TL;DR

Set mati adalah alat manufaktur presisi yang memotong dan membentuk lembaran logam menjadi bentuk tertentu. Komponen utamanya bekerja bersama untuk memastikan ketepatan dan pengulangan yang akurat. Bagian utama meliputi pelat mati (atau sepatu) yang menjadi fondasi penopang seluruh bagian, pin penuntun dan busing untuk penyelarasan yang tepat, serta elemen kerja seperti punch dan blok mati yang melakukan operasi pemotongan dan pembentukan. Komponen tambahan seperti pegas dan bantalan mengatur aliran material dan memberikan gaya yang diperlukan.

Fondasi: Anatomi Inti dari Set Mati

Di jantung setiap operasi stamping terdapat set die, yang berfungsi sebagai fondasi kuat bagi semua komponen kerja lainnya. Elemen utama dari basis ini adalah pelat die, juga dikenal sebagai sepatu die. Satu set die lengkap terdiri dari sepatu atas (yang menahan perakitan punch) dan sepatu bawah (yang menahan blok die), yang diselaraskan secara sempurna oleh komponen penuntun. Pelat-pelat ini dibubut secara cermat dari baja berkualitas tinggi atau aluminium agar benar-benar rata dan sejajar, suatu persyaratan kritis untuk menghasilkan komponen yang konsisten dan berkualitas tinggi. Pemilihan material tergantung pada aplikasinya; sementara baja umum digunakan karena ketahanannya, aluminium sering dipilih karena bobotnya yang lebih ringan, proses pemesinan yang lebih cepat, serta penyerapan kejut yang sangat baik, menjadikannya ideal untuk die blanking berdampak tinggi.

Desain dan ketebalan sepatu mati secara langsung terkait dengan besarnya gaya yang harus ditahan oleh mati. Sebagai contoh, mati koin, yang memadatkan logam di bawah tekanan sangat tinggi, memerlukan sepatu yang jauh lebih tebal dan lebih kuat dibandingkan mati sederhana yang digunakan untuk operasi bending ringan. Kekuatan dasar ini mencegah lenturan dan memastikan bahwa gaya dari mesin press ditransmisikan secara efisien ke benda kerja. Sepatu mati bagian bawah biasanya dibubut dengan lubang-lubang yang ditempatkan secara strategis. Lubang-lubang ini memungkinkan sisa potongan dan material bekas yang dihasilkan selama proses piercing atau blanking jatuh ke bawah dan terbuang dari mesin press, mencegah kerusakan mati dan hentian operasional.

Selain itu, set die merupakan antarmuka antara alat dan mesin press. Sepatu atas dan bawah memiliki fitur pemasangan, seperti gagang atau lubang baut, yang mengamankan seluruh perakitan die ke ram press dan pelat penopang. Pemasangan yang kuat ini sangat penting untuk keselamatan dan ketepatan operasional. Untuk aplikasi kompleks, terutama di industri seperti manufaktur otomotif, desain set die sangatlah utama. Perusahaan seperti Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. mengkhususkan diri dalam membuat die stamping khusus di mana komponen dasarnya direkayasa untuk memenuhi tuntutan ekstrem dalam memproduksi suku cadang otomotif rumit dengan presisi tinggi dan umur panjang.

Presisi dalam Gerakan: Pin Penuntun, Bushing, dan Heel Blocks

Sementara sepatu mati menyediakan fondasi, ketepatan luar biasa dari die stamping dicapai melalui sistem panduannya. Komponen utama yang bertanggung jawab atas hal ini adalah pin penuntun (juga disebut pilar atau tiang penuntun) dan busing penuntun. Elemen-elemen ini bekerja secara bersamaan untuk memastikan kedua bagian atas dan bawah die selaras sempurna pada setiap langkah press, sering kali mempertahankan toleransi setipis 0,0001 inci. Kesejajaran tepat ini sangat penting untuk mempertahankan jarak yang benar antara pukulan pemotong dan blok die, yang secara langsung memengaruhi kualitas komponen, keausan alat, serta umur die.

