Menguasai Fabrikasi Lembaran Logam:Pedoman Desain Ahli &Praktik Terbaik
Fabrikasi lembaran logam adalah proses penting dalam industri manufaktur, dengan banyak aplikasi di bidang konstruksi, otomotif, dirgantara, dan bidang lainnya. Keserbagunaan lembaran logam dan kemampuannya untuk dibentuk menjadi berbagai bentuk dan ukuran menjadikannya pilihan populer untuk menciptakan desain yang rumit dan rumit.
Namun, untuk memastikan keberhasilan setiap proyek fabrikasi lembaran logam, penting untuk memiliki pemahaman yang kuat tentang prinsip-prinsip desain dan praktik terbaik. Pada artikel ini, kami akan memberikan panduan komprehensif tentang desain fabrikasi lembaran logam, termasuk tips pemilihan material, batasan geometris, dan strategi desain hemat biaya.
Baik Anda seorang insinyur berpengalaman atau desainer pemula, panduan ini akan membantu Anda membuat komponen lembaran logam berkualitas tinggi yang memenuhi persyaratan dan spesifikasi proyek Anda.
Untuk keperluan manufaktur, lembaran logam diklasifikasikan sebagai sesuatu yang lebih tipis dari 0,25 inci. Semua bagian lembaran logam memiliki persyaratan memiliki lebar yang konsisten, yang membatasi beberapa penerapannya. Namun memastikan part yang dihasilkan mampu memenuhi syarat ketahanan dan umur panjang.
Umumnya, komponen lembaran logam umum digunakan pada aplikasi seperti sasis mobil dan area lain yang mengutamakan rasio kekuatan terhadap berat. Lembaran logam memiliki ketebalan yang lebih rendah dan bagian yang terbuat darinya umumnya berongga. Artinya, bobotnya akan lebih ringan namun memiliki kapasitas yang sama untuk menopang beban yang lebih besar.
Tidak ada gunanya memilih proses presisi untuk aplikasi sederhana. Namun, menghindari fabrikasi lembaran logam presisi untuk aplikasi bernilai tinggi juga tidak mungkin dilakukan. Karena dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan sensitif karena keausan.
Prinsip Kerja
Prinsip kerja fabrikasi lembaran logam cukup sederhana. Hal ini bergantung pada elastisitas logam dan fakta bahwa logam canai dingin memiliki kinerja lebih baik dalam hal daya tahan. Fabrikasi lembaran logam terdiri dari dua metode, pemotongan dan pembentukan.
Sesuai dengan namanya, pemotongan memerlukan pengangkatan sebagian lembaran untuk mendapatkan bentuk yang diinginkan. Di sisi lain, pembentukan adalah metode yang agak sulit dan terdiri dari tiga proses berbeda. Mereka kebanyakan bekerja sama untuk menciptakan bentuk objek yang Anda butuhkan. Prosesnya memerlukan pertimbangan cermat terhadap desain dan kemampuan manufaktur untuk meminimalkan limbah dan memastikan kesempurnaan.
Dalam kebanyakan kasus, produsen mengandalkan file CAD dalam model DXF atau DWG untuk memastikan kepatuhan terhadap desain yang tersedia. Di sebagian besar proyek, proses pemotongan dan pembentukan bekerja bersamaan karena memungkinkan hasil yang lebih cepat. Selain itu, fabrikasi lembaran logam umumnya tidak memerlukan pasca-pemrosesan tetapi mungkin memerlukan beberapa penyelesaian dan penyambungan tergantung pada aplikasinya.
4 Teknik Fabrikasi Lembaran Logam Utama
Proses fabrikasi lembaran logam terdiri dari dua proses utama; membentuk dan memotong. Kedua teknik ini bekerja sama untuk menciptakan bentuk akhir produk apa pun. Meskipun proses pemotongannya sederhana, pembentukannya memiliki klasifikasi lebih lanjut, yaitu stamping, bending, dan punching.
Berikut detail dasar terkait teknik utama pembuatan komponen lembaran logam:
1 – Pemotongan
Proses pemotongan menghilangkan kelebihan lembaran logam dalam bentuk tertentu untuk mendapatkan bentuk akhir. Ada 3 pendekatan utama dalam memotong lembaran logam:
- Pemotongan laser
- Pemotongan plasma
- Pemotongan jet air
2 – Membungkuk
Proses pembengkokan hanya memberikan gaya yang besar pada lembaran logam pada titik tertentu untuk mendapatkan bentuk yang diinginkan. Dalam beberapa kasus, area di bawah tikungan mungkin memerlukan persiapan. Misalnya, takik tikungan tidak hanya menunjukkan lokasi tikungan kepada teknisi tetapi juga dapat memfasilitasi proses itu sendiri.
3 – Mencap
Untuk membuat bagian yang kompleks dalam waktu yang terbatas, pabrikan sering kali memilih proses stamping, yang merupakan bentuk yang rumit. Prosesnya menggunakan kombinasi berbagai teknik menggunakan geser, pembengkokan, dan peregangan untuk menciptakan bentuk baru dari lembaran logam.
