Fabrikasi logam presisi digunakan di berbagai industri, dan semakin banyak komponen untuk berbagai industri kini diproduksi melalui fabrikasi logam. Seiring berkembangnya dunia pengerjaan logam, penting untuk memahami cara yang tepat dalam memproduksi komponen. Tergantung pada kebutuhan produk, terdapat dua metode proses pemesinan komponen: deep drawing dan mencap.
Deep drawing adalah metode pembentukan lembaran logam untuk menghasilkan permukaan yang halus dengan pengukuran yang presisi. Di sisi lain, stamping melibatkan pemukulan lembaran logam dengan cetakan untuk membentuknya menjadi bentuk yang diinginkan. Komponen yang ditarik dalam biasanya lebih akurat dan memiliki permukaan yang lebih halus daripada bagian yang dicapBeberapa informasi berikut akan membantu Anda memutuskan apakah deep drawing atau stamping lebih sesuai dengan kebutuhan Anda.
Daftar isi
Apa itu Deep Drawing?
Dalam proses deep drawing, serangkaian cetakan digunakan untuk meregangkan lembaran logam ke bentuk yang diinginkan berulang kali. Proses ini menghasilkan komponen dengan permukaan halus dan dimensi yang sangat akurat. Bentuk kompleks dapat dibuat lebih cepat, akurat, dan efisien menggunakan proses deep drawing. Komponen yang ditarik dalam lebih awet daripada komponen yang dicap. Hal ini karena komponen tersebut mengalami lebih banyak tekanan dan tekanan selama produksi.
Keuntungan Deep Drawing
- Kuat untuk membuat sejumlah besar produk berkualitas tinggi
- Mampu membuat desain yang kompleks
- Fleksibilitas bahan
- Menghasilkan komponen dengan ketebalan dinding yang lebih seragam
Kekurangan Deep Drawing
- Membutuhkan alat dan peralatan khusus
- Biaya perkakas lebih tinggi daripada stamping logam
- Tidak cocok untuk membuat dalam jumlah kecil
Apa itu Stamping?
Stamping logam adalah proses manufaktur serbaguna yang dapat menghasilkan banyak komponen identik dengan sangat cepat. Proses pengerjaan logam ini mencetak logam datar melalui cetakan untuk membentuknya menjadi bentuk yang diinginkan. Stamping, coining, bending, embossing, flagging, dan piercing adalah beberapa proses stamping yang umum. Semuanya menggunakan cetakan yang berbeda untuk melakukan berbagai operasi stamping. Komponen logam yang dicap biasanya kurang akurat dan memiliki permukaan yang lebih kasar dibandingkan komponen yang ditarik dalam.
Keuntungan Stamping
- Mudah digunakan dan tidak sulit dioperasikan
- Efisiensi pemrosesan yang lebih tinggi
- Berbagai macam logam dapat digunakan untuk menghasilkan komponen dengan berbagai bentuk dan ukuran.
- Ideal untuk produksi massal suku cadang
Kerugian dari Stamping
- Menghasilkan lebih banyak sampah
- Tidak cocok untuk bagian yang sangat rumit atau disesuaikan
- Ini mungkin membutuhkan banyak tenaga kerja
Bagaimana Memilih Proses Terbaik untuk Proyek Anda?
Berikut adalah beberapa hal yang perlu dipertimbangkan saat memilih antara proses deep drawing atau stamping untuk proyek Anda:
- Kompleksitas BagianJika proyek Anda memiliki bagian-bagian yang lebih dalam dan kompleks, deep drawing mungkin merupakan pilihan yang lebih baik. Stamping mungkin lebih cocok untuk bagian-bagian datar dengan bentuk sederhana.
- Volume ProduksiJika Anda perlu memproduksi dalam jumlah besar, teknik stempel mungkin merupakan metode yang lebih cepat dan murah. Untuk produksi skala kecil atau pola dengan banyak detail kecil, teknik deep drawing akan lebih mahal.
