Faktor Apa yang Perlu Dipertimbangkan Saat Memilih Komponen?

Prinsip umum untuk memilih komponen logam:
Dalam industri manufaktur mesin, baik itu pengembangan produk baru atau pembaruan produk lama, dalam proses perancangan dan pembuatan komponen mekanis, selain komponen standar yang dapat dipilih oleh perancang dengan mengacu pada manual, sebagian besar dari mereka harus mempertimbangkan masalah penting tentang cara memilih bahan secara wajar. Praktik telah membuktikan bahwa ada banyak faktor yang memengaruhi kualitas dan biaya produksi produk, di antaranya ketepatan pemilihan bahan sering kali memainkan peran kunci.
Dari prosedur umum perancangan dan pembuatan komponen mekanis, pertama-tama pilih material sesuai dengan persyaratan kondisi kerja komponen, lalu tentukan bentuk dan ukuran struktural komponen sesuai dengan sifat mekanis dan sifat proses dari material yang dipilih. Saat mulai membuat komponen, rencana teknologi pemrosesan juga harus dirumuskan sesuai dengan material yang digunakan. Misalnya, jika material yang dipilih adalah besi tuang, maka hanya dapat diproduksi dengan pengecoran. Saat memilih komponen mekanis, kondisi kerja komponen, sifat proses material, dan biaya produk terutama dipertimbangkan. Beberapa prinsip dasar pemilihan material dijelaskan sebagai berikut:
(1) Bahan yang dipilih harus memenuhi persyaratan kondisi kerja bagian-bagiannya
Kondisi kerja komponennya bermacam-macam. Misalnya, kondisi tegangan dapat berupa tegangan, kompresi, tekukan, torsi, geser, dll.; sifat beban dapat berupa statis, benturan, bergantian; suhu kerja dapat berupa suhu ruangan, suhu tinggi, suhu rendah; media lingkungan dapat berupa asam, basa, air laut, dan pelumas. Dari kondisi kerja di atas, kondisi tegangan dan sifat beban mencerminkan sifat mekanis; suhu kerja dan media lingkungan termasuk dalam lingkungan penggunaan. Sifat mekanis material juga bermacam-macam. Misalnya, batas luluh, batas kekuatan, batas lelah, dll. merupakan indikator yang mencerminkan kekuatan material; perpanjangan, penyusutan penampang melintang, dll. merupakan indikator yang mencerminkan plastisitas material; ketangguhan impak, ketangguhan patah, dll. merupakan indikator yang mencerminkan ketangguhan material.
Karena titik awal dasar pemilihan material adalah untuk memenuhi persyaratan kekuatan komponen, berbagai indikator kekuatan biasanya langsung digunakan untuk perhitungan desain dimensi penampang komponen. Namun, δ, ψ, k, K10, dll. umumnya tidak langsung digunakan untuk perhitungan desain. Terkadang, untuk memastikan keamanan komponen, indikator tersebut digunakan untuk verifikasi kekuatan tidak langsung guna menentukan apakah kekuatan, plastisitas, dan ketangguhan material yang dipilih benar-benar cocok. Mengenai indeks kekerasan material, meskipun sejumlah estimasi kinerja kekuatan dapat dibuat, indikator tersebut tidak digunakan untuk desain dan perhitungan komponen. Namun, pengukuran kekerasan relatif sederhana dan banyak digunakan dalam produksi.
Mengenai lingkungan penggunaan, hal itu juga harus dipertimbangkan saat memilih material. Misalnya: untuk komponen yang bekerja pada suhu tinggi, baja tahan panas dapat dipilih; untuk komponen yang memerlukan ketahanan korosi, baja tahan karat austenitik dapat digunakan; untuk komponen yang memerlukan ketahanan aus, karbida semen dapat digunakan; untuk komponen yang memerlukan kekerasan tinggi, baja perkakas dapat digunakan; dan seterusnya.
⑵ Kinerja proses material juga merupakan salah satu dasar penting dalam pemilihan material
Karena metode produksi setiap komponen berbeda, maka kualitas dan biaya produksinya akan terpengaruh secara langsung.
Metode pengolahan dasar bahan logam meliputi pengecoran, pengolahan tekanan, pengelasan, pengolahan pemotongan dan perlakuan panas.
⑶ Saat memilih bahan, perhatian besar harus diberikan pada ekonomi bahan
Material yang dipilih harus murah dan berkualitas tinggi, dan material dalam negeri harus dipilih sebisa mungkin. Secara umum, jika besi cor dapat memenuhi persyaratan, baja cor tidak diperlukan; jika baja karbon dapat memenuhi persyaratan, baja paduan tidak diperlukan. Misalnya, beberapa poros engkol dan batang penghubung menggunakan besi ulet sebagai pengganti baja tempa untuk produksi, yang mengurangi jumlah pemotongan dan mengurangi biaya.
Ketika memilih material, kita harus memperhatikan efisiensi ekonomi material. Kita tidak hanya harus mempertimbangkan harga material itu sendiri dan semua biaya yang diperlukan untuk memproduksi komponen, tetapi juga fungsi material. Menurut prinsip rekayasa nilai: nilai=fungsi/biaya. Ketika membandingkan hasil yang dihitung olehnya, nilainya bukan hanya harga material itu sendiri, tetapi juga fungsi dan masa pakai material, sehingga dapat mencerminkan efisiensi ekonomi pemilihan material secara lebih komprehensif. Misalnya: Untuk memproduksi wadah tahan korosi, ada tiga opsi pemilihan material. Salah satunya adalah menggunakan baja karbon biasa, dengan biaya produksi 5,000 yuan dan dapat digunakan selama 1 tahun; yang kedua adalah menggunakan baja tahan karat tahan asam austenitik, dengan biaya produksi 40,000 yuan dan dapat digunakan selama 10 tahun; yang ketiga adalah menggunakan baja tahan karat feritik, dengan biaya produksi 15,000 yuan dan dapat digunakan selama 6 tahun. Menurut prinsip rekayasa nilai, koefisien nilai opsi pertama, kedua, dan ketiga adalah 1:1.25:2, yang menunjukkan bahwa opsi pemilihan material ketiga lebih ekonomis.