4 – Meninju
Untuk membuat bagian yang kompleks dalam waktu yang terbatas, pabrikan sering kali memilih proses stamping, yang merupakan bentuk yang rumit. Prosesnya menggunakan kombinasi berbagai teknik termasuk pemotongan, pembengkokan, dan peregangan untuk menciptakan bentuk baru dari lembaran logam. Selain itu, beberapa proses stamping bahkan menggabungkan beberapa bagian menggunakan teknik yang berbeda juga.
Keuntungan Utama dan Keterbatasan Penggunaan Lembaran Logam untuk Fabrikasi
Desain bagian lembaran logam cukup populer di banyak industri karena manfaatnya. Namun, ada beberapa keterbatasan dalam prosesnya juga. Keuntungan dan keterbatasan ini merupakan salah satu pertimbangan desain paling penting bagi produsen saat mereka menentukan aplikasi logam yang tepat.
Keuntungan Kekurangan Perputaran cepat jika dibandingkan dengan metode manufaktur lainnya.Sulit membuat desain rumit dengan detail rumit, yang dapat membatasi jangkauan bentuk dan bentuk yang dapat diproduksi.Suku cadang berkualitas tinggi untuk produksi dan pembuatan prototipe. Membutuhkan investasi yang besar untuk perkakas dan perlengkapan lainnya, yang dapat menjadi hambatan bagi produksi skala kecil. Cukup serbaguna untuk bekerja dengan beberapa logam, seperti baja, aluminium, dan tembaga. Memiliki waktu tunggu yang lebih lama dibandingkan metode fabrikasi lainnya karena adanya beberapa tahap yang terlibat dalam prosesnya, seperti pemotongan, pembentukan, dan penyelesaian akhir. Menghasilkan rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi karena desain berongga. Memerlukan tenaga kerja terampil, yang mungkin mahal. Dalam sebagian besar kasus, tidak memerlukan pasca-pemrosesan.
Seperti yang dinyatakan sebelumnya, desain fabrikasi lembaran logam memerlukan perhatian pada beberapa persyaratan desain. Sebagian besar persyaratan tersebut bergantung pada desain produk secara keseluruhan. Misalnya, produk sederhana tidak memiliki banyak persyaratan, namun geometri rumit tentu memerlukan lebih banyak proses agar siap dipasarkan.
Umumnya, fabrikasi lembaran logam memerlukan serangkaian praktik terbaik yang dapat memastikan kesempurnaan dan memberikan kualitas terbaik dalam waktu singkat. Pedoman umum untuk lembaran logam mencakup 5 kategori berikut.
1 – Toleransi
Toleransi adalah salah satu parameter terpenting untuk berbagai aplikasi. Aturan umum menyatakan bahwa presisi yang lebih tinggi memerlukan lebih banyak sumber daya dan biaya tambahan. Jadi, toleransinya harus sesuai dengan aplikasi.
Contoh sempurna dari hal ini adalah industri otomotif.
Ketelitian yang diperlukan untuk pintu atau bagian bodi lainnya jelas lebih rendah daripada persyaratan untuk sasis atau bagian integral lainnya. Secara umum, persyaratan toleransi bergantung pada persyaratan proyek, namun pendekatan tersebut dapat menyebabkan banyak ketidakkonsistenan pada produknya.
Banyak produsen dan industri lebih memilih untuk menetapkan standar kualitas untuk menghindari ketidakkonsistenan tersebut. Meskipun standar-standar ini bukanlah solusi universal, standar-standar ini merupakan alat yang sangat baik untuk menjaga konsistensi dan kinerja. Selain itu, kepatuhan terhadap standar industri juga memudahkan pemenuhan persyaratan industri dan membangun kepercayaan konsumen terhadap merek.
Untuk fabrikasi lembaran logam, standar umum adalah ISO 2768. Standar ini mencakup persyaratan toleransi untuk berbagai industri dengan tetap menjaga keseimbangan sempurna antara biaya dan kemampuan pemrosesan.
Toleransi Umum
Untuk fabrikasi lembaran logam, ada beberapa toleransi umum yang digunakan industri di mana pun. Mereka mematuhi standar internasional. Namun, akan ada beberapa pengecualian pada aplikasi sensitif seperti ruang angkasa dan mobil yang memerlukan presisi sangat penting untuk performa.
