Pemrosesan lembaran logam, sebagai cabang penting manufaktur modern, banyak digunakan dalam bidang elektronik, otomotif, dirgantara, konstruksi, dan banyak bidang lainnya. Teknologi ini menggunakan serangkaian proses presisi untuk mengolah lembaran logam tipis menjadi bagian-bagian dengan berbagai bentuk dan struktur.
1. Proses Pencukuran
Pemotongan adalah salah satu proses dasar dalam pengolahan lembaran logam, terutama digunakan untuk memotong bahan mentah menjadi bentuk dan ukuran yang diinginkan. Proses ini merupakan tahap awal dalam alur pemrosesan lembaran logam dan secara langsung mempengaruhi keakuratan dan efisiensi pemrosesan selanjutnya. Proses geser dapat dibagi menjadi berbagai metode tergantung pada peralatan dan teknologi yang digunakan, seperti geser mekanis, geser laser, geser plasma, dan geser jet air. Metode pemotongan yang berbeda memiliki karakteristiknya masing-masing dan cocok untuk memproses lembaran logam dengan ketebalan dan bahan berbeda.
Geser mekanis adalah metode geser yang lebih tradisional, terutama menggunakan mesin geser. Mesin pencukur dapat memotong lembaran logam tipis menjadi bentuk dasar, seperti persegi panjang atau kombinasi garis lurus sederhana lainnya. Keuntungan dari pemotongan mekanis adalah biaya pemrosesan yang rendah dan pengoperasian yang sederhana, namun kelemahannya umumnya adalah presisi yang lebih rendah, gerinda setelah pemotongan, dan pilihan bentuk yang terbatas, sehingga tidak dapat memenuhi kebutuhan pemrosesan pada kurva yang rumit. Geser mekanis biasanya digunakan untuk memproses lembaran logam yang lebih tebal, terutama dalam proses blanking untuk menyediakan blanko dasar untuk pemrosesan selanjutnya.
Pemotongan laser adalah salah satu teknologi yang paling banyak digunakan dalam pemrosesan lembaran logam modern, termasuk tiga jenis utama: mesin pemotongan laser solid-state YAG, mesin pemotongan laser CO2, dan mesin pemotongan laser serat. Mesin pemotongan laser solid-YAG tidak mahal dan stabil, namun memiliki efisiensi energi yang rendah. Umumnya digunakan untuk pengeboran, pengelasan titik, dan pemotongan material dengan ketebalan hingga 8 mm, dan khususnya cocok untuk memotong logam non-besi seperti pelat aluminium dan tembaga. Mesin pemotongan laser CO2 umumnya memiliki rentang daya 2000-4000W dan dapat memotong baja karbon dengan ketebalan hingga 20mm secara stabil, baja tahan karat hingga ketebalan 10mm, paduan aluminium dengan ketebalan hingga 8mm, dan material non-logam seperti kayu dan akrilik. Mesin pemotongan laser fiber memiliki jangkauan daya yang lebih luas, mencapai 1000W-30000W. Keunggulannya antara lain konsumsi daya yang rendah, perawatan yang mudah, dan kecepatan tinggi, namun sulit untuk memotong bahan yang sangat reflektif seperti pelat aluminium dan tembaga. Pemotongan laser menawarkan keuntungan seperti pemotongan bebas duri, presisi tinggi, dan kemampuan memotong bentuk rumit yang sewenang-wenang, seperti daun dan bunga, namun biaya pemrosesannya relatif tinggi.
Pemotongan plasma terutama menggunakan busur plasma bersuhu tinggi-untuk memotong dan cocok untuk lembaran logam dengan ketebalan-sedang. Pemotongan waterjet memotong material menggunakan-pancaran air bertekanan tinggi, sehingga sangat cocok untuk memotong material komposit atau material di mana-zona yang terkena dampak panas harus dihindari. Dalam produksi sebenarnya, peralatan pemrosesan komposit yang menggabungkan pelubangan CNC dan pemotongan laser secara signifikan meningkatkan efisiensi pemrosesan, menjadikan pengosongan lembaran logam lebih presisi dan efisien.
