I. Pendahuluan

Dalam dunia fabrikasi pelat logam, memahami konsep *sheet metal setback* sangat penting untuk mencapai tekukan yang presisi dan hasil berkualitas tinggi. Panduan ini akan membahas definisi *sheet metal setback*, metode perhitungannya, dan istilah terkait, memberikan Anda pengetahuan yang diperlukan untuk unggul dalam proyek pengerjaan logam Anda.

II. Apa Itu *Sheet Metal Setback*?

1. Definisi *setback*

Sebelum memahami *sheet metal setback*, penting untuk mengenal definisi garis cetakan (*mould line*) dan garis tekukan (*bend line*):

• Garis tekukan mengacu pada garis lurus yang terdapat di kedua sisi pelat tekukan dan terletak pada pertemuan antara area tekukan dan tepi *flange*.
• Garis cetakan mengacu pada garis lurus yang terbentuk di pertemuan permukaan luar dari dua *flange* yang ditekuk, dan dapat berupa garis cetakan luar atau dalam.

*Sheet metal setback* mengacu pada jarak dari garis tekukan ke titik di mana logam mulai ditekuk. Ini juga dijelaskan sebagai selisih antara panjang garis cetakan dan panjang *flange*. Hal ini merupakan faktor penting dalam fabrikasi pelat logam. Pada tekukan 90 derajat, nilai *setback* sama dengan jari-jari tekukan ditambah ketebalan pelat logam.

Untuk membuatnya lebih mudah dipahami, mari visualisasikan penampang dari bagian yang sudah ditekuk:

• Titik Perpotongan Imajiner: Bayangkan memperpanjang permukaan luar dari dua bidang yang ditekuk secara tak terbatas—mereka akan bertemu di titik tajam teoritis. Meskipun titik ini tidak ada secara fisik, dalam gambar dan perhitungan, titik ini berfungsi sebagai acuan asal untuk semua pengukuran dimensi luar.
• Titik Tangen: Ini adalah titik di mana lengkungan tekukan bertemu dan bersinggungan dengan *flange* lurus. Dengan kata lain, ini adalah batas tepat di mana bagian "lurus" berakhir dan bagian "tekukan" dimulai.
• *Setback*: Jarak yang diukur dari "titik tajam imajiner" tersebut, sepanjang permukaan luar *flange*, kembali ke titik tepat di mana tekukan dimulai.

Dengan mengetahui ukuran *setback*, kita dapat menentukan posisi tangen tekukan pada benda kerja. *Setback* memainkan peran penting dalam desain benda kerja. Jika benda kerja perlu ditekuk beberapa kali, *setback* harus dikurangi untuk setiap tekukan.

Penting untuk dicatat bahwa kelonggaran tekukan dan pengurangan tekukan (*bend deduction*) dapat berubah berdasarkan perubahan nilai faktor K, tetapi *setback* tetap konstan terlepas dari perubahan faktor K. Faktor K adalah rasio antara ketebalan logam yang ditekuk dan sesuatu yang disebut “sumbu/garis netral.”

2. Harga Tinggi dari Kelalaian

Menganggap *setback* hanya sebagai parameter perhitungan lain sering kali menjadi langkah pertama menuju kegagalan proyek. Perhitungan *setback* yang salah dapat memicu reaksi berantai kesalahan mahal yang jauh melampaui harga dari satu bagian yang dibuang.

(1) Dampak yang Dapat Diukur

Jika *setback* salah, garis tekukan akan salah posisi, menyebabkan panjang *flange* akhir berada di luar toleransi. Konsekuensi langsungnya meliputi:

1) Dimensi di Luar Toleransi & Kegagalan Perakitan: Bagian tersebut tidak akan cocok dengan komponen lain. Dalam perakitan yang kompleks, bahkan penyimpangan kecil dapat menyebabkan seluruh produk harus dibuang.

2）Limbah Material yang Tidak Dapat Dipulihkan: Terutama dengan material mahal seperti baja tahan karat, paduan titanium, atau aluminium kelas aerospace, setiap kesalahan pembengkokan dapat membuat lembaran bernilai tinggi menjadi benar-benar tidak dapat digunakan.

3）Biaya Pemrosesan Sekunder yang Melonjak: Bahkan kesalahan kecil mungkin memerlukan pengerjaan ulang manual yang ekstensif, penggerindaan, atau pembentukan ulang oleh teknisi terampil. Hal ini meningkatkan biaya tenaga kerja dan menyita waktu mesin yang berharga—dua kerugian mahal sekaligus.

（2）Koneksi Efisiensi: Setback yang Akurat adalah Fondasi Produktivitas Tinggi

Perhitungan setback yang akurat secara langsung terkait dengan First Pass Yield (FPY)—persentase produk yang memenuhi standar kualitas tanpa pengerjaan ulang. FPY adalah metrik inti dari efisiensi manufaktur.

1）Meningkatkan FPY: Setback yang presisi memastikan pola datar benar sejak awal, meminimalkan gangguan akibat pengerjaan ulang dan secara dramatis meningkatkan FPY.

2）Menghindari Kemacetan Produksi: Bagian yang dikerjakan ulang mengganggu alur kerja, menghabiskan sumber daya, dan menunda operasi berikutnya, menurunkan efisiensi dan throughput lini secara keseluruhan.

3）Mencegah Keterlambatan Proyek: Dalam jadwal pengiriman yang ketat, percobaan berulang dan pengerjaan ulang akibat ketidakakuratan pembengkokan adalah salah satu penyebab utama tenggat waktu terlewat. Dalam kasus parah, hal ini dapat merusak kepercayaan klien dan reputasi merek.

3. Triad Inti: Setback vs. Bend Allowance vs. Bend Deduction

Setback, bend allowance, dan bend deduction adalah tiga konsep paling mendasar—dan paling sering membingungkan—dalam perhitungan pola datar. Masing-masing memiliki peran yang berbeda, tetapi semuanya saling terkait, memastikan terjemahan yang presisi dari gambar ke bagian jadi.

(2) Dua Pendekatan Perhitungan Umum

1) Metode Penjumlahan: Ukur panjang dari setiap flange ke titik singgungnya lalu tambahkan BA. Dalam kasus ini, setback digunakan untuk menghitung kembali dari dimensi luar ke posisi singgung flange.

