Die Casting: Manfaat, Kekurangan, dan Wawasan Perbandingan

Die casting adalah salah satu teknik manufaktur paling fleksibel dan inovatif untuk pembuatan bagian logam. Beberapa komponen untuk roda gigi, kunci, mobil dan bagian sepeda motor diproduksi dengan die casting. Jika Anda memilih proses die casting untuk aplikasi Anda, sebaiknya ketahui kelebihan dan kekurangannya terlebih dahulu.

Dalam artikel ini, Anda akan mempelajari secara detail tentang keuntungan dan kerugian die casting. Selain itu, kami akan membandingkannya dengan beberapa teknik manufaktur umum lainnya untuk membantu Anda membuat pilihan terbaik.

Apa Itu Die Casting?

Die casting adalah proses manufaktur yang melibatkan logam dan aloni cair yang dimasukkan ke dalam cetakan baja di bawah kondisi suhu dan tekanan ekstrem untuk menciptakan bentuk yang diinginkan. Proses die casting cukup mirip dengan injeksi plastik. Namun, ini terutama digunakan untuk logam non-besi dengan titik leleh rendah dan fluabilitas tinggi, seperti aluminium, seng, tembaga, magnesium, dan sebagainya.

Ada dua jenis mesin untuk die casting, yaitu mesin die casting kamar panas dan kamar dingin.

Mesin cetak kamar panas memiliki tungku bawaan yang memanaskan logam menjadi keadaan cair sebelum mentransfernya ke cetakan untuk pembentukan, yang dapat mempercepat produksi siklus. Sebaliknya, dalam mesin kamar dingin, pemanasan logam dilakukan di tungku terpisah.

Mesin kamar panas mencetak aloni logam dengan titik leleh rendah seperti seng, tembaga dan timbal. Di sisi lain, mesin kamar dingin disarankan untuk logam dengan suhu titik leleh tinggi dan tahan karat. Oleh karena itu, material yang Anda pilih untuk proses menentukan mesin mana yang akan digunakan.

Kelebihan dan Kekurangan Die Casting

Setelah pemahaman singkat tentang proses die casting, mari kita bahas keuntungan dan kerugiannya. Namun, kami pertama-tama membuat ringkasan sederhana yang ditunjukkan di bawah ini.

5 Keuntungan Teknologi Die Casting

1. Berbentuk Dinding Tipis Kompleks

Die casting aluminium dapat memproduksi komponen berbentuk kompleks dan ringan namun dengan rasio kekuatan terhadap berat yang luar biasa, memberikan kelebihan dibandingkan cetakan logam lainnya dan cetakan investasi. Bagian die casting dengan aloni aluminium dapat memiliki ketebalan hingga 0,5 mm; ketebalan dinding bagian cetak yang terbuat dari seng bahkan dapat rendah hingga 0,3 mm.

2. Properti Mekanik Tinggi

Produk die casting memiliki properti mekanik yang luar biasa. Karena logam cair mengeras di bawah tekanan tinggi, produk tampak halus, padat, dan kristal. Bagian die casting kaku dengan kekerasan dan kekuatan tinggi. Selain itu, mereka memiliki daya tahan yang ditingkatkan dan konduktivitas tinggi.

3. Toleransi Dimensi Tinggi

Die casting menghasilkan bagian dengan daya tahan dan akurasi dimensi tinggi. Bahkan saat berada di kondisi yang keras, bagian mempertahankan akurasi dimensinya seiring waktu. Akibatnya, die casting digunakan dalam pembuatan bagian internal yang kompleks pada mesin yang memerlukan standar presisi dan akurasi tinggi.

Die casting mempertahankan toleransi yang lebih ketat dibandingkan proses cetak lainnya. Artinya, bagian diproduksi dengan variasi minimal. Kelas toleransi tipikal dari die casting adalah IT13~IT15 dalam GB/T 1800-2009. Presisi lebih tinggi dapat mencapai IT10~W 11. Oleh karena itu, akurasi dimensi yang luar biasa dari die casting menghindari kebutuhan akan pemesinan dan meningkatkan pemanfaatan aloni.

4. Permukaan Halus

Bagian die casting memiliki permukaan kristal yang halus dan konsisten. Proses die casting memungkinkan aloni logam cair untuk mengisi cetakan dan menciptakan bentuk yang tepat. Oleh karena itu, selama cetakan dibentuk dengan baik dan proses berada dalam kondisi yang tepat, bagian akan halus dan lembut.

Karena pembuatan bagian yang mulus, ada lebih sedikit kebutuhan untuk melanjutkan operasi pasca-produksi tambahan, kecuali untuk kebutuhan kustom. Selain itu, setelah die casting selesai, produk dapat dikirim untuk pengiriman. Ini dapat mengurangi waktu produksi siklus total.

