PENGANTAR MATERIAL TEKNIK ALAT OTOMOTIF BERBAHAN DASAR LOGAM VELG KENDARAAN BERMOTOR
YANTINE ARSITA BR PANJAITAN TEKNIK INDUSTRI 1206262462
UNIVERSITAS INDONESIA DEPOK – 2012
BAB I PENDAHULUAN
VELG KENDARAAN BERMOTOR
A. Latar Belakang
Logam adalah salah satu material yang banyak sekali digunakan di dalam kehidupan sehari-hari. Logam dapat digunakan di bidang industri, pertanian, kedokteran, dan lain-lain. Salah satu penggunaan logam yang paling mendominasi adalah penggunaan logam untuk pembuatan part otomotif. Data dari Badan Pusat Statistik menunjukkan bahwa telah terjadi kenaikan penggunaan kendaraan bermotor di Indonesia, dimana pada tahun 2010 telah mencapai 76.907.127 kendaraan bermotor yang beroperasi di Indonesia. Seiring meningkatnya penggunaan kendaraan bermotor, khususnya di Indonesia, maka meningkat pula penggunaan logam di industri otomotif. Logam
yang
sering
digunakan
dalam industri otomotif yaitu aluminium. Komponen otomotif yang terbuat dari paduan aluminium, antara lain velg, piston, blok mesin, kepala silinder, katup dan sebagainya. Salah satu part otomotif yang terbuat dari logam yang akan dibahas disini yaitu Velg. Velg adalah lingkaran luar desain logam yang tepi bagian dalam pada ban sudah terpasang pada kendaraan, seperti mobil. Velg merupakan salah satu dari spare part dari kendaraan bermotor yang sangat vital dan sering sekali dilakukan
pergantian setiap kali terjadi kerusakan. Masalah yang dihadapi yaitu untuk kendaraan bermotor tua seperti motor klasik, sangat sulit untuk mencari spare part yang asli
karena pabrik dari kendaraan bermotor itu sudah tidak memproduksinya lagi. Oleh karena itu dibutuhkan proses daur ulang.
B. Rumusan Masalah
1. Apa material penyusun Velg? 2. Bagaimana proses pembentukan Velg? 3. Apa kegunaan dari Velg? 4. Bagaimana sifat mekanis dari Velg tersebut? 5. Bagaimana proses daur ulang Velg ketika sudah tidak digunakan atau rusak?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui material penyusun Velg 2. Untuk mengetahui proses pembentukan Velg 3. Untuk mengetahui kegunaan dari Velg 4. Untuk mengetahui sifat mekanis dari Velg 5. Untuk mengetahui proses daur ulang Velg ketika sudah tidak digunakan atau rusak
BAB II PEMBAHASAN
1. Material Penyusun Velg
Material penyusun Velg dapat bermacam-macam, diantaranya aluminium, billet steel, forged alloy, atau magnesium. Aluminium adalah logam yang memiliki sifat ringan, tahan terhadap korosi, memiliki daya hantar listrik yang baik, dan bisa didaur ulang. Aluminium murni tanpa ada tambahan dari logam paduan sangat lunak untuk penggunaan yang lunak, sehingga seringkali dipadukan dengan logam lain. Salah satu paduan logam aluminium yaitu dengan silikon. Paduan aluminium dengan silikon inilah material penyusun Velg pada umumnya. Paduan aluminium dengan silikon hingga 15 % akan memberikan kekerasan dan kekuatan tensil yang cukup besar, hingga mencapai 525 MPa pada aluminium paduan yang dihasilkan dengan perlakuan panas. Jika konsentrasi silikon lebih tinggi dari 15 %, tingkat kerapuhan logam akan meningkat secara drastis akibat terbentuknya kristal granula silika. Paduan ini memiliki daya tahan terhadap korosi, abrasi dan koefisien pemuaian yang rendah, dan juga mempunyai kekuatan yang tinggi.