- Jenis BahanPerhatikan material yang ingin Anda gunakan. Beberapa logam lebih cocok untuk proses deep drawing, sementara beberapa lainnya lebih cocok untuk proses stamping.
- Pertimbangan BiayaPertimbangkan biaya penyiapan awal dan biaya produksi berkelanjutan. Untuk pesanan kecil, deep drawing mungkin terlalu mahal. Untuk pesanan besar, stamping dapat menghemat lebih banyak lagi.
- Kekuatan yang DiperlukanJika Anda membutuhkan komponen yang kuat, deep drawing dapat memberikan kualitas mekanis yang lebih baik. Hal ini karena deep drawing membuat logam lebih kuat dan tahan lama selama proses peregangan.
Perbedaan Antara Deep Drawing dan Stamping
Poin-poin berikut menggambarkan perbedaan antara deep drawing dan stamping.
Ketepatan
Keakuratan komponen yang ditarik dalam dapat dinilai dari ketebalan logam dan kebulatan sudut-sudut dalamnya. Umumnya, komponen yang ditarik dalam lebih akurat daripada komponen yang dicap. Akurasi dimensi yang sangat tinggi hanya dapat diperoleh dengan penarikan dalam satu titik. Permukaan luar komponen yang dicap selalu lebih kasar dan akurasi dimensinya tidak sebaik komponen yang ditarik dalam.
Penyelesaian Permukaan
Permukaan komponen yang ditarik dalam biasanya lebih halus daripada permukaan komponen yang dicap karena hanya ada satu proses deformasi dalam proses pembuatannya. Pembuatan komponen yang dicap memerlukan dua proses (pembentukan dan timbul), yang membuat penyelesaian permukaan lebih sulit dan kasar.
Menambahkan metode embossing pada potongan logam yang telah dibentuk dapat membuatnya tampak lebih baik. Namun, metode ini tidak memperbaiki strukturnya. Hal ini karena metode ini hanya membuat material lebih tebal dan tidak mengubah bentuk maupun ukurannya. Proses embossing tidak memberikan dukungan yang kuat pada komponen tersebut.
Pembengkokan
Dalam kebanyakan kasus, metode pembengkokan dua bagian digunakan untuk membuat sudut tajam pada bagian yang ditarik dalam. Jenis die ekstrusi terbaik untuk penarikan dalam adalah tipe titik tunggal karena memberikan pengukuran dan sudut pembengkokan yang paling akurat.
Untuk banyak komponen yang berguna, proses stamping tidak dapat menghasilkan tekukan atau sudut yang rapat. Namun, beberapa komponen dapat di-stamp ke bentuk yang diinginkan, lalu dipindahkan ke perlengkapan perakitan lain untuk dibentuk dengan cara ditekuk. Dengan cara ini, tidak diperlukan pekerjaan tambahan dan kualitas tetap terjaga.
Biaya Produksi
Karena proses deep drawing membutuhkan dua mesin press, biaya peralatannya lebih tinggi daripada proses stamping. Kita perlu menggunakan mesin press utama untuk deep drawing dan kemudian mesin press kedua untuk stamping. Namun, karena komponen deep drawing lebih akurat daripada komponen stamping, pekerjaan yang dibutuhkan setelah komponen deep drawing selesai lebih sedikit. Hal ini mengurangi biaya karena lebih sedikit skrap dan tenaga kerja yang dibutuhkan.
Ketebalan Bahan
Umumnya, komponen yang ditarik dalam lebih tipis daripada komponen yang dicap. Hal ini karena logam mengalir lebih bebas selama proses pencetakan. Material terdispersi kembali sehingga tidak menumpuk di dinding cetakan. Hal ini menghasilkan distribusi yang lebih merata. Distribusi ulang ini juga meningkatkan aliran partikel logam ke seluruh komponen, sehingga menghasilkan komponen yang lebih kuat.
Jika Anda ingin memastikan kekuatannya tetap sama, deep drawing lebih efektif karena mentransfer material. Komponen dengan ketebalan seragam juga dapat diproduksi dengan metode stamping. Namun, metode stamping kurang stabil dan sulit untuk mendapatkan ketebalan yang tepat.
