I. Pendahuluan

Pemrosesan pelat logam adalah proses pengerjaan dingin yang komprehensif untuk material, biasanya di bawah 6mm, seperti baja, aluminium, tembaga, dan pelat logam lainnya. Karakteristik utama dari pemrosesan pelat logam adalah konsistensi ketebalan pada bagian yang sama.

Mesin tekuk pelat radius tekukan, pengurangan tekukan, kelonggaran tekukan, dan faktor K adalah parameter penting dalam pemrosesan pelat logam.

Teknik yang terlibat dalam industri pembentukan logam meliputi pemotongan, pelubangan/pemotongan/penggabungan, pembengkokan, pelipatan, pengelasan, paku keling, penyambungan, dan pembentukan, seperti membuat bodi mobil.

Pembengkokan pelat logam melibatkan perubahan sudut pelat logam, seperti membengkokkannya menjadi bentuk V atau U. Secara umum, ada dua metode untuk pembengkokan pelat logam: pembengkokan dengan cetakan, digunakan untuk struktur kompleks dengan volume kecil dan pemrosesan massal, dan masalah pembengkokan press brake, digunakan untuk struktur yang lebih besar atau keluaran kecil.

II. Apa Itu Radius Tekukan pada Pelat Logam?

2.1 Definisi

Radius tekukan mengacu pada jarak dari sumbu tekukan ke permukaan pelat atau batang saat dibengkokkan — ini biasanya disebut sebagai radius internal.

Lengkungan internal ini sangat penting untuk integritas struktural dan kualitas visual dari bagian yang sudah jadi. Radius tekukan eksternal umumnya sama dengan radius internal ditambah ketebalan pelat.

• Radius Tekukan Internal (Ir): Lengkungan di bagian dalam tekukan, berfungsi sebagai titik acuan penting untuk semua perhitungan berikutnya, seperti penentuan kelonggaran tekukan dan faktor K.
• Radius Tekukan Eksternal (Or): Sama dengan radius internal ditambah ketebalan material (T), atau Or = Ir + T.

Meskipun orang sering membicarakan radius tekukan, ada dua konsep penting — dan sering kali tertukar — yang menentukan apakah suatu desain akan berhasil atau gagal:

(1) Radius Tekukan Minimum

Ini adalah batas fisik suatu material: radius tekukan internal terkecil yang dapat dicapai tanpa menyebabkan retakan atau patahan pada permukaan luar.

Nilainya ditentukan oleh kelenturan, kekerasan, dan ketebalan material. Mendorong batas ini seperti berjalan di tepi tebing — meskipun secara fisik mungkin dilakukan, hal ini menciptakan konsentrasi tegangan yang parah pada tekukan yang menjadi titik lemah struktural tersembunyi, siap untuk kegagalan di masa depan.

(2) Radius Tekukan Optimum

Radius tekukan optimum mencerminkan penguasaan sejati suatu kerajinan — keseimbangan antara kualitas, kekuatan struktural, stabilitas dimensi, dan efisiensi ekonomi. Konsensus industri sering menempatkan titik ideal ini pada sekitar Ir ≈ T.

Pada rasio ini, distribusi tegangan di lapisan dalam dan luar paling merata, proses penekukan tetap stabil, springback diminimalkan, dan konsistensi sudut berada pada tingkat terbaik. Memilih radius optimum bukan hanya soal membuatnya berfungsi — tetapi membuatnya benar, yang secara langsung memengaruhi keandalan dan profitabilitas produk.

2.2 Mengapa Radius Tekukan Penting

Radius tekukan jauh lebih dari sekadar ukuran geometris sederhana; ini adalah faktor prinsip dasar yang memengaruhi desain, kelayakan proses, dan efisiensi biaya dari awal.

(1) Jalur Hidup Kualitas

Memilih radius tekukan pada dasarnya adalah janji terhadap kualitas produk Anda.

Radius yang tidak tepat adalah akar dari banyak masalah: terlalu kecil, Anda berisiko retak; terlalu besar, Anda mendapatkan kerutan; tidak konsisten, Anda mengundang kekacauan dimensi dan mimpi buruk perakitan. Radius yang dipilih dengan baik mendistribusikan tegangan secara merata, mempertahankan kekuatan, sementara tekukan tajam bertindak sebagai penguat tegangan — sering menjadi titik kegagalan pertama di bawah getaran atau beban.

(2) Tuas Biaya

Margin keuntungan Anda sering tersembunyi dalam radius tekukan. Standarisasi radius tekukan dalam desain Anda memungkinkan penggunaan ulang perkakas yang ada secara maksimal, menghindari kebutuhan akan pukulan dan cetakan khusus yang mahal untuk beberapa bagian unik.

Hal ini tidak hanya mengurangi biaya perkakas tetapi juga secara signifikan memangkas waktu henti yang dihabiskan untuk mengganti cetakan dan pukulan — salah satu biaya tersembunyi terbesar dalam manufaktur modern.

