Saat membeli baja tempa, pelanggan sering kali hanya melihat bagian yang sudah jadi: poros, flensa, ring, roda gigi, silinder, atau komponen baja tempa lainnya.
Namun kualitas hasil penempaan ditentukan jauh sebelum pemesinan akhir dan inspeksi.
Dari pemilihan material dan pemotongan hingga pemanasan, deformasi, perlakuan panas, pemesinan, dan pengujian, setiap tahap memiliki tujuan tertentu. Masalah yang timbul pada tahap awal mungkin tidak akan terlihat jelas sampai kemudian, ketika bagian tersebut sedang dikerjakan atau diperiksa.
Bagi pembeli, memahami langkah-langkah manufaktur utama akan mempermudah evaluasi produsen tempa baja, membandingkan penawaran harga, dan mengidentifikasi detail produksi mana yang benar-benar penting untuk penerapannya.
1. Tinjau Gambar dan Persyaratan Teknis
Proses pembuatan biasanya dimulai sebelum baja dipotong.
Pemasok penempaan terlebih dahulu meninjau gambar pelanggan, spesifikasi material, dimensi akhir, toleransi, persyaratan-perlakuan panas, standar inspeksi, dan kuantitas.
Pemasok juga perlu memahami bagaimana komponen tersebut akan digunakan.
Poros tempa yang mengalami pembengkokan dan torsi memiliki pertimbangan pembuatan yang berbeda dari flensa tempa yang digunakan pada peralatan bertekanan. Cincin tempa yang besar mungkin memerlukan rute deformasi yang berbeda dari roda gigi tempa yang lebih kecil.
Pada tahap ini, pemasok menentukan:
- Kelas baja yang cocok
- Bahan awal
- Metode penempaan
- Dimensi penempaan yang diperlukan
- Tunjangan pemesinan
- Kondisi-pengolahan panas
- Persyaratan inspeksi
- Persyaratan pemesinan akhir
Tinjauan awal ini penting karena dimensi komponen jadi saja tidak menentukan proses penempaan.
2. Pilih dan Periksa Baja Awal
Langkah selanjutnya adalah memilih bahan baku yang cocok.
Tergantung pada komponennya, bahan awal dapat berupa billet, batangan, ingot, atau stok baja lain yang disetujui.
Bahan tersebut harus memenuhi komposisi kimia yang ditentukan dan standar bahan yang berlaku.
Untuk penempaan baja khusus yang kritis, ketertelusuran material juga harus ditetapkan sebelum produksi dimulai.
Pemasok dapat memeriksa:
- Kelas baja
- Nomor panas
- Komposisi kimia
- Sertifikat materi
- Dimensi bahan asli
- Kondisi permukaan
Langkah ini mencegah masalah mendasar namun serius: memulai produksi dengan material yang tidak sesuai dengan spesifikasi pelanggan.
Oleh karena itu, bagi pembeli industri, ada gunanya bertanya kepada pemasok tempa bagaimana identifikasi bahan mentah dipertahankan selama produksi.
3. Potong Baja ke Ukuran Awal yang Dibutuhkan
Jika bahan awal dipasok dalam bagian yang lebih besar, bahan tersebut perlu dipotong menjadi bahan tempa yang sesuai.
Berat dan dimensi potongan ditentukan dari ukuran penempaan yang diperlukan dan perkiraan kerugian material.
Hal ini lebih penting daripada yang terlihat.
Jika potongan awal terlalu kecil, material mungkin tidak cukup untuk mencapai dimensi tempa dan kelonggaran pemesinan yang diperlukan.
Jika ukurannya terlalu besar, baja tambahan akan menjadi bagian dari biaya produksi dan dapat meningkatkan limbah material.
Untuk penempaan baja industri besar, pemilihan ukuran awal yang tepat dapat memberikan pengaruh yang nyata pada pemanfaatan material dan biaya akhir.
4. Panaskan Baja Sebelum Ditempa
Baja yang telah disiapkan kemudian dipanaskan sampai suhu penempaan yang sesuai.
Suhu pemanasan dan prosedur pemanasan bergantung pada tingkat baja dan ukuran komponen.
Tujuannya adalah untuk membuat baja cukup plastis untuk mengendalikan deformasi tanpa merusak sifat metalurginya.
Pemanasan perlu dikontrol dengan hati-hati karena panas berlebih dan pemanasan yang tidak memadai dapat menimbulkan masalah.
Untuk bagian yang besar, pemasok juga perlu mempertimbangkan berapa lama material perlu dipanaskan melalui-penampangnya.
