini memiliki motor yang terhubung ke mekanisme roda gila. Mesin ini dapat membuat komponen dengan cepat, sehingga ideal untuk membuat komponen sederhana dengan bentuk yang dangkal.
Mereka biasanya digunakan untuk pencetakan progresif dan transfer untuk membuat komponen mobil, peralatan, dan perkakas.
Mesin Press Hidrolik
Mesin pres ini tidak secepat mesin pres mekanis, tetapi lebih fleksibel karena ruang cetakan, tekanan, dan panjang langkah dapat diubah. Mesin ini dapat digunakan untuk membuat benda-benda yang dalam dan kompleks seperti tangki, silinder, dan mangkuk.
Mesin press servo mekanis
Mesin pres ini sama cepatnya dengan mesin pres mekanis, tetapi dapat dibengkokkan dengan berbagai cara seperti mesin pres hidrolik. Kecepatan, langkah, posisi, dan gerakan gesernya dapat diatur secara presisi, sehingga dapat digunakan untuk berbagai cetakan, jenis komponen, dan kecepatan keluaran.
Mesin Press Pneumatik
Populer di bidang penjilidan, mesin pres pneumatik menggunakan udara bertekanan untuk melakukan tugas-tugas mekanis seperti pemotongan dan pembengkokan. Dibandingkan dengan mesin pres hidrolik, mesin pres pneumatik bekerja lebih cepat dan lebih bersih. Mesin pneumatik sepenuhnya tidak menggunakan sumber daya apa pun selain udara bertekanan. Operator menempatkan material, memulai proses pengepresan, lalu mendapatkan bagian akhir.
Hal-hal yang Perlu Dipertimbangkan Saat Memilih Proses Stamping Logam
Memilih Bahan yang Tepat
Jenis material yang Anda pilih tidak hanya akan memengaruhi fungsi komponen tetapi juga metode stamping. Anda perlu mempertimbangkan faktor-faktor seperti kekuatan, fleksibilitas, dan ketahanan karat material. Anda juga harus mempertimbangkan apakah material tersebut dapat menahan tekanan proses stamping. Bagaimana kinerjanya di bawah beban saat digunakan? Memilih material yang tepat adalah syarat utama untuk memastikan komponen yang di-stamp akan berfungsi dengan baik.
Presisi
Presisi bukan hanya istilah yang digunakan dalam proses stamping logam, tetapi juga aturan yang harus diikuti. Penting untuk mengetahui seberapa besar toleransi yang dibutuhkan dalam rencana Anda. Jika toleransi terlalu ketat, biaya akan meningkat. Oleh karena itu, keseimbangan harus ditemukan antara presisi dan kepraktisan. Pertimbangkan apa yang dapat dilakukan oleh proses stamping dan alat apa yang akan Anda gunakan. Toleransi yang terlalu ketat sama buruknya dengan toleransi yang tidak memadai.
Kompleksitas dan Kelayakan
Pola yang rumit mungkin terlihat bagus di atas kertas. Namun, bisakah pola tersebut dibuat menggunakan proses pencetakan logam? Pertimbangkan keterbatasan proses pencetakan. Bisakah rencana Anda tercapai tanpa mengorbankan integritas? Menyederhanakan desain atau memecahnya menjadi beberapa bagian mungkin menjadi kunci untuk membuat desain terlihat realistis.
Efektivitas biaya
Dalam proses stamping logam, efisiensi dan efektivitas biaya berjalan beriringan. Bayangkan berapa banyak langkah yang dibutuhkan untuk memproduksi sebuah komponen. Jika ada banyak langkah dan komponennya rumit, biayanya akan meningkat. Usahakan untuk membuat desain yang lebih sederhana tanpa mengorbankan kualitas. Ingatlah bahwa proses yang lebih sederhana biasanya berarti biaya yang lebih rendah.
Peralatan dan Perkakas
Peralatan dan perkakas stamping yang tersedia harus sesuai dengan desain Anda. Tentu saja, Anda dapat memesan perkakas yang dibuat khusus, tetapi biayanya akan lebih mahal. Oleh karena itu, akan lebih murah untuk menyesuaikan desain dengan perkakas yang ada. Bekerjasamalah dengan para ahli dan produsen perkakas Anda untuk menemukan solusi terbaik.
Pembuatan prototipe
Sampel prototipe dibuat sebelum produksi massal dimulai. Saat menguji sampel, Anda mungkin menemukan kesalahan dalam desain. Kesalahan ini tidak terlihat di layar komputer. Ini merupakan langkah yang sangat penting untuk memastikan komponen Anda berfungsi dengan baik di dunia nyata.
Masalah Keselamatan Apa yang Perlu Saya Waspadai Saat Menggunakan Mesin Press Stamping Logam?
Metode fabrikasi logam yang menggunakan komponen bergerak, tepi logam tajam, dan gaya tekan dapat membahayakan pekerja. Hal ini meliputi sengatan listrik, titik jepit, kebisingan, dan benda bergerak.
Mereka yang melakukan pekerjaan berbahaya harus selalu mengenakan alat pelindung diri (APD) yang tepat, seperti sepatu keselamatan, kacamata pelindung, sarung tangan, dan penutup telinga. Saat menggunakan alat stamping logam, keselamatan harus diutamakan. Edukasi operator merupakan faktor penting dalam mencegah cedera personel.