Penempaan adalah nama kolektif untuk penempaan dan pencetakan. Ini adalah metode pemrosesan pembentukan yang menggunakan palu, landasan, dan penekan dari mesin tempa atau cetakan untuk memberikan tekanan pada benda kerja sehingga menyebabkan deformasi plastis untuk mendapatkan bagian dengan bentuk dan ukuran yang dibutuhkan.
Apa itu penempaan?
Selama proses penempaan, seluruh benda kerja mengalami deformasi plastis yang signifikan dan aliran plastis yang relatif besar. Dalam proses pencetakan, benda kerja terutama dibentuk dengan mengubah posisi spasial setiap area bagian, dan tidak ada aliran plastis dalam jarak yang besar di dalamnya. Penempaan terutama digunakan untuk memproses bagian-bagian logam. Penempaan juga dapat digunakan untuk memproses beberapa bahan non-logam tertentu, seperti plastik teknik, karet, benda kerja keramik, batu bata, dan pembentukan material komposit.
Proses penggulungan, penarikan, dan lain-lain dalam industri penempaan dan metalurgi semuanya merupakan proses plastis atau bertekanan. Namun, penempaan terutama digunakan untuk menghasilkan komponen logam, sedangkan penggulungan dan penarikan terutama digunakan untuk menghasilkan material logam serbaguna seperti pelat, strip, pipa, profil, dan kawat.
Klasifikasi Penempaan
Penempaan terutama diklasifikasikan menurut metode pembentukan dan suhu deformasi. Menurut metode pembentukan, penempaan dapat dibagi menjadi dua kategori: penempaan dan pencetakan. Menurut suhu deformasi, penempaan dapat dibagi menjadi penempaan panas, penempaan dingin, penempaan hangat, dan penempaan isotermal, dll.
1. Penempaan panas
Penempaan panas adalah penempaan yang dilakukan di atas suhu rekristalisasi logam. Peningkatan suhu dapat meningkatkan plastisitas logam, yang bermanfaat untuk meningkatkan kualitas intrinsik benda kerja dan membuatnya lebih kecil kemungkinannya untuk retak. Suhu tinggi juga dapat mengurangi ketahanan deformasi logam dan mengurangi tonase yang dibutuhkan.mesin tempaNamun, banyak proses penempaan panas menghasilkan presisi benda kerja yang buruk, dan permukaannya tidak halus. Selain itu, hasil tempaan rentan terhadap oksidasi, dekarburisasi, dan kerusakan akibat terbakar. Penempaan panas digunakan ketika benda kerja berukuran besar dan tebal, serta materialnya memiliki kekuatan tinggi dan plastisitas rendah (seperti pembengkokan rol pelat ekstra tebal, penarikan batang baja karbon tinggi, dll.).
Suhu penempaan panas yang umum digunakan adalah: baja karbon 800~1250℃; baja struktural paduan 850~1150℃; baja kecepatan tinggi 900~1100℃; paduan aluminium yang umum digunakan 380~500℃; paduan 850~1000℃; kuningan 700~900℃.
2. Penempaan dingin
Penempaan dingin adalah penempaan yang dilakukan di bawah suhu rekristalisasi logam. Secara umum, penempaan dingin mengacu pada penempaan pada suhu ruangan.
Benda kerja yang dibentuk dengan penempaan dingin pada suhu ruang memiliki akurasi bentuk dan dimensi yang tinggi, permukaan yang halus, sedikit tahapan pemrosesan, dan mudah untuk produksi otomatis. Banyak bagian yang ditempa dingin dan dicetak dingin dapat langsung digunakan sebagai bagian atau produk tanpa perlu pemesinan. Namun, selama penempaan dingin, karena plastisitas logam yang rendah, keretakan mudah terjadi selama deformasi dan resistensi deformasi besar, sehingga membutuhkan mesin penempaan berkapasitas besar.
3. Penempaan panas
Penempaan pada suhu yang lebih tinggi dari suhu normal tetapi tidak melebihi suhu rekristalisasi disebut penempaan hangat. Logam dipanaskan terlebih dahulu, dan suhu pemanasannya jauh lebih rendah daripada penempaan panas. Penempaan hangat memiliki presisi yang lebih tinggi, permukaan yang lebih halus, dan resistensi deformasi yang rendah.
4. Penempaan isotermal
Penempaan isotermal menjaga suhu benda kerja tetap konstan selama seluruh proses pembentukan. Penempaan isotermal bertujuan untuk memanfaatkan sepenuhnya plastisitas tinggi logam tertentu pada suhu yang sama atau untuk mendapatkan struktur dan sifat tertentu. Penempaan isotermal membutuhkan suhu cetakan dan benda kerja yang konstan, yang membutuhkan biaya tinggi dan hanya digunakan untuk proses penempaan khusus, seperti pembentukan superplastik.