Ada dua jenis utama sistem pin penuntun, masing-masing cocok untuk tuntutan operasional yang berbeda. Pilihan tradisional adalah pin gesekan, yaitu pin baja yang telah dikeraskan dan digiling presisi yang meluncur di dalam busing aluminium-perunggu. Busing-busing ini sering dilengkapi dengan sumbat grafit untuk pelumasan otomatis agar mengurangi gesekan dan keausan. Alternatifnya adalah sistem gaya bantalan bola, di mana pin bergerak pada serangkaian bantalan bola yang terpasang dalam sangkar. Desain ini secara drastis mengurangi gesekan, memungkinkan kecepatan mesin cetak yang lebih tinggi tanpa menghasilkan panas berlebih, serta mempermudah teknisi dalam memisahkan dua bagian cetakan untuk perawatan.

Dalam operasi di mana terjadi tekanan samping yang signifikan—misalnya pada cetakan pembentuk atau cetakan yang digerakkan oleh cam—pin penuntun saja mungkin tidak cukup untuk mencegah lenturan. Dalam kasus ini, blok penahan samping (heel blocks) ditambahkan. Blok-blok ini terbuat dari baja yang kuat dan diproses secara presisi, dipasang pada kedua alas cetakan (die shoes) dan saling terkait untuk menyerap gaya lateral. Umumnya menggunakan pelat aus yang terbuat dari logam berbeda, seperti baja berpasangan dengan aluminium-perunggu, untuk mencegah keausan lengket (galling) dan memastikan operasi yang lancar. Merupakan prinsip penting dalam perancangan cetakan bahwa komponen penuntun dimaksudkan untuk menyelaraskan cetakan yang berfungsi dengan benar, bukan untuk mengkompensasi ram press yang kurang terawat atau tidak sejajar.

Ujung Kerja: Pena (Punches), Blok Cetakan, dan Penahan

Komponen yang melakukan pekerjaan pemotongan dan pembentukan lembaran logam adalah punch dan die block. Punch merupakan komponen laki-laki, biasanya dipasang pada upper die shoe, yang menekan masuk ke dalam material. Die block, atau rongga die, adalah komponen perempuan, dipasang pada lower shoe, yang menentukan bentuk akhir dari bagian tersebut. Hubungan yang tepat dan celah antara punch dan die block menentukan kualitas potongan atau bentuk.

Punch dan die block digunakan untuk berbagai macam operasi, dan istilah yang digunakan mencerminkan fungsinya. Sebagai contoh, operasi 'blanking' terjadi ketika potongan yang dikeluarkan dari lembaran merupakan bagian yang diinginkan, yang dikenal sebagai blank. Sebaliknya, operasi 'piercing' terjadi ketika punch membuat lubang pada bagian tersebut, dan material yang dikeluarkan, yang disebut slug, dibuang sebagai sisa potongan. Komponen-komponen kerja ini bertanggung jawab atas berbagai proses, termasuk:

• Blanking: Memotong profil luar suatu bagian dari lembaran bahan.
• Piercing: Membuat lubang internal atau fitur pada bagian benda.
• Coining: Menerapkan tekanan tinggi untuk menekan cetakan detail ke dalam logam.
• Gambar: Meregangkan dan membentuk lembaran logam menjadi bentuk yang dalam, seperti cangkir.
• Pembengkokan: Membentuk material sepanjang sumbu lurus.

Untuk memudahkan perawatan dan pergantian cepat, penumbuk biasanya dipasang dengan dudukan penahan. Salah satu jenis yang paling umum adalah dudukan penahan tipe kunci bola. Perangkat ini menggunakan bantalan bola yang dilengkapi pegas dan terkunci ke dalam alur berbentuk bulir mata air pada batang penumbuk. Sistem ini memungkinkan teknisi perawatan die untuk mengganti penumbuk yang aus atau patah dengan cepat tanpa harus membongkar seluruh die, sehingga secara signifikan mengurangi waktu henti. Modularitas ini merupakan fitur utama dalam desain die modern yang efisien.

