Pelajaran 4.6MendeformasiBab 4 · Pembentukan pelat dan tabung

Incremental sheet forming

Perkakas bulat menelusuri kontur pada lembaran terjepit, tanpa die

Incremental sheet forming (ISF) mendorong perkakas kecil berujung bulat ke lembaran logam yang terjepit, membentuknya satu kontur tipis pada satu waktu. Bayangkan pulpen menelusuri lingkaran yang makin kecil pada foil dapur hingga foil menjadi cangkir. Tidak butuh die (perkakas baja berbentuk), sehingga komponen satuan bisa berubah dari file komputer menjadi logam, sering dalam sehari.

incremental sheet forming · tampak samping potongan dan jalur perkakasAngka dalam lingkaran sesuai dengan langkah-langkah di bawah. Tampak kiri memotong melalui tengah komponen; tampak kanan menunjukkan jalur perkakas dari atas.

Cara kerjanya

Jepit blank. Lembaran datar (blank) dijepit di tepinya di atas pelat penyangga, penopang dengan bukaan berbentuk kontur komponen. Tidak ada apa pun di bawah area yang akan dibentuk.
Tekan ke bawah satu langkah kecil. Batang halus yang dikeraskan dengan ujung berbentuk bola (stylus, biasanya selebar 5–20 mm) mendorong lembaran turun sekitar 0,2–1 mm. Mesin CNC (perkakas mesin yang dikendalikan komputer) atau robot industri memegang dan menggerakkannya.
Telusuri satu kontur. Perangkat lunak mengiris model 3D menjadi tingkat-tingkat, seperti lapisan cetak 3D, dan perkakas mengikuti satu tingkat. Hanya bagian kecil di bawah ujung yang melengkung dan melar pada satu waktu, sehingga gaya tetap rendah; oli atau gemuk mengurangi gesekan.
Turun satu tingkat dan ulangi. Putaran demi putaran, sering sebagai satu spiral kontinu, komponen bertambah dalam. Dinding melar dan menipis: dinding yang miring 60° dari datar berakhir sekitar setengah setebal lembaran asli.
Lepaskan dan pangkas. Komponen dilepas dari jepitan dan tepi datarnya (flange) dipotong. Logam sedikit melenting kembali (sebagian kembali ke bentuk lamanya), sehingga lintasan koreksi terukur atau perlakuan panas mungkin menyusul.

Fakta kunci

Material: Lembaran aluminium, baja, baja tahan karat, dan titanium, biasanya setebal sekitar 0,5–2 mm; beberapa lembaran plastik
Komponen khas: Panel bodi prototipe, penutup dan rumah, pelat medis khusus, panel seni dan fasad
Ukuran komponen: Dari seukuran telapak tangan hingga sekitar 2 m lebarnya, ditentukan oleh area kerja mesin
Presisi: Sekitar ±0,5–1 mm saat terbentuk; beberapa persepuluh milimeter dengan lintasan koreksi terukur
Hasil permukaan: Bekas perkakas spiral halus di sisi perkakas; sisi lainnya lebih halus
Ukuran batch yang cocok: Satuan hingga beberapa ratus komponen
Biaya perkakas dan mesin: Tanpa die, dan stylus murah; mesin (CNC mill, sel robot, atau former khusus) berharga puluhan hingga ratusan ribu dolar
Kecepatan: Lambat: menit hingga beberapa jam per komponen, tergantung ukuran dan tinggi langkah

Kekuatan dan batasan

Kekuatan

Tanpa die: perubahan desain hanyalah program baru
Gaya kecil, sehingga mesin sederhana pun cukup
Logam sering melar lebih jauh daripada pada stamping sebelum retak
Ideal untuk komponen satuan, prototipe, dan suaian khusus

Batasan

Lambat: menit hingga jam per komponen, dibandingkan detik di press
Dinding curam (di atas sekitar 60–70°) retak atau butuh beberapa lintasan
Dinding menipis, dan akurasi lebih rendah daripada dengan die
Bekas jalur perkakas terlihat di satu sisi

Di mana dipakai

OtomotifPanel bodi prototipe, komponen volume rendah dan restorasi
DirgantaraKulit prototipe, saluran, dan braket dalam batch kecil
MedisPelat tengkorak khusus pasien (implan kranial) dari titanium
Arsitektur dan desainPanel fasad, lampu, dan karya seni
Job shopSeri pendek penutup dan casing tanpa membayar die

Cara mengenalinya

Cincin konsentris halus atau spiral bekas perkakas di bagian dalam (sisi perkakas), agak seperti alur piringan hitam vinil.
Dinding landai yang lebih tipis daripada tepi datar di sekelilingnya.
Sudut dalam membulat sekitar radius ujung perkakas, tidak pernah tajam.
Flensa datar atau tepi terpangkas tempat lembaran dijepit.

Bandingkan dengan

Stamping dan deep drawing4.2die pasangan membentuk seluruh komponen dalam sekitar satu detik, tetapi die mahal dan lama dibuat.Metal spinning4.3juga perkakas yang menekan lembaran sedikit demi sedikit, tetapi lembaran berputar di atas bentuk cetakan, sehingga komponen harus bulat.Hydroforming4.5tekanan fluida mendorong lembaran ke die; ISF sama sekali tanpa die.

Tonton

Eurecat · Mesin riset mengubah lembaran datar menjadi cangkang, putaran demi putaran

NotStockPhoto · Tur dan demo mesin pembentuk lembaran digital khusus

Evology Manufacturing · Bagaimana job shop memakai proses ini untuk komponen pelanggan sungguhan

이찬환 · Varian dua titik, tempat lembaran dibentuk di atas penyangga parsial

Lihat foto asli

Wikipedia: Incremental sheet forming — ikhtisar prinsip dan variannya; kebanyakan teks
Pencarian foto Wikimedia Commons

Ingat

Perkakas bulat kecil menggantikan die: bentuk komponen ada di dalam program, bukan di baja.
Lembaran dibentuk satu kontur dangkal pada satu waktu, sehingga lambat tetapi sangat fleksibel.
Dinding menipis seiring makin curam; sekitar 60–70° adalah batas praktis dalam satu lintasan.