Fitur Rentang Toleransi Umum Catatan Tambahan Ketebalan dinding0,9mm hingga 20mm Offset0,3mm hingga 0,7mm Ikal>2x ketebalan bahanApa pun yang kurang dari dimensi ikal yang direkomendasikan akan membuat lembaran menjadi rapuh. Tekuk0,9mm – 1,2mm1,8mm – 2,4mm3,8mm – 5,0mm7,5mm – 10mm15mm – 20mmPenyimpangan +/- derajat diperkirakan terjadi pada semua tikungan. Selain itu, spesifikasi lainnya akan menambah biaya Anda.HemsDiameter bagian dalam =ketebalan material dengan panjang kembali menjadi 4x ketebalan CountersinkDiameter besar =+/- 0,254 mmDiameter kecil> 2/3 ketebalan Lubang dan slotDia> ketebalan materialDiameter yang lebih kecil dari ketebalan material akan menyebabkan keretakan pada lembaran. Takik dan tabLebar takik> 1,5x tebal
Panjang> 5x tebal
Dasar-dasar Pembentukan
Dalam proses ini, lembaran logam datar dibengkokkan menjadi bentuk yang telah ditentukan dengan memberikan tekanan. Persyaratan proses dan detailnya berubah sesuai dengan jenis proses pembengkokan. Meskipun ada banyak cara, tiga metode pembengkokan lembaran logam berikut adalah yang paling umum.
- Penekanan rem:Proses manual menggunakan batang penjepit dan pelat untuk membentuk lembaran logam. Proses ini hanya cocok untuk pembuatan prototipe dan produksi skala kecil.
- Pembengkokan gulungan:Dasarnya sama, namun hasilnya akan berbentuk silinder, kerucut, atau busur lainnya.
- Pembengkokan rem tekan:Proses pembengkokan paling canggih yang menggunakan mesin hidrolik dengan pelubang dan cetakan. Ini cocok untuk lembaran logam hingga ketebalan 6 mm dan dapat dengan mudah menghasilkan fitur presisi.
Parameter Integral untuk Pembengkokan Lembaran Logam
Dalam proses pembengkokan, ada beberapa parameter yang harus dipertimbangkan oleh produsen dan perancang. Persyaratan desain inilah yang pada dasarnya menjadi ciri setiap lengkungan lembaran logam dan disarankan untuk mematuhi standarnya untuk memastikan hasil yang sangat baik.
Berikut adalah 6 parameter terpenting untuk setiap operasi pembengkokan lembaran logam.
- Garis Tikungan: Garis lengkung adalah garis lurus pada permukaan lembaran yang menandai awal hingga akhir pada kedua sisi lekukan. Standar industri untuk garis lengkung adalah menjaga jarak 5x ketebalan lembaran antara tepi dalam dan luar lekukan.
- Radius Tikungan: Jari-jari tikungan mengacu pada jarak dari sumbu tikungan ke permukaan bagian dalam suatu material antara dua garis tikungan. Umumnya disarankan untuk menggunakan radius tekukan yang setidaknya sama besarnya dengan ketebalan material. Radius tekukan yang lebih besar bahkan lebih baik, namun menggunakan radius yang lebih kecil dari ketebalan material dapat mengurangi kapasitas menahan beban bagian tersebut.
- Sudut Tikungan: Sudut yang dihasilkan oleh tikungan dengan garis tegak lurus imajiner yang datang dari sumbunya. Daripada angka tertentu, praktik industri untuk sudut tekuk adalah memastikan bahwa panjang flensa harus 4 kali ketebalannya. Ini juga merupakan praktik yang baik untuk menjaga semua sudut tikungan tetap sama.
- Sumbu Netral: Sumbu netral adalah bagian lembaran yang tetap pada panjang aslinya karena tidak diregangkan atau dikompresi. Ini merupakan parameter independen, dan tidak ada batasan hukum atau pedoman untuk lokasinya. Namun, keakuratan faktor lain seperti radius dan sudut tikungan memainkan peran penting dalam menentukan kinerja produk akhir. Oleh karena itu, semakin tepat faktor-faktor ini, kemungkinan besar kinerja produk akan semakin baik.
- Faktor K: Faktor K suatu bahan adalah ukuran lokasinya, ditentukan dengan membagi jarak antara bahan dan ketebalannya (t) dengan T-nya. Faktor K dipengaruhi oleh berbagai faktor, termasuk jenis bahan, proses pembengkokan, sudut pembengkokan, dan lain-lain. Untuk memastikan hasil yang optimal, faktor K harus berada dalam kisaran 0,25 hingga 0,50. Metrik K dapat dihitung dengan rumus K =T/t.
- Tunjangan Tikungan: Untuk membuat bagian bengkokan yang akurat dan konsisten, penting untuk mengukur dan memperhitungkan panjang busur dan jarak antara sumbu netral dan garis lengkung dengan hati-hati. Anda juga harus menggunakan kelonggaran tekukan yang akurat dan sesuai dengan bahan dan ketebalan yang akan dibengkokkan, serta jenis proses pembengkokan yang digunakan (misalnya, pembengkokan udara, pembengkokan bagian bawah, atau pembuatan koin).
Dasar-Dasar Pemotongan
Proses penting lainnya dalam fabrikasi lembaran logam adalah pemotongan. Dalam banyak kasus, ini merupakan alternatif yang lebih mudah dan memberikan hasil yang cepat dengan presisi yang dapat diterima. Selama tahap desain, pedoman desain lembaran logam berfokus pada 5 parameter berikut.
