Pendahuluan tentang Sheet Metal Fabrication

Last updated: 20 Feb 2025

458 Views

Sheet Metal Fabrication adalah proses manufaktur yang serbaguna dan esensial yang melibatkan konversi sheet logam datar, biasanya dengan ketebalan antara 0,15 mm hingga 10 mm, menjadi komponen, bagian, atau struktur jadi dengan berbagai bentuk dan ukuran. Proses ini digunakan untuk menciptakan berbagai macam produk, termasuk enclosure, chassis, bracket, fitur stamping, lengkungan, dan bahkan pola dekoratif yang rumit. Baik untuk aplikasi industri, pembuatan prototipe, atau elemen dekoratif, sheet metal fabrication memainkan peran penting di berbagai industri, termasuk otomotif, elektronik, dirgantara, dan konstruksi.

Bagaimana Cara Kerja Sheet Metal Fabrication?

Sheet metal fabrication biasanya melibatkan tiga langkah utama: penghilangan material (cutting), pembentukan (forming), dan perakitan (assembly). Proses-proses ini biasanya dilakukan secara berurutan untuk mengubah sheet metal mentah menjadi produk akhir yang memenuhi persyaratan desain tertentu.

1. Penghilangan Material: Memotong Sheet Metal

Penghilangan material adalah tahap pertama dalam proses sheet metal fabrication. Tahap ini melibatkan pemotongan sheet metal mentah ke dalam bentuk tertentu menggunakan berbagai teknik pemotongan. Metode pemotongan presisi memastikan bahwa bagian-bagian diproduksi sesuai dengan dimensi yang tepat untuk perakitan.

Laser Cutting

Laser cutting adalah salah satu teknik pemotongan yang paling presisi dan banyak digunakan dalam sheet metal fabrication. Proses ini melibatkan pemfokusan sinar laser berkepadatan tinggi pada sheet metal, yang melelehkan, menguapkan, atau membakar material untuk menciptakan potongan yang rumit. Laser cutting menawarkan beberapa keunggulan:

CO2 Lasers: Sangat efisien, cocok untuk memotong material tipis seperti aluminium dan stainless steel, serta untuk proses engraving dan boring
Nd Lasers: Dikenal karena energinya yang tinggi tetapi efisiensi repetisinya rendah, ideal untuk engraving, welding, dan boring
Nd:YAG Lasers: Menawarkan output daya tertinggi, memungkinkan pemotongan material yang lebih tebal, meskipun biaya operasionalnya lebih mahal dibandingkan dengan CO2 lasers

Laser cutting bekerja paling baik pada material seperti aluminium, steel, copper, dan stainless steel, dengan batas ketebalan pemotongan khas sebesar 15 mm untuk aluminium dan 6 mm untuk steel.

Waterjet Cutting

Waterjet cutting adalah metode yang sangat serbaguna dan presisi yang menggunakan aliran air bertekanan tinggi (kadang dicampur dengan abrasif) untuk memotong berbagai jenis material. Tidak seperti metode pemotongan lainnya, waterjet cutting tidak menghasilkan panas, yang berarti tidak ada heat-affected zone (HAZ), sehingga integritas material tetap terjaga. Metode ini dikenal dengan akurasinya dan sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan toleransi ketat (biasanya antara 0,05 mm hingga 0,1 mm).

Waterjet cutting dapat digunakan pada berbagai jenis material, mulai dari logam seperti aluminium, baja, dan tembaga, hingga material yang lebih lunak seperti karet, busa, dan plastik. Metode ini sangat berguna untuk memotong bentuk yang rumit atau material yang sensitif terhadap panas.

Plasma Cutting

Plasma Cutting menggunakan busur plasma bersuhu tinggi untuk melelehkan dan memotong material yang bersifat konduktif listrik seperti baja, aluminium, dan tembaga. Busur plasma terbentuk dengan mengionisasi gas (seperti nitrogen, oksigen, atau udara) dan mengarahkannya melalui nosel untuk memotong material. Meskipun plasma cutting tidak sepresisi laser cutting atau waterjet cutting, metode ini merupakan pilihan yang sangat baik untuk memotong material yang lebih tebal dengan cepat dan efisien. Plasma cutting sangat berguna untuk memotong logam dengan ketebalan antara 6 mm hingga 300 mm, tergantung pada jenis materialnya.

Meskipun plasma cutting menawarkan kecepatan dan efisiensi biaya, metode ini memiliki keterbatasan dalam hal presisi, terutama jika dibandingkan dengan laser cutting dan waterjet cutting. Namun, plasma cutting tetap menjadi salah satu pilihan paling populer untuk aplikasi industri karena kecepatannya dan harganya yang terjangkau.

2. Deforming: Shaping the Metal

Setelah material dipotong sesuai ukuran, langkah berikutnya adalah membentuk logam sesuai bentuk yang diinginkan. Deforming, atau metal forming, melibatkan penerapan gaya yang terkontrol untuk menekuk, meregangkan, atau mencap material menjadi bentuk tertentu. Ini merupakan langkah penting dalam sheet metal fabrication, karena memungkinkan produsen menciptakan bentuk geometris yang kompleks dan presisi.

Proses deformasi utama meliputi:

Bending: Logam dibengkokkan menggunakan alat seperti press brake untuk membentuk sudut dan lengkungan
Stamping: Melibatkan penggunaan cetakan (dies) untuk membentuk bagian dengan menekan logam ke dalam bentuk tertentu
Stretching: Lembaran logam diregangkan untuk menciptakan area yang lebih luas atau ketebalan yang lebih tipis, yang sangat berguna untuk membentuk bentuk kompleks tanpa mengurangi kekuatan material
Forming: Material dibentuk sesuai desain tertentu menggunakan cetakan atau mold

Proses deformasi dilakukan menggunakan mesin khusus, seperti hydraulic press, stamping press, dan laser cutter, untuk memastikan hasil yang presisi dan konsisten.

