Penempaan Dingin

Konten halaman ini berasal dari Iqsdirectory.com

di mana bahan mulai tipis dan menarik seperti gula-gula

Ini adalah panduan terlengkap untuk penempaan dingin yang tersedia online.

Artikel ini mencakup topik-topik berikut:

• Apa itu penempaan dingin dan cara kerjanya
• Keuntungan & kerugian penempaan dingin
• Penempaan panas vs. penempaan dingin
• Logam dan peralatan/mesin yang digunakan
• Aplikasi penempaan dingin
• Dan banyak lagi…

Bab Satu – Apa itu Cold Forging dan Bagaimana Cara Kerjanya?

Penempaan dingin adalah proses pembentukan & pembuatan logam di mana batangan dimasukkan ke dalam cetakan dan dimasukkan ke dalam cetakan tertutup kedua. Prosesnya selesai pada suhu kamar atau di bawah suhu rekristalisasi logam untuk membentuk logam menjadi bentuk atau konfigurasi yang diinginkan.

Penempaan dingin adalah proses deformasi logam yang efisien dan ekonomis untuk produksi komponen dalam jumlah besar dengan biaya rendah. Ada tiga metode penempaan yang berbeda menurut suhu, yaitu dingin, hangat, atau panas dan melibatkan penggunaan palu, cetakan, atau pengepres untuk membentuk, memeras, mengubah bentuk, dan menggulung logam. Penempaan dingin tidak sama dengan pemesinan atau pengecoran karena hasil akhirnya adalah produk yang lebih kuat dan berkualitas lebih tinggi.

Tidak seperti penempaan hangat atau panas, penempaan dingin membentuk dan mengubah bentuk batangan batangan pada suhu kamar menggunakan gaya tekan yang terlokalisasi. Tergantung pada persyaratan desain bagian, benda kerja dapat melewati beberapa cetakan atau dipukul beberapa kali berturut-turut untuk mencapai bentuk yang tepat.

Bab Dua – Cara Kerja Penempaan Dingin

Rendahnya biaya penempaan dingin disebabkan oleh pengurangan biaya tenaga kerja dan penghapusan pemrosesan sekunder. Suku cadang diproduksi dengan cepat dan efisien dengan kecepatan hingga 1000 per jam, sehingga menurunkan biaya per unit. Produksi hanyalah masalah memasukkan potongan logam dan membiarkan mesin melakukan pekerjaan dengan cepat dan hemat biaya.

Produk jadi dari penempaan dingin memiliki permukaan akhir yang sempurna dan stabilitas dimensi yang lebih baik seperti yang dapat dilihat pada gambar di bawah. Proses yang berbeda meningkatkan kekuatan dan daya tahan benda kerja sehingga menghasilkan produk atau suku cadang yang tahan lama.

Proses Penempaan Dingin

Langkah 1: Pelumas

– Sebelum ditempa, benda kerja diberi pelumas untuk mencegahnya menempel pada cetakan dan menjaganya tetap dingin selama proses pembentukan karena deformasi dapat menghasilkan suhu 250° hingga 450°.

Langkah 2: Memasukkan Potongan Logam

– Potongan logam ditempatkan pada cetakan yang berbentuk bagian akhir. Dadu mungkin memiliki dua bagian dengan satu bagian menempel pada palu dan bagian lainnya di bawah benda kerja. Palu adalah bagian atas dan mekanisme pemukul yang menghasilkan gaya untuk mengubah bentuk potongan logam.

Langkah 3: Pukulan

– Pukulan pada benda kerja, atau pukulan, dapat dihasilkan oleh tiga mekanisme – hidrolik, pneumatik, atau mekanis. Masing-masing teknik menggerakkan poros, dengan palu di atasnya, turun dengan kekuatan besar ke benda kerja untuk menciptakan bentuk yang diinginkan. Hal ini terjadi dalam skala milidetik. Dalam beberapa kasus, palu mungkin harus dijatuhkan beberapa kali berturut-turut untuk menghasilkan kontur dan bentuk yang tepat.

Langkah 4: Berkedip

– Flash adalah kelebihan logam yang ada di sekitar cetakan atau rangkaian cetakan. Ini memanjang dari badan penempaan sebagai pelat tipis tempat bertemunya cetakan dan dilepaskan selama pemangkasan. Lampu kilat membatasi aliran logam untuk memastikan kesan sempurna. Kehadiran flash sangat penting untuk memaksa logam memenuhi cetakan sepenuhnya.

