Kata Pengantar
Segala puji bagi Allah Tuhan Yang Maha Esa. Yang telah memberi rahmat dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan sebuah Makalah yang bertemakan
“Proses
Pembentukan
Logam “. Logam“
Dan
tak
lupa
pula
kita
menghadiahkan shalawat beriring salam untuk nabi besar kita nabi Muhammad saw.
Selanjutnya , penulis menyadari bahwa dalam pembuatan Makalah ini terdapat ketidaksempurnaan. Oleh karena itu , penulis mohon kerjasamanya agar pembaca bersedia memberikan kritik dan saran untuk mencapai keadaan yang lebih baik.
Akhirnya kami berharap semoga makalah yang telah kami buat ini dapat bermanfaat khususnya bagi kami penyusun penyusun dan umumnya umumnya bagi semua pembaca.
Jakarta, 24 Mei 2016
Penyusun
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................ .................................................................. ............................................ ............................ ...... i
DAFTAR ISI ............................................ .................................................................. ............................................ ........................................... ..................... ii
BAB I PENDAHULUAN .......................................... ................................................................ ............................................ ......................... ... 1
1.1 Latar Latar Belakang ......................................... ............................................................... ............................................. ......................... .. 1 1.2 Rumusan Masalah ............................................ ................................................................... ....................................... ................ 2 1.3Tujuan Penulisan ...................................................... ............................................................................. ................................ ......... 2 1.4 Manfaat Manfaat Penulisan ............................................ ................................................................... ....................................... ................ 2
BAB II PEMBAHASAN ..................................................... ........................................................................... .................................... .............. 3
2.1 Proses Pembentukan ........................................... .................................................................. .................................... ............. 3 2.2 Penggilingan(Rolling) ............................................. .................................................................... ................................ ......... 8 2.3 Jenis-Jenis Pengerollan Pengerollan ........................................... .................................................................. ................................ ......... 9
BAB III PENUTUP .......................................................... ................................................................................ ....................................... ................. 8
3.1 Kesimpulan ........................................... ................................................................. ............................................ ............................ ...... 8
DAFTAR PUSTAKA...................... PUSTAKA ............................................. ............................................. ............................................ ............................ ...... 8
ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Misalkan Saudara bekerja di industri manufaktur logam, di mana Saudara diminta untuk mendisain suatu proses pembentukan logam, baik primer maupun sekunder, seperti pengerolan (rolling), penempaan (forging), ekstursi (extursion), penarikan(drawing). Sebagai seorang insinyur, salah satu pekerjaan yang harus Saudara lakukan adalah menentukan atau memilih kapasitas mesin (energi, gaya, torsi) serta perkakas dan peralatan yang akan digunakan untuk proses tersebut. Untuk dapat menentukan kedua hal tersebut, Saudara perlu memprediksi berapa beban eksternal yang diperlukan agar logam dapat mulai mengalir dan terdeformasi plastis serta bagaimana distribusi tegangan dan regangan pada permukaan benda kerja maupun perkakas. Dengan kata lain, di dalam mendisain proses pembentukan logam,Saudara perlu melakukan analisis untuk dapat memprediksi beban eksternal yang dibutuhkan serta distribusi regangan dan tegangannya, sehingga Saudara dapat menentukan atau memilih kapasitas mesin, perkakas, dan peralatan yang paling sesuai untuk proses tersebut. Metode-metode analisis yang telah dikembangkan, pada dasarnya ditujukan untuk membantu pekerjaan insinyur di dalam mendisain proses pembentukan logam,terutama di dalam menentukan hubungan kinematik dan batas-batas pembentukan,memprediksi gaya-gaya eksternal atau tegangan internal yang diperlukan untuk mengeksekusi proses pembentukan logam, serta menentukan perkakas dan peralatan yang diperlukan. Di dalam proses pembentukan logam terjadi berbagai macam fenomena fisik, sepertialiran logam, friksi, panas yang timbul maupun ditransfer selama terjadi aliranplastis, hubungan antara mikrostruktur dan sifat-sifat, serta kondisi proses. Olehkarena itu, secara teoritis akan sulit untuk dapat melakukan analisis secara kuantitatif. Berbagai ketidakpastian yang terjadi, seperti efek-efek
1
gesekan,deformasi non homogen, dan pengerasan regangan misalnya, dapat menyebabkan terjadinya kesulitan di dalam memprediksi suatu nilai yang eksak. Teori-teori analisis proses pembentukan logam secara garis besar dapat dibagi menjadi menjadi dua bagian, yaitu teori klasik dan teori non klasik. Metode klasik,pada dasarnya tetap perlu untuk dipelajari, walaupun saat ini telah berkembang metode analisis yang lebih cepat dan akurat. Teori-teori tersebut diperlukan didalam kondisi di mana tidak tersedia fasilitas komputasi yang memadai. Sebagai pendahuluan, dalam Bab ini akan dibahas tentang proses-proses pembentukan yang terjadi dalam pembuatan logam yang terjadi secara panas atau secara pengerjaan dingin.
