MAKALAH PEMBENTUKAN

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1

Latar belakang

Perkembangan industri otomotif yang pesat saat ini menuntut industri perakitan mesin,mobil dll untuk bersaing ditiap tingkatan market. Agar semakin bersaing factor teknologi desain, efisiensi pekerjaan dan penekanan harga (cost) menjadi sangatlah penting.

Salah satunya yaitu produk tempa ( forging ) FORGING adalah proses pembentukan logam secara plastis dengan memberikan gaya tekan pada logam untuk mengubah bentuk dan atau ukuran dari logam yang dikerjakan. Proses forging menurut saya dapat dikerjakan dengan 2 cara pengerjaan panas (HOT WORKING PROCESS) dan pengerjaan dingin (COLD WORKING PROCESS). Pengerjaan proses panas dilakukan untuk bahan yang keras. Dan pengerjaan proses dingin dilakukan untuk bahan yang lunak, Pada proses pengerjaan ini tidak terjadi kenaikan tegangan lulur, kekerasan dan penurunan keuletan bahan. Forging dapat dikerjakan dengan cara manual atau dengan mesin.(hidrolis yang menghasilkan tekanan tinggi. Jika mnggunakan tenaga pneumatk tenaga yang dihasilkan kecil). Karena proses forging membutuhkan tenaga yang besar.

1.2

Tujuan 

Mahasiswa dapat mengerti tentang forging



Mahasiwa dapat memahami tentang jenis forging



Mahasiswa dapat mengerti tentang aplikasi benda yang dibuat dengan cara forging



Mahasiwa dapat mengerti cara pembuatan dengan metode forging

Titles you can't find anywhere else

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.







1.3

Rumusan masalah 

Apakah forging itu ?



Ada berapa macam proses forging ?



Apakah yang dimaksud open-die-forging ?



Apakah yang dimaksud impression-die-forging ?



Bagaimana cara pembuatan benda yang di forging ?







BAB 2 PEMBAHASAN

PENEMPAAN ( FORGING) :

Penempaan adalah proses deformasi yang dilakukan dengan menekan bendakerja diantara dua cetakan ( die), baik menggunakan gaya kejut ( impact ) atau ditekan secara gradual hingga diperoleh bentuk akhir bendakerja yang diinginkan. Klasifikasi tempa :

Tempa dapat diklasifikasikan dengan berbagai macam cara, diantaranya berdasarkan berdasarkan temperatur kerja : 1) Tempa panas atau hangat; cara ini paling banyak digunakan bila diperlukan deformasi yang cukup besar; dengan memanaskan kekuatan logam dapat dikurangi dan keuletannya bertambah. 2) Tempa dingin; cara ini juga sering dilakukan untuk pembuatan produk tertentu. Keuntungan dari tempa dingin adalah dapat meningkatkan kekuatan yang dihasilkan dari pengerasan pengerasan regang. r egang.

Berdasarkan cara pemberian gaya untuk mendeformasikan bendakerja, tempa dapat diklarifikasikan atas : 1) tempa dengan beban impak ( impact ), ), 2) tempa dengan beban gradual. Mesin tempa yang digunakan untuk penempaan dengan beban impak disebut forging hammer, hammer , sedang yang digunakan untuk penempaan beban gradual disebut forging press. press . Cara lain untuk mengklasifikasikan proses tempa adalah berdasarkan derajat aliran logam kerja yang didesak oleh dies, seperti ditunjukkan dalam gambar 5.10.







Gambar 5.10

Tiga jenis operasi penempaan

(a) tempa cetakan terbuka ( open-die forging), (b) tempa cetakan tertutup ( impression-die forging), (c) tempa tanpa sirip ( flashless forging). Open-die forging; forging; bendakerja ditekan diantara dua buah cetakan ( die) yang datar (hampir datar) sehingga logam mengalir dalam arah lateral tanpa dihambat oleh permukaan cetakan. Operasi penempaan ini dikenal sebagai upset forging yaitu mengurangi tinggi bendakerja dan menambah diameternya

Analisa open-die forging

Bila open-die forging dilakukan pada kondisi yang ideal yaitu tidak ada gesekan antara permukaan bendakerja dan cetakan, sehingga terjadi deformasi yang homogen, dan aliran radial logam seragam, seperti ditunjukkan dalam gambar 5.11.