Langkah 5: Penghapusan Bagian

– Metode pelepasan komponen tergantung pada jenis prosesnya. Sebagian besar pabrikan modern menggunakan otomatisasi untuk mengeluarkan komponen dengan konveyor atau tangan robot. Ini adalah langkah penghematan biaya lainnya yang menghilangkan kebutuhan akan penanganan material.

Langkah 6: Setelah Dibentuk

– Seperti bagian proses lainnya, hal ini dapat terjadi dalam berbagai bentuk. Untuk suku cadang yang memerlukan satu cetakan dan satu pukulan, suku cadang tersebut dipangkas dan dikirim ke pengiriman. Dalam hal bagian-bagian yang mempunyai banyak segi, mereka dipindahkan ke proses cetakan lain untuk mendapatkan fitur-fitur yang ditambahkan. Pergerakan dadu dari stasiun ke stasiun biasanya dilakukan secara otomatis. Dengan bagian yang lebih besar, metode mekanisasi lainnya digunakan yang mungkin melibatkan hi-lo, forklift, atau crane.

DAFTARKAN PERUSAHAAN ANDA DI BAWAH INI

Bab Tiga – Manfaat Penempaan Dingin

Ada enam keuntungan utama cold verging yang dibahas secara rinci dalam bab ini. Ini termasuk:

• Hemat biaya
• Produksi lebih cepat
• Ramah lingkungan
• Kinerja produk yang unggul
• Hasil produksi yang tinggi
• Berbagai pilihan logam

Informasi di bawah ini menguraikan beberapa manfaat penempaan dingin dan mengapa penempaan dingin banyak digunakan. Bab ketiga adalah perbandingan cold forging dengan hot forging dan kelebihan masing-masing.

Hemat biaya:

Penempaan dingin berbiaya rendah karena 3 faktor – pra-pemrosesan, suhu, dan penyelesaian. Dalam metode pembentukan logam lainnya, benda kerja harus menjalani beberapa bentuk pra-pemrosesan seperti pemanasan. Tungku, kiln, atau listrik biasanya digunakan untuk menaikkan suhu logam melebihi titik rekristalisasinya. Perawatannya mahal, menghasilkan polutan, dan memakan waktu.

Dalam penempaan dingin, setelah benda kerja diproses, benda kerja tersebut sudah selesai dan memerlukan penyelesaian minimal, sehingga menghemat biaya tenaga kerja.

Penempaan dingin memiliki penghematan material hingga 70% dari biaya produksi karena hanya terdapat sedikit limbah dan sisa.

Produksi lebih cepat:

Penempaan dingin adalah proses sederhana dimana benda kerja ditempatkan langsung di mesin tempa untuk langsung menghasilkan bagian jadi. Produsen modern menggunakan otomatisasi untuk memuat benda kerja dan mengeluarkannya dari mesin press. Seperti yang Anda lihat pada diagram ini, logam dimasukkan ke dalam mesin, diproses, dan dipindahkan. Jumlah waktu antara masuk dan selesai kurang dari satu detik.

Ramah lingkungan:

Alasan utama mengapa penempaan dingin ramah lingkungan adalah menghilangkan kebutuhan panas karena asap dari tungku menghasilkan emisi karbon yang signifikan. Hal ini juga mengurangi biaya karena produsen tidak perlu memasang peralatan penyaringan dan pembersihan udara.

Kinerja produk yang unggul:

Penempaan dingin menghasilkan produk dengan kinerja unggul karena mengatur ulang struktur butiran benda kerja mengikuti konfigurasi bagian akhir.

Menghilangkan kemungkinan reaksi negatif:

Pengerjaan logam dapat menimbulkan berbagai potensi masalah. Penempaan dingin menghilangkan beberapa efek negatif seperti kelelahan porositas dengan meningkatkan kekuatan keseluruhan logam dan menghilangkan risiko hilangnya integritas material.

Peningkatan kualitas dan umur panjang:

Suku cadang yang ditempa dingin mampu menangani tekanan tinggi. Ketika benda kerja dipaksa melampaui batas leleh atau batas elastisnya, benda kerja tersebut masih mampu mempertahankan perubahan bentuknya.

Retensi toleransi bagian:

Toleransi kritis dan ketat terhadap suku cadang dipertahankan sepanjang proses produksi. Mereka direproduksi hingga detail terkecil sehingga setiap bagian merupakan duplikat persis dari bagian pertama.

Kebebasan desain:

Tidak seperti proses lainnya, penempaan dingin memberikan kebebasan desain di mana kontur dan bentuk rumit dapat dihasilkan yang memerlukan banyak metode sekunder yang berbeda dan mahal dalam proses lainnya.