2) Metode Pengurangan: Tambahkan dua dimensi luar bersama-sama dan kurangi BD untuk mendapatkan panjang datar. Karena BD mencakup dua kali SB, setback adalah variabel inti dalam rumus ini.

Setback bertindak sebagai jembatan geometris, BA mengukur panjang busur fisik, dan BD adalah perhitungan yang disederhanakan yang menghubungkan keduanya. Jika ada variabel yang salah, seluruh rantai dimensi akan runtuh. Ketelitian dalam setback adalah perlindungan pertama untuk desain dan manufaktur lembaran logam yang mulus.

(3) Bagaimana Ketiganya Bekerja Bersama?

Pertimbangkan menghitung panjang datar untuk komponen berbentuk V:

1) Logika Penjumlahan – Menggunakan Bend Allowance (BA):

Tambahkan panjang dua flange lurus, lalu sertakan panjang pengembangan aktual dari tekukan (BA).

Panjang Datar = Segmen Lurus Flange 1 + Segmen Lurus Flange 2 + Bend Allowance (BA)

Di sini, peran Setback adalah menguranginya dari total dimensi luar, memberikan panjang datar yang tepat dari setiap flange.

2) Metode Pengurangan – menggunakan Bend Deduction (BD):

Ukur langsung panjang luar gabungan dari dua flange yang diperpanjang ke titik perpotongan imajiner mereka, lalu kurangi nilai pengurangan gabungan (BD) untuk memperhitungkan “gain” material selama proses tekukan.

Panjang datar = (Dimensi luar 1 + Dimensi luar 2) - Bend Deduction (BD)

Setback membentuk referensi geometris, Bend Allowance mengukur perubahan fisik material di area tekukan, dan Bend Deduction menggabungkan dua yang pertama menjadi satu persamaan praktis yang ramah produksi.

Ketiganya sangat penting, bersama-sama membentuk landasan teoretis pengembangan pola datar lembaran logam yang akurat. Pemahaman mendalam dan perhitungan yang tepat dari Setback adalah langkah pertama—dan paling krusial—menuju manufaktur lembaran logam yang efisien, berbiaya rendah, dan berkualitas tinggi.

III. Menghitung Setback Lembaran Logam

Perhitungan setback lembaran logam yang akurat memerlukan pertimbangan beberapa faktor, termasuk ketebalan material, radius tekukan, dan sudut tekukan.

Perbedaan antara setback dalam dan luar terletak pada titik referensinya:

Outside Setback (OSSB) didasarkan pada sudut tajam imajiner dari permukaan luar, biasanya digunakan dalam perhitungan pola datar.

Inside Setback (ISSB) didasarkan pada sudut tajam imajiner dari permukaan dalam, sering digunakan untuk desain rongga dalam dan komponen yang saling berpasangan.

Dalam istilah sederhana: OSSB mendefinisikan kerangka kontrol; ISSB mendefinisikan rongga kontrol.

1. Perhitungan Setback Luar

Setback Luar (OSSB) =Tan (A/2) × (T+R)

Di mana A adalah sudut tekukan, T adalah ketebalan lembaran, dan R adalah jari-jari tekukan bagian dalam.

2. Perhitungan Setback Dalam

Setback dalam membantu menentukan seberapa jauh dari garis singgung tekukan material mulai menekuk di bagian dalam lembaran. Perhitungan ini penting untuk menyelaraskan tekukan dengan tepi lembaran dan tekukan sebelumnya.

Video di atas adalah rumus setback. Faktor tambahan seperti faktor K dan allowance tekukan mungkin perlu dimasukkan dalam perhitungan untuk tekukan yang lebih kompleks.

Setback dibagi menjadi dua jenis: setback dalam dan setback luar. Sudut tekukan dan jari-jari adalah faktor yang memengaruhi setback:

• Setback dalam adalah jarak dari titik singgung jari-jari bagian dalam ke puncak garis cetakan bagian dalam. Memahami setback dalam dari benda kerja adalah bagian penting dalam merancang komponen lembaran logam. Jika sudut tekukan dan jari-jari berubah, garis tekukan dan puncak juga akan bergeser.
• Setback luar adalah jarak dari titik singgung jari-jari ke puncak tekukan luar dari flange. Dengan mengetahui nilai setback luar dan pengurangan tekukan, kita dapat memperoleh allowance tekukan.

Contoh Perhitungan Setback

Contoh 1: Setback Dalam

Pertimbangkan lembaran logam dengan ketebalan 2 mm, sudut tekukan 90 derajat, dan jari-jari tekukan bagian dalam 5 mm.

Identifikasi rumus:

Masukkan nilai:

Hitung tangen:

Terapkan rumus:

Contoh 2: Setback Luar

Identifikasi rumus:

Ganti nilai:

Hitung tangen:

Terapkan rumus:

IV. Panduan Operasi Tingkat Industri Tujuh Langkah

1. Langkah Satu: Verifikasi dan Masukkan Data Dasar

Ini adalah fondasi untuk semua perhitungan berikutnya. Bahkan kesalahan terkecil di sini akan diperbesar secara eksponensial di tahap selanjutnya. Sebelum menyentuh mesin atau rumus apa pun, kita harus memastikan data masukan kita mencerminkan realitas fisik yang tak terbantahkan.

(1) Konfirmasi jenis dan batch material

Ambil material yang benar dari gudang dan temukan laporan uji materialnya—ini berfungsi sebagai “akta kelahiran” dari bagian tersebut.”

(2) Ukur ketebalan aktual (T)

Gunakan mikrometer yang terkalibrasi untuk mengukur ketebalan di beberapa titik pada lembaran (setidaknya tiga: kedua ujung dan tengah) lalu ambil rata-ratanya. Jangan pernah hanya mengandalkan ketebalan nominal.

Sebagai contoh, lembaran yang diberi label tebal 3,00 mm bisa saja sebenarnya berukuran 2,91 mm atau 3,08 mm—perbedaan yang bisa menjadi kritis bagi perhitungan Anda.

(3) Identifikasi parameter target

Dari gambar, tentukan dua spesifikasi utama: radius tekukan dalam target (IR) dan sudut tekukan target (A).

