BAB 1. ALAT UKUR
1.1. Pendahuluan Keterampilan seseorang dalam melakukan proses pengukuran serta kemampuan untuk menganalisis hasil pengukuran sangat bergantung pada pengetahuan mengenai alat ukur dan cara pemakaiannya. Sementara itu jenis alat ukur yang dikenal dalam metrologi industri amat beraneka ragam, mulai dari yang umum penggunaannya sampai dengan yang khusus dibuat untuk suatu tujuan pengukuran tertentu. Dari segi pemakaiannya alat ukur dapat dikelompokkan sebagai berikut: 1. Alat ukur linier 2. Alat ukur sudut 3. Alat ukur kedataran, kelurusan dan kerataan 4. Metrologi ulir 5. Metrologi roda gigi 6. Alat ukur kebulatan dan beberapa kesalahan bentuk 7. Alat ukur kekasaran permukaan 1.2. Alat ukur linier Alat ukur linier adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur obyek ukur agar diketahui harga jarak yang mengikuti suatu garis/lintasan lurus (dengan satuan panjang) pada obyek ukur tersebut. 1.2.1. Alat ukur linier langsung Pengukuran obyek ukur menggunakan alat ukur linier langsung maka hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada bagian penunjuk (skala) dari alat ukur tersebut. } Mistar ukur Mistar ukur adalah alat ukur linier yang paling sederhana. Biasanya berupa pelat baja atau kuningan dimana pada kedua sisi dari salah satu permukaannya diberi skala (metrik dan inci). Panjang skala ukurannya (kapasitas ukur) adalah 100mm hingga 1000 mm dengan kecermatan 0,5 atau 1 mm.
Gambar 1. 1 Mistar ukur } Meteran lipat Meteran lipat biasanya dibuat dari aluminium atau baja, melihat konstruksinya maka meteran lipat sebetulnya merupakan gabungan dari mistar ukur dengan sambungan engsel pada setiap ujungnya.
Gambar 1. 2 Meteran lipat 1 / 49
} Meteran gulung Meteran gulung dibuat dari plastik, kain atau pelat baja tipis yang dapat digulung dan ditempatkan dalam suatu wadah. Penggulungannya dapat dipermudah dengan bantuan suatu pegas. Pada ujung pelat diberi kaitan atau gelang guna mempermudah pengukuran.
Gambar 1. 3 Meteran gulung } Mistar ingsut Mistar ingsut kadang-kadang disebut sebagai mistar geser, jangka sorong, jangka geser, schuifmaat atau vernier caliver. Sama seperti pada mistar ukur, terdapat skala linier pada batang mistar ingsut, sedangkan perbedaannya terletak pada cara pengukuran obyek ukur. Pada mistar ingsut terdapat rahang ukur tetap dan rahang ukur gerak yang berfungsi sebagai sensor yang menjepit obyek ukur pada saat dilakukan pengukuran. Pembacaan skala linier (skala utama) dilakukan melalui garis indeks yang terletak pada peluncur (yang bersatu dengan rahang ukur gerak) dan kecermatan pembacaannya lebih baik dari mistar ukur (lebih kecil dari 0,5 mm), karena dibantu dengan adanya skala nonius. ~ Mistar ingsut nonius Ada dua jenis utama mistar ingsut nonius sebagaimana yang ditunjukkan pada gambar 1.4. Jenis pertama hanya digunakan untuk mengukur dimensi luar dan dimensi dalam, sedangkan pada jenis kedua selain untuk mengukur dimensi luar dan dimensi dalam dapat juga digunakan untuk mengukur kedalaman. Mistar ingsut memiliki kapasitas ukur antara 100 mm sampai dengan 1000 mm, tetapi pada umumnya memiliki kapasitas ukur 150 mm. Kecermatan pembacaan pada mistar ingsut bergantung pada skala nonius yang dimilikinya, yaitu kecermatan 0,1 mm, 0,05 mm atau 0,02 mm jenis 1
jenis 2
Gambar 1. 4 Mistar ingsut nonius
2 / 49
Beberapa penggunaan yang dapat dilakukan dengan mistar ingsut ditunjukkan pada gambar 1.5
a. b. c. d.
Mengukur ketebalan, dimensi luar atau diameter luar Mengukur kedalaman Mengukur tingkat Mengukur dimensi dalam atau diameter dalam Gambar 1. 5 Contoh penggunaan mistar ingsut
~ Mistar ingsut jam (dial caliper) Mistar ingsut jam adalah mistar ingsut yang dilengkapi jam ukur sebagai pengganti dari skala nonius. Gerak lurus dari sensor diubah menjadi gerak putar jarum penunjuk dengan perantaraan roda gigi pada poros jam ukur dan batang bergigi yang melekat di tengah-tengah sepanjang batang mistar.
Gambar 1. 6 Mistar ingsut jam ~ Mistar ingsut ketinggian (Kaliber tinggi/ height gauge)
3 / 49
Gambar 1. 7 Bagian-bagian utama mistar ingsut ketinggian Alat ukur ini dilengkapi dengan rahang ukur yang dapat bergerak vertikal relatif terhadap batang berskala yang tegak lurus dengan landasannya. Permukaan rahang ukur sejajar dengan permukaan bawah landasan, dengan demikian garis pengukuran adalah tegak lurus dengan permukaan bawah dari landasan. Oleh karena itu di dalam proses pengukuran dengan menggunakan alat ini diperlukan suatu bidang datar yang berfungsi sebagai referensi. Pada umumnya digunakan meja rata yang merupakan satu-satunya alat ukur bantu yang harus dipakai untuk meletakkan mistar ingsut bersama-sama dengan benda ukurnya. Pada jenis yang lain alat tersebut dilengkapi dengan jam ukur beserta penunjuk berangka mekanik atau elektronik. Pada saat memulai pengukuran, untuk suatu kedudukan rahang ukur, angka pada penunjuk berangka dapat distel nol, sehingga pada saat akhir pengukuran hasil pengukuran dapat langsung diketahui.
