Bagan Kekuatan Logam:Inilah Yang Harus Diketahui Setiap Desainer Produk
Apa logam (atau paduan logam) yang ideal untuk proyek saya?
Desainer produk biasanya menanyakan pertanyaan ini selama fase pengembangan produk. Dan meskipun banyak faktor yang berkontribusi pada keberhasilan paduan logam untuk proyek pengembangan produk, sifat mekanik paduan (seperti kekuatan logam) adalah yang teratas.
Kekuatan logam menggambarkan kemampuan logam untuk menahan deformasi (dan kegagalan) di bawah aksi gaya yang berbeda (atau kondisi pembebanan). Namun, ada berbagai jenis kekuatan logam dan beberapa metrik yang dapat digunakan untuk mengukurnya. Di sini, kami membahas semua yang perlu Anda ketahui tentang kekuatan logam dan grafik kekuatan logam.
Memahami Berbagai Kondisi Pemuatan
Untuk memahami apa yang dimaksud dengan kekuatan logam, pertama-tama kita perlu membahas bagaimana bahan bereaksi terhadap pembebanan karena gaya atau gerakan yang diterapkan. Gambar 1 adalah ilustrasi batang tipikal yang mengalami jenis pembebanan mendasar yang berbeda.
Gambar 1:Jenis kondisi pemuatan dasar
Dalam pembebanan tekan, dua gaya yang sama cenderung mendorong batang dalam arah yang berlawanan, menyebabkan batang menjadi padat. Seperti pembebanan tekan, pembebanan tarik juga memiliki dua gaya yang bekerja dalam arah yang berlawanan. Namun, gaya pada beban tarik cenderung menarik batang.
Beban lentur terjadi ketika dua gaya (dengan arah yang sama) bekerja pada batang pada jarak tertentu. Sebaliknya, fitur pembebanan geser menerapkan gaya coplanar dengan penampang batangㅡyang berarti gaya tersebut bekerja bersinggungan dengan sumbu pembebanan konvensional.
Terlepas dari jenis pembebanan yang bekerja pada batang ini, efek gaya eksternal ini pada batang ini dapat diperkirakan dengan menggunakan dua parameter utama, yaitu tegangan dan regangan.
Apa itu Stres dan Ketegangan?
Plot tegangan rekayasa Von Mises dari batang penghubung mesin pada gambar teknik
Tegangan adalah besarnya gaya luar yang bekerja pada luas penampang suatu benda. Sebaliknya, regangan menggambarkan jumlah deformasi yang dialami benda dalam arah gaya tersebut.
Lihatlah dengan cara ini. Katakanlah Anda menerapkan besarnya gaya tarik yang telah ditentukan pada penampang melingkar dari batang aluminium. Dalam skenario seperti itu, Anda membuat batang mengalami tegangan tarik dan menyebabkan gaya internal di antara partikel batang. Akibatnya, gaya internal ini menyebabkan partikel batang secara bertahap meregang, dan berubah bentukㅡyang menggambarkan regangan.
Dengan asumsi Anda terus meningkatkan gaya tarik (atau stres), Anda akan melihat bahwa jumlah deformasi meningkat sampai material akhirnya gagal atau pecah. Perilaku batang sebelum gagal tergantung pada berbagai jenis kekuatan logam yang dimilikinya.
Apa Jenis Kekuatannya?
Gambar 2 adalah representasi grafis yang menunjukkan bagaimana bagian logam akan bereaksi terhadap tegangan tarik sebelum gagal.
Gambar 2:Representasi grafis tegangan-regangan
1. Kekuatan Hasil
Kekuatan luluh mengacu pada kekuatan maksimum yang dapat ditahan logam sebelum deformasi plastisㅡyang berarti perubahan permanen dalam bentuk logam tanpa patah.
2. Kekuatan Tarik Tertinggi
Kekuatan tarik pamungkas (juga disebut kekuatan tarik) adalah tegangan tarik maksimum yang dapat ditahan logam sebelum gagal (atau patah). Anda dapat mengevaluasi kekuatan tarik logam menggunakan mesin uji tarik.
Mesin uji tarik memiliki dua pegangan baji yang menahan potongan logam dengan kuat di kedua ujungnya. Mesin perlahan menarik memanjang pada potongan selama proses pengujian sampai potongan patah. Jumlah gaya tarik (atau tegangan) yang diterapkan pada logam dan perpanjangan diukur selama pengujian untuk menentukan hasil potongan logam dan kekuatan tarik ultimat.
Gambar 3:Mesin uji tarik
Tabel 1 menyajikan kekuatan luluh dan kekuatan tarik dari berbagai logam biasa yang mungkin Anda pertimbangkan untuk proyek pengembangan produk Anda. Nilai ini ditentukan dari serangkaian uji tarik pada logam yang berbeda.
Tabel 1:Grafik Kekuatan Logam
Namun kekuatan logam tidak terbatas pada kekuatan luluh dan tarik.
Jenis Kekuatan Logam Lainnya
Kekuatan tekan :menggambarkan tegangan tekan maksimum yang dapat ditahan oleh suatu bagian sebelum gagal atau patah. Anda dapat mengevaluasi kuat tekan menggunakan mesin uji tekan, yang sangat mirip dengan alat uji tarik kecuali bahwa alat uji tekan memampatkan bagian tersebut.
Kekuatan benturan :menggambarkan kemampuan logam untuk menahan beban tajam tiba-tiba tanpa patah (atau kegagalan). Biasanya dinyatakan dalam jumlah energi yang dapat diserap material sebelum patah dan dapat ditentukan dengan menggunakan mesin uji benturan.
Gambar 4:Mesin uji dampak
Mesin uji impak memiliki pendulum yang memukul sepotong logam dengan kekuatan yang telah ditentukan sampai patah. Jumlah energi yang dapat ditahan logam sebelum gagal ditentukan sebagai kekuatan tumbukan logam.
Kekuatan geser:menggambarkan beban geser maksimum yang dapat ditahan logam sebelum gagal dalam geser.
Posting Terkait:Apa Logam Terbaik untuk Pemesinan? Berikut adalah 5 Pilihan
Memilih Logam Ideal untuk Komponen Anda:Gensun Dapat Membantu
Sekarang setelah Anda memahami apa yang dimaksud dengan kekuatan logam, Anda akan setuju bahwa memilih logam yang mampu menahan berbagai kondisi pemuatan yang akan dialami produk Anda (atau bagian) adalah penting. Namun, selain memilih logam yang ideal, Anda juga harus memastikan bahwa bagian logam Anda dikerjakan secara akurat dan tepat menggunakan teknologi manufaktur tercanggih.
Gensun Precision Precision adalah penyedia layanan permesinan CNC terkemuka di Asia. Tim insinyur, masinis, dan pakar kontrol kualitas kami bekerja sama dengan Anda untuk memilih logam yang ideal untuk produk Anda sebelum membuat suku cadang secara akurat dan tepat.
Pelajari lebih lanjut tentang layanan permesinan CNC kami.
