Pengertian Die Casting:Proses Pengecoran Logam Yang Presisi

Panduan die casting
 

Die casting adalah proses pengecoran logam di mana cetakan bertekanan, atau “die”, digunakan untuk menghasilkan bagian logam kompleks, atau “coran”, dengan tingkat akurasi dan konsistensi yang tinggi. Biasanya, die casting menggunakan logam non-ferrous (yang tidak mengandung besi), seperti aluminium, seng, magnesium, atau tembaga. Proses ini digunakan di berbagai industri untuk menghasilkan suku cadang yang layak untuk produksi atau penggunaan konsumen akhir. Hal ini mirip dengan cetakan injeksi, yang pada dasarnya menggunakan proses yang sama, kecuali dengan plastik cair dan bukan logam.

Sejarah singkat die casting

Proses pengecoran telah ada selama berabad-abad, dan penggunaannya paling awal diketahui berasal dari Dinasti Han di Tiongkok, saat perunggu digunakan untuk membuat koin, cermin, dan barang dekoratif lainnya.

Proses die casting khususnya mendapatkan popularitas pada paruh pertama tahun 1800an di Eropa dan Amerika Utara, dimana proses ini digunakan untuk memproduksi suku cadang untuk mesin cetak dan mesin industri lainnya. Proses ini semakin disempurnakan pada awal abad ke-20, ketika penggunaan paduan aluminium dan seng memungkinkan produksi suku cadang yang ringan, tahan lama, dan tahan korosi yang sering digunakan untuk aplikasi industri. 

Untuk apa die casting saat ini?

Ketika proses die casting menjadi lebih maju dan serbaguna, proses ini mulai digunakan di lebih banyak industri. Saat ini digunakan di industri berikut dan banyak industri lainnya:

• Otomotif . Die casting digunakan untuk memproduksi komponen mesin, suku cadang transmisi, dan panel bodi.

• Dirgantara . Die casting digunakan untuk memproduksi komponen mesin pesawat, roda pendaratan, dan sistem penting lainnya.

• Barang elektronik konsumen. Die casting digunakan untuk memproduksi casing komputer dan ponsel, badan kamera, dan komponen kelas atas lainnya.

• Medis. Die casting digunakan untuk memproduksi implan, peralatan bedah, dan peralatan medis lainnya.

Bagaimana cara kerja pengecoran mati?

Die-casting biasanya merupakan proses enam langkah. Di sini kita akan melihat setiap tahapan proses die casting.

• Desain cetakan. Langkah pertama dalam proses die casting adalah mendesain cetakan yang terbuat dari logam non-ferrous. Cetakan dirancang sesuai spesifikasi bagian yang diinginkan.

• Persiapan cetakan. Cetakan dibuat dengan mengoleskan pelumas untuk mencegah logam cair menempel padanya. Cetakan kemudian ditutup dan dijepit.

• Menyuntikkan logam cair. Logam cair diinjeksikan ke dalam cetakan dengan tekanan tinggi menggunakan mesin die casting. Tekanan membantu mengisi cetakan sepenuhnya dan menciptakan bagian yang konsisten.

• Pendinginan bagian. Cetakan didinginkan menggunakan sistem pendingin, yang membantu logam cair mengeras dan membentuk cetakan.

• Pengeluaran bagian. Setelah bagian mengeras, cetakan dibuka, dan bagian tersebut dikeluarkan dari cetakan menggunakan pin ejektor.

• Pasca-pemrosesan. Bagian tersebut dibersihkan dan diselesaikan, yang mungkin melibatkan pembuangan bahan berlebih, pemolesan, penerapan lapisan pelindung, atau teknik pasca-pemrosesan lainnya.

Apa kelebihan die casting?

Ada beberapa keuntungan menggunakan die casting untuk memproduksi suatu komponen.

• Tingkat produksi tinggi. Die casting dapat menghasilkan banyak komponen dalam waktu singkat, menjadikannya proses yang efisien untuk produksi massal atau dalam jumlah besar.

• Permukaan akhir yang sangat baik. Cetakan yang digunakan dalam die casting terbuat dari bahan berkualitas tinggi, yang dapat memberikan permukaan akhir berkualitas tinggi pada bagian yang diproduksinya.

• Akurasi dimensi. Die casting dapat menghasilkan komponen dengan akurasi dan konsistensi dimensi tinggi, sehingga ideal untuk komponen yang memerlukan toleransi ketat.

• Fleksibilitas desain. Die casting dapat menghasilkan komponen dengan bentuk kompleks dan dinding tipis, sehingga memungkinkan fleksibilitas desain yang lebih besar.

• Kekuatan dan daya tahan. Komponen die-cast kuat dan tahan lama, sehingga ideal untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan dan daya tahan tinggi.
  

Apa kelemahan die casting?

Berikut ini adalah kerugian menggunakan die casting untuk memproduksi suatu komponen. 