Gambar 1. 8 Mistar ingsut ketinggian dengan penunjuk berangka elektronik dan mekanik
4 / 49
Dengan peralatan lain yang dipasang pada peluncur maka mistar ingsut ketinggian ini dapat dipakai untuk bermacam-macam keperluan, antara lain:
a. Mengukur ketinggian, yaitu mengukur tinggi suatu permukaan relatif terhadap bidang datar (permukaan meja rata) atau terhadap permukaan lain dari benda ukur. b. Membuat garis gores. Ujung rahang ukur biasanya berbentuk runcing serta dibuat dari karbida yang sangat keras sehingga dapat digunakan untuk membuat garis pada benda kerja pada suatu kedudukan (ketinggian) tertentu. c. Alat ukur pembanding. Rahang ukur dapat diganti dengan jam ukur (dial comparator) sehingga selisih ketinggian dari dua permukaan yang hampir sama tingginya dapat dibaca pada jam ukur. } Mikrometer
Gambar 1. 9 Mikrometer
5 / 49
Mikrometer merupakan alat ukur linier yang mempunyai kecermatan yang lebih baik dibandingkan mistar ingsut. Mikrometer memiliki kecermatan sampai 0,01 mm (tidak mencapai satu mikrometer meskipun namanya adalah mikrometer). Tetapi ada juga mikrometer yang memiliki kecermatan 0,005mm, 0,002mm, 0,001mm bahkan sampai 0,0005mm (dibantu dengan skala nonius). Meskipun demikian karena keterbatasan dari ketelitian pembuatan ulir yang merupakan komponen utama dari sistim pengubah (penggerak poros ukur) mikrometer ini, maka derajat kepercayaan atas hasil pengukuran akan turun apabila mikrometer tersebut mempunyai kecermatan yang lebih kecil dari 0,0005 mm. ~ Jenis lain mikrometer Sebagaimana halnya dengan mistar ingsut, mikrometer juga dibuat dalam berbagai bentuk yang masing-masing mempunyai kegunaan tertentu. Sebagai contoh akan dibahas secara singkat beberapa jenis mikrometer. 9 Mikrometer luar Kapasitas ukur mikrometer luar yang paling kecil adalah sampai 25mm. Untuk mengukur dimensi luar yang lebih besar dari 25 mm dapat digunakan mikrometer luar yang mempunyai kapasitas ukur dari 25 mm sampai dengan 50 mm, dari 50 mm sampai dengan 75mm dan seterusnya sampai 1000 mm yang masing-masing dengan kenaikan tingkatan ukuran sebesar 25 mm. 9 Mikrometer luar dengan landasan tetap yang dapat diganti (outside micrometer with interchangeable anvil) Setiap penggantian landasan tetap harus disertai dengan penyetelan kembali kedudukan nol (skala mikrometer dimulai dengan angka nol) dengan bantuan kaliber penyetel yang sesuai. Oleh sebab itu besarnya pembacaan setiap hasil pengukuran harus dijumlahkan dengan jarak ukur minimum yang sesuai (panjang kaliber penyetal)
Gambar 1. 10 Mikrometer luar dengan landasan tetap yang dapat diganti 9 Mikrometer indikator (Indicating micrometer) Mikrometer indikator adalah gabungan antara mikrometer dengan jam ukur. Sebagian dari rangka mikrometer digunakan sebagai tempat untuk mekanisme panggerak jarum jam ukur. Dalam hal ini landasan tetap mikrometer dapat bergerak dan berfungsi pula sebagai sensor jam ukur. Jarak gerak landasan tetap sangat kecil, dengan demikian daerah ukur dari jam ukur
6 / 49
terbatas (± 0,02 mm), tetapi mempunyai kecermatan pembacaan yang tinggi (0,001 mm).
Gambar 1. 11 Mikrometer indikator 9 Mikrometer batas (Limit micrometer) Mikrometer batas adalah dua buah mikrometer yang disatukan sebagaimana yang ditunjukkan gambar dibawah Mikrometer ini dapat digunakan sebagai kaliber batas bagi benda ukur dengan suatu ukuran dan daerah toleransi yang tertentu. Mulut ukur mikrometer yang di atas diatur dan dimatikan sehingga sesuai dengan ukuran minimum. Pengaturan jarak mulut ukur tersebut dilakukan dengan bantuan alat ukur standar (blok ukur). Benda ukur yang baik harus dapat masuk (melewati) mulut ukur di atas (GO) dan tidak masuk pada mulut ukur di bawah (NOT GO). Dalam hal ini mikrometer tersebut berfungsi sebagai kaliber rahang.
Gambar 1. 12 Mikrometer batas 1.2.2.
Alat ukur linier tak langsung Tidak semua masalah pengukuran dapat diatasi dengan menggunakan alat ukur langsung, karena dalam beberapa hal mungkin diperlukan kecermatan yang lebih tinggi atau kondisi obyek ukur tidak memungkinkan dalam penggunaan alat ukur langsung. Untuk itu diperlukan cara pengukuran tak langsung yang dilaksanakan dengan meenggunakan dua
7 / 49
jenis alat ukur yaitu alat ukur standar dan alat ukur pembanding. Beberapa macam alat ukur dari dua jenis alat ukur tersebut antara lain adalah: } Alat ukur standar: ~ Blok ukur (gauge block) Blok ukur sering disebut juga sebagai End gauge, Slip gauge, Jo gauge atau Johannsen gauge adalah merupakan alat ukur standar. Sesuai fungsinya maka blok ukur mempunyai dua permukaan yang disebut muka ukur, dimana kedua permukaan ini sangat halus, rata, sejajar serta bertolak belakang dengan jarak/ ukuran tertentu.
Gambar 1. 13 Satu set blok ukur dan batang ukur Dua atau lebih blok ukur dapat disusun sedemikian rupa dengan cara mempertemukan muka ukurnya. Karena kehalusan dan kerataan muka ukur tersebut, maka dua muka ukur dapat disatukan dengan rapat dan kuat. Selanjutnya ukuran yang diperoleh tersebut dapat dipakai sebagai ukuran standar untuk digunakan pada proses kalibrasi suatu alat ukur atau untuk proses pengukuran tak langsung. Blok ukur biasanya dipakai secara kombinasi, oleh sebab itu blok ukur tersedia dalam suatu set yang terdiri dari bermacam-macam ukuran. Jumlah blok ukur dalam satu set dapat bermacam-macam, menurut standar metrik jumlah blok ukur tersebut adalah 27, 33, 50, 87 105 atau 112 buah. Tabel 1. 1 Set blok ukur 112 buah dengan tebal dasar 1 mm Selang/ jarak antara 1,001 – 1,009 1,010 – 1,490 0,50 – 24,50 25 – 100 1,0005
Kenaikan Jumlah blok 0,001 0,010 0,50 25 -
8 / 49
9 49 49 4 1
Tabel 1. 2 Set blok ukur 112 buah dengan tebal dasar 2 mm Selang/ jarak antara 2,001 – 2,009 2,010 – 2,490 0,50 – 24,50 25 – 100 2,0005
Kenaikan Jumlah blok 0,001 0,010 0,50 25 -
9 49 49 4 1
Masing-masing set blok ukur dibuat menurut kualitas tertentu yang sesuai dengan kualitas toleransi pembuatannya, yaitu: kelas 01, kelas 0, kelas 1 dan kelas 3. Penggunaan blok ukur berdasarkan pembagian kelas disesuaikan dengan tingkat kecermatan pengukuran yang diperlukan sebagaimana yang dijelaskan pada tabel di bawah Tabel 1. 3 Kelas blok ukur dan penggunaannya Kelas blok ukur Kelas 3♣ Kelas 2 Kelas 1 Kelas 0♦ Kelas 01♥
Kenaikan Komparator, dibandingkan blok ukur kelas 2 Komparator peka, dibandingkan blok ukur kelas 1 Komparator peka, dibandingkan blok ukur kelas 0 Komparator peka, dibandingkan blok ukur kelas 01 Interferometer
♣ ♦
Digunakan sbg ukuran standar pada Bagian produksi Kamar ukur Lab metrologi indtr Lab metrologi indtr Lab metro nasional
Jarang terdapat, karena merupakan kelas yang kasar Disebut sebagai master gauge, untuk kalibrasi blok ukur kualitas yang lebih rendah dan alat ukur peka
♥
Sebagai standar nasional Pemeliharaan dan pemakaian blok ukur Blok ukur disimpan dalam kotak khusus dan masing-masing blok ukur memiliki tempat sendiri, dengan tujuan agar ukuran yang dikehendaki dapat diambil dengan mudah serta tidak tercampur apabila kotak tersebut dipindahkan. Blok ukur hanya digunakan dalam ruangan yang bersih dan sebaiknya temperatur ruangan dikontrol pada 20° C dan 50 - 60% RH. Cara penggunaan blok ukur yang dianjurkan adalah sebagai berikut:
Gambar 1. 14 Menggabungkan blok ukur 9 / 49
Blok ukur dapat digunakan secara langsung dalam beberapa proses pengukuran dan atau kalibrasi. Dengan menggunakan perlengkapan khusus , maka kemampuan serta kemudahan proses pengukuran yang menggunakan blok ukur dapat ditingkatkan.
