Pembentukan Daftar Kata Kunci untuk Pengklasifikasian Opini pada ...
1. Pendahuluan Pembentukan Logam · 2. Klasifikasi Proses Pembentukan Logam Pengklasifikasian...
Transcript of 1. Pendahuluan Pembentukan Logam · 2. Klasifikasi Proses Pembentukan Logam Pengklasifikasian...
1. Pendahuluan Pembentukan LogamPembentukan logam adalah
proses untuk mengubah benda kerja (work piece) dengan cara memberikan gaya
luar sehingga terjadi deformasi plastis dan menjadi bentuk yang diinginkan.
Contoh: rolling, forging, extrusion, wire drawing, tube drawing, cupping dll.
Tujuan Utama Pembentukan Logam:mengubah bentuk benda kerja menjadi bentuk yang diinginkan, memperbaiki sifat benda
kerja dengan cara memperbaiki struktur mikro, kekuatan mekanik dll.
�Posisi Pembentukan Logam terhadap proses produksi lainnya:
1. Pengecoran (casting)
logam cair�tuang ke cetakan �isi ruang cetak �coran dan sisa coran (saluran masuk dll.)
2. Pembentukan (forming)
benda kerja (dipanaskan/tidak) �dibentuk dg gaya luar �terdeformasi plastik � produk
(tanpa geram, chipless)
3. Pemesinan (machining)
benda kerja � dimesin �produk dan geram(chips)
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
�Posisi Pembentukan Logam terhadap proses produksi lainnya (lanjt.):
4. Pengelasan (welding)
benda kerja + benda kerja +…. � dilas � sambungan las � produk
5. Perlakuan panas (heat treatment)
benda kerja (work piece) �heat treatment (quenching dll) �produk
(tidak terbentuk, bentuk tidak berubah)
6. Perlakuan permukaan (surface treatment)
benda kerja �perlakuan permukaan (carburizing, shot peening dll.) �
produk (tidak berubah bentuk).
Pembentukan Logam dikaji dalam tiga bidang:
1. Bidang teknologi proses : geometri, kondisi dan prosesnya.
2. Bidang mekanika : memperkirakan gaya, daya serta energi yang
pembentukan.
3. Bidang metalurgi: menyelidiki perubahan-perubahan sifat material akibat
proses pembentukan.
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
2. Klasifikasi Proses Pembentukan Logam
����Pengklasifikasian bertujuan untuk mempermudah analisa dan pengkajian
proses pembentukan logam pada berbagai aspek misalnya dalam segi
temperatur pengerjaan, gaya pembentukan, maupun tahapan produk serta
bentuk benda kerjanya.
���� Pengklasifikasian dapat berdasarkan:
1. Temperatur pengerjaannya (di atas atau di bawah suhu rekristalisasi)
2. Bentuk benda kerjanya
3. Tahapan produk
2.1 Klasifikasi berdasarkan Temperatur Pengerjaan
a. Proses pengerjaan panas (hot-working process)
Proses pengerjaan dengan temperatur benda kerja di atas suhu rekristalisasi (TR ≈ 0.4 ∼ 0.5 T cair). Tcair = suhu cair (Kelvin)
TR baja karbon=±537°C , TR aluminium=±250°C (Kelvin= °C +273)
b. Proses pengerjaan dingin (cold-working process)
Proses pengerjaan dengan temperatur benda kerja di bawah suhu rekristalisasi.
3. Tahapan produk
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
2.1.1 Proses Pengerjaan Panas(Hot-working process, HWP)
Karakteristik:- Perlu energi pembentukan < energi pada proses pengerjaan dingin. (logam melunak pada
suhu tinggi)
- Butuh peralatan tidak terlalu berat seperti pada proses pengerjaan dingin
- Pembentukan dengan deformasi plastik yang besar tanpa menimbulkan retak dan strain
hardening (pengerasan dengan regangan)
- Digunakan pada proses-proses pembentukan primer
misalnya slabs �plates, blooms �rails, billets �bars
- Memperhalus dan memperbaiki struktur butir logam akibat adanya pemanasan.
HWP
- Memperhalus dan memperbaiki struktur butir logam akibat adanya pemanasan.
- Dapat menghasilkan berbagai macam bentuk dengan mudah
Macam-macam HWP yang umum digunakan:1. Pengerolan panas (Hot Rolling)
Prinsipnya: melewatkan logam panas di antara roll
yang berputar berlawanan dengan lebar celah <
tebal logam
Syarat pokok:
1. Suhu permukaan = suhu inti (±1204°C untuk Carbon Steel)
2. Suhu berhentinya hot working ±38~93 °C di atas suhu rekristalisasi
upper roll
lower roll
logam panas
2-high nonreversing roll
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
4-high rolling
logam panas logam panas
Cluster rolling
2. Penempaan panas (Hot Forging)Pembentukan logam dengan menggunakan gaya tekan terlokalisir yang
Contoh lain rolling: HWP
Pembentukan logam dengan menggunakan gaya tekan terlokalisir yang
dihasilkan secara manual atau dengan mesin.
a.Drop Forging (penempaan jatuh)
�Logam panas dibentuk oleh sepasang cetakan
tertutup. Cetakan bawah berada di landasan
hammer (anvil) sedangkan cetakan atas sebagai
pemukul yang menempa benda kerja hingga
menjadi produk.