Bahkan dalam grade yang sama, kekuatan luluh dapat bervariasi antar batch sebesar 10–15% dalam batas standar.

Kekuatan luluh berbanding lurus dengan springback, yang menjelaskan mengapa “pengaturan minggu lalu bekerja sempurna, tetapi tidak minggu ini.” Batch dengan kekuatan luluh lebih tinggi akan memerlukan kompensasi springback yang lebih besar.

2. Tentukan Radius Tekukan Dalam (IR) dan Pilih Peralatan yang Tepat

Langkah ini mengubah maksud abstrak desainer (IR yang ditentukan pada gambar) menjadi kenyataan di lantai produksi menggunakan peralatan yang tersedia.

(1) Periksa IR aman minimum

Berdasarkan jenis dan ketebalan material, konsultasikan manual proses atau data pemasok untuk memastikan bahwa IR yang ditentukan memenuhi atau melebihi radius tekukan aman minimum material guna menghindari retak.

(2) Pilih V-die

Ini adalah langkah yang paling kritis sekaligus paling sering disalahpahami. Dalam pembengkokan udara, lebar V-die yang Anda pilih menentukan IR alami yang dihasilkan—bukan pemilihan IR secara langsung.

(3) Pilih punch

Pilih punch dengan radius ujung kurang dari atau sama dengan IR target.

(4) Aturan emas untuk lebar V-die

Untuk baja karbon rendah, “aturan 8×” klasik (lebar V-die ≈ 8 × ketebalan material T) adalah titik awal yang solid, tetapi bukan kebenaran universal.

• Aluminium lunak (5052): lebar V-die ≈ 6 × T
• Baja tahan karat (304): lebar V-die ≈ 10 × T
• Baja kekuatan tinggi tingkat lanjut (AHSS): lebar V-die ≈ 10–12 × T atau lebih

(5) Bagaimana lebar V-die menentukan IR?

IR ≈ 15–20% dari lebar V-die.

Sebagai contoh, dengan baja karbon rendah 3 mm dan lebar V-die 24 mm, Anda akan mendapatkan IR alami sekitar 3,6 mm.

Jika Anda menargetkan IR 1,5 mm, mencapainya dengan V-die 24 mm hampir tidak mungkin—Anda memerlukan die yang lebih sempit (misalnya, 12 mm). Menyadari hal ini adalah lompatan besar dari tingkat amatir ke tingkat profesional dalam pembengkokan.

3. Tentukan K-factor Dinamis

Ucapkan selamat tinggal pada tabel umum—temukan K-factor yang benar untuk kondisi spesifik Anda. K-factor bukanlah sesuatu yang “dicari”; melainkan divalidasi.

(1) Sumber utama: basis data internal

Berdasarkan material yang telah dikonfirmasi, ketebalan terukur (T), dan perkiraan rasio IR/T, konsultasikan basis data proses internal Anda untuk nilai awal yang terverifikasi.

(2) Sumber sekunder: tabel terpercaya

Jika tidak ada data internal yang tersedia, lihat tabel dari produsen peralatan atau perkakas (misalnya, TRUMPF, Bystronic) untuk nilai awal. Anda juga dapat meninjau spesifikasi mesin canggih kami di Brosur.

Rentang Referensi Cepat K-Factor Material Umum：

(3) Cara membangun basis data K-factor Anda sendiri

1) Potong kupon uji secara presisi (misalnya, 50 mm × 150 mm).

2) Menggunakan cetakan yang dipilih pada Langkah 2, tekuk secara presisi hingga 90° (periksa berulang kali dengan busur derajat digital presisi tinggi).

3) Ukur secara akurat panjang kedua flange, L1 dan L2, radius dalam aktual IR menggunakan pengukur radius, dan ketebalan material T.

4) Hitung Bend Deduction (BD) aktual:

BD-sebenarnya = L1 + L2 − 150.

5）Sekarang hitung balik Faktor-K. Kita tahu bahwa BD = 2(IR + T) − BA (untuk tekukan 90°), dan BA = (π/2) × (IR + K × T). Dengan mengganti BD_sebenarnya, Anda dapat menghitung balik untuk mendapatkan Faktor-K optimal untuk kombinasi [material + ketebalan + perkakas] saat ini.

6）Catat Faktor-K ini untuk referensi di masa mendatang.

4. Jalankan Perhitungan Rumus Inti

Langkah ini adalah di mana Anda menerjemahkan parameter fisik menjadi nilai numerik yang dapat diinterpretasikan oleh mesin—secara sistematis, teliti, dan tanpa melewatkan detail apa pun.

Menggunakan nilai sebenarnya yang telah Anda konfirmasi dan hitung, masukkan ke dalam rumus panjang rata. Pendekatan paling efisien adalah menghitung Pengurangan Tekukan.

(1) Hitung Allowance Tekukan (BA)

BA = A × (π/180) × (IR + K × T)

Ini mewakili panjang busur sebenarnya di sepanjang sumbu netral di area tekukan.

(2) Hitung Setback Luar (OSSB / Setback)

OSSB = tan(A/2) × (IR + T)

Ini adalah jarak geometris dari sudut tajam virtual ke titik tangen.

(3) Hitung Pengurangan Tekukan (BD)

BD = 2 × OSSB − BA

Ini adalah nilai koreksi yang perlu dikurangkan dari panjang total ideal.

(4) Hitung Panjang Rata Akhir:

Panjang Rata = (Panjang Flensa Luar 1 + Panjang Flensa Luar 2) − BD

Perangkat lunak CAD/CAM modern dapat menjalankan perhitungan ini secara otomatis, tetapi Anda harus memastikan bahwa “aturan pelat logam” dalam perangkat lunak Anda berisi T, IR, dan Faktor-K hasil pengukuran dan perhitungan Anda sendiri—bukan hanya nilai default generik, yang mungkin jauh dari kondisi nyata di bengkel Anda.

Ketika kenyataan tidak sesuai dengan simulasi, memahami rumus-rumus ini memungkinkan Anda menentukan dengan tepat parameter mana di CAD yang perlu diperiksa, alih-alih mengubah pengaturan mesin secara acak. Rumus-rumus ini adalah alat diagnostik Anda. Untuk panduan komprehensif yang membahas lebih dalam perhitungan ini, jelajahi kami Faktor-K, Allowance Pembengkokan dan Pengurangan Pembengkokan: Solusi Presisi.

