laporan pembentukan

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Proses tempa ( forging forging ) merupakan salah satu proses pengerjaan material yang dilakukan dengan cara mengubah bentuk benda kerja dengan cara memberikan gaya dari luar (external Force) Force) melalui satu atau beberapa cetakan (dies/tool (dies/tool ) sampai terjadi deformasi plastis. Gaya pembentukan yang akan mengubah bentuk benda kerja secara permanent. Dengan adanya gaya dari luar akan terjadi aliran logam dengan membentuk mengikuti bentuk tool/dies sebagai shape candidate. Dalam prosesnya ada dua hal yang saling terkait agar mencapai effisiensi proses dan kualitas produk yang tinggi yaitu mendesain proses produksi dan merancang cetakan. Proses produksi memperhatikan geometri dan kondisi internal produk (sebagai contoh adalah aliran logam (metal (metal flow)) flow)) sedangkan disain cetakan disamping tergantung akan hal tersebut diatas juga menjawab bagaimana agar cetakan dapat bertahan lama. Umur cetakan akan dibatasi oleh penggunaan saat menghasilkan cacat produk. Cacat ini dapat disebabkan karena pada cetakan terdapat retak, pecah ataupun efek keausan yang merupakan kerusakan nyata yang sulit diprediksi dan diamati secara langsung kapan dan dimana akan terjadi, apalagi kondisi kerja dalam keadaan panas (hot (hot forging ) dengan kecepatan yang tinggi. Sedangkan pemahaman akan umur cetakan merupakan bagian penting dalam merencanakan proses produksi selanjutnya. Variable penting yang berperan dalam proses produksinya adalah temperature benda kerja (billet (billet ), ), tekanan yang dibutuhkan, serta kecepatan pemukulan yang menghasilkan aliran material didalam cetakan. Perancangan cetakan dan tahapan produksi merupakan tahap awal terpenting dalam proses pembentukan benda kerja dengan tempa ( forging forging ). ). Banyak factor yang berpengaruh dalam perancangan cetakan yang harus diperhatikan agar diperoleh hasil yang optimal. Berdasarkan studi jurnal-jurnal sebelumnya diperoleh empat variable utama yang berperan dalam proses pembentukan tempa yaitu temperature, tekanan, kecepatan pemukulan dan pelumasan yang diberikan. Empat variable utama ini memberi kontribusi yang besar terhadap tingkat kerusakan ( failure), failure), keausan (wearing (wearing ) atau cacat (defect (defect ) lainnya pada proses forging. .

LAPORAN TEKNIK PEMBENTUKAN

Page 1

BAB II ISI LAPORAN 2.1 Tujuan Praktek Tujuan proses pembentukan logam : Agar mahasiswa dapat: 1. mengubah bentuk benda kerja menjadi bentuk yang diinginkan. 2. memperbaiki sifat logam dengan jalan memperbaiki struktur mikronya, misalnya dengan menghomogenkan dan menghaluskan butir, memecah dan mendistribusikan inklusi, menutup rongga cacat cor-an, serta memperkuat logam dengan mekanisme pengerasan regangan. 2.2 Alat a) Palu karet b) Cetakan kayu (dies forging) c) Jangka gores d) Mistar baja e) Sarung tangan f) Mesin bubut g) Cetakan putar (dies spining) h) Bandul i) Jangka sorong j) Kaca mata k) Pelumas

2.3 Bahan

Dua buah pelat almunium berbentuk lingkaran dengan ketebalan 3 mm, diameter 35 mm dan pelat dengan ketebalan 4 mm, diameter 45 mm.


