Ada beberapa cara untuk mengeritingkan atau melebarkan bibir pada bagian yang berbentuk silinder. Misalnya, hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan mesin press atau mesin cetak orbital. Namun, masalah dengan proses ini (terutama yang pertama) adalah proses tersebut memerlukan banyak tenaga.
Ini tidak ideal untuk komponen berdinding tipis atau komponen yang terbuat dari bahan yang kurang ulet. Untuk aplikasi ini, muncul metode ketiga: pembuatan profil.
Seperti pembentukan orbital dan radial, penggulungan adalah proses pembentukan logam dingin yang tidak berdampak. Namun, alih-alih membentuk kepala tiang atau paku keling, proses ini menciptakan lengkungan atau tepian pada tepi atau tepi potongan silinder berongga. Hal ini dapat dilakukan untuk mengamankan satu komponen (seperti bantalan atau tutup) di dalam komponen lain, atau sekadar merawat ujung tabung logam agar lebih aman, memperbaiki tampilannya, atau mempermudah memasukkan tabung. ke tengah tabung logam. bagian lainnya.
Dalam pembentukan orbital dan radial, kepala dibentuk menggunakan kepala palu yang dipasang pada spindel yang berputar, yang secara bersamaan memberikan gaya ke bawah pada benda kerja. Saat membuat profil, beberapa rol digunakan sebagai pengganti nozel. Kepala berputar pada 300 hingga 600 rpm, dan setiap gerakan roller dengan lembut mendorong dan menghaluskan material menjadi bentuk yang mulus dan tahan lama. Sebagai perbandingan, operasi pembentukan track biasanya dijalankan pada 1200 rpm.
”Mode orbital dan radial lebih baik untuk paku keling padat. Lebih baik untuk komponen tubular,” kata Tim Lauritzen, insinyur aplikasi produk di BalTec Corp.
Rol melintasi benda kerja sepanjang garis kontak yang tepat, secara bertahap membentuk material menjadi bentuk yang diinginkan. Proses ini memakan waktu kurang lebih 1 hingga 6 detik.
“[Waktu pencetakan] bergantung pada material, seberapa jauh material tersebut perlu dipindahkan, dan geometri apa yang dibutuhkan material tersebut untuk dibentuk,” kata Brian Wright, wakil presiden penjualan di Orbitform Group. “Anda harus mempertimbangkan ketebalan dinding dan kekuatan tarik pipa.”
Gulungan bisa dibentuk dari atas ke bawah, bawah ke atas atau ke samping. Satu-satunya persyaratan adalah menyediakan ruang yang cukup untuk alat-alat tersebut.
Proses ini dapat menghasilkan berbagai macam bahan, antara lain kuningan, tembaga, aluminium cor, baja ringan, baja karbon tinggi, dan baja tahan karat.
“Aluminium cor adalah bahan yang baik untuk pembentukan gulungan karena keausan dapat terjadi selama pembentukan,” kata Lauritzen. “Terkadang komponen perlu dilumasi untuk meminimalkan keausan. Faktanya, kami telah mengembangkan sistem yang melumasi roller saat membentuk material.”
Roll forming dapat digunakan untuk membentuk dinding dengan tebal 0,03 hingga 0,12 inci. Diameter tabung bervariasi dari 0,5 hingga 18 inci. “Sebagian besar aplikasi berdiameter antara 1 dan 6 inci,” kata Wright.
Karena komponen torsi tambahan, pembentukan gulungan memerlukan gaya ke bawah 20% lebih sedikit untuk membentuk ikal atau tepian dibandingkan crimper. Oleh karena itu, proses ini cocok untuk material rapuh seperti aluminium cor dan komponen sensitif seperti sensor.
“Jika Anda menggunakan mesin press untuk membentuk rakitan tabung, Anda memerlukan gaya sekitar lima kali lebih besar dibandingkan jika Anda menggunakan roll forming,” kata Wright. “Kekuatan yang lebih tinggi secara signifikan meningkatkan risiko perluasan atau pembengkokan pipa, sehingga peralatan kini menjadi lebih kompleks dan mahal.
Ada dua jenis kepala rol: kepala rol statis dan kepala artikulasi. Header statis adalah yang paling umum. Ini memiliki roda gulir yang berorientasi vertikal dalam posisi yang telah ditentukan sebelumnya. Gaya pembentuk diterapkan secara vertikal pada benda kerja.
Sebaliknya, kepala pivot memiliki rol berorientasi horizontal yang dipasang pada pin yang bergerak secara serempak, seperti rahang chuck pada mesin bor. Jari-jari menggerakkan rol secara radial ke dalam benda kerja yang dicetak sekaligus menerapkan beban penjepit ke rakitan. Jenis kepala ini berguna jika bagian rakitan menonjol di atas lubang tengah.
“Jenis ini menerapkan kekuatan dari luar ke dalam,” jelas Wright. “Anda dapat melakukan crimping ke dalam atau membuat sesuatu seperti alur atau potongan O-ring. Kepala penggerak hanya menggerakkan alat ke atas dan ke bawah sepanjang sumbu Z.”