5. Antisipasi dan Kompensasi Springback

Di sini, kita menghadapi “memori” logam secara langsung—menggunakan fisika untuk “mengelabuinya” sehingga logam kembali tepat ke posisi yang kita inginkan.

(1) Cari Data Springback

Berdasarkan kekuatan luluh material dan rasio IR/T, konsultasikan basis data springback atau tabel referensi untuk menemukan perkiraan sudut springback.

(2) Terapkan Overbending

Tetapkan sudut “overbend” di sistem CNC press brake.

Sudut Terprogram = Sudut Target − Sudut Springback yang Diperkirakan.

Sebagai contoh, jika target adalah 90° dan perkiraan springback adalah 2°, Anda harus memprogram tekukan menjadi 88°.

Press brake kelas atas dilengkapi dengan sistem pengukuran sudut waktu nyata. Menggunakan laser atau probe kontak kecil, mereka mengukur sudut tekukan selama pembentukan dan secara otomatis menyesuaikan kedalaman punch berdasarkan umpan balik langsung, memastikan sudut target tercapai dengan tepat.

Hal ini hampir menghilangkan ketergantungan pada tabel springback, secara dramatis meningkatkan tingkat keberhasilan pada potongan pertama dan konsistensi—terutama saat bekerja dengan material mahal atau baja berkekuatan tinggi.

Springback bukanlah nilai konstan; bahkan pada bagian yang sama, tekukan pertama dan kedua dapat memiliki nilai springback yang berbeda karena pengerasan kerja dari tekukan pertama mengubah perilaku material pada tekukan kedua. Hal ini sangat terlihat pada pembentukan saluran U, yang memerlukan kompensasi sedikit berbeda untuk tekukan kedua.

6. Pemeriksaan Artikel Pertama (FAI)

(1) Produksi Potongan Pertama

Buat sampel pertama sesuai ketat dengan parameter yang ditetapkan.

(2) Pengukuran Menyeluruh

Gunakan alat ukur terkalibrasi (busur derajat digital presisi tinggi, kaliper, pengukur tinggi, pengukur radius) untuk mengukur semua aspek bagian tersebut.

Jika dimensinya tidak sesuai, jangan melakukan penyesuaian secara sembarangan. Ikuti urutan diagnostik ini:

1) Pertama, periksa sudut: Jika sudut salah, kompensasi springback Anda (Langkah 5) keliru. Sesuaikan sudut terprogram dan coba tekuk lagi. Jangan menyentuh dimensi sampai sudut benar.

2) Selanjutnya, periksa dimensi flange: Jika sudut benar tetapi panjang flange tidak sesuai, kemungkinan perhitungan panjang datar Anda salah—sering kali karena K-Factor yang tidak akurat (Langkah 3). Kembali ke Langkah 3 untuk menghitung ulang dan memperbaiki K-Factor.

3) Terakhir, periksa IR aktual: Gunakan pengukur radius untuk mengukur radius dalam yang terbentuk. Apakah sesuai dengan IR yang diharapkan (sebagaimana ditentukan oleh V-die)? Jika tidak, asumsi Anda tentang hubungan tooling-ke-IR mungkin keliru—yang pada gilirannya memengaruhi K-Factor dan springback.

7. Catat, Optimalkan, dan Standarkan

(1) Pencatatan Terstruktur

Dokumentasikan secara menyeluruh semua parameter akhir yang berhasil dari uji coba dalam basis data proses Anda, dengan mengaitkannya ke nomor bagian spesifik, batch material, dan peralatan/perkakas yang digunakan.

(2) Apa yang Harus Dicatat

Harus mencakup: ketebalan lembaran aktual, nomor model cetakan atas/bawah, sudut akhir yang diprogram, nilai springback yang terukur, dan K-Factor yang dihitung kembali secara tepat.

Basis data ini adalah salah satu aset paling berharga perusahaan—mengkuantifikasi dan mempertahankan “rasa” dan keterampilan para operator berpengalaman.

Lebih jauh lagi, data terstruktur ini dapat menjadi dasar untuk mengintegrasikan Sistem Eksekusi Manufaktur (MES) atau bahkan optimisasi pembelajaran mesin. Dengan dataset historis yang besar, sistem dapat secara otomatis merekomendasikan parameter awal yang optimal untuk bagian baru, mengurangi waktu penyiapan dari puluhan menit menjadi hanya beberapa menit.

Dengan mengikuti tujuh langkah ini secara ketat, Anda mengubah proses pembengkokan dari kerajinan yang didorong oleh intuisi menjadi ilmu teknik yang sepenuhnya dapat dikelola, dioptimalkan, dan ditransfer.

V. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Springback Lembaran Logam

Sebelum membahas faktor-faktor yang mempengaruhi springback lembaran logam, kita harus menjelaskan dua konsep inti:

(1) Sumbu Netral

Selama pembengkokan, permukaan luar material meregang sementara permukaan dalam tertekan. Secara teoritis, ada lapisan transisi yang tidak mengalami peregangan maupun tekanan—ini adalah sumbu netral. Lokasinya dalam perhitungan panjang datar ditentukan oleh K-Factor.

K-Factor = Jarak dari sumbu netral ke permukaan dalam (t) / Ketebalan material (T).

(2) Springback

Logam memiliki memori elastis. Setelah tekanan pembengkokan dilepaskan, material berusaha kembali ke bentuk aslinya, menyebabkan sudut akhir lebih kecil daripada sudut perkakas. Ini adalah tantangan universal dalam proses pembengkokan yang harus dipahami dan dikompensasi.

Sekarang, mari kita periksa faktor-faktor yang mempengaruhi springback lembaran logam:

1. Sifat Material

Sifat material bertindak sebagai “kode genetik” dari proses pembengkokan—menentukan tingkat kesulitan dasar dan aturan fundamental permainan.

(1) Kekuatan Luluh & Modulus Elastisitas

Kedua parameter ini bersama-sama menentukan seberapa besar gaya yang dibutuhkan untuk membengkokkan material dan seberapa besar material akan “memantul kembali.”