Desain
Saat membuat komponen deep-drawn, fabrikator harus mengingat bahwa proses deep-drawn dibatasi oleh tingkat tekukan dan peregangan lembaran logam. Untuk memastikan komponen dapat deep-drawn, batasan ini harus diperhitungkan saat menghitung ketebalan dinding, sudut, dan detail lainnya.
Deep drawing bukanlah cara yang baik untuk membuat komponen rumit dengan tekukan yang rapat. Hal ini tidak berlaku untuk stamping, sehingga dapat digunakan dalam lebih banyak situasi tanpa harus mempertimbangkan proses fabrikasi.
Kemudahan Pembuatan
Lini produksi bervolume tinggi dapat memproduksi komponen deep-drawn dengan cepat dan mudah. Prosesnya sederhana dan perkakas tidak perlu sering diganti. Di sisi lain, komponen yang dicap lebih sulit diproduksi dan biasanya membutuhkan waktu tunggu yang lebih lama. Akibatnya, waktu tunggu menjadi lebih lama dan biaya produksi menjadi lebih tinggi.
Produksi Massal
Proses deep drawing paling efektif ketika produk dalam jumlah besar perlu diproduksi. Proses ini merupakan cara cepat dan mudah untuk memproduksi sejumlah besar produk dalam waktu singkat. Proses stamping juga dapat digunakan untuk produksi massal untuk mengontrol permukaan akhir komponen dengan lebih baik. Karena proses stamping lambat, proses ini tidak dapat memproduksi sejumlah besar produk secara bersamaan dan tidak cocok untuk memproduksi sejumlah besar produk sekaligus.
Kekuatan
Komponen yang ditarik dalam lebih kuat daripada komponen yang dicap karena logam diregangkan selama proses penarikan dalam. Hal ini membuat logam lebih fleksibel, sehingga lebih kuat. Di sisi lain, proses stamping tidak meregangkan logam dengan baik sehingga logam menjadi kurang fleksibel.
Karena komponen yang dicap tidak fleksibel, komponen tersebut lebih mudah patah jika terkena tekanan yang lebih tinggi. Salah satu keunggulan utama komponen yang ditarik dalam dibandingkan komponen yang dicap adalah lebih kuat. Ini adalah pilihan terbaik untuk penggunaan yang membutuhkan keandalan tinggi.
Penampilan
Salah satu masalah dengan deep drawing adalah terkadang dapat mengubah bentuk permukaan dengan menambahkan kerutan, peregangan, atau patahan. Meskipun deformasi ini tidak selalu terlihat, deformasi ini dapat membuat tampilan benda menjadi kurang estetis. Proses stamping membuat permukaan halus dan bentuknya tidak berubah. Komponen yang dicap lebih menarik hanya karena tampilannya saja.
Kemampuan bentuk
Deep drawing merupakan metode yang mudah dibentuk karena memudahkan pencetakan lembaran logam menjadi bentuk-bentuk yang kompleks. Komponen yang dicap lebih sulit dibentuk daripada komponen yang ditarik dalam karena logam tidak meregang dan kurang elastis. Komponen yang memerlukan deep drawing memiliki kemampuan bentuk yang lebih tinggi daripada komponen yang dicap.
Pertimbangan Aplikasi
Komponen yang membutuhkan kekuatan tinggi namun ringan lebih mungkin diperkuat selama proses deep drawing. Komponen deep drawing memiliki penampang yang lebih tipis daripada komponen yang dicap, tetapi tidak kehilangan karakteristik mekanisnya.
Deep drawing juga merupakan cara yang lebih baik untuk membuat komponen yang perlu dilapisi antikarat karena memberikan permukaan akhir yang lebih baik dan pengukuran yang lebih akurat. Komponen yang dicap kurang baik jika Anda ingin membuat komponen yang ringan namun kuat atau tidak berkarat.
