PENAMPAKAN VERSUS CASTING

Penempaan

Penempaan adalah proses deformasi di mana billet atau bentuk awal dimanipulasi (ditumbuk, diperas, dipalu, dll.) dan dibentuk di bawah tekanan.

Banyak logam yang dapat ditempa, termasuk baja karbon, baja tahan karat, dan baja paduan, meskipun perbedaan komposisi dan sifat akan mempengaruhi proses penempaan yang digunakan. Ada banyak proses penempaan, termasuk, namun tidak terbatas pada, penempaan panas, penempaan dingin, penempaan hangat, penempaan cetakan cetakan, dan penempaan tekan. Anda dapat melihat postingan blog kamiDi Siniuntuk mempelajari lebih lanjut tentang berbagai metode penempaan.

Terlepas dari metode khusus yang digunakan, penempaan tidak menambah atau menghilangkan material, sehingga bentuk yang dihasilkan memiliki berat dan volume yang sama dengan billet hingga bagian tersebut dipotong dari piring.

Keuntungan Penempaan

Salah satu keuntungan terbesar dari penempaan adalah pengaruhnya terhadap struktur paduan. Semua logam terdiri dari butiran, dan cara mereka saling bertautan merupakan faktor penting dalam kekuatan dan keuletannya. Memanipulasi blanko logam dengan menempamembentangkan butiran ini dalam arah tegak lurus dari tempat gaya diterapkan. Hal ini meningkatkan kekuatan, terkadang secara dramatis, dari keadaan aslinya.

Manfaat kedua dari deformasi adalah pengurangan dramatis cacat internal seperti porositas dan segmentasi paduan.

Keuntungan lain dari penempaan meliputi:

• Kecepatan:Penempaan lebih cepat dibandingkan dengan pengecoran (terutama untuk pesanan bervolume tinggi), bahkan ketika blanko memerlukan pemanasan awal.
• Tingkat Scrap Rendah:Setelah perkakas dikembangkan, setiap bagian yang ditempa adalah identik, tanpa ada cacat yang khas pada pengecoran.
• Properti yang Konsisten:Sifat mekanik lebih konsisten setelah perlakuan panas dibandingkan dengan bagian mesin cor atau billet.

Menempa Tantangan

Penempaan bukannya tanpa keterbatasan. Ada dua kendala utama:

• Batas Ukuran: Penempaan memiliki beberapa batasan berat dan panjang, bervariasi berdasarkan peralatan yang digunakan selama proses. Umumnya proses penempaan tidak dapat menghasilkan komponen yang sangat besar seperti pengecoran.
• Kendala Bahan:Meskipun sebagian besar logam dapat ditempa, jenis proses pemanasan yang digunakan pada blanko dapat mencegah penempaan beberapa paduan.

Pengecoran

Pengecoran adalah proses peleburan logam, dituangkan ke dalam rongga berbentuk seperti komponen akhir, dan dibiarkan mengeras. Rongga dapat diproduksi sebagai cetakan sekali pakai atau sebagai cetakan permanen. Pengecoran pasir dan investasi adalah proses pengecoran cetakan yang dapat dibuang, sedangkan pengecoran gravitasi dan die menggunakan cetakan permanen. Cetakan memerlukan saluran agar logam dapat mengalir ke rongga bagian dan “riser” yang bertindak sebagai reservoir saat logam berkontraksi selama pendinginan.

Rongga internal dibuat dengan inti; inti ditempatkan dalam cetakan sebelum logam dituang. Setelah logam mengeras, rongga tersebut pecah saat komponen akhir dilepaskan dari cetakan.

Semua jenis pengecoran menghasilkan komponen berbentuk hampir bersih, meskipun tingkat detail yang direproduksi dan jumlah logam yang akan dikerjakan bergantung pada proses yang digunakan. Pengecoran pasir adalah yang paling tidak presisi, sedangkan pengecoran investasi, khususnya, mampu menghasilkan detail halus dan permukaan akhir yang halus.

Logam apa pun bisa dituang, tapi oksidasi bisa menjadi masalah. Hal ini diatasi melalui peleburan dan penuangan vakum, yang menambah kompleksitas peralatan yang dibutuhkan.

