Kursus gratis · 13 bab

Proses manufaktur, dijelaskan

Bagaimana benda sehari-hari dan part industri sebenarnya dibuat: 100 proses, dijelaskan dari nol, dikelompokkan menurut keluarga, masing-masing dengan diagram, foto asli bila memungkinkan, dan video untuk ditonton.

Jelajahi 100 proses Cara memilih proses

proses: 100; proses
keluarga: 13; keluarga
diagram: 100; diagram
video: 390+; video

Short MecMade

Setiap proses dalam satu menit

Gambaran besar

Enam pekerjaan, setiap proses

Sebelum mempelajari 100 proses satu per satu, pelajari enam pekerjaan yang mereka lakukan. Setiap proses dalam kursus ini melakukan salah satu dari enam hal ini pada material. Ini pembagian yang sama yang dipakai insinyur dalam standar Jerman DIN 8580.

Membentuk

Memberi cairan, pasta, atau serbuk bentuk padat pertamanya

Pengecoran
Pencetakan plastik dan karet
Manufaktur aditif
Serbuk dan keramik
Komposit

Mendeformasi

Mengubah bentuk padatan tanpa menghilangkan material

Pembentukan massal
Pembentukan pelat dan tabung

Memotong

Menghilangkan material yang tidak diinginkan dengan bilah, percikan, semburan, atau kimia

Permesinan
Pemotongan dan permesinan non-tradisional

Menyambung

Mengubah beberapa part menjadi satu dengan melelehkan, memanaskan, atau menekannya bersama

Penyambungan

Memperlakukan

Mengubah seberapa keras, kuat, atau tangguh material, bukan bentuknya

Perlakuan panas dan pengerasan permukaan

Melapisi

Menambah lapisan tipis yang melindungi, mendekorasi, atau menambah fungsi

Pelapisan dan finishing permukaan

Mikro & nano

Memakai keenam pekerjaan pada skala mikron dan atom untuk membuat chip dan sensor

Mikro- dan nanofabrikasi

Enam pekerjaan manufaktur · dengan rangka sepeda sebagai contohBaca enam kartu lebih dulu, lalu ikuti rangka sepeda dari kiri ke kanan: satu produk sehari-hari melewati keenam pekerjaan.

Semua proses

Pilih proses, lihat cara kerjanya

Setiap pelajaran mengikuti rencana yang sama: apa itu, diagram dengan langkah bernomor, fakta kunci, kekuatan dan batasan, di mana dipakai, cara mengenalinya, dan video mesin sungguhan.

Cara membaca diagram: 4 warna, 3 tanda, sama di semuanya

Cara membaca diagram · 4 warna, 3 tandaPelajari kunci ini sekali: warna berarti hal yang sama di semua 100 diagram.

100 proses

Bab 1Membentuk

Pengecoran

Pengecoran membuat part dengan melelehkan logam, menuangkan atau mendorongnya ke rongga berbentuk part, lalu membiarkannya membeku. Setiap proses dalam bab ini berbagi prinsip itu; perbedaannya ada pada bahan cetakan,…

Gambaran bab

1.1ShortPengecoran pasirLogam dituang ke rongga yang dipadatkan dalam pasir; pasirnya kemudian dipecahkanBuka pelajaran

1.2Investment casting (lost wax)Salinan lilin dilapisi keramik, dilelehkan keluar, lalu diisi logamBuka pelajaran

1.3Pengecoran cetakan permanenLogam dituang oleh gravitasi ke cetakan baja yang dapat dipakai ulangBuka pelajaran

1.4Pengecoran cetak tekan (die casting)Logam ditembakkan ke die baja pada tekanan tinggiBuka pelajaran

1.5Pengecoran sentrifugalLogam dilemparkan ke dinding cetakan yang berputarBuka pelajaran

1.6Lost foam castingLogam dituang ke salinan busa yang terkubur di pasir lepasBuka pelajaran

1.7Pengecoran semi-padat (thixomolding dan rheocasting)Bubur logam setengah padat disuntikkan ke die bajaBuka pelajaran

1.8Pengecoran kristal tunggal (bilah turbin)Pembekuan lambat dari satu ujung menumbuhkan part sebagai satu kristalBuka pelajaran

Bab 2Membentuk

Pencetakan plastik dan karet

Plastik dan karet dibentuk saat lunak, lalu dibuat mempertahankan bentuk itu. Setiap proses dalam bab ini melunakkan material dengan panas, menekannya ke cetakan atau di antara rol, lalu memantapkannya dengan…

Gambaran bab

2.1ShortCetak injeksiLelehan dipaksa masuk ke cetakan baja tertutupBuka pelajaran

2.2Overmolding dan two-shot moldingPlastik kedua dicetak di atas yang pertamaBuka pelajaran