Gambar 5.11 Deformasi homogen bendakerja silinder dalam operasi cetakan terbuka

Pada kondisi ideal ini, regangan yang sebenarnya ( true starin) dapat ditentukan dengan : 

dimana :

ln

h 0 h

h0

=

tinggi awal bendakerja,in (mm)

h

=

tinggi pada titik berilkutnya, in (mm)

Pada akhir penekanan, h = tinggi akhir, h f Gaya yang dibutuhkan untuk meneruskan penekanan hingga tinggi h dicapai :

F Y .A f 

dimana :

F

=

gaya, lb (N)

A

=

luas penampang lintang, in (mm )

Y f

=

tegangan alir, lb/in (MPa).

2

2

2

Luas penampang lintang A secara bertahap akan bertambah selama operasi, dan sebaliknya tinggi h akan berkurang. Tegangan alir Y f juga bertambah sebagai akibat pengerasan bendakerja, kecuali logam tersebut plastis sempurna (misalnya dalam pengerjaan panas). Pada kondisi ini, eksponen pengerasan regang n = 0, dan tegangan alir Y f = Y (kekuatan yield logam). Gaya F akan mencapai harga maksimum pada akhir penekanan, yaitu pada saat A dan Y f memiliki harga tertinggi. Pada operasi upset forging yang sesungguhnya, deformasi yang terjadi tidak







Gambar 5.12 Deformasi sebenarnya bendakerja silinder dalam operasi cetakan

terbuka Gesekan ini akan bertambah bila pengerjaan dilakukan dalam keadaan panas dan cetakan (die) tetap dalam keadaan dingin. Hal tersebut dapat mengakibatkan :

(1) bertambahnya koefisien gesekan, dan (2) adanya transformasi panas dari bendakerja ke permukaan/dekat permukaan cetakan, sehingga bagian bendakerja yang berdekatan dengan cetakan lebih sulit dideformasi dibanding dibanding dengan bagian bagian tengahnya. Kedua faktor di atas menyebabkan gaya upset yang sebenarnya lebih besar dibandingkan dengan yang diprediksikan sebelumnya. Untuk menghitung gaya upset tersebut dapat digunakan rumus pendekatan sebagai berikut :

F K f .Y .A f 

dimana :

K f

= faktor bentuk penempaan ( the forging shape factor )

K f

dimana :



1

0,4μD h



=

koefisien gesekan

D

=

diameter bendakerja bendakerja atau atau panjang bidang kontak dengan dengan permukaan die, in (mm)

h

=

tinggi bendakerja, in (mm)









signifikan Dalam operasi tempa ini, sejumlah kecil logam kerja mengalir ke dalam celah diantara kedua cetakan membentuk sirip ( flash), seperti dapat dilihat dalam gambar 5.10(b). Flash yang terbentuk diantara kedua cetakan tersebut harus dipotong dengan proses trimming. Impression-die forging kadang-kadang juga disebut penempaan cetakan tertutup

(closed-die forging), dimana bentuk rongga cetakannya merupakan kebalikan bentuk benda yang akan dibuat. Tahapan proses

impression-die forging

ditunjukkan dalam gambar 5.15.

Gambar 5.15 Tahapan proses impression-die forging

Bahan baku bendakerja dalam gambar tersebut berbentuk silinder serupa dengan







tekanan terhadap bendakerja akan bertambah dan mampu untuk mengisi seluruh bagian dari rongga cetakan, sehingga diperoleh kualitas produk yang lebih baik. Rumus gaya yang digunakan pada proses penempaan ini sama dengan rumus gaya yang digunakan dalam open-die forging, tetapi dengan interpetasi sedikit berbeda :

F K f Y A f 

dimana :

F

= gaya maksimum, lb (N)

A

= luas proyeksi termasuk flash flash, in (mm )

Y f

= tegangan alir material, lb/in (MPa)