Sebelum pengoperasian, proses geser memerlukan insinyur lembaran logam untuk merancang dan menentukan gambar produk dengan cermat, terutama menghitung dimensi lipatan, yang terkait dengan radius tekukan, sudut tekuk, bahan lembaran, dan ketebalan lembaran. Ketepatan proses geser secara langsung mempengaruhi kelayakan pemrosesan selanjutnya dan merupakan jaminan mendasar kualitas pemrosesan lembaran logam.
2. Proses Stempel
Stamping adalah salah satu proses yang paling banyak digunakan dalam pemrosesan lembaran logam. Ini melibatkan pemberian tekanan pada bahan mentah menggunakan alat press punch dan cetakan, menyebabkan deformasi atau pemisahan plastis untuk mendapatkan benda kerja dengan bentuk dan ukuran yang diinginkan. Proses ini memiliki keunggulan seperti efisiensi produksi yang tinggi, biaya rendah, dan pemanfaatan material yang tinggi, sehingga sangat cocok untuk produksi massal. Stamping banyak digunakan dalam industri seperti otomotif, elektronik, dan peralatan rumah tangga, dan merupakan metode pemrosesan yang sangat diperlukan dalam manufaktur modern.
Proses stamping secara garis besar dapat dikategorikan menjadi dua jenis berdasarkan metode pengolahannya: stamping konvensional dan stamping CNC. Stamping konvensional biasanya menggunakan cetakan tetap, cocok untuk produksi massal, meskipun biaya cetakan awal tinggi, kualitas suku cadang terjamin. Stamping CNC, di sisi lain, mencapai pemrosesan otomatis melalui mesin press turret CNC. Rentang pemrosesan untuk ketebalan lembaran logam biasanya 3,0 mm atau kurang untuk lembaran canai dingin-dan lembaran canai panas-, 4,0 mm atau kurang untuk lembaran aluminium, dan 2,0 mm atau kurang untuk baja tahan karat. Ukuran lembaran logam maksimum yang dapat diproses oleh stamping CNC adalah 1250mm x 4000mm, dan diameter lubang minimum lebih besar dari atau sama dengan 1T. Stamping sangat cocok untuk memproses bagian logam dengan distribusi melengkung atau struktur seperti lubang jarum/kisi, yang memungkinkan pemisahan dan pembentukan struktur logam dengan cepat.
Proses stamping yang umum meliputi stamping tunggal, blanking kontinyu, pemesinan blanking, dan pembentukan susunan. Stamping tunggal cocok untuk memproses bagian logam dengan distribusi berbentuk busur, lubang kecil, atau struktur seperti kisi. Pengosongan kontinu dapat dibagi menjadi metode searah dan multi arah. Pengosongan multi arah biasanya cocok untuk memproses lapisan logam besar atau membentuk lubang logam besar, sedangkan pengosongan searah cocok untuk memproses beberapa bagian logam yang bertumpuk. Pemesinan blanking, juga dikenal sebagai blanking, terutama melibatkan penggilingan dan penyelesaian bagian lembaran logam, yang bertujuan untuk mendapatkan posisi yang tepat dan penggilingan halus. Pembentukan susunan, dengan menggabungkan cetakan yang ada, memungkinkan pemrosesan cepat produk lembaran logam besar dengan bantuan peralatan mesin CNC, sehingga sangat cocok untuk produksi-bagian lembaran logam serupa dalam skala besar.
