MAKALAH PROSES PRODUKSI “PRODUKSI BEARING”
Nama: AMRIH PRAYOGO NIM : 21050115120048
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS DIPONEGORO
TAHUN AKADEMIK 2016/2017
Definisi Bearing adalah sebuah elemen mesin yang berfungsi untuk membatasi gerak dua atau lebih komponen mesin agar selalu bergerak pada arah yang dikehendaki, biasanya gerakan angular atau linear. Bearing membantu dua komponen untuk berputar dengan sangat presisi. Berikut adalah beberapa contoh bearing:
Bahan Pembuat Bearing terbuat dari berbagai bahan stainless steel. Karena bearing harus menanggung banyak baja sehingga sangat kuat. Kualitas baja yang digunakan menentukan daya tahan bearing. Bearing terbuat dari lembaran logam mengeras karbon baja atau ditekan. Klasifikasi industri standar untuk baja dalam beberapa bearing adalah 52100, yang mengandung kromium 1% dan karbon 1%. Baja tersebut dapat dibuat sangat keras. 440C stainless steel digunakan untuk memproduksi bearing yang dapat tahan karat. Aplikasi diversifikasi bearing dalam industri yang berbeda dan instrumen telah memaksa insinyur untuk menemukan bahan-bahan baru untuk pembuatan bearing yang sesuai dengan aplikasi spesifik. Misalnya keramik telah menjadi sangat populer dalam membuat bearing skateboard. Selain dari bahan stainless steel, pembuatan bearing logam termasuk tembaga, nikel, kuningan, besi, aluminium, tembaga, dll. Bahan yang digunakan untuk pembuatan bearing logam non meliputi keramik, kaca, plastik (misalnya, nilon, polioksimetilen, teflon, UHMWPE, dll), dan bahkan safir. Kayu adalah bahan utama untuk membuat bearing di zaman kuno.
Fungsi/kegunaan bearing:
Untuk mengurangi koefisien gesekan antara as dan rumahnya.
Mempermudah maintenance peralatan yang berputar.
Menjadikan alat yang berputar heavy duty dan mengurangi waktu perawatan.
Mempermurah biaya pembuatan as/poros.
Menjaga toleransi kekencangan.
Dll.
Komponen penyusun bearing:
Outer Ring
Retainer/Cage
Ball
Inner Ring
Seal/Shield
Proses Pembuatan Bearing 1. Lathing/Turning
Dalam proses ini dikerjakan oleh mesin bubut (lathe). Material mentah dibubut menjadi outer ring dan inner ring. Proses Lathing adalah proses pembentukan benda kerja dengan mengurangi material (material removal). Pengurangan material dilakukan pada benda kerja yang berputar dengan alat potong (pahat) yang bergerak secara linear (melintang, memanjang, atau membentuk sudut), sehingga benda kerja yang dihasilkan umumnya memiliki penampang berbentuk lingkaran. Lathing sendiri mempunyai istilah lain yaitu bubut atau turning. Prinsip kerja atau gerakan utama untuk melakukan pemakanan dalam proses turning ada 3, yaitu:
Main motion, yaitu: gerakan benda kerja berputar.
Adjusting motion , yaitu: gerakan pahat memasukkan kedalaman pemakanan / depth of cut .
Feed motion, yaitu: gerakan pahat menyayat benda kerja atau disebut juga gerak umpan.
a. Lathing bagian ring Pada proses lathing bagian yang dibubut atau disayat adalah meliputi:
Outside diameter pipa material
Sideface pipa meterial
Bore pipa material (untuk inner ring)
Raceway pipa material (inner ring dan outer ring)
Cutting menjadi ring
Mata pahat yang telah didesain sepert alur/raceway pada bearing menyayat pipa material mentah yang diputar. Sehingga terbentuklah ring dengan bentuk berraceway.
b. Lathing Material jadi Ring Pada proses lathing, material mentah (raw material) dijadikan ring inner dan ring outer melalui proses bubut lathing/turning. Pokok dari pembentukan disini adalah memotong material mentah menjadi ring dan membentuk raceway outer ring dan inner ring.
2. Heat Treatment Heat treatment merupakan proses pengubahan sifat logam, terutama baja, melalui pengubahan struktur mikro dengan cara pemanasan dan pengaturan laju pendinginan. Heat treatment merupakan mekanisme penguatan logam dimana logam yang akan kita ubah sifatnya sudah berada dalam kondisi solid. Pada proses ini umumnya ada empat tahapan untuk menjadikan ring berubah semakin keras sesuai spesifikasi. yaitu: 1. Heating (Pemanasan dengan suhu +/- 850 derajat) 2. Quenching (Celup cepat/pendinginan setelah dipanaskan dengan tujuan pengerasan) 3. Tempering (pemanasan dengan suhu +/- 150 derajat) 4. Washing (pencucuian ring dengan kerosine)
Heat treatment: heating >>> quenching >>> tempering >>> washing
a. Heating Pada proses ini inner ring dan outer ring dipanaskan hingga mencapai derajat kepanasan 850 derajat. Tujuan heating adalah mengubah sifat keras suatu logam seperti baja. Kekerasan sendiri adalah suatu sifat mekanis yang berkaitan dengan kekuatan (strength) dan merupakan fungsi dari kandungan karbon dalam logam. Seperti garis B pada diagram. Lama waktu pengerjaannya adalah 104.5 detik.
b. Quenching Quenching adalah system pendinginan produk baja secara cepat dengan cara penyemprotan air pada pencelupan serta perendaman produk yang masih panas kedalam media air atau oli. Proses ini dilakukan setelah proses heating. Sistem pendinginan ini seperti garis C pada diagram. Setelah proses ini produk didiamkan selama 105 detik untuk mencapai suhu kamar.
c. Tempering Tempering adalah pemanasan inner ring dan outer ring tahap kedua pada rentang suhu dibawah austenit, umumnya sekitar 150 derajat. Pemanasan ulang produk baja ini biasa dilakukan untuk produk yang sebelumnya di quenching. Setelah di temper, maka diharapkan produk tersebut akan lebih ulet.
