Bagaimana ukuran dan arah butir mempengaruhi bagian lembaran logam
Fabrikasi lembaran logam, praktik memanipulasi potongan logam datar menjadi bentuk baru, adalah praktis dan berbiaya rendah solusi untuk membuat suku cadang seperti braket, penutup, dan peralatan dapur. Ini adalah salah satu cara paling efisien untuk membuat produk yang sangat besar dan sederhana yang tidak memiliki fitur yang sangat detail.
Namun, bagian logam lembaran yang berhasil direkayasa lebih rumit daripada yang terlihat, dan salah satu alasan utama kerumitan itu adalah butir . Butir mempengaruhi kekuatan dan fungsi dari lembaran logam, jadi para insinyur harus berhati-hati untuk membuat bagian lembaran logam mereka dengan mempertimbangkan biji-bijian; kegagalan untuk melakukannya dapat mengakibatkan bagian-bagian dengan kelemahan kritis.
Artikel ini membahas dasar-dasar biji-bijian dalam lembaran logam:Apa itu biji-bijian? Bagaimana ukuran butir mempengaruhi bagian lembaran logam? Dan bagaimana arah butir mempengaruhi proses manufaktur dan bagian akhir?
Apa itu fabrikasi lembaran logam?
Manufaktur lembaran logam (atau fabrikasi lembaran logam/prototipe lembaran logam) adalah serangkaian proses manufaktur yang digunakan untuk memotong, mengubah bentuk, dan merakit lembaran logam datar. Lembaran ini — dari bahan seperti aluminium, baja, dan logam lainnya — dibuat menjadi pengukur standar, dan produsen dapat memilih bahan dan pengukur yang sesuai berdasarkan persyaratan produk akhir.
Dalam kebanyakan kasus, beberapa proses berbeda digunakan untuk mengubah lembaran logam standar menjadi produk akhir. Proses pemotongan meliputi meninju, pemotongan laser, pemotongan jet air, dan pemotongan plasma; proses deformasi meliputi bending, stamping, dan berputar; proses perakitan termasuk pengelasan . Menerapkan urutan proses ini dapat mengubah lembaran logam tanpa sifat menjadi bagian yang dapat digunakan seperti sepotong rak.
Lembaran logam adalah proses yang cocok untuk bagian sederhana, besar, atau berdinding tipis seperti panel, braket, rak, penutup, pintu, peralatan, serta peralatan dapur dan kantor.
Apa yang dimaksud dengan butiran dalam lembaran logam?
Seperti kebanyakan bahan padat anorganik, jenis logam yang digunakan dalam pembuatan adalah polikristalin keadaan:padat dan terdiri dari kristal yang sangat kecil atau kristalit dengan berbagai ukuran dan orientasi yang disatukan oleh lapisan tipis padatan amorf. Kristal ini — dan susunannya — terkadang disebut sebagai butir .
Untuk membuat lembaran logam, sebagian besar logam yang tidak berbentuk dan dipanaskan dimasukkan melalui rol, meregangkannya menjadi lembaran dengan ketebalan yang seragam. Proses penggulungan ini memanjangkan berbagai kristal ke arah penggulungan, menciptakan apa yang kita sebut arah butir: kristal sekarang lebih panjang di sepanjang lembaran, dan lebih pendek di sepanjang melintang panjang (lebar) dan melintang pendek (tebal). Kristal memanjang ini memiliki efek penting pada perilaku logam.
Ukuran rata-rata setiap kristal, atau ukuran butir logam , juga mempengaruhi perilaku logam. Ukuran butir dipengaruhi oleh penggulungan lembaran logam tetapi juga dapat diubah dengan cara lain.
Bagaimana arah butir mempengaruhi bagian lembaran logam?
Arah butir merupakan faktor penting untuk dipertimbangkan sebelum proses fabrikasi lembaran logam, terutama sebelum membungkuk , melipat , dan proses deformasi serupa.
Ini karena arah butir membuat lembaran logam lebih kuat di beberapa arah dan lebih lemah di arah lain. Dengan banyak logam, pembengkokan dengan butiran (membujur) dapat meningkatkan kemungkinan retak , merobek , atau kupas jeruk , dan karena itu mungkin lebih baik membungkuk melawan arus untuk mengurangi kemungkinan masalah ini.
Meskipun demikian, menekuk melawan serat membutuhkan kekuatan yang lebih besar, karena lembaran logam lebih kuat, dan dapat menghasilkan lebih banyak pegas kembali — sejauh mana lembaran logam kembali ke sudut aslinya.
Arah butir juga memengaruhi cara produsen mendekati sarang dari bagian lembaran logam. Misalnya, jika produsen bermaksud untuk memotong beberapa bentuk dari satu lembar, mereka harus mempertimbangkan bagaimana orientasi setiap bentuk berhubungan dengan arah butir. Bagaimanapun, mereka harus mencoba memastikan bahwa arah butir konsisten di seluruh bagian sehingga mereka dapat, misalnya, menerapkan gaya yang konsisten selama pembengkokan dan operasi lainnya.
Bagaimana ukuran butir mempengaruhi bagian lembaran logam?
Ukuran butir lembaran logam dapat bervariasi karena berbagai alasan. Jika dipanaskan terlalu lama, misalnya, difusi dapat terjadi melintasi batas butir — ruang antara kristal individu — menghasilkan ukuran butir yang lebih besar.
Hal ini penting untuk mengontrol ukuran butir karena memiliki pengaruh yang signifikan terhadap hasil kekuatan dari lembaran logam. Secara umum, ukuran butir yang lebih kecil akan menghasilkan bagian yang lebih kuat , sedangkan ukuran butir yang lebih besar akan menghasilkan butir yang lebih lemah.
Pengaruh ukuran butir terhadap kekuatan logam dapat dijelaskan dengan batas butir . Batas butir mengganggu gerakan dislokasi dalam logam dan mencegah retak, dan ukuran butir yang lebih kecil meningkatkan jumlah batas butir di area tertentu, menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi.
Ukuran butir ditentukan selama penggulungan lembaran logam, tetapi juga dapat disesuaikan setelahnya melalui annealing atau menormalkan :memanaskan kembali logam sampai tepat di bawah titik rekristalisasinya dan kemudian membiarkannya kembali ke suhu kamar di dalam tungku (annealing) atau didinginkan di udara terbuka (normalisasi).
3ERP tersedia untuk semua proyek pembuatan prototipe lembaran logam. Minta penawaran gratis hari ini dan kirim suku cadang Anda hanya dalam 5-10 hari.