Keuntungan Pengecoran

Proses pengecoran memiliki banyak fleksibilitas. Keuntungan utamanya adalah:

• Kemampuan Materi:Pengecoran dapat dilakukan pada semua jenis logam, meskipun beberapa memerlukan tindakan pencegahan terhadap oksidasi.
• Biaya Perkakas Lebih Rendah:Metode cetakan sekali pakai, khususnya pengecoran pasir, memiliki biaya perkakas yang rendah, sehingga ekonomis untuk pesanan kecil.
• Kemampuan Ukuran: Pengecoran dapat digunakan untuk membuat bagian yang sangat besar. Pengecoran dengan berat ribuan, bahkan puluhan ribu pon, dimungkinkan.
• Dapat Mereproduksi Geometri Kompleks:Pengecoran investasi sangat baik dalam hal ini karena tidak memerlukan sudut rancangan.

Tantangan Pengecoran

Ada banyak situasi dan jenis komponen yang pengecorannya tidak optimal.

Masalah-masalah khusus meliputi:

• Waktu Pimpin:Pengecoran memiliki waktu tunggu yang lebih lama karena kebutuhan untuk memproduksi dan membuktikan perkakas (terutama dengan investasi dan pengecoran cetakan permanen).
• Waktu Produksi Lebih Lama:Prosesnya rumit dan memakan waktu, terutama untuk proses cetakan sekali pakai.
• Porositas:Porositas umumnya tidak dapat dihindari dalam pengecoran, sehingga mengakibatkan cacat internal yang melemahkan bagian tersebut.
• Inklusi & Oksida:Inklusi dan oksida pada logam cair menyebabkan cacat pada bagian akhir.
• Penyusutan:Penyusutan selama pemadatan dapat menyebabkan keretakan.
• Pemanfaatan Material yang Buruk : Biasanya terdapat lebih banyak limbah material dalam pengecoran dibandingkan penempaan. Material runner dan riser terkadang dapat diperoleh kembali dengan mengorbankan pemanasan tambahan.

Cara Memilih Metode Terbaik

Memilih proses pembentukan logam memerlukan evaluasi aplikasi.

1. Jenis bahan apa yang dibutuhkan untuk aplikasi Anda?
2. Seberapa rumitkah geometri bagian tersebut?
3. Berapa banyak komponen yang Anda butuhkan?
4. Sifat mekanik apa yang diperlukan pada komponen akhir?
5. Berapa anggaran Anda?
6. Apakah penyelesaian permukaan tertentu diperlukan?

Penempaan umumnya lebih hemat biaya, tidak boros, dan lebih cepat dibandingkan pengecoran, menghasilkan komponen yang lebih kuat, dan cocok untuk pesanan dalam jumlah kecil dan tinggi. Penempaan biasanya lebih disukai untuk aplikasi yang memerlukan ketahanan aus yang tinggi atau komponen yang diharapkan dapat bekerja dengan baik di lingkungan yang penuh tekanan. Namun, penempaan mungkin bukan pilihan terbaik untuk komponen yang sangat besar dan rumit atau jika penerapannya memerlukan penggunaan bahan yang tidak dapat dipalsukan.

Aplikasi umum untuk suku cadang palsu mencakup komponen otomotif seperti batang penghubung dan poros engkol, suku cadang transmisi daya seperti roda mahkota dan pinion, serta suku cadang untuk aplikasi kelautan, pertahanan, kehutanan, dan pertambangan.

Sebagai perbandingan, proses pengecoran, khususnya pengecoran investasi, ideal untuk memproduksi komponen yang ringan, kompleks, berdinding tipis dengan permukaan akhir yang luar biasa dan komponen yang lebih berat dengan berat lebih dari 100 pon. Namun cacat lebih sering terjadi pada pengecoran dibandingkan penempaan, dan proses pembuatan perkakas umumnya membutuhkan waktu lebih lama untuk diselesaikan.

Proses pengecoran biasanya digunakan untuk memproduksi blok mesin, piston, pipa, katup, dan komponen lainnya untuk aplikasi luar angkasa, otomotif, dan industri.