3. Grinding Proses grinding adalah proses penghalusan permukaan material/ring dengan cara pengikisan menggunakan mesin abrasive. Dalam proses ini yang mengerjakan adalah mesin gerinda. Secara umum proses ini dilakukan dua kali proses yaitu proses grinding ROUGH (kasar) lalu FINISH (halus). Bagian ring yang dihaluskan pada proses grinding adalah sebagai berikut:
a. Surface Grinding Pada proses surface grinding dilakukan penghalusan dua kali yaitu rough dan finish. Inner ring dan Outer ring mendapat perlakuan sama. Tujuan dari penghalusan ini agar dimensi ring atau bearing nantinya sangat presisi dan halus. Pemakanan gerinda dari proses ini sangat sedikit dan butuh ketelitian yang ketat. Item check quality meliputi width size, width variasi, dan visual. Berikut gambaran proses surface grinding:
b. Centreless grinding Pada proses centreless grinding dilakukan penghalusan dua kali yaitu rough dan finish. Hanya saja disini outer ring saja yang mendapat perlakuan penggerindaan. Tujuan dari penghalusan ini agar dimensi ring atau bearing nantinya sangat presisi dan halus. Pemakanan gerinda dari proses ini sangat sedikit dan butuh ketelitian yang ketat. Item check pada proses ini meliputi diameter ring, roughness(tingkat kekasaran), waviness (tingkat penggelombangan), dan roundness (tingkat kebulatan). Berikut ini gambaran centreless grinding:
c. Bore grinding Pada proses ini inner ring mendapat perlakuan penggerindaan pada bagian bore, atau poros. Proses gerindanya hanya sekali menggunakan stone. Karena umumnya tidak membutuhkan tingkat kehalusan yang tinggi.
d. Raceway grinding Bagian yang dihaluskan melalui proses penggerindaan yaitu adalah raceway atau alur ring. Raceway adalah bagian bearing yang akan dilalui perputaran bola pejal/ball sehingga pada proses ini penggerindaan dilakukan dua kali agar tingkat kehalusan sangat tinggi. Sama seperti pada proses gerinda bore, wheel yang digunakan adalh jenis stone. Item check meliputi diameter raceway, tingkat kehaluan, tingkat kerataan alur, dll.
4. Assembling Proses assembly adalah proses perakitan antara inner ring, outer ring, bola pejal, cage/retainer, seal/shield, dan pemberian grease/pelumas (agar memperlambat keausan raceway) menjadi bearing utuh melalui mesin robotik. Proses assembly umumnya ada dua tahapan yaitu: 1. Memasangkan inner dan outer ring lalu diberi bola yang diikat oleh cage/retainer. 2. Memberi grease dan memasangkan seal/shield pada bearing. Item check pada proses ini meliputi:
Tingkat noisy(kebisingan) ketika bearing diputar hingga
mencapai 9000 rpm. Semakin kecil noisy, semakin bagus.
Ketepatan pemasangan seal/shield.
Clearence, yaitu jarak antara bola denagn raceway.
a. Pemasangan bola, cage, grease. Inner ring dan outer ring yang telah selesai proses grinding lalu dirakit sedemikian rupa sehingga keduanya dapat berpasangan. Diisi bola dan diikat cage lalu diberi grease.
b. Assembling final Pada assembly final dilakukann pegecekan visual bearing, anderron (noisy bearing) pada putaran 9000 rpm. Dan siap masuk quality final.
5. Quality final Pada akhir ketika finish dilakukan visualisasi bearing secara utuh disamping quality control yang dilakuakan pada tiap-tiap tahapan proses:
Seperti setelah proses heat treatment, tim quality melakukan cek mettalurgy/strukur logam pada ring. Tingkat kekerasan, ketangguhan, keuletan,dll.
Pada proses grinding, diameter outer ring, tebal ring, diameter bore, counter bore, raceway, juga dilakukan menggunakan alat ukur yang telah disediakan.
Pada saat assembly proses juga dilakuakan pengukuran clearence, noisy, visual, dll.
Pada intinya hanya bearing yang telah oke yang boleh di supply ke packing.
Bearing siap packing Bearing yang dinyatakan layak dan oke oleh tim quality final (QC) lalu di packing dan siap jual ke konsumen.
Bahaya jika bearing NG lolos
Diameter kekecilan dapat menyebabkan bearing dipasang tidak pas/kocak.
Diameter kebesaran bearing tidak dapat dipasang.
Clearence terlalu sempit bearing tak berputar.
Kecelakaan pada pengendara motor/mobil hingga kematian.
Dan lain-lain
Aplikasi/penggunaan bearing:
