Dampak Material pada Proses Stamping

Pemrosesan lembaran logam terutama melibatkan pemotongan, membungkukgambar dalam, ekstrusi dingin, dan proses stamping volume lainnya. Teknik stamping yang berbeda memiliki persyaratan yang berbeda untuk lembaran logam, dan pilihan bahan lembaran logam harus dipertimbangkan berdasarkan bentuk umum produk dan teknologi pemrosesan.

(1) Pengaruh material pada proses pemotongan

Pemotongan membutuhkan material lembaran yang memiliki plastisitas yang cukup untuk memastikan tidak ada keretakan yang terjadi selama proses berlangsung. Meskipun sebagian besar bahan dapat memenuhi persyaratan pemotongan dengan tingkat yang berbeda-beda, keausan pada cetakan dan kualitas pemotongan akan bervariasi tergantung pada bahannya.

Bahan lunak (seperti aluminium murni, aluminium tahan karat, kuningan, tembaga murni, baja karbon rendah, dll.) memiliki performa pemotongan yang istimewa. Khususnya, kuningan memiliki performa terbaik, menghasilkan komponen dengan penampang melintang yang mulus dan kemiringan yang sangat kecil setelah pemotongan.

Bahan keras (seperti baja karbon tinggi, baja tahan karat, aluminium keras, aluminium super keras, dll.) tidak memberikan hasil berkualitas tinggi setelah pemotongan, dengan ketidakrataan yang signifikan pada penampang melintang, khususnya untuk bahan yang lebih tebal. Semakin rapuh bahannya, semakin besar kemungkinan terjadi robekan selama pemotongan.

Banyak bahan non-logam yang juga bisa mengalami pemotongan, tetapi karena adanya retakan internal yang kecil, ketidakhomogenan, anisotropi, laminasi, dan kekurangan lainnya pada bahan non-logam, sebagian besar memerlukan pemrosesan tambahan khusus. Setelah pemotongan, bahan dengan plastisitas yang memadai perlu dihilangkan atau diselesaikan; sebaliknya, bahan yang rapuh dan bahan yang tebal, harus dipanaskan terlebih dahulu secara tepat untuk meningkatkan plastisitas.

(2) Pengaruh material pada pemrosesan pembengkokan

Untuk lembaran logam yang dibengkokkan, lembaran logam harus memiliki plastisitas yang cukup, kekuatan luluh yang rendah, dan modulus elastisitas yang tinggi. Lembaran dengan plastisitas tinggi cenderung tidak retak saat ditekuk, dan lembaran dengan kekuatan luluh yang lebih rendah dan elastisitas yang lebih tinggi akan memiliki lebih sedikit deformasi pegas, sehingga menghasilkan tekukan yang berbentuk tepat. Material dengan plastisitas yang baik seperti baja karbon rendah (dengan fraksi massa karbon tidak lebih dari 0.2%), kuningan, dan aluminium mudah ditekuk.

Bahan dengan kerapuhan yang lebih tinggi, seperti timah (Sn6.5-01), baja pegas (65Mn), aluminium keras, dan aluminium super keras, membutuhkan relatif besar radius lentur (r/t) selama pembengkokan untuk mencegah keretakan.

Selain itu, penting untuk diperhatikan bahwa kondisi material secara signifikan memengaruhi kemampuannya untuk ditekuk.

Bahan non-logam, seperti karton yang lebih besar dan kaca organik, hanya dapat ditekuk setelah dipanaskan terlebih dahulu, dan memerlukan radius pembengkokan relatif yang lebih besar (umumnya r/t>3~5).