Selain itu, radius yang rasional membantu meminimalkan tingkat scrap, menghemat material, tenaga kerja, dan energi.

(3) Kelayakan Proses

Radius tekukan menentukan batas antara visi kreatif dan eksekusi praktis. Ini adalah “penjaga gerbang” pertama yang menentukan apakah konsep desainer dapat keluar dari layar CAD dan mencapai lantai produksi.

Sebagai contoh, baja berkekuatan tinggi jauh lebih tidak ulet dibandingkan aluminium lunak, yang berarti membutuhkan radius tekukan jauh lebih besar agar dapat dibentuk dengan aman. Desain apa pun yang mengabaikan realitas fisik ini — secerdas apa pun — akan tetap menjadi gambar yang tidak dapat dibuat, yang pada akhirnya akan dibuang di tahap produksi.

2.3 Logika Internal Radius Tekukan

Untuk benar-benar menguasai radius tekukan, Anda harus memahami keterkaitannya yang intrinsik dengan dua konsep inti lainnya: radius tekukan, faktor-K (sumbu netral), dan kelonggaran tekukan — yang bersama-sama membentuk "segitiga emas" yang saling bergantung."

(1) Radius Tekukan – “Penyebab”

Ini adalah masukan desain — titik awal. Radius tekukan internal (Ir) dipilih berdasarkan fungsi, kekuatan, dan estetika. Keputusan geometris ini memulai seluruh rantai logika.

(2) Faktor-K / Sumbu Netral – “Jembatan”

Saat logam dibengkokkan, permukaan luar meregang sementara permukaan dalam tertekan. Di antara keduanya terdapat sumbu netral — sebuah bidang yang, secara teori, tidak mengalami perubahan panjang.

Dalam kenyataannya, karena kompresi lebih mudah daripada tarikan, sumbu netral bergeser dari posisi tepat di tengah ketebalan (posisi 50%) menuju bagian dalam lengkungan. Faktor-K mengukur pergeseran ini, berfungsi sebagai jembatan antara maksud desain dan kenyataan fisik.

Faktor-K didefinisikan sebagai rasio antara jarak dari sumbu netral ke permukaan dalam (t) dan total ketebalan material (T): K = t / T.

(3) Allowance Lengkung – “Efek”

Ini adalah hasil akhir yang menjadi panduan produksi. Setelah kita mengetahui jari-jari lengkung (Ir) dan menggunakan faktor-K untuk menentukan posisi sumbu netral, kita dapat menghitung secara tepat panjang busur aktual di sepanjang lapisan netral pada area lengkung — allowance lengkung (BA).

Rumusnya adalah: BA = Sudut × (π/180) × (Ir + K × T)

Logika segitiga emas sangat jelas: jari-jari lengkung (sebab), dikombinasikan dengan fisika pembengkokan material (yang dijelaskan oleh jembatan faktor-K), pada akhirnya menentukan allowance lengkung (efek) untuk ukuran blank yang akurat.

Sebuah Tabel Allowance Lengkung yang terorganisir dengan baik dapat menjadi alat yang sangat berharga untuk menghemat waktu dan memastikan presisi.

III. Apa yang Menentukan Jari-jari Lengkung pada Plat Logam?

Banyak faktor mempengaruhi jari-jari lengkung yang dapat dicapai pada plat logam, termasuk kekuatan material, ketebalan, lebar bukaan cetakan, dan tonase press brake.

3.1 Sifat Material

Karakteristik material yang dibengkokkan sangat mempengaruhi jari-jari lengkung yang memungkinkan. Sifat-sifat penting meliputi kekuatan luluh, kekerasan, elastisitas, dan jenis material.

3.1.1 Variasi Jari-jari Lengkung pada Berbagai Jenis Material:

3.1.2 Pengaruh Sifat Mekanis:

(1) Daktilitas

Anggap ini sebagai “kelenturan” material. Material dengan daktilitas tinggi (seperti aluminium lunak atau baja karbon rendah) berperilaku seperti cabang pohon willow yang lentur, mampu menahan radius tekukan yang sangat kecil tanpa patah.

(2) Kekuatan

Ini mencakup kekuatan luluh (titik di mana deformasi permanen dimulai) dan kekuatan tarik (titik patah). Material berkekuatan tinggi (seperti baja berkekuatan tinggi dan baja tahan karat) dapat dibandingkan dengan cabang kaku dan rapuh; pembengkokan memerlukan gaya yang jauh lebih besar, dan untuk mencegah lapisan luar patah akibat tarikan, diperlukan radius yang lebih lembut dan besar. Sebaliknya, material yang ulet seperti aluminium atau baja karbon rendah dapat dibengkokkan dengan radius lebih kecil tanpa mengorbankan integritas.