Page 2

2.4 Landasan Teori

Proses pembentukan logam, yang diklasifikasikan dengan berbagai cara, yaitu dikarenakan : 1. berdasarkan daerah temperature pengerjaan 2. berdasarkan jenis gaya pembentukan 3. berdasarkan bentuk benda kerja 4. berdasarkan tahapan produk Klasifikasi berdasarkan temperature pengerjaan : 1. Proses pengerjaan panas : proses pembentukan yang dilakukan pada daerah temperature rekristalisasi logam yang diproses. Akibat konkretnya ialah logam bersifat lunak pada temperature tinggi. Keuntungannya : bahwa deformasi yang diberikan kepada benda kerja dapat relative besar, hal ini dikarenakan sifat lunak dan sifat ulet pada benda kerja, sehingga gaya pembentukan yang dibutuhkan relative kecil, serta benda kerja mampu menerima perubahan bentuk yang besar tanpa retak. 2. Proses pengerjaan dingin : proses pembentukan yang dilakukan pada daerah temperature dibawah temperature rekristalisasi, pada umumnya pengerjaan dingin dilakukan pada suhu temperature kamar, atau tanpa pemanasan. Pada kondisi ini, logam yang dideformasi terjadi peristiwa pengerasan regangan. Logam akan bersifat makin keras dan makin kuat, tetapi makin getas bila mengalami deformasi, bila dipaksakan adanya suatu perubahan bentuk yang besar, maka benda kerja akan retak akibat sifat getasnya. Keunggulan : kondisi permukaan benda kerja yang lebih baik dari pada yang diproses dengan pengerjaan panas, hal ini dikarenakan tidak adanya proses pemanasan yang dapat menimbulkan kerak pada permukaan. Contoh, proses penarikan kawat, dan pembentukan pelat. Klasifikasi berdasarkan gaya pembentukan : 1. pembentukan dengan tekanan, contoh tempa, pengerolan, ekstrusi, pukul putar. 2. pembentukan dengan tekanan dan tarikan, contoh : penarikan kawat, pipa, penarikan dalam, dan penipisan dinding tabung. 3. pembentukan dengan tarikan, contoh : tarik regang, ekspansi. 4. pembentukan dengan tekukan, contoh : proses tekuk, proses rol tekuk. 5. pembentukan dengan geseran. Klasifikasi berdasarkan bentuk benda kerja : 1. pembentukan benda kerja masif atau pejal, ciri : terjadinya perubahan tebal pada benda kerja secara maksimal, atau mencolok selama diproses. 2. pembentukan benda kerja pelat, ciri : tebal dianggap tetap, karena perubahan tebal sangat kecil, tetapi perubahan bentuk tertentu saat dideformasi.


Page 3

Klasifikasi berdasarkan tahapan produk : 1. proses pembentukan primer, proses ini menghasilkan produk setengah jadi. Contoh : pelat dan profil dari bahan baku berupa ingot, slab dan billet. 2. proses pembentukan sekunder, proses lebih lanjut yang dihasilkan oleh proses primer, atau proses final. Contoh, penarikan kawat, penarikan dalam, dan pembuatan pipa dan plat. Secara makrokopis, deformasi dapat dilihat sebagai perubahan bentuk dan ukuran. Deformasi dibedakan atas deformasi elastis dan plastis. Deformasi elastis, perubahan bentuk yan g terjadi bila ada gaya yang berkerja, serta akan hilang bila bebannya ditiadakan (benda akan kembali kebentuk dan ukuran semula). Deformasi plastis, perubahan bentuk yang permanen, meskipun bebannya dihilangkan. Mekanisme deformasi secara mikro. Secara mikro, perubahan b entuk baik deformasi elastis maupun plastis disebabkan oleh bergesernya kedudukan atom-atom dari tempatnya semula. Pada deformasi elasitis adanya tegangan akan menggeser atom-atom ke tempat kedudukannya yang baru, dan atom-atom tersebut akan kembali ke tempatnya yang semula bila tegangan tersebut ditiadakan. Jarak pergeseran atom secara elastis, yaitu tidak k uran dari 0,5%. Pada deformasi plastis, atom-atom yang bergeser menempati kedudukannya yang baru dan stabil, meskipun beban (tegangan) dihilangkan, atom-atom tersebut tetap berada pada kedudukan yang baru. Model pergeseran atom-atom tersebut disebut slip. Mekanisme slip. Atom-atom logam tersusun secara teratur mengikuti pola geometris yang tertentu. Adan ya tegangan geser yang cukup besar, maka atom akan bergeser dan berpindah serta menempati posisinya yang baru. Bidang-bidang atom yang jaraknya berjauhan adalah yang kerapatan atomnya tinggi. Maka, bidang slip adalah bidang yang rapat atomnya tinggi. Pergeseran atomatom ini juga mempunyai arah, yang disebut arah slip. Hubungan antara deformasi dengan teori dislokasi. Dislokasi yaitu, cacat bidang atau cata garis yang mempermudah terjadinya slip. Dengan demikian adanya dislokasi akan menurunkan kekuatan logam. Hal ini disebabkan adanya tegangan geser. Dislokasi yang mencapai permukaan luar dapat diartikan menimbulakan suatu deformasi, dalam skala mikroskopis. Dislokasi dibedaka atas 2 jenis, secara model ekstrem : 1. dislokasi sisi, (garis dislokasi tegak lurus terhadap vektor slipnya, dan arah gerakan dislokasi searah dengan vektor Burgernya). 2. dislokasi ulir, (garis dislokasi searah dengan vektor Burger, a rah gerakan dislokasi tegak lurus terhadap vektor Burger). Pengaruh pengerjaan dingin terhadap sifat logam adalah, deformasi akan menyebabkan naiknya kekerasan, naiknya kekuatan, tatapi disertai dengan turunyanya keuletan. Untuk mengembalikan logam kesifat semula (lunak dan ulet) perlu dilakukan proses pemanasan terhadap benda kerja yang telah mengalami pengerjaan dingin. LAPORAN TEKNIK PEMBENTUKAN