Hasil produksi yang tinggi:

Meskipun mungkin ada variasi antara metode produksi penempaan dingin, kecepatan produksi penempaan dingin yang tinggi dapat menghasilkan sebanyak 50 buah per menit hingga lebih dari 400 buah. Satu-satunya hal yang mempengaruhi kecepatan proses adalah ukuran bagiannya.

Berbagai pilihan logam:

Berbagai macam logam dapat ditempa, termasuk logam keras seperti baja karbon, baja paduan, dan baja tahan karat serta logam lunak seperti aluminium, kuningan, dan tembaga.

Gambar ini adalah contoh baut yang dihasilkan dengan cara cold forging. Masing-masing baut dibuat dari logam yang berbeda. Termasuk yang terbuat dari tembaga, kuningan, aluminium, dan baja.

Bab Empat – Penempaan Panas vs Dingin

Perbedaan antara penempaan panas dan penempaan dingin adalah suhu: penempaan dingin menghasilkan regangan dan tekanan pada logam pada suhu kamar, sedangkan penempaan panas memanaskan logam di dekat atau pada titik lelehnya.

Kunci dari kisaran suhu ini adalah rekristalisasi: penempaan dingin dilakukan sebelum rekristalisasi, sedangkan penempaan panas memanaskan logam di atas titik rekristalisasinya.

Memilih penempaan dingin vs penempaan panas bergantung pada:

• Peralatan dan permesinan perakit: Produsen berspesialisasi dalam satu proses atau proses lainnya untuk memaksimalkan penggunaan peralatan mereka.
• Permintaan pelanggan: Selama fase desain pengembangan komponen, para insinyur membuat keputusan mengenai proses terbaik untuk menghasilkan desain mereka karena penempaan dingin dan panas memiliki keterbatasan.
• Jenis suku cadang yang diproduksi: Sering kali batasan mengenai pemilihan proses yang tepat ditentukan oleh desain suku cadang karena suku cadang tertentu hanya dapat ditempa panas sedangkan suku cadang lainnya sempurna untuk penempaan dingin. Desain suku cadang yang ditempa dingin sederhana tanpa detail yang rumit, sedangkan penempaan panas dapat menghasilkan potongan dengan fitur kecil yang sangat presisi.
• Persyaratan biaya yang lebih rendah: Jika memungkinkan, produsen memilih penempaan dingin karena memerlukan lebih sedikit peralatan dan tidak termasuk pemanasan, yang secara signifikan menurunkan biaya produksi secara keseluruhan.

Penempaan panas

Penempaan panas dilakukan pada suhu yang sangat tinggi antara 700°C atau 1292°F hingga 1000°C atau 1832°F. Peningkatan suhu membantu menghindari regangan dan pengerasan serta menurunkan aliran tegangan dan jumlah energi yang diperlukan untuk merusak dan membentuk logam. Setelah logam mendingin, bentuknya tetap berubah. Pengepres hidrolik, pneumatik, dan mekanis digunakan dalam proses pembentukan.

Karakteristik penempaan panas:

Mati atau cetakan:

Salah satu biaya utama penempaan panas adalah biaya yang diperlukan untuk menghasilkan cetakan dan cetakan yang terbuat dari baja bertulang yang dirancang untuk tahan terhadap suhu ekstrim, mampu menahan kelelahan, dan memiliki keuletan, ketangguhan, dan kekuatan tarik.

Bentuk penempaan panas:

Meskipun banyak metode penempaan panas mirip dengan penempaan dingin, metode lainnya mencakup pembentukan gas, pendinginan cetakan, pembentukan gambar, dan isotermal.

Suhu logam:

Jenis proses menentukan suhu logam saat dibentuk. Dalam beberapa proses, logam dicairkan seluruhnya dan dituangkan ke dalam cetakan atau didorong melalui cetakan. Di negara lain, ia dianil dan dibentuk oleh cetakan atau cetakan di bawah kompresi dan tekanan.

Faktor lingkungan yang berbahaya:

Kelemahan terbesarnya adalah jumlah polutan yang dihasilkan oleh proses pemanasan. Hal ini telah menjadi permasalahan besar sejak dimulainya revolusi industri pertama dan telah menjadi permasalahan yang terus-menerus dihadapi oleh para produsen selama bertahun-tahun.

Logam pemanas:

Bagian-bagiannya perlu dipanaskan di atas titik rekristalisasi, yaitu lebih dari 300°F dan dapat mencapai 1000 derajat. Tungku atau kiln yang besar diperlukan untuk mencapai suhu yang sesuai.

Waktu yang terlibat:

Sifat rumit dari penempaan panas memerlukan waktu untuk memanaskan logam, memprosesnya, dan mendinginkannya. Meskipun proses stamping, deformasi, atau pembentukan membutuhkan waktu yang hampir sama dengan penempaan dingin, proses pemanasan dan pendinginan memerlukan perawatan dan pengelolaan yang cermat untuk jangka waktu yang lama.