(3) Kekerasan

Material dengan kekerasan tinggi cenderung memiliki daktilitas lebih rendah, meningkatkan risiko retak saat dibengkokkan pada radius kecil.

(4) Elastisitas (Modulus Young)

Material dengan elastisitas lebih rendah menunjukkan efek springback yang lebih sedikit, sehingga lebih mudah dibentuk menjadi radius kecil.

(5) Arah Serat

Inilah detail yang membedakan profesional sejati dari operator kasual: arah serat. Selama proses rolling, kristal internal pada lembaran logam memanjang, menciptakan orientasi tak terlihat mirip dengan serat kayu. Hubungan antara garis tekukan dan arah serat ini dapat sangat memengaruhi hasil akhir.

1) Melintang Serat (Tekukan Tegak Lurus): Ini adalah praktik terbaik. Ketika garis tekukan tegak lurus terhadap serat, tegangan terdistribusi merata di seluruh banyak serat, menghasilkan ketangguhan optimal. Hal ini memungkinkan radius tekukan yang lebih kecil dan konsisten dengan risiko retak yang minimal.

2) Searah Serat (Tekukan Paralel): Ini berisiko tinggi. Ketika garis tekukan sejajar dengan serat, tegangan terkonsentrasi pada beberapa batas serat yang lemah, sehingga mudah robek seperti kertas dan menghasilkan retakan di bagian luar tekukan.

Jika batasan desain membuat hal ini tak terhindarkan, Anda harus mengompensasi dengan radius tekukan yang lebih besar (biasanya setidaknya 1,5× ketebalan material) untuk mengurangi risiko—meskipun hal ini secara langsung meningkatkan keterbatasan desain dan biaya produksi.

3.1.3 Panduan Khusus Material:

Panduan ini memberikan titik awal yang solid. Untuk spesifikasi teknis yang lebih rinci dan kemampuan perkakas untuk berbagai material, kami mengundang Anda untuk menjelajahi situs resmi kami Brosur.

3.2 Ketebalan Material

(1) Hubungan Antara Ketebalan dan Radius Tekukan

Ketebalan material adalah faktor paling langsung dan mendasar yang memengaruhi radius tekukan. Hubungan ini menjadi dasar dari semua perhitungan pembengkokan.

Hubungan antara ketebalan dan radius tekukan dapat dirangkum sebagai berikut:

• Untuk material dengan ketebalan di bawah 6 mm, radius tekukan biasanya sama dengan ketebalan material.
• Untuk material dengan ketebalan antara 6 mm hingga 12 mm, radius tekukan biasanya 1,25 hingga 1,5 kali ketebalan.
• Untuk material dengan ketebalan lebih dari 12 mm, radius tekukan umumnya 2 hingga 3 kali ketebalan.

(2) Rasio Radius terhadap Ketebalan

Aturan “1T” yang banyak digunakan menyatakan bahwa radius tekukan bagian dalam ideal (Ir) sama dengan ketebalan material (T). Aturan ini sangat dihargai karena ketika Ir ≈ T, tegangan tarik dan tekan di sepanjang tekukan seimbang secara optimal, menghasilkan proses pembengkokan yang halus dan stabil dengan konsistensi sudut yang sangat baik serta pegas balik yang minimal.

Namun, aturan ini tidak bersifat universal. Dalam situasi tertentu, Anda harus meninggalkan pedoman ini dan menggunakan perhitungan yang tepat atau uji pembengkokan:

1) Material Pelat Tebal

Untuk pelat tebal (misalnya, lebih dari 6 mm), perbedaan deformasi antara lapisan dalam dan luar sangat signifikan. Radius 1T akan menyebabkan konsentrasi tegangan yang merusak. Biasanya, radius harus ditingkatkan menjadi 1,5×, 2×, atau bahkan 3× ketebalan untuk pembentukan yang aman.

2) Material Berkekuatan Tinggi

Untuk material berkekuatan tinggi atau keras dengan kelenturan rendah, bahkan lembaran tipis pun tidak dapat menahan tekukan tajam 1T dan memerlukan rasio R/T yang lebih besar.

3) Persyaratan Presisi Tinggi

Untuk komponen dengan toleransi yang diukur dalam mikron, menggunakan radius perkiraan dapat menimbulkan kesalahan yang tidak dapat diterima. Dalam kasus seperti ini, Anda harus menghitung panjang pola datar secara tepat menggunakan rumus kelonggaran tekukan berdasarkan faktor K.

3.3 Lebar Pembukaan Cetakan

Lebar pembukaan cetakan pada mesin press brake (juga disebut lebar V-die) memiliki pengaruh besar terhadap radius tekukan. Pembukaan V-die yang lebih besar menghasilkan radius tekukan yang lebih besar, sedangkan pembukaan yang lebih kecil menghasilkan radius tekukan yang lebih rapat.

