Mesin pembentuk ujung multi-stasiun menyelesaikan siklusnya untuk membentuk las tertutup di ujung pipa tembaga.
Bayangkan sebuah aliran nilai di mana pipa dipotong dan dibengkokkan.Di area lain pabrik, cincin dan bagian mesin lainnya dikerjakan dan kemudian dikirim untuk dirakit untuk disolder atau dipasang di ujung tabung.Sekarang bayangkan aliran nilai yang sama, kali ini diselesaikan.Dalam hal ini, pembentukan ujung-ujungnya tidak hanya menambah atau mengurangi diameter ujung pipa, tetapi juga menciptakan berbagai bentuk lainnya, mulai dari alur yang rumit hingga lingkaran yang meniru cincin yang sebelumnya disolder pada tempatnya.
Di bidang produksi pipa, teknologi pembentukan akhir telah berkembang secara bertahap, dan teknologi produksi telah memperkenalkan dua tingkat otomatisasi ke dalam prosesnya.Pertama, operasi dapat menggabungkan beberapa langkah pembentukan ujung yang presisi dalam area kerja yang sama – pada kenyataannya, satu instalasi selesai.Kedua, pembentukan ujung yang kompleks ini telah diintegrasikan dengan proses pembuatan pipa lainnya seperti pemotongan dan pembengkokan.
Sebagian besar aplikasi yang terkait dengan jenis pembentukan ujung otomatis ini adalah dalam pembuatan tabung presisi (seringkali tembaga, aluminium, atau baja tahan karat) di industri seperti otomotif dan HVAC.Di sini, pencetakan ujung-ujungnya menghilangkan sambungan mekanis yang dirancang untuk menyediakan sambungan kedap bocor untuk aliran udara atau fluida.Tabung ini biasanya memiliki diameter luar 1,5 inci atau kurang.
Beberapa sel otomatis paling canggih dimulai dengan tabung berdiameter kecil yang dipasok dalam bentuk gulungan.Pertama-tama melewati mesin pelurus dan kemudian dipotong memanjang.Robot atau perangkat mekanis kemudian mengangkut benda kerja untuk pembentukan dan pembengkokan akhir.Urutan tampilan tergantung pada persyaratan aplikasi, termasuk jarak antara tikungan dan bentuk akhir itu sendiri.Terkadang robot dapat memindahkan satu benda kerja dari ujung ke tekukan dan kembali ke bentuk ujung jika aplikasinya memerlukan pembentukan ujung pipa di kedua ujungnya.
Banyaknya langkah produksi, yang mungkin mencakup beberapa sistem pembentukan ujung pipa berkualitas tinggi, menjadikan jenis sel ini lebih produktif.Dalam beberapa sistem, pipa melewati delapan stasiun pembentuk ujung.Merancang pabrik seperti itu dimulai dengan memahami apa yang dapat dicapai dengan cetakan akhir modern.
Ada beberapa jenis alat pembentuk ujung presisi.Punches Punches adalah “alat keras” yang membentuk ujung pipa, yang memperkecil atau melebarkan ujung pipa hingga diameter yang diinginkan.Alat yang berputar membuat talang atau menonjol keluar dari pipa untuk memastikan permukaan bebas duri dan hasil akhir yang konsisten.Alat putar lainnya melakukan proses penggulungan untuk membuat alur, takik, dan geometri lainnya (lihat Gambar 1).
Urutan pembentukan ujung dapat dimulai dengan chamfering, yang menghasilkan permukaan bersih dan panjang tonjolan yang konsisten antara penjepit dan ujung pipa.Punching die kemudian melakukan proses crimping (lihat Gambar 2) dengan melebarkan dan mengontraksikan pipa sehingga menyebabkan kelebihan material membentuk cincin di sekeliling diameter luar (OD).Tergantung pada geometrinya, alat injakan lainnya dapat memasukkan duri di sepanjang diameter luar tabung (ini membantu mengamankan selang ke tabung).Alat putar dapat memotong sebagian diameter luar, kemudian alat memotong benang pada permukaannya.
