Proses produksi LOGAM

Nama : Mursalin NIM

: 1304102010098 1304102010098

MK

: Proses Produksi II

PROSES PEMBENTUKAN LOGAM Tujuan utama proses manufacturing adalah membuat komponen dengan mempergunakan material tertentu yang memenuhi persyaratan bentuk dan ukuran serta struktur yang mampu melayani kondisi lingkungan tertentu. Melihat, faktor-faktor di atas maka faktor membuat suatu bentuk tertentu merupakan faktor utama. Ada beberapa metoda atau membuat geometri (betuk dan ukuran) dari suatu bahan yang dikelompokan menjadi empat kelompok dasar proses pembuatan (manufacturing processes) Yaitu: Pengecoran (Casting), Pemesinan (Machining), Proses konsolidasi dari beberapa bahan menjadi satu (Consolidating, misalkan : Powder Metallurgy, Mechanical fastener, Bonding, Welding dsb) dan proses deformasi. Proses pemesinan atau lebih spesifik lagi material removal process (proses pembuangan material), memberikan ketelitian yang sangat tinggi dan fleksibilitas (keuletan) yang besar. Proses konsolidasi mampu membentuk benda yang kompleks dari komponen-komponen komponen-komponen yang sederhana dan merupakan proses yang sangat umum dipakai. Proses deformasi memanfaatkan sifat beberapa material mate rial yaitu kemampuannya mengalir secara plastis pada keadaan padat tanpa merusak sifat-sifatnya. Dengan manggerakan material secara sederhana sederhan a ke bentuk yang di inginkan, maka sedikit atau bahkan tidak ada material yang terbuang sia-sia. Dari proses pengecoran, stranda dan slabs direduksi ukurannya dan diubah kedalam bentuk-bentuk dasar seperti plates, sheets dan rod. Bentuk bentuk dasar ini kemudian mengalami proses deformasi lebih lanjut sehingga sehingga diperoleh kawat (wire) dan myriad (berjenis-jenis) produk akhir yang dihasilkan melalui te mpa (forging), ekstrusi, sheet metal forming dan sebagainya. Deformasi yang diberikan dapat berupa aliran curah (bulk flow) dalam 3 dimensi. Geser sederhana , tekuk sederhana dan gabungan ataupun kombinasi dari beberapa jenis proses tersebut. Tegangan yang diperlukan untuk mendapatkan deformasi tersebut dapat berupa tarikan (tension), tekan (compressi on), geseran (shear) atau kombinasi dari beberapa jenis tegangan tersebut. Meskipun hakekat proses pembentukan logam adalah mengusahkan deformasi plastis yang terkontrol, namun dalam berbagai hal pengaruh deformasi elastis cukup besar sehingga tidak dapat diabaikan begitu saja. Untuk itu perlu dibahas lebih dahulu pengertian deformasi elastis dan deformasi plastis. Perubahan bentuk dapat dipisahkan menjadi dua, yaitu deformasi elastis dan defomasi plastis. plast is. Deformasi elastis adalah adala h perubahan bentuk yang terjadi bila ada gaya yang berkerja, serta akan hilang bila beban ditiadakan. Dengan kata lain bila beban ditiadakan, maka benda akan kembali kebentuk dan ukuran semula. Di lain pihak, defomasi plastis adalah perubahan bentuk yang permanent, meskipun bebannya di hilangkan. Secara diagramatis menunjukan pengertian deformasi elastis dan deformasi plastis pada suatu diagram tegangan-regangan. Bila suatu material dibebani sampai daerah plastis, maka perubahan betuk yang saat itu terjadi adalah gabungan antara deformasi elastis dengan deformasi plastis (penjumlahan ini sering juga disedut deformasi total ). Bila beban-beban ditiadakan, maka deformasi elastis akan hilang pula, sehinga perubahaan bentuk yang ada hanyalah deformasi plastis saja.

