Masa pakai cetakan pemangkas dalam proses penempaan dingin bergantung pada berbagai faktor yang saling terkait, termasuk material cetakan, kompleksitas komponen yang ditempa, jenis pengikat yang diproduksi (baut, stud, sekrup, atau mur), dan praktik perawatan yang digunakan. Umumnya, cetakan pemangkas yang dirancang dengan baik dan dirawat dengan baik dapat bertahan antara 50.000 hingga lebih dari 500.000 langkah, tetapi rentang ini sangat dipengaruhi oleh kondisi operasional dan material yang ada di lingkungan manufaktur.
1. Peran dan Faktor Stres pada Trimming Dies
Cetakan pemangkasan Digunakan pada tahap akhir proses penempaan dingin untuk menghilangkan kelebihan flash dan memastikan profil luar yang presisi dari komponen yang ditempa. Cetakan ini tahan terhadap beban impak berulang, tekanan kontak tinggi, dan gaya gesek, terutama saat bekerja dengan baja berkekuatan tinggi atau pengencang baja tahan karat.
Tekanan mekanis dan termal dalam operasi pemangkasan sangat signifikan. Karena cetakan harus memotong material yang telah dikeraskan atau dikeraskan-kerja pada garis pemisah, tepi cetakan mengalami keausan tinggi dan dapat terkelupas atau retak jika material atau perlakuan panas tidak memadai.
2. Pengaruh Material dan Perlakuan Panas
Pemilihan baja die memiliki dampak besar pada umur pakai die trimming. Material yang umum digunakan antara lain:
- SKD11 (Baja Perkakas D2): Ketahanan aus yang sangat baik, umumnya digunakan untuk produksi volume tinggi.
- DC53: Versi perbaikan dari SKD11 dengan ketangguhan lebih tinggi, lebih cocok untuk profil kompleks atau pemangkasan berkecepatan tinggi.
- Baja metalurgi serbuk (misalnya, ASP23, CPM10V): Menawarkan ketahanan aus dan pecah yang unggul untuk operasi bervolume sangat tinggi.
Perlakuan panas yang tepat—biasanya melalui pengerasan vakum diikuti oleh beberapa siklus temper—memastikan keseimbangan optimal antara kekerasan (biasanya HRC 58–62) dan ketangguhan, memperpanjang masa pakai cetakan dan mengurangi kegagalan dini.
3. Geometri Bagian dan Kompleksitas Penempaan
Pengencang dengan profil kepala sederhana (misalnya, baut heksagonal standar) memberikan tekanan yang lebih rendah pada cetakan pemangkas dibandingkan dengan kepala yang kompleks, multi-lobus, atau kontur khusus. Komponen dengan volume flash yang lebih besar membutuhkan lebih banyak energi untuk dipangkas, sehingga meningkatkan keausan. Selain itu, jika operasi pemangkasan juga harus dilakukan penghilangan gerinda atau chamfer, umur cetakan biasanya akan berkurang.
4. Perawatan dan Pelumasan Die
Pemolesan, inspeksi, dan perawatan preventif secara teratur sangat penting untuk memperpanjang umur die. Bahkan die berkualitas tinggi pun akan mengalami kegagalan dini jika diabaikan. Praktik perawatan meliputi:
- Memeriksa retakan mikro dan pembulatan tepi.
- Mengasah ulang dan menajamkan kembali tepi pemangkasan.
- Menerapkan pelumas yang tepat atau lapisan anti-goresan untuk meminimalkan daya rekat dan keausan.
Beberapa pabrik juga menerapkan strategi rotasi cetakan, di mana cetakan ditukar sebelum benar-benar rusak, sehingga cetakan tersebut dapat diperbarui dan digunakan kembali dalam jalur produksi, sehingga memperpanjang siklus hidup totalnya.
5. Rentang Umur Layanan Khas
Berikut ini adalah patokan kasar untuk memangkas masa pakai cetakan berdasarkan kualitas material dan proses:
Bahan Pengikat | Bahan Cetakan | Perkiraan Umur Mati (Stroke) |
Baja Karbon Rendah | SKD11 | 100.000 – 300.000 |
Baja Paduan | DC53 | 80.000 – 250.000 |
Baja Tahan Karat | ASP23 | 50.000 – 150.000 |
Produksi Volume Tinggi | Baja PM | 300.000 – 500.000+ |
Catatan: Nilai-nilai ini mengasumsikan desain cetakan, pemasangan, dan pelumasan yang tepat.
Kesimpulan
Umur pakai cetakan pemangkasan dalam penempaan dingin tidak tetap, melainkan metrik variabel yang dipengaruhi oleh material cetakan, kompleksitas komponen, beban tempa, dan praktik di lapangan. Dengan kombinasi yang tepat antara pemilihan material, perlakuan panas, pemesinan presisi, dan perawatan preventif, cetakan pemangkasan dapat menghasilkan produktivitas tinggi dan masa pakai yang panjang, menjadikannya faktor biaya dan kualitas yang krusial dalam industri produksi pengencang.