Aluminum Die Casting Dijelaskan: Manufaktur Bagian Presisi

Diperbarui Terakhir pada 28 April 2022

Ada banyak metode yang digunakan selama berabad-abad untuk pencetakan logam. Beberapa metode ini berusia lebih dari 5000 tahun. Salah satu metode paling modern dan efektif adalah cetak tekan (die casting).

Cetak tekan adalah metode pencetakan logam yang melibatkan penuangan logam cair ke dalam rongga cetakan sehingga mengeras dan mengambil bentuk cetakan. Teknik pembentukan logam ini memungkinkan keberagaman ukuran dan bentuk bagian, bahkan untuk bentuk kompleks dengan rongga internal atau bagian hollow.

Pencetakan tidak spesifik untuk logam, juga dapat digunakan untuk bahan non-logam seperti kaca, keramik, dan plastik. Sebagian besar cetakan logam terbuat dari logam non-ferusi seperti seng, aluminium, tembaga, magnesium, dan timbal. Artikel ini membahas detail dan keuntungan cetak tekan aluminium untuk membantu Anda memilih bahan terbaik untuk produksi bagian aluminium yang diinginkan.

Cetak tekan aluminium adalah salah satu metode yang paling banyak digunakan di setiap industri utama untuk membuat komponen penerbangan dan pesawat, komponen elektronik dan komponen kendaraan, dll. Mari kita pelajari lebih lanjut bagaimana cetak tekan aluminium bekerja.

Apa Itu Cetak Tekan Aluminium?

Cetak Tekan Aluminium adalah metode untuk membuat bagian aluminium yang bertekstur atau halus, dan memiliki finishing permukaan yang baik serta stabilitas dimensi yang tinggi. Alasan aluminium digunakan untuk pencetakan logam adalah sebagai berikut:

• Ringan dan sangat stabil untuk bentuk kompleks dan dinding tipis.
• Mempunyai konduktivitas termal dan listrik yang tinggi.
• Mempunyai resistensi korosi yang baik.
• Mempertahankan kekuatannya pada suhu sangat tinggi.

Dari dua tipe dasar peralatan dan mesin cetak tekan; mesin cetak tekan kamera panas dan mesin cetak tekan kamera dingin, cetakan aluminium diproses dalam mesin kamera dingin. Karena retensi kekuatan alia aluminium bahkan pada suhu sangat tinggi, ini membutuhkan tekanan tinggi.

Oleh karena itu, logam cair dilelehkan dalam tungku terpisah sebelum dikirim ke mesin kamera dingin. Mesin kemudian mendorong logam cair ke dalam cetakan menggunakan pleser bertekanan.

Bagaimana Cetak Tekan Aluminium Bekerja?

Seperti proses cetak tekan tipikal lainnya, cetak tekan aluminium juga melibatkan penuangan aluminium cair ke dalam cetakan yang disebut dies dan membiarkannya mengeras menjadi bentuk yang diinginkan. Cetakan dies terbuat dari setidaknya dua bagian untuk memungkinkan pengeluaran cetakan. Bentuk dies mempengaruhi bentuk yang sangat kompleks dan fitur yang rumit dalam cetakan. Ini lebih kurang inti dari setiap teknik pencetakan.

Proses cetak tekan aluminium dapat dibagi menjadi 9 langkah berikut:

1. Ingot alia aluminium diekspos pada suhu tinggi hingga meleleh;

2. Dua bagian dies dibersihkan dan dilubrikasi sebelum dicekram bersama;

3. Cetakan untuk cetakan disiapkan menggunakan dua dies baja yang dimesin ke bentuk yang diinginkan dan dicekram bersama oleh mesin cetak tekan;

4. Aluminium cair kemudian diinjeksi ke dalam rongga pada tekanan tinggi, membiarkannya mengeras;

5. Proses pemindahan logam cair ke dalam kamera sebelum injeksi tergantung pada apakah mesin cetak tekan kamera dingin atau kamera panas yang digunakan;

6. Mesin cetak tekan kamera dingin digunakan untuk pencetakan alia dengan titik leleh tinggi seperti aluminium, magnesium, dll. Oleh karena itu, cetak tekan aluminium dilakukan menggunakan mesin kamera dingin di mana logam cair dicoret ke dalam cetakan daripada dipompa oleh silinder hidrolik;

7. Cetakan panas diizinkan untuk mendingin dan mengeras. Logam cair mengisi rongga dies untuk mengambil bentuk desain dies;

8. Dua bagian dies dipisahkan dan cetakan dieluarkan;

9. Akhirnya, bahan berlebih yang melekat pada cetakan aluminium dipotong melalui operasi sekunder seperti gergaji, pemotongan, dll.