1.2
Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari judul makalah ini adalah sebagai berikut:
1.3
a.
Apa yang dimaksud dengan Proses Pembentukan logam?
b.
Bagaimana cara-cara Pembentukan logam?
c.
Apa yang dimaksud pengerjaan panas pada logam?
d.
Apa yang dimaksud pengerjaan dingin pada logam?
Tujuan Penulisan
Adapun tujuan penulisan dari makalah ini adalah :
1.4
a.
Untuk mengetahui apa itu Proses Pembentukan logam
b.
Untuk mengetahui cara-cara pembentukan logam
c.
Untuk mengetahui seperti apa pengerjaan panas pada logam
d.
Untuk mengetahui seperti apa pengerjaan dingin pada logam
Manfaat Penulisan
Adapun manfaat penulisan dari makalah ini adalah untuk menambah pengetahuan kita tentang “Proses Pembentukan pada Logam” bagi para pembaca.
2
BAB II PEMBAHASAN
2.1
PROSES PEMBENTUKAN
Proses pembentukan adalah Proses pembentukan logam dengan mempergunakan gaya tekan untuk mengubah bentuk dan atau ukuran dari logam yang dikerjakan. Berdasarkan proses pengerjaan, dibagi 2 bagian : 1.HOT WORKING PROCESS 2.COLD WORKING PROCESS
A. Pengerjaan secara panas (Hot Working)
Pengerjaan panas adalah proses pembentukan logam yang mana proses deformasinya dilakukan dibawah kondisi temperatur dan laju regangan dimana proses rekritalisasi dan deformasi terjadi bersamaan. Proses pengerjaan panas dapat didefinisikan sebagai proses pembentukan yang dilakukan pada daerah temperatur rekristalisasi logam yang diproses. (agar lebih singkat daerah tamperatur diatas temperatur rekristalisasi untuk selanjutnya disebut sebagai daerah temperatur tinggi). Dalam proses deformasi pada temperatur tinggi terjadi peristiwa pelunakan yang terus menerus, khususnya akibat terjadinya rekristalisasi. Akibat yang konkret ialah bahwa logam bersifat lunak pada temperatur tinggi. Kenyataan inilah yang membawa keuntungankeuntungan pada proses pengerjaan panas. Yaitu bahwa deformasi yangdiberikan kepada benda kerja dapat relative besar. Hal ini disebabkan karena sifat lunak dan sifat ulet, sehingga gaya pembentukan yang dibutuhkan relative kecil, serta benda kerja mampu menerima perubahaan bentuk yang besar tanpa retak. Karena itulah keuntungan proses pengerjaan panas biasanya digunakan pada proses-proses pembentukan primer yang dapat memberikan deformasi yang besar, misalnya: proses pengerolan panas, tempa dan ekstrusi.
3
Dengan demikian proses pengerjaan panas secara drastis mampu mengubah bentuk material tanpa akan timbulnya retak pembentukan yang berlebihan. Disamping itu, temperatur tinggi memacu proses difusi sehingga hal ini dapat menghilangkan ketidak homogenan kimiawi, pori-pori karena efek pengelasan dapat tertutup
atau ukurannya berkurang selama derformasi
berlangsung serta struktur metalurgi dapat diubah sehingga diperoleh sifat-sifat akhir yang lebih baik. Dilihat dari segi negatif, temperatur tinggi dapat mengakibatkan reaksi yang tidak dikehendaki antara benda kerjadengan lingkungannya. Toleransi menjadi rendah sebagai akibat adanya penyusutan /pemuaian thermal ataupun akibat pendinginan yang tidak seragam. Secara metalurgis dapat terjadi sehingga ukuran butir produk akan bervariasi tergantung pada basar reduksi yang alami, temperature deformasi yang terakhir, setelah doformasi dan faktor-faktor lainnya. Keberhasilan dan kegagalan proses pengerjaan panas sering sangat tergantung pada keberhasilan mengatur kondisi termal, karena hampir 90% energi yang diberikan kepada benda kerja akan diubah menjadi panas maka temperatur benda kerja akan naik jikadeformasi berlangsung sangat cepat. Meskipun demikian, pada umumnya pemanasan benda kerja dipanaskan pada temperature yang lebih rendah. Adanya aliran benda kerja yang panas dan lunak pada bagian dalam akan mengakibatkan retakan pada permukaan benda kerja yang dinging dan getas. Oleh kerena itu temperatur benda kerjaperlu dijaga agar ke seragam mungkin. Guna mendapatkan toleransi produk yang lebih baik maka temperatur dies dinaikan dan waktu kontak yang lebih lama (kecepatan deformasi yang lebih rendah). Namun dengan cara seperti ini juga akan semakin memperpendek umur dies. Pada saat memproses forming produk yamg bentuknya rumit, seperti pada hot forging, bagian tipis akan mendingin lebihcepat dari pada bagian yang tebal sehingga hal ini akan semakin memperumit perilaku aliranbenda kerja.