Modulus elastisitas mewakili kekakuan material atau ketahanannya terhadap deformasi. Semakin tinggi modulusnya, semakin besar material menolak pembengkokan, dan semakin kuat kecenderungannya untuk kembali setelah gaya dilepaskan—yang berarti springback lebih besar.

Ini menjelaskan mengapa baja tahan karat (dengan modulus elastisitas sekitar 200 GPa) menunjukkan springback yang jauh lebih besar daripada paduan aluminium (sekitar 70 GPa).

Kekuatan luluh menandai titik antara deformasi elastis dan plastis (perubahan permanen). Semakin tinggi kekuatan luluh, semakin besar tegangan yang diperlukan untuk menyebabkan perubahan bentuk permanen—dan semakin besar springback. Inilah akar tantangan saat membengkokkan Baja Kekuatan Tinggi Lanjutan (AHSS) modern.

(2) Keuletan

Biasanya diukur dengan persentase perpanjangan, keuletan menunjukkan sejauh mana suatu material dapat diregangkan sebelum patah.

Keuletan secara langsung menentukan batas pembengkokan suatu material. Pada sisi luar dari sebuah tekukan, material diregangkan; jika perpanjangan ini melebihi ambang keuletan material, retakan akan terbentuk. Hal ini mengarah pada fakta yang berlawanan dengan intuisi namun penting: untuk setiap material tertentu, ada radius minimum pada sisi dalam tekukan. Mencoba membuat tekukan lebih kecil dari radius ini pasti akan menyebabkan patah.

(3) Faktor‑K

Material yang lebih lunak dan lebih ulet—seperti aluminium lunak—lebih mudah terkompresi dan mengalir pada bagian dalam tekukan, memungkinkan sumbu netral bergeser ke dalam. Hal ini menghasilkan faktor‑K yang lebih kecil (biasanya sekitar 0,33–0,40).

Sebaliknya, material yang lebih keras dan berkekuatan tinggi—seperti baja berkekuatan tinggi—memberikan resistansi yang serupa terhadap deformasi baik dalam tegangan maupun kompresi. Akibatnya, sumbu netral cenderung tetap dekat dengan ketebalan tengah material, menghasilkan faktor‑K yang lebih tinggi (mendekati 0,5).

(4) Pemantulan Kembali (Springback)

Kekuatan luluh dan pemantulan elastis hampir berbanding lurus secara langsung. Semakin tinggi kekuatan suatu material, semakin besar bagian dari total deformasi yang tetap berada dalam rentang elastis—menghasilkan pemantulan kembali yang lebih jelas dan kurang dapat diprediksi.

2. Parameter Geometris

(1) Rasio Radius Tekukan Dalam (IR) terhadap Ketebalan Material (T) (Rasio IR/T)

Ini bukan sekadar pengukuran sederhana—ini adalah faktor utama yang menggerakkan mekanika pembengkokan. Rasio ini menentukan tingkat keparahan deformasi.

Rasio IR/T yang kecil (tekukan tajam, misalnya IR/T < 1) memaksa material mengalami deformasi plastis yang intens dalam ruang yang sangat terbatas. Hal ini menciptakan konsentrasi tegangan tarik yang sangat tinggi pada serat luar—sering menjadi penyebab langsung retakan.

Pada saat yang sama, kompresi ekstrem pada lapisan dalam mendorong sumbu netral ke dalam, mengurangi faktor‑K.

Rasio IR/T yang besar (tekukan lebar, misalnya IR/T > 5) menghasilkan deformasi yang lebih bertahap dan distribusi tegangan yang lebih merata. Namun, sebagian besar deformasi ini terjadi dalam rentang elastis, yang berarti pemantulan kembali menjadi lebih signifikan dan lebih sulit dikendalikan.

Dalam kasus ini, sumbu netral berada sangat dekat dengan pusat fisik material, dengan faktor‑K mendekati 0,5.

(2) Sudut Tekukan (A)

Sudut itu sendiri tidak secara langsung mengubah sifat material, tetapi menentukan total regangan. Tekukan 120° mengalami lebih banyak deformasi plastis dibandingkan tekukan 30°, sehingga mengalami pemantulan kembali kumulatif yang lebih besar.

Banyak yang berasumsi bahwa tekukan tajam (IR kecil) secara bawaan lebih sulit dikendalikan. Dalam praktiknya, tekukan “lembut” dengan radius besar bisa jauh lebih menantang, karena pemantulan kembali lebih besar dan sangat sensitif terhadap bahkan variasi kecil antar batch material. Mencapai presisi pada tekukan lembut 160° sering kali membutuhkan lebih banyak keterampilan dibandingkan membuat tekukan standar 90°.

3. Parameter Proses

(1) Metode Pembengkokan

Ini adalah pilihan taktis yang paling kritis, karena secara fundamental mengubah mekanisme proses.

(2) Lebar Pembukaan V‑Die

Ini secara langsung memengaruhi baik gaya pembengkokan yang diperlukan maupun radius dalam yang dihasilkan.

Pembukaan V yang lebih lebar memperpanjang lengan tuas, mengurangi gaya yang diperlukan—tetapi juga memungkinkan radius dalam alami yang lebih besar terbentuk dan meningkatkan springback.

Aturan “8× ketebalan” yang banyak diikuti (Lebar V ≈ 8 × T) adalah keseimbangan yang teruji industri antara gaya, radius tekukan, dan keterkendalian.

(3) Kecepatan Pembengkokan

Faktor yang sering diabaikan: kecepatan berlebihan dapat menghasilkan panas, secara lokal mengubah sifat material, dan memengaruhi perilaku secara halus akibat efek kejut—sedikit mengubah karakteristik springback.

4. Faktor Peralatan

(1) Akurasi dan Keterulangan

Rem tekan hidrolik yang aus dapat menghentikan ramnya di posisi yang sedikit berbeda setiap kali—variasi tingkat mikron yang dapat menyebabkan deviasi sudut sebesar 0,1–0,5°, margin yang tidak dapat diterima dalam perakitan presisi.