Desain cetakan adalah aspek penting dalam stamping. Bentuk yang berbeda memerlukan cetakan yang berbeda, dan presisi cetakan secara langsung menentukan keakuratan dimensi dan kualitas permukaan bagian yang dicap. Jarak bebas cetakan perlu disesuaikan dengan ketebalan dan sifat material. Jika jarak bebasnya terlalu besar, produk akan memiliki gerinda besar setelah dicap; jika jarak bebasnya terlalu kecil, hal ini akan mempengaruhi umur cetakan dan, dalam kasus yang parah, menyebabkan kerusakan cetakan. Cetakan yang umum digunakan dalam proses stamping meliputi lubang bundar, lubang lonjong, dan bos. Ketinggian bos terbatas dan tergantung pada bahan lembaran, ketebalan lembaran, dan sudut kemiringan bos. Bos termasuk lubang pembuangan panas dan lubang pemasangan. Karena pembengkokan, jarak antara tepi lubang yang dirancang dan tepi material lembaran serta tepi pembengkokan menjadi terbatas.
Perhatian khusus harus diberikan pada pemilihan material dan pengaturan parameter proses dalam proses stamping. Ketebalan bahan harus diukur dan dikonfirmasi pada saat kedatangan untuk memastikannya berada dalam toleransi yang wajar. Saat memilih dimensi material, pemanfaatan material harus dipertimbangkan untuk memastikan tingkat pemanfaatan setinggi mungkin. Pada saat yang sama, dimensi lembaran dari bahan dan ketebalan yang sama harus dijaga agar tetap konsisten. Penerapan proses stamping yang tepat dapat meningkatkan efisiensi produksi dan mengurangi biaya produksi secara signifikan, menjadikannya salah satu proses penting dalam pemrosesan lembaran logam.
3. Proses Pembengkokan
Pembengkokan adalah cara penting untuk mencapai pembentukan{0}}tiga dimensi dalam pemrosesan lembaran logam. Mesin pembengkok membengkokkan lembaran logam ke sudut dan bentuk yang telah ditentukan untuk membentuk fitur struktural yang diinginkan. Proses ini memegang posisi sentral dalam pemrosesan lembaran logam karena banyak produk memerlukan pembengkokan untuk mencapai bentuk dan struktur yang diinginkan. Ketepatan dan efisiensi proses pembengkokan secara langsung mempengaruhi kualitas produk akhir dan merupakan cerminan langsung dari tingkat teknologi pemrosesan lembaran logam.
Pembengkokan biasanya dilakukan dengan menggunakan mesin pembengkok (juga disebut mesin pembengkok tepi). Bilah atas dan bawah dingin-tekan lembaran logam tipis untuk mengubah bentuknya dan mendapatkan bentuk yang diinginkan. Proses pembengkokan memerlukan kombinasi cetakan yang berbeda bentuk. Cetakan ini dibagi menjadi cetakan atas dan bawah; bentuk yang berbeda memerlukan cetakan yang berbeda, dan kualitas cetakan menentukan keakuratan dimensi lentur. Selama proses pembengkokan, radius tekukan minimum dan koefisien perpanjangan tekukan harus dikontrol dengan cermat. Jika radius lentur minimum terlalu kecil maka keuletan tarik material akan meningkat, dan bila perpanjangan mencapai batasnya maka material akan patah. Koefisien perpanjangan lentur dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti jenis material, ketebalan, dan lebar alur V-.
Di antara material yang umum digunakan, baja tahan karat memiliki koefisien mulur tertinggi, sedangkan lembaran aluminium memiliki koefisien mulur terendah. Untuk material yang sama, lebar alur V-yang berbeda menghasilkan koefisien pemanjangan lentur yang berbeda; umumnya, alur V-yang lebih lebar menghasilkan koefisien perpanjangan yang lebih tinggi. Karena lembaran logam menunjukkan pegas kembali setelah pembengkokan, sudut pembengkokan biasanya harus lebih kecil dari sudut pembengkokan yang disyaratkan.