Urutan pasti alat dan prosedur yang digunakan bergantung pada aplikasinya.Dengan delapan stasiun di wilayah kerja bekas ujung, urutannya bisa sangat luas.Misalnya, serangkaian pukulan secara bertahap membentuk tonjolan di ujung tabung, satu pukulan melebarkan ujung tabung, dan kemudian dua pukulan lagi menekan ujungnya hingga membentuk punggungan.Melakukan operasi dalam tiga tahap dalam banyak kasus memungkinkan Anda mendapatkan manik-manik dengan kualitas lebih tinggi, dan sistem pembentukan ujung multi-posisi memungkinkan operasi berurutan ini.
Program pembentukan akhir mengurutkan operasi untuk akurasi dan pengulangan yang optimal.Pembentuk ujung serba listrik terbaru dapat mengontrol posisi cetakannya dengan tepat.Namun selain chamfering dan threading, sebagian besar langkah pemesinan muka sedang terbentuk.Bentuk logam tergantung pada jenis dan kualitas bahannya.
Pertimbangkan lagi proses pembuatan manik-manik (lihat Gambar 3).Seperti tepi tertutup pada lembaran logam, tepi tertutup tidak memiliki celah saat membentuk ujung.Hal ini memungkinkan pukulan untuk membentuk manik-manik di tempat yang tepat.Faktanya, pukulan tersebut “menusuk” manik dengan bentuk tertentu.Bagaimana dengan manik terbuka yang menyerupai tepi lembaran logam terbuka?Celah di tengah manik dapat menimbulkan masalah reprodusibilitas pada beberapa aplikasi – setidaknya jika bentuknya sama dengan manik tertutup.Pukulan mati dapat membentuk manik-manik terbuka, tetapi karena tidak ada yang menopang manik dari diameter dalam (ID) pipa, satu manik mungkin memiliki geometri yang sedikit berbeda dari yang berikutnya, perbedaan toleransi ini mungkin dapat diterima atau tidak.
Dalam kebanyakan kasus, end frame multi-stasiun dapat menggunakan pendekatan yang berbeda.Pukulan pukulan pertama-tama memperluas diameter bagian dalam pipa, menciptakan blanko seperti gelombang pada material.Alat pembentuk ujung tiga rol yang dirancang dengan bentuk manik negatif yang diinginkan kemudian dijepit di sekeliling diameter luar pipa dan manik digulung.
Pembentuk ujung yang presisi dapat menghasilkan berbagai bentuk, termasuk bentuk asimetris.Namun, pencetakan akhir memiliki keterbatasan, sebagian besar terkait dengan pencetakan material.Bahan hanya mampu menahan persentase deformasi tertentu.
Perlakuan panas pada permukaan pukulan tergantung pada jenis bahan dari mana struktur itu dibuat.Desain dan perawatan permukaannya memperhitungkan berbagai tingkat gesekan dan parameter pembentukan akhir lainnya yang bergantung pada material.Pukulan yang dirancang untuk mengolah ujung pipa baja tahan karat memiliki karakteristik yang berbeda dengan pukulan yang dirancang untuk mengolah ujung pipa aluminium.
Bahan yang berbeda juga memerlukan jenis pelumas yang berbeda.Untuk bahan yang lebih keras seperti baja tahan karat, minyak mineral yang lebih kental dapat digunakan, dan untuk bahan aluminium atau tembaga, minyak yang tidak beracun dapat digunakan.Metode pelumasan juga bermacam-macam.Proses pemotongan dan penggulungan secara putar biasanya menggunakan kabut minyak, sedangkan proses stamping dapat menggunakan pelumas jet atau kabut minyak.Pada beberapa punch, oli mengalir langsung dari punch ke diameter dalam pipa.
Pembentuk ujung multi-posisi memiliki tingkat kekuatan penusuk dan penjepit yang berbeda.Hal-hal lain dianggap sama, baja tahan karat yang lebih kuat akan membutuhkan kekuatan penjepitan dan pelubangan yang lebih besar dibandingkan aluminium lunak.
Melihat dari dekat pembentukan ujung tabung, Anda dapat melihat bagaimana mesin memajukan tabung sebelum klem menahannya di tempatnya.Mempertahankan overhang yang konstan, yaitu panjang logam yang melampaui perlengkapan, sangatlah penting.Untuk pipa lurus yang dapat dipindahkan ke pemberhentian tertentu, pemeliharaan langkan ini tidaklah sulit.