(1) Lebar Alur V

Dalam proses pembengkokan udara yang banyak digunakan, lebar pembukaan V-die adalah faktor paling penting yang menentukan radius tekukan bagian dalam.

Pedoman yang telah teruji waktu adalah bahwa pembukaan V-die harus delapan kali ketebalan material (V = 8 × T). Ini terutama berlaku untuk baja karbon rendah dengan kekuatan tarik sekitar 450 N/mm².

Untuk material lain, faktor ini harus disesuaikan: baja tahan karat sering memerlukan pengali 10 atau 12, sedangkan aluminium yang lebih lunak bekerja baik dengan pengali 6.

Dalam proses air bending, radius tekukan bagian dalam terbentuk “di udara” di atas V-die dan kira-kira merupakan persentase tetap dari lebar V-die.

Persentase ini berasal dari prinsip fisika: untuk baja karbon rendah, sekitar 16–17%, dan untuk baja tahan karat, sekitar 20–22%. Dalam praktiknya, ini berarti Anda dapat secara efektif “memprogram” radius tekukan yang diinginkan dengan memilih lebar V-die secara cermat.

(2) Radius Ujung Punch

Peran radius ujung punch sangat bervariasi tergantung pada metode pembengkokan yang Anda pilih:

1) Dalam air bending:

Perannya di sini bersifat sekunder. Selama radius ujung punch tidak lebih besar dari radius yang secara alami terbentuk oleh bukaan V-die, radius tekukan akhir akan ditentukan oleh lebar V-die. Namun hati-hati: jika radius ujung punch terlalu kecil—terutama jika berada di bawah ambang kritis sebesar 63% dari ketebalan material—maka ia berhenti berfungsi sebagai alat pembentuk dan malah bertindak seperti pisau yang memotong material. Hal ini dapat meninggalkan bekas tak sedap dipandang dan menciptakan konsentrasi tegangan berbahaya.

2) Dalam bottom bending dan coining:

Pengaruhnya sangat menentukan. Dalam kedua metode ini, punch didorong dengan kuat ke dalam material, memaksa material untuk mengikuti kontur punch secara persis. Akibatnya, radius tekukan bagian dalam akhir akan identik dengan radius ujung punch.

(3) Efek dinamis dari keausan alat

Peralatan tidak bersifat permanen. Seiring waktu, ujung punch dan radius bahu die pasti akan aus saat digunakan. Keausan ini secara bertahap meningkatkan radius efektif dari peralatan. Konsekuensi langsungnya? Dengan menggunakan program dan parameter yang sama, bagian yang diproduksi hari ini mungkin keluar dari toleransi minggu depan karena perubahan radius yang diam-diam dan merayap ini—masalah “creep” kualitas yang halus namun umum dalam produksi jangka panjang.

Untuk mengatasinya, terapkan program pemeliharaan preventif dan periksa secara rutin radius kritis menggunakan pengukur radius atau profilometer. Peralatan yang aus melebihi batas yang dapat diterima harus diasah ulang atau diganti. Pada press brake CNC canggih, operator terampil juga dapat melakukan kompensasi langsung—seperti menyetel kedalaman penetrasi—untuk mengimbangi keausan yang diketahui.

3.4 Tegangan tekan dan tarik

Selama pembengkokan, lembaran baja mengalami tegangan tekan dan tarik, yang juga memengaruhi radius tekukan pada press brake.

Bagian dalam dari sumbu netral mengalami tekanan, menciptakan resistansi terhadap kompresi, sementara bagian luar dari sumbu netral meregang, menghasilkan resistansi terhadap tarikan. Setelah benda kerja dilepaskan, tegangan tekan dan tarik sisa menyebabkan springback, yang meningkatkan sudut tekukan akhir.

Material yang lebih keras dan lebih tebal cenderung memiliki springback lebih besar, sehingga memerlukan pembengkokan berlebih untuk mencapai sudut akhir yang lebih kecil sesuai yang diinginkan.

3.5 Radius ujung punch

Radius ujung punch menentukan bagaimana material terbentuk selama pembengkokan dan bagaimana ia berinteraksi dengan die. Sebisa mungkin, sesuaikan radius ujung punch dengan radius internal alami yang dihasilkan oleh bukaan V-die untuk mendapatkan sudut yang konsisten dan meminimalkan keausan alat.

(1) Radius ujung punch yang optimal:

Radius punch harus setidaknya 63% dari ketebalan material untuk mencegah konsentrasi tegangan berlebihan, yang dapat merusak baik alat maupun benda kerja.

Sebagai contoh, untuk pelat dengan ketebalan T = 4 mm, radius ujung punch minimum harus:

(2) Interaksi dengan sifat material:

• Jika radius ujung punch terlalu kecil, dapat menembus material yang lebih keras seperti baja tahan karat, menyebabkan cacat permukaan atau keausan alat yang prematur.
• Jika terlalu besar, dapat mengganggu radius tekukan alami, menghasilkan hasil yang tidak konsisten.