Tujuannya bukan sekadar mencapai suhu permukaan yang tinggi. Bahannya harus sesuai dengan deformasi yang direncanakan di seluruh bagian yang relevan.
5. Lakukan Operasi Penempaan
Ini adalah tahap produksi utama.
Baja yang dipanaskan dikompresi dan diubah bentuknya menggunakan peralatan dan perkakas tempa yang sesuai.
Tergantung pada produknya, prosesnya mungkin melibatkan operasi seperti:
- Mengecewakan
- Menggambar keluar
- Pemanjangan
- Meninju
- Pembengkokan
- Cincin bergulir
- Deformasi berulang
Urutan pastinya bergantung pada komponennya.
Misalnya, pembuatan poros yang ditempa mungkin memerlukan deformasi memanjang yang besar, sedangkan pembuatan cincin yang ditempa mungkin memerlukan gangguan, pelubangan, dan deformasi radial yang terkendali.
Sebuah flensa mungkin memerlukan kombinasi operasi penyesuaian dan pembentukan yang berbeda, sedangkan balok besar dapat dihasilkan melalui deformasi-die terbuka yang berulang-ulang.
Tujuan penempaan bukan sekadar untuk mendapatkan perkiraan bentuk luar.
Deformasi terkendali juga digunakan untuk mengembangkan struktur internal dan sifat mekanik baja yang diperlukan.
6. Kontrol Pengurangan Penempaan dan Aliran Material
Selama penempaan, pemasok perlu mengontrol seberapa banyak baja yang direduksi dan bagaimana material bergerak melalui benda kerja.
Hal ini sangat penting terutama untuk komponen yang besar dan berat.
Baja asli mungkin berisi struktur-cetakan dari tahap produksi sebelumnya. Deformasi penempaan yang sesuai membantu mengubah struktur ini dan menghasilkan kondisi penempaan yang lebih sesuai.
Aliran material juga perlu dipertimbangkan dalam kaitannya dengan geometri akhir dan pembebanan layanan.
Misalnya, jalur pembuatan poros tempa besar harus dirancang berbeda dari jalur pembuatan cincin atau flensa karena bentuk dan kondisi pembebanannya berbeda.
Inilah salah satu alasan produsen tempa berpengalaman tidak memperlakukan setiap tempa baja hanya sebagai versi skala dari produk lain.
7. Kontrol Pendinginan Setelah Penempaan
Setelah penempaan selesai, komponen harus didinginkan sesuai dengan kebutuhan material dan proses.
Pendinginan sangat penting untuk penempaan berukuran besar karena bagian yang tebal tidak mendingin secara merata.
Permukaan dapat kehilangan panas lebih cepat dibandingkan bagian tengahnya.
Jika pendinginan tidak dikontrol dengan tepat, tegangan termal atau perubahan struktur yang tidak diinginkan dapat terjadi.
Oleh karena itu metode pendinginan perlu dipertimbangkan bersama dengan kelas baja, ketebalan bagian, geometri penempaan, dan perlakuan panas yang direncanakan.
Untuk tempa khusus berukuran besar, tahap ini tidak boleh diabaikan saat mengevaluasi kemampuan manufaktur pemasok.
8. Lakukan Perlakuan Panas
Setelah penempaan dan pendinginan, perlakuan panas dilakukan bila diperlukan oleh material dan spesifikasi.
Proses umum meliputi:
- Normalisasi
- Anil
- Pendinginan
- Tempering
- Menghilangkan stres
Perlakuan panas yang dipilih menentukan kondisi metalurgi akhir dan berkontribusi terhadap keseimbangan kekuatan, kekerasan, ketangguhan, dan keuletan yang diperlukan.
Misalnya, komponen{0}}berkekuatan tinggi mungkin memerlukan proses pendinginan dan temper, sedangkan penempaan lainnya mungkin memerlukan normalisasi atau penghilangan tegangan.
Proses yang benar bergantung pada kualitas baja dan sifat mekanik yang dibutuhkan.
Inilah sebabnya pembeli harus menentukan sifat mekanik dan kondisi-perlakuan panas yang diperlukan, bukan hanya menyatakan "perlakuan panas".
9. Hapus Kerak dan Siapkan Tempa untuk Pemesinan
Setelah perlakuan panas, penempaan mungkin memerlukan persiapan permukaan sebelum pemesinan dan inspeksi.
Kerak oksida dan material permukaan lainnya dapat dihilangkan dengan menggunakan metode yang tepat.