Pemilihan Bahan
Selama proses berlangsung, karakteristik material memainkan peranan penting dalam menentukan proses yang cocok untuk material tertentu. Perhatikan contoh Aluminium dan Baja untuk memahami hal ini dengan lebih baik. Tentu saja, memotong Aluminium akan lebih mudah dibandingkan menangani baja karena kekuatan dan daya tahan baja yang relatif.
Untuk pemilihan material, praktik terbaiknya adalah dengan mempertimbangkan kemampuan manufaktur juga. Misalnya, jika baja dan aluminium dapat menopang banyak operasi tertentu, tidak selalu lebih baik jika memilih alternatif yang lebih kuat (baja) tanpa mempertimbangkan kemampuan manufaktur.
Diameter Lubang
Saat merancang produk yang melibatkan pengeboran lubang pada lembaran, penting untuk mempertimbangkan ketebalan lembaran dan diameter lubang. Aturan umumnya adalah memastikan diameter lubang setidaknya sama dengan ketebalan keseluruhan lembaran.
Jika diameter lubang terlalu kecil dibandingkan dengan ketebalan lembaran, dapat mengakibatkan terbentuknya retakan dan area rapuh di sekitar lubang. Retakan ini dapat meluas seiring waktu dan menyebabkan masalah daya tahan yang dapat berdampak negatif terhadap kinerja produk secara keseluruhan.
Oleh karena itu, penting untuk memastikan diameter lubang sesuai dengan ketebalan lembaran untuk menjaga integritas struktural dan daya tahan produk dalam jangka panjang.
Pengerasan Lokal
Saat bahan dipotong, proses tersebut dapat menghasilkan panas dalam jumlah besar, yang dapat berdampak pada sifat bahan tersebut. Khususnya, area di sekitar potongan dapat menjadi terlalu panas sehingga menyebabkan pengerasan lokal. Untuk mencegah masalah ini, disarankan untuk memperlambat kecepatan pemotongan secara keseluruhan dan menggunakan cairan pendingin untuk mengatur suhu di area yang terkena dampak. Dengan melakukan hal ini, risiko pengerasan lokal dapat diminimalkan.
Distorsi
Distorsi dalam fabrikasi lembaran logam mengacu pada lengkungan, pembengkokan, puntiran, atau tekuk lembaran logam selama proses pembuatan. Masalah ini dapat terjadi karena berbagai faktor, seperti perubahan suhu, stres, atau tekanan selama proses fabrikasi. Distorsi dapat menyebabkan masalah signifikan pada produk akhir, seperti ketidakakuratan dimensi, pemasangan yang buruk, dan berkurangnya kekuatan.
Gerf
Garitan berhubungan langsung dengan lebar alat pemotong yang digunakan dan ketebalan bahan yang dipotong. Pada dasarnya, ini mewakili lebar material yang dibuang oleh alat pemotong, dan menentukan berapa banyak material yang terbuang dalam proses pemotongan.
Misalnya, jika sinar laser memiliki garitan 0,1 mm, dan potongan dilakukan pada lembaran logam setebal 1 mm, maka lebar total bahan yang dikeluarkan dari lembaran tersebut adalah 0,2 mm (0,1 mm dari setiap sisi potongan). Lebar garitan dapat bervariasi tergantung pada jenis proses pemotongan, jenis bahan yang dipotong, dan ketebalan bahan.
Penting untuk mempertimbangkan garitan saat merancang komponen untuk fabrikasi lembaran logam, karena dapat mempengaruhi dimensi akhir komponen. Jika diperlukan dimensi yang tepat, maka perancang harus mempertimbangkan garitan dan menyesuaikan desainnya. Selain itu, garitan juga dapat berdampak pada biaya proses fabrikasi, karena lebih banyak material yang terbuang dengan garitan yang lebih luas.
Fitur Umum pada Bagian Lembaran Logam
Desain lembaran logam berkaitan dengan berbagai fitur yang memungkinkan suku cadang ini memenuhi persyaratan industri. Berikut adalah 6 fitur umum utama yang sering dimiliki komponen lembaran logam.
Filet Inti
Fillet sudut adalah tepi atau sudut membulat pada bagian lembaran logam yang dibuat untuk menghindari tepi tajam, yang dapat berbahaya dan juga dapat menyebabkan konsentrasi tegangan pada logam sehingga menyebabkan kegagalan.
Saran:
- Ukuran:Ukuran fillet setidaknya harus sama dengan ketebalan lembaran logam. Dengan kata lain, fillet 2 mm sebaiknya digunakan untuk lembaran logam yang tebalnya 2 mm atau kurang.
- Simetri:Fillet pada suatu bagian harus simetris. Artinya, fillet di sudut berlawanan harus berukuran sama.