Praktik terbaik:

Sebisa mungkin, sesuaikan radius ujung punch dengan radius internal alami yang dihasilkan oleh bukaan V pada die untuk memastikan sudut yang konsisten dan keausan die yang minimal.

3.6 Metode pembengkokan

Metode pembengkokan yang dipilih secara langsung mempengaruhi radius tekukan yang dihasilkan. Dalam operasi press brake, dua teknik utama adalah pembengkokan udara dan pembengkokan bawah, masing-masing menawarkan karakteristik berbeda yang mempengaruhi radius.

(1) Pembengkokan udara

Pelat hanya bersentuhan dengan ujung punch dan die, sehingga radius tekukan kurang bergantung pada geometri punch dan die, ketebalan material, dan pengaturan press brake. Metode ini memungkinkan berbagai radius tetapi memerlukan kompensasi untuk springback.

(2) Pembengkokan bawah

Memaksa material untuk duduk sepenuhnya pada die, menghasilkan radius tekukan yang akurat dan konsisten dengan toleransi yang ketat. Metode ini menuntut tonase press yang lebih tinggi dan tekanan pada perkakas, sehingga ideal untuk hasil yang presisi dan dapat diulang.

(3) Coining

Menerapkan tekanan sangat tinggi untuk menekan ujung punch ke dalam material, mencapai radius tekukan yang paling presisi. Metode ini membutuhkan banyak sumber daya dan digunakan untuk radius yang sangat presisi serta springback minimal.

Interaksi dengan Sifat Material:

• Jika radius ujung punch terlalu kecil, dapat menembus ke material yang lebih keras seperti baja tahan karat, menyebabkan cacat permukaan atau keausan alat yang prematur.
• Jika terlalu besar, dapat mendominasi radius tekukan alami, menghasilkan hasil yang tidak konsisten.

Praktik Terbaik:

• Sesuaikan radius ujung punch sedekat mungkin dengan radius dalam alami yang dihasilkan oleh pembukaan V pada die untuk sudut yang konsisten dan keausan alat seminimal mungkin.

IV. Perhitungan Radius Tekukan Press Brake

Sistem ini Aturan 8 kali adalah pedoman umum untuk menentukan pembukaan die berbentuk V, menyarankan bahwa pembukaan die V harus 8 kali ketebalan material. Namun, tidak ada rumus pasti untuk menentukan radius tekukan ideal pada lembaran logam, tetapi dalam kondisi gaya tertentu yang ditentukan, radius tekukan dapat diperkirakan sama dengan ketebalan pelat.

Penting untuk dicatat bahwa perubahan ketebalan material akan mempengaruhi akurasi perkiraan ini. Pembukaan die berbentuk V dapat berkisar dari 6 hingga 12 kali ketebalan material. Radius tekukan sangat terkait dengan ketebalan material. Untuk ketebalan material kurang dari 6mm, radius tekukan sama dengan ketebalan material.

Untuk ketebalan material lebih dari 6mm tetapi kurang dari 12mm, radius tekukan biasanya 1,5 kali ketebalan material. Untuk ketebalan material lebih dari 12mm, radius tekukan kira-kira 3 kali ketebalan material.

Radius tekukan press brake dapat dihitung menggunakan rumus, semuanya dalam milimeter:

• R adalah radius tekukan
• V adalah lebar pembukaan V pada die
• MT adalah ketebalan material

Sebagai contoh, jika lebar bukaan V adalah 50 mm dan ketebalan material adalah 5 mm, maka jari-jari tekukan akan menjadi:

Penting untuk diingat bahwa ini hanyalah panduan kasar dan terdapat banyak faktor yang dapat memengaruhi jari-jari tekukan, sehingga sulit untuk menentukan angka yang tepat.

Ketika ketebalan pelat sama dengan jari-jari tekukan, jari-jari tekukan yang paling ideal akan tercapai. Tekukan yang dibentuk dengan jari-jari ini konsisten dalam sudut dan ukuran serta memiliki pegas balik yang minimal.

5.1 Berapakah Jari-Jari Tekukan Minimum Pelat Logam dalam Operasi Press Brake?

Jika jari-jari tekukan lebih kecil, tegangan di bagian luar tekukan akan lebih besar dan tarikan akan lebih tinggi. Pelat akan terdeformasi, retak, atau patah selama proses penekukan. Untuk menghindari masalah ini, perhatian harus diberikan pada jari-jari tekukan minimum.

Karena metode penekukan yang berbeda, karakteristik cetakan dan material yang berbeda, benda kerja yang berbeda dapat memiliki jari-jari tekukan minimum yang berbeda, dan sulit untuk menghitung nilai yang tepat. Namun, untuk mendapatkan benda kerja tekukan yang paling sempurna, jari-jari bagian dalam harus diatur sedekat mungkin dengan ketebalan pelat.