Gambar 1. 15 Perlengkapan blok ukur ~ Batang ukur (length bar) Batang ukur berfungsi seperti blok ukur, variasi ukuran alat ukur ini tidak sebanyak variasi ukuran pada set blok ukur.
Gambar 1. 16 Batang ukur ~ Kaliber induk tinggi (height master) Prinsip kerja kaliber induk tinggi adalah merupakan gabungan antara susunan blok ukur dan mikrometer yang peka. Beberapa blok ukur dengan ukuran/ tebal tertentu (10 mm atau 20 mm) dipasang tetap secara berurutan dengan posisi sedemikian rupa sehingga ujung dari satu blok dengan ujung blok berikutnya tidak pada bidang datar (yang satu lebih menonjol dari yang lain). Dengan demikian diperoleh suatu tingkatan permukaan (muka ukur) dengan jarak yang tetap sesuai dengan tebal dari dua blok ukur (yang menonjol dan yang tidak).
10 / 49
Gambar 1. 17 Contoh penggunaan kaliber induk tinggi Susunan blok tersebut dipasang dalam alur vertikal pada suatu rangka/ badan dan dapat dinaikan atau diturunkan melalui suatu mikrometer peka yang terletak diatas badan. Terkadang dua susunan blok ukur dipasang tetap secara berdampingan dengan posisi tonjolan blok yang berbeda. Jarak gerak mikrometer terbatas sesuai dengan jarak antara tingkatan muka ukur (15 mm, 20 mm atau 25 mm).
Gambar 1. 18 Kaliber induk tinggi Pada penggunaanya, kaliber induk tinggi diletakkan bersama-sama dengan alat ukur pembanding dan benda ukur di atas meja rata. Suatu kebiasaan yang baik untuk memeriksa kedudukan nol sebelum alat ukur digunakan. } Alat ukur pembanding: ~ Jam ukur (dial indicator) Jam ukur merupakan alat ukur pembanding yang banyak digunakan. Kecermatan pembacaan skala adalah 0,01, 0,005 atau 0,002 mm dengan kapasitas ukur yang
11 / 49
berbeda, misalnya 20, 10, 5, 2 atau 1 mm. Untuk kapasitas ukur yang besar biasanya dilengkapi dengan jam kecil pada piringan jam yang besar, dimana satu putaran penuh dari jarum jam yang besar adalah sesuai dengan satu angka dari jam yang kecil. Pada pinggir piringan adakalanya dilengkapi dengan dua tanda pembatas yang dapat diatur kedudukannya. Pembatas ini menyatakan batas atas dan batas bawah dari daerah toleransi suatu produk yang akan diperiksa. Selain itu piringan skala dapat juga diputar untuk mengatur posisi nol sewaktu pengukuran dimulai.
Gambar 1. 19 Jam ukur (dial indicator) ~ Jam ukur test/ Pupitas (dial test indicator) Pupitas adalah sejenis jam ukur dengan kapasitas pengukuran yang lebih kecil (0,8 mm atau 0,2 mm), sebab lintasan gerakan sensor tidak merupakan garis lurus, melainkan berupa busur yang pendek.
Gambar 1. 20 Pupitas
12 / 49
Posisi jarum peraba (sensor) dapat diatur sehingga dapat membuat sudut atau sejajar dengan sumbu badan pupitas. Pada setiap kedudukan tersebut sensor dapat digerakkan secara perlahan-lahan melintasi busur yang pendek dengan arah tertentu sehingga jarum jam penunjuk bergerak searah jarum jam. Setelah jarum penunjuk bergerak satu putaran lebih sedikit maka penekanan pada sensor lebih lanjut tidak akan menggerakkan jarum penunjuk melainkan hanya akan mengubah posisi sensor (dengan demikian posisi nol berubah). Gerakan pengukuran dapat diubah dengan mengubah posisi kunci pada badan pupitas, sehingga memungkinkan pengukuran permukaan pada dua arah (menghadap ke atas atau ke bawah). Suatu jenis pupitas yang lain mampu mengukur dalam dua arah gerakan pengukuran (tanpa kunci pengubah). Kedudukan sensor sewaktu melakukan pengukuran harus diperhatikan, sebab dalam segala hal garis pengukuran harus berimpit dengan garis dimensi dari obyek ukur. Sesungguhnya garis pengukuran dari sensor pupitas adalah berupa busur, akan tetapi karena kecilnya sudut gerakan sensor maka panjang busur tersebut hampir sama dengan tali busurnya. Dengan demikian tali busur ini harus tegak lurus terhadap permukaan benda ukur atau dengan kata lain posisi sensor harus sejajar dengan permukaan benda ukur. Apabila posisi sensor terlalu miring maka akan terjadi kesalahan cosinus sebagaimana yang ditunjukkan pada gambar 1.25. Karena lemahnya tekanan sensor maka pupitas sangat sesuai sebagai alat ukur pembanding, dalam hal ini diperlukan alat pemegang pupitas yang disebut sebagai dudukan pemindah (transfer stand).
Gambar 1. 21 (a) Dudukan pemindah (transfer stand) (b) Dudukan bermagnit 1.3. Alat ukur sudut Selain pengukuran linier, pengukuran sudut merupakan hal yang penting untuk menjamin sifat mampu tukar maupun fungsional dari komponen mesin. 1 Satu derajat (1°) adalah sudut 360 bagian dari lingkaran sempurna. Sebagaimana dengan pengukuran linier, maka pengukuran sudut dapat dilaksanakan dengan dua cara yaitu, cara langsung dan cara tak langsung. Beberapa jenis alat ukur sudut yang akan dibahas adalah:
13 / 49
1.3.1.
Alat ukur sudut langsung } Busur baja Busur baja merupakan alat ukur sudut langsung dengan kecermatan sampai satu derajat.
