Pengecoran Logam dan Hidroforming: Alternatif Hemat Biaya terhadap Stempel Konvensional
Apakah jumlah bagian Anda terlalu sedikit untuk matriks forming? Apakah Anda hanya memerlukan prototipe? Berikut dua alternatif terhadap stempel dan stempel tarik dalam yang layak diperhatikan: pengecoran logam dan hidroforming.
Bagian yang berbentuk seperti topi topi, mangkuk dan kerucut roket cukup mudah untuk dibuat, tetapi memproduksi jumlah besar biasanya berarti berinvestasi dalam matriks forming. Ini dapat menambahkan biaya signifikan pada proyek yang mungkin hanya memerlukan sejumlah bagian—dan minggu atau bulan ke waktu produksi lead time.
Berita baiknya ada opsi: Hidroforming dan pengecoran logam adalah proses pemrosesan matang dan dapat diprediksi, meskipun umumnya tidak dipahami dengan baik.
Kedua pendekatan pengerjaan logam ini mampu bersaing pada pekerjaan volume rendah yang sebaliknya memerlukan tooling khusus dan menghasilkan bagian yang mungkin tidak praktis untuk diproduksi. Berikut ini yang perlu Anda ketahui tentang pengecoran logam dan hidroforming.
Apa itu Pengecoran Logam dalam Manufaktur?
Bagi pemroses yang memberikan penawaran pada bagian yang mirip dengan mangkuk dan topi topi dan ingin tahu bagaimana bagian tersebut dibuat, ini untuk Anda. Pengecoran logam bekerja dengan memaksa lembar logam dengan lembut melalui mandrel yang diproses dengan bentuk dan ukuran yang sama dengan interior pekerjaan yang diinginkan.
Ini biasanya proses “dingin” yang membantu mengalir ke area sempit dan di sekitar sudut atau di mana work hardening menjadi masalah. Perhatikan: Lampu pelap mungkin digunakan untuk membuat logam lebih lentur.
Setiap logam duktile cocok untuk pengecoran logam, termasuk aluminium, tembaga, kuningan, baja karbon dan stainless, dan superalloy, seperti titanium dan Inconel.
Jika Anda ingin membuat lonceng stainless steel, misalnya, Anda akan memasang mandrel berbentuk lonceng pada poros bubut. Mandrel dapat terbuat dari kayu, plastik keras atau logam untuk pekerjaan volume lebih tinggi.
Cakram sedikit lebih besar dari panjang maksimum permukaan luar lonceng diperlukan dan cukup tipis—kira-kira 1/8 inci, tergantung pada ukuran lonceng. Beberapa bengkel spesialisasi menyarankan bahan hingga 1 inci atau lebih tebal dapat dipegang.
Lihat pengecoran logam dalam tindakan. Sumber: Good Machine
Cakram kemudian ditempatkan di ujung mandrel dan dicekik terhadapnya dengan tekanan putar yang mirip dengan pusat live yang dipasang di tailstock. Setelah poros bubut dihidupkan, alat yang disebut “sendok” digunakan untuk memberikan tekanan, secara bertahap memaksa logam ke bentuk yang diinginkan.
Ini seringkali proses manual. Para pengrajin telah memproses bagian logam selama ada bubut dan lengan kuat. Namun, mesin pengecoran CNC juga tersedia yang menawarkan akurasi dan produktivitas yang lebih besar. Dalam hal ini, alat jenis roller akan digunakan.
Ada sangat sedikit limbah dengan pengecoran logam.
Dalam contoh lonceng, sisa yang satu-satunya adalah cincin sempit di sekitar dasar lonceng yang dipotong setelah forming. Tebal dinding seragam dengan akurasi +/-0,015 inci mungkin dengan CNC, seperti finishing cermin, asalkan sendok atau alat roller jenis burnishing digunakan. Jika tidak, beberapa tanda alat mungkin terlihat.
Apakah Anda memerlukan jawaban pertanyaan teknis? Tanya Tim Teknik Logam MSC di forum.
Apa itu Hidroforming dalam Manufaktur?
Hidroforming memiliki beberapa kesamaan dengan pengecoran logam, tetapi mekanisme perpindahan cukup berbeda. Misalnya, cakram sedikit lebih besar dari pekerjaan selesai digunakan sebagai titik awal.
Ini tidak perlu bulat—hidroforming dapat menghasilkan poligon dan pekerjaan berbentuk tidak teratur, asalkan sudut dibulatkan. Berbagai macam logam duktile dapat dibentuk, mirip dengan pengecoran logam; namun, hidroforming cenderung mendukung bahan gage lebih tipis dan geometri bagian yang lebih kompleks.
Ada mandrel yang terlibat, tetapi tidak berputar dan tidak ada perlu sendok atau alat roller. Sebaliknya, mandrel ditempatkan pada dasar mesin yang terlihat seperti press forming lainnya. Dalam hal ini, pikirkan mandrel sebagai punch jantan.
Perhatikan: Anda dapat menggunakan beberapa mandrel sekaligus, termasuk yang dengan bentuk yang berbeda. Perbedaannya adalah kehadiran kantung elastomer yang bertindak sebagai matriks.
Lihat hidroforming dalam tindakan. Sumber: Jones Metal Products
Teknik Hidroforming: Fluid Cell Forming
Ada berbagai teknik hidroforming termasuk fluid cell hydroforming, tube hydroforming, deep draw hydroforming dan lainnya. Semua bergantung pada tekanan hidrolik, tetapi beberapa memungkinkan penggunaan mandrel betina seperti dalam pengecoran logam. Jenis lain menggunakan mekanisme untuk merapat tepi bahan untuk mencegah kerutan, dan beberapa memindahkan mandrel daripada kantung.
Untuk mengilustrasikan hidroforming dalam tindakan, mari kita lihat fluid cell hydroforming.
Setelah cakram pekerjaan ditempatkan di atas mandrel, ram turun ke tempat, menutup ruang kerja, dan ribuan pon tekanan hidrolik diberikan. Ini memaksa kantung terhadap bahan dan membentuknya pada bentuk jantan di bawah.
Pikirkan seperti proses deep-drawing. Mungkin merupakan oversimplifikasi, tetapi ini proses yang kompleks—dan mungkin melibatkan lebih banyak langkah tergantung pada teknik hidroforming yang digunakan.
Perlu lebih banyak sumbu untuk memproduksi lebih banyak bagian? Pelajari bagaimana. Baca "Is It Time to Embrace High-Performance Machining?”
Apa Manfaat Pengecoran Logam dan Hidroforming?
Pengecoran logam dan hidroforming adalah alternatif yang luar biasa terhadap deep drawing tradisional karena investasi tooling adalah pecahan yang lebih kecil dari proses forming tradisional. Waktu setup juga lebih singkat, dan fleksibilitas meningkat.
Teknologi ini juga dapat bersaing dalam skenario volume lebih tinggi—terutama dalam hidroforming. Ini banyak digunakan di industri penerbangan dan otomotif untuk berbagai komponen produksi kompleks.
Keterbantahan atau keuntungan apa yang Anda temukan dalam deep draw stamping? Apakah Anda mengevaluasi pengecoran atau hidroforming? Bicara dengan rekan Anda di forum logam. [pendaftaran diperlukan]