Pilih pelat dengan kelenturan tinggi, semakin besar kekuatan tarik dan kekerasan material, semakin besar jari-jari yang dibutuhkan.

5.2 Apa Rumus untuk Bend Deduction dan Bend Allowance?

Bend deduction mengacu pada jumlah peregangan yang terjadi selama penekukan. Hal ini dihitung sebagai selisih antara panjang total flange dan panjang total datar.

Diketahui:

• Material: Baja Tahan Karat
• Ketebalan (T): 2 mm
• Jari-Jari Tekukan Dalam (R): 3 mm
• Sudut Tekukan (A): 90°
• Faktor-K (K): 0,44

Perhitungan Langkah demi Langkah:

(1) Hitung Bend Allowance (BA)

Rumus Bend Allowance adalah:

Memasukkan nilai-nilainya:

(2) Hitung Setback Luar (OSSB)

Rumus untuk Setback Luar adalah:

Memasukkan nilai-nilainya:

OSSB=3+2
OSSB=5 mm

(3) Hitung Pengurangan Tekukan (BD)

Rumus untuk Pengurangan Tekukan adalah:

Memasukkan nilai-nilainya:

(4) Ringkasan:

• Bend Allowance (BA): 6,1 mm
• Setback Luar (OSSB): 5 mm
• Bend Deduction (BD): 3,9 mm

(5) Penerapan:

Untuk mencapai tekukan 90° dengan radius tekukan dalam 3 mm pada pelat baja tahan karat setebal 2 mm, Anda perlu mengatur pengurangan tekukan sebesar 3,9 mm selama proses penekukan. Ini berarti Anda harus menekuk pelat lebih dari 3,9 mm untuk mengimbangi efek springback setelah penekukan, sehingga akhirnya mendapatkan sudut tekukan 90° yang diinginkan.

(6) Contoh Praktis:

Misalkan Anda memiliki bagian pelat logam dengan dua flange, masing-masing panjangnya 40 mm, dan alas 100 mm. Total panjang sebelum penekukan adalah:

Setelah memperhitungkan pengurangan tekukan:

Oleh karena itu, panjang pola datar harus 172,2 mm untuk mencapai dimensi yang diinginkan setelah penekukan. V. Kesalahan Umum dan Penerapan Lanjutan dalam Operasi Press Brake

Ⅴ. Kesalahan Umum dan Teknik Lanjutan

5.1 Kesalahan Umum

(1) Memilih Radius Tekukan yang Terlalu Kecil

Salah satu kesalahan yang sering terjadi dalam pengoperasian press brake adalah memilih radius tekukan yang terlalu kecil untuk material. Hal ini dapat menyebabkan retak, patah, atau deformasi permanen, sehingga mengurangi integritas struktural dan tampilan produk.

Untuk menghindari masalah ini:

1) Perhatikan rasio minimum radius tekukan terhadap ketebalan material, dan pertimbangkan arah serat—menekuk melawan arah serat meningkatkan risiko retak.

2) Gunakan tabel allowance tekukan atau alat bantu perangkat lunak (seperti tabel gaya tekukan udara) untuk menentukan radius tekukan yang sesuai.

(2) Menempatkan Fitur Terlalu Dekat dengan Garis Tekukan

Lubang, slot, atau alur yang ditempatkan terlalu dekat dengan garis tekukan sering mengalami distorsi saat proses penekukan. Hal ini dapat melemahkan material atau membuat fitur tersebut tidak dapat digunakan.

Untuk mencegah hal ini:

1) Tempatkan fitur setidaknya tiga kali ketebalan material ditambah radius tekukan dari garis tekukan.

2) Jika penempatan lebih dekat diperlukan, perbesar bukaan atau rancang ulang bagian tersebut untuk meminimalkan deformasi.

(3) Jarak Offset yang Tidak Tepat

Offset atau joggle yang ditempatkan terlalu berdekatan dapat menyebabkan gangguan alat atau distorsi material, sehingga mempersulit proses penekukan dan meningkatkan biaya karena kebutuhan alat khusus.

Untuk menghindari hal ini:

Ikuti panduan jarak offset standar, dan konsultasikan dengan insinyur untuk solusi yang disesuaikan jika diperlukan.

(4) Menghindari Desain Flange yang Terlalu Sempit

Flange yang terlalu sempit dapat menyebabkan tekukan tidak akurat, deformasi bagian, dan bahkan kerusakan alat. Flange sempit juga menyulitkan untuk mempertahankan kontak yang konsisten dengan alat selama proses penekukan.

Untuk mengurangi risiko tersebut:

1) Pastikan lebar flange setidaknya empat kali jumlah ketebalan material dan radius tekukan.

2) Jika lebar yang lebih pendek diperlukan, pertimbangkan untuk memangkas flange setelah proses pembengkokan.