Gambar 1. 22 Busur baja } Busur bilah (bevel protractor) Untuk pengukuran sudut antara dua permukaan benda ukur dengan kecermatan lebih kecil dari satu derajat, maka dapat digunakan busur bilah. Konstruksi busur bilah ini hampir sama dengan busur baja.
Gambar 1. 23 Busur bilah
Gambar 1. 24 Cara pembacaan busur bilah Pemakaian busur bilah. Harga sudut yang ditunjukkan oleh skala pada busur bilah adalah sudut antara sisi bilah utama dan sisi kerja pelat dasar, jadi bukan sudut benda ukur yang
14 / 49
sesungguhnya. Oleh sebab itu pemakaian busur bilah harus dilakukan dengan seksama supaya sudut dari busur bilah betul-betul sesuai dengan sudut benda ukur. Bagi yang pertama kali memakai busur bilah nonius, mungkin timbul keraguan dalam menentukan pemakaian skala nonius kanan atau kiri. Keraguan ini dapat dihindari dengan cara melihat arah kenaikan angka pada skala utama, apabila garis nol nonius terletak di daerah angka skala utama yang membesar ke kanan, maka skala nonius kanan yang dipakai atau sebaliknya.
Gambar 1. 25 Penggunaan bilah bantu untuk mengukur sudut yang kecil } Profil proyektor Sudut antara dua permukaan obyek ukur dapat diukur melalui bayangan yang terbentuk melalui kaca buram dari profil proyektor. Setelah bayangan difokuskan (diperjelas garis tepinya) dengan cara mengatur letak benda ukur di depan lensa kondensor dari profil proyektor, maka sudut dari kedua tepi bayangan yang akan ditentukan besarnya dapat diukur dengan salah satu dari dua cara berikut: ~ Cara pertama, dengan menggunakan garis silang dan skala piringan. Salah satu garis silang pada kaca buram dibuat berimpit dengan salah satu tepi bayangan, dengan cara menggerakkan meja (pada mana benda ukur diletakkan) dan memutar piringan kaca buram. Untuk kedudukan ini kemiringan garis silang dibaca pada skala piringan dengan bantuan skala nonius. Kemudian meja igerakkan dan piringan kaca buram diputar sampai garis silang yang bersangkutan berimpit dengan tepi bayangan yang lain. Pembacaan skala piringan dilakukan lagi. Dengan demikian sudut yang dicari adalah merupakan selisih dari pembacaan yang pertama dan yang kedua ~ Cara kedua, dengan menggunakan gambar dari beberapa sudut. Suatu gambar transparan berupa kumpulan dari beberapa sudut dengan harga tertentu dapat dipasang pada kaca buram. Besar sudut dari kedua tepi bayangan dapat ditentukan dengan membandingkan dengan gambar sudut tersebut sampai ditemukan sudut yang cocok. Biasanya cara yang pertama lebih mudah dilaksanakan, sedangkan cara kedua lebih sering dipakai untuk memeriksa toleransi sudut, yaitu dengan membuat gambar transparan dari sudut beserta daerah toleransinya (daerah toleransi dapat diperjelas karena bayangan benda ukur telah diperbesar sesuai dengan pembesaran yang dikehendaki, misalnya: 25x, 50x atau 100x).
15 / 49
Gambar 1. 26 Berbagai pengukuran dengan menggunakan profil proyektor
16 / 49
} Clinometer Klinometer adalah alat ukur sudut yang berfungsi untuk mengukur sudut kemiringan sehubungan dengan level gravitasi. Klinometer dapat digunakan dimana saja untuk mengukur sudut permukaan berkenaan dengan gravitasi atau permukaan lain yang perlu diukur.
Gambar 1. 27 Clinometer Pada klinometer elektronik berbentuk persegi panjang, sudut antar sisi 90°. Dengan berbagai pembacaan minimal ± 45°, bentuk ini memungkinkan pengukuran hingga 360 ° penuh. Floating nol dapat diatur dimana saja dan resolusi yang dapat dicapai ±0,01° . Beberapa model akan mengkonversi pembacaan untuk inci per kaki,% grade, atau milimeter per meter (mm m-1). 1.3.2.
Alat ukur sudut tak langsung } Blok ukur sudut (angle gauge blocks) Blok ukur sudut merupakan alat ukur yang sederhana, murah dan tahan lama. Dapat digunakan untuk mengukur dan menseting (posisi ragum pada meja mesin, posisi benda kerja pada ragum) sebelum operasi pemesinan dilakukan. Angle gage blocks berbentuk segitiga, dibuat dari baja yang dikeraskan, dengan tebal 7 mm dan panjang sisi 60 mm. Satu set angle gage blocks meliputi beberapa blok. Beberapa blok ini dapat digunakan dalam kombinasi untuk men-set benda kerja atau obyek ukur dengan jenjang penambahan tertentu (lihat tabel dibawah).
Gambar 1. 28 Blok ukur sudut
17 / 49
Tabel 1. 4 beberapa set bok ukur sudut
Gambar 1. 29 Penggunaan blok ukur sudut } Alat ukur sinus Batang sinus adalah alat ukur sudut yang digunakan untuk mengukur dengan hasil yang akurat suatu sudut atau posisi benda kerja pada mesin sebelum dilakukan proses pemesinan. Alat ini dibentuk dari 2 batang silindris dengan diameter yang sama dan balok baja yang presisi dan dikeraskan. Posisi dua batang tersebut betul-betul sejajar dan memiliki jarak yang akurat terhadap permukaan balok.
Gambar 1. 30 Batang sinus dan balok sinus
18 / 49
} Angle dekkor Pada Angle dekkor terdapat skala kecil pada lensa objektif. Dalam posisi normal skala ini berada di luar pandangan lensa mikroskop mata. Skala tersebut diproyeksikan sebagai sinar sejajar oleh lensa collimating. Setelah tercermin (terpantul) dari benda ukur akan kembali fokus oleh lensa dalam pandangan bidang lensa mikroskop mata. Cerminan (pantulan) tersebut melewati (mengenai) skala datum yang berada ditengah layar Jadi dua skala tersebut berpotongan 90 derajat di posisi ini. Perubahan posisi sudut dari reflektor /benda ukur dalam dua bidang ditunjukkan oleh perubahan titik persimpangan dari dua skala tersebut.