2. Proses Pembentukan Velg
Proses pembentukan Velg terdiri atas beberapa tahap, yaitu : a. Casting (Pengecoran)
Casting (Pengecoran) adalah proses penuangan material (dapat berupa logam atau plastik) dalam keadaan cair atau leleh ke dalam cetakan sesuai dengan bentuk dan ukurang yang diinginkan. Proses casting (pengecoran) ini adalah tahap yang penting di dalam perusahaan karena seperti yang kita ketahui, langkah awal dari semua proses produksi adalah pengecoran. -
Melting (Peleburan) Untuk proses peleburan ini dapat menggunakan tanur krus besi cor, tanur krus, dan tanur nyala api. Logam yang dimasukan pada dapur terdiri dari sekrap (remelt) dan aluminium ingot. Aluminium paduan tuang bentuk ingot didapatkan dari peleburan primer dan sekunder serta pemurnian. Sekrap dari bermacam- macam logam tidak dapat dicampurkan bersama ingot dan tuang ulang apabila standar ditentukan. Sebelum dilakukan peleburan di dalam tungku sebaiknya logam dipotong menjadi kecil-kecil. Hal ini bertujuan untuk menghemat waktu peleburan dan mengurangi kehilangan komposisi karena oksidasi. Setelah material mencair, fluks dimasukkan kedalam coran, yang bertujuan untuk mengurangi oksidasi dan absorbs gas serta dapat bertujuan untuk mengangkat kotoran-kotoran yang menempel pada aluminium. Selama pencairan, permukaan harus ditutup fluks dan cairan diaduk pada jangka waktu tertentu untuk mencegah segresi. Kemudian kotoran yang muncul diambil dan dibuang. Setelah pada suhu kurang lebih 725oC aluminium di tuang ke dalam cetakan. Adapun untuk remelting, material hasil peleburan di atas dilebur kembali. Tungku pencairan alumunium untuk velg ada dua macam : 1. Tungku peleburan Tungku peleburan ini terbuat dari tanah liat yang di bakar yang sering disebut dengan kuali. Di tungku ini, bahan baku alumunium alloy di cairkan dan mendapat beberapa perlakuan antara lain a. Pemanasan alumunium alloy diawali dengan penataan alumunium alloy di sekeliling tungku peleburan. Setelah berubah warna menjadi Orange silver, maka alumunium alloy di masukkan ke tungku. b. Dilakukan penekanan dengan menggunakan stick untuk lebih memudahkan nyala api memanas sehingga memudahkan proses pencairan c. Setelah mencair maka dilakukan pemberian serbuk Flux, yang berfungsi untuk memisahkan antara kotoran dengan cairan alumunium yang terbentuk
d. Kotoran yang terbentuk dipisahkan menggunakan saringan manual dengan cara diangkat dari kuali sehingga didapatkan cairan alumunium yang cukup bersih e. Langkah terakhir adalah memindahkan cairan alumunium tersebut ke tungku selanjutnya yaitu tungku untuk penuangan cairan 2. Tungku Penuangan Cairan Tungku ini terbuat dari besi baja atau besi cor. Cairan aluminium dari tungku peleburan dituangkan ke tungku ini untuk kemudian dituangkan lagi ke cetakan. Perlakuan yang diberikan pada proses ini selanjunya adalah pemberian flux untuk menbersihkan kotoran yang masih ada pada pencairan awal dan memisahkan aluminium yang tidak dapat mencair dengan suhu kompor yang ada. -
Proses Penuangan Cairan 1. Cetakan yang terdiri dari empat bagian yang ditangkupkan, dengan pusat penangkupan adalah cetakan bagian bawah, kemudian dua cetakan samping juga ditangkupkan maka terbentuklah kup. Untuk yang terakhir adalah penangkupan cetakan bagian atas selaku drag. Dari cetakan yang telah ditangkupkan terdapat 3 lubang pemasukan yang memiliki fungsi untuk memasukkan cairan alumunium kedalam cetakan. Sebagai pemasukan utama berada di samping-samping cetakan dan sebagai pemasukan akhir berada di drag cetakan atas sekaligus sebagai pusat utama poros dari velg 2. Kemudian cairan dari tungku penuangan cairan diambil dengan menggunakan canting manual dan dilakukan penuangan cairan ke dalam cetakan.Urutan penuangan