Open Die Forging pada Proses Manufaktur

Open die forging adalah salah satu teknik penempaan logam di mana logam ditempa antara dua dies (cetakan) yang tidak sepenuhnya menutup logam. Teknik ini memungkinkan deformasi logam dalam berbagai arah dan sangat fleksibel untuk menghasilkan komponen dengan berbagai bentuk dan ukuran. Artikel ini akan membahas berbagai metode dalam open die forging, termasuk forming, cogging, radial forging, shell forging, rotational partial forging, serta elemen-elemen penting seperti cooling, heating, induction heating, cutting, dan die load.

Forming

Forming dalam konteks open die forging adalah proses deformasi plastis logam dengan memukul atau menekan logam secara berulang-ulang antara dua dies terbuka. Teknik ini memungkinkan pembuatan komponen dengan bentuk yang kompleks dan ukuran besar, seperti poros, cincin, dan blok besar.

Cogging

Cogging adalah teknik open die forging yang digunakan untuk mengurangi ketebalan dan memperpanjang panjang batang logam. Proses ini melibatkan penempaan logam secara bertahap dengan memindahkan batang di sepanjang dies terbuka, menghasilkan deformasi yang merata dan homogen pada material. Cogging sering digunakan sebagai langkah awal dalam pembuatan komponen besar.

Radial Forging

Radial forging adalah teknik di mana logam ditempa dengan gaya radial dari berbagai arah, biasanya menggunakan beberapa dies yang bergerak secara sinergis. Teknik ini memungkinkan pembentukan komponen dengan penampang simetris, seperti poros dan cincin, serta menghasilkan struktur butir yang seragam dan sifat mekanis yang unggul.

Shell Forging

Shell forging adalah proses di mana logam ditempa untuk menghasilkan komponen berbentuk cangkang atau hollow. Teknik ini sering digunakan dalam pembuatan komponen seperti tabung, silinder, dan komponen pesawat terbang. Shell forging memungkinkan pembuatan dinding tipis dengan kekuatan tinggi dan deformasi minimal.

Rotational Partial Forging

Rotational partial forging adalah teknik di mana logam ditempa secara bertahap dengan rotasi sebagian. Teknik ini memungkinkan pembentukan komponen dengan geometri yang kompleks dan asimetris, seperti flange dan fitting. Proses ini memberikan fleksibilitas dalam deformasi dan pembentukan material.

Cooling (Pendinginan)

Pendinginan adalah tahap penting dalam open die forging, terutama setelah pemanasan atau penempaan panas. Pendinginan yang terkontrol diperlukan untuk mencapai sifat mekanis yang diinginkan dan menghindari distorsi termal. Kecepatan pendinginan mempengaruhi struktur mikro dan sifat akhir material, seperti kekerasan dan keuletan.

Heating (Pemanasan)

Pemanasan adalah langkah awal yang krusial dalam open die forging. Logam dipanaskan hingga suhu tertentu untuk meningkatkan plastisitasnya, memungkinkan deformasi yang lebih mudah selama proses penempaan. Pemanasan yang tepat memastikan bahwa material cukup lunak untuk ditempa tanpa retak atau rusak.

Induction Heating (Pemanasan Induksi)

Pemanasan induksi adalah metode pemanasan material menggunakan arus listrik frekuensi tinggi yang diinduksi melalui medan magnet. Dalam open die forging, pemanasan induksi digunakan untuk memanaskan logam secara cepat dan efisien sebelum deformasi. Teknik ini memungkinkan kontrol suhu yang sangat presisi, memastikan distribusi panas yang seragam dan meningkatkan kualitas produk akhir.

Cutting (Pemotongan)

Pemotongan adalah proses menghilangkan bagian dari material untuk mencapai bentuk atau ukuran yang diinginkan. Dalam open die forging, pemotongan sering dilakukan setelah proses penempaan selesai untuk memotong material menjadi dimensi yang diperlukan atau untuk merapikan tepi komponen. Teknik pemotongan dapat mencakup gergaji, pisau, laser, atau plasma cutting.

Die Load (Beban Cetakan)

Die load adalah gaya atau tekanan yang diterapkan pada cetakan selama proses penempaan. Die load yang tepat sangat penting untuk memastikan deformasi yang cukup tanpa merusak material atau cetakan. Perhitungan dan aplikasi die load yang tepat memastikan keberhasilan proses penempaan dan kualitas produk akhir.