Pencetakan aluminium adalah salah satu proses cetak tekan tekanan tinggi yang paling cepat dan paling presisi. Cetakan aluminium yang dipulihkan bertekstur baik, memiliki kekerasan tinggi, resistensi korosi yang baik, dan memerlukan finishing permukaan minimal. Dies baja dapat digunakan kembali tidak seperti cetakan pasir dan oleh karena itu, cetak tekan aluminium adalah metode paling feasible untuk produksi volume besar bagian aluminium.

Bahan Alia Aluminium untuk Bagian Cetak Tekan

Alia yang paling umum digunakan untuk cetak tekan aluminium adalah A360, A380, A383, dan A413. Setiap satu memiliki keuntungannya sendiri dan oleh karena itu pilihan alia tergantung pada persyaratan desain. Beberapa properti alia ini diringkas dalam tabel di bawah ini.

Apakah Cetak Tekan Aluminium Memerlukan Finishing Pasca?

Setelah cetakan dikeluarkan dari cetakan, masih memerlukan finishing untuk meningkatkan estetika dan properti fungsional bagian. Sentuhan finishing ini mungkin memberikan kilauan pada komponen, menyebabkan resistensi korosi tinggi, menambah resistensi terhadap aus atau melindungi dari paparan lingkungan.

Namun, dies aluminium memerlukan finishing minimal atau tidak sama sekali karena sudah memiliki finishing permukaan yang sangat baik menurut standar pencetakan. Ketidaksempurnaan kecil pada permukaan dapat dengan mudah diatasi dengan pengikisan yang melibatkan penggunaan bahan abrasif seperti pasir untuk menghaluskan permukaan.

Proses finishing lain seperti shot peening dan powder coating juga dapat dilakukan pada bagian logam untuk meningkatkan resistensi terhadap aus dan menambahkan lapisan pelindung masing-masing.

Keuntungan Bagian Cetak Tekan Aluminium

Pencetakan aluminium adalah salah satu proses pencetakan yang paling disukai di seluruh dunia. Ini adalah alternatif ekonomis terbaik dibandingkan proses lain. Beberapa alasan utama mengapa bagian cetak tekan aluminium sangat unggul adalah sebagai berikut:

-Aluminium sebagai alia ringan memungkinkan pembuatan bagian ringan tanpa mengorbankan kekuatannya

-Itu memiliki serbaguna untuk menghasilkan bagian dinding tipis sederhana atau kompleks dengan presisi yang baik

-Bagian cetakan aluminium bertekstur atau halus tergantung pada persyaratan

-Karena prosesnya sangat cepat, memungkinkan produksi puluhan ribuan bagian dalam waktu dan biaya yang lebih sedikit

-Produksi massal ini sangat hemat biaya dibandingkan dengan proses cetak tekan lainnya

-Bagian sangat tahan korosi dan merupakan konduktor panas dan listrik yang baik

Cetak Tekan Aluminium VS Cetakan Pasir VS Cetak Te Vakum

Memutuskan metode pencetakan mana yang akan digunakan tergantung pada karakteristik desain yang diperlukan untuk bagian tertentu. Ada berbagai jenis metode pencetakan masing-masing dengan manfaat sistem injeksi uniknya seperti cetak tekan aluminium, cetakan pasir, dan cetak tekan vakum.

Cetak Tekan Aluminium

Cetak tekan aluminium melibatkan injeksi aluminium berkecepatan tinggi ke dalam rongga cetakan pada tekanan tinggi. Seluruh proses sangat efisien dan cepat sehingga ideal untuk produksi volume tinggi. Cetakan memiliki finishing permukaan yang baik dan memerlukan finishing minimal. Karena ringannya, aluminium banyak dipilih untuk membuat bagian dinding tipis tanpa mengorbankan kekuatannya.

Aluminium memiliki titik leleh tinggi, diproses dalam mesin cetak tekan kamera dingin. Namun, karena injeksi tekanan tinggi, cetakan mungkin terpapar penangkap gas yang menyebabkan porositas.

Cetakan Pasir

Cetakan pasir melibatkan penuangan logam cair ke dalam cetakan pasir tanpa aplikasi tekanan apapun. Ini adalah metode pencetakan biaya rendah tertua dan paling umum digunakan untuk membuat blank atau bagian kompleks seperti blok mesin otomotif, crankshaft, dan silinder kepala. Karena cetakan pasir ditembakkan untuk mengekstrak bagian cetakan, ini adalah proses yang sangat lambat dan tidak disarankan untuk produksi massal.

Cetak Te Vakum

Cetak tekan vakum adalah metode pencetakan canggih yang melibatkan penggunaan vakum untuk menarik cairan ke dalam cetakan. Ini memungkinkan menghindari penangkap udara di dalam rongga dan menghilangkan gas terlarut yang menyebabkan porositas pada permukaan bagian.

Cetak tekan vakum memungkinkan pencetakan bagian tipis dengan finishing permukaan yang baik, yang meningkatkan properti mekanis cetakan dan mengurangi kebutuhan akan pemesinan tambahan untuk finishing. Namun, struktur penutup cetakan kompleks dan biaya seluruh proses tinggi.