Tujuannya adalah untuk menyediakan permukaan yang sesuai untuk inspeksi dimensi, pemesinan, dan, jika diperlukan, permukaan NDT.
Pada titik ini, penempaan harus sudah memiliki geometri dasar yang diperlukan untuk operasi selanjutnya, dengan sisa kelonggaran pemesinan yang cukup.
10. Mesin Kasar Penempaan
Penempaan kemudian dikerjakan dengan mesin ketika ruang lingkup produksi mencakup pemesinan.
Pemesinan kasar menghilangkan material berlebih dan membentuk permukaan dan dimensi referensi utama.
Tunjangan pemesinan seharusnya sudah dipertimbangkan ketika dimensi penempaan dirancang pada awalnya.
Hal ini sangat penting untuk penempaan berukuran besar.
Tunjangan pemesinan yang terlalu sedikit dapat menyulitkan pencapaian dimensi akhir yang diperlukan atau menghilangkan material permukaan yang tidak diinginkan.
Terlalu banyak kenaikan tunjangan:
- Konsumsi bahan baku
- Waktu pemesinan
- Konsumsi alat
- Persyaratan penanganan
- Biaya keseluruhan
Oleh karena itu, pemasok penempaan baja yang andal menganggap penempaan dan pemesinan sebagai proses yang terhubung dan bukan operasi yang sepenuhnya terpisah.
11. Lakukan Pengujian Non-Destruktif dan Mekanis
Inspeksi digunakan untuk memastikan bahwa penempaan memenuhi persyaratan teknis pelanggan.
Tergantung pada aplikasinya, ini mungkin termasuk:
Analisis Kimia
Mengonfirmasi bahwa komposisi baja memenuhi kadar yang ditentukan.
Pengujian Tarik
Mengukur sifat seperti kekuatan tarik, kekuatan luluh, dan perpanjangan.
Pengujian Dampak
Mengevaluasi ketangguhan dalam kondisi tertentu bila diperlukan.
Pengujian Kekerasan
Mengonfirmasi kondisi kekerasan material setelah perlakuan panas.
Pengujian Ultrasonik
UT umumnya digunakan ketika kualitas internal penting, khususnya untuk penempaan besar atau kritis.
Pengujian Partikel Magnetik
MT dapat digunakan untuk mengidentifikasi diskontinuitas permukaan atau dekat-permukaan tertentu pada bahan feromagnetik yang sesuai.
Pengujian yang diperlukan harus didasarkan pada gambar, spesifikasi material, standar yang berlaku, dan persyaratan layanan.
12. Pemesinan Akhir dan Pemeriksaan Dimensi
Jika pemasok menyediakan tempa yang sudah jadi atau setengah{0}}selesai, pemesinan akhir dapat mengikuti tahap pemeriksaan yang ditentukan untuk proyek tersebut.
Komponen tersebut kemudian diperiksa terhadap gambar akhir.
Tergantung pada produknya, pemeriksaan dimensi dapat mencakup:
- Dimensi keseluruhan
- Diameter
- Panjang
- Ketebalan
- Diameter lubang
- Kebosanan
- Konsentrisitet
- Lokasi lubang
- Toleransi geometris
Untuk flensa palsu, dimensi-lubang baut dan permukaan penyegelan mungkin sangat penting.
Untuk poros tempa, jurnal, diameter, alur pasak, dan konsentrisitas mungkin mendapat perhatian lebih besar.
Untuk lembaran tabung tempa, lokasi lubang dan keakuratan pengeboran dapat menjadi item inspeksi utama.
Oleh karena itu, rencana inspeksi harus dihubungkan dengan fungsi sebenarnya dari komponen tersebut.
13. Melakukan Pemeriksaan Akhir dan Dokumentasi
Sebelum pengiriman, pemasok menyelesaikan pemeriksaan akhir yang diperlukan dan menyiapkan dokumentasi yang ditentukan dalam pesanan pembelian.
Tergantung pada proyeknya, dokumentasinya mungkin mencakup:
- Sertifikat materi
- Analisis kimia
- Laporan pengujian mekanis
- Catatan-pengolahan panas
- laporan UT
- laporan MT
- Laporan inspeksi dimensi
- Sertifikat kesesuaian
- Catatan ketertelusuran
Untuk penempaan minyak dan gas, peralatan bertekanan,-komponen pembangkit listrik, komponen kelautan, dan aplikasi penting lainnya, dokumentasi dan ketertelusuran dapat menjadi bagian penting dari persyaratan pembelian.
