Penggilingan Logam Tipis Presisi: Pembuatan Hemat Biaya & Terpercaya
Penggilingan — kadang disebut flanging atau press braking — adalah salah satu teknik paling penting dan banyak digunakan dalam pembuatan logam tipis presisi.
Penggilingan logam tipis memungkinkan produsen untuk mengubah potongan logam tipis lurus menjadi komponen berbusur, dan ini dapat jauh lebih hemat biaya daripada las atau menyatukan dua potongan terpisah bersama.
Proses penggilingan biasanya bekerja dengan menggunakan alat penggilingan untuk memberikan gaya pada logam tipis dengan cara yang menyebabkan bereformasi permanen. Namun, ada banyak metode penggilingan dan mesin penggilingan yang berbeda yang dapat digunakan untuk mencapai hasil terbaik. Perhitungan penggilingan yang kompleks memastikan bahwa toleransi sempit dapat terpenuhi.
Artikel ini berfungsi sebagai pengantar ke penggilingan logam tipis, melihat dasar-dasar penggilingan, alat penggilingan umum, jenis penggilingan logam tipis, dan pertimbangan teknis seperti tunjangan penggilingan dan springback.
Apa itu penggilingan logam tipis?
Penggilingan logam tipis adalah teknik logam untuk mengubah potongan datar logam tipis menjadi bentuk V, bentuk U, atau bentuk saluran.
Ini adalah proses manufaktur yang penting dan nyaman, karena menggulung potongan datar logam tipis menjadi bentuk baru jauh lebih murah daripada, misalnya, menggiling bentuk V, U, atau saluran dari workpiece padat, atau mencetaknya di pabrik cetak. Selain itu, penggilingan menghasilkan bagian yang lebih kuat daripada, misalnya, melas dua potongan datar logam tipis bersama menjadi bentuk V.
Banyak jenis penggilingan logam melibatkan penggunaan mesin yang disebut brake, kadang disebut mesin penggilingan atau folder logam tipis. Gaya dapat diberikan secara manual atau dengan, misalnya, hidrolik. Pres hidrolik dapat memberikan gaya tinggi dan oleh karena itu dapat menggulung ketebalan logam yang lebih besar.
Alat penggilingan logam tipis
Alat penggilingan logam tipis yang paling penting adalah brake, yang tersedia dalam beberapa bentuk berbeda:
- Sebuah cornice brake adalah mesin penggilingan sederhana — dan brake logam tipis yang paling banyak digunakan dalam manufaktur — yang mem clamp potongan logam tipis ke permukaan datar, lalu, melalui gerakan daun penggilingan yang dapat dipindah, menggunakan gaya untuk membuat lipatan lurus atau lipatan sederhana.
- Sebuah press brake adalah mesin penggilingan yang menggunakan puncak yang bergerak dan die yang sesuai. Selama operasi penggilingan, logam tipis diletakkan pada die dan puncak dipindahkan dengan gaya ke dalam logam, memaksa masuk ke opening die. Tergantung pada bentuk die, press brake dapat digunakan untuk membuat lipatan V, lipatan U, dan bentuk lainnya.
- Sebuah box-and-pan brake (juga dikenal sebagai finger brake) adalah jenis brake logam tipis lain yang menggunakan barisan jari-jari logam “jari” untuk membuat banyak garis lipatan. Seperti namanya menunjukkan, box-and-pan brake sering digunakan untuk membuat kotak ukuran kustom.
- Sebuah bar folder adalah mesin penggilingan kecil dan sederhana dengan satu gangan yang mem clamp logam tipis dan menggulungnya dalam satu gerakan.
Jenis penggilingan logam tipis
Ada berbagai jenis penggilingan yang digunakan untuk mencapai lipatan yang berbeda dengan cara yang berbeda. Tiga metode penggilingan ini (air bending, bottoming, dan coining) menggunakan press brake, sementara yang lainnya menggunakan berbagai mesin untuk mencapai lipatan yang diinginkan.
Air bending
Air bending adalah metode penggilingan press brake di mana puncak memaksa logam tipis masuk ke dalam die tetapi tidak sejauh itu menyentuh dinding die.
Metode ini tidak seakurat yang lain, tetapi sangat fleksibel: dapat digunakan untuk membuat lipatan V, U, dan bentuk lainnya. Ini sebagian karena geometri die tidak perlu sesuai tepat dengan lipatan logam tipis yang diinginkan, karena tidak ada kontak yang dibuat antara kedua permukaan.
Bottoming
Bottoming adalah metode penggilingan press brake lainnya. Selama proses bottoming, puncak memaksa logam tipis sepenuhnya masuk ke dalam die, menciptakan lipatan yang sesuai dengan geometri bagian dalam die. Digunakan untuk membuat lipatan berbentuk V.
Coining
Coining adalah jenis penggilingan press brake yang lebih mahal di mana puncak diturunkan dengan gaya jauh lebih besar pada logam tipis dan ke dalam die, menciptakan bereformasi permanen dengan springback yang sangat sedikit. (Berarti logam tidak kembali lipat setelah puncak ditarik kembali.)
