Apakah Klasifikasi Asas Penempaan?

Penempaan ialah proses pembentukan logam asas yang memainkan peranan penting dalam pembuatan komponen yang kuat dan tahan lama merentasi pelbagai industri. Daripada aci engkol automotif dan kurungan aeroangkasa kepada pengikat pembinaan dan alatan medan minyak, bahagian tempa terkenal dengan sifat mekanikal yang sangat baik dan integriti struktur.

Memahamiklasifikasi asas penempaanmembantu jurutera, pereka bentuk dan profesional perolehan memilih kaedah penempaan yang paling sesuai berdasarkan aplikasi, kerumitan bahagian, jumlah pengeluaran dan jenis bahan. Artikel ini meneroka jenis utama penempaan dan cirinya untuk membantu anda membuat keputusan termaklum.

sakysteel

Apa Itu Penempaan?

Menempaialah proses pembuatan yang melibatkan pembentukan logam menggunakan daya mampatan setempat. Ini boleh dilakukan melalui memalu, menekan atau menggelek—biasanya dengan logam dalam keadaan panas (tetapi pepejal). Penempaan meningkatkan struktur butiran dalaman, meningkatkan kekuatan dan menghapuskan kecacatan seperti keliangan atau kemasukan.

Penempaan telah berkembang menjadi pelbagai teknik bergantung kepada faktor seperti suhu, peralatan yang digunakan dan konfigurasi cetakan.

Klasifikasi Asas Penempaan

Proses penempaan boleh dikelaskan secara meluas berdasarkandua kriteria utama:

1. Membentuk Suhu

2. Konfigurasi Die dan Perkakas

Mari kita lihat setiap klasifikasi secara terperinci.

Pengelasan mengikut Suhu Pembentukan

Ini adalah cara yang paling biasa untuk mengkategorikan proses penempaan. Bergantung pada suhu di mana penempaan dilakukan, ia dibahagikan kepada:

1. Penempaan Panas

Definisi: Dilakukan pada suhu tinggi, biasanya melebihi suhu penghabluran semula logam (sekitar 1100–1250°C untuk keluli).

Kelebihan:

• Kemuluran tinggi dan rintangan rendah terhadap ubah bentuk

• Membolehkan bentuk kompleks

• Menapis struktur bijirin

• Menghilangkan keliangan dan kecacatan

Keburukan:

• Pembentukan skala akibat pengoksidaan

• Ketepatan dimensi kurang daripada penempaan sejuk

• Memerlukan lebih banyak tenaga untuk pemanasan

Aplikasi:

• Bahagian automotif (aci engkol, gear)

• Komponen jentera berat

• Aci dan bebibir perindustrian

2. Penempaan Hangat

Definisi: Dilakukan pada suhu sederhana (antara 500°C dan 900°C), menggabungkan beberapa kelebihan penempaan panas dan sejuk.

Kelebihan:

• Mengurangkan beban membentuk

• Kawalan dimensi yang lebih baik

• Kurang pengoksidaan berbanding penempaan panas

• Kemasan permukaan yang lebih baik

Keburukan:

• Terhad kepada bahan tertentu

• Keperluan peralatan yang lebih kompleks

Aplikasi:

• Komponen penghantaran

• Perlumbaan galas

• Gear kosong

3. Penempaan Sejuk

Definisi: Dilakukan pada atau berhampiran suhu bilik tanpa memanaskan bahan.

Kelebihan:

• Kemasan permukaan yang sangat baik

• Toleransi dimensi yang rapat

• Pengerasan kerja meningkatkan kekuatan

• Tiada pengoksidaan atau penskalaan

Keburukan:

• Daya pembentukan tinggi diperlukan

• Terhad kepada bentuk yang lebih ringkas dan bahan yang lebih lembut

• Risiko tekanan sisa

Aplikasi:

• Pengikat (bolt, skru, rivet)

• Aci

• Komponen ketepatan kecil

Klasifikasi mengikut Die Configuration

Penempaan juga boleh dikelaskan berdasarkan jenis acuan dan peralatan yang digunakan dalam proses:

1. Penempaan Die Terbuka (Tempa Percuma)

Definisi: Logam diletakkan di antara acuan rata atau mudah yang tidak menutup bahan sepenuhnya.

Proses:

• Bahan kerja berubah bentuk dalam beberapa langkah

• Operator mengawal arah ubah bentuk

• Sesuai untuk pengeluaran tersuai atau volum rendah

Kelebihan:

• Sesuai untuk bentuk yang besar dan ringkas

• Kos mati yang lebih rendah

• Kawalan yang baik ke atas aliran bijirin

Keburukan:

• Ketepatan dimensi yang lebih rendah

• Lebih banyak tenaga kerja mahir diperlukan

• Pemesinan tambahan mungkin diperlukan

Aplikasi:

• Aci besar, cakera, cincin

• Komponen industri berat

• Bahagian marin dan penjanaan kuasa

2. Penempaan Die Tertutup (Tempaan Die Tertutup)

Definisi: Logam diletakkan di dalam rongga acuan yang menyerupai bentuk bahagian yang dikehendaki.

Proses:

• Daya tekanan tinggi memaksa logam masuk ke dalam acuan

• Denyar sering terbentuk dan kemudian dipangkas

• Sesuai untuk pengeluaran volum tinggi

Kelebihan:

• Komponen bentuk hampir bersih yang tepat

• Kebolehulangan dan kecekapan tinggi

• Sifat mekanikal yang lebih baik disebabkan oleh penjajaran butiran

Keburukan:

• Kos perkakas yang lebih tinggi

• Terhad kepada bahagian yang lebih kecil dan sederhana

• Memerlukan peralatan yang lebih canggih

Aplikasi:

• Gear

• Batang penyambung

• Komponen automotif dan aeroangkasa

3. Penempaan Kesal

Definisi: Melibatkan peningkatan diameter bahagian bar logam dengan memampatkan panjangnya.

Proses:

• Biasanya dilakukan dalam mesin penempaan mendatar

• Digunakan untuk membentuk kepala pada bolt, rivet, dan pengikat

Kelebihan:

• Pengeluaran komponen simetri yang cekap

• Kekuatan mekanikal yang baik

• Kelajuan pengeluaran yang tinggi

Aplikasi:

• Bolt

• Skru

• Aci dan batang injap

4. Bergolek Cincin Lancar

Definisi: Jenis penempaan tertentu di mana gelang terbentuk daripada bentuk awal yang ditebuk dan kemudian dikembangkan dengan bergolek.

Kelebihan:

• Orientasi bijirin yang sangat baik

• Ketebalan dinding yang tepat

• Kos efektif untuk cincin diameter besar

Aplikasi:

• Galas

• Bebibir

• Gear dan komponen bejana tekanan

Klasifikasi Tambahan

Dalam penempaan moden, proses juga dikelaskan oleh:

a. Jenis Mesin

• Penempaan tukul

• Penempaan tekan hidraulik

• Penempaan skru

• Penempaan mesin mekanikal

b. Tahap Automasi

• Penempaan manual

• Penempaan separa automatik

• Penempaan automatik sepenuhnya

c. Jenis Bahan

• Ferus (keluli karbon, keluli tahan karat)

• Bukan ferus (aluminium, tembaga, titanium, aloi nikel)

Penempaan vs Kaedah Pembentukan Logam Lain