3. Perakitan: Menyambungkan Bagian Logam
Setelah komponen individu selesai difabrikasi, tahap selanjutnya adalah perakitan untuk menciptakan produk akhir. Dalam tahap ini, berbagai teknik penyambungan digunakan, termasuk welding, brazing, riveting, dan adhesive bonding.

Welding: Proses penyambungan dua atau lebih bagian logam dengan melelehkannya menggunakan panas. Metode welding yang umum digunakan meliputi MIG (Metal Inert Gas) welding, TIG (Tungsten Inert Gas) welding, dan spot welding
Brazing: Metode ini menggunakan logam pengisi (filler metal) untuk menyambungkan dua bagian logam pada suhu yang lebih rendah dibandingkan welding, sehingga cocok untuk komponen yang sensitif terhadap panas
Riveting: Penggunaan rivet atau pengencang mekanis untuk menyatukan bagian logam. Metode ini sangat berguna untuk material logam tebal yang sulit untuk di-welding
Adhesive bonding: Dalam beberapa kasus, perekat industri yang kuat dapat digunakan untuk menyatukan bagian logam, memberikan hasil akhir yang lebih bersih dan mengurangi kebutuhan metode berbasis panas

Material untuk Sheet Metal Fabrication

Pemilihan material dalam sheet metal fabrication berperan penting dalam menentukan performa dan biaya produk. Material yang paling sering digunakan meliputi:

Aluminium dan paduannya: Ringan, tahan korosi, dan mudah dibentuk. Aluminium sangat ideal untuk aplikasi yang membutuhkan material kuat namun tetap ringan
Steel (baja): Dikenal karena kekuatan dan fleksibilitasnya, baja digunakan dalam berbagai industri seperti konstruksi, otomotif, dan mesin
Stainless steel: Sangat tahan terhadap korosi, sehingga sering digunakan dalam industri seperti pengolahan makanan, peralatan medis, dan arsitektur
Copper (tembaga) dan paduannya: Memiliki konduktivitas listrik yang sangat baik, sehingga banyak digunakan dalam aplikasi kelistrikan, serta pada sistem perpipaan, atap, dan elemen dekoratif

Setiap material dipilih berdasarkan kebutuhan spesifik dari produk yang akan dibuat, seperti kekuatan, berat, ketahanan terhadap korosi, dan biaya.

Aluminium	Copper	Stainless steel	Steel
DIN 3.3523 \| EN AW5052	DIN 2.0065 \| EN CW004A	1.4319	Mild steel
DIN 3.3211 \| EN AW6061	DIN 2.0265 \| EN CW505L	1.4301	Low-carbon steel
DIN 3.3535 \| EN AW5754	DIN EN 13601 \| EN CW009A	1.4404

Operasi Pascaproses

Setelah proses fabrikasi logam, berbagai operasi pascaproses mungkin diperlukan untuk meningkatkan tampilan, fungsionalitas, atau daya tahan bagian yang telah selesai. Operasi-operasi ini meliputi:

Bead Blasting: Teknik finishing permukaan yang digunakan untuk menghaluskan atau memberi tekstur pada permukaan logam
Anodizing: Proses yang menambahkan lapisan oksida pelindung pada bagian aluminium, meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan memberikan hasil akhir dekoratif
Powder Coating dan Pengecatan: Proses ini memberikan lapisan pelindung tambahan dan daya tarik estetika, serta meningkatkan ketahanan bagian terhadap cuaca, korosi, dan keausan
Heat Treatment: Sering digunakan setelah pengelasan atau pembentukan, perlakuan panas membantu meredakan tegangan sisa, meningkatkan kekerasan, dan memperkuat material

Keuntungan dari Sheet Metal Fabrication:

Ketahanan: Bagian yang dihasilkan kuat dan dapat diandalkan, memastikan kinerja yang tahan lama
Skalabilitas: Baik saat membuat prototipe tunggal atau produksi massal, sheet metal fabrication sangat skalabel, memberikan fleksibilitas dalam volume produksi
Variasi Material: Dengan berbagai pilihan logam yang tersedia, Anda dapat memilih material terbaik untuk memenuhi kebutuhan kinerja produk Anda
Efisiensi Biaya: Proses ini sangat efisien biaya, terutama saat menggunakan teknologi otomatis untuk pemotongan, pembengkokan, dan perakitan bagian
Kecepatan: Penggunaan teknologi CNC mempercepat proses produksi, mengurangi waktu tunggu, dan memungkinkan prototyping cepat serta produksi massal

Industri yang Menggunakan Sheet Metal Fabrication:

Pembuatan Mesin: Untuk memproduksi komponen mekanis dan mesin
Otomotif: Untuk panel bodi, komponen sasis, dan sistem knalpot
Elektronik: Untuk membuat wadah, heat sink, dan konektor
Medis: Untuk fabrikasi perangkat dan peralatan medis
Konstruksi: Untuk komponen struktural, atap, dan sistem ventilasi
Aerospace: Untuk memproduksi bagian ringan dan kuat untuk pesawat
Furnitur: Untuk merancang furnitur dan aksesori bergaya industri modern
Robotika: Untuk memproduksi bagian yang digunakan dalam lengan robot, aktuator, dan sistem otomatisasi lainnya