cairan, didahului dari lubang pemasukan samping, setelah beberapa detik kemudian dilakukan penuangan dari lubang tengah. Proses ini memakan waktu sekitar 9 menit 3. Selanjunya cairan yang berada dicetakan ditahan sekitar 15 detik, kemudian dibukahannya memberikan rongga udara pada coran. Coran yang masih di dalam cetakan didinginkan selama sekitar 3,5-4 menit untuk menberi kesempatan penyusutan dari velg yang awalnya memiliki suhu cair untuk kemudian menjadi padat.dan untuk menguatkan jalinan kristal-kristal alumunium agar sewaktu dilepas dari cetakan tidak mengalami difleksi
4. Setelah rentang waktu 3,5 sampai 4 menit maka coran velg alumunium diangkat dari cetakan dengan menggunakan sistem mekanik dan hidrolik. Kemudian pemanasan dengan menggunakan brender pada coran diberikan sekitar 30 detik untuk menpermudah memisahkan hasil coran dengan cetakan atas 5. Berikutnya menbawa hasil coran ke bagian control pada unit pengecoran untuk diperiksa, dengan kulaifikasi cacat cor yang sering terjadi yaitu kesentrisan velg tidak sempurna, permukaan velg kasar, dan difleksi. 6. Setelah hasil cor sesuai dengan batas mnimal kualitas pengecoran maka hasil coran ditata di bagian sendiri untuk menurunkan suhunya karena velg yang baru di lepas dari cetakan tersebut masih memiliki temperaur yang cukup tinggi b. Machining Proses machining menggunakan 2 jenis mesin yaitu CNC bubut dan CNC boring -
CNC bubut Proses pemotongan dan pembubutan dilakukan dengan mesin ini. Pemotongan ini merupakan pemotongan sisa lubang pemasukan dan penggerindaan terhadap hasil rembesan cairan sewaktu dicetak. Tahapan pembubutan yaitu : 1. Pembubutan 15˚ 2. Pembubutan profil diameter tengah poros 3. Pembubutan profil ban 4. Pengerjaan lubang leher atau rumah leher 5. Pembubutan tromol dan tempat cakram 6. Pembubutan profil 3˚
-
CNC boring Untuk melakukan pengefresan Velg dan pengeboran digunakan CNC boring. Dimana untuk menbersihkan sisa bagian lubang pembuangan, pembuatan lubang baut pada cakram tidak dapat menggunakan mesin bubut, maka digunakan mesin freis unutk kesempurnaan hasil, kemudahan dan ketelitian yang diharapkan.
c. Finishing Di
dalam
proses
finishing
ini dilakukan
pengecatan
sesuai
dengan
keinginan
pasar
pelapisan
agar warna lebih
tahan
dan tahan karat.
lama
Finishing ini
bertujuan
warna dan
untuk
meningkatkan nilai
dan
performance dari velg itu sendiri.
3. Kegunaan Velg
kualitas
Velg adalah lingkaran luar desain logam yang tepi bagian dalam dari ban sudah terpasang pada kendaraan seperti mobil. Kegunaan dari velg ini yaitu sebagai tempat menembelnya ban pada ujung luar dan jari-jari roda agar ban dapat menggesek ketika berputar. Lebih baik jika menggunakan velg standar karena velg standar memiliki diameter yang telah disesuaikan dengan ban yang akan digunakan sehingga pada saat mobil berjalan, kecepatan yang tercatat di dalam speedometer memanglah kecepatan yang akurat dengan kenyataan.
4. Sifat Mekanis dari Velg
Sifat mekanis dari suatu part otomotif ditentukan oleh material penyusunnya. Dalam hal ini, Velg disusun oleh aluminium alloy yaitu paduan antara aluminium dan silikon. Oleh karena itu sifat mekanis dari velg adalah sifat mekanis dari paduan aluminium dan silikon itu sendiri, yaitu : 1. Mempunyai kekuatan dan kekerasan tarik yang tinggi dalam kaitannya dengan densitas. Tingkat kekuatan tariknya sangat dipengaruhi oleh komposisi multi fasa mikrostrukturnya. 2. Memiliki ketahanan korosi dan aus yang baik 3. Koefisien pemuaian rendah 4. Memiliki ketangguhan yang baik
5. Daur Ulang Velg
