Pengepakan Logam: Jenis, Proses, dan Aplikasi Praktis dalam Fabrikasi

Apa Itu Pengepakan?

Pengepakan atau pressing adalah proses manufaktur yang digunakan untuk mengubah lembar logam pipih menjadi bentuk akhir. Dalam proses ini, lembar logam pipih, baik dalam bentuk blank atau dalam bentuk coil, ditempatkan dalam mesin press pengepakan di mana permukaan alat dan cetakan membentuk logam menjadi bentuk akhir.

Pengepakan mencakup berbagai proses pembentukan lembar logam manufaktur, seperti punch menggunakan mesin press atau mesin press pengepakan, blanking, embossing, bending, flanging, dan coining.

Ini bisa menjadi proses satu langkah di mana setiap stroke press menciptakan bentuk yang diinginkan pada bagian lembar logam, atau bisa dilakukan melalui serangkaian langkah. Proses biasanya dilakukan pada lembar logam, tetapi juga dapat digunakan pada material lain seperti polystyrene.

Progressive dies biasanya diumpankan dari coil baja, coil reel untuk membuka coil ke straightener untuk menurunkan coil dan kemudian ke feeder yang memajukan material ke press dan dies pada panjang feed yang ditentukan. Bergantung pada kompleksitas bagian, jumlah stasiun dalam cetakan dapat ditentukan.

Pengepakan biasanya dilakukan pada lembar logam dingin. Lihat Forging untuk operasi pembentukan logam panas.

Sejarah Singkat

Dipercaya bahwa koin pertama berasal dari abad ke-7 SM. Dibuat oleh Lydians di yang sekarang Turki. Pukulan koin tetap menjadi metode produksi koin yang paling penting sampai 1550. Marx Schwab di Jerman mengembangkan proses pengepakan baru di mana hingga 12 orang memutar roda besar untuk menekan logam menjadi koin. Proses punch lebih lanjut diinovasi pada tahun 1880-an.

Bagian pengepakan digunakan untuk sepeda yang diproduksi massal pada tahun 1880-an. Pengepakan mengganti die forging dan machining, resulting in greatly reduced costs. Meskipun tidak sekuat bagian die forged, mereka berkualitas cukup.

Pada tahun 1890, bagian sepeda pengepakan diimpor dari Jerman ke Amerika Serikat. Perusahaan Amerika kemudian mulai memesan mesin pengepakan dibuat oleh produsen alat mesin Amerika. Melalui penelitian dan pengembangan, Western Wheel mampu menstempel sebagian besar bagian sepeda.

Beberapa produsen mobil telah mengadopsi pengepakan bagian. Henry Ford menentang rekomendasi insinyurnya untuk menggunakan bagian pengepakan, tetapi ketika perusahaan gagal memenuhi permintaan dengan die forging, Ford terpaksa menggunakan bagian pengepakan.

Dalam sejarah pengepakan logam, forging, dan deep drawing, press semua jenis adalah tulang punggung manufaktur logam. Proses-proses lebih ditingkatkan dengan memindahkan lebih banyak logam dalam satu stroke press. Press dan perangkat otomatisasi terhubung meningkatkan tingkat produksi, mengurangi biaya tenaga kerja dan memberikan lebih banyak keamanan bagi pekerja.

Dalam lingkungan pengepakan logam saat ini, kontrol seperti I-PRESS dengan Connected Enterprise dapat mencatat sejarah, mengirim laporan, atau kontrol I-PRESS & Automation dapat dilihat dari perangkat jarak jauh atau seluler. Tren baru dalam mengumpulkan informasi tentang produksi saat ini untuk data historis.

Jenis Pengepakan Logam

Ada tiga teknik pengepakan logam utama: progressive, four-slide, dan deep draw.

1. Progressive Die Stamping

Progressive die stamping memiliki sejumlah stasiun, masing-masing dengan fungsi unik.

Pertama, strip logam diumpankan melalui progressive stamping press. Strip terurai dengan stabil dari coil dan ke dalam die press, di mana setiap stasiun dalam alat kemudian melakukan potong, punch, atau bend yang berbeda. Tindakan setiap stasiun berturut-turut menambahkan kerja stasiun sebelumnya, menghasilkan bagian yang selesai.

Produsen mungkin harus secara berulang mengubah alat pada satu press atau menempati sejumlah press, masing-masing melakukan satu tindakan yang diperlukan untuk bagian yang selesai. Bahkan menggunakan beberapa press, secondary machining services sering diperlukan untuk benar-benar menyelesaikan bagian. Untuk alasan itu, progressive die stamping adalah solusi ideal untuk bagian logam dengan geometri kompleks untuk memenuhi:

• Turnaround lebih cepat
• Biaya tenaga kerja lebih rendah
• Panjang run lebih pendek
• Repeatability lebih tinggi

2. Fourslide Stamping

Fourslide, atau multi-slide, melibatkan perataan horizontal dan empat slide yang berbeda; dengan kata lain, empat alat digunakan secara bersamaan untuk membentuk workpiece. Proses ini memungkinkan potongan yang rumit dan bend yang kompleks untuk mengembangkan bahkan bagian yang paling kompleks.

Four slide metal stamping dapat menawarkan beberapa keuntungan dibandingkan press stamping tradisional yang menjadikannya pilihan ideal untuk banyak aplikasi. Beberapa keuntungan ini antara lain:

• Versatilitas untuk bagian yang lebih kompleks
• Fleksibilitas lebih besar untuk perubahan desain

Seperti namanya, four-slide memiliki empat slide yang berarti hingga empat alat berbeda, satu per slide, dapat digunakan untuk mencapai banyak bend secara bersamaan. Saat material diumpankan ke dalam four-slide, ia dibentur dalam urutan cepat oleh setiap shaft yang dilengkapi dengan alat.