Page 4

Pengaruh pemanasan setalah pegerjaan dingin, perubahan sifat akibat pemanasan tergantung pada temperatur dan waktu pemanasan. Prinsip dasarnya ialah bahawa pemanasan terhadap benda kerja yang telah mengalami deformasi akan menurunkan kerapatan dislokasinya. Pemanasan pada daerah yang dibawah temperatur rekristalisasai akan menyebabkan dua hal : 1. terjadinya gerakan dislokasi difusi yang disebut gerakan memanjat (climb). 2. adanya pengaturan kembali susunan dislokasi yang tadinya kurang teratur menajdi lebih teratur. Peristiwa ini disebut poligonisasi. Pengaruh deformasi terhadap temperatur rekristalisasi. Temperatur rekristalisasi, yaitu pada mulai terjadinya nukleasi inti-inti baru, bukanlah suatu titik yang tetap sebagimana halnya titik cair logam. Deformasi menyebabkan kenaikan energi dalam pada logam, yaitu dalam bentuk kerapatan dislokasi yang lebih tinggi. Proses pembentukan selalu diberikan gaya pembentukan agar deformasi plastic terjadi. Gaya apa saja yang menghasilkan deformasi plastic dan berikan contohnya: Dalam grafik tegangan-regangan terdapat yang namanya batas luluh (yield strength). Deformasi elastis berada dibawah batas luluh, sedangkan untuk deformasi plastis berada/melawati batas luluh suatu material. Sedangkan pengertian batas l uluh (Titik Luluh/Yield Point) adalah batas dimana material akan terus mengalami deformasi tanpa adanya penambahan beban. Gaya yang menghasilkan deformasi plastis adalah dilakukannya pembakaran dengan temperature pengerjaan, baik panas maupun dingin serta perlakuan terhadap material dengan gaya tarik, dan gaya tekan. Pipa jenis API 5L dimana yield strengthnya (kekuatan luluh) adalah 52000 psi yang artinya karakter elastis pada material tersebut adalah 52000 psi. Mekanisme deformasi logam dalam kaitannya dengan teknik pembentukan logam, Deformasi dapat dilihat sebagai perubahan bentuk dan ukuran, secara makroskopis. Perubahan tersebut dibedakan atas deformasi elastis dan deformasi plastis. Sedangkan, hakekat proses pembentukan logam adalah menggusahakan deformasi plastis yang terkontrol, namun dalam berbagai hal pengaruh deformasi elastis cukup besar sehingga tidak dapat diabaikan begitu saja. Dari penjelasan awal diatas, dapat dijelaskan mekanisme deformasi logam dalam kaitannya dengan teknik pembentukan logam, yaitu : Perubahan bentuk, secara mikro, baik deformasi elastis maupun deformasi plastis, disebabkan oleh bergesernya kedudukan atom-atom dari tempatnya yang semula. Pengaruh temperatur terhadap sifat mekanik material dalam proses pengerjaan panas, dikarenakan temperatur dan waktu pemanasannya. Kekuatan dan keuletan logam yang telah dideformasi dapat diukur dengan mengubah kondisi pemanasannya. Logam yang dikerjakan dengan pengerjaan dingin, akan bersifat keras dan kuat, tetapi relatif getas. Sedangkan pengerjaan panas pada logam akan bersifat lunak dan ulet, proses ini disebut dengan ”fully annealed”.