Gambar 1. 31 Angle dekkor
19 / 49
BAB 2. KERJA BANGKU
2.1. Pendahuluan Kerja bangku adalah proses pembuatan benda kerja yang dilaksanakan dengan cara manual dan dikerjakan di atas bangku kerja. Berdasarkan proses pembuatan benda kerjanya dibedakan menjadi dua kelompok yaitu: 1. Proses pembuatan dengan cara mengurangi volume benda kerja. Pada proses ini untuk mendapatkan suatu geometri (bentuk) yang diinginkan dilakukan penyayatan, sehingga volume benda kerja berkurang. Sedangkan penyayatan tersebut dapat dilakukan dengan cara: a. Pemotongan menggunakan gergaji tangan b. Penyayatan menggunakan kikir c. Penyayatan menggunakan pahat tangan d. Penyayatan menggunakan mata gurdi e. Penyayatan menggunakan tap tangan/sney tangan f. Penyayatan menggunakan sekrap tangan 2. Proses pembuatan dengan cara tanpa mengurangi volume benda kerja. Pada proses ini untuk mendapatkan suatu geometri (bentuk) yang diinginkan dilakukan tanpa penyayatan, sehingga volume benda kerja tidak berkurang. Sedangkan pembentukan tersebut dapat dilakukan dengan cara: a. Dibengkokkan b. Distempel (stamping) c. Dll 2.2. Peralatan kerja bangku dan penggunaannya 2.2.1. Bangku kerja Bangku kerja lazimnya dibuat dari kayu dengan konstruksi yang kuat dan kaku agar tidak mudah goyang pada waktu digunakan, di atas bangku ini ragum tangan dipasangkan dengan kuat dan di atas bangku ini peralatan kerja bangku lainnya (yang akan digunakan) diletakkan secara rapi. 2.2.2.
Ragum Ragum dipasang dengan kuat pada bangku kerja (diikat menggunakan baut dan mur) berfungsi untuk memegang/ mencekam benda keja yang akan dikerjakan. Berdasarkan gerakan rahangnya dapat dibedakan menjadi dua yaitu: } Ragum tak sejajar/ ragum tang Ragum ini cocok untuk mencekam benda kerja dengan pekerjaan berat, misalnya membengkokkan atau meluruskan batang baja. } Ragum sejajar Ragum ini cocok untuk mencekam benda kerja di mana bidang/ permukaan yang kontak dengan rahang ragum sudah sejajar.
20 / 49
Gambar 2. 1 (a) Ragum tang (b) Ragum sejajar Bagian-bagian utama ragum tangan
Gambar 2. 2 Bagian-bagian utama ragum tangan Posisi ragum pada meja
Gambar 2. 3 Letak dan ketinggian ragum 2.2.3.
Kikir Kikir adalah perkakas tangan yang dibuat dari baja karbon tinggi, mempunyai alur-alur pahatan yang sejajar di permukaannya
Gambar 2. 4 Bagian-bagian kikir
21 / 49
Berdasarkan sisinya kikir dibedakan menjadi dua, yaitu: 1. Kikir dengan sisi sejajar. Kikir dengan bentuk sisi yang sejajar ini digunakan untuk mengerjakan permukaan agar menghasilkan permukaan/bidang yang rata. 2. Kikir dengan sisi tirus. Kikir dengan bentuk sisi yang tirus ini digunakan untuk mengerjakan permukaan agar menghasilkan permukaan/bidang yang cekung.
Gambar 2. 5 Bentuk sisi kikir Berdasarkan pahatannya kikir dibedakan menjadi empat, yaitu: 1. Pahatan tunggal (single cut). Kikir dengan pahatan tunggal digunakan untuk mengerjakan benda kerja yang keras atau untuk pengerjaan akhir dimana diinginkan permukaan yang halus. 2. Pahatan ganda (double cut). Kikir dengan pahatan ganda digunakan untuk mengerjakan benda kerja dimana dibutuhkan pembuangan bahan yang relatif banyak, karena kecepatan pembuangan bahan dengan pahatan ini lebih besar dari pada pahatan tunggal, dengan akibat permukaan yang dihasilkan lebih kasar dari pada bila dikerjakan menggunakan kikir pahatan tunggal. 3. Pahatan parut (rasp). Kikir dengan pahatan parut digunakan untuk mengerjakan benda kerja dari bahan kayu, plastik atau logam lunak dengan volume pembuangan bahan yang relatif banyak. 4. Pahatan kurva (curved tooth). Kikir dengan pahatan curva digunakan untuk mengerjakan benda kerja dari bahan lembaran baja. Kikir dengan pahatan yang berbeda dapat dilihat pada gambar di bawah
Gambar 2. 6 Kikir dengan pahatan yang berbeda
22 / 49
Berdasarkan bentuk penampangnya kikir dibedakan menjadi delapan, yaitu:
Gambar 2. 7 Macam-macam bentuk penampang kikir 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Kikir dengan bentuk penampang rata (flat) Kikir dengan bentuk penampang tiang (pillar) Kikir dengan bentuk penampang segi empat (square) Kikir dengan bentuk penampang segi tiga (3 square) Kikir dengan bentuk penampang pisau (knife) Kikir dengan bentuk penampang setengah bulat (half round) Kikir dengan bentuk penampang bersilang (crossing) Kikir dengan bentuk penampang bulat (round)
} Sikap mengikir
Gambar 2. 8 Sikap mengikir } Cara memegang dan penekanan tangan pada kikir
Gambar 2. 9 Cara memegang (a) kikir besar (b) kikir kecil
23 / 49
Gambar 2. 10 Ilustrasi tekanan tangan pada kikir } Arah penyayatan untuk permukaan rata ~ Penyayatan lurus satu arah. Penyayatan dengan cara ini lazim dilaksanakan pada awal pengikiran atau dilaksanakan pada bidang yang sempit.
Gambar 2. 11 Pengikiran satu arah ~ Penyayatan lurus dua arah. Penyayatan dengan cara ini lazim dilaksanakan pada akhir pengikiran (finishing) atau dilaksanakan pada bidang yang luas.
Gambar 2. 12 Pengikiran dua arah (silang)
24 / 49
} Arah penyayatan untuk permukaan lengkung ~ Penyayatan chamfer
Gambar 2. 13 Mengikir chamfer ~ Penyayatan radius
Gambar 2. 14 Mengikir radius } Membersihkan kikir Supaya benda kerja tidak rusak atau cacat pada waktu dikikir usahakan agar kikir selalu dibersihkan/ disikat dengan sikat baja/ brass (kuningan) untuk membersihkan dan menghilangkan beram-beram yang melekat disela-sela alur pahatan kikir. Beramberam ini akan meyayat benda kerja, sehingga meninggalkan goresan-goresan pada hasil pengikiran. Bila beram-beram tersebut tidak hilang dengan cara disikat, maka congkellah dengan pelat tembaga atau kawat baja yang runcing.
Gambar 2. 15 Membersihkan kikir } Cara menyimpan kikir Supaya kikir tidak bersinggungan satu dengan lainnya, maka kikir tersebut harus disimpan sedemikian rupa (agar tidak bersinggungan).
Gambar 2. 16 Tempat menyimpan kikir 25 / 49
2.2.4.
Penggores Penggores (scriber) dibuat dari baja perkakas (tool steel). Penggores adalah suatu alat untuk membuat garis-garis gambar pada permukaan benda kerja untuk membantu proses pengerjaan berikutnya. Bagian badan penggores diberi gerigi (dikartel) agar tidak licin pada waktu digunakan. Kedua ujung penggores dikeraskan dan dibuat lancip dengan sudut antara 15° s.d 30°.