Beberapa poin penting yang memerlukan perhatian khusus dalam proses pembengkokan: ketebalan material, radius pembengkokan, sudut pembengkokan, dan urutan pembengkokan. Dimensi lentur lembaran logam perlu dihitung berdasarkan faktor-faktor seperti ketebalan lembaran logam, sudut lentur, dan panjang lentur. Mengenai tinggi satu-sisi, hal ini bergantung pada ukuran mesin pembengkok dan tinggi bilah atas; tinggi-dua sisi tidak boleh melebihi tinggi-sisi maksimum. Selain dibatasi oleh tinggi-satu sisi, ia juga dibatasi oleh tepi bawah: tinggi lentur < tepi bawah. Karena bagian lembaran logam dibentuk dengan menekuk lembaran logam tipis, kontak pada tepi yang ditekuk tidak tertutup rapat dan tidak memiliki sambungan yang kaku. Jika tidak ditangani, hal ini akan mempengaruhi kekuatan. Perlakuan yang biasa dilakukan adalah pengelasan, dan persyaratan teknis pada gambar meliputi: sudut las, sudut las, dan pembulatan.
4. Proses Pengelasan
Pengelasan adalah proses utama dalam pemrosesan lembaran logam untuk menyambung komponen dan memperkuat struktur. Ini menghubungkan dua atau lebih bagian logam menjadi satu unit melalui peleburan atau tekanan. Proses ini memainkan peran penting dalam pemrosesan lembaran logam karena banyak produk memerlukan penyambungan beberapa bagian lembaran logam untuk membentuk struktur produk yang lengkap. Pengelasan tidak hanya menghasilkan sambungan permanen antar bagian logam tetapi juga meningkatkan kekuatan sambungan dan meningkatkan kinerja produk secara keseluruhan.
Metode pengelasan yang umum dalam pemrosesan lembaran logam meliputi pengelasan berpelindung gas, pengelasan laser, pengelasan resistansi, pengelasan busur argon, pengelasan listrik, pengelasan robotik, dan pengelasan titik. Pengelasan berpelindung gas dan pengelasan laser biasanya menggunakan kawat las, tetapi kawat las menghasilkan las yang lebih estetis, meskipun lebih mahal, dan kedua metode tersebut menghasilkan deformasi yang lebih besar pada lembaran logam karena panas. Pengelasan resistansi menggunakan pemanasan kontak dan tekanan pada kepala elektroda atas dan bawah untuk pengelasan. Keuntungannya adalah tidak memerlukan kawat las, dan deformasi lembaran logam setelah pengelasan minimal. Jika bentuk bagian yang akan dilas rumit, maka bentuk kepala elektroda akan memiliki persyaratan yang tinggi. Metode pengelasan yang berbeda ini cocok untuk berbagai kebutuhan sambungan lembaran logam. Memilih metode pengelasan yang tepat dapat meningkatkan kualitas produk dan efisiensi produksi.
Proses pengelasan memiliki dua aplikasi utama dalam pemrosesan lembaran logam: satu adalah untuk menghubungkan beberapa bagian lembaran logam bersama-sama untuk mencapai tujuan pemrosesan produk jadi atau bagian perakitan; yang lainnya adalah mengelas tepi masing-masing bagian untuk membuat tepi yang tertekuk tepat dan meningkatkan kekuatannya. Penerapan proses pengelasan yang rasional dapat secara signifikan meningkatkan kekuatan struktural dan stabilitas bagian lembaran logam dan merupakan komponen penting dari teknologi pemrosesan lembaran logam. Pemilihan proses pengelasan perlu mempertimbangkan faktor-faktor seperti sifat material, persyaratan pengelasan, dan kondisi pemrosesan.
5. Proses Perawatan Permukaan
Perawatan permukaan adalah langkah terakhir dalam pemrosesan lembaran logam. Ini memproses permukaan produk lembaran logam untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi, estetika, dan fungsionalitas. Meskipun proses ini tidak secara langsung mengubah bentuk dan ukuran bagian lembaran logam, namun memiliki dampak yang menentukan terhadap kualitas dan kinerja produk. Proses perawatan permukaan dapat memberikan produk lembaran logam warna yang kaya, tekstur yang baik, dan ketahanan terhadap korosi yang sangat baik, memungkinkannya mempertahankan kinerja yang baik dalam berbagai kondisi lingkungan.