Hasil penempaan panas:

Pemanasan dan pendinginan logam meningkatkan kekuatan, ketangguhan, dan keuletannya, tetapi menurunkan kekerasannya. Selama proses pendinginan, logam dapat melengkung dan kehilangan bentuk.

Penskalaan:

Penempaan panas dapat menghasilkan oksidasi yang menyebabkan kerak, yang dapat mengubah warna permukaan logam sehingga sulit untuk diselesaikan.

Penyelesaian:

Bagian-bagian harus diselesaikan untuk menghilangkan cacat, cacat, dan kesalahan dari proses pemanasan. Operasi sekunder ini bersifat padat karya dan memerlukan beberapa jenis peralatan khusus.

Penempaan dingin

Suhu di mana penempaan berlangsung inilah yang membedakan penempaan dingin dengan penempaan panas. Untuk suatu bagian yang akan ditempa panas, bagian tersebut dipanaskan hingga suhu di atas titik rekristalisasinya, yang mengubah struktur mikronya. Saat dipanaskan, tegangan dan kekuatan internalnya dihilangkan sehingga menjadi lebih ulet. Penempaan dingin tidak memerlukan pemanasan sehingga logam dapat mempertahankan kekuatan dan struktur mikronya.

Ciri-ciri tempa dingin adalah sebagai berikut:

Suhu pembentukan:

Logam dibentuk pada suhu kamar di bawah titik rekristalisasinya, yang mempunyai keuntungan dalam menurunkan biaya dan menghindari biaya tungku.

Kecepatan:

Kecepatan berkisar dari tujuh potong per menit untuk mesin bervolume rendah hingga 400 potong per menit untuk mesin bervolume tinggi.

Peralatan:

Penempaan dingin dilakukan dengan mesin yang dirancang untuk membentuk logam dan mencakup pemerasan, pembengkokan, geser, dan penarikan. Peralatan tersedia dalam berbagai harga tergantung pada jumlah teknologi dan ukurannya.

Biaya:

Penghematan biaya berasal dari material dan kecepatan. Penghematan material tersebut berasal dari sedikitnya jumlah scrap yang dihasilkan, yaitu hingga 70%. Karena suku cadang diproduksi dengan kecepatan yang sangat cepat, biaya per unit menjadi sangat rendah.

Faktor lingkungan:

Tidak ada emisi atau polutan yang dihasilkan seperti yang terlihat pada mesin di bawah ini dari Stalcop. Semuanya serba lengkap dan tertutup. Karbon dan polutan lainnya dihilangkan karena logam tidak perlu dipanaskan.

Hasil penempaan dingin:

Seperti dapat dilihat pada diagram di bawah, struktur butiran logam disusun ulang mengikuti aliran bagian akhir sehingga menghilangkan kelelahan porositas, meningkatkan kekuatan geser, dan mengurangi risiko integritas material. Dengan meregangkan logam, logam menjadi lebih kuat dan tangguh. Kelemahannya adalah ketika logam ditempa dingin, logam tersebut kehilangan keuletannya dan menjadi lebih rapuh.

Penskalaan:

Sebelum logam ditempa, penting untuk menghilangkan kerak seperti karat atau korosi yang mungkin timbul selama penyimpanan. Jika dibiarkan, bagian tersebut akan mengalami kerusakan yang sama seperti yang terjadi pada penempaan panas.

Penyelesaian:

Hanya diperlukan sedikit penyelesaian akhir. Setelah suatu bagian diproses, bagian tersebut siap digunakan atau dikirim.

Kekurangan Penempaan Dingin

Penempaan dingin tidaklah sempurna. Seperti setiap metode produksi, ada batasan dan batasan pada penempaan dingin yang perlu Anda pertimbangkan sebelum memilihnya untuk proyek produksi Anda berikutnya.