Karakteristik Penempaan
Penempaan dapat mengubah struktur logam dan meningkatkan sifat-sifat logam. Setelah ingot ditempa panas, kelonggaran, pori-pori, retakan mikro, dll. yang semula ada dalam keadaan cor dipadatkan atau dilas. Dendrit asli dipecah, membuat butiran menjadi lebih halus. Pada saat yang sama, segregasi karbida asli dan distribusi yang tidak merata diubah. Struktur menjadi seragam, untuk mendapatkan tempaan yang padat, seragam, halus, memiliki kinerja keseluruhan yang baik, dan dapat diandalkan dalam penggunaan. Setelah tempaan mengalami deformasi akibat penempaan panas, logam memiliki struktur berserat. Setelah deformasi penempaan dingin, kristal logam menjadi teratur.
Penempaan adalah proses membuat logam mengalir secara plastis untuk membentuk benda kerja dengan bentuk yang diinginkan. Volume logam tidak berubah setelah aliran plastis terjadi akibat gaya eksternal, dan logam selalu mengalir ke bagian dengan hambatan terkecil. Dalam produksi, bentuk benda kerja sering dikendalikan sesuai dengan hukum-hukum ini untuk mencapai deformasi seperti penebalan, pemanjangan, pemuaian, pembengkokan, dan penarikan dalam.
Ukuran benda kerja hasil tempaan akurat dan memudahkan pengorganisasian produksi massal. Dimensi pembentukan cetakan dalam aplikasi seperti penempaan, ekstrusi, dan pencetakan akurat dan stabil. Mesin penempaan efisiensi tinggi dan lini produksi penempaan otomatis dapat digunakan untuk mengorganisasi produksi massal khusus atau produksi massal.
Mesin tempa yang umum digunakan meliputi palu tempa,mesin pres hidrolik, dan mesin pres mekanis. Palu tempa memiliki kecepatan tumbukan yang besar, yang bermanfaat untuk aliran plastis logam, tetapi akan menghasilkan getaran. Mesin pres hidrolik menggunakan penempaan statis, yang bermanfaat untuk menempa logam secara menyeluruh dan meningkatkan struktur. Kerjanya stabil, tetapi produktivitasnya rendah. Mesin pres mekanis memiliki langkah tetap dan mudah untuk diimplementasikan secara mekanis dan otomatis.
Tren Perkembangan Teknologi Penempaan
1) Untuk meningkatkan kualitas intrinsik komponen tempa, terutama untuk meningkatkan sifat mekaniknya (kekuatan, plastisitas, ketangguhan, kekuatan lelah) dan keandalannya.
Hal ini memerlukan penerapan teori deformasi plastis logam yang lebih baik. Gunakan material dengan kualitas yang secara inheren lebih baik, seperti baja yang diolah dengan vakum dan baja yang dilebur dengan vakum. Lakukan pemanasan pra-penempaan dan perlakuan panas penempaan dengan benar. Pengujian non-destruktif yang lebih ketat dan ekstensif pada bagian-bagian hasil tempa.
2) Mengembangkan lebih lanjut teknologi penempaan presisi dan pencetakan presisi. Pemrosesan tanpa pemotongan merupakan langkah dan arah terpenting bagi industri permesinan untuk meningkatkan pemanfaatan material, meningkatkan produktivitas kerja, dan mengurangi konsumsi energi. Pengembangan pemanasan non-oksidatif pada benda kerja tempa, serta material cetakan dengan kekerasan tinggi, tahan aus, dan umur pakai panjang, dan metode perawatan permukaan, akan bermanfaat bagi perluasan penerapan penempaan presisi dan pencetakan presisi.
3) Mengembangkan peralatan tempa dan lini produksi tempa dengan produktivitas dan otomatisasi yang lebih tinggi. Di bawah produksi khusus, produktivitas tenaga kerja sangat meningkat dan biaya penempaan berkurang.
4) Mengembangkan sistem pembentukan tempa yang fleksibel (menerapkan teknologi kelompok, penggantian cetakan cepat, dll.). Hal ini memungkinkan produksi tempa multi-varietas dalam jumlah kecil untuk memanfaatkan peralatan tempa atau lini produksi yang sangat efisien dan sangat otomatis. Sehingga produktivitas dan ekonominya mendekati tingkat produksi massal.
5) Mengembangkan material baru, seperti metode pemrosesan tempa material metalurgi serbuk (khususnya serbuk logam dua lapis), logam cair, plastik yang diperkuat serat, dan material komposit lainnya. Mengembangkan teknologi seperti pembentukan superplastik, pembentukan energi tinggi, dan pembentukan tekanan tinggi internal.
Waktu posting: 04 Februari 2024