(5) Memastikan Kecocokan Material dan Peralatan

Penggunaan kombinasi material dan peralatan yang salah dapat menyebabkan beban berlebihan pada press brake, pembengkokan yang tidak akurat, atau kerusakan pada peralatan. Sebagai contoh, ujung punch dengan radius terlalu tajam untuk material dapat menyebabkan retakan.

Untuk mencegah hal ini:

Sesuaikan radius ujung punch dengan ketebalan material, dan pilih peralatan yang sesuai untuk jenis material serta geometri pembengkokan yang diperlukan.

(6) Posisi Material yang Tidak Tepat

Posisi material yang salah dapat menyebabkan pembengkokan tidak akurat, hasil yang tidak merata, atau pemborosan material. Hal ini sangat bermasalah untuk flange pendek atau geometri yang kompleks.

Untuk memastikan akurasi:

1) Pertahankan kontak penuh antara material dan peralatan selama proses pembengkokan.

2) Gunakan V-die yang lebih kecil untuk flange pendek, atau pangkas setelah pembengkokan jika diperlukan.

(7) Mengabaikan Kompensasi Springback

Springback—kecenderungan material untuk sebagian kembali ke bentuk aslinya setelah dibengkokkan—sering diabaikan. Hal ini dapat menyebabkan komponen gagal memenuhi spesifikasi.

Untuk mengatasinya:

1) Pahami elastisitas material dan sesuaikan sudut pembengkokan sesuai kebutuhan.

2) Gunakan teknik over-bending atau peralatan khusus (seperti hemming dies) untuk secara efektif mengatasi springback.

5.2 Strategi untuk Membengkokkan Material Sulit dan Bentuk Kompleks

Metode standar sering gagal ketika menghadapi “pelanggan sulit”—material ekstrem dan geometri yang sangat kompleks. Dalam kasus seperti ini, Anda memerlukan strategi khusus tingkat ahli, seperti melakukan operasi presisi yang disesuaikan dengan setiap tantangan unik.

(1) Pelat Tebal dan Baja Kekuatan Tinggi

Tantangan pada material ini meliputi gaya pembengkokan yang sangat besar, springback yang parah, dan kecenderungan retak di bawah tekanan.

1) Radius besar adalah keharusan: Tinggalkan ide menggunakan radius yang lebih kecil dari ketebalan material (T). Gunakan radius pembengkokan beberapa kali lipat dari ketebalan untuk menyebarkan tegangan internal yang merusak.

2) V-die yang lebih lebar sangat penting: Melebihi “aturan 8×” untuk pembukaan V-die. Untuk baja kekuatan tinggi, lebar V-die mungkin perlu 12×–16× ketebalan material untuk memberikan cukup ruang dan fleksibilitas untuk deformasi.

3) Pemanasan awal adalah ‘penenang’: Memanaskan baja tertentu hingga beberapa ratus derajat Celsius sebelum dibengkokkan dapat sementara mengurangi kekuatan luluh, secara signifikan meningkatkan kelenturan—seperti menenangkan binatang buas—secara efektif mencegah retakan.

4) Mesin ber-tonase tinggi dan kaku adalah tulang punggung: Gunakan press dengan tonase yang memadai dan rangka berkekakuan tinggi (lebih baik dengan kompensasi defleksi hidrolik) untuk menangani gaya besar dan memastikan sudut yang konsisten di sepanjang garis tekukan.

(2) Lembaran Tipis dan Komponen Presisi

Di sini, tantangannya adalah kebalikan—menghindari bahkan sedikit deformasi atau kerusakan permukaan sambil mencapai akurasi dimensi tingkat mikron.

1) Perlindungan permukaan adalah ‘sarung tangan putih’: Tempatkan film pelindung tahan aus di antara perkakas dan lembaran, atau gunakan bahan lunak seperti poliuretan untuk cetakan bawah. Ini mencegah bekas pada aluminium, lembaran cermin stainless, atau panel yang dicat—menanganinya dengan selembut karya seni halus.

2) Perkakas khusus radius kecil adalah ‘jarum sulam’: Gunakan punch dan cetakan radius kecil yang diasah halus untuk membentuk flange kecil secara akurat.

3) Kontrol tekanan halus adalah ‘napas’: Gunakan press servo-elektrik atau hibrida presisi tinggi yang mampu mengontrol gaya dan langkah pada tingkat mikron, menerapkan tekanan ‘napas’ yang sangat ringan untuk membengkokkan tanpa merusak lembaran tipis.

(3) Bentuk U / Bentuk Z / Profil Kompleks

Tantangan utama adalah kesalahan kumulatif pada beberapa tekukan, springback yang tidak terduga, dan interferensi antara benda kerja dan mesin itu sendiri.

1) Simulasi urutan proses menentukan keberhasilan: Urutan tekukan sangat penting. Gunakan perangkat lunak pemrograman offline profesional untuk simulasi 3D—seperti merencanakan langkah catur—untuk melihat pratinjau proses, merancang jalur optimal yang menghindari tabrakan antara bagian dan mesin.