Mesin servo elektro-hidrolik modern atau mesin listrik penuh menawarkan keterulangan yang jauh lebih unggul dibandingkan hidrolik konvensional.

(2) Keausan Perkakas

Ujung punch dan bahu cetakan aus seiring waktu. Keausan ujung punch meningkatkan radiusnya, yang pada gilirannya memperbesar radius tekukan dalam aktual (IR) dan memengaruhi springback. Keausan bahu cetakan mengubah lebar bukaan V efektif, yang juga mengubah hasil tekukan.

Ini adalah proses yang lambat namun berkelanjutan—dan alasan umum mengapa bagian dari batch yang sama dapat memiliki ukuran berbeda jika diproduksi dengan selang beberapa hari.

(3) Defleksi Mesin & Sistem Crowning

Di bawah beban tinggi, bahkan mesin yang paling kaku akan sedikit melentur seperti busur—fenomena yang disebut defleksi—menyebabkan sudut tekukan di tengah potongan panjang lebih kecil dibandingkan di ujungnya.

Press brake modern dilengkapi sistem crowning yang menciptakan lengkungan ke atas yang terkontrol pada balok bawah—secara hidrolik atau mekanis—untuk mengimbangi defleksi. Presisi dan responsivitas sistem ini secara langsung memengaruhi kelurusan bagian yang panjang.

5. Meluruskan Kesalahpahaman Teoretis yang Umum

(1) Mitos Faktor K Tetap

Faktor K bukanlah konstanta universal yang bisa diambil dari tabel. Ini adalah hasil dinamis yang ditentukan oleh gabungan efek sifat material (dimensi pertama), rasio IR/T (dimensi kedua), dan metode pembengkokan (dimensi ketiga). Tabel faktor K hanya memberikan titik awal untuk kondisi tertentu. Ahli sejati tahu cara menyetelnya secara tepat untuk setiap skenario nyata.

(2) Kebenaran yang Sering Terabaikan Tentang Arah Serat

Logam memperoleh struktur “serat” mikroskopis selama proses rolling.

Membengkok sejajar dengan serat (garis tekukan sepanjang serat) lebih mudah, tetapi serat luar pada tekukan lebih rentan robek—meningkatkan kemungkinan ketidakteraturan atau retak.

Membengkok tegak lurus terhadap serat (garis tekukan melintang serat) memerlukan lebih banyak gaya tetapi menghasilkan tekukan yang lebih stabil; serat luar dapat menahan tegangan lebih besar, menghasilkan radius yang lebih seragam dan tekukan berkualitas lebih tinggi.

Untuk komponen kritis, gambar desain biasanya menentukan arah tata letak untuk memastikan garis tekukan berada pada sudut optimal terhadap serat material—biasanya 90 derajat.

(3) Menerapkan rumus umum tanpa mempertimbangkan metode manufaktur sebenarnya

Menggunakan rumus allowance tekukan atau kompensasi springback yang dikembangkan untuk "air bending" langsung pada "bottoming" atau "coining" sepenuhnya salah. Masing-masing dari tiga metode ini bekerja berdasarkan prinsip yang secara fundamental berbeda: air bending adalah soal prediksi dan kompensasi; bottoming adalah pembentukan paksa dan koreksi; coining adalah pembentukan ulang dan menghilangkan springback sepenuhnya.

Anda harus menyelaraskan model matematika dengan metode (atau strategi) manufaktur yang Anda pilih—jika tidak, Anda hanya mengejar hal yang mustahil.

VI. Allowance Tekukan dan Pengurangan Tekukan

1. Allowance Tekukan

Allowance Tekukan adalah panjang sumbu netral antara garis tekukan, dengan mempertimbangkan peregangan material selama proses penekukan. Rumus perhitungannya adalah:

Allowance Tekukan = (Sudut Tekukan × (Jari-jari Tekukan + Ketebalan Material)) × π / 180

Anda juga bisa mencoba ini Kalkulator Tekukan Plat Logam.

2. Pengurangan Tekukan

Pengurangan tekukan adalah jumlah yang dikurangkan dari total panjang datar untuk mendapatkan dimensi akhir yang diinginkan setelah penekukan. Rumusnya adalah:

Pengurangan Tekukan = 2 × (Jari-jari Tekukan + Ketebalan Material) × tan(Sudut Tekukan / 2)

BA (Allowance Tekukan) = 2 × OSSB − BD (Pengurangan Tekukan).

Setback luar dapat dihitung menggunakan rumus berikut:

Jumlah pengurangan tekukan dan allowance tekukan sama dengan dua kali setback luar. Hal ini dapat dinyatakan dalam bentuk T (ketebalan plat), A (sudut tekukan), dan R (jari-jari tekukan bagian dalam). Untuk tekukan 90°, setback luar sama dengan jari-jari tekukan ditambah ketebalan plat.

Ketika sudut tekukan kurang dari 90°, sudut pelengkap umumnya digunakan; untuk sudut lebih dari 90°, biasanya digunakan sudut inklusif atau sudut pelengkap.

3. Perhitungan Tekukan Praktis — Contoh

Mari kita lihat contoh praktis. Misalkan Anda memiliki panel plat logam dengan ketebalan 2 mm, jari-jari tekukan 5 mm, dan sudut tekukan 90 derajat. Menggunakan rumus yang diberikan:

Setback luar: 5 mm + 2 mm = 7 mm

Allowance Tekukan: (90 × (5 + 2)) × π / 180 = 11 mm

Pengurangan tekukan: 2 × (5 + 2) × tan(90 / 2) = 14 mm

Ⅵ. Allowance Tekukan dan Pengurangan Tekukan

1. Allowance Tekukan

Allowance Tekukan adalah panjang sumbu netral antara garis tekukan, yang memperhitungkan peregangan material selama proses penekukan. Rumus allowance tekukan adalah:

Dan Anda dapat menjelajah di sini untuk melihat Kalkulator Pembengkokan Plat Logam.