- Keseragaman:Ukuran fillet harus seragam di seluruh bagiannya. Artinya fillet di semua sudut harus berukuran sama.
- Penempatan:Fillet harus ditempatkan di area di mana konsentrasi tegangan mungkin terjadi. Ini mencakup area di mana lembaran logam tertekuk atau terjadi perubahan bentuk atau arah.
- Radius:Jari-jari fillet harus sebesar mungkin. Hal ini membantu mendistribusikan stres secara lebih merata dan mengurangi kemungkinan konsentrasi stres.
- Desain:Desain bagian harus sedemikian rupa sehingga fillet dapat dengan mudah ditambahkan tanpa mengurangi integritas bagian.
Iga
Fitur timbul yang biasanya tegak lurus terhadap permukaan bagian lembaran logam. Mereka digunakan untuk menambah kekuatan dan kekakuan pada bagian tanpa menambah banyak bobot.
Saran:
- Gunakan fillet untuk menghaluskan transisi antara rusuk dan material di sekitarnya, yang akan membantu mendistribusikan tekanan secara lebih merata.
- Hindari menempatkan rusuk terlalu berdekatan atau terlalu dekat dengan lengkungan, karena dapat menimbulkan titik lemah pada material.
- Pertimbangkan untuk menggunakan rusuk yang meruncing atau tinggi yang bervariasi untuk mendistribusikan tekanan secara lebih merata.
Timbul
Lesung pipit sering digunakan karena berbagai alasan, termasuk Untuk meningkatkan kekakuan dan kekuatan bagian lembaran logam dengan menambahkan tulangan. Untuk menciptakan permukaan yang halus dan rata untuk pengencang atau komponen lain yang akan dipasang. Untuk memberikan izin untuk bagian atau komponen lain.
Saran:
- Jaga kedalaman emboss tidak lebih dari 50% ketebalan lembaran logam untuk menghindari terjadinya konsentrasi tegangan.
- Gunakan fillet untuk memperlancar transisi antara emboss dan material di sekitarnya, yang akan membantu mendistribusikan tekanan secara lebih merata.
- Hindari menempatkan emboss terlalu berdekatan atau terlalu dekat dengan lengkungan, karena dapat menimbulkan titik lemah pada material.
- Pertimbangkan dampak emboss pada keseluruhan tampilan komponen, dan pastikan selaras dengan persyaratan merek atau desain.
Bos Bulat
Fitur melingkar yang ditinggikan dalam fabrikasi lembaran logam yang digunakan untuk menambah kekuatan dan kekakuan pada suatu bagian. Hal ini biasanya dibuat dengan melubangi atau membentuk lekukan melingkar pada lembaran logam, yang menyebabkan logam di sekeliling lekukan tersebut menonjol keluar dan membentuk fitur lingkaran yang terangkat.
Saran:
- Pilih ukuran dan lokasi yang tepat:pertimbangkan dengan cermat penempatan dan ukuran bos untuk memastikan bahwa bos akan memberikan dukungan dan kekuatan yang diperlukan tanpa mengganggu komponen lain atau menimbulkan tantangan manufaktur.
- Gunakan perkakas yang tepat:Membuat bos bundar memerlukan perkakas khusus, seperti set pelubang dan cetakan atau perkakas pembentuk. Penting untuk menggunakan perkakas yang tepat untuk pekerjaan tersebut guna memastikan bahwa boss terbentuk dengan benar dan lembaran logam tidak rusak dalam prosesnya.
- Pertimbangkan ketebalan material:Ketebalan lembaran logam akan mempengaruhi ukuran dan bentuk bos bundar yang dapat dibentuk. Bahan yang lebih tebal mungkin memerlukan bos yang lebih besar atau lebih dalam untuk memberikan kekuatan dan kekakuan yang diperlukan.
Fitur Lesung Pipi
Lesung sering digunakan karena berbagai alasan, antara lain:Untuk meningkatkan kekakuan dan kekuatan bagian lembaran logam dengan menambahkan tulangan. Untuk menciptakan permukaan yang halus dan rata untuk pengencang atau komponen lain yang akan dipasang. Untuk memberikan izin bagi suku cadang atau komponen lain.
Saran:
- Pertimbangkan ukuran dan lokasi lesung pipit dengan hati-hati. Lesung pipit harus ditempatkan di tempat yang memberikan manfaat paling besar, dan ukurannya harus sesuai untuk penerapannya.
- Lekuk yang terlalu besar atau dalam dapat melemahkan material, sedangkan lesung yang terlalu kecil atau dangkal mungkin tidak memberikan penguatan yang cukup.
- Pilih alat yang tepat untuk pekerjaan itu. Ada berbagai macam alat yang dapat digunakan untuk membuat lesung, antara lain alat pelubang, cetakan, dan alat pembentuk. Alat yang Anda pilih akan bergantung pada ukuran dan bentuk lesung pipit, serta jenis bahan yang digunakan.