The world's largest digital library

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





Klasifikasi berdasarkan temperatur pengerjaan. Pengaruh temperatur terhadap proses-proses pembentukan adalah hal mengubah sifatsifat dan prilaku material. Secara umum kenaikan temperatur akan mengakibatkan turunnya kekuatan material, naiknya keuletan dan turunnya laju pengerasan regangan yang mana perubahannya tersebut mengakibatkan kemudahan kemudahan material untuk deformasi. Berdasarkan temperatur material pada saat deformasi ini, proses pembentuka logam dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok besar, yaitu: 1. Pengerjaan panas (Hot working) 2. Pengerjaan dingin (Cold working) Pada awalnya batasan kedua kelompok tersebut hanyalah didasarkan atas ada atau ti daknya proses pemanasan benda kerja. Namun bila ditinjau dari segi metalurgis, hal ini tidak sepenuhnya benar. Batasan yang berlaku lebih umum adalah yang didasarkan pada temperatur rekristalisasi logam l ogam yang diproses. Hal ini memang berkaitan dengan ada atau tidaknya proses pelunakan selama proses berlangsung. Proses pengerjaan panas 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 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 peritiwa pelunakan yang terus menerus, khususnya akibat terjadin ya rekristalisasi. Akibat yang konkret ialah bahwa logam bersifat lunak pada temperatur tinggi. Kenyataan inilah yang membawa keuntungan-keuntungan pada proses pengerjaan panas. Yaitu bahwa deformasi yang diberikan kepada benda kerja dapat relative besa r. Hal ini disebabkan karena sifat lunak dan sifat ulet, sehingga gaya pembentukan yang dibutuhkan relative kecil, serta benda kerja mampu menerima perubahaan bentuk yang yang besar tanpa retak. Karena itulah keuntungan proses pengerjaan panas biasanya biasan ya digunakan pada proses-proses pembentukan primer yang dapat memberikan deformasi yang besar, misalnya: proses pengerolan pengerolan panas, tempa dan ekstrusi. Akibatnya adalah kurva tegangan – tegangan – regangan regangan sebenarnya secara garis besar berupa garis mendatar pada regangan diatas titik luluh. l uluh. Hal ini merupakan perbadaan yang jelas apabila perbandingan dengan kurva tegangan – tegangan – regangan regangan sebenarnya yang naik keatas pada deformasi dibawah temperatur rekristalisasi. 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





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, temperatur deformasi yang terakhir, setelah doformasi dan faktor-faktor lainn ya. 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 benda kerja akan naik jika deformasi berlangsung sangat cepat. Meskipun Mes kipun demikian, pada umumnya pemanasan benda kerja dipanaskan pada temperature yang lebih rendah. Panas banda kerja hilang melalui permukaan-permukaannya dan panas paling besar melalui permukaan yang bersentuhan dengan dies yang bertemperatur lebih rendah begitu permukaan benda kerja menjadi dingin ketidak ketidak seragaman temperatur akan terjadi. 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 kerja kerja perlu dijaga agar kesseragam mungkin. Guna mendapatkan toleransi produk yang lebih baik maka temperatur dies dinaikan dan waktu kontak yang lebih lama (kecepatan deformasi yang lebih rendah). rendah) . Namun dengan cara seperti ini juga akan semakin memperpendek umur dies. Pada saat memproses forming produk yamg bentuknya bentuknya rumit, seperti pada hot forging, bagian bagian tipis akan mendingin lebih cepat dari pada bagian yang tebal sehingga hal ini akan semakin memperumi t perilaku aliran benda kerja. Lebih jauh lagi ketidak seragaman pendinginan pendinginan benda karja akan menimbulkan tegangan sisa pada produk akhir hasil proses hot working. Proses pengerjaan dingin Proses pengrjaan dingin didefinisikan sebagai pros es pambantukan yang dilakukan pada daerah temperatur dibawah temperatur rekristalisasi. Dalam praktek memang pada umumnya pangerjaan dingin dilakukan pada temperatur kamar, atau dengan lain perkataan tanpa pemanasan benda kerja. Agar lebih singkat, untuk selanjutnya daerah temperatur dibawah temperature rekristalisasi disebut saja sebagai daerah temperatur rendah. Pada kondisi ini pada logam yang diderformasi terjadi peristiwa pengrasan re gangan. Logam akan bersifat makin keras dan makin kuat tetapi makin getas bila mengalami deformasi. Hal ini menyebabkan relatif kecil deformasi yang dapat diberikan pada proses pengerjaan dingin. Bila dipaksakan adanya suatu perubahan bentuk yang besar, maka benda kerja akan retak akibat sifat getasnya. Meskipun demikian, proses pengerjaan dingin tetap menempati kedudukan yang khas, dalam rangkaian proses pengerjaan. Langakah deformasi yang awal biasanya adalah pada temperature tinggi, misalnya proses pengerolan panas. Billet ataupun slab di rol panas menjadi bentuk yang lebih tipis, misalnya pelat. Pada tahapan tersebut deformasi yang dapat diberikan adalah relatif besar. Namun proses pengerolan panas ini tidak dapat dilanjukan pada pelat yang relative lebih tipis. Memang mungkin saja suatu gulungan pelat dipanaskan terlebih dahulu pada tungku sampai temperaturnya melewati temperatur rekristalisasi. Akan