4
Lebih jauh lagi ketidak seragaman pendinginan benda karja akan menimbulkan tegangan sisa pada produk akhir hasil proses hot working
B. Pengerjaan secara dingin (Cold Working)
Proses pengrjaan dingin didefinisikan sebagai proses pambantukan yang dilakukanpada daerah temperatur dibawah temperatur rekristalisasi. Dalam praktek memang padaumumnya pangerjaan dingin dilakukan pada temperatur kamar, atau dengan lain perkataantanpa pemanasan benda kerja. Agar lebih singkat, untuk selanjutnya daerah temperatur dibawah temperaturerekristalisasi disebut saja sebagai daerah temperatur rendah. Pada kondisi ini pada logamyang diderformasi terjadi peristiwa pengrasan regangan. Logam akan bersifat makin kerasdan makin kuat tetapi makin getas bila mengalami deformasi. Hal ini menyebabkan relatifkecil deformasi yang dapat diberikan pada proses pengerjaan dingin. Bila dipaksakan adanyasuatu perubahan bentuk yang besar, maka benda kerja akan retak akibat sifat getasnya. Meskipun demikian, proses pengerjaan dingin teta p menempati kedudukan yang khas,dalam rangkaian proses pengerjaan. Langakah deformasi yang awal biasanya adalah padatemperature tinggi, misalnya proses pengerolan panas. Billet ataupun slab di rol panasmenjadi bentuk yang lebih tipis, misalnya pelat. Pada tahapan tersebut deformasi yang dapatdiberikan adalah relatif besar. Namun proses pengerolan panas ini tidak dapat dilanjukanpada pelat yang relative lebih tipis. Memang mungkin saja suatu gulungan pelat dipanaskanterlebih dahulu pada tungku sampai temperaturnya melewati temperatur rekristalisasi. Akantetapi bila pelat tersebut dirol, maka temperaturnya akan cepat turun sampai dibawah
5
Temperatur rekristalisasi. Hal ini disebabkan oleh besarnya panas yang berpindah dari pelat kesekitarnya. Pelat yang tipis akan lebih cepat mengalami penurunan temperatur dari pada pelatyang tebal. Dari uraian tersebut jelaslah behwa proses deformasi yang dapat dilakukan padabenda kerja yang luas permukaan spesifiknya besar hanyalah proses pengerjaan dingin.Beberapa contohnya adalah proses pembuatan pelat tipis dengan pengerolan dingin, prosespembuatan kawat dengan proses panarikan (wire drawing), serta seluruh proses pembentukanterhadap pelat (sheet metal forming). Keunggulan proses pengerjaan dingin adalah kondisi permukaan benda kerja yanglebih baik dari pada yang diproses dengan pengerjaan panas. Hal ini disebabkan oleh tidakadanya proses pemanasan yang dapat menimbulkan kerak pada permukaan.
Keunggulan lainya ialah kekerasan dan kekuatan logam sebagai akibat pengerjaan dingin.Namun hal ini diikuti pula oleh suatu kerugian, yaitu makin getasnya logam yang dideformasidingin.
Sifat-sifat logam dapat diubah dengan proses perlakuan panas (heat treatment). Perubahansifat menjadi keras dan getas akibat deformasi dapat dilunakan dan diuletkan kembali denganproses anil (annealing).
Ditinjau dari segi proses pembuatan (manufacturing), proses pengerjaan dingin mempunyai sejumlah kelebihan yang jelas sehingga bebagai Jenis proses pengerjaan dingin menjadi sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Apabila dibandingkan dengan proses pengerjaanpanas maka proses pengerjaan dingin mempunyai beberapa keuntungan, yaitu:
1. Tidak perlu pemanasan 2. Permukaan akhir lebih baik 3. Pengaturan dimensi lebih bisa terkendali, sehingga walaupun ada sangat sedikit sekaliproses pemesinan lanjut
6
4. Produk yang dihasilkan mempunyai reproducibility (mammpu diproduksi kembalidengan kualitas yang sama) interchangeability (mampu tukar) yang lebih baik 5. Kekuatan, kekuatan lelah (fatigue strength) dan ketahanan ausnya lebih baik 6. Sifat-sifat terarah (directional properties) dapat dimunculkan 7. Masalah kotaminasi dapat dikurangi
Adapun kerugianya adalah: 1. Diperlukan gaya yang besar untuk melakukan deformasi 2. Perlu peralatan yang berat dan berdaya besar 3. Produk menjadi kurang ulet 4. logam harus bersih dan bebas kerak 5. Terjadi pengeras regangan (strain hardening) sehingga perlu poses pelunakan(annealing) antara proses bila digunakan proses deformasi 6. Rusaknya directional properties 7. Timbulnya tegangan sisa
Dari fakta-fakta diatas seperti yang telah dipaparkan diatas. Terlihat bahwa prosespengerjaan dingin khusus cocok untuk produksi dalam jumlah yang banyak, dimana kuantitasproduk dapat mengimbangi ongkos peralatan yang mahal. Cocok tidaknya logam diproses pambentukan dingin ditentukan olah sifatsifattariknya yang mana hal ini langsung berkaitan dengan struktur metalurginya. Dengan penjelasan yang sama maka proses pengerjaan dingin akan mengubah sifat material padaproduk yang dihasilkan. Defomasi plastis pada suatu logam hanya dapat terjadi jika bataselastis logam dilewati.