Situasinya berubah ketika menghadapi pipa yang sudah dibengkokkan (lihat Gambar 4).Proses pembengkokan dapat sedikit memanjangkan pipa, sehingga menambah variabel dimensi lainnya.Pada pengaturan ini, alat pemotong dan hadap orbital memotong dan membersihkan ujung pipa untuk memastikan posisinya tepat di tempat yang seharusnya, seperti yang diprogram.
Timbul pertanyaan mengapa setelah ditekuk diperoleh tabung?Ini ada hubungannya dengan alat dan pekerjaan.Dalam banyak kasus, templat akhir ditempatkan sangat dekat dengan tikungan itu sendiri sehingga tidak ada bagian lurus yang tersisa untuk diambil oleh alat rem tekan selama siklus tikungan.Dalam kasus ini, akan lebih mudah untuk membengkokkan pipa dan meneruskannya ke ujung cetakan, di mana pipa tersebut ditahan dalam klem yang sesuai dengan radius tikungan.Dari sana, pembentuk ujung memotong material berlebih, lalu menciptakan geometri bentuk akhir yang diinginkan (sekali lagi, sangat dekat dengan tikungan di ujung).
Dalam kasus lain, membentuk ujung sebelum ditekuk dapat mempersulit proses menggambar putar, terutama jika bentuk ujung mengganggu alat pembengkok.Misalnya, menjepit pipa pada suatu tikungan dapat merusak bentuk ujung yang dibuat sebelumnya.Membuat pengaturan tikungan yang tidak merusak geometri bentuk akhir akan lebih merepotkan daripada manfaatnya.Dalam kasus ini, lebih mudah dan lebih murah untuk membentuk kembali pipa setelah ditekuk.
Sel pembentuk ujung dapat mencakup banyak proses pembuatan pipa lainnya (lihat Gambar 5).Beberapa sistem menggunakan pembengkokan dan pembentukan ujung, yang merupakan kombinasi umum mengingat betapa eratnya hubungan kedua proses tersebut.Beberapa operasi dimulai dengan membentuk ujung pipa lurus, kemudian dilanjutkan dengan pembengkokan dengan tarikan putar hingga membentuk jari-jari, dan kemudian kembali ke mesin pembentuk ujung untuk mengerjakan ujung pipa yang lain.
Beras.2. Gulungan ujung ini dibuat pada edger multi-stasiun, di mana sebuah pukulan akan memperluas diameter bagian dalam dan pukulan lainnya menekan material untuk membentuk manik.
Dalam hal ini, urutan mengontrol variabel proses.Misalnya, karena operasi pembentukan ujung kedua terjadi setelah pembengkokan, operasi pemotongan rel dan pemangkasan ujung pada mesin pembentuk ujung menghasilkan overhang yang konstan dan kualitas bentuk ujung yang lebih baik.Semakin homogen bahannya, semakin besar pula proses pencetakan akhir yang dapat direproduksi.
Terlepas dari kombinasi proses yang digunakan dalam sel otomatis—apakah itu membengkokkan dan membentuk ujungnya, atau pengaturan yang dimulai dengan memutar pipa—cara pipa melewati berbagai tahapan bergantung pada persyaratan aplikasi.Dalam beberapa sistem, pipa diumpankan langsung dari gulungan melalui sistem penyelarasan ke dalam genggaman penyok putar.Klem ini menahan pipa sementara sistem pembentuk ujung dipindahkan ke posisinya.Segera setelah sistem pembentuk ujung menyelesaikan siklusnya, mesin pembengkok putar dimulai.Setelah ditekuk, alat memotong benda kerja yang sudah jadi.Sistem ini dapat dirancang untuk bekerja dengan diameter yang berbeda-beda, menggunakan cetakan pelubang khusus pada cetakan ujung dan alat bertumpuk pada alat penyok putar tangan kiri dan kanan.
Namun jika penerapan pembengkokan memerlukan penggunaan ball stud pada diameter dalam pipa, maka pengaturannya tidak akan berhasil karena pipa yang dimasukkan ke dalam proses pembengkokan berasal langsung dari spool.Susunan ini juga tidak cocok untuk pipa yang memerlukan bentuk pada kedua ujungnya.