- Pertimbangkan ketebalan dan bahan lembaran logam. Jenis lembaran logam yang berbeda mungkin memerlukan teknik atau alat yang berbeda untuk membuat lesung, dan bahan yang lebih tebal mungkin memerlukan tenaga yang lebih besar atau alat yang lebih besar.
- Waspadalah terhadap batasan atau batasan apa pun dalam desain. Lesung pipi bisa menjadi fitur yang berguna, namun mungkin tidak cocok untuk setiap aplikasi. Pastikan desainnya memperhitungkan potensi masalah atau tantangan yang mungkin timbul akibat penambahan lesung pipit.
Fitur Louver
Tujuan utama kisi-kisi adalah untuk meningkatkan aliran udara dan ventilasi di dalam selungkup atau panel tempat kisi-kisi tersebut dipasang. Kisi-kisi dapat dirancang untuk memenuhi tujuan tertentu, seperti mengarahkan udara ke arah tertentu, mengurangi kebisingan, atau memberikan perlindungan terhadap debu, kotoran, atau kelembapan.
Saran:
- Ukuran:Ukuran kisi-kisi harus dipilih secara cermat berdasarkan aliran udara yang diperlukan dan jumlah ruang yang tersedia untuk pemasangan. Kisi-kisi yang terlalu kecil mungkin tidak memberikan ventilasi yang cukup, sedangkan kisi-kisi yang terlalu besar dapat mengganggu integritas struktural panel.
- Orientasi:Orientasi kisi-kisi harus dipilih berdasarkan arah aliran udara dan lokasi potensi penghalang atau penghalang yang dapat mempengaruhi aliran udara.
- Bentuk:Bentuk kisi-kisi dapat berdampak pada efisiensi sistem ventilasi. Louver yang didesain dengan bentuk ramping dan aerodinamis dapat meningkatkan aliran udara dan mengurangi turbulensi.
- Bahan:Bahan yang digunakan untuk kisi-kisi harus dipilih berdasarkan tujuan penggunaan, serta kondisi lingkungan yang akan terkena panel. Misalnya, baja tahan karat atau aluminium mungkin lebih cocok untuk aplikasi luar ruangan yang memerlukan paparan terhadap elemen tersebut.
- Metode manufaktur:Metode manufaktur yang digunakan untuk membuat kisi-kisi harus dipilih berdasarkan presisi, konsistensi, dan efektivitas biaya proses fabrikasi yang diinginkan.
KO Ronde
Round knockout dapat digunakan untuk membuat lubang dengan berbagai ukuran, tergantung pada ukuran punch dan die yang digunakan. Biasanya digunakan dalam fabrikasi lembaran logam untuk aplikasi seperti kotak listrik, sistem HVAC, dan penutup.
Saran:
- Pilih ukuran yang tepat:Pastikan untuk menggunakan ukuran pelubang dan cetakan yang benar untuk ukuran lubang yang Anda perlukan. Penggunaan ukuran yang salah dapat mengakibatkan lubang menjadi terlalu kecil atau terlalu besar.
- Gunakan bahan yang tepat:Alat knockout berbentuk bulat biasanya dirancang untuk digunakan dengan jenis lembaran logam tertentu, jadi pastikan untuk menggunakan alat knockout yang sesuai untuk bahan yang Anda gunakan.
- Jaga agar pukulan dan cetakan tetap tajam:Seiring waktu, pukulan dan cetakan dapat menjadi tumpul dan mulai berubah bentuk, sehingga dapat menghasilkan kualitas lubang yang buruk. Jaga agar tetap tajam dan dalam kondisi baik untuk hasil terbaik.
- Pertimbangkan ketebalan material:KO berbentuk bulat paling cocok untuk material yang lebih tipis. Jika Anda perlu membuat lubang pada lembaran logam yang lebih tebal, Anda mungkin perlu menggunakan alat atau teknik lain.
- Berhati-hatilah terhadap gerinda:Saat menggunakan KO berbentuk bulat, ada risiko timbulnya gerinda di sekitar tepi lubang. Pastikan untuk menghilangkan gerinda dengan alat deburring atau amplas untuk mendapatkan hasil akhir yang bersih.
Ketebalan Bahan
Ketebalan lembaran logam yang disarankan bergantung pada aplikasi spesifik dan bahan yang digunakan. Umumnya, logam yang lebih tebal memberikan kekuatan dan daya tahan yang lebih besar, sedangkan logam yang lebih tipis lebih fleksibel dan ringan. Ketebalan umum untuk lembaran logam berkisar antara 0,5 mm hingga 6 mm, namun dapat bervariasi berdasarkan bahan dan tujuan penggunaan. Berikut adalah bagan yang menunjukkan ketebalan material yang direkomendasikan untuk beberapa logam umum yang digunakan dalam fabrikasi lembaran logam.
