Pemilihan Baja untuk Cetakan dan Pelubang Kerja Dingin

Apa itu cold work dies dan punch?

Cetakan dan pelubang kerja dingin merupakan perkakas umum yang digunakan dalam produksi untuk bekerja dengan logam, seperti memotong bentuk atau menekan logam menjadi bentuk tertentu. "Pekerjaan dingin" berarti bahwa perkakas ini bekerja pada suhu ruangan, tidak seperti "pekerjaan panas" yang memerlukan pemanasan logam. Karena tidak ada suhu tinggi untuk melunakkan logam, baja perkakas harus kuat untuk menahan tekanan dan keausan.

Berbagai aplikasi pengerjaan dingin memerlukan jenis baja yang berbeda:

• Beberapa membutuhkan baja yang sangat tahan aus (ketahanan abrasi tinggi agar bertahan lebih lama).
• Ada yang membutuhkan baja yang kuat (sangat ulet, tidak mudah retak).
• Beberapa mungkin membutuhkan keseimbangan keduanya.

Pemilihan Baja untuk Cetakan dan Pelubang Kerja Dingin

Pemilihan material untuk cetakan dan pelubang kerja dingin berpusat pada keseimbangan antara ketahanan aus dan ketangguhan, tergantung pada aplikasinya:

• Gunakan baja sederhana (misalnya W1, O2) untuk cetakan kecil.
• Baja canggih (misalnya A2, D2) untuk cetakan besar atau persyaratan tinggi.
• Baja tahan benturan untuk material tebal (misalnya S1, S5).
• Biaya dan rasio pukulan juga harus dipertimbangkan.

Apa itu ketahanan aus dan ketangguhan?

Dua sifat terpenting saat memilih baja adalah ketahanan aus dan ketangguhan:

• Ketahanan aus adalah kemampuan baja untuk menahan gesekan atau keausan. Perkakas selalu bergesekan dengan logam, dan akan segera aus jika tidak memiliki ketahanan abrasi yang baik.
• Ketangguhan: kemampuan baja untuk menyerap energi tanpa patah saat gaya diberikan. Misalnya, perkakas dapat retak jika dipukul tiba-tiba dan memiliki ketangguhan rendah.

Perbandingan peringkat baja

W1 dan W2: Ketangguhan paling tinggi (7) dan ketahanan abrasi sedang (4).

A7 dan D7: ketahanan abrasi tertinggi (9), tetapi ketangguhan sangat rendah (1 atau 2).

A2: ketahanan abrasi (6) dan ketangguhan (5) yang lebih seimbang.

D2 dan D4: ketahanan abrasi sangat tinggi (8) tetapi ketangguhan rendah (2 atau 1).

Karakteristik dan penggunaan berbagai baja

Baja yang berbeda cocok untuk situasi yang berbeda:
1. baja pengerasan air. W1, W2: Baja ini dikeraskan dengan pendinginan air (pemanasan dan pendinginan dalam air). Baja ini memiliki ketangguhan tinggi, ketahanan aus sedang, biaya rendah, dan kesesuaian untuk cetakan kecil.
2. Baja yang dikeraskan dengan minyak, seperti O1, O2, dicirikan oleh ketahanan aus dan ketangguhan, dan sedang, cocok untuk cetakan berukuran kecil dan sedang.
3. Baja yang dikeraskan dengan udara, seperti A2, D2, dan D4, didinginkan dan dikeraskan di udara, dengan perubahan dimensi yang kecil, cocok untuk komponen yang besar. A2 memiliki keseimbangan antara ketahanan aus dan ketangguhan dan umumnya digunakan pada komponen yang dilubangi hingga lebar 76,2 mm (3 inci). D2 dan D4 memiliki ketahanan aus yang tinggi tetapi ketangguhan yang rendah dan cocok untuk cetakan yang harus tahan abrasi.
4. Baja kecepatan tinggi, seperti M2 dan M4, mengandung tungsten, molibdenum, dan paduan lainnya. Ketahanan ausnya sangat tinggi, tetapi ketangguhannya rendah. Oleh karena itu, baja ini cocok untuk alat pemotong berkecepatan tinggi atau untuk keperluan yang sangat tahan aus.
5. Baja tahan benturan seperti S1 dan S5, bila ketebalan material lebih dari 6,35 mm (0,25 inci), dengan S1 atau S5, cocok untuk pemesinan cetakan material tebal.

Faktor kunci dalam memilih baja

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan saat memilih baja:

1. Ukuran

• Cetakan kecil: W1, W2 atau O1 sudah cukup.
• Gunakan baja pengerasan udara seperti A2 dan D2 untuk cetakan besar (misalnya, bagian yang dilubangi dengan lebar 76,2 mm).

2. Persyaratan penggunaan

• Jika Anda membutuhkan ketahanan aus (tahan lama), pilih D2, D4, A7, dan D7.
• Jika Anda membutuhkan ketangguhan (ketahanan benturan), pilih W1, W2, S1, S5.
• Kinerja keseimbangan: pilih A2.

3. Biaya

• Biaya baja bukanlah persentase yang tinggi dari total biaya alat. Untuk produksi skala kecil, biaya D2 sekitar 10%; untuk material yang lebih tebal (12 mm), mungkin 50%.
• Meskipun baja bermutu tinggi mahal, namun mungkin lebih hemat biaya dengan kinerja yang baik.

4. Rasio pukulan dan material

• Rasio diameter pukulan terhadap ketebalan material mempengaruhi pemilihan baja
• Diperlukan rasio yang lebih kecil, tekanan alat yang lebih tinggi, dan ketangguhan yang lebih tinggi.