sekitarnya. Pelat yang tipis akan lebih cepat mengalami penurunan temperatur dari pada pelat yang tebal. Dari uraian tersebut jelaslah behwa proses deformasi yang dapat dilakukan pada benda kerja yang luas permukaan spesifiknya besar hanyalah proses pengerjaan dingin. Beberapa contohnya adalah proses pembuatan pelat tipis dengan pengerolan dingin, proses pembuatan kawat dengan proses panarikan (wire (wire drawing), serta seluruh proses pembentukan terhadap pelat (sheet metal forming). Keunggulan proses pengerjaan dingin adalah kondisi permukaan benda kerja yang lebih baik dari pada yang diproses dengan pengerjaan panas. Hal ini disebabkan oleh tidak adanya proses pemanasan yang dapat menimbulkan kerak pada permukaan. Keunggulan lainya ialah kekerasa dan kekuatan logam sebagai akibat pengerjaan dingin. Namun hal ini diikuti pula oleh suatu kerugian, yaitu makin getasnya getas nya logam yang dideformasi dingin. Sifat-sifat logam dapat diubah dengan proses perlakuan panas (heat treatment). Perubahan sifat menjadi keras dan getas akibat de formasi dapat dilunakan dan diuletkan kembali dengan proses 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 pengerjaan panas maka proses pengerjaan dingin mempunyai mempunyai beberapa keuntungan, yaitu: 

Tidak perlu pemanasan



Permukaan akhir lebih baik





Pengaturan dimensi lebih bisa terkendali, sehingga walaupun ada sangat sedikit sekali proses pemesinan lanjut Produk yang dihasilkan mempunyai reproducibility (mammpu diproduksi kembali dengan kualitas yang sama) interchangeability (mampu tukar) yang lebih baik



Kekuatan, kekuatan lelah (fatigue strength) dan ketahanan ausnya lebih baik



Sifat-sifat terarah (directional properties) dapat dimunculkan



Masalah kotaminasi dapat dikurangi.

Adapun kerugianya adalah: 

Diperlukan gaya yang besar untuk melakukan deformasi



Perlu peralatan yang berat dan berdaya besar



Produk menjadi kurang ulet



logam harus bersih dan bebas kerak





Terjadi pengeras regangan (strain hardening) sehingga perlu poses pelunakan (annealing) antara proses bila digunakan proses deformasi Rusaknya directional properties





Jadi tujuan utama Proses Manufacturing adalah untuk membuat komponen dengan mempergunakan material tertentu yang memenuhi persyaratan bentuk dan ukuran, serta struktur yang mampu melayani kondisi lingkungan tertentu. Melihat faktor-faktor diatas maka faktor membuat suatu bentuk tertentu merupakan faktor utama. Ada beberapa metoda atau membuat geometri (bentuk dan ukuran) dari suatu bahan yang dikelompokan dikelompokan menjadi enam kelompok dasar proses pembuatan ( manufacturing manufacturing proces) yaitu : proses pengecoran ( casting), proses pemesinan (machining), proses pembentukan logam (metal forming), proses pengelasan pengelasan (welding), perlakuan panas (heat treatment), dan proses perlakuan untuk mengubah sifat karakteristik logam pada bagian permukaan logam (surface treatment). 1. Proses pengecoran (casting) Suatu teknik pembuatan produk dimana logam dicairkan dalam tungku peleburan kemudian dituangkan kedalam rongga cetakan yang serupa dengan bentuk asli dari produk cor yang akan dibuat. 2. Proses pemesinan (machining) Proses pemotongan logam disebut sebagai proses pemesinan adalah proses pembuatan dengan cara membuang material yang tidak diinginkan pada benda kerja sehingga diperoleh produk akhir dengan bentuk, bentuk, ukuran, dan surface finish yang diinginkan. 3. Proses pembentukan logam (metal forming) Proses metal forming adalah melakukan perubahan bentuk pada benda kerja dengan cara memberikan gaya luar sehingga terjadi deformasi plastis. 4. Proses pengelasan (welding) Proses penyambungan dua bagian logam dengan jalan pencairan sebagian dari daerah yang akan disambung. Adanya pencairan dan pembekuan didaerah ter sebut akan menyebabkan terjadinya ikatan sambungan. 5. Proses perlakuan panas (heat treatment) Heat treatment adalah proses untuk meningkatkan kekuatan material dengan cara perlakuan panas. 6. Surface treatment Proses surface treatment adalah proses perlakuan yang diterapkan untuk mengubah sifat karakteristik logam pada bagian permukaan logam dengan cara proses thermokimia, metal spraying. Proses pemesinan atau lebih spesifik lagi proses pembuangan material (material removal proces), memberikan ketelitian yang sangat tinggi dan fleksibilitas (keluwesan) yang besar. Namun demikian proses ini cenderung menghasilkan menghasilkan sampah dari proses pembuangan material tersebut secara sia-sia. Proses deformasi memanfaatkan sifat beberapa material (