2.3Blow molding (blow molding ekstrusi dan injeksi)Tabung atau preform panas ditiup di dalam cetakanBuka pelajaran

2.4ThermoformingPelat yang dipanaskan disedot ke cetakanBuka pelajaran

2.5Rotational moldingSerbuk melapisi cetakan yang panas dan berputarBuka pelajaran

2.6Compression molding (SMC, BMC, karet)Satu charge dipres dan dimatangkan (cure) di cetakan panasBuka pelajaran

2.7Kalender (calendering)Kompon dipres menjadi lembaran di antara rolBuka pelajaran

Bab 3Mendeformasi

Pembentukan massal

Pembentukan massal (bulk forming) membentuk sepotong logam padat dengan menekan, memalu, mendorong, atau menariknya, tanpa melelehkannya dan tanpa membuang chip. Logam mengalir seperti tanah liat yang sangat kaku ke…

Gambaran bab

3.1ShortPenempaan (cetakan terbuka dan cetakan tertutup)Peras logam panas di antara die datar atau berbentukBuka pelajaran

3.2RollingTarik logam melewati celah di antara rol yang berputarBuka pelajaran

3.3Ekstrusi (profil aluminium dan pipa plastik)Dorong logam atau plastik melalui die berbentukBuka pelajaran

3.4Wire drawingTarik batang melewati die yang semakin kecilBuka pelajaran

3.5Cold headingPotong kawat menjadi blank dan tekan kepala, secara dinginBuka pelajaran

3.6Thread rolling dan tappingTekan ulir pada blank, atau potong atau tekan ulir di dalam lubangBuka pelajaran

Bab 4Mendeformasi

Pembentukan pelat dan tabung

Pembentukan pelat dan tabung mengubah pelat datar atau tabung tipis menjadi bentuk 3D tanpa menghilangkan material. Setiap proses dalam bab ini menekuk atau meregangkan logam melewati batas elastisnya, sehingga…

Gambaran bab

4.1Pembengkokan pelat logamPress brake melipat pelat sepanjang garis lurusBuka pelajaran

4.2ShortStamping dan deep drawingDie yang cocok memotong dan menekan pelat menjadi bentuk, sering dalam satu detikBuka pelajaran

4.3Metal spinningRol menekan cakram berputar di atas bentuk cetakanBuka pelajaran

4.4Flow formingRol menarik tabung berputar menjadi lebih tipis dan lebih panjang di atas mandrelBuka pelajaran

4.5HydroformingTekanan fluida mendorong tabung atau lembaran ke dalam dieBuka pelajaran

4.6Incremental sheet formingPerkakas bulat menelusuri kontur pada lembaran terjepit, tanpa dieBuka pelajaran

4.7Superplastic formingGas panas meniup pelat superplastis ke dalam satu dieBuka pelajaran

4.8Pembentukan elektromagnetikPulsa magnet melemparkan logam ke fitting, tanpa kontakBuka pelajaran

4.9Explosive formingLedakan bawah air mendorong lembaran ke satu dieBuka pelajaran

4.10Laser peen formingTembakan laser meregangkan satu sisi sehingga pelat melengkungBuka pelajaran

Bab 5Memotong

Permesinan

Permesinan membuat part dengan menghilangkan material dari blok, batang, atau hasil cor padat sampai hanya bentuk yang diinginkan tersisa. Setiap proses dalam bab ini melakukannya dengan cara yang sama: sesuatu yang…

Gambaran bab

5.1ShortPembubutan (mesin bubut)Part berputar; perkakas satu mata memotongnyaBuka pelajaran

5.2ShortMillingPemotong bermata banyak yang berputar bergerak di atas komponen tetapBuka pelajaran

5.3ShortPengeboranMata bor spiral yang berputar menembus komponenBuka pelajaran

5.4BroachingBatang bergigi panjang ditarik menembus atau melintasi dalam satu langkahBuka pelajaran

5.5Pemotongan roda gigi (hobbing, shaping)Hob atau pemotong shaper menghasilkan gigi roda gigiBuka pelajaran

5.6KnurlingRoda yang dikeraskan menekan pola cengkeram ke komponen yang berputarBuka pelajaran

5.7PenggerindaanRoda cepat berbutir keras mengikis permukaanBuka pelajaran

5.8HoningBatu berputar dan menggosok di dalam lubangBuka pelajaran

5.9Superfinishing dan pemolesanBatu halus atau buff menghilangkan puncak mikroskopis terakhirBuka pelajaran

Bab 6Memotong

Pemotongan dan permesinan non-tradisional

Bab ini membahas sembilan cara memotong pelat tipis dan tebal, atau menghilangkan material di tempat pemotong bubut atau milling tidak bisa menjangkau atau tidak akan bertahan. Semuanya berbagi satu prinsip:…