7
2.2
. Penggilingan (Rolling)
Penggilingan diterapkan untuk pembuatan benda setengah jadi dengan bentukpenampang seragam (lembaran, batang, pipa, profil). Penggilingan dapat dilakukansecara hot working dalam keadaan pijar dan cold working pada suhu ruang.Pada proses penggilingan panas, dua roll yang ditumpu mendatar dan digerakkan berputar berlawanan arah, menangkap blok baja (slabs, blooms, billets) yang didatangkan dalam keadaan pijar putih di atas jalur gelinding, dan menariknya melalui antara keduanya. Selama pelaluan, maka benda gilingan tersebut direntangkan pada arah memanjang dengan tekanangilingan, strukturnya dimampatkan, penampangnya diperkecil, dan diberi bentuk dan ukuran.
Penggilingan dingin dilakukan sebagai kelanjutan penggilingan panas jika dikehendaki permukaan yang mengkilap dan ukuran yang tepat. Kulit terak disingkirkan sebelumya melalui pengetsaan. Pada penggilingan dingin, kekuatan meningkat dan keuletan menurun.Menurut tata susun gilingan, maka dapat dibedakan; instalasi giling duo,instalasi giling duoganda, instalasi giling trio, dan instalasi giling kwarto.
8
2.3
Jenis-jenis proses pengerollan
2.3.1
ROLLING MILL
Prinsip : mengurangi ketebalan bisa dilakukan dengan pengerjaan panas maupun pengerjaandingin 2.3.2
ROLLING FORGING
Pada proses ini roll dapat dibagi 2 bagian, yaitu : SHAPE ROLLING dan ROLLINGFORGING
9
A. SHAPE ROLLING Umumnya mengerjakan bagian-bagian yang kecil, misalnya ulir dan dikerjakan
padapengerjaan
panas.Sedangkan
ROLLING
FORGING
dikhususkan pada pengerjaan dingin dan mengerjakanbagian yang besar.Keuntungannnya : benda kerja memiliki strength tinggi, biaya cost produksi lebih rendah danlaju produksi lebih tinggi dibanding dengan proses cutting.
B. ROLL FORMING Proses ini memproduksi lembaran logam untuk pembuatan pipa, plat strip. ROLL FORMING dikerjakan pada pengerjaan dingin untuk pembuatan lembaran kecil,lembaran dengan penampang tipis dan material yang lunak, misal aluminium, tembaga
2.4
Penempaan (Forging)
FORGING adalah proses pembentukan logam secara plastis dengan memberikan gaya tekanpada logam yang akan dibentuk .Gaya tekan yang diberikan
bisa
secara
manual
maupun
secara
mekanis
(HIDROLIS
ataupunPNEUMATIS) Proses FORGING bopisa dikerjakan pada pengerjaan dingin maupun pengerjaan panas.
Ada 3 hal yang perlu diperhatikan dalam proses forging : A. DRAWN OUT B. UPSET C.SQUEEZED
Proses FORGING dapat dikelompokkan : 1.HAMMER FORGING
10
2.DROP FORGING 3.PRESS FORGING 4.UPSET FORGING 5. SWAGING 6. ROLL FORGING
2.4.1
HAMMER FORGING
Metal forging adalah salah satu proses dari pembentukan logam yang dalam prosesnyadilakukan dengan cara ditempa. Dan dilakukan dengan tahapan yang lama dan membutuhkanbiaya yang sedikit Proses ini merupakan forging yang paling sederhana. Pada umumnya landasan (ANVIL) danHAMMER yang dipakai berbentuk datar. Sehingga proses ini diprioritaskan untuk membuatbenda kerja yang sederhana dan skala produksi kecil. Prosesnya lama dan hasilnya tergantungdari skill operator.
2.4.2
DROP FORGING
PRINSIP :Memaksa logam panas yang plastis memenuhi dan mengisi bentuk die dengancara penempaan. Proses ini yang diperlengkapi dengan die. Die umumnya dibagi dua bagiandimana satu bagian diletakkan pada hammer, yang lainnya pada anvil.
11
Syarat die yang digunakan harus kuat dan tangguh terhadap beban impact,keausan, dantemperatur umumnya terbuat dari campuran baja denga nkrom, molibdenum dan nickel. Faktor yang penting dan harus diperhatikan adalah tenaga pneumatis dan tenaga hidrolissehingga mesin-mesin tipe steam hammer maupun air hammer mampu bekerja sangat cepat,mudah dikontrol dan otomatis. Impact forging juga merupakan bagian dari closed die forging hanya saja gerakanhammernya horisontal dan bisa dikerjakan dalam pengerjaan panas maupun dingin.
Gambar Perbandingan Drop Forging dengan Impact Forging
2.4.3
PRESS FORGING
Pada hammer forging maupun drop forging energi yang diberikan pada saat penempaansebagian besar terserap oleh anvil, pondasi mesin dan permukaan luar benda kerja sedangkanbagian dalam benda kerja belum terdeformasi. karena itu untuk benda kerja denganpenampang tebal dan besar digunakan press forging.Prinsip press forging : dilakukan penekanan secara perlahan-lahan pada benda kerja sampaimenghasilkan aliran logam yang uniform.Press forging biasanya dikerjakan tanpa die dan hammer maupun anvilnya berbentuk datar.
2.4.4
UPSET FORGING
Proses forging yang dikhususkan untuk pembesaran diameter pada ujung batang logamditekan dalam arah memanjang.Pada dasarnya benda kerja yang diupset berupa bar bulat, wire ataupun benda kerja berbentuksilindris.
12
Ada 3 hal yang diperhatikan pada saat melakukan upset forging : 1. Panjang benda yang diupset tidak lebih dari 3 kali diameter batang 2.Diameter upset tidak lebih dari 1,5 kali diameter batang 3.Panjang benda kerja yang tidak ditumpu oleh die tidak lebih dari diameter batang
2.4.5
SWAGING
SWAGING adalah proses pengurangan diameter benda kerja yang berbentuk bulat baik solidmeupun berongga dengan cara penempaan berulang kali. GAMBAR PROSES SWAGING
Disini die berfungsi sebagai hammer Proses swaging juga dapat membentuk bentuk kerucut dan mengurangi diameter dalammaupun diameter luar penampang
2.4.6
ROLL FORGING
Proses forging untuk mengurangi ketebalan dari bar yang berbentuk bulat atau datar sehinggamengalami perpanjangan ke arah sumbu axisnya.Roll forging biasanya memproduksi poros, batang taper dan pegas daun. Roll forging terdiri dari dua roll semisilindris dengan bentuk groove sebesar 25-75 % sumbuputaran.
2.5
Penekanan (Ekstrusi)
Ekstrusi bisa dilaksanakan secara hot working dan cold working. Logamlogamyang bisa dikerjakan pada proses ini adalah umumnya logam-logam lunak seperti ;timah, tembaga, aluminium, magnesium, dan logam-logam paduannya.
13
Keuntungan proses ekstrusi antara lain ; kemungkinan membuat berbagai jenisbentuk berkekuatan tinggi, ketepatan ukuran, penyelesaian permukaan yang baik padakecepatan produksi yang tinggi, dan harga dies yang relatif murah.
Prinsip ekstrusi seperti halnya mengeluarkan pasta dari tubenya. Prinsip ini adadua cara yaitu ekstrusi langsung (forward) dan elstrusi tak langsung (backward).Pada ekstrusi langsung, billet bulat yang telah dipanaskan dimasukkan dalam ruang die, balokdummy dan ram kemudian ditempatkan pada posisi masing-masing. Logam diekstrusimelalui lubang pada die sampai tersisa bahan sedikit saja. Pada ekstrusi tak langsung, hampirsama dengan ekstrusi langsung hanya disini bagian yang diekstrusi ditekan keluar melaluibagian dalam ram. Gaya yang diperlukan lebih rendah karena tidak ada gesekan antara billetdan dinding kontiner.
Gambar 5.8 Diagram ekstrusi langsung dan ekstrusi tak langsung
2.6
Drawing
Definisi DrawingDeep Drawing atau biasa disebut drawing adalah salah satu jenis proses pembentukan logam,dimana bentuk pada umumnya berupa silinder dan selalu mempunyai kedalaman tertentu,sedangkan definisi menurut P.CO Sharma seorang professor production technology drawingadalah Proses drawing adalah proses pembentukan logam dari lembaran logam ke dalambentuk tabung (hallow shape)(P.C. Sharma 2001 : 88)
Proses ini dapat dibagi 5 kelompok besar 1.BAR AND TUBE DRAWING 2.WIRE DRAWING 3.STRETCH FORMING 4.DEEP DRAWING 5.FORMING WITH RUBBER
14
2.6.1
BAR AND TUBE DRAWING
Hasil dari bar drawing adalah pengecilan penampang melintang dan pemanjangan batangdengan konsekuensinya
timbul strain.Hardening
pada
umumnya proses ini dilakukan secara bertahap Proses bar drawing ini biasanya diikuti dengan proses annealing jika reduksi penampangnyamelebihi 30-50 % Proses tube drawing digunakan untuk membuat pipa tanpa sambungan.Bahan dasar yang digunakan berbentuk pipa sehingga kualitas pipa yang dihasilkan memilikipermukaan yang halus, berdinding tipis dan keakuratannya tinggi serta kekuatannya naik.Mandrel dipergunakan dalam proses ini untuk diameter tube 1/2″-10″
2.6.2
WIRE DRAWING
Prinsipnya sama dengan bar drawing. Hanya saja diameternya lebih kecil, dan dikerjakansecara kontinu melalui beberapa die.Jika diperlukan kawat yang lunak, annealing dilakukan didalam dapur dengan mengontroltemperaturnya setelah proses drawing terakhir.Pada proses penarikan kontinu, kawat ditarik melalui beberapa die dan rol penarik yang disusun seri.
2.6.3
STRETCH FORMING
Pada proses ini, die (form block) hanya dikenai tegangan kompresi, benda kerja yang diikatdengan grip dan ditarik ke arah horisontal. Die umumnya terbuat/dapat dibuat dari kayu atayplastik.Stretch forming merupakan proses yang dikembangkan dari aerospace dalam pembuatanpenampang yang lebar dari sheet dan ditarik untuk membentuk lengkungan penampang.
15
2.6.4
DEEP DRAWING
Proses ini ditujukan untuk membuat tangki dengan berbagai bentuk dimana kedalamannyalebih besar dibandingkan dengan ukuran diameter, dan disamping itu dikenal juga istilahshallow drawing.
Pada dasarnya proses ini ada dua, yaitu: 1.SHRINK FORMING Pada proses ini terjadi kompresi melingkar selama proses dengan pengurangan diameter danlogam cenderung tipis. Karena material cukup tebal maka pada dinding produk akanberakibat terjadi kerutan. 2.STRETCH FORMING Pada proses ini terjadi pengecilan benda kerja sebagi akibat tarikan melingkar yangdigunakan untuk memperbesar diameter.Guna mencegah kerutan dna ketebalan dinding yang tidak merata, aliran logam harusdikontrol. Hal ini dapat diatasi dengan memberikan ring penakan.Perhatikan gambardibawah ini.
2.6.5
FORMING WITH RUBBER
Pada proses ini karet dipakai sebagai penekan, ditujukan untuk mengeliminir salah satu dieaas atau bawah.Proses guerin forming didasarkan pada kenyataan bahwa sifat konsisten dari karet dapatmentransfer seluruh tekanan yang diberikannya secara uniform ke segala arah. Proses bulging didasarkan bahwa fluida atau karet dimanfaatkan untuk memindahkan tekananyang dibutuhkan untuk mengembangkan bahan baku ke arah luar sehingga menempel padadie.
2.7
Pembengkokan (Bending)
Bending
merupakan
proses
forming
secara
cold
working
yang
menyebabkanperubahan plastis dari logam sekitar garis sumbunya dengan sedikit atau tidak adaperubahan penampang sama sekali. Gambar 5.13 Jenis-jenis proses pembengkokan (forming)
16
2.8
Pembuatan pipa dan tabung (Pipe and Silinder Production)
Pipa dan tabung dapat dibuat secara hot working dengan sistem penyambunganbutt-welded pipe (las lantak) dan lap-welded pipe (las tumpuk). 2.8.1
Lap welded pipe
Proses ini terutama digunakan untuk pipa-pipa dengan diameter yang lebih besardari 50 sampai 400 mm dengan panjang 7 meter. Perbedaannya dengan buttweldingadalah disamping tepi dari skelp yang tirus, juga terdapat madrel danpasangan roll untuk membentuk sambungan las.Gambar 5.14 Skema proses pembuatan lap-welded pipe. 2.8.2
Butt-welded pipe
Proses butt-welded pipe menggunakan bahan dasar pipa dari skelp. Pipa tidakdibentuk dari suatu gelondongan, tetapi dari sklep yang telah dipanaskan sampaitemperatur tempa melalui suatu dapur kemudian ditarik memasuki sebuah roll yangmembentuknya jadi silinderGambar 5.15 Skema pembuatan butt-welded pipe. 2.8.3
Pelubangan tembus (piercing)
Piercing digunakan untuk membentuk tube berdinding tebal tanpa sambungan dandilaksanakan secara hot working. Tube tersebut dibentuk dari billet berpenampangbulat, ujung billet ditandai dengan centre punch kemudian dipanaskan sertadidorong dalam arah longitudinal diantara dua buah roll besar berbentuk tirus dancembung yang berputar dengan arah yang sama.Putaran rollroll menyebabkan billet tertarik dan berputar, selain itu billet jugatertekan sehingga meyebabkan crack pada sumbu utamanya (bersamaan dengan itumandrel ditekan
masuk
menembus
cracking)
sehingga
terbentuklah
lubang
tabungtersebut.Untuk mencapai ukuran yang diinginkan, tabung yang dihasilkan tadi dimasukkanlagi kedalam roll dan mandrel yang berbeda.Gambar 5.16 Skema proses pelubangan tembus (piercing).