Page 5

Hubungan deformasi dengan dislokasi : a. Akibat adanya tegangan, maka dislokasi akan bergerak menuju permukaan luar, sehingga terjadi deformasi. b. Selama bergerak, dislokasi – dislokasi tersebut bereaksi satu dengan yang lainnya. Hasil reaksinya ada yang mudah bergerak dan ada pula yang sukar bergerak. c. Hasil reaksi yang sukar bergerak justru akan berfungsi sebagai sumber dislokasi baru, sehingga kecepatan dislokasi akan bertambah (dari 106 : 108 dislokasi per cm2 dapat naik menjadi 1010 :1011 dislokasi per cm2 ). d. Akibat naiknya kerapatan dislokasi, maka gerakan dislokasi akan lebih sulit akibat makin banyaknya hasil reaksi yang sukar bergerak. e. Akibat nyata dari sukarnya gerakan dislokasi adalah naiknya kekuatan logam. 1. Kenapa proses penempaan logam sangat banyak diaplikasikan di Industri, dikarenakan logam memiliki ketangguhan (tough) serta sifat bahan yang “ulet” (ductile) sehingga dapat dibentuk melalui proses penempaan. Proses tempa juga memiliki keunggulan berupa kekuatan dan ketangguhan yang lebih baik dibanding dengan proses lainnya, sehingga sangat cocok untuk membuat komponen yang aplikasinya handal terhadap tegangan yang tinggi ( highly stress ). Keuntungan dari operasi penempaan lainnya yaitu struktur kristal yang halus dari logam, tertutup lubang-lubang, waktu pemesinan yang menyebabkan meningkatnya sifat-sifat fisis. Bagaimana proses penempaan digunakan di Industri, proses penempaan dilakukan dengan cara menaikkan temperature dan tekanan yang bertujuan untuk menambah kekuatan ikatan antar benda yang akan digabungkan. 2. Perbedaan antara penempaan dengan cetakan terbuka dan cetakan tertutup : Penempaan dengan cetakan terbuka, dilakukan diantara dua cetakan datar atau cetakan yang bentuknya sangat sederhana. Penempaan cetakan terbuka digunakan pada pembentukan awal benda kerja untuk penempaan cetakan tertutup. Sedangkan penempaan dengan cetakan tertutup, benda kerja dibentuk diantara dua pasang cetakan yang akan menghasilkan bentuk akhir yang diinginkan. Benda kerja dibentuk dibawah tekanan tinggi dalam suatu rongga tertutup, dan demikian dapat dihasilkan produk yang mempunyai dimensi yang ketat. Pada penempaan cetakan tertutup, semula bilet-bilet tempa diatur pinggirannya agar dapat diletakkan di tempat yang tepat untuk proses penenmpaan berikutnya. 3. Pemahaman saya tentang penempaan metalurgi serbuk,, adalah penempaan yang menggunakan serbuk metal (powder) yang dimana logam lebih tercampur secara homogeny dalam pemaduaan beberapa material yang tidak sama dan lebih mampu untuk mengendalikan porositas. 4. Mengapa proses pengerolan sangat banyak digunakan di Industri. Rolling adalah proses pembentukan logam dengan cara menggiling logam tersebut di antara dua atau lebih rol-rol penggiling yang berputar. Penggunaan rolling dalam dunia Industri dikarenakan, sebuah kemudahan dalam proses pengerjaan untuk mengurangi ketebalan logam LAPORAN TEKNIK PEMBENTUKAN