Dalam kasus ini, perangkat yang melibatkan kombinasi transmisi mekanis dan robotik mungkin sudah cukup.Misalnya, sebuah pipa dapat dilepas, diratakan, dipotong, dan kemudian robot akan menempatkan potongan tersebut ke dalam penyok putar, di mana mandrel bola dapat dimasukkan untuk mencegah deformasi dinding pipa selama pembengkokan.Dari sana, robot dapat memindahkan tabung yang ditekuk ke dalam pembentuk ujung.Tentu saja, urutan pengoperasian dapat berubah tergantung pada kebutuhan pekerjaan.
Sistem seperti ini dapat digunakan untuk produksi volume tinggi atau pemrosesan skala kecil, misalnya 5 bagian dalam satu bentuk, 10 bagian dalam bentuk lain, dan 200 bagian dalam bentuk lain.Desain mesin juga dapat bervariasi tergantung pada urutan pengoperasian, terutama dalam hal penempatan perlengkapan dan penyediaan jarak bebas yang diperlukan untuk berbagai benda kerja (lihat Gambar 6).Misalnya, klip pemasangan pada profil ujung yang menerima siku harus mempunyai jarak yang cukup untuk menahan siku di tempatnya setiap saat.
Urutan yang benar memungkinkan operasi paralel.Misalnya, robot dapat menempatkan pipa ke dalam pembentuk ujung, dan kemudian ketika pembentuk ujung berputar, robot dapat memasukkan tabung lain ke dalam alat penyok putar.
Untuk sistem yang baru diinstal, pemrogram akan menginstal templat portofolio kerja.Untuk pencetakan akhir, hal ini dapat mencakup rincian seperti laju pengumpanan pukulan pukulan, titik tengah antara pukulan dan nip, atau jumlah putaran untuk operasi penggulungan.Namun, setelah template ini diterapkan, pemrograman menjadi cepat dan mudah, dengan pemrogram menyesuaikan urutan dan awalnya mengatur parameter agar sesuai dengan aplikasi saat ini.
Sistem tersebut juga dikonfigurasi untuk terhubung dalam lingkungan Industri 4.0 dengan alat pemeliharaan prediktif yang mengukur suhu mesin dan data lainnya, serta pemantauan peralatan (misalnya, jumlah suku cadang yang diproduksi dalam periode tertentu).
Di masa depan, pengecoran akhir akan menjadi lebih fleksibel.Sekali lagi, prosesnya terbatas dalam hal persen regangan.Namun, tidak ada yang menghentikan para insinyur kreatif untuk mengembangkan perangkat pembentuk akhir yang unik.Dalam beberapa operasi, cetakan pelubang dimasukkan ke dalam diameter dalam pipa dan memaksa pipa melebar ke dalam rongga di dalam penjepit itu sendiri.Beberapa alat membuat bentuk ujung yang melebar 45 derajat, sehingga menghasilkan bentuk yang asimetris.
Dasar dari semua ini adalah kemampuan pembentuk ujung multi-posisi.Ketika operasi dapat dilakukan “dalam satu langkah”, ada berbagai kemungkinan untuk pembentukan akhir.
FABRICATOR adalah majalah fabrikasi dan pembentukan baja terkemuka di Amerika Utara.Majalah ini menerbitkan berita, artikel teknis, dan kisah sukses yang memungkinkan produsen melakukan pekerjaannya dengan lebih efisien.FABRICATOR telah berada di industri ini sejak tahun 1970.
Akses digital penuh ke The FABRICATOR kini tersedia, memberikan akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Akses digital penuh ke The Tube & Pipe Journal kini tersedia, memberikan akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Nikmati akses digital penuh ke STAMPING Journal, jurnal pasar stamping logam dengan kemajuan teknologi terkini, praktik terbaik, dan berita industri.
Akses penuh ke edisi digital The Fabricator en Español kini tersedia, memberikan akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Bagian 2 dari dua seri bagian kami dengan Ray Ripple, seorang seniman dan tukang las logam Texas, melanjutkan…
Waktu posting: 08 Januari 2023