• Hanya bentuk dan desain sederhana dalam volume besar yang dapat diproduksi. Pola yang unik, tidak biasa, atau rumit tidak dapat dipalsukan dengan cara dingin. Tingkat deformasi dan tingkat pembentukannya terbatas, dan logam yang ditempa dingin memiliki keuletan yang lebih rendah.
• Perubahan struktur butiran logam memberikan kekuatan ekstra namun dapat menghasilkan tegangan sisa.
• Metode penempaan dingin tertentu memerlukan perlakuan panas untuk menghilangkan kemungkinan retakan atau pengerasan mulur.
• Ada batasan pada jenis logam yang dapat ditempa dingin. Bahan yang memiliki keuletan rendah dan sensitif terhadap pengerasan regangan sebaiknya tidak dipilih karena akan kehilangan keuletannya dan akan patah akibat tegangan tarik. Hanya logam dengan kekerasan HRC 44 skala Rockwell yang dapat digunakan.
• Proses produksi memerlukan gaya yang besar untuk menghasilkan gaya tekan dan tekanan yang diperlukan. Meskipun penambahan hidrolik dan pneumatik telah mengurangi ukuran peralatan, hal ini tidak menghilangkan jumlah daya yang dikonsumsi mesin.
• Perkakas, cetakan, dan cetakan harus dirancang khusus serta kokoh dan cukup kuat untuk mampu menahan gaya berulang yang konstan.

Bab Lima – Proses Penempaan Dingin

Perkembangan berbagai teknologi dan kemajuan dalam pengolahan logam telah menghasilkan beberapa metode pembentukan dan pembentukan logam dingin. Masing-masing melayani aplikasi yang berbeda, namun semuanya dirancang untuk menghasilkan produk secara efisien dan cepat tanpa memerlukan finishing sekunder.

Delapan proses penempaan dingin yang paling umum adalah:

• Pembengkokan
• Bergulir dingin
• Mati tertutup
• Menggambar
• Ekstrusi
• Buka mati
• Penempaan cincin
• Bergoyang

Seperti yang akan saya bahas di akhir bab ini, ada lebih banyak proses daripada hanya yang disebutkan di atas. Uraian di bawah ini memberi Anda data dasar untuk pemahaman awal tentang berbagai metode.

Selain itu, aspek yang sangat penting dalam proses penempaan dingin adalah jenis pelumas yang digunakan. Dua yang paling umum adalah seng fosfat atau sejenis lapisan polimer. Meskipun penempaan dingin dilakukan pada suhu kamar, proses pembengkokan dan pembentukan meningkatkan suhu logam. Pelumas dapat mencegah kesalahan dan menjaga benda kerja tidak menempel pada cetakan serta memperpanjang umur perkakas.

Produsen pelumas menawarkan beragam produk untuk disesuaikan dengan setiap jenis proses penempaan dingin. Dalam foto adalah pelumas grafit, tetapi tersedia jenis bebas grafit serta pelapis kalsium aluminat, aluminium fluorida, dan fosfat.

Metode penempaan dingin yang umum:

Membungkuk –

Pembengkokan dilakukan dengan menggunakan alat press dan die dimana benda kerja ditekankan pada alat pembentuk. Ini juga disebut sebagai penggulungan piramida dan kadang-kadang digunakan untuk menyiapkan potongan untuk proses penempaan dingin lainnya. Benda kerja diregangkan sepanjang satu sumbu hingga membentuk suatu sudut.

Penggulungan dingin –

Pengerolan adalah suatu proses pembentukan dimana logam dilewatkan melalui sepasang rol yang berputar untuk terjadinya deformasi plastis yang disebabkan oleh gaya tekan. Tegangan tekan menghasilkan gesekan antara gulungan dan permukaan bahan logam. Biasanya digunakan untuk pengolahan baja.

Mati Tertutup –

Dalam penempaan cetakan tertutup, benda kerja dibentuk oleh pukulan mekanis berturut-turut setelah ditempatkan di antara dua bagian cetakan. Karena palu memukul benda kerja beberapa kali, beberapa produsen menyebut penempaan cetakan tertutup sebagai penempaan jatuh. Saat logam dipukul, ia mengalir ke dalam rongga cetakan dan mengubahnya menjadi bentuk cetakan.

Menggambar -

Menggambar adalah menarik benda kerja melalui cetakan dengan menggunakan kekuatan tarik yang diterapkan pada keluaran cetakan. Saat benda kerja ditarik, luas penampang berkurang seiring bertambahnya panjangnya. Logam yang dibentuk memiliki toleransi dimensi yang lebih dekat dibandingkan dengan yang dihasilkan melalui proses penggulungan.

Ekstrusi –

Billet atau slug dipaksa melewati cetakan, di bawah gaya tekan, yang memiliki profil bagian akhir. Setelah melewatinya, dipotong sesuai panjang yang dibutuhkan, disiapkan untuk pengiriman, atau dikirim untuk diproses lebih lanjut. Gaya yang diterapkan pada ekstrusi dingin dapat mencapai 20.000 kN atau 2007 ton. Ekstrusi dapat dilakukan maju, mundur, atau dua arah.

Ekstrusi ke depan – logam didorong ke depan melalui cetakan.