5. Efektif Biaya untuk Produksi Massal

Karena permukaan die casting seringkali halus dengan fitur mekanik yang luar biasa, bagian die casting seringkali memerlukan lebih sedikit pemesinan. Dalam beberapa kasus, sama sekali tidak ada pemesinan. Akibatnya, ada lebih sedikit kebutuhan untuk membiayai operasi sekunder. Kemampuan die casting untuk mengurangi biaya pasca-produksi membantu memastikan efektivitas biayanya.

Secara menarik, mesin die casting, cetakan, dan peralatan terkait lainnya cukup mahal. Namun, produksi massal membantu dalam distribusi biaya yang lebih baik melalui proses produksi, sehingga membuat proses die casting ekonomis.

5 Kekurangan Teknologi Die Casting

1. Mudah Menghasilkan Porositas

Dalam proses die casting, logam cair dengan cepat mengisi ruang cetakan pada kecepatan tinggi, tetapi ruang tersebut tidak memiliki permeabilitas gas. Akibatnya, gelembung gas yang mempengaruhi integritas struktur bagian yang dibuat cenderung terjebak dalam cetakan.

Kehadiran rongga gas dalam die casting akan mempengaruhi bagian tersebut saat berada di kondisi keras, seperti pengeringan dengan perawatan panas. Selain itu, bagian tersebut rentan terhadap kesulitan pemesinan. Oleh karena itu, toleransi pemesinan bagian harus dijaga minimal. Jika tidak, lapisan keras di permukaan die casting akan dihapus, sehingga membuka permukaan.

2. Biasanya Hanya Mendukung Logam Non-Besi

Secara umum, die casting sempurna untuk logam non-besi dengan titik leleh lebih rendah dibandingkan aloni logam besi. Namun, proses ini mendukung aloni besi seperti besi dan baja. Logam besi memiliki titik leleh sangat tinggi dan daya tahan karat rendah, yang menyebabkan umur cetakan rendah. Oleh karena itu, produsen selalu memilih aloni logam non-besi untuk die casting.

Selain itu, pencetakan logam besi datang dengan banyak kompleksitas dan beberapa komplikasi yang tidak terduga. Akibatnya, produsen tetap menggunakan logam non-besi saja untuk operasi die casting.

3. Tidak Cocok untuk Produksi Volume Rendah

Die casting bukan pilihan praktis untuk produksi volume rendah, karena biaya tooling mesin die casting dan pemeliharaan cukup mahal. Oleh karena itu, proses ini mahal dan tampak kompleks untuk produksi skala kecil.

Namun, produksi skala besar menjadi efektif biaya karena biaya didistribusikan dengan baik pada banyak item yang dihasilkan. Pemasok tidak merekomendasikan layanan die casting untuk proyek skala rendah, karena proses tampak lebih mahal dibandingkan metode produksi lainnya.

4. Umur Cetakan Rendah

Logam dan aloni dengan titik leleh tinggi menanggulangi efektivitas cetakan baja. Logam ini, seperti tembaga, memiliki persyaratan luas untuk menahan deformasi termal. Keberadaan berkelanjutan aloni dengan titik leleh tinggi memberatkan cetakan cetakan, sehingga mengurangi daya tahannya.

5. Investasi Modal Besar

Berbeda dengan proses cetakan lainnya, mesin cetak, cetakan, dan peralatan terkait lainnya untuk die casting mahal. Tanpa peralatan penting, tidak mungkin untuk melakukan die casting. Meskipun material murah seperti seng digunakan untuk menghemat biaya, proses produksi secara keseluruhan masih mahal. Satu-satunya saat die casting menjadi efektif biaya adalah dalam produksi volume besar.

Kelebihan Die Casting: Perbandingan dengan Proses Manufaktur Lainnya

Kami telah membahas kelebihan dan kekurangan die casting. Kemudian, mari bandingkan die casting dengan beberapa teknik manufaktur umum lainnya, menunjukkan mengapa itu adalah proses manufaktur yang penting dalam industri.

Die Casting vs Sand Casting

Membuat perbandingan antara die casting dan sand casting, die casting terbukti menjadi proses manufaktur yang unggul. Berikut adalah kriteria di mana die casting terbukti menjadi teknik yang lebih baik daripada sand casting.

• Die casting memerlukan lebih sedikit pemesinan dan operasi finishing lainnya.
• Die casting memiliki toleransi dimensi yang lebih baik dan efisiensi produksi yang lebih tinggi.
• Porositas umum pada baik die casting maupun sand casting. Namun, ada pencegahan untuk mencegahnya dalam die casting, tetapi hampir mustahil dalam sand casting.
• Properti permukaan yang lebih baik.
• Memerlukan kurang tenaga kerja.
• Die casting menggunakan cetakan baja, sand cast menggunakan cetakan pasir.
• Sand casting tidak cocok untuk memproduksi komponen berdinding tipis, sedangkan die casting cocok.