Logam Pengukur Milimeter Inci Baja/Baja Tahan Karat/Aluminium220.80.031Baja/Baja Tahan Karat/Aluminium201.00.039Baja/Baja Tahan Karat/Aluminium181.20.047Baja/Baja Tahan Karat/Aluminium161.60.063Baja/Baja Tahan Karat/Aluminium142.00.079Baja/Tahan Karat Baja/Aluminium122.50.098Baja/Baja Tahan Karat/Aluminium103.20.126
Catatan :Bagan ini memberikan pedoman umum dan ketebalan material yang sesuai untuk aplikasi tertentu mungkin bergantung pada faktor tambahan.
Fabrikasi lembaran logam adalah proses kompleks yang melibatkan perancangan, pemotongan, pembengkokan, dan perakitan lembaran logam menjadi produk akhir. Namun, bahkan desainer yang paling terampil pun dapat membuat kesalahan yang dapat mengakibatkan pengerjaan ulang yang mahal atau komponen yang rusak. Untuk menghindari kesalahan yang merugikan ini, penting untuk menyadari kesalahan desain yang paling umum dan mengambil langkah untuk menghindarinya.
Kesalahan 1:File CAD Tanpa Lekukan
Satu kesalahan umum yang harus dihindari adalah menyediakan file CAD tanpa lengkungan. Bagian lembaran logam tanpa lengkungan tidak dapat dibuat sebagai satu bagian dan mungkin memerlukan bagian tambahan dan tenaga kerja untuk menyatukan beberapa bagian menjadi satu. Penting untuk memasukkan tikungan dalam desain dan menentukan sudut dan jari-jari tikungan untuk memastikan bagian tersebut dapat diproduksi dengan benar.
Kesalahan 2:Fitur Terlalu Dekat dengan Tikungan
Kesalahan serupa lainnya termasuk secara tidak sengaja menempatkan fitur seperti lubang, tab, dll. terlalu dekat dengan tikungan. Apa yang terjadi jika Anda mendekatkan fitur-fiturnya? Anda akan mendapatkan bagian logam yang berubah bentuk dan hanya membuang-buang uang dan waktu Anda. Untuk menghindari kesalahan ini, Anda bisa menerapkan aturan 4T di semua desain CAD Anda. Aturan 4T menyatakan bahwa semua fitur harus berjarak setidaknya 4x ketebalan material dari garis lengkung.
Kesalahan 3:Radius Tekuk Internal Tegak Lurus
Selalu tergoda untuk menggunakan garis tegak lurus dalam desain CAD Anda. Namun kenyataannya sedikit berbeda. Lembaran logam yang membengkok sebagian besar menghasilkan ujung membulat yang memberikan radius tekukan. Mencoba mencapai sudut yang sangat tajam dapat mengakibatkan deformasi material dan keretakan, yang dapat membahayakan integritas produk akhir. Untuk menghindari masalah ini, disarankan untuk menentukan radius tekukan minimum yang sesuai dengan material dan ketebalan yang digunakan. Hal ini akan memungkinkan transisi yang mulus pada tikungan dan mencegah konsentrasi tegangan yang dapat menyebabkan kegagalan.
Untuk memudahkan Anda, Anda dapat dengan mudah mencari radius tekukan bagian logam dengan mengukur panjang area tekuk dan membagi jawabannya dengan dua. Meskipun Anda dapat dengan mudah menggunakan jari-jari yang berbeda untuk setiap bagian yang bengkok, akan lebih hemat biaya jika menggunakan jari-jari yang sama untuk semua tikungan.
Kesalahan 4:Tidak Menyertakan Detail Perangkat Keras dalam File CAD
Sebaiknya sertakan sebanyak mungkin detail dalam file CAD Anda, termasuk spesifikasi, ukuran, dan lokasi perangkat keras tertentu. Ini akan memastikan proses fabrikasi lebih lancar dan produk akhir lebih akurat.
Bayangkan memerlukan mur pengikat khusus seperti CLS-440-2 untuk merakit model tetapi detail ini tidak disertakan dalam file CAD. Tidak ada lagi yang bisa dilakukan selain menunggu orang lain menyiapkan perangkat keras yang diperlukan. Tentu saja penundaan ini akan menambah waktu dan biaya perakitan.
Kesalahan 5:Memilih Hasil Akhir yang Tidak Sesuai
Penyelesaian biasanya merupakan langkah terakhir dan penting dalam proses pembuatan. Kebanyakan orang salah mengira finishing hanya memiliki satu fungsi, yaitu membuat bagian Anda terlihat lebih baik.
Faktanya, jenis finishing yang Anda pilih juga berperan penting dalam melindungi komponen logam dari karat atau korosi. Meskipun ada finishing yang hanya berfokus pada estetika bagian logam, jenis finishing lainnya dirancang untuk meningkatkan masa pakai produk Anda melalui karakteristik pelindungnya.
Hasil akhir yang estetis, seperti pelapisan bubuk, memang menawarkan perlindungan. Namun beberapa finishing seperti Silk Screening hanya berguna untuk menambahkan teks atau gambar pada bagian logam saja. Selesai Konversi Kimia memiliki fungsi sebaliknya.