K f

= faktor bentuk penempaan

2

2

2

Pada penempaan panas harga Y f = kekuatan mulur ( yield ) logam pada temperatur tersebut. Harga K f bertambah sesuai dengan bertambah kompleksnya bentuk/ geometri produk yang akan dibuat. Harga K f untuk berbagai geometri produk dapat dilihat dalam tabel 5.1. Tabel 5.1

Harga K f f untuk berbagai geometri produk

Part shape Impression-die forging Simple shapes with flash Chomplex shapes with flash Very chomplex shapes with flash Flashless forging Coining (top and bottom surfaces) Complex shapes

K f f

6.0 8.0 10.0 6.0 8.0







proses pemesinan, misalnya lubang, ulir, dan permukaan-permukaan yang akan disatukan dengan komponen lainnya. KLASIFIKASI PEMBUATAN BENDA YANG DITEMPA 1.

Open-die-forging (penempaan terbuka) Proses forging velg Lantas, seperti apa velg forged? Velg forged mengandalkan metal

aluminium alloy yang terdiri campuran aluminium (Al), silikon (Si), besi (Fe), tembaga (Cu), mangan (Mn), magnesium (Mg), krom (Cr), seng (Zn), vanadium(V), titanium (Ti), bismut (Bi), galium (Ga), timbal (Pb) hingga zirkonium (Zr). Nah, komposisi ini dimainkan untuk grade kualitasnya, ada seri 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000 dan 8000. Salah satu yang diunggulkan untuk velg forged adalah 6061 yang asalnya dipakai buat tulang pesawat terbang! Selanjutnya, alloy 6061 ini masuk tahap tempa untuk dibentuk velg secara kasar. Proses ini membutuhkan mesin forging raksasa dengan kekuatan tempa beragam; dari 5.000, 8.000, 10.000 bahkan 15.000 ton. Metodanya beragam, bahkan engineer pabrikan sampai mempatenkan caranya. Toh, umumnya menggunakan menggunakan closed-dies (cetakan/moulding ( cetakan/moulding khusus) secara presisi. Maka di pasaran kita kenal istilah forging T6, dimana penempaan dijabani pada temperatur 4000 Fahrenheit (2040C). Proses forging pun tidak berlangsung sekali. Dapat bentuk kasar, dilanjutkan pembentukan melalui proses spin forging agar didapat bentuk lebih presisi dengan kekonsentrisan yang tepat. Metoda RM8000 bikinan Rays Wheels asal Jepang, menjabani spin forging hingga 10.000 ton pembebanan yang ditengarai standar JWL+R.







Penjelasan : Pertama material di forging terus dipress sekuat mungkin dan menjadi pada gambar first forging kemudian material dicetak dalam mesin tanpa adanya hot working, yang terakhir material akan menjadi seperti di finishing. 2.

Impressing-die-forging ( penempaan tertutup ) Pembuatan samurai jepang a.

Rough forging







b.

Rough shaping Pada tahap ini mata pedang dibentuk secara kasar dengan dimensi yang ditentukan. Pedang belum dibentuk melengkung tetapi masih lurus.

c.

Clay covering Sebuah tanah liat khusus dibalurkan pada mata pedang menggunakan tangan. Pada bagian yang tajam (mata pisau) tanah liat dibalurkan tipis-tipis saja sedangkan pada punggung pedang dan sisanya lebih tebal. Hal ini menghasilkan pendinginan yang relatif cepat pada saat quenching serta menghasilkan mata pisau









d.

Quenching Ini merupakan tahapan paling kritis. Pedang yang sudah terbaluri dengan tanah liat dipanaskan pada suhu yang sudah ditetapkan dan kemudian direndam dalam sebuah bak air. Bentuk hamon (bentuk meliuk-liuk hiasan pada mata pisau), sori (kelengkungan, (kelengkungan, dan tingkat t ingkat kelurusan pisau benar-benar ditentukan pada tahap ini.







h.

Handle Pegangan inti terdiri dari dua potong kayu berukir untuk memperkokoh. Seluruh Pegangan kemudian dibungkus dengan tenunan kapas kualitas tinggi.













MAKALAH PEMBENTUKAN LOGAM

FORGING

“

”

Oleh :

M.erfani

NIM

091910101070 091910101070







MAKALAH PEMBENTUKAN

Recommend Documents