Proses pembentukan pivot roller biasanya digunakan untuk menyiapkan pipa untuk pemasangan bantalan. “Proses ini digunakan untuk membuat alur di bagian luar bagian dan tonjolan yang sesuai di bagian dalam yang berfungsi sebagai penahan kaku bantalan,” jelas Wright. “Kemudian, setelah bantalan masuk, Anda membentuk ujung tabung untuk mengamankan bantalan tersebut. Di masa lalu, pabrikan harus memotong bagian bahu pipa sebagai penahan yang kaku.”
Jika dilengkapi dengan satu set tambahan rol internal yang dapat disetel secara vertikal, sambungan putar dapat membentuk diameter luar dan dalam benda kerja.
Baik statis maupun artikulasi, setiap rakitan roller dan kepala roller dibuat khusus untuk aplikasi tertentu. Namun, kepala roller mudah diganti. Faktanya, mesin dasar yang sama dapat melakukan pembentukan dan penggulungan rel. Dan seperti pembentukan orbital dan radial, pembentukan gulungan dapat dilakukan sebagai proses semi-otomatis yang berdiri sendiri atau diintegrasikan ke dalam sistem perakitan yang sepenuhnya otomatis.
Rolnya terbuat dari baja perkakas yang diperkeras dan biasanya berdiameter 1 hingga 1,5 inci, kata Lauritzen. Jumlah rol pada kepala tergantung pada ketebalan dan bahan bagian, serta jumlah gaya yang diterapkan. Yang paling umum digunakan adalah yang tiga rol. Bagian kecil mungkin hanya memerlukan dua rol, sedangkan bagian yang sangat besar mungkin memerlukan enam rol.
“Itu tergantung pada aplikasinya, tergantung pada ukuran dan diameter bagian dan seberapa banyak Anda ingin memindahkan material,” kata Wright.
“Sembilan puluh lima persen aplikasinya bersifat pneumatik,” kata Wright. “Jika Anda membutuhkan pekerjaan dengan presisi tinggi atau ruangan yang bersih, Anda memerlukan sistem kelistrikan.”
Dalam beberapa kasus, bantalan tekanan dapat dibangun ke dalam sistem untuk memberikan beban awal pada komponen sebelum pencetakan. Dalam beberapa kasus, transformator diferensial variabel linier dapat dipasang pada bantalan penjepit untuk mengukur tinggi tumpukan komponen sebelum perakitan sebagai pemeriksaan kualitas.
Variabel kunci dalam proses ini adalah gaya aksial, gaya radial (dalam kasus pembentukan roller artikulasi), torsi, kecepatan putaran, waktu dan perpindahan. Pengaturan ini akan bervariasi tergantung pada ukuran komponen, material, dan persyaratan kekuatan rekat. Seperti operasi pengepresan, pembentukan orbital, dan radial, sistem pembentukan dapat dilengkapi untuk mengukur gaya dan perpindahan dari waktu ke waktu.
Pemasok peralatan dapat memberikan panduan tentang parameter optimal serta panduan dalam merancang geometri bentuk awal bagian. Tujuannya adalah agar material mengikuti jalur yang hambatannya paling kecil. Pergerakan material tidak boleh melebihi jarak yang diperlukan untuk mengamankan sambungan.
Dalam industri otomotif, metode ini digunakan untuk merakit katup solenoid, rumah sensor, pengikut cam, sambungan bola, peredam kejut, filter, pompa oli, pompa air, pompa vakum, katup hidrolik, tie rod, rakitan airbag, kolom kemudi, dan peredam kejut antistatis Blokir manifold rem.
“Kami baru-baru ini mengerjakan sebuah aplikasi di mana kami membentuk tutup krom di atas sisipan berulir untuk merakit mur berkualitas tinggi,” kata Lauritzen.
Pemasok otomotif menggunakan roll forming untuk mengamankan bantalan di dalam rumah pompa air aluminium cor. Perusahaan menggunakan cincin penahan untuk mengamankan bantalan. Penggulungan menciptakan sambungan yang lebih kuat dan menghemat biaya cincin, serta waktu dan biaya pembuatan alur pada cincin.
Dalam industri peralatan medis, profiling digunakan untuk membuat sendi prostetik dan ujung kateter. Dalam industri kelistrikan, pembuatan profil digunakan untuk merakit meteran, soket, kapasitor, dan baterai. Perakit dirgantara menggunakan roll forming untuk memproduksi bantalan dan katup si kecil. Teknologi ini bahkan digunakan untuk membuat braket kompor kemah, pemecah gergaji meja, dan alat kelengkapan pipa.
Sekitar 98% manufaktur di Amerika Serikat berasal dari perusahaan kecil dan menengah. Bergabunglah dengan Greg Whitt, Manajer Peningkatan Proses di produsen RV MORryde, dan Ryan Kuhlenbeck, CEO Pico MES, saat mereka mendiskusikan bagaimana bisnis skala menengah dapat beralih dari manufaktur manual ke digital, dimulai dari pabrik.
Masyarakat kita sedang menghadapi tantangan ekonomi, sosial dan lingkungan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Konsultan manajemen dan penulis Olivier Larue percaya bahwa dasar untuk menyelesaikan banyak masalah ini dapat ditemukan di tempat yang mengejutkan: Toyota Production System (TPS).
Waktu posting: 09-Sep-2023