• Biaya perkakas yang tinggi. Biaya pembuatan cetakan yang digunakan dalam die casting bisa jadi tinggi, sehingga kurang ekonomis untuk produksi skala kecil.

• Pilihan bahan terbatas. Karena die casting terutama digunakan untuk logam non-ferrous seperti aluminium dan magnesium, jumlah material yang dapat digunakan secara efektif terbatas.

• Ukuran komponen terbatas. Die casting tidak cocok untuk memproduksi komponen besar, karena ukuran cetakan dibatasi oleh ukuran press yang tersedia.

• Cacat permukaan. Cacat permukaan seperti porositas, retak, dan lengkungan dapat terjadi selama proses die casting, yang dapat mempengaruhi kualitas bagian akhir.

Bagaimana Anda mendesain cetakan untuk die casting?

Saat merancang cetakan untuk digunakan dalam die casting, penting untuk mempertimbangkan faktor-faktor seperti ketebalan dinding, sudut draft, dan penempatan gerbang dan pelari. Anda juga harus mempertimbangkan bahan yang digunakan dan persyaratan khusus untuk kekuatan, daya tahan, atau ketahanan. Berikut beberapa tips mendesain cetakan untuk die casting.

• Draf sudut. Sudut draft diperlukan agar cetakan dapat dikeluarkan dari cetakan tanpa merusaknya. Biasanya, sudut draft satu hingga tiga derajat direkomendasikan.

• Ketebalan dinding. Ketebalan dinding bagian die-cast harus seragam dan sesuai dengan tujuan penggunaan. Bagian yang tebal dapat menyebabkan porositas dan penyusutan, sedangkan bagian yang tipis dapat menyebabkan lengkungan atau distorsi.

• Hindari sudut tajam. Sudut tajam dapat menyebabkan konsentrasi tegangan dan retak, jadi sebaiknya desain bagian dengan tepi membulat.

• Meremehkan. Pemotongan bagian bawah dapat menyebabkan kesulitan dalam mengeluarkan cetakan dari cetakan, sehingga harus diminimalkan atau dihindari.

• Garis perpisahan. Garis perpisahan adalah batas pertemuan kedua bagian cetakan. Penting untuk mendesain garis perpisahan agar tidak mengganggu fitur penting apa pun dari bagian tersebut.

• Desain gerbang. Lokasi dan desain gerbang tempat logam cair dituangkan ke dalam cetakan dapat mempengaruhi kualitas cetakan. Gerbang harus ditempatkan sedemikian rupa sehingga memungkinkan pengisian merata dan turbulensi minimal.

• Penempatan pin ejektor. Pin ejector digunakan untuk mengeluarkan cetakan dari cetakan. Penempatan yang hati-hati akan menghindari kerusakan pada bagian akhir.

• Permukaan akhir. Permukaan akhir cetakan dipengaruhi oleh permukaan akhir cetakan. Permukaan akhir yang halus dapat membantu meminimalkan cacat permukaan dan meningkatkan penampilan suatu komponen.
  

Ingin memulai die casting atau mempelajari prosesnya lebih lanjut? Hubungi tim kami di networkales@protolabs.com untuk mendapatkan saran teknis, harga, dan waktu tunggu.

Pertanyaan umum

Apa itu pengecoran mati?

Die casting adalah proses manufaktur di mana logam cair disuntikkan ke dalam cetakan bertekanan. Bahan tersebut kemudian didinginkan dan dipadatkan hingga membentuk produk akhir.

Apa kelebihan die casting?

Die casting dapat menghasilkan bentuk yang kompleks dengan akurasi tinggi, permukaan halus, dan konsistensi dimensi yang baik. Ini juga cepat, efisien, dan dapat menggunakan berbagai jenis logam.

Apa kelemahan die casting?

Biaya perkakas dan perlengkapan awal untuk die casting bisa jadi tinggi, dan prosesnya tidak cocok untuk semua jenis logam atau produk. Die casting juga menghasilkan lebih banyak limbah dibandingkan proses manufaktur lainnya.

Apa aplikasi umum die casting?

Die casting biasanya digunakan untuk membuat suku cadang mobil, peralatan, perangkat elektronik, mainan, dan produk lainnya.

Apakah die casting mahal?

Die casting bisa jadi mahal, namun bergantung pada faktor-faktor seperti kompleksitas produk, jenis logam yang digunakan, dan volume produksi.

Bagaimana cara mengurangi biaya die casting?

Untuk memangkas biaya dengan die casting, Anda dapat mengoptimalkan desain komponen untuk meminimalkan jumlah material yang digunakan, menggunakan paduan berbiaya lebih rendah, atau meningkatkan volume produksi untuk mendapatkan keuntungan dari skala ekonomi. Analisis DFM komprehensif Jaringan Protolabs membantu mengoptimalkan komponen Anda untuk manufaktur.

Apa perbedaan antara cetakan injeksi dan die casting?

Meskipun prosesnya memiliki kesamaan, die casting biasanya digunakan untuk bahan logam, sedangkan cetakan injeksi digunakan untuk plastik.