Kontrol Material dan Aplikasi Gaya: Bantalan dan Pegas

Mengelola lembaran logam secara efektif selama operasi stamping berkecepatan tinggi sama pentingnya dengan proses pemotongan dan pembentukan itu sendiri. Di sinilah peran berbagai pelat dan pegas dalam set die. Pelat adalah lempengan yang diberi tekanan untuk menahan, mengendalikan, atau melepaskan logam. Sebagai contoh, pelat stripper adalah lempengan yang dilengkapi pegas dan mengelilingi pons pemotong. Setelah pons menembus material, elastisitas logam menyebabkan material tersebut mencengkeram pons; pelat stripper menahan material tetap di tempatnya, memungkinkan pons ditarik keluar dengan bersih.

Dalam operasi pembentukan, digunakan jenis pelat lainnya. Pelat tekanan sangat penting dalam proses bending lap (wipe bending), di mana pelat ini menahan material dengan kuat terhadap bagian die bawah untuk memastikan lipatan yang tajam dan akurat. Dalam operasi deep drawing, pelat drawing (juga disebut binder) memberikan tekanan terkendali pada perimeter blank. Tekanan ini sangat penting untuk mengatur aliran material ke dalam rongga die. Tekanan yang terlalu kecil menyebabkan material mengkerut, sedangkan tekanan yang terlalu besar membatasi aliran dan dapat menyebabkan pecah atau retak pada komponen. Pelat-pelat ini biasanya dipasang dengan komponen seperti spool atau baut berbahu, yang memungkinkan pelat bergerak naik-turun sambil memberikan gaya yang konsisten.

Gaya untuk pelat-pelat ini disediakan oleh pegas. Pemilihan pegas tergantung pada kebutuhan gaya, perjalanan (travel), dan siklus hidup aplikasi. Tiga jenis utama adalah:

• Pegas Koil: Terbuat dari baja pegas, pegas ini umum digunakan, hemat biaya, dan cocok untuk aplikasi yang membutuhkan gaya sedang.
• Pegas Urethane: Ini memberikan tekanan stripping yang baik dan sering digunakan dalam perkakas prototipe atau produksi pendek karena biayanya yang lebih rendah.
• Pegas Gas Nitrogen: Ini adalah silinder yang diisi dengan gas nitrogen yang dapat menghasilkan gaya sangat tinggi dan konsisten sepanjang langkah press. Pegas ini memiliki masa pakai yang sangat panjang dan lebih disukai untuk aplikasi menuntut seperti deep drawing.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

1. Apa itu komponen mati?

Komponen die adalah setiap bagian individu yang membentuk perakitan die stamping yang lengkap. Komponen-komponen ini bekerja bersama untuk memotong atau membentuk lembaran logam. Contoh utama meliputi pelat die (fondasi), pin penuntun dan busing (untuk penyelarasan), punch dan blok die (elemen pemotong/pembentuk), pegas (untuk gaya), serta bantalan stripper (untuk kontrol material). Setiap komponen memiliki fungsi spesifik yang penting bagi kinerja dan ketepatan keseluruhan die.

2. Apa saja komponen dari die casting?

Meskipun terdengar mirip, die casting merupakan proses manufaktur yang berbeda dari die stamping. Die casting melibatkan penuangan logam cair di bawah tekanan tinggi ke dalam rongga cetakan, yang disebut die atau mold. Komponen utamanya mencakup dua bagian die (die penutup dan die ejector), sistem pin ejector untuk mendorong keluar bagian yang telah membeku, serta saluran atau gerbang yang mengarahkan logam cair masuk ke dalam rongga. Bahan yang digunakan umumnya adalah paduan non-besi seperti aluminium, seng, dan magnesium.

3. Apa itu komponen die cut?

Komponen die cut adalah bagian-bagian yang diproduksi melalui proses yang disebut die cutting, yang sering digunakan untuk bahan lunak seperti kertas, plastik, kain, atau busa, selain juga logam tipis. 'Die' dalam konteks ini bisa berupa pisau tajam berbentuk khusus (die baja beraturan) yang ditekan ke dalam material untuk memotong bentuk tertentu, mirip seperti cetakan kue. Produk yang dihasilkan digunakan untuk berbagai keperluan, mulai dari kemasan dan gasket hingga insulator elektronik dan perangkat medis.