2) Perkakas khusus adalah “kunci”: Tekukan Z yang kompleks sering memerlukan penggunaan punch leher angsa untuk dengan terampil menghindari interferensi dengan flange yang sudah terbentuk. Tekukan U yang sangat dalam mungkin perlu diselesaikan dalam beberapa tahap atau dengan bantuan cetakan khusus yang sangat tinggi.

3) Kontrol springback yang presisi adalah inti proses: Dalam geometri kompleks, springback dari setiap tekukan menimbulkan kesalahan posisi untuk tekukan berikutnya, yang berpotensi memicu rangkaian ketidakakuratan. Mengukur dan mengompensasi springback dari tekukan pertama secara akurat adalah langkah penting yang menentukan keberhasilan keseluruhan.

5.3 Standar Industri dan Praktik Terbaik

Kemajuan teknologi mutakhir bergantung pada standar yang kuat dan konsensus industri bersama. Ini berfungsi sebagai “pemberat” yang menjaga inovasi tetap pada jalurnya.

Meskipun tidak ada satu standar global yang diwajibkan yang menentukan radius tekukan secara tepat, metode uji standar otoritatif berikut memberikan dasar ilmiah untuk menentukan radius tekukan minimum material, berfungsi sebagai referensi teknis yang andal selama tahap desain untuk mengurangi risiko:

(1) ISO 7438:2020

Menentukan metode umum untuk uji tekukan material logam, memungkinkan evaluasi ilmiah terhadap kemampuan material menahan deformasi plastis selama pembengkokan tanpa retak.

(2) ASTM E290-14

Standar yang diterbitkan oleh ASTM International untuk uji tekukan keuletan material logam, banyak digunakan di seluruh Amerika Utara dan menjadi referensi utama untuk menilai kemampuan bentuk.

(3) DIN 6935

Standar Jerman yang secara khusus membahas pembengkokan dingin produk baja datar, memberikan panduan terperinci tentang radius tekukan minimum yang direkomendasikan untuk berbagai jenis baja dan ketebalan. Standar ini memiliki pengaruh signifikan terhadap manufaktur di Eropa.

VI. FAQ

1. Bagaimana cara mengelola springback dalam pembengkokan radius?

Untuk mengelola springback dalam pembengkokan radius, pahami bahwa springback adalah kecenderungan logam untuk kembali ke bentuk aslinya. Kurangi efek ini dengan menghitung dan mengompensasi springback menggunakan rumus sudut tekukan dan kalkulator untuk menentukan sudut over-bending yang diperlukan. Penyesuaian perkakas, seperti menggunakan sudut cetakan yang lebih sempit atau desain punch tertentu, dapat membantu.

Modifikasi proses seperti air forming, penyesuaian tekanan binder, dan memperlambat kecepatan press dapat mengurangi springback. Teknik pasca pembengkokan seperti operasi post-stretch dan over-forming dapat memperbaiki penyimpangan. Metode-metode ini memastikan tekukan yang presisi dan hasil berkualitas tinggi dalam operasi press brake.

2. Berapa radius tekukan minimum untuk berbagai ketebalan pelat logam?

Radius tekukan dalam minimum untuk merancang bagian pelat logam tergantung pada material dan ketebalan. Untuk ketebalan 1-6 mm, biasanya sama dengan ketebalan. Anda juga menggunakan ketebalan material untuk menentukan jumlah minimum punch atas.

Untuk 6-12 mm, sekitar 1,5 kali ketebalan. Untuk 12-25 mm, 2 hingga 3 kali ketebalan. Aluminium membutuhkan 1 hingga 3 kali, baja 0,8 hingga 2,5 kali, dan baja tahan karat 2 hingga 4 kali ketebalan. Metode pembengkokan dan lebar pembukaan cetakan memengaruhi pedoman ini, dengan material yang lebih keras memerlukan radius lebih besar karena springback.

VII. Kesimpulan

Radius tekukan memainkan peran penting dalam pembengkokan pelat logam, dan radius dalam yang tepat memastikan kualitas tekukan pada benda kerja. Radius dalam juga dapat digunakan untuk menghitung parameter penting seperti kelonggaran tekukan dan pengurangan tekukan.

Radius dalam alami yang tidak tepat dapat menyebabkan deformasi atau bahkan kerusakan pada benda kerja. Artikel ini memberikan gambaran umum tentang pembengkokan pelat logam. Penggunaan rem tekan ADH dapat membantu menghasilkan benda kerja yang lebih presisi. Jika Anda memiliki pertanyaan tentang pembengkokan radius besar atau jenis pembengkokan pelat logam lainnya pada press brake, silakan hubungi kami.

Jika Anda memiliki pertanyaan tentang pembengkokan pelat logam pada press brake, silakan hubungi kami.