17
Pembentukan tambahan: 2.9 Spinning Spinning bisa dilakukan dengan cara hot working atau cold working, proses ini digunakanuntuk membentuk barang-barang yang menyerupai cakram, dibuat dari sheet metal yangdibentuk diatas semacam piringan berputar dengan diberi tekanan pada salah satu sisinya. Shear spinning merupakan proses pembentukan lembaran logam menjadi bentuk
setengah
gaya,pembentukan
bola, dengan
tembereng
dengan
tekanan-tarik,
kombinasi
dimana
tegangan
putaran
dan
compresive
tangensialdan tegangan tarik radial terjadi hanya pada daerah devormasi. Conventional spinning. Pada konvensional spinning , suatu lingkaran yang
kosong untukpelat logam preformed atau rata ditempatkan dan dipegang menahan terhadap suatupenekanan dan putaran saat alatnya mengubah bentuk dan membentuk material padapenekanan . Alat yang digunakan mungkin digerakkan dengan tangan atau oleh mekanismecomputer-controlled. Proses yang secara khas melibatkan suatu urutan , dan itu memerlukanketrampilan yang harus dipertimbangkan. Spinning konvensional ini diutamakan untuk yangberbentuk kerucut dan bentuk curvilinear , kalau tidak akan bersifat tidak ekonomis atau sulituntuk menghasilkan. Garis tengah bagian bisa mencakup sampai 6m ( 20ft). Walau memutarpreformed pada suhu ruangan , batang-batang rel dan komponen tebal dengan kekuatan tinggiatau ductilas rendah memerlukan penggulungan pada temperatur yang dinaikkan. Shear
spinning.
Juga
dikenal
sebagai
power
spinning
,
flow
turning,hydrospinning dan spinforging, operasi ini menghasilkan suatu yang berbentuk kerucut axisymmetric ataucurvilinear shape, reducing ketebalan lembaran selama pemeliharaan yang maksimum padatitik tengah ( Gambar 16.43a). Alat penggulung pembentukan tunggal dapat digunakan,tapidua alat penggulung lebih baik Mengimbangi permintaan lebih baik adalah kekuatan bertumpu pada penekanan itu.Komponen khas dibuat adalah ujung roket proyektil dan selubung motor roket. Komponensampai 3m pada titik tengah dapat dibentuk oleh
18
pemotong besar yang memutar. Operasi ini memboroskan material yang kecil, dan itu dapat diselesaikan di dalam suatu waktu yangpendek, beberapa di antaranya kecil seperti beberapa detik /unit. berbagai bentuk dapatdiputar dengan hasil yang dibuat mesin yang sederhana, yang mana biasanya dibuat dari alatbaja.Spinnabilas dari
suatu
logam
pada
proses
ini
biasanya
adalah
menggambarkan
ketikareducation yang maksimum di dalam ketebalan untuk sebagian dapat diperlakukan denganspinning tanpa retak. Spinnabilas ditemukan untuk; menjadi dihubungkan denganpengurangan area yang yang dapat diregangkan dari material, sama halnya benda yang tidakdigunakan. Begitu, jika suatu logam mempunyai suatu pengurangan area yang yang dapatdiregangkan 50% atau yang lebih tinggi , ketebalan nya dapat dikurangi sebanyak itu . seperti80% pada orang memutar pass. Karena batang batang rel dengan ductilas rendah , operasidilaksanakan pada tingkat temperatur meningkat oleh pemanasan yang kosong di dalam suatutungku perapian dan pemindahan itu dengan cepat kepada mondrel. Tabung yang memutar. Di dalam tabung yang memutar, ketebalan dari silindris yang kosongdikurangi atau dibentuk oleh spinnning pada suatu kepadatan, mondrel bulat yangmenggunakan gulungan. Pengurangan pada ketebalan permukaan mengakibatkan suatu pipalebih panjang. Operasi ini mungkin dilaksanakan secara eksternal atau secara internal,berbagai profil internal dan eksternal dapat diproduksi dari cyllindrical yang kosong denganketebalan permukaan yang tetap. Komponen digerakkan dengan diputar ke depan ataumundur; secara langsung atau tidak dengan tekanan, sebagai descripted. penguranganketebalan yang maksimum menggunakan spinning pipa dihubungkan dengan penguranganarea yang dapat diregangkan dari material, karena adanya shear spinning.Pipa memutardapat digunakan untuk membuat roket, proyektil, dan
rancang-bangun
pancaranparts,pressures
components,such pada roda/kemudi truk dan mobil