Ketika sudah tidak digunakan lagi atau sudah rusak, velg dapat didaur ulang. Velg daur ulang diharapkan memiliki kualitas yang sama dengan velg original. Prinsip daur ulang velg ini mengikuti prinsip daur ulang dari material penyusunnya yaitu aluminium. Proses daur ulang aluminium tidak mengubah struktur aluminium itu, sehinggak aluminium itu dapat didaur ulang berkali-kali. Mendaur ulang aluminium hanya mengkonsumsi energi sebesar 5% dari yang digunakan untuk memproduksi aluminium dari bahan tambang. Proses daur ulang aluminium berawal dari kegiatan meleburkan sampah aluminium dengan menggunakan suhu tinggi. Aluminium lelehan itu kemudian dibentuk menjadi ingot/biblet/slab dan lain-lain sesuai dengan
kebutuhan produksi. Aluminium yang telah dibentuk tadi kemudian diproses lagi menjadi bentuk dasar yang diinginkan, dalam hal ini bentuk velg. Setelah itu kembali ke proses pembentukan velg dan velg pun siap untuk dipasarkan. Hal ini menghasilkan endapan yang akan diekstraksi ulang untuk mendapatkan aluminium. Hal ini akan menghasilkan endapan yang dapat digunakan sebagai bahan campuran aspal dan beton. Kekerasan dari velg daur ulang masih dibawah kekerasan velg original, oleh sebab itu dibutuhkan adanya heat treatment
BAB III PENUTUP
1. Simpulan
Velg adalah lingkaran luar desain logam yang tepi bagian dalam dari ban sudah terpasang pada kendaraan seperti mobil yang digunakan sebagai tempat menembelnya ban pada ujung luar dan jari-jari roda agar ban dapat menggesek ketika berputar. Kebanyakan velg dibuat dari paduan aluminium dengan silikon melalui tahapan casting, machining dan finishing. Velg tersebut memiliki sifat mekanis yaitu mempunyai kekuatan dan kekerasan tarik yang tinggi, memiliki ketahanan korosi dan aus yang baik, koefisien pemuaian rendah, dan memiliki ketangguhan yang baik. Velg tersebut dapat didaur ulang berdasarkan prinsip daur ulang aluminium, tetapi
kekerasannya dibawah velg original. Oleh sebab itu dibutuhkan adanya heat treatment. 2. Saran
Sebaiknya dalam pembuatan velg, digunakan velg daur ulang. Hal ini bertujuan untuk menghemat penggunaan aluminium. Meskipun kekerasan dari velg daur ulang masih dibawah velg original, tetapi masih dapat dilakukan heat treatment untuk mengatasinya.
Daftar Pustaka Aluminium. (2011, March 16). Retrieved from teknologikimiaindustri.wordpress.com: http://teknologikimiaindustri.wordpress.com/2011/03/16/aluminium/
Asep. (2012, September 13). Pengertian Velg. Retrieved from www.duniaban.com: http://www.duniaban.com/pengertian-velg/ Bogor, K. 1. (2009). Aluminium Murni dan Paduannya. Retrieved from www.scribd.com: http://www.scribd.com/doc/25300537/MakalahAluminium How aluminium is recycled. (n.d.). Retrieved from www.recycling-guide.org.uk: http://www.recycling-guide.org.uk/science-aluminium.html
Indonesia, B. P. (n.d.). Perkembangan Jumlah Kendaraan Bermotor Menurut Jenis tahun 1987-2010. Retrieved from www.bps.go.id:
http://www.bps.go.id/tab_sub/view.php? tabel=1&daftar=1&id_subyek=17¬ab=12 Manfaat dari Velg Standar . (n.d.). Retrieved from www.kiosban.com: http://www.kiosban.com/manfaat-dari-velg-standar/ Proses Pembuatan Velg Recing. (n.d.). Retrieved from www.scribd.com: http://www.scribd.com/doc/98736698/Proses-Pembuatan-Velg-Recing
Rahmawati, Z. S. (n.d.). Analisis Pengaruh-Tinjauan Literatur . Retrieved from www.lontar.ui.ac.id: https://www.google.co.id/search?q=http%3A%2F %2Fwww.lontar.ui.ac.id%2Ffile%3Ffile%3Ddigital%2F132994-T %252027820-Analisis%2520pengaruh-Tinjauan %2520literatur.pdf&oq=http%3A%2F%2Fwww.lontar.ui.ac.id%2Ffile %3Ffile%3Ddigital%2F132994-T%252027820-Analisis%2520 Thesis Bab 1. (2010). Retrieved from library.binus.ac.id: http://library.binus.ac.id/eColls/eThesis/Bab1/2010-1-00631-TISI%20Bab %201.pdf
GAMBAR http://www.gbshop.nl/content/informatie/technische-info/handige-informatie.htm http://library.binus.ac.id/eColls/eThesis/Bab1/2010-1-00631-TISI%20Bab%201.pdf