bahkan tidak ada material yang terbuang sia-sia. Namun demikian biasanya gaya gaya yang diperlukan cukup tinggi. Di samping itu, mesin-mesin dan perkakas yang diperlukan harganya mahal sehingga jumlah produksi yang besar merupakan alasan pokok untuk membenarkan pemilihan proses ini. Kegunaan material logam dalam masyarakat modern ditentukan oleh mudah tidaknya material tersebut dibentuk (forming) kedalam bentuk yang bermanfaat. Hampir semua logam mengalami deformasi sampai pada tingkat tertentu selama proses pembuatannya menjadi produk akhir. Ingat dalam proses pengecoran, pengecoran, strand dan slabs direduksi ukurannya dan diubah ke dalam bentuk-bentuk dasar seperti plates, sheet, dan rod. Bentuk-bentuk dasar ini kemudian mengalami proses deformasi lebih lanjut sehingga diperoleh kawat (wire) dan myriad ( berjenis – berjenis – jenis) jenis) produk akhir yang dihasilkan melalui tempa (forging), ekstrusi, sheet metal forming dan sebagainya. Deformasi yang diberikan dapat berupa aliran curah (bulk flow) dalam 3 dimensi, geser sederhana (simple shearing), tekuk sederhana at au gabungan (simple or compound bending) atau kombinasi dari beberapa jenis proses tersebut. Tegangan yang diperlukan untuk mendapatkan deformasi tersebut dapat berupa tarikan (tension), tekan (compression), geseran (shear) ata u kombinasi dari beberapa jenis tegangan tersebut. Kecepatan, temperature, toleransi, surface finish. Kemampuan untuk menghasilkan berbagai bentuk dari lembaran logam datar dengan laju produksi yang tinggi tinggi merupakan merupakan kemajuan teknologi teknologi yang nyata. Peralihan dari proses pembentukan dengan tangan ke metode produksi besar – besar – besaran besaran menjadi faktor penting dalam meningkatan standar kehidupan kehidupan selama periode tersebut. Pada dasarnya, suatu bentuk dihasilkan dari bahan lembaran datar dengan cara peregangan dan penyusutan dimensi dimensi elemen volume pada tiga arah utama yang tegak lurus lurus sesamanya. Bentuk yang diperoleh merupakan hasil penggabungan dari penyusutan dan peregangan lokal elemen volume tersebut. Usaha telah dilakukan untuk untuk menggolongkan menggolongkan berbagai macam bentuk yang mungkin mungkin pada pembentukan logam logam menjadi beberapa kelompok tertentu, tergantung pada kontur produk – produk. produk. Sachs membagi komponen – komponen – komponen lembaran logam menjadi 5 katagori. 1. Komponen lengkungan tunggal. 2. Komponen flens yang diberi kontur- termasuk komponen dengan flens rentang dan flens susut. 3. Bagian lengkung 4. Komponen ceruk dalam – dalam – termasuk termasuk cawan, kotak – kotak – kotak kotak dengan dinding tegak atau miring 5. komponen ceruk dangkal – dangkal – termasuk termasuk bentuk pinggan, galur (beaded), bentuk – bentuk bentuk timbul dan bentuk – bentuk – bentuk bentuk berkerut.







sendiri oleh tegangan tarik. Gaya tekan pada bidang lembaran hendaknya dihindari karena ini akan menyebabkan terjadinya pelengkungan, pelipatan dan keriput pada l embaran tadi. Pada proses pembentukan lembaran, susut tebal hendaknya hendaknya dihindarkan karena dapat terjadi penciutan dan akan kegagalan mengakibatkan mengakibatkan kegagalan dalam proses pembuatan produk.

Proses produksi LOGAM

Recommend Documents