Ekstrusi ke belakang – logam memasuki cetakan secara terbalik untuk membentuk lubang atau cangkir yang membuat bagian bawah lebih tebal daripada sisinya.

Ekstrusi lateral – gaya diterapkan secara lateral, ke samping, ke arah ekstrusi untuk menambahkan fitur kedua pada profil.

Buka Mati:

Penempaan cetakan terbuka melibatkan dua cetakan datar tanpa profil yang telah dipotong sebelumnya. Benda kerja dibentuk secara bertahap menggunakan beberapa proses yang memungkinkan dihasilkannya berbagai bentuk dan ukuran. Hal ini sebagian besar digunakan dengan desain yang menggabungkan komponen logam besar yang memerlukan integritas struktural tertinggi. Deformasi dicapai dengan reposisi benda kerja.

Pemerasan, juga dikenal sebagai sizing, adalah bentuk pemrosesan cetakan terbuka di mana gaya diterapkan dalam jarak pendek untuk menghasilkan penyelesaian dimensi yang akurat.

Penempaan cincin –

Dengan ring forging, benda kerja berbentuk lingkaran dilubangi bagian tengahnya hingga menghasilkan bentuk donat. Saat potongan yang ditusuk diputar, potongan tersebut dipalu dan diperas. Prosesnya menghasilkan cincin mulus dengan diameter dan kekuatan sempurna.

Swaging –

Swaging, atau penempaan radial, adalah deformasi pada benda kerja sehingga dua bagian dapat menyatu. Ini otomatis dan sangat andal. Dua jenis swaging adalah tube dan radial. Swaging tabung seperti ekstrusi dimana benda kerja dipaksa melewati cetakan. Dengan swaging radial, palu memaksa benda kerja melewati dua atau lebih cetakan.

Saat Anda mulai mencari produsen penempaan dingin, Anda akan menemukan lebih banyak metode daripada tujuh metode yang dijelaskan di sini. Memiliki pemahaman dasar tentang beberapa metode yang mungkin akan membantu Anda berbicara secara berwibawa dan cerdas kepada produser serta mampu menafsirkan istilah mereka.

Seperti halnya metode produksi modern lainnya, Anda akan menemukan bahwa penempaan dingin terus berkembang seiring dengan berkembangnya teknik dan metode baru. Faktor yang penting dan semakin meningkat adalah penambahan otomasi dan robotika, yang dengan cepat mengubah wajah industri. Spesialis penempaan dapat mengarahkan Anda ke arah yang benar untuk menemukan proses yang paling sesuai dengan kebutuhan Anda.

Bab Enam – Peralatan dan Mesin Tempa Dingin

Peralatan dan mesin penempaan dingin tersedia dalam tiga jenis – hidrolik, pneumatik, dan mekanis. Meskipun beberapa pemasok berspesialisasi hanya pada satu jenis, Anda akan menemukan sebagian besar memiliki beberapa pilihan tergantung pada harga dan jenis pengoperasian. Teknologi dan otomasi adalah hal yang umum seperti yang Anda lihat pada gambar di bawah ini, yaitu servo cold forging press dari Marvel Machinery. Render desain bagian dibuat menggunakan perangkat lunak teknik seperti CAD.

Ada persyaratan yang harus dipenuhi mesin agar dapat digunakan untuk penempaan dingin.

• Kekuatan – Proses penempaan dingin bergantung pada kekuatan yang sangat besar. Peralatan yang terhubung dengannya harus mampu menyerap gaya tersebut dan menghilangkannya.
• Keseimbangan – Mesin harus seimbang secara massa secara statis dan dinamis untuk mengurangi getaran dan meningkatkan kinerja.
• Daya tahan seiring berjalannya waktu – Terlepas dari metode penempaan dingin, masing-masing metode memerlukan kekuatan berulang yang kuat. Agar sebuah mesin dapat bertahan lama, ia harus mampu menahan gaya tersebut.
• Banyak operasi – Mesin tempa atau pembentuk dingin modern, yang disebut header, menyelesaikan satu hingga beberapa operasi selama satu proses. Hal ini diperlukan karena jumlah deformasi yang dapat dilakukan dalam satu pukulan terbatas.

Jenis peralatan penempaan dingin:

Palu tempa mati hidrolik –

Palu penempaan mati hidraulik dirancang untuk memberikan gaya maksimum dengan investasi terendah. Dapat menghasilkan berbagai macam tayangan dari berbagai macam cetakan. Ini beroperasi menggunakan konsep teknik hidrolika dimana cairan yang tidak dapat dimampatkan terkandung dalam sebuah silinder. Ketika cairan dikompresi oleh piston, sebuah poros, dengan cetakan terpasang, didorong ke bawah ke benda kerja.