Die Casting vs Injection Molding

Dibandingkan dengan injeksi plastik, die casting juga tampaknya memiliki kelebihan. Berikut adalah keuntungan die casting dibandingkan injeksi plastik.

• Produk die casting memiliki properti mekanik yang lebih baik. Mereka lebih kuat, lebih keras, lebih tahan, dan dengan resistensi termal yang lebih besar.
• Die casting memiliki stabilitas dimensi yang lebih besar. Oleh karena itu, lebih ideal untuk bagian yang memerlukan presisi dan akurasi tinggi.
• Produk plastik mungkin rentan terhadap radiasi ultravioleta, tidak seperti die casting.
• Produk die casting lebih tahan lama dan dapat lebih baik menahan stres, cuaca, dan situasi beban berat.
• Die casting memiliki siklus produksi yang lebih cepat. Oleh karena itu, produsen dapat memproduksi volume besar bagian dalam waktu yang lebih singkat.

Die Casting vs Over Forging

Forging melibatkan pembentukan logam di bawah gaya kompresi ekstrem. Namun, die casting terbukti unggul dibandingkan forging dalam hal berikut:

• Die casting dapat lebih baik memproduksi bentuk dan geometri kompleks.
• Memiliki stabilitas dimensi yang lebih besar.
• Produksi komponen berdinding tipis adalah masalah dengan forging.
• Tooling lebih murah dalam die casting.

Pilih RapidDirect untuk Bagian Die Casting Anda

Dari artikel ini, Anda mungkin sekarang memiliki pengetahuan luas tentang kelebihan dan kekurangan die casting. Anda tahu die casting adalah proses manufaktur terbaik untuk produksi volume besar dan bagian dengan akurasi dimensi tinggi.

Butuh layanan die casting yang efektif biaya? Penyedia layanan die casting online terkemuka – RapidDirect, adalah untuk Anda.

Kami adalah perusahaan bersertifikat ISO 90001:2015. Oleh karena itu, kami menjamin semua layanan kami adalah salah satu terbaik di industri. Selain itu, kami memiliki teknisi terkemuka dan terampil yang sangat berpengetahuan dan berpengalaman dalam die casting dan teknologi terkait lainnya.

Selain itu, kami menyediakan berbagai material padat yang paling sesuai dengan kebutuhan kustom Anda. Demikian pula, kami menyediakan beberapa opsi finishing permukaan untuk membantu meningkatkan fitur bagian die casting. Juga, kami memiliki ahli dan profesional yang memberikan saran tentang cara terbaik untuk melakukan pesanan Anda.

Selain itu, kami memiliki platform penawaran manufaktur online yang memungkinkan Anda untuk mendapatkan penawaran cepat dan hemat biaya untuk bagian die casting Anda dan analisis DfM gratis. Anda juga dapat memantau setiap tahap produksi setelah melakukan pesanan di platform digital kami.

FAQs

Porositas adalah defek utama dalam die casting. Berikut adalah cara untuk mengurangi porositas dalam die casting.
a. Terapkan pengendalian kualitas yang ketat pada setiap tahap produksi.
b. Gunakan aditif yang akan membantu merilis beberapa gas terlarut saat meleleh.
c. Beri pelumas pada cetakan setelah setiap cetakan – ini mengurangi kecenderungan porositas.
d. Cobalah untuk menciptakan vakum di dalam ruang cetakan saat pencetakan.
e. Desain cetakan dengan baik untuk aliran dan alur logam cair yang mudah.

Untuk meminimalkan biaya tooling die casting, panduan di bawah ini akan berguna.
a. Cobalah untuk menyederhanakan desain. Terlalu banyak detail rumit cenderung meningkatkan biaya. Oleh karena itu, lebih baik untuk menghapus detail rumit yang tidak penting untuk integritas struktural dan kinerja keseluruhan bagian.
b. Meskipun die casting dapat dengan mudah memproduksi komponen berdinding tipis, mengurangi atau menghindarinya lebih baik. Karena dinding tipis ini sering memerlukan pemesinan; sehingga mereka menarik biaya pembuatan tambahan.
c. Hindari toleransi yang tidak perlu. Terlalu banyak persyaratan presisi mengakibatkan peningkatan biaya tooling.
d. Cobalah untuk menghindari fitur dan undercut yang sulit diakses dengan mesin CNC 3 atau 4 sumbu.

Metal injection molding (MIM) dan die casting adalah teknik manufaktur yang serupa. Keduanya menggunakan logam dan aloni dalam pembuatan bagian. Perbedaan utama adalah jenis logam yang digunakan dalam setiap metode. Die casting sebagian besar menggunakan aluminium dan logam non-besi lainnya. Sebaliknya, metal injection molding menggunakan baja, besi, nikel, dan aloni MIM lainnya.