Volume
Untuk produksi massal, deep drawing lebih efektif. Ketika jumlah komponen yang dibutuhkan hanya sedikit, stamping lebih baik. Hal ini karena stamping lebih cocok untuk produksi skala kecil daripada drawing, dan biayanya lebih rendah.
Proses menggambar membutuhkan biaya persiapan yang lebih tinggi, tetapi dapat menghasilkan banyak komponen dengan cepat, sehingga ideal untuk produksi massal. Proses stamping menggunakan alat yang lebih murah dan tidak memerlukan banyak pekerjaan untuk menghasilkan banyak komponen.
Bahan
Banyak komponen yang ditarik terbuat dari baja, aluminium, dan paduan tembaga. Di sisi lain, komponen yang dicap sebagian besar terbuat dari baja lunak atau baja paduan. Namun, hal ini tidak selalu terjadi dan kedua metode dapat digunakan dengan berbagai material untuk menghasilkan berbagai komponen yang berbeda.
Membentuk
Bentuk akhir komponen bergantung pada apakah komponen tersebut dibentuk dengan teknik deep drawing atau stamping. Komponen deep drawing memiliki penampang yang lebih tipis daripada komponen yang dicap, sehingga dapat dibuat menjadi bentuk yang lebih kompleks. Selain itu, komponen deep drawing memiliki toleransi yang lebih kecil daripada komponen yang dicap.
Proses Pembuatan
Proses pencetakan untuk komponen yang dicap umumnya merupakan proses satu langkah. Sebaliknya, pembentukan komponen yang ditarik dalam (deep-drawn) melibatkan banyak langkah, seperti merancang cetakan, menyiapkan material, melubangi, meregangkan, memotong, dan memeriksa. Ini berarti komponen yang dicap dapat diproduksi lebih cepat daripada komponen yang ditarik dalam (deep-drawn), sehingga menghasilkan penghematan biaya yang signifikan.
Karena proses stamping menggunakan lebih sedikit listrik daripada proses deep drawing, maka perawatan mesin juga lebih sedikit, sehingga mengurangi biaya operasional proses tersebut.
Pasca-pemrosesan
Setelah komponen yang dicap dibuat, komponen tersebut dapat langsung digunakan karena tidak memerlukan pemrosesan tambahan. Hal ini berbeda dengan komponen yang ditarik dalam (deep-drawing), yang memerlukan beberapa langkah pasca-pemrosesan seperti penghilangan gerinda, pemolesan permukaan, dan pengecatan. Akibatnya, proses penarikan dalam (deep drawing) membutuhkan lebih banyak waktu dan biaya pemrosesan.
Pelumas
Pelumas dan cairan dapat mengenai bagian yang tergores dalam. Oleh karena itu, penting untuk menggunakan material yang tidak akan rusak oleh pelumas dan cairan tersebut. Salah satu cara untuk melakukannya adalah dengan mengeraskan atau melapisi material tersebut, atau menggunakan material seperti plastik dan keramik yang tidak mudah terkena air dan bahan kimia lainnya.
Merangkum
Dalam proses deep drawing logam, punch dan die digunakan untuk meregangkan logam ke bentuk yang diinginkan. Sebaliknya, dalam proses stamping, point dan anvil digunakan untuk membentuk logam. Komponen yang dicap lebih sulit dibentuk daripada komponen deep drawing dan hanya dapat diproduksi dalam jumlah kecil. Dalam proses deep drawing, logam diregangkan, sehingga komponen tersebut lebih kuat daripada komponen yang dicap.
Komponen yang dicap tidak sekuat komponen yang ditarik dalam karena logamnya tidak diregangkan. Penarikan dalam paling cocok untuk elemen desain yang membutuhkan pencetakan yang sangat mudah. Umumnya, komponen yang ditarik dalam lebih mahal daripada komponen yang dicap. Namun, rasio kekuatan-terhadap-berat dan ketahanan korosinya yang lebih tinggi dapat menutupi kekurangan ini.