�mampu menghasilkan produk dengan toleransi
dimensi yang baik.
Contoh: connecting rod dll.
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
b. Upset Forging (Tempa Lantak)
�Proses ini membentuk logam dengan
menempa benda kerja ke arah
memanjang (arah longitudinal)
�untuk logam diameter hingga ±10 inch
F
Benda kerja
c. Roll Forging (Penempaan dengan Rol)F
HWP
�Proses ini digunakan untuk membentuk penampang logam batangan
menjadi lebih panjang atau berkurang diameter atau ketebalannya.
�contoh: tuas(pengungkit), gandar, leaf spring (pegas daun)
FF
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
d. Swaging (penempaan=sistem palu)
�logam panas ditempa sementara bagian yang lainnya ditahan.
�biasanya digunakan untuk mengurangi diameter tabung atau batang.
3. Pipe Welding (pengelasan pipa)
�proses pembentukan pipa dari skelp � rolling dan welding �pipa
HWP
�proses pembentukan pipa dari skelp � rolling dan welding �pipa
(a) Butt-Welded Pipe : untuk pipa diameter 1/8 ~ 3 inch (76mm)
(Pipa Terlas Tumpu)
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
(b) Lap-Welded Pipe (Pipa Terlas Tindih)� Untuk produk pipa berdiameter besar mulai 2 ~ 16 inch
4. Piercing (menusuk tembus)
�proses pembuatan tabung tebal tanpa sambungan.
HWP
�proses pembuatan tabung tebal tanpa sambungan.
�Dibuat dari billet silinder yang dibentuk di antara dua roll convex
(cembung) dan ditekan dengan mandrel.
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
5. Hot Drawing (penarikan panas)
�proses untuk membentuk bagian-bagian yang relatif tebal dengan
membentuk silinder. Seperti bentuk cupping berikut :
HWP
6. Extrusion (penekanan)
�logam didorong melalui suatu cetakan yang menentukan bentuk akhir
dari produk.
�logam yang biasa diekstrusi: timah, brass, bronze, tembaga, Al paduan,
Mg paduan (karena tegangan luluh dan suhu ekstrusi rendah).
�ekstrusi baja terbatas pada bentuk lingkaran terkecil berdiameter 5 inch
�memungkinkan produksi jumlah yang sedikit karena penyetelan bentuk
cetakan baru perlu beberapa menit saja.
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
Macam-macam ekstrusi:
HWP
Billet:bongkah
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
6. Hot Spinning (pemutaran panas)
�pembentukan logam yang berawal dari piringan datar yang diputar
kemudian ditekan secara terkontrol pada satu sisi sesuai bentuk
cetakannya(die) hingga dihasilkan produk yang diinginkan.
�beberapa proses digunakan untuk membuat bejana tekan, kepala
tangki dari suatu plat tebal.
HWP
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
2.1.2 Proses Pengerjaan Dingin
(Cold-working process, CWP)�Proses pembentukan logam yang dilakukan di daerah suhu di bawah
temperatur rekristalisasi (temperatur ruang atau tanpa pemanasan).
CWP
�Pada proses ini terjadi peristiwa pengerasan regangan (strain hardening)
dimana logam terdeformasi plastis sehingga logam menjadi makin kuat,
keras namun makin getas (brittle).
�Deformasi yang diijinkan terjadi adalah relatif kecil agar tidak terjadi retak
karena sifat getas logam akibat pengerasan regangan.karena sifat getas logam akibat pengerasan regangan.
Keuntungan �
�Kondisi permukaan produk lebih baik karena tidak ada kerak/sisik akibat
oksidasi saat pemanasan seperti pada proses pengerjaan panas.
�Naiknya kekerasan dan kekuatan logam.
�Tanpa pemanasan.
�Kontrol dimensi lebih baik.
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
Kekurangan ����
�Perlu gaya yang lebih besar daripada proses HWP untuk membuat
benda kerja mengalami deformasi plastis.
�Perlu peralatan yang lebih kuat.
�Sebelum proses, permukaan harus bersih dari terak.
�Benda kerja (work piece) makin getas akibat pengerasan regangan
(penanggulangan dengan annealing/perlakuan pemanasan)