Gambar 2. 17 Penggores } Cara menggunakan penggores ~ Memegang penggores Penggores dipegang dengan tangan kanan dan dihimpit dengan ibu jari, telunjuk dan jari tengah. Memegang penggores tidak ada bedanya seperti kita memegang pensil pada waktu menulis atau menggambar. Tangan kiri dipergunakan untuk memegang dan menekan mistar.
Gambar 2. 18 Menggores dengan penggores. ~ Posisi penggores Condongkan penggores tersebut seperti posisi yang terlihat pada gambar 2.18. ~ Menarik garis Pembuatan garis pada permukaan benda kerja dengan bantuan mistar ataupun mal harus memperhatikan beberapa hal, yaitu: 1. Ujung penggores harus berimpit dengan mistar ataupun mal 2. Kemiringan penggores kearah gerakan penggoresan 3. Penggoresan hanya dilakukan satu kali (untuk menjamin kepastian) 4. Penekanan penggores terhadap penggaris atau mal jangan berlebihan 2.2.5.
Penitik Penitik (centre punch) dibuat dari baja perkakas (tool steel). Penitik adalah suatu alat untuk membuat tanda (berupa titik) pada permukaan benda kerja untuk membantu proses pengerjaan berikutnya. Bagian badan penitik diberi gerigi (dikartel) agar tidak licin pada
26 / 49
waktu digunakan. Ujung penitik dikeraskan dan dibuat lancip dengan sudut 60° (digunakan untuk penandaan penggoresan berikutnya) dengan sudut 90° (digunakan untuk penetapan pusat lubang penggurdian)
Gambar 2. 19 Penitik Cara menggunakan penitik 1. Pegang penitik dengan tangan kiri dan dihimpit ibu jari dengan empat jari lainnya, sementara tangan kanan memegang palu 2. Tempatkan ujung penitik pada titik dipermukaan benda kerja yang diinginkan dengan posisi sedikit miring (agar dapat dilihat)
Gambar 2. 20 Menitik 3.
2.2.6.
Tegakkan penitik hingga tegak lurus permukaan benda kerja, kemudian pukul dengan palu di bagian atas dari penitik.
Jangka penggores Jangka penggores (divider) dibuat dari baja perkakas (tool steel). Jangka penggores adalah suatu alat untuk membuat garis-garis gambar (lingkaran atau busur) pada permukaan benda kerja untuk membantu pengerjaan berikutnya.
Gambar 2. 21 Jangka penggores
27 / 49
Cara menggunakan jangka penggores 1 Menggunakan jangka penggores untuk membuat lingkaran
Gambar 2. 22 Membuat radius 2
Menggunakan jangka penggores untuk membuat garis sejajar terhadap suatu sisi permukaan
Gambar 2. 23 Membuat garis sejajar 2.2.7.
Gergaji tangan Gergaji tangan digunakan untuk memotong benda kerja
Gambar 2. 24 Bagian-bagian utama gergaji tangan } Berdasarkan letak giginya daun gergaji dibedakan menjadi dua yaitu: 1. Gigi yang dibuat hanya pada satu sisi Daun gergaji ini digunakan untuk memotong benda kerja yang lebar (melebihi lebar daun gergaji).
28 / 49
2. Gigi yang dibuat pada kedua sisi Daun gergaji ini digunakan untuk memotong benda kerja yang lebarnya kurang dari lebar daun gergaji. } Berdasarkan bagian yang dikeraskan, daun gergaji dibedakan menjadi dua yaitu: 1. Daun gergaji fleksibel (flexible back blade) Daun gergaji ini hanya bagian giginya yang dikeraskan, digunakan untuk memotong benda kerja yang lunak 2. Daun gergaji keras (all hard blade) Daun gergaji ini dikeraskan seluruh bagian, digunakan untuk memotong benda kerja yang keras. } Berdasarkan konfigurasi giginya daun gergaji dibedakan menjadi tiga yaitu: 1. Konfigurasi undulated Daun gergaji ini digunakan untuk memotong benda kerja yang lebar 2. Konfigurasi raker Daun gergaji ini digunakan untuk memotong benda kerja yang relatif tidak lebar 3. Konfigurasi alternate Daun gergaji ini digunakan untuk memotong benda kerja yang lebarnya kurang dari lebar daun gergaji.
Gambar 2. 25 Konfigurasi (1) Undulated (2) Raker (3) Alternate } Pemasangan daun gergaji pada rangka
Gambar 2. 26 Posisi daun gergaji
29 / 49
} Contoh cara menggunakan gergaji tangan
Gambar 2. 27 Sikap memotong benda kerja dengan gergaji tangan } Pertimbangan dalam pemilihan daun gergaji adalah: ~ Bahan benda kerja yang akan dipotong 9 Mild steel, Bronze, Brass, dan cast iron dipotong menggunakan daun gergaji dengan kerapatan 14 gigi/ inci 9 Baja karbon dan HSS dipotong menggunakan daun gergaji dengan kerapatan 18 gigi/ inci 9 Baja profil, Brass tubing, copper tubing, dan iron pipe dipotong menggunakan daun gergaji dengan kerapatan 24 gigi/ inci ~ Lebar benda kerja (ukuran arah gerakan pemotongan) 9 Pipa tipis dan pelat tipis dipotong menggunakan daun gergaji dengan kerapatan 32 gigi/ inci
Gambar 2. 28 Penggunaan daun gergaji yang salah
Gambar 2. 29 Penggunaan daun gergaji yang benar 2.2.8.
Reamer Reamer adalah alat potong yang berfungsi untuk memperhalus permukaan suatu lubang dengan ukuran diameter lubang sangat presisi (biasanya untuk keperluan suaian). Berdasarkan penggunaannya dibedakan menjadi dua, yaitu:
30 / 49
1. Reamer tangan Reamer tangan ditandai dengan bentuk penampang segi empat pada ujung tangkainya, bentuk tersebut (segi empat) berfungsi untuk tempat reamer holder 2. Reamer mesin Reamer mesin dengan bentuk tanpa penampang segi empat pada ujung tangkainya (dari ujung hingga mata reamer berbentuk silindris) Berdasarkan bentuk mata potongnya dibedakan menjadi dua, yaitu: 1. Reamer lurus Reamer lurus memiliki ukuran diameter yang sama dari ujung hingga pangkal mata potongnya 2. Reamer tirus Reamer tirus memiliki ukuran diameter yang tidak sama antara ujung dengan pangkal mata potongnya (bagian pangkal lebih besar dari pada bagian ujung)
Gambar 2. 30 Reamer tangan tirus dan reamer lurus Berdasarkan bentuk alur mata potongnya dibedakan menjadi dua, yaitu: 1. Reamer lurus Reamer lurus memiliki alur mata potong yang lurus 2. Reamer spiral Reamer spiral memiliki alur mata potong membentuk spiral dengan lead yang sangat besar
Gambar 2. 31 Reamer lurus dan reamer spiral Berdasarkan jenis bentuk mata potongnya dibedakan menjadi dua, yaitu: 1. Reamer dengan mata potong tetap Reamer jenis ini mata potongnya tidak dapat diganti 2. Reamer dengan mata potong tidak tetap Reamer jenis ini mata potongnya dapat diganti, dan ukuran (diameter) reamer dapat diubah-ubah
31 / 49
Gambar 2. 32 Reamer dengan mata potong yang dapat diatur Tabel 2. 1 Pengurangan diameter
2.2.9.