Gambaran bab

6.1Pelubangan dan pengguntinganPunch menggunting bentuk dari pelat terhadap dieBuka pelajaran

6.2Pemotongan laserCahaya terfokus melelehkan atau menguapkan alur sempitBuka pelajaran

6.3Pemotongan plasmaSemburan gas super panas melelehkan menembus pelat konduktifBuka pelajaran

6.4Pemotongan waterjetAir bertekanan sangat tinggi, biasanya dengan abrasif, mengerosi untuk memotongBuka pelajaran

6.5Wire EDMPercikan dari kawat tipis yang bergerak memotong profil tembusBuka pelajaran

6.6Sinker EDMPercikan menyalin elektroda berbentuk ke rongga buntuBuka pelajaran

6.7Permesinan elektrokimia (ECM)Elektrolisis melarutkan logam sesuai bentuk perkakasBuka pelajaran

6.8Permesinan kimia dan etsa fotokimiaMasker hasil cetak cahaya membuat etsa hanya melarutkan logam yang terbukaBuka pelajaran

6.9Permesinan ultrasonikPerkakas bergetar memukulkan butiran abrasif ke permukaanBuka pelajaran

Bab 7Menyambung

Penyambungan

Proses penyambungan membuat satu part permanen dari beberapa part, sehingga sambungan menahan beban seperti logam atau plastik padat. Semuanya berbagi satu prinsip: mendekatkan atom bersih dari kedua part sedemikian…

Gambaran bab

7.1ShortPengelasan busur (MIG/MAG, TIG, elektroda batang)Peleburan: busur listrik melelehkan tepi komponen dan biasanya logam pengisiBuka pelajaran

7.2Las titik tahananFusi: pulsa arus melelehkan nugget di antara pelat yang dijepitBuka pelajaran

7.3Brazing dan solderHanya logam pengisi: logam pengisi bertitik leleh lebih rendah mengalir ke celah yang rapatBuka pelajaran

7.4Pengelasan laserPeleburan: laser terfokus mengebor keyhole untuk las sempit dan dalamBuka pelajaran

7.5Pengelasan berkas elektronPeleburan: berkas elektron dalam vakum mengelas logam yang sangat tebalBuka pelajaran

7.6Friction stir weldingKeadaan padat: perkakas berputar mengaduk tepi yang melunak menjadi satuBuka pelajaran

7.7Pengelasan ultrasonikSolid state: getaran cepat mengikat sambungan kecil dalam kurang dari satu detikBuka pelajaran

7.8Explosion welding (cladding)Keadaan padat: ledakan membanting satu pelat ke pelat lainBuka pelajaran

Bab 8Membentuk

Manufaktur aditif

Additive manufacturing, yang lebih dikenal sebagai cetak 3D, membangun part dengan menambahkan material hanya di tempat yang dibutuhkan, biasanya satu lapisan tipis pada satu waktu, langsung dari model komputer. Tidak…

Gambaran bab

8.1ShortFDM (fused deposition modeling)Mengekstrusi filamen plastik cair melalui nosel yang bergerak (material extrusion)Buka pelajaran

8.2Stereolithography (SLA/DLP)Mengeraskan resin cair lapis demi lapis dengan laser atau proyektor (vat photopolymerization)Buka pelajaran

8.3Selective laser sintering (SLS)Laser melebur serbuk nilon dalam bed; serbuk longgar menopang part (powder bed fusion)Buka pelajaran

8.4Laser powder bed fusion (logam, SLM/DMLS)Laser melelehkan lapisan tipis serbuk logam (powder bed fusion)Buka pelajaran

8.5Binder jettingKepala inkjet merekatkan serbuk, lalu komponen dikuras (cure) atau disinter (binder jetting)Buka pelajaran

8.6Material jetting (PolyJet)Menyemburkan tetesan resin dan men-cure-nya dengan cahaya UV (material jetting)Buka pelajaran

8.7Directed energy deposition (DED/LMD)Laser melelehkan kolam pada komponen; serbuk yang ditiupkan menambah logam (directed energy deposition)Buka pelajaran

8.8Wire arc additive manufacturing (WAAM)Robot las menumpuk kawat yang dilelehkan busur menjadi manik (directed energy deposition)Buka pelajaran

8.9Ultrasonic additive manufacturing (UAM)Getaran ultrasonik mengelas foil logam tanpa melelehkan, lalu mesin milling memangkasnya (sheet lamination)Buka pelajaran

8.10Volumetric printing (CAL)Cahaya dari segala sudut mengawetkan vial resin yang berputar sekaligus (volumetric printing)Buka pelajaran