Proses perawatan permukaan yang umum dalam pemrosesan lembaran logam meliputi penyemprotan, pelapisan listrik, anodisasi, dan peledakan pasir. Lapisan semprot adalah metode perawatan permukaan yang paling umum, termasuk pelapisan bubuk dan pengecatan. Lapisan serbuk melibatkan penyerapan lapisan serbuk secara elektrostatis ke permukaan bagian lembaran logam, kemudian melelehkan dan memadatkan serbuk melalui pemanggangan bersuhu tinggi untuk membentuk lapisan keras. Lapisan bubuk memiliki keunggulan seperti ramah lingkungan, tahan korosi, dan beragam warna, serta banyak digunakan pada peralatan rumah tangga, elektronik, dan lemari komunikasi. Pengecatan menggunakan pelapis cair yang diaplikasikan secara merata pada permukaan bagian lembaran logam dengan menggunakan alat penyemprotan, kemudian dikeringkan dengan cara dipanggang atau dikeringkan secara alami hingga membentuk lapisan pelindung. Pengecatan dapat menghasilkan berbagai warna dan efek sesuai kebutuhan, namun tidak ramah lingkungan seperti pelapis bubuk.
Elektroplating adalah proses pengendapan lapisan logam atau paduan pada permukaan bagian lembaran logam melalui elektrolisis untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi, konduktivitas, atau sifat dekoratifnya. Lapisan pelapisan listrik yang umum termasuk pelapisan seng, pelapisan kromium, dan pelapisan nikel. Elektroplating sangat cocok untuk komponen lembaran logam yang memerlukan ketahanan korosi tinggi, seperti komponen otomotif dan konektor elektronik. Anodisasi terutama digunakan untuk bagian logam lembaran aluminium dan paduan aluminium, membentuk film oksida padat pada permukaan aluminium melalui metode elektrokimia, meningkatkan ketahanan korosi dan ketahanan aus. Anodisasi dapat mencapai berbagai efek warna dan merupakan metode penting untuk perawatan permukaan produk aluminium.
Sandblasting menggunakan aliran pasir berkecepatan tinggi-untuk mengenai permukaan bagian lembaran logam, menciptakan tekstur permukaan yang seragam dan meningkatkan kualitas permukaan. Sandblasting tidak hanya meningkatkan tampilan bagian lembaran logam tetapi juga meningkatkan daya rekat lapisan berikutnya. Sandblasting dibagi menjadi sandblasting kering dan sandblasting basah. Sandblasting kering lebih efisien namun dapat menimbulkan polusi debu; sandblasting basah lebih ramah lingkungan tetapi lebih mahal. Selain proses di atas, pemrosesan lembaran logam juga mencakup fosfat, pasivasi, pemolesan, dan penarikan kawat, masing-masing dengan karakteristik unik dan cakupan yang dapat diterapkan.
Ini mengakhiri pembagian informasi relevan kami mengenai teknologi pemrosesan lembaran logam. Pemilihan dan penerapan teknologi pemrosesan lembaran logam memerlukan pertimbangan komprehensif terhadap berbagai faktor, termasuk persyaratan produk, sifat material, volume produksi, dan pengendalian biaya. Pemilihan proses yang wajar dapat meningkatkan kualitas produk, mengurangi biaya produksi, dan meningkatkan daya saing perusahaan. Inovasi dan pengembangan teknologi pemrosesan lembaran logam akan mendorong kemajuan seluruh industri manufaktur, menyediakan lebih banyak produk lembaran logam-berperforma tinggi,-berkualitas tinggi untuk berbagai industri.