Tap dan Sney Tap adalah alat potong yang berfungsi untuk membuat ulir dalam pada suatu lubang berpenampang silindris.
Gambar 2. 33 Satu set tap dan ulir dalam
Gambar 2. 34 Pemegang tap
32 / 49
Sney adalah alat potong yang berfungsi untuk membuat ulir luar pada suatu batang silindris.
Gambar 2. 35 Sney
Gambar 2. 36 Pembuatan ulir dalam menggunakan sney 2.2.10. Ulir Berdasarkan bentuknya ulir dibedakan menjadi tiga, yaitu: 1. Ulir segi tiga 2. Ulir trapesium 3. Ulir segi empat Ada dua standar ulir, yakni: 1. Ulir standar Metric 2. Ulir standar Unified
Gambar 2. 37 Standar ulir
33 / 49
Tabel 2. 2 Ulir metrik & mata gurdi
Tabel 2. 3 Ulir unified & mata gurdi
34 / 49
BAB 3. KERJA PELAT
3.1. Pendahuluan Kerja pelat adalah proses pembuatan benda kerja yang menggunakan pelat baja sebagai bahannya. Proses pembuatan produk dari pelat ini biasanya melalui tahap-tahap, sebagai berikut: 1. Menghitung kebutuhan pelat yang akan digunakan 2. Mengukur 3. Memberi tanda (menggores/menitik) pada bagian yang diperlukan 4. Memotong 5. Membengkokkan (bending) 6. Menyambung 7. Melapisi (cat/electro plating) 3.2. Peralatan kerja pelat dan penggunaanya 3.2.1. Mistar ukur & Busur baja Mistar ukur digunakan untuk mengukur dan juga untuk pengarah penggores membuat tanda (yang berupa garis) pada pelat yang akan dikerjakan lebih lanjut. Alat yang sering digunakan untuk mengukur pada pekerjaan pelat antara lain:
Gambar 3. 1 (a) Mistar dengan pengarah (b) Mistar siku (c) Busur baja 3.2.2.
Penggores & Jangka penggores Penggores/jangka penggores adalah suatu alat untuk membuat tanda (berupa garis) pada permukaan pelat untuk membantu proses pengerjaan berikutnya.
Gambar 3. 2 Penggores & Jangka penggores
35 / 49
3.2.3.
Penitik Penitik adalah suatu alat untuk membuat tanda (berupa titik) pada permukaan pelat untuk membantu proses pengerjaan berikutnya.
Gambar 3. 3 Penitik 3.2.4.
Pemotong 1. Mesin potong dengan penggerak hidrolik Mesin potong ini digunakan untuk memotong pelat dengan ketebalan 1 s.d 7 mm dengan hasil potongan lurus sepanjang pelat (tidak lazim digunakan untuk memotong sebagian dari panjang pelat)
Gambar 3. 4 Mesin potong dengan penggerak hidrolik 2. Mesin gergaji pita Mesin ini untuk memotong pelat (aluminium, tembaga, kuningan, plastik) dengan hasil potongan lurus.atau melingkar
Gambar 3. 5 Mesin gergaji pita
36 / 49
3. Mesin potong manual ~ Mesin potong meja Mesin potong ini digunakan untuk memotong pelat dengan ketebalan 1 s.d 3 mm dengan hasil potongan lurus sepanjang pelat (tidak lazim digunakan untuk memotong sebagian dari panjang pelat).
Gambar 3. 6 Mesin potong meja ~ Mesin potong tuas Mesin potong ini digunakan untuk memotong pelat dengan ketebalan 1 s.d 3 mm dengan hasil potongan lurus dan atau tidak lurus.
Gambar 3. 7 Mesin potong tuas ~ Mesin pemotong lingkaran Mesin ini khusus untuk memotong pelat menjadi bentuk lingkaran.
Gambar 3. 8 Mesin gunting lingkaran
37 / 49
4. Gunting Alat ini untuk memotong pelat dengan hasil potongan lurus atau melingkar, potonganpotongan yang pendek dari pelat dengan ketebalan hingga 1 mm cocok menggunakan alat ini.
Gambar 3. 9 Gunting tangan 3.2.5.
Pembengkok 1. Mesin pembengkok hidrolik Mesin ini diperlengkapi dengan bermacam-macam ukuran die dan punch sehingga mampu untuk membengkokkan pelat dengan berbagai variasi ukuran sudut bengkokan.
Gambar 3. 10 Mesin pembengkok
Gambar 3. 11 Contoh pembengkokan
38 / 49
2. Mesin pembengkok manual Mesin ini digunakan untuk membengkokkan pelat dengan hasil bengkokan mengikuti kelurusan mistar tekuk dan balok pembengkoknya (removable upper and lower jaws).Agar dapat membengkokkan berbagai ketebalan pelat, balok pembengkoknya harus dapat diatur seperti gambar 3.13.
Gambar 3. 12 Mesin pembengkok meja
Gambar 3. 13 Pengaturan balok pembengkok
Gambar 3. 14 Mistar tekuk Mistar tekuk dapat diganti sesuai radius penekukan yang dikehendaki (normal, bulat, tumpul atau tajam)
39 / 49
3. Mesin rol Mesin rol adalah mesin yang berfungsi untuk menekuk lembaran pelat hingga menjadi berbentuk silindris/ tabung.
Gambar 3. 15 Mesin rol 4. Mesin penekuk bentuk-bentuk khusus
Gambar 3. 16 Rol pembuat alur radius 5. Tang penekuk
Gambar 3. 17 Tang penekuk 3.3. Sambungan Sambungan pada pekerjaan pelat adalah ikatan antara bagian-bagian pelat sehingga membentuk suatu alat/benda yang mempunyai fungsi tertentu sesuai yang direncanakan. Berbagai jenis sambungan pelat antara lain: 3.3.1.
Pelipatan Cara yang banyak dilakukan untuk menyambung pelat tipis ialah pelipatan. Jenis pelipatan antara lain:
40 / 49
} Clip
} Clip S
} Standing seam
} Hummer lock seam
} Hummer lock pipe seam
41 / 49
} Pittsburg seam
} Snap lock pittsburg seam
3.3.2.
Perekatan (pengeleman) Perekatan adalah pengikatan/penyambungan dua permukaan pelat/pipa dengan cara menambahkan perekat pada kedua permukaan kontak yang akan disambung. Pada dasarnya hanya sambungan-sambungan yang mendapat beban geser yang cocok menggunakan perekat.
Gambar 3. 18 Perekatan pada lembaran pelat Permukaan-permukaan yang akan direkatkan tidak perlu dibuat kasar, tetapi harus bersih dan bebas dari minyak.