Tips Desain untuk Bagian Cetak Tekan Aluminium

Untuk mencapai hasil terbaik dari bagian cetak tekan aluminium, seseorang harus mempertimbangkan beberapa faktor penting.

Pemilihan Bahan

Seperti yang dibahas di atas, ada berbagai alia aluminium yang secara komersial tersedia. Berdasarkan persyaratan desain Anda, Anda dapat memilih dari alia sambil mempertimbangkan properti seperti kekerasan, kekuatan, konduktivitas, titik leleh, fluida dan ketahanan tekanan, dll. Seseorang harus sangat hati-hati dalam memilih bahan untuk mencapai karakteristik yang diinginkan pada bagian logam mereka.

Toleransi Pemesinan

Untuk memastikan cetakan mempertahankan propertinya dan memiliki densitas seragam, seseorang harus mempertahankan toleransi pemesinan yang memadai. Toleransi pemesinan adalah stok yang dapat dihapus dari bagian cetakan yang selesai. Toleransi yang terlalu kecil menyebabkan cacat pada permukaan bagian logam sementara toleransi yang terlalu besar meningkatkan waktu proses. Oleh karena itu, toleransi yang seimbang penting untuk hasil optimal.

Penurunan selama Desain

Penurunan adalah pertimbangan desain penting dalam setiap proses manufaktur. Setiap bahan termasuk logam menyusut selama memasak atau pengeringan. Karena area yang lebih cenderung menyusut lebih banyak dari area yang lebih tipis, seseorang dapat mempertimbangkan untuk membuat bagian yang lebih tipis sebagai bagian dari desain mereka untuk menghindari permukaan yang berpori dan tidak merata.

Ketebalan Dinding

Mencapai ketebalan seragam pada komponen cetakan aluminium sangat sulit. Cetakan dinding tipis sangat diminati karena memiliki biaya bahan yang lebih rendah dan membuat bagian ringan. Namun, ketidakseimbangan kecil dalam seragamnya ketebalan bagian dinding tipis dapat mempengaruhi kekuatan komponen.

Kekuatan Bagian

Seperti yang dibahas sebelumnya, berbagai alia aluminium terletak pada spektrum kekuatan yang berbeda. Oleh karena itu, alia harus dipilih dengan hati-hati untuk kekuatan bagian yang diperlukan. Faktor lain yang mempengaruhi kekuatan bagian adalah teknik cetak tekan. Secara umum, cetak tekan vakum adalah pilihan yang bagus untuk meningkatkan kekuatan bagian dan meminimalkan porositas permukaan.

Proses Perakitan

Penting untuk merencanakan perakitan bagian dengan benar untuk menghindari kekurangan dalam desain cetakan. Karena perakitan desain sederhana berbeda dari desain kompleks, lebih baik jika proses perakitan yang diperlukan diidentifikasi dan direncanakan dengan benar.

Penampilan Desain

Berdasarkan persyaratan penampilan komponen cetakan, jika estetika komponen penting, seseorang dapat melakukan proses finishing seperti elektrolap, shot peening, atau sandblasting. Teknik ini meningkatkan tampilan komponen tanpa mengorbankan daya tahan dan karakteristiknya.

Kesimpulan

Cetak tekan aluminium adalah metode pencetakan yang sangat feasible, hemat biaya, dan sangat presisi untuk produksi massal bagian kompleks. Pemilihan bahan dan metode pencetakan tergantung pada karakteristik desain yang diinginkan. Oleh karena itu, seseorang harus mempertimbangkan semua aspek dan merencanakan secara efektif untuk mencapai hasil optimal.

WayKen menyediakan layanan cetak tekan untuk setiap pelanggan untuk menangani masalah cetak tekan aluminium. Jika Anda memiliki bagian logam (misalnya, komponen aluminium) atau proyek produk, jangan ragu untuk menghubungi kami dengan tim pengalaman kami.

FAQ

Berikut adalah jawaban atas beberapa pertanyaan yang sering diajukan Anda mengenai cetak tekan aluminium.

1. Apakah aluminium baik untuk cetak tekan?

Ya, aluminium memiliki konduktivitas listrik dan termal yang tinggi dan tahan terhadap korosi. Densitas rendah dan properti mekanis serta termal yang baik menjadikannya alia yang baik untuk cetak tekan.

2. Seberapa kuat aluminium cetak tekan?

Aluminium cetak tekan, meskipun tidak sekuat cetakan baja, sangat kuat dan tahan lama dibandingkan cetakan pasir dan alia magnesium atau seng.

3. Dapatkah baja dicetak tekan?

Ya. Namun, itu adalah logam ferrous dan mengandung besi karena itu tidak tahan terhadap korosi dan oleh karena itu tidak disukai.