Page 6

dan kemudahan dalam membentuk suatu logam. Rolling Mill bisa dilakukan dengan pengerjaan panas maupun pengerjaan dingin. Mesin pembentukan rol terdiri dari pasangan rol yang secara progresif memberi bentuk pada lembaran logam yang diumpankan secara continue. Salah satu akibat dari proses dari pengolahan adalah penghalusan butir yang disebabkan rekristalisasi. Struktur yang kasar, kembali menjadi struktur memanjang akibat pengaruh penggilingan. Pada proses pengerolan suatu logam, ketebalan logam mengalami deformasi terbanyak. Adapun lebarnya hanya bertambah sedikit. Pada operasi pengerolan, keseragaman suhu sangat penting karena berpengaruh pada aliran logam dan plastisitas. Proses pengerjaan panas dengan pengerolan ini biasanya digunakan untuk membuat rel, bentuk profil, pelat dan batang. Keuntungan dari pengerolan adalah benda kerja memiliki strength tinggi, biaya cost produksi lebih rendah dan laju produksi lebih tinggi dibanding dengan proses cutting 5. Perbedaan antara pengerolan panas dan pengerolan dingin. Pengerjaan panas ialah proses pembentukan logam di atas dari suhu rekristalisasi. Pada proses pengerjaan ini tidak terjadi kenaikan tegangan lulur, kekerasan dan penurunan keuletan bahan, contohnya Shape Rolling dan Rolling Forging Shape Rolling yang umumn ya mengerjakan bagian-bagian yang kecil, misalnya ulir dan dikerjakan pada pengerjaan panas. Sedangkan pengerolan dingin logam berada dibawah suhu rekristalisasi, pengerolan logam dengan proses seperti ini menggunakan gaya yang lebih besar dari pengerolan panas. Biasanya, pengerolan dingin dilakukan pada baja karbon rendah, contoh Rolling Forging yang dikhususkan pada pengerjaan dingin dan bagian yang besar. Roll Bending biasanya digunakan untuk membentuk silinder. Bentuk-bentuk lengkung atau lingkaran dari pelat logam. 1. Kriteria Luluh : Suatu logam terdeformasi merupakan hal yang pe nting dari proses pembentukan logam, menuju deformasi plastis. Secara umum, titik luluh tergantung pada m aterial berhubungan dengan mobilitas geser dari atom-atom. Kriteria luluh dalam proses pembentukan logam, secara umum adalah peristiwa penyusunan kembali atom-atom atau molekul secara permanen. Penyusunan kembali atom-atom ditandai dengan adanya tegangan luluh, (yield) yaitu tegangan dimana logam mulai terdeformasi plastis, yang merupakan salah satu sifat material yang sensitive terhadap mikrostruktur. Pada logam khususnya, kekuatan luluh tergantung pada susunan-susunan atom di dalam Kristal dan mekanisme deformasi geser yang terjadi. Fakta penting dari kriteria luluh, adalah tidak boleh tergantungnya sumbu atau orientasi bidang terhadap bahan isotropis. Artinya, kriteria luluh haruslah merupakan fungsi invariant tegangan yang tidak tergantun pada pilihan sumbu atau bidang orientasi yang kita pilih. Untuk logam ulet (ductile) terdapat dua buah kriteria luluh yang penting, yaitu Kriteria Von Mises dan Kriteria Tresca. 2. Kriterial luluh Tresca : Teori Tegangan Geser Maksimum, atau Tresca berisi bahwa luluh akan terjadi pada saat tegangan geser maksimum (terbesar) mencapai nilai kritisnya. Criteria luluh tresca tidak semata-


