Teknologi pembeinan logam lembaran tanpa sambungan
Teknologi pemrosesan logam lembaran terus berkembang, terutama dalam beberapa aplikasi seperti pembengkokan stainless steel presisi, pembengkokan bagian dekoratif stainless steel, pembengkokan aluminium alloy, pembengkokan bagian pesawat, pembengkokan plat tembaga, dll., yang lebih lanjut mengajukan persyaratan lebih tinggi pada kualitas permukaan benda kerja yang terbentuk. Proses pembengkokan tradisional lebih cenderung menyebabkan kerusakan pada permukaan benda kerja. Permukaan yang bersentuhan dengan cetakan akan membentuk bekas tekanan atau goresan yang jelas, yang akan mempengaruhi keindahan produk akhir dan menurunkan penilaian nilai produk oleh pengguna.
1. Alasan untuk pembengkokan meninggalkan bekas
Ambil contoh pembengkokan bagian berbentuk V. Pembengkokan lembaran logam adalah proses pembentukan di mana lembaran logam pertama-tama mengalami deformasi elastis dan kemudian memasuki deformasi plastis di bawah tekanan pUNCH atau die dari mesin pembengkokan. Pada tahap awal pembengkokan plastis, lembaran logam ditekuk secara bebas. Saat punch atau die menekan lembaran, lembaran dan permukaan dalam lubang berbentuk V dari die secara bertahap mendekat, dan jari-jari kelengkungan serta lengan gaya penyokongan secara bertahap berkurang. Teruskan penekanan hingga stroke selesai, sehingga die dan lembaran sepenuhnya bersentuhan pada tiga titik, dan pembengkokan berbentuk V selesai pada saat itu.
Selama pemanjangan, lembaran logam akan ditekan oleh cetakan pemanjang dan menghasilkan deformasi elastis, serta titik kontak antara lembaran dan cetakan akan bergeser seiring proses pemanjangan berlangsung. Selama proses pemanjangan, lembaran akan mengalami dua tahap yang jelas: deformasi elastis dan deformasi plastis. Akan ada juga proses pemegangan tekanan selama proses pemanjangan (kontak tiga titik antara cetakan dan lembaran), sehingga setelah proses pemanjangan selesai, tiga garis cekungan akan terbentuk. Garis-garis cekungan ini umumnya disebabkan oleh penjepitan dan gesekan antara lembaran dan bahu dari V-groove pada cetakan, sehingga mereka disebut cekungan bahu. Penyebab utama pembentukan cekungan bahu dapat diklasifikasikan secara sederhana menjadi kategori-kategori berikut.
a. Metode pemanjangan
Karena telah disebutkan sebelumnya bahwa pembentukan penyok bahu terkait dengan kontak antara lembaran dan bahu dari V-groove pada cetakan, celah yang berbeda antara pemoles dan cetakan selama proses penyiku mempengaruhi tekanan kompresi pada lembaran, dan probabilitas serta tingkat penyok juga akan berbeda. Dalam kondisi V-groove yang sama, semakin besar sudut penyiku dari bagian kerja yang dibengkokkan, semakin besar deformasi tarik dari lembaran logam, dan semakin panjang jarak gesekan lembaran logam di bahu V-groove; lebih dari itu, semakin besar sudut penyiku, semakin lama waktu pemoles memberikan tekanan pada lembaran, dan semakin jelas penyok yang disebabkan oleh kedua faktor ini.
b. Struktur V-groove cetakan
Saat membengkokkan lembaran logam dengan ketebalan yang berbeda, lebar V-groove yang dipilih juga berbeda. Dalam kondisi pukulan yang sama, semakin besar ukuran V-groove cetakan, semakin besar pula ukuran lebar jarihan. Secara bersamaan, gesekan antara lembaran logam dan bahu V-groove cetakan lebih kecil, sehingga kedalaman jarihan secara alami berkurang. Sebaliknya, semakin tipis ketebalan plat, semakin sempit V-groove, dan semakin jelas jarihan tersebut.
Mengenai gesekan, faktor lain yang terkait dengan gesekan yang perlu kita pertimbangkan adalah koefisien gesekan. Sudut R dari bahu lobang V pada cetakan berbeda, dan gesekan yang ditimbulkan pada lembaran selama proses pembengkokan lembaran juga berbeda. Di sisi lain, dari perspektif tekanan yang diberikan oleh lobang V pada cetakan ke lembaran, semakin besar sudut R dari lobang V pada cetakan, semakin kecil tekanan antara lembaran dan bahu lobang V pada cetakan, dan semakin ringan jejaknya, dan sebaliknya.
c. Derajat pelumasan lobang V cetakan
Seperti disebutkan sebelumnya, permukaan V-groove dari die akan bersentuhan dengan lembaran dan menghasilkan gesekan. Ketika cetakan aus, bagian kontak antara V-groove dan lembaran akan menjadi semakin kasar, dan koefisien gesekan akan semakin besar. Ketika lembaran meluncur di permukaan V-groove, kontak antara V-groove dan lembaran sebenarnya adalah kontak titik antara banyak puncak cembung kasar dan permukaan, sehingga tekanan pada permukaan lembaran akan meningkat sesuai, dan bekas cekungan akan semakin terlihat jelas.
Di sisi lain, jika V-groove die tidak dibersihkan sebelum benda kerja dilengkungkan, sisa kotoran di V-groove sering kali akan menyebabkan cekungan yang jelas pada lembaran. Situasi ini biasanya terjadi ketika peralatan membengkokkan lembaran galvanis, lembaran baja karbon, dan benda kerja lainnya.
2.Penerapan Teknologi Pembengkokan Tanpa Tanda
Karena kita mengetahui bahwa alasan utama untuk tanda lengkung adalah gesekan antara lembaran dan bahu V-groove dari cetakan, kita bisa mulai dari pola pikir berbasis penyebab dan menggunakan teknologi proses untuk mengurangi gesekan antara lembaran dan bahu V-groove dari cetakan. Menurut rumus gesekan f=μ·N, faktor-faktor yang memengaruhi gesekan adalah koefisien gesekan μ dan tekanan N, dan keduanya sebanding dengan gesekan. Sesuai dengan itu, rencana proses berikut dapat dirumuskan.
a. Gunakan bahan non-logam untuk bahu V-groove dari cetakan
Metode tradisional dengan hanya meningkatkan sudut R dari bahu V-groove cetakan tidak terlalu efektif dalam memperbaiki bekas lipatan. Dari perspektif pengurangan tekanan pada pasangan gesekan, dimungkinkan untuk mempertimbangkan mengganti bahu V-groove menjadi material non-logam yang lebih lembut daripada lembaran logam, seperti nilon, elastomer PU, dll., sambil tetap memastikan efek ekstrusi yang dibutuhkan. Mengingat bahwa material-material ini mudah aus dan perlu diganti secara berkala, saat ini ada beberapa struktur V-groove yang menggunakan material-material tersebut, seperti yang ditunjukkan pada gambar.
b. Mengubah bahu V-groove dari die menjadi struktur bola dan roller
Selain itu, berdasarkan prinsip pengurangan koefisien gesekan dari pasangan gesekan antara lembaran dan V-groove pada cetakan, pasangan gesekan geser antara lembaran dan bahu V-groove pada cetakan dapat diubah menjadi pasangan gesekan bergulir, sehingga secara signifikan mengurangi gaya gesekan pada lembaran dan secara efektif mencegah terjadinya bekas lipatan. Saat ini, proses ini telah banyak digunakan dalam industri cetakan, dan cetakan pelengkung tanpa bola adalah contoh aplikasi tipikal.
Untuk menghindari gesekan yang kaku antara roller dan V-groove dari cetakan pelengkung tanpa sambungan berbantalan bola, serta membuat roller lebih mudah berputar dan dilumasi, bola ditambahkan sehingga mencapai efek pengurangan tekanan dan koefisien gesekan secara bersamaan. Oleh karena itu, bagian yang diproses oleh cetakan pelengkung tanpa sambungan berbantalan bola dapat hampir tidak menunjukkan bekas penyok yang terlihat, tetapi efek pelengkungan tanpa sambungan pada plat lembut seperti aluminium dan tembaga tidak baik. Dari sudut pandang ekonomi, karena struktur cetakan pelengkung tanpa sambungan berbantalan bola lebih kompleks dibandingkan beberapa struktur cetakan yang disebutkan di atas, biaya pemrosesan tinggi dan perawatannya sulit, ini juga merupakan faktor yang perlu dipertimbangkan oleh manajer perusahaan saat memilih.