Bab 9Membentuk

Serbuk dan keramik

Proses-proses ini membangun part padat dari serbuk atau cairan, bukan melelehkan logam atau memotong blok. Semuanya bergantung pada sintering: memanaskan partikel yang dipadatkan di bawah titik lelehnya sampai terikat…

Gambaran bab

9.1Metalurgi serbuk (tekan dan sinter)Serbuk ditekan dalam die, lalu disinter di tungku sabukBuka pelajaran

9.2Metal injection molding (MIM)Cetak pasta serbuk-dan-binder, buang binder, sinterBuka pelajaran

9.3Hot isostatic pressing (HIP)Peras dengan argon panas dari segala sisi untuk menutup poriBuka pelajaran

9.4Spark plasma sintering (SPS)Arus berdenyut memanaskan die grafit berisi serbuk terpres dalam hitungan menitBuka pelajaran

9.5Sintering gelombang mikroGelombang mikro memanaskan komponen dari dalamBuka pelajaran

9.6Pemrosesan sol-gelCairan mengeras menjadi gel, lalu dikeringkan dan dibakarBuka pelajaran

Bab 10Membentuk

Komposit

Komposit menggabungkan serat kuat (kaca, karbon, atau aramid) dengan resin yang menahannya di tempat dan mengeras. Keempat proses dalam bab ini berbeda dalam cara serat ditempatkan dan cara resin mencapainya.…

Gambaran bab

10.1Layup dan curing autoklafLapisan prepreg ditumpuk di cetakan, dikantongi vakum, dan di-cure di bawah panas dan tekananBuka pelajaran

10.2Resin transfer molding dan infusionSerat kering dalam cetakan; resin cair didorong masuk (RTM) atau ditarik masuk oleh vakum (infusion)Buka pelajaran

10.3PultrusionSerat ditarik melewati resin dan die berpemanas, tanpa hentiBuka pelajaran

10.4Filament windingSerat basah resin dililitkan pada mandrel berputarBuka pelajaran

Bab 11Melapisi

Pelapisan dan finishing permukaan

Pelapisan menambahkan lapisan tipis di atas part jadi untuk melindungi, mengeraskan, atau memberinya warna, tanpa mengubah bentuknya. Setiap proses dalam bab ini menjawab dua pertanyaan: bagaimana lapisan terbentuk,…

Gambaran bab

11.1Pengecatan semprotCat cair diatomisasi menjadi kabut halus yang mengering atau mengerasBuka pelajaran

11.2Powder coatingSerbuk kering bermuatan menempel pada komponen, lalu meleleh di ovenBuka pelajaran

11.3SablonTinta didorong melewati stensil meshBuka pelajaran

11.4Galvanisasi celup panasBaja dicelup ke seng cair membentuk lapisan seng yang terikatBuka pelajaran

11.5Elektroplating (krom, nikel, seng)Arus listrik mengendapkan logam dari bakBuka pelajaran

11.6AnodisasiArus listrik menumbuhkan oksida keras dari aluminium itu sendiriBuka pelajaran

11.7ElectroformingPelapisan ditumbuhkan tebal pada model, lalu dilepasBuka pelajaran

11.8Pelapisan PVD (lapisan tipis dalam vakum)Atom yang terlepas dari target melapisi part dalam vakumBuka pelajaran

11.9Pelapisan CVDGas bereaksi di permukaan panas dan meninggalkan filmBuka pelajaran

11.10Thermal spraying (plasma, HVOF, arc)Tetesan cair yang ditembakkan ke part menumpuk menjadi satu lapisanBuka pelajaran

11.11Cold sprayButiran logam padat menyatu karena kecepatan semataBuka pelajaran

Bab 12Memperlakukan

Perlakuan panas dan pengerasan permukaan

Proses-proses ini mengubah apa yang dapat dilakukan part logam jadi, bukan bentuknya. Pemanasan dan pendinginan terkontrol, atom yang direndam ke permukaan, atau jutaan benturan kecil membuat part lebih keras, lebih…

Gambaran bab

12.1Perlakuan panas (pengerasan, tempering, anil)Panaskan, quench, dan temper (atau dinginkan perlahan) seluruh komponenBuka pelajaran

12.2Pengerasan permukaan (case hardening) dan nitridasiKarbon atau nitrogen berdifusi ke permukaanBuka pelajaran

12.3Shot peeningPermukaan dihantam bola-bola kecil hingga tertekanBuka pelajaran

Bab 13Mikro & nano

Mikro- dan nanofabrikasi

Mikro- dan nanofabrikasi membuat struktur yang jauh lebih kecil daripada sehelai rambut: transistor dalam chip, roda gigi jam tangan, serat dalam filter. Alih-alih memotong atau menekan material massal, proses ini…

Gambaran bab