2. Pengurangan Tekukan

Pengurangan tekukan adalah jumlah yang dikurangkan dari total panjang lembaran datar untuk mencapai dimensi akhir yang diinginkan setelah pembengkokan. Rumus untuk pengurangan bengkok adalah:

BA (Bend Allowance) = 2OSSB - BD (Bend Deduction)

Setback luar dapat dihitung dengan rumus berikut

Jumlah dari pengurangan bengkok dan kelonggaran bengkok sama dengan dua kali setback luar. Hal ini dapat dinyatakan sebagai T (ketebalan lembaran) + A (sudut bengkok) + R (radius bengkok bagian dalam). Untuk sudut bengkok 90°, nilai setback sama dengan radius bengkok ditambah ketebalan lembaran.

Ketika sudut bengkok kurang dari 90°, sudut pelengkap biasanya digunakan, dan ketika sudut bengkok lebih dari 90°, sudut yang disertakan atau sudut pelengkap biasanya digunakan.

3. Praktis Menghitung Bengkokan Contoh

Mari kita pertimbangkan contoh praktis untuk menggambarkan konsep ini. Misalnya, Anda memiliki potongan plat logam dengan ketebalan 2mm, radius bengkok 5mm, dan sudut bengkok 90 derajat. Menggunakan rumus yang diberikan:

Setback: 5mm + 2mm = 7mm

Allowance Tekuk:

Bend Deduction:

Ⅶ. Apa Itu Radius Bengkok Plat Logam?

Radius bengkok adalah jarak dari sumbu bengkok ke permukaan bagian dalam lembaran, umumnya mengacu pada radius bagian dalam. Nilai radius luar sama dengan radius dalam ditambah ketebalan plat logam.

Semakin kecil radius, semakin tinggi tegangan tarik dan tekan pada material. Ukuran radius ditentukan oleh sifat material logam seperti kekuatan tarik, kelenturan, ketebalan, dan ukuran bukaan cetakan. Sebagai aturan umum, semakin besar ukuran bukaan cetakan, semakin besar radiusnya.

1. Tabel Allowance Lengkung

2. Tabel Pengurangan Bengkok

Ⅷ. Kesalahan Umum dalam Perhitungan Setback Plat Logam

1. Desain Cetakan yang Tidak Tepat

Desain cetakan yang tidak tepat adalah kesalahan umum dalam perhitungan setback pada pelat logam. Jika cetakan tidak sesuai dengan spesifikasi material atau memiliki ketidakakuratan, hal ini dapat menyebabkan deformasi yang tidak merata selama proses pembengkokan. Hal ini sering memperburuk efek springback, yang mengakibatkan setback yang salah.

Memastikan desain cetakan presisi dan sesuai dengan sifat material sangat penting untuk mencapai akurasi pembengkokan yang diinginkan.

2. Mengabaikan Sifat Material

Mengabaikan atribut material seperti ketebalan, kekuatan, dan keuletan dapat menyebabkan ketidakakuratan yang signifikan dalam perhitungan setback. Fitur-fitur ini sangat penting untuk menentukan perilaku material selama pembengkokan.

Sebagai contoh, material dengan kekuatan tarik yang lebih besar mungkin menunjukkan peningkatan springback, sehingga memerlukan modifikasi dalam perhitungan setback. Pemahaman dan pertimbangan yang menyeluruh terhadap sifat-sifat ini sangat penting untuk mencapai hasil pembengkokan yang akurat.

3. Kesalahan Perhitungan Setback

Kesalahan muncul ketika sudut yang disertakan tidak disesuaikan dengan sudut pelengkapnya atau ketika K-factor, yang mempengaruhi sumbu netral, diabaikan. Kesalahan ini dapat menghasilkan nilai setback yang tidak akurat. Untuk mencegah masalah ini, penting menggunakan rumus yang benar dan memeriksa dengan cermat setiap langkah proses perhitungan.

4. Mengabaikan Peran Jari-jari Tekukan

Memilih jari-jari tekukan yang tepat dengan mempertimbangkan karakteristik material sangat penting untuk pembengkokan yang presisi. Jari-jari tekukan berperan penting dalam mempengaruhi gaya tarik dan tekan yang bekerja pada material.

Memilih jari-jari yang lebih kecil dapat memperbesar gaya-gaya ini, sehingga menghasilkan deformasi yang lebih besar dan setback yang lebih besar. Jari-jari tekukan yang dipilih dengan tepat memastikan ketepatan hasil tekukan akhir.

5. Mengabaikan Suhu dan Tegangan Sisa

Derajat springback dipengaruhi oleh suhu, karena suhu mempengaruhi plastisitas material. Suhu yang lebih tinggi umumnya mengurangi springback, sehingga memungkinkan pembengkokan yang lebih akurat.

Selain itu, tegangan sisa dari langkah pemrosesan sebelumnya dapat mempengaruhi hasil akhir. Melepaskan tegangan sisa secara efektif sangat penting untuk perhitungan yang presisi.

6. Melewatkan Simulasi dan Data Eksperimental

Mengabaikan alat simulasi dan data eksperimental dapat menyebabkan prediksi springback dan setback yang tidak akurat. Metode seperti analisis elemen hingga (FEA) memberikan wawasan penting tentang perilaku material selama pembengkokan, sehingga memungkinkan kompensasi dan penyesuaian setback yang lebih efektif.

7. Kontrol Proses yang Tidak Memadai

Untuk menangani bentuk yang kompleks atau operasi dengan banyak tekukan, kontrol proses yang presisi sangat penting. Teknisi berpengalaman dapat mengurangi springback dengan menyesuaikan parameter proses, memilih material yang sesuai, dan memastikan desain cetakan yang presisi. Menggunakan langkah kontrol yang canggih membantu menjaga konsistensi dan akurasi dalam operasi pembengkokan.

Ⅸ. Mendesain dengan Setback

Peran Setback dalam Akurasi Desain

• Menghindari Gangguan atau Overhang pada Flensa atau Rakitan yang Berpasangan
  • Perhitungan setback yang tepat memastikan bahwa flange yang dipasangkan sejajar secara akurat tanpa gangguan atau overhang, yang dapat mengurangi kesesuaian dan fungsi perakitan.
  • Mengabaikan setback dapat menyebabkan celah, tumpang tindih, atau bagian yang tidak sejajar, yang mengakibatkan kelemahan struktural atau masalah estetika.
  • Contoh nyata: Perhitungan setback yang tidak tepat pada desain flange sering menyebabkan gangguan yang memerlukan pengerjaan ulang atau desain ulang, terutama pada rakitan kompleks seperti penutup atau kotak.