Page 7

mata tergantung pada nilai tegangan normal, tetapi tergantung pada tegangan geser maksimum yang dihasilkan oleh suatu system tegangan tertentu. Kriteria luluh tresca dengan mudah dijelaskan menggunak an lingkaran Mohr dari suatu system tegangan. Peluluhan akan tergantun pada ukuran dari lingkaran Mohr, tidak pada posisinya. 3. Kriteria luluh Von Mises : Pada tahun 1913 Von Mises mengajukan pendapatnya bahwa luluh pada system tegangan yang kompleks akan terjadi pada saat deviator kedua dari invariant tegangannya melewati suatu nilai kritis tertentu. Persamaan ini adalah persamaan matematis yang ternyata kon sisten dengan fakta empiris. Hasil percobaan menunjukkan bahwa material yang bersifat anisotropis, kriteria luluh tidak tergantung pada sumbu atau orientasi bidang, atau dengan kata lain merupakan suatu fungsi invarian dari tegangan. Sedangkan, Hencky (1924) memberikan tafsir persamaan matematis yang telah diajukan oleh Von Mises tersebut. Hencky mengajukan pendapatnya bahwa luluh akan terjadi pada saat energi distorsi atau energi regangan geser dari material mencapai suatu nilai kritis tertentu. Secara sederhana dapat dikatakan bahwa energi distorsi adalah bagian dari energi regangan total per unit volume yang terlibat di dalam perubahan bentuk. Bagian lain adalah bagian yang berhubungan dengan perubahan volume. 4. Perbedaan Antara Kriteria Luluh Tresca Dengan Kriteria Von Mises : Perbandingan/perbedaan keduanya secara umum dapat dilihat dari superposisi lokus luluh untuk kedua kriteria tersebut. Walaupun pada beberapa titik kedua kurva tersebut saling berhimpit, tampak bahwa titik-titik luluh untuk Tresca lebih kecil nilainya pada titiktitik yang lain jika dibandingkan dengan Von Mises. Dengan selisih terbesar pada keadaan tegangan geser murni, yaitu sebesar 115.5%. Secara umum di dalam konteks desain, dapat dikatakan bahwa kriteria Tresca lebih bersifat konservatif, karena memprediksi luluh pada nilai yang sama atau lebih rendah dari pada criteria Von Mises. Atau dengan kata lain, di dalam desain, di mana tidak diharapkan terjadi luluh, kriteria Tresca lebih memberikan ’jaminan’. Namun sebaliknya, di dala m proses pembentukan logam, di mana yang diharapkan adalah deformasi plastis, terlihat bahwa kriteria Von Mises akan lebih memberikan kepastian.


Page 8

Pada proses rolling terjadi perubahan deformasi dan perubahan butir daributir equiaxed menjadi butir yang terelongasi. Jumlah pengerjaan dingin yangdapat dialami logam tergantung kepada kekuatannya, semakin ulet suatu logam,maka makin besar pengerjaan dingin yang dapat dilakukan. Logam murni relatif lebih mudah mengalami deformasi daripada paduan, karena penambahan unsurpaduan cenderung meningkatkan gejala pengerasan regangan

Proses canai dingin dilakukan untuk mendapatkan lembaran strip danlembaran tipis dengan penyelesaian permukaan yang baik dan bertambahnyakekuatan mekanis. Pada saat yang sama juga dilakukan pengendalian dimensiproduk yang ketat. Selain itu, canai dingin akan menghasilkan lembaran danstrip yang memiliki ku alitas permukaan akhir yang lebih baik serta kesalahandimensional yang lebih kecil dibandingkan apabila menggunakan proses canaipanas. Perbedaan canai panas dan canai dingin secara umum yaitu:

Reduksi total yang dapat dicapai dengan pengerolan dingin, biasanyaberagam dari 50% sampai 90%. Pada umumnya reduksi terkecil terdapat padatahap akhir agar diperoleh pengerolan yang lebih baik. Parameter-parameterutama dalam proses canai adalah: 1) Diameter roll 2) Hambatan deformasi logam yang tergantung pa da struktur metalurgi, suhu,dan laju regangan 3)Gesekan antara roll dengan benda kerja 4) Adanya tegangan tarik ke depan dan atau tegangan tarik ke belakang pada bidang lembaran


Page 9

Mesin Roll

Peralatan untuk melakukan proses canai pada dasarnya terdiri dari bagian-bagian seperti: 1) Roll Menurut jumlah dan susunan roll, maka rolling mill dapat dibedakan menjadi: a. Two high mill, merupakan pengerol logam dua tingkat dan jenis yangpaling sederhana. b. Two high reversing mill, merupakan pengerol logam bolak-balik dua tingkat dan mempunyai keceatan yang lebih baik ketimbang jenis two higt mill. c. Three high mill, merupakan pengerol tingkat ti ga. d. Four high mill, merupakan pengerol tingkat empat. e. Cluster roll, merupakan pengerol logam tipis menjadi lebih tipis lagi. f. Planetary mill, merupakan pengerol denganrol pendukung dikeliligi roll kecil.