c. Bahu V-groove dari die diubah menjadi struktur lipat
Ada jenis mold lain dalam industri yang menggunakan prinsip rotasi titik tangkapan untuk mencapai pembengkokan bagian dengan membalik bahu dari cetakan. Mold ini mengubah struktur V-groove tradisional dari cetakan stereotip dan menetapkan bidang miring di kedua sisi V-groove menjadi mekanisme balik. Ketika punch menekan lembaran, mekanisme balik di kedua sisi cetakan dibalik ke dalam dari puncak punch dengan bantuan tekanan punch, sehingga lembaran dilengkungkan dan terbentuk. Dalam kondisi kerja ini, lembaran dan cetakan tidak menghasilkan gesekan friksi lokal yang jelas, tetapi mendekati bidang balik dan dekat dengan puncak punch untuk menghindari penandaan pada bagian. Struktur mold ini lebih rumit daripada struktur sebelumnya, dengan pegas tarik dan struktur papan balik, serta biaya pemeliharaan dan pengolahan lebih tinggi.
d. V-groove dari cetakan terisolasi dari logam lembaran
Metode-metode yang disebutkan di atas semuanya berfokus pada pencapaian pelengkungan tanpa sambungan dengan mengubah cetakan pelengkung. Bagi manajer perusahaan, tidak disarankan untuk mengembangkan dan membeli satu set cetakan baru hanya untuk mencapai pelengkungan tanpa sambungan pada bagian individu. Dari perspektif kontak gesekan, selama cetakan dan lembaran terpisah, gesekan tidak akan terjadi. Oleh karena itu, tanpa mengubah cetakan pelengkungan, pelengkungan tanpa sambungan dapat dicapai dengan menggunakan membran lembut untuk mencegah kontak antara celah V dari die dan lembaran. Membran lembut ini juga dikenal sebagai film tekanan pelengkungan tanpa sambungan, dan bahan-bahannya umumnya karet, PVC (polyvinyl chloride), PE (polyethylene), PU (polyurethane), dll. Keuntungan dari karet dan PVC adalah biaya bahan baku yang rendah, sedangkan kelemahannya adalah kurang tahan tekanan, performa perlindungan yang buruk, dan umur pakai yang pendek; PE dan PU adalah bahan teknik yang unggul, dan film tekanan pelengkungan tanpa sambungan yang diproduksi dengan bahan dasar ini memiliki ketahanan robek yang baik, sehingga memiliki umur panjang dan perlindungan yang baik.
Film pelindung bengkok utamanya berfungsi sebagai peredam di antara benda kerja dan bahu cetakan, menyeimbangkan tekanan antara cetakan dan lembaran, sehingga mencegah benda kerja menghasilkan bekas cekungan saat proses pembengkokan. Saat menggunakannya, cukup letakkan film bengkok pada cetakan, yang memiliki keunggulan biaya rendah dan mudah digunakan. Ketebalan film pemotongan tanpa bengkok yang ada di pasaran saat ini umumnya 0,5mm, dan ukurannya dapat disesuaikan sesuai kebutuhan. Film pemotongan tanpa bengkok biasanya dapat bertahan hingga sekitar 200 kali pembengkokan di bawah tekanan 2t, dengan sifat tahan aus yang kuat, tahan sobek yang baik, performa pembengkokan unggul, kekuatan tarik tinggi serta peregangan putus, serta tahan terhadap minyak pelumas dan pelarut hidrokarbon alifatik.
Persaingan pasar di industri pengolahan lembaran logam sangat ketat. Jika perusahaan ingin mendapatkan posisi di pasar, mereka perlu terus memperbaiki teknologi pengolahannya. Tidak hanya fungsi produk yang harus dicapai, tetapi juga kepraktisan dan estetika produk harus dipertimbangkan, serta efisiensi ekonomi dari proses pengolahan. Dengan menerapkan metode proses yang lebih efisien dan ekonomis, produk dapat dibuat lebih mudah diproses, lebih hemat biaya, dan lebih indah.