Hasil akhir ini mengubah lapisan terluar produk Anda dan berfungsi sebagai lapisan pelindung. Selain itu, Anda juga memiliki finishing Konversi Kromat yang memberikan konektivitas listrik pada bagian logam. Ini juga menyediakan lapisan primer untuk pengecatan.
Penting untuk memahami finishing apa yang harus Anda gunakan dan apa yang harus Anda hindari. Hasil akhir yang tepat bergantung sepenuhnya pada penerapan bagian logam yang Anda desain.
Kesalahan 6:Memilih Lembaran Logam yang Salah
Anda harus mempertimbangkan penerapan bagian yang Anda desain dari awal hingga akhir. Misalnya, Anda tidak dapat menggunakan baja yang belum jadi di lingkungan laut dan asin. Melakukan hal ini akan membuat bagian logam Anda rentan terhadap karat dan korosi.
Sebaliknya, pilih lembaran logam yang tepat dengan berfokus pada faktor aliran. Pertanyaan seperti berikut ini sangatlah penting.
- Berapa perkiraan pemakaian sehari-hari?
- Apakah komponen logam Anda digunakan di lingkungan yang rawan korosi dan karat?
- Seberapa mudah pembuatan lembaran logam?
- Seberapa penting penampilan kosmetik bagian logam Anda?
- Apakah komponen Anda memerlukan konduktivitas?
- Sifat mekanik apa yang harus dimiliki komponen logam Anda?
Menjawab pertanyaan-pertanyaan ini akan memungkinkan Anda memahami persyaratan teknis Anda dan memungkinkan Anda membuat desain yang tepat.
Kesalahan 7:Tidak Mempertimbangkan Kekuatan Material untuk Saluran U
Saluran U adalah bagian penting dari setiap desain produk dan kekuatannya sangat bergantung pada kekuatan material secara keseluruhan. Mengabaikan kekuatan material dapat mengakibatkan saluran U menjadi terlalu lemah, sehingga menyebabkan pembengkokan atau putus karena tekanan. Untuk menghindari kesalahan ini, penting untuk memilih bahan dan ketebalan yang sesuai untuk saluran U. Based on the expected load and to factor in any additional stresses, such as vibrations or impacts, that the channel may experience in use.
Mistake 8:Designing Unachievable Welding Requirements
No matter how simple a design is, there are high chances that it would require some welding or other mechanical joints. Some designers make the common mistake of overestimating the welding capabilities of the unit, which in turn increases the complexity and costs.
The best way forward to avoid such issues is to implement strict design for manufacturing (DFM) practices. This ensures that all features are according to the prevalent standards.
The term sheet metal is used quite widely in the industry. However, the metal used is generally one of the following.
- Stainless Steel: This is perhaps the most common and famous option because of its versatility and durability. Stainless steel is the first choice for applications where a cost-effective, durable, and strong option is needed.
- Cold Rolled Steel: An excellent option for application where material strength is the primary concern for the designers.
- Pre-Plated Steel: Similar to regular steel, but comes with a special coating to prevent corrosion.
- Aluminum: A lightweight and practically inert option that delivers an excellent strength-to-weight ratio.
- Copper: Copper is an expensive, yet effective material. It doesn’t react under normal conditions and delivers long-lasting performance without any chemical or biological degradation.
- Brass: An alloy of copper and Zinc that is both corrosion-resistant and hard enough to absorb multiple impacts.
While sheet metal generally works well without any processing, some applications take exception to this rule. The following processes are some of the most common post-processing steps for sheet metal products.
- Anodizing
- Brushing
- Polishing
- Bead Blasting
- Powder Coating
- Plating
- Passivation
- Chrome Coating
- Custom Finishes Upon Request
The sheet metal fabrication design guide is made to introduce all the basic concepts of the process to anyone. Manufacturing partners need to fulfill the varying requirements of the industry and comply with the ever-changing industrial standards.
RapidDirect is an experienced manufacturing partner that can help take your design from concept to production. Whether you are a startup looking to bring a new product to market or an established company seeking to streamline your manufacturing processes, our team can provide the expertise and support you need.
At RapidDirect, we understand the importance of manufacturability and how it can impact the success of your product. Our team of experts is equipped with the latest tools and technologies to provide a comprehensive design for manufacturing (DFM) analysis. We will work closely with you to optimize your design for manufacturability, identifying potential issues early on to minimize the risk of production delays or quality issues.
In addition to our sheet metal fabrication capabilities, we also specialize in CNC machining, injection molding, and 3D printing. Our manufacturing facilities are equipped with the latest equipment and technology. We can meet the needs of a variety of industries, including aerospace, automotive, medical, and consumer products.
When you partner with RapidDirect, you can trust that your products will be delivered on time, on budget, and with the highest quality standards. Contact us today to learn more about how we can help bring your design to life and accelerate your time to market.