Tekan sekrup –

Mesin press ulir digunakan untuk deformasi besar karena kecepatan pengepresannya yang lambat. Dapat digunakan untuk cetakan tanpa flash dan tempa batang panjang. Konfigurasi mesin press ulir memungkinkannya digunakan untuk cetakan slot tunggal yang mencakup pembengkokan dan penempaan akhir. Motor listrik menyediakan tenaga untuk memutar sekrup yang mendorong cetakan ke benda kerja.

Bingkai C Tekan Kecepatan Tinggi –

Desain rangka C cocok untuk operasi pembentukan, pelubangan, pembengkokan, dan multi-tekan. Mereka datang dalam desain engkol tunggal atau ganda dengan kekuatan pukulan 110 hingga 400 ton dan langkah geser 110 hingga 280 mm. Mereka dapat menerima tinggi cetakan 435 hingga 600 mm dan dapat digunakan untuk memproduksi komponen-komponen kecil.

Tekan daya pneumatik –

Mesin press bertenaga pneumatik dapat mencakup seluruh fungsi pengepresan cetakan. Mereka datang dengan kopling dan rem gesekan yang dioperasikan secara pneumatik. Tenaga untuk pengepresan dihasilkan oleh kompresor udara yang memaksa palu tempa turun ke benda kerja melalui tekanan udara dalam silinder dengan piston.

Mesin press dingin mekanis –

Dari berbagai jenis mesin tempa dingin, versi mekanis menjadi yang paling jarang digunakan karena ukurannya harus sangat besar untuk menyuplai tenaga yang diperlukan. Mereka memiliki roda gila yang menyimpan energi dari motor. Saat roda gila diaktifkan, ia menggerakkan palu atau ram ke atas dadu. Ia dapat memberikan tenaga dalam beberapa putaran tetapi harus berhenti untuk mendapatkan kembali tenaga dari motornya sebelum dapat melanjutkan siklusnya.

Dari sekian banyak jenis peralatan penempaan dingin, jenis yang paling umum adalah hidrolik dan pneumatik, karena peralatan ini memakan lebih sedikit ruang, dapat menyuplai gaya yang bervariasi, dan dapat diprogram. Saat Anda mempertimbangkan pilihan produksi, yang terbaik adalah mengetahui jenis peralatan yang dimiliki produsen karena peralatan terkini kemungkinan besar akan menghasilkan suku cadang dengan kualitas lebih baik.

Bab Tujuh– Jenis-Jenis Logam Tempa

Penempaan dingin menawarkan beragam pilihan saat Anda memilih logam untuk suatu proyek. Varietas yang berbeda termasuk logam keras seperti baja karbon, baja paduan, dan baja tahan karat. Aluminium, kuningan, tembaga, silikon, dan magnesium merupakan logam lunak yang dapat digunakan. Salah satu persyaratan untuk logam apa pun adalah memiliki kekerasan 44 HRC atau lebih rendah pada skala Rockwell.

Tembaga -

Tembaga adalah logam yang sangat baik untuk penempaan dingin karena sangat ulet dan mudah dibentuk. Itu dapat dibentuk, ditekuk, atau ditarik dengan sedikit tenaga dan menghasilkan bagian yang tahan korosi dan karat.

Aluminium –

Aluminium merupakan logam non-ferrous yang sangat ringan dengan kepadatan rendah. Ia memiliki suhu leleh 1220° F dan mudah dibentuk serta tahan karat dan korosi.

Baja karbon –

Baja karbon adalah paduan besi dan karbon. Berbagai tingkatan tersebut bergantung pada jumlah karbon yang dicampur dengan besi. Ia memiliki kekuatan dan keuletan yang luar biasa.

Baja tahan karat –

Baja tahan karat telah menjadi salah satu logam yang paling banyak digunakan karena ketahanan terhadap korosi, penampilan, dan kekuatannya. Meskipun istilah baja tahan karat umumnya digunakan untuk menggambarkan baja apa pun yang memiliki karakteristiknya sendiri, baja tahan karat memiliki berbagai tingkatan tergantung pada kandungan paduannya.

Baja yang digunakan untuk penempaan dingin

Baja karbon rendah dengan kandungan karbon 0,1% hingga 0,25%. Penempaan dingin meningkatkan pengerasan regangan pada baja sehingga menghilangkan kebutuhan akan austenitisasi, pendinginan, atau anil.