Penempaan belum sepenuhnya siap untuk dikirim hanya karena dimensinya terlihat benar.
Pembeli juga memerlukan catatan yang diperlukan untuk memverifikasi bahwa komponen tersebut diproduksi dan diuji sesuai dengan spesifikasi yang disepakati.
Apa yang Harus Ditanyakan Pembeli Tentang Proses Pembuatannya?
Saat membandingkan dua pemasok, menanyakan peralatan saja tidaklah cukup.
Diskusi yang lebih bermanfaat adalah menanyakan bagaimana pemasok akan memproduksi komponen spesifik Anda.
Misalnya:
Baja awal apa yang akan digunakan?
Berapa berat awal yang direncanakan?
Metode penempaan apa yang akan digunakan?
Berapa banyak pengurangan penempaan yang diperlukan?
Bagaimana pemanasan dan pendinginan dikendalikan?
Perlakuan panas apa yang akan diterapkan?
Tunjangan pemesinan apa yang tersisa?
Metode NDT manakah yang diperlukan?
Sifat mekanik apa yang akan diuji?
Dokumen inspeksi apa yang akan diberikan?
Bagaimana keterlacakan material dapat dipertahankan?
Dimensi mana yang akan diperiksa sebelum pengiriman?
Pertanyaan-pertanyaan ini mengungkapkan lebih banyak tentang jalur produksi yang diusulkan daripada pernyataan umum bahwa pemasok memiliki “peralatan tempa yang canggih”.
Bagaimana Rute Manufaktur Mempengaruhi Harga Akhir?
Harga penempaan baja dipengaruhi oleh lebih dari sekedar berat komponen jadi.
Rute produksi dapat mempengaruhi:
- Konsumsi bahan baku
- Menempa berat badan
- Pemanfaatan material
- Jumlah operasi penempaan
- Siklus pemanasan
- Perawatan panas
- Tunjangan pemesinan
- Jam pengerjaan
- Persyaratan NDT
- Pengujian mekanis
- Dokumentasi inspeksi
Hal ini menjelaskan mengapa dua kutipan untuk tempa baja yang tampaknya identik bisa sangat berbeda.
Sebelum membandingkan harga, pembeli harus memastikan bahwa kedua pemasok tersebut mengutip bahan yang sama, kondisi penempaan, cakupan permesinan, tingkat inspeksi, dan dokumentasi.
Jika tidak, perbandingannya mungkin bukan antara produk yang setara.
Bagaimana Penempaan Xinjie Sesuai dengan Proses Manufaktur
Xinjie Forging memproduksi komponen tempa khusus sesuai dengan gambar pelanggan, persyaratan material, dimensi, dan spesifikasi inspeksi.
Rangkaian produknya meliputi poros tempa, flensa tempa, cincin tempa, roda gigi tempa, silinder tempa, lembaran tabung tempa, dan tempa baja mati.
Untuk setiap proyek, pertimbangan penting bukan sekadar membentuk bentuk eksternal yang diperlukan. Rute penempaan harus dihubungkan dengan persyaratan komponen akhir, termasuk pemilihan material, deformasi, perlakuan panas, tunjangan pemesinan, pengujian, dan inspeksi akhir.
Hal ini sangat penting bagi pelanggan yang membeli tempa baja berukuran besar atau komponen khusus untuk minyak dan gas, peralatan petrokimia dan tekanan, pembangkit listrik, kelautan dan pembuatan kapal, serta aplikasi alat berat.
Kesimpulan Terakhir
Langkah-langkah utama dalam pembuatan tempa baja dapat diringkas sebagai:
Tinjauan gambar → pemilihan material → pemotongan → pemanasan → penempaan → pendinginan → perlakuan panas → persiapan permukaan → permesinan → pengujian → inspeksi akhir → dokumentasi.
Namun, langkah-langkah ini tidak boleh dianggap sebagai tindakan yang berdiri sendiri.
Bahan awal mempengaruhi penempaan. Penempaan mempengaruhi struktur internal. Perlakuan panas mempengaruhi sifat mekanik. Dimensi penempaan menentukan tunjangan pemesinan. Persyaratan inspeksi memengaruhi rute dan biaya produksi.
Oleh karena itu, bagi pembeli, pertanyaan yang paling penting bukan sekadar apakah pemasok mengikuti proses penempaan standar.
Pertanyaannya adalah apakah pemasok dapat menghubungkan setiap langkah produksi dengan persyaratan komponen jadi.