Menggabungkan Toleransi

• Menetapkan Toleransi untuk Mengakomodasi Penyimpangan Selama Produksi
  • Toleransi menentukan variasi dimensi yang dapat diterima untuk memastikan bagian-bagian dapat terpasang bersama sambil mempertimbangkan variabilitas manufaktur.
  • Toleransi yang lebih longgar mengurangi biaya tetapi dapat menyebabkan masalah penyelarasan, sedangkan toleransi yang lebih ketat meningkatkan presisi namun lebih mahal dan sulit dicapai.
  • Contoh penumpukan toleransi: Pada desain dengan banyak tekukan, toleransi kumulatif dapat menyebabkan penyimpangan signifikan jika tidak dikelola dengan baik.
  • Praktik terbaik:
    • Bekerja sama dengan pembuat sejak awal untuk menetapkan toleransi realistis berdasarkan kemampuan manufaktur.
    • Gunakan standar seperti ISO 2768 atau ASME Y14.5 untuk toleransi yang konsisten.

Pertimbangan Khusus Material

• Merancang Setback untuk Berbagai Material
  • Sifat material seperti kekuatan luluh, elastisitas, dan ketebalan mempengaruhi kebutuhan setback:
    • Aluminium: Springback tinggi memerlukan kompensasi lebih besar dalam perhitungan setback.
    • Baja: Springback lebih rendah tetapi membutuhkan gaya lebih tinggi untuk pembengkokan; setback harus mempertimbangkan kekerasan dan ketebalan material.
    • Baja Tahan Karat: Memerlukan toleransi lebih ketat karena kekerasannya dan kerentanannya terhadap deformasi saat pembengkokan.
  • Contoh: Bagian aluminium memerlukan radius tekukan dan setback yang lebih besar dibandingkan baja untuk menghindari retak atau springback berlebihan saat pembengkokan.

Contoh Tantangan Desain

• Masalah Nyata yang Disebabkan oleh Mengabaikan Setback
  • Gangguan pada Perakitan Flensa: Mengabaikan jarak mundur menyebabkan flensa saling tumpang tindih atau terdapat celah, yang mengakibatkan pemasangan buruk dan pekerjaan ulang tambahan selama perakitan.
  • Penumpukan Toleransi: Tanpa perhitungan jarak mundur yang tepat, kesalahan kumulatif pada beberapa tekukan dapat menyebabkan ketidakakuratan dimensi yang signifikan.
  • Kegagalan Spesifik Material: Menggunakan nilai jarak mundur yang sama untuk material berbeda (misalnya aluminium vs. baja) dapat menyebabkan retak, pegas balik berlebihan, atau bagian yang tidak sejajar.
  • Solusi:
    • Gunakan alat desain seperti SolidWorks atau AutoCAD dengan kalkulator jarak mundur bawaan untuk memprediksi dan menyesuaikan tantangan ini selama tahap desain.
    • Gunakan pembuatan prototipe dan simulasi (misalnya FEA) untuk memvalidasi desain sebelum produksi.

Ⅹ. FAQ

1. Mengapa jarak mundur pelat logam penting dalam fabrikasi logam?

Jarak mundur pelat logam sangat penting dalam fabrikasi logam karena memastikan presisi dan akurasi dalam mencapai bentuk dan dimensi yang diinginkan dari komponen akhir. Perhitungan jarak mundur yang tepat membantu menentukan posisi tekukan yang benar, dengan mempertimbangkan faktor seperti sudut tekukan, jari-jari tekukan, dan ketebalan material.

Hal ini penting untuk mengimbangi pegas balik, menghindari masalah desain seperti gangguan atau tepi yang kurang rapi, serta memastikan bahwa bagian yang dibuat memenuhi geometri dan persyaratan pemasangan yang ditentukan. Memahami jarak mundur juga membantu dalam perhitungan allowance tekukan dan pengurangan tekukan secara akurat, sehingga menghasilkan kesesuaian dan hasil akhir yang superior pada produk akhir.

2. Apa kesalahan umum dalam perhitungan jarak mundur dan bagaimana cara mengatasinya?

Kesalahan umum dalam perhitungan jarak mundur meliputi penggunaan rumus yang salah, mengabaikan sifat material, mengabaikan pegas balik, dan pengukuran sudut serta jari-jari tekukan yang tidak akurat. Pemecahan masalah melibatkan penerapan rumus yang benar, mempertimbangkan sifat material seperti faktor K, memperhitungkan pegas balik, dan memverifikasi pengukuran.

Menggunakan perangkat lunak simulasi, melakukan validasi eksperimental, meninjau gambar desain, dan memastikan pelatihan yang tepat dapat membantu memperbaiki masalah ini. Dengan mengatasi kesalahan tersebut, pembuat dapat menghasilkan komponen pelat logam yang presisi, seperti yang dibahas sebelumnya dalam artikel.

XI. Kesimpulan

Memahami dan menghitung jarak mundur pelat logam secara akurat sangat penting untuk pengerjaan logam yang presisi dan efisien. Blog ini memperkenalkan definisi, metode perhitungan, dan istilah terkait jarak mundur dalam proses tekukan pelat logam.

Jarak mundur adalah aspek penting dalam desain benda kerja dan memiliki keterkaitan erat dengan faktor k dalam tekukan pelat logam, kelonggaran tekukan, pengurangan tekukan (*bend deduction*), serta faktor lainnya, yang dapat membantu Anda memodifikasi pola datar secara manual untuk mendapatkan ukuran akhir bagian yang benar.

Kemunduran hanya dipertimbangkan pada sudut hingga sekitar 170°. Namun, jika sudut tekukan mendekati 180°, nilai kemunduran bagian dalam dan luar tidak perlu dipertimbangkan karena nilai kemunduran menjadi mendekati tak terhingga dan tekukan hampir rata.

Di ADH, kami berdedikasi pada desain dan pembuatan mesin pelat logam, termasuk press brake dan mesin pemotong laser. Hubungi kami hari ini untuk konsultasi gratis atau unduh panduan lengkap kami tentang pembengkokan pelat logam untuk mempelajari lebih lanjut.