Logam Cocok untuk Penempaan Dingin

Pertimbangan saat memilih logam:

Hal paling logis dan penting yang dapat Anda lakukan ketika memutuskan logam untuk suatu proyek adalah melakukan penelitian. Setiap jenis logam bereaksi terhadap plastisisasi dan deformasi dengan cara yang berbeda. Logam yang Anda pilih harus sesuai dengan penggunaan akhirnya dan kekuatan yang Anda butuhkan. Jika Anda berkonsultasi dengan ahli penempaan, Anda bisa mendapatkan informasi berharga yang dapat memandu Anda membuat pilihan yang tepat.

Bab Delapan – Aplikasi Penempaan Dingin

Penempaan dingin menghasilkan bentuk dengan ukuran berapa pun dengan tingkat akurasi dimensi dan ketepatan struktural yang tinggi. Efisiensi ekonomi dan kecepatan penempaan dingin menjadikannya alternatif produksi paling populer.

Penempaan dingin memenuhi tuntutan industri modern karena:

• Memaksimalkan penggunaan bahan mentah: Investasi utama untuk setiap operasi adalah bahan mentah. Proses penempaan dingin memiliki limbah yang sangat terbatas. Flash dan trim dapat ditempatkan kembali ke dalam proses pembuatan.
• Mengurangi biaya: Karena suku cadang diproduksi dengan cepat, biaya per unit sangat rendah sehingga produk akhir lebih menguntungkan dan lebih murah untuk diproduksi.
• Menghasilkan suku cadang berkualitas tinggi: Penempaan dingin meningkatkan kekuatan dan daya tahan suku cadang dan produk sehingga menjamin bahwa suku cadang tersebut akan bertahan lebih lama. Struktur dan karakteristik potongan yang dibentuk tidak berubah sehingga menghasilkan akurasi dimensi yang sangat baik.

Aplikasi di mana komponen tempa dingin digunakan:

Mobil –

Kekuatan tinggi, keandalan, kualitas, dan harga cold forging yang terjangkau membuatnya sangat menarik bagi manufaktur mobil. Suku cadang yang ditempa dingin dipasang pada titik tegangan tinggi karena ketahanan guncangannya yang sangat baik. Komponen seperti drive train, poros penggerak, dan struts atau shock ditempa dingin. Diagram di bawah ini merupakan tampilan beberapa bagian undercarriage mobil yang dihasilkan dengan cara cold forging.

Perkakas Tangan dan Perangkat Keras –

Konektor seperti paku, baut, paku keling, dan mur telah diproduksi dengan penempaan dingin selama bertahun-tahun. Toleransi yang rendah dan akurasi dimensi yang sangat baik adalah alasan mengapa produsen perkakas tangan lebih memilih penempaan dingin dibandingkan metode lain seperti permesinan.

Militer –

Militer memiliki ketentuan yang sangat ketat mengenai perangkat keras militer dan memilih penempaan dingin untuk pembuatan selongsong peluru, peluru, dan perangkat keras militer lainnya. Suku cadang memiliki keandalan dan kinerja tinggi selama masa krisis. Toleransi dan kekuatan suku cadang yang rendah menjadikannya sempurna untuk senjata militer.

Produksi Perlengkapan –

Penempaan dingin digunakan untuk produksi roda gigi karena menghilangkan kebutuhan pemotongan dalam pembentukan roda gigi. Roda gigi dapat dibuat dari billet yang berukuran kurang dari 50 mm atau dibentuk menggunakan kawat melingkar. Beberapa anil mungkin diperlukan untuk menghilangkan sisa stres dan pengerasan kerja. Keuntungan penting dari roda gigi cold forged adalah kelancaran dan senyapnya roda gigi tersebut saling bertautan.

Kesimpulan

• Penempaan dingin menghasilkan logam dengan toleransi rendah dan akurasi dimensi tinggi dengan biaya sangat rendah dan volume tinggi.
• Penempaan dingin dengan cepat dan cepat membuat komponen jadi segera tersedia dan lengkap.
• Pabrikan akan menawarkan kepada Anda beragam pilihan proses untuk memproduksi suku cadang yang Anda perlukan secara tepat dan tepat dengan menggunakan peralatan paling mutakhir dan canggih secara teknis.
• Anda akan memiliki beragam logam untuk dipilih untuk penyelesaian proyek Anda mulai dari baja keras dan baja tahan karat hingga tembaga dan aluminium.
• Anda akan menemukan sangat sedikit batasan pada jumlah produk yang dapat Anda hasilkan mulai dari komponen tahan tekanan untuk mobil Anda hingga paku keling, roda gigi, dan peralatan kerja.
• Ketika Anda membandingkan penempaan dingin dan panas, Anda akan menemukan bahwa penempaan dingin membutuhkan waktu lebih sedikit dan menghasilkan suku cadang dan produk yang lebih kuat dan tahan lama.