3. Deep Draw Stamping

Deep drawing melibatkan menarik blank lembar logam ke dalam die melalui punch, membentuknya menjadi bentuk. Metode ini disebut "deep drawing" ketika kedalaman bagian yang ditarik melebihi diameternya.

Jenis pembentukan ini ideal untuk membuat komponen yang memerlukan beberapa seri diameter dan merupakan alternatif hemat biaya untuk proses turning, yang biasanya memerlukan penggunaan lebih banyak bahan baku. Aplikasi umum dan produk yang dibuat dari deep drawing termasuk:

• Komponen otomotif
• Bagian pesawat
• Relay elektronik
• Alat dapur dan cookware

Short Run Stamping

Short-run metal stamping membutuhkan biaya tooling awal minimal dan dapat menjadi solusi ideal untuk prototipe atau proyek kecil. Setelah blank dibuat, produsen menggunakan kombinasi komponen tooling kustom dan die insert untuk bend, punch atau drill bagian.

Operasi forming kustom dan ukuran run yang lebih kecil dapat menghasilkan charge per piece yang lebih tinggi, tetapi tidak adanya biaya tooling dapat membuat short-run lebih hemat biaya untuk banyak proyek, terutama yang memerlukan turnaround cepat.

Stamping Operation

Stamping juga disebut pressing melibatkan menempatkan lembar logam pipih, dalam bentuk coil atau blank, ke dalam stamping press. Dalam press, permukaan alat dan die membentuk logam menjadi bentuk yang diinginkan. Punching, blanking, bending, coining, embossing, dan flanging adalah semua teknik stamping yang digunakan untuk membentuk logam.

• Bending – material deformasi atau bentur along a straight line.
• Flanging – material bentur along a curved line.
• Embossing – material stretched into a shallow depression. Used primarily for adding decorative patterns. See also Repoussé and chasing.
• Blanking – a piece is cut out of a sheet of the material, usually to make a blank for further processing.
• Coining – a pattern is compressed or squeezed into the material. Traditionally used to make coins.
• Drawing – the surface area of a blank is stretched into an alternate shape via controlled material flow. See also deep drawing.
• Stretching – the surface area of a blank is increased by tension, with no inward movement of the blank edge. Often used to make smooth auto body parts.
• Ironing – the material is squeezed and reduced in thickness along a vertical wall. Used for beverage cans and ammunition cartridge cases.
• Reducing/Necking – used to gradually reduce the diameter of the open end of a vessel or tube.
• Curling – deforming material into a tubular profile. Door hinges are a common example.
• Hemming – folding an edge over onto itself to add thickness. The edges of automobile doors are usually hemmed.

Piercing dan cutting juga dapat dilakukan di stamping presses. Progressive stamping adalah kombinasi dari metode di atas yang dilakukan dengan satu set dies dalam baris melalui yang strip material melewati satu langkah pada satu waktu.

Manfaat Pengepakan Logam

Jika Anda membutuhkan bagian, komponen, atau produk logam yang dibuat, ada banyak keuntungan dari bekerja sama dengan perusahaan yang menawarkan layanan mesin pengepakan logam.

1. Presisi

Jika produk Anda perlu dipotong dengan akurasi tinggi, perusahaan pengepakan akan memiliki alat dan proses yang tersedia untuk melakukannya. Memotong bentuk dengan presisi seperti itu bisa menjadi biaya besar dan bisa menggoda untuk menurunkan biaya dengan kekurangan di bidang produksi ini. Perusahaan pengepakan memungkinkan produk berkualitas lebih tinggi dengan harga yang lebih rendah.

2. Konsistensi

Beberapa bisnis akan mengatakan bahwa presisi yang konsisten hanya dijamin dengan memotong potongan satu per satu, tetapi sebagian besar perusahaan logam teratas setuju bahwa ini tidak benar.

Konsistensi dalam produksi massal dapat dicapai dengan mengontrol seluruh proses dengan hati-hati, mulai dari desain komputer (CAD) yang presisi, tooling yang tepat, mesin pengepakan logam yang dioperasikan secara profesional, serta kontrol kualitas untuk memeriksa setiap potongan atau bagian dan memastikan keseragaman produk.

3. Produksi Massal

Ini bicara untuk diri sendiri. Perlu sejumlah besar produk berkualitas? Sewa perusahaan yang memiliki mesin dan alat untuk mengelola proyek Anda dengan cara yang cepat dan efisien.

4. Workspace

Jika Anda me-outsource pengepakan Anda ke perusahaan di luar perusahaan Anda sendiri, maka tidak perlu mengalokasikan waktu dan ruang di tempat bisnis Anda sendiri untuk membuat produk tersebut.

Plus, ini memungkinkan Anda untuk fokus pada aspek lain dari bisnis Anda dan tidak terjebak dengan rumitan produksi.

Aplikasi Pengepakan Logam

Pengepakan logam dapat diterapkan pada berbagai material berdasarkan kualitas pengolahan logam uniknya untuk sejumlah aplikasi di berbagai industri. Pengepakan logam mungkin memerlukan pembentukan dan pemrosesan logam dasar umum hingga aloi langka untuk keuntungan khusus aplikasi.

Beberapa industri memerlukan konduktivitas listrik atau termal dari beryllium copper di area seperti penerbangan, listrik, dan industri pertahanan, atau aplikasi kekuatan tinggi dari baja dan banyak aloinya untuk industri otomotif.

Industri yang menggunakan perusahaan pengepakan logam termasuk (tetapi tidak terbatas pada):

• Automotive
• Industrial Machinery
• Consumer Electronics
• Aerospace
• Electrical
• Telecommunication