Folding
Folding dapat dilakukan pada mesin seperti cornice brake atau bar folder. Logam tipis di clamp sebelum balok clamp naik untuk menggulung logam di sekitar profil. Folding mencapai lipatan berbentuk V dan memungkinkan sudut lipatan positif atau negatif.
Wiping
Wiping (atau edge bending atau wipe bending) adalah metode penggilingan lain yang cocok untuk mesin seperti cornice brakes dan bar folders (dan dalam beberapa kasus press brakes). Ini lebih cepat daripada folding tetapi dapat menyebabkan lebih banyak kerusakan pada permukaan logam tipis.
Roll bending
Roll bending mungkin merupakan proses pembentukan logam tipis yang paling unik karena mesin yang digunakan. Sistem roll bending memiliki tiga silinder untuk menggulung logam tipis menjadi busur, dan oleh karena itu berguna untuk pembuatan pipa, tabung, dan bagian bulat lainnya.
Step bending
Step bending — kadang disebut bump bending — adalah cara untuk mendekati lipatan busur halus (seperti yang dihasilkan melalui roll bending) menggunakan press brake. Dengan melakukan beberapa lipatan V kecil berturut-turut, step bending dapat menghasilkan yang terlihat seperti lipatan busur.
Springback dijelaskan
Saat logam tipis digulung menjadi bentuk baru, secara alami kembali sedikit setelah gaya penggilingan dihapus. Ini disebut “springback.”
Springback terjadi karena kekuatan tekanan logam tipis yang digulung. Saat logam tipis digulung, satu sisi ditarik dan diregangkan, sementara sisi lain ditekan; namun, karena materi memiliki kekuatan tekanan yang lebih tinggi dari kekutan tarik, sisi yang ditekan berhasil menahan bereformasi dan mendekompresi dirinya sendiri ketika gaya dihapus.
Springback bukan masalah besar, tetapi berarti produsen harus mengkompensasi springback yang diharapkan dengan menggulung berlebih logam tipis. Jika logam dengan sengaja sedikit digulung berlebih, tingkat springback alami kecil akan menghasilkan sudut yang benar.
Tentu saja, menghitung springback tidaklah sederhana, dan ada beberapa variabel yang mempengaruhi tingkat springback, termasuk jenis dan ketebalan materi. Selain itu, radius dalam yang lebih besar menghasilkan springback yang lebih besar.
Perhitungan dan tunjangan
Saat potongan logam tipis digulung, sisi di luar lipatan meregang, dan dimensinya oleh karena itu berubah. Ini berarti bahwa, misalnya, panjang total dua kaki lipatan berbentuk V akan lebih panjang dari pola datar asli.
Jadi jika dimensi berubah, bagaimana kita merancang bagian dengan akurat, memastikan bahwa itu akan cocok dengan komponen lain? Bagaimana kita memutuskan seberapa panjang potongan datar logam tipis harus? Untuk mengkompensasi perubahan dimensi, kita harus memasukkan tunjangan lipatan: selisih antara panjang logam yang tidak digulung dan jumlah panjang setiap kaki bagian yang sudah digulung selesai.
Perhitungan tunjangan lipatan mempertimbangkan faktor seperti ketebalan logam tipis, radius lipatan, sudut lipatan, dan K-factor (rasio lokasi sumbu netral terhadap ketebalan materi). Tunjangan lipatan yang diperlukan untuk bagian logam tipis dapat dihitung menggunakan kalkulator tunjangan lipatan.
Bahan dan ukuran logam tipis terbaik untuk penggilingan
Beberapa bahan logam tipis lebih baik untuk digulung daripada yang lain. Secara umum, bahan penggilingan terbaik adalah lentur dan tidak rapuh.
Bahan populer untuk penggilingan logam tipis meliputi:
- Baja ringan: dapat digulung pada suhu apa pun.
- Baja spring: dapat digulung setelah annealing.
- Alloy baja 4140: dapat digulung setelah annealing.
- Aluminium 5052: sangat dapat digulung dibandingkan alloy aluminium lainnya.
- Tembaga: sangat dapat digulung.
Bahan yang lebih sulit (meski tidak mustahil) untuk digulung meliputi aluminium 6061, baja karbon, titanium, kuningan, dan perunggu. Stainless steel dapat digulung, dengan seri 300 lebih ductile dari yang lain.
Arah grain
Arah logam tipis grain — arah di mana kristal kecil logam meregang karena penggilingan asli lembaran — mempengaruhi bagaimana itu digulung.
Arah grain membuat logam tipis lebih kuat di satu sumbu dan lebih lemah di sumbu lainnya. Menggulung dengan grain (longitudinal) dapat meningkatkan kemungkinan retak, robek, atau orange peeling; menggulung melawan grain mengurangi kemungkinan masalah ini terjadi.
Tetapi meskipun menggulung melawan grain mengurangi probabilitas patah, itu juga memerlukan gaya yang lebih besar, karena logam tipis lebih kuat. Ini oleh karena itu dapat menghasilkan lebih banyak springback dan memerlukan kompensasi yang lebih besar dalam hal ini.
3ERP adalah ahli prototipe logam tipis dengan tahun pengalaman menggulung materi. Hubungi kami untuk penawaran gratis untuk proyek logam tipis Anda berikutnya.