2) Bantalan (bearing)


Page 10

3) Rumah (housing), untuk tempat peralatan-peralatan di atas. 4) Pengendali, untuk mengatur catu daya untuk roll dan mengendalikan kecepatannya

Cacat- cacat yang tebentuk pada proses pengerollan a. Cacat cetakan ini diakibatkan oleh terjadinya pertambahan panjang pada arahlateral dan kemudian dihambat oleh gaya-gaya gesek transversal. Kemudiankarena adanya bukit gesekan, maka gaya gesekan mengarah ke pusatlembaran. Hal ini mengakibatkan terjadinya penyebaran yang lebih sempitdaripada tepinya. Lembaran mengalami pertambahan panjang sementara itupengurangan tebal tepi akan menyebar ke arah lateral, sehingga lembarandapat mengalami sedikit pembulatan pada ujung-ujungnya. Dari hubungankontinuitas antara tepi dengan pusat, maka pinggiran mengalami regangan,suatu kondisi yang menimbulkan retak tepi. b. Cacat kerataan Cacat pengerolan ini terjadi karena pelat tidak rata pada saat dilakukan prosescanai. Hal ini mengakibatkan terjadinya perbedaan perpanjangan pada tempattertentu dimana lembaran tipis dan pelat menjadi berombak.

c. Cacat pembelahan (alligatoring) Terjadi karena ada ikatan lembaran akibat salah satu bagian Roll lebih tinggiatau lebih rendah dibandingkan dengan celah roll.

d. Perbedaan ketebalaan antara sisi Cacat ini terjadi karena adanya perbedaan ketinggian celah roll akibatnya ketebalan lembaran hasil roll tidak sama ketebalannya pada masing-masingsisi dan pada salah satu sisi lembaran akan menjadi lebih panjang daripadasisi yang lain, akibatnya pelat menjadi melengkung.


Page 11

e. Tebal material yang tidak sama di semua tempat Cacat jenis ini terjadi karena adanya deformasi elastis pada roll. Produk pelat lebih tebal dibagian tengah dariapad di bagian pinggir. f.

Cacat lain-lain Porositas, keriput, kampuh, dan lain-lain.

Perhitungan proses pengerolan Menghitung tebal reduksi dengan persamaan:

Dimana : hi= tebal awal saat masuk rolling machine hf = tebal akhir saat keluarroll machine

Pelumasan Pelumas adalah zat kimia, yang umumnya cairan, yang diberikan di antaradua benda bergerak untuk mengurangi gaya gesek. Pelumas berfungsi sebagailapisan pelindung yang memisahkan dua permukaan yang berhubungan.Umumnya pelumas terdiri dari 90% minyak dasar dan 10% zat tambahan. Salahsatu penggunaan pelumas paling utama adalah oli mesin yang dipakai pada mesin pembakaran dalam. Pada berbagai jenis mesin dan peralatan yang sedang bergerak, akanterjadi peristiwa pergesekan antara logam. Oleh karena itu akan terjadi peristiwa pelepasan partikel partikel dari pergesekan tersebut. Keadaan dimana logammelepaskan partikel disebut aus atau keausan. Untuk mencegah atau mengurangikeausan yang lebih parah yaitu memperlancar kerja mesin dan memperpanjang usia dari mesin dan peralatan itu sendiri, maka bagian bagian logam danperalatan yang mengalami gesekan tersebut diberi perlindungan ekstra. Pada proses canai dingin temperatur daerah antara roll dan lembaranlogam dapat mencapai temperatur yang tinggi, efek ini kurang baik terhadap roll karena akan meningkatkan kecenderungan terjadinya roll flattening, karena itu sebaiknya pelumas tidak hanya berfungsi melumasi namun juga berfungsi sebagai pendingin roll.

Pelumas harus benar-benar terpilih, sesuai dengan kemampuannya dan juga sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan dari pelumas tersebut. Pelumas yang dibutuhkan untuk lembaran aluminium tentu tidak sama dengan pelumas untuk lembaran baja, karena itu formulasi pelumas yang akan digunakan dalam proses pengubahan bentuk sebaiknya memenuhi beberapa bahan dalam jumlah yangsesuai dengan kebutuhan seperti k andungan perputaran LAPORAN TEKNIK PEMBENTUKAN

Page 12

pembasahan pada system non aqueos, penghambat terhadap korosi, pengontrol pH, dan lainlain.Adapun contoh-contoh pelumas yang dapat digunakan untuk paduan aluminium adalah sebagai berikut: a) b) c) d) e)

Kerosene o Mineral oil(viskositas 40-300 SUS pada 40 C) Petroleum jelly Mineral plus 10-20% fatty oil Tallow plus 50% paraffin

