Manufaktur Near-Net-Shape: Hemat Biaya, Waktu, dan Kurangi Limbah

Bagaimana manufaktur near net shape menghemat waktu dan uang?

Objek logam yang diproduksi dibuat melalui casting, forging, atau machining, kadang-kadang menciptakan limbah. Near net shape manufacturing bertujuan untuk menghasilkan item atau bagian seDe dekat bentuk akhir mungkin, mengurangi limbah, menghemat waktu dan uang, dan menciptakan dampak lingkungan yang lebih kecil melalui permintaan energi dan sumber daya yang berkurang.

Apa itu near net shape manufacturing?

Near net shape manufacturing adalah praktik merencanakan proses produksi Anda untuk membuat objek seDe dekat bentuk akhir mungkin, mengurangi waktu yang diperlukan untuk menghasilkan item yang selesai.

Apa itu casting?

Casting biasanya adalah langkah pertama dalam near net shape manufacturing. Casting melibatkan mencurahkan logam panas ke dalam cetakan yang telah dibentuk untuk membentuk produk yang dekat bentuk akhir. Sebagian besar pabrik tuang menggunakan sand casting untuk membuat cetakan logam. Sand casting menggunakan cetakan pasir untuk membentuk logam panas menjadi objek. Sand casting pertama kali digunakan sekitar 1300 C.E. selama Dinasti Shang, dinasti penguasa paling awal China.

Investment casting (kadang-kadang disebut precision atau lost wax casting) menghasilkan lebih sedikit limbah daripada sand casting, menghasilkan objek yang lebih dekat near net shape. Investment casting berasal 6000 tahun yang lalu dan secara historis digunakan untuk menciptakan patung dan perhiasan yang rumit. Meskipun menghasilkan produk yang lebih dekat near net shape daripada sand casting, investment casting adalah proses yang lebih kompleks dan intensif tenaga kerja, yang dapat mengarah pada biaya produksi keseluruhan yang lebih tinggi, tergantung pada proyek.

Apa itu casting shrinkage?

Prinsip yang sama yang Anda pelajari di fisika SMA – panas melebar, dingin menyusut – juga berlaku untuk manufaktur logam. Logam melebar saat dipanaskan dan menyusut saat didinginkan, proses yang dikenal sebagai thermal expansion.

Efek thermal expansion selama proses casting dapat mengakibatkan defek produk, seperti rongga penyusutan, karena casting shrinkage. Pabrik tuang menggunakan riser, reservoir logam cair tambahan yang dibuat ke dalam cetakan casting, untuk mengurangi penyusutan dan mencegah rongga terbentuk di dalam casting yang pendingin. Material insulated, dikenal sebagai “hot toppings” membantu menjaga riser tetap panas sementara logam dalam cetakan membeku. Riser harus dihapus dari produk akhir, menciptakan limbah logam.

Shrinkage allowances

Logam bereaksi secara berbeda terhadap thermal expansion tergantung pada elemen dan komposisi mereka, tetapi penyusutan juga dapat dipengaruhi oleh desain cetakan. Ini adalah allowance penyusutan yang umum selama proses casting:

Pilihan logam oleh karena itu dapat mempengaruhi near net shape dari objek logam cetak.

Apa itu machining?

Machining adalah proses mengukir, memotong, menggosok, bor, atau membor produk logam ke dalam bentuk akhirnya. Seperti mengukir batu atau mengukir kayu, machining membentuk logam dengan menghapus material berlebihan. Near net shape production biasanya dimulai dengan casting, karena machining bentuk logam dari awal akan menciptakan terlalu banyak limbah untuk praktis. Machining adalah langkah finishing yang penting dalam menghasilkan produk logam, memastikan produk akhir halus, dibentuk secara halus, dan siap untuk tujuannya. Near net production bertujuan untuk machining sebanyak mungkin.

Apa itu forging?

Forging membentuk logam melalui tekanan kompresif, seperti memukul, meremukkan, atau menggiling. Metode forging dapat mencakup forging panas dan dingin. Contoh terbaik dari foring adalah gambar klasik dari seorang pande besi tua menggunakan palu dan tang untuk memukul sepatu kuda panas di atas besi sisik. Hari ini, sebagian besar forging dilakukan pada skala industri menggunakan mesin press besar. Forging industri memerlukan machining untuk finishing, tetapi pekerjaan sedang dilakukan untuk mengembangkan mesin forging yang dapat membentuk dan memberikan produk dekat-selesai, mengurangi atau bahkan menghilangkan kebutuhan machining. Metode forging mencakup drop, roll, press, open dan closed die forging, dan precision forging. Friction welding adalah teknik forging lain yang menggunakan gerakan dan panas yang dihasilkan gaya untuk menghasilkan gabungan logam forged.

Apa itu 3D printing?

3D printing adalah teknologi near net yang menjanjikan. 3D printing industri disebut additive manufacturing (atau additive layer manufacturing). Additive manufacturing menggunakan komputer untuk mengarahkan berlapisnya material untuk secara presisi menghasilkan objek yang telah dirancang sebelumnya dengan sangat sedikit limbah. Material diterapkan berlapis berlapis untuk menghasilkan komponen detail dan produk. Additive manufacturing cukup fleksibel untuk memungkinkan komponen dan produk yang dapat disesuaikan, termasuk bagian yang disesuaikan untuk alat dengar individu dan sepatu individual. Additive manufacturing memainkan peran yang meningkat dalam menciptakan bagian kustom dan komponen untuk sektor transportasi, penerbangan luar angkasa dan energi.

Artikel Terkait:

• 3D Printing
• What is Sand Casting?
• What is a casting pattern?
• Life of a Casting: Take a Foundry Tour