(3) Dampak Material pada Pembentukan Gambar

Pembentukan gambar lembaran logam, khususnya gambar dalam, adalah salah satu proses yang lebih menantang dalam fabrikasi lembaran logam. Bahan yang sesuai, tidak hanya memungkinkan kedalaman yang kecil dan bentuk yang sederhana dengan transisi yang mulus dalam proses pembentukan gambar, tetapi juga memiliki plastisitas yang tinggi, kekuatan luluh yang rendah, dan stabilitas yang baik. Kalau tidak, hal ini dapat dengan mudah mengakibatkan distorsi secara keseluruhan, kerutan yang terlokalisasi, atau bahkan sobek pada bagian tersebut. Bahan yang keras tidak kondusif untuk pembentukan gambar.

Semakin besar kekuatan luluh dan koefisien arah ketebalan (yang memperhitungkan anisotropi karena faktor-faktor seperti jaringan berserat yang dihasilkan selama penggulungan lembaran), semakin kecil rasio kekuatan lembaran, dan semakin baik kinerja stamping, sehingga memungkinkan terjadinya deformasi yang lebih besar. Ketika koefisien arah ketebalan (γ) lebih besar dari satu, deformasi ke arah lebar lebih mudah daripada ke arah ketebalan.

Semakin besar nilai γ, semakin kecil kemungkinan lembaran menipis dan patah selama proses penarikan, yang mengindikasikan drawabilitas yang lebih baik. Eksponen pengerasan regangan yang tinggi (kemiringan kurva tegangan-regangan aktual selama peregangan, diwakili oleh n) memfasilitasi penyebaran deformasi ke area deformasi rendah selama pemrosesan, mendorong distribusi regangan yang lebih seragam dan mengurangi deformasi lokal.

Oleh karena itu, nilai n sangat penting untuk proses pembentukan dan penggembungan. Material yang dikenal memiliki kemampuan penarikan yang baik antara lain aluminium murni dan paduannya, baja karbon rendah (fraksi massa karbon tidak melebihi 0,14%), kuningan lunak (fraksi massa tembaga antara 68% dan 72%), dan baja tahan karat austenitik.

(4) Dampak Material pada Ekstrusi Dingin dan Proses Stamping Massal Lainnya

Bahan yang cocok untuk ekstrusi dingin dan proses pencetakan massal lainnya harus memiliki plastisitas tinggi dan kekuatan luluh yang rendah. Bahan yang paling tepat termasuk aluminium, tembaga, dan baja karbon rendah.

(5) Dampak Toleransi Ketebalan Lembaran

Toleransi ketebalan lembaran yang berlebihan, yang mengacu pada ketebalan aktual yang melebihi deviasi standar yang diizinkan, dapat menyebabkan keretakan bagian, kerutan permukaan, pegas kembali setelah ditekuk, dan bahkan kecelakaan cetakan yang signifikan. Ini adalah salah satu dari tiga faktor kritis yang memengaruhi keberhasilan stamping.

Fluktuasi dalam toleransi ketebalan lembaran baja dapat memengaruhi tekanan yang diberikan oleh cetakan pada bagian tersebut dan kemudahan aliran logam, yang kemudian menyebabkan bagian tersebut retak dan berkerut selama pencetakan.

(6) Dampak Cacat Permukaan pada Bahan Lembaran

Sesuai peraturan, lembaran baja canai panas tidak boleh memiliki cacat yang berbahaya seperti retakan, keropeng, lipatan, gelembung, delaminasi, dan inklusi. Namun, cacat kecil dan terlokalisasi seperti lubang, cekungan, atau goresan, yang tidak melebihi setengah dari toleransi ketebalan dalam kedalaman (atau tinggi), diperbolehkan, asalkan ketebalan minimum lembaran baja dipertahankan.

Adanya cacat permukaan pada lembaran baja canai dingin dan canai panas, terutama yang melebihi standar cacat yang diizinkan, dapat secara langsung menyebabkan keretakan pada bagian tertentu, memengaruhi kualitas cat, dan mengganggu penampilan produk secara keseluruhan.

(7) Perbandingan Kemampuan Proses Bahan Lembaran Umum

Tabel 1-6 Perbandingan Kemampuan Proses Bahan Lembar Umum.