2.5 Langkah Kerja hand forging

a) Pola pelat almunium yang telah disediakan dengan mengunakan jangka penggores b) Letakan plat di sebuah cetakan kayu yang berbentuk sebuah cekungan, c) Pukul plat dengan menggunakan palu karet secara melingkar sesuai dengan pola yang telah di buat dan usahakan pukul dengan tenaga yang konstan agar permukaan plat tetap rata, d) Pukul terus menggunakan palu karet hingga plat membentuk cekungan e) Setelah mencapai diameter dan kedalaman yang di inginkan lakukan tahap perataan seluruh permukaan plat yang telah berbentuk cekungan, f) Lakukan tahap finishing dengan menggosok plat dengan cairan pengkilat. g) Tempelkan pegangan kayu yang di lapisi plat tipis dengan menggunakan paku keling (rivet joint)


Page 13

2.6 Langkah kerja spinning

a) Pasangkan cetakan (dies) ke mesin bubut b) Cekam dengan menggunakan cak 3 hingga cetakan kuat terpasang c) Buat titik center pada benda kerja yang akan di bentuk d) Pasangkan benda kerja dengan titik center berada tepat di tengah cetakan e) Pasangkan bandul pada kepala eretan f) Pastikan kepala lepat menahan benda kerja hingga kuat dan tidak terdorong kebelakang g) Nyalakan mesin bubut dengan kecepatan rendah h) Beri pelumas pada bagian benda kerja yang berfungsi sebagai pendingin saat bandul menyentuk benda kerja i) Tempelkan bandul ke pangkal benda kerja lalu tekan dan tarik secara perlahan j) Lakukan secara terus menerus hingga benda kerja menempel ke cetakan. k) Potong ujung benda kerja agar permukaannya menjadi rata l) Kikir ujung benda kerja bekas pemotongan agar tidak tajam m) Lepaskan benda dari cetakan lalu lakukan tahap finishing dengan menggosok benda kerja agar telihat lebih bersih dan mengkilat.


Page 14

2.7 Temuan Praktek dan Pembahasan

-

Rata tidaknya permukaan hasil pembentukan di tentukan dari konstan atau tidaknya gaya yang diberikan saat melakukan proses hand forging. Besar kecilnya kerusakan benda (robekan) pada proses spining dipengaruhi oleh proses penekanan awal oleh bandul terhadap benda kerja.


Page 15

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Proses tempa ( forging ) merupakan salah satu proses pengerjaan material yang dilakukan dengan cara mengubah bentuk benda kerja dengan cara memberikan gaya dari luar (external Force) melalui satu atau beberapa cetakan (dies/tool ) sampai terjadi deformasi plastis. Gaya pembentukan yang akan mengubah bentuk benda kerja secara permanent. Dengan adanya gaya dari luar akan terjadi aliran logam dengan membentuk mengikuti bentuk tool/dies sebagai shape candidate. Bila tekanan luar lebih besar dengan tegangan yieldnya maka kegagalan pada cetakan akan terjadi. Pada proses Forging tekanan yang bekerja harus memberikan deformasi yang sangat kecil. Besar kecilnya tekanan yang diterima cetakan juga dipengaruhi oleh bagaimana geometri dari cetakan sendiri dan kemampuan bentuk (formability) dari benda kerja


Page 16

DAFTAR PUSTAKA

Angelo Ccaporalli, Luciano Antonio G, and Sergio Tonini B. 2001 , “ Expert system for hot forging design”, Journal of Materials Processing Technology Qingbin Liu, Wu Shichun, Sun Sheng, 1998, “ Preform design in axisymmetric forging by a new FEM –UBET method”, Journal of Materials Processing Technology Syariman, Murjito, 2005, “ Perancangan proses produksi connecting rod mesin diesel TS 8,5 PK dengan Impreion die forging,” Sekripsi teknik mesin UMM. Murjito, 2005, “ Teknik Pembentukan ,” Buku Ajar Teknik Mesin.

Google.com, penyambungan logam. Google.com Laporan Material Teknik Uji Tarik


Page 17

LAMPIRAN Lampiran I Gambar Kerja.


Page 18

laporan pembentukan

Recommend Documents