Gambar 3. 19 Perekatan pada sambungan pipa
42 / 49
3.3.3.
Pematerian (solder) Menyolder adalah menyambung dua logam (dari bahan yang sama maupun tidak) dengan suatu logam penyambung (solder) dengan titik cair lebih rendah dari pada logam yang disambung. Berdasarkan temperatur kerjanya solder dibedakan menjadi dua yaitu: } Solder lunak (di bawah 450°C) Menyolder lunak dapat dilakukan pada semua jenis logam (karena temperatur kerjanya rendah), dengan bahan solder paduan timah hitam (Pb) dengan timah putih (Sn), pada temperatur kerja antara 183°C hingga 270°C (tergantung komposisi paduannya lihat tabel 3.1)
Gambar 3. 20 Peralatan pemanas solder lunak Tabel 3. 1 Solder timah hitam, timah putih
Celah soldernya tidak boleh lebih besar dari 0,15 mm. Keuntungan penyolderan lunak ialah, bahwa dengan alat sederhana dan pada temperatur yang rendah dapat diperoleh sambungan yang kuat dan rapat, yang tidak perlu dibuat dari logam yang sama. } Solder keras (di atas 450°C) Menyolder keras dapat dilakukan pada beberapa jenis logam (karena temperatur kerjanya tinggi), dengan bahan solder paduan tembaga (Cu) dengan zinc (Zn), pada temperatur kerja antara 620°C hingga 1090°C (tergantung komposisi paduannya lihat tabel 3.2)
Gambar 3. 21 Peralatan pemanas solder keras
43 / 49
Tabel 3. 2 Solder brass
Celah solder yang disarankan adalah 0,05 sampai 0,10 mm. Agar solder dapat melekat pada logam yang disambung harus ditambahkan borax. Kelebihan solder keras dibanding solder lunak adalah sambungannya lebih kuat. 3.3.4.
Pengelasan Materi pengelasan akan dibahas pada Bab 4 Pemesinan dan pengelasan
3.3.5.
Pengelingan Sambungan menggunakan paku keling hanya cocok untuk menahan tegangan geser. Dua buah pelat disusun sejajar sedemikian rupa menurut perhitungan kekuatan dan dibuat lubang (bersama-sama atau satu persatu), menurut standar paku keling yang akan digunakan, kemudian paku keling dimasukkan pada masing-masing lubang untuk diikatkan.
Gambar 3. 22 Sambungan paku keling Jenis paku keling diantaranya adalah: } Paku keling pejal Paku keling pejal dilengkapi dengan kepala lantak (berbentuk setengah bulat atau rata), dan batang paku keling yang sebagian dari padanya dipersiapkan untuk dibuat sebagai kepala tutup.
Gambar 3. 23 Paku keling pejal Paku keling ini tersedia dari bahan baja, tembaga dan aluminium, untuk diameter lebih kecil dari 8 mm dapat dilakukan pengelingan dingin, untuk paku keling baja lebih besar dari 8 mm harus dilakukan pemanasan hingga memijar pada paku keling, agar kepala tutup dapat dibuat.
44 / 49
} Paku keling berlubang Paku keling berlubang sering dijumpai terbuat dari bahan non fero, dengan ukuran kecil (∅ < 7 mm). Paku keling berlubang antara lain: ~ Drive pin rivet
Gambar 3. 24 Drive pin rivet ~ Blind rivet
Gambar 3. 25 Blind rivet 3.3.6.
Pengikatan dengan menggunakan baut Pengikatan menggunakan baut dilakukan bila sambungan tersebut diharapkan dapat dibongkar-pasang (sambungan tidak permanen). Baut yang digunakan mempunyai bentuk ulir khusus dimana tidak diperlukan mur (ulir dalam), dalam hal ini ketebalan pelat berfungsi sekaligus sebagai ulir. Beberapa baut tersebut antara lain:
Gambar 3. 26 Contoh baut
45 / 49
3.3.7.
Teori pembengkokan (bending)
Gambar 3. 27 Pelat yang dibengkokkan Beberapa istilah pada proses pembengkokan antara lain: 1. Jari-jari pembengkokan (bend radius) adalah jari jari lingkaran yang menyinggung permukaan bagian dalam benda kerja. 2. Garis pembengkokan (bend lines) berada pada ujung permukaan dalam yang dibentuk oleh jari-jari pembengkokan. 3. Pada garis pembengkokan jari-jari pembengkokan tegak lurus terhadap permukaan bagian dalam benda kerja. 4. Axis pembengkokan (bend axis) berada di tengah-tengah jari jari pembengkokan.
46 / 49
Gambar 3. 28 Arah tegangan yang terjadi
Gambar 3. 29 Perubahan bentuk yang terjadi
47 / 49
B = L1 + A + L2 2πN A = (R + C ) atau A = (R + C ) 0,01745 N 360 Dimana C adalah faktor yang dipengaruhi oleh ketebalan pelat (T) & Jari-jari pembengkokan (R) Dari percobaan hubungan tersebut adalah: R<2T
C= 0,33 T
A =(R + 0,33 T) 0,01745 N
R = 2.T s.d 4 T C= 0,4 T
A =(R + 0,4 T) 0,01745 N
R>4T
A =(R + 0,5 T) 0,01745 N
C= 0,5 T
48 / 49
Untuk kasus sudut pembengkokan 90° A = (R + C )
π 2πN 2π 90 = (R + C ) = (R + C ) = (R + C )1,5708 360 360 2
R<2T
C= 0,33 T
A =(R + 0,33 T) 1,5708
R = 2.T s.d 4 T C= 0,4 T
A =(R + 0,4 T) 1,5708
R>4T
A =(R + 0,5 T) 1,5708
C= 0,5 T
Contoh kasus gambar a
Contoh kasus gambar b
T = 0,8 mm
R1 = 4,5 mm
T = 1,5 mm
R1 = 2,3 mm
L1 = 25 mm L2 = 50 mm
N1 = 90° R2 = 2,3 mm
L1 = 25 mm L2 = 50 mm
N1 = 90° R2 = 6,5 mm
L3 = 30 mm
N2 = 45°
L3 = 30 mm
N2 = 40°
A1 = (4,5 + 0,5 x 0,8) 1,5708 = (4,5 + 0,4) 1,5708 = 7,7 mm
A1 = (2,3 + 0,33 x 1,5) 1,5708 = (2,3 + 0,495) 1,5708 = 4,4 mm
A2 = (2,3 + 0,4 x 0,8) 0,01745 N = (2,3 + 0,32) 0,785 = 2,1 mm
A2 = (6,5 + 0,5 x 1,5) 0,01745 N = (6,5 + 0,75) 0,698 = 5,1 mm
B = L1 + A1 + L2 + A2 + L3 = 25 + 7,7 + 50 + 2,1 + 30 = 114,8 mm
B = L1 + A1 + L2 + A2 + L3 = 25 + 4,4 + 50 + 5,1 + 30 = 114,5 mm
49 / 49
