Apa Klasifikasi Dasar Penempaan?

Penempaan adalah proses pembentukan logam fundamental yang memainkan peran penting dalam pembuatan komponen yang kuat dan tahan lama di berbagai industri. Mulai dari poros engkol otomotif dan braket pesawat hingga pengencang konstruksi dan peralatan ladang minyak, komponen tempa dikenal karena sifat mekanis dan integritas strukturalnya yang unggul.

Memahamiklasifikasi dasar penempaanMembantu para insinyur, desainer, dan profesional pengadaan memilih metode penempaan yang paling sesuai berdasarkan aplikasi, kompleksitas komponen, volume produksi, dan jenis material. Artikel ini membahas jenis-jenis utama penempaan dan karakteristiknya untuk membantu Anda membuat keputusan yang tepat.

baja saky

Apa itu Penempaan?

Penempaanadalah proses manufaktur yang melibatkan pembentukan logam menggunakan gaya tekan lokal. Proses ini dapat dilakukan dengan memalu, menekan, atau menggulung—biasanya dengan logam dalam keadaan panas (tetapi padat). Penempaan memperbaiki struktur butiran internal, meningkatkan kekuatan, dan menghilangkan cacat seperti porositas atau inklusi.

Penempaan telah berkembang menjadi berbagai teknik tergantung pada faktor-faktor seperti suhu, peralatan yang digunakan, dan konfigurasi cetakan.

Klasifikasi Dasar Penempaan

Proses penempaan dapat diklasifikasikan secara luas berdasarkandua kriteria utama:

1. Suhu Pembentukan

2. Konfigurasi dan Perkakas Die

Mari kita lihat setiap klasifikasi secara rinci.

Klasifikasi Berdasarkan Suhu Pembentukan

Ini adalah cara paling umum untuk mengkategorikan proses penempaan. Tergantung pada suhu di mana penempaan dilakukan, proses ini dibagi menjadi:

1. Penempaan Panas

Definisi: Dilakukan pada suhu tinggi, biasanya di atas suhu rekristalisasi logam (sekitar 1100–1250°C untuk baja).

Keuntungan:

• Duktilitas tinggi dan resistensi rendah terhadap deformasi

• Memungkinkan bentuk yang kompleks

• Memperbaiki struktur butiran

• Menghilangkan porositas dan cacat

Kekurangan:

• Pembentukan kerak akibat oksidasi

• Akurasi dimensi lebih rendah dibandingkan penempaan dingin

• Membutuhkan lebih banyak energi untuk pemanasan

Aplikasi:

• Suku cadang otomotif (poros engkol, roda gigi)

• Komponen mesin berat

• Poros dan flensa industri

2. Penempaan Hangat

Definisi: Dilakukan pada suhu menengah (antara 500°C dan 900°C), menggabungkan beberapa keuntungan penempaan panas dan dingin.

Keuntungan:

• Mengurangi beban pembentukan

• Kontrol dimensi yang ditingkatkan

• Oksidasi lebih sedikit dibandingkan dengan penempaan panas

• Hasil permukaan yang lebih baik

Kekurangan:

• Terbatas pada bahan tertentu

• Persyaratan peralatan yang lebih kompleks

Aplikasi:

• Komponen transmisi

• Balapan bantalan

• Roda gigi kosong

3. Penempaan Dingin

Definisi: Dilakukan pada atau mendekati suhu ruangan tanpa memanaskan bahan.

Keuntungan:

• Hasil permukaan yang sangat baik

• Toleransi dimensi yang ketat

• Pengerasan kerja meningkatkan kekuatan

• Tidak ada oksidasi atau kerak

Kekurangan:

• Diperlukan kekuatan pembentukan yang tinggi

• Terbatas pada bentuk yang lebih sederhana dan bahan yang lebih lembut

• Risiko tegangan sisa

Aplikasi:

• Pengencang (baut, sekrup, paku keling)

• Poros

• Komponen presisi kecil

Klasifikasi berdasarkan Konfigurasi Die

Penempaan juga dapat diklasifikasikan berdasarkan jenis cetakan dan peralatan yang digunakan dalam proses:

1. Penempaan Cetakan Terbuka (Penempaan Bebas)

Definisi: Logam ditempatkan di antara cetakan datar atau sederhana yang tidak membungkus material sepenuhnya.

Proses:

• Benda kerja dideformasi dalam beberapa langkah

• Operator mengontrol arah deformasi

• Ideal untuk produksi khusus atau volume rendah

Keuntungan:

• Cocok untuk bentuk besar dan sederhana

• Biaya cetakan lebih rendah

• Kontrol yang baik atas aliran biji-bijian

Kekurangan:

• Akurasi dimensi yang lebih rendah

• Dibutuhkan lebih banyak tenaga kerja terampil

• Pemesinan tambahan mungkin diperlukan

Aplikasi:

• Poros besar, cakram, cincin

• Komponen industri berat

• Bagian kelautan dan pembangkit listrik

2. Penempaan Die Tertutup (Penempaan Die Impresi)

Definisi: Logam ditempatkan dalam rongga cetakan yang menyerupai bentuk bagian yang diinginkan.

Proses:

• Kekuatan tekanan tinggi memaksa logam masuk ke dalam cetakan

• Flash sering dibentuk dan kemudian dipangkas

• Ideal untuk produksi volume tinggi

Keuntungan:

• Komponen bentuk yang presisi dan mendekati bentuk jaring

• Pengulangan dan efisiensi tinggi

• Peningkatan sifat mekanik karena penyelarasan butiran

Kekurangan:

• Biaya perkakas lebih tinggi

• Terbatas pada bagian yang lebih kecil dan berukuran sedang

• Membutuhkan peralatan yang lebih canggih

Aplikasi:

• Roda gigi

• Batang penghubung

• Komponen otomotif dan kedirgantaraan

3. Penempaan Kesal

Definisi: Melibatkan peningkatan diameter sebagian batang logam dengan memampatkan panjangnya.

Proses:

• Biasanya dilakukan pada mesin tempa horizontal

• Digunakan untuk membentuk kepala pada baut, paku keling, dan pengencang

Keuntungan:

• Produksi komponen simetris yang efisien

• Kekuatan mekanik yang baik

• Kecepatan produksi tinggi

Aplikasi:

• Baut

• Sekrup

• Poros dan batang katup

4. Penggulungan Cincin Tanpa Sambungan

Definisi: Jenis penempaan khusus di mana cincin dibentuk dari preform yang ditusuk dan kemudian dikembangkan dengan cara digulung.

Keuntungan:

• Orientasi butiran yang sangat baik

• Ketebalan dinding yang tepat

• Hemat biaya untuk cincin berdiameter besar

Aplikasi:

• Bantalan

• Flensa

• Komponen roda gigi dan bejana tekan

Klasifikasi Tambahan

Dalam penempaan modern, proses juga diklasifikasikan berdasarkan:

a. Jenis Mesin

• Penempaan palu

• Penempaan tekan hidrolik

• Penempaan tekan sekrup

• Penempaan tekan mekanis

b. Tingkat Otomatisasi

• Penempaan manual

• Penempaan semi-otomatis

• Penempaan sepenuhnya otomatis

c. Jenis Bahan

• Besi (baja karbon, baja tahan karat)

• Non-ferrous (paduan aluminium, tembaga, titanium, nikel)

Penempaan vs Metode Pembentukan Logam Lainnya