19
kapal,
dan
permobilan
2.10 Strecth forming
Pada stretch forming, pelat logam adalah diclamping sepanjang tepinya dan yangdiregangkan pada male dies( dari blok atau dari pukulan). Die bergerak ke atas, mengarah kebawah atau jalan sisi yang tergantung pada disain tertentu dari mesin ( buah ara 16.30)pembentukan peregangan digunakan terutama untuk membuat pesawat terbang panel kulitpesawat ,badan pesawat terbang, dan sarung kapal. alumunium kulit untuk boeing 767 dan757 pesawat terbang, sebagai contoh, adalah dibuat oleh stretch forming dengan suatukekuatan tekanan 9 MN. lembar segi-empat adalah 12mx 2.5 x 6.4 mm. walaupun proses ini biasanya digunakan untuk produksi volume rendah, adalah hemat dan serbaguna, terutamasekali untuk industri pesawat terbang. Pada kebanyakan operasi, yang kosong adalah lembar segi-empat yang diclamping sepanjangtepi lebih dangkal nya dan meregangkan menurut panjang, begitu membiarkan materialuntuk menyusutkan pada jarak. mengendalikan jumlah peregangan adalah penting dalamrangka mencegah retakan. Pembentukan peregangan tidak bisa menghasilkan komponendengan pinggiran yang jelas dengan sudut kembali ( tekanan pada permukaan dari die.)berbagai accesorry peralatan dapat menggunakan bersama dengan peregangan membentuk,mencakup lebih lanjut pembentukan dengan kedua-duanya female dan male die part dibawah tegangan. dies untuk stretch forming biasanya dibuat dari campuran logam seng, baja,plastik, atau kayu. kebanyakan aplikasi tidak memerlukan minyak pelumas. Gambar 16.30 Ilustrasi skema dari proses stretch forming. Lapisan alumunium untuk pesawat dapat dibuatdengan metode ini. Sumber : Courtesy of Cyril Bath Co.
2.11 Heaming dan seaming. Pada proses heaming ( juga disebut perataan), tepi dari lembardilipat di atas bagian itu sendiri ( gambar 16.23c). heaming meningkatkan kekakuan part,meningkatkan penampilan nya, dan menghapuskan tepi yang tajam. seaming melibatkansambungan dua tepi pelat logam heaming (gambar.16.23d) seaming
20
ganda adalah dibuat oleh proses serupa menggunakan bentuk secara khusus alat penggulung untuk kedap dansambungan kedap udara, seperti diperlukan di kotak makanan dan minuman.
2.12 Bulging Proses ini melibatkan penempatan suatu bentuk tabel, yang berbentuk kerucut, ataucurva linear die ke dalam suatu split female die dan kemudian mengekspandingnya, padaumumnya dengan suatu penyumbat polyurerthane ( gambar.16.28a). punch kemudian ditarikkembali, penyumbat kembali ke bentuk asli, dan part yang dibentuk dipindahkan denganpembukaan die yang memisah. produk khas dibuat adalah pitchers air, barrel bir dan manik-manik drum minyak. karena komponen dengan bentuk kompleks, busi ( sebagai gantimenjadi silindris) mungkin dengan tujuan menerapkan tekanan yang lebih tinggi pada daerahpart yang kritis. keuntungan utama menggunakan busi polyurethane adalah bahwa merekaadalah sangat bersifat tahan abrasi , melicinkan ,and pelumas, lagipula, tidak merusakkanujunh permukssn yang sedang dibentuk.
2.13 Segmented dies Ini adalah dies yang terdiri dari segmen individu yang ditempatkan didalam part itu dibentuk dan diperluas dengan mesin dalam satu arah radial. mereka kemudianditarik kembali untuk memindahkan part yang dibentuk itu. Segmented dies secara relatifmahal, dan dapat digunakan untuk produksi masal.
21
BAB III PENUTUP
3.1
KESIMPULAN
3.2
SARAN
22
Daftar Pustaka Eugene, D, Ostergaard ;1967; Advanced Die Making; Prentice Hall; New Jersey.harma, P.C.; 2002; A Textbook of Production Engineering; S. Chand & CompanyLtd, New Delhi. http://www.teledometalspinning.com:September2005 http://www.thefabricator.com:September2005 http://gnatchung.tripod.com:September2005 Buku Bahan Ajar “Teknologi Bahan I oleh MSR http://www.1.3ForgingProcesses_ForgingIndustryAssociation.com pipingsystem2009rudysetyawan.ppt http://www.METALFORMINGPROCESS_AfriSujarwantosWeblog http://www.Spinning_Shearforming.com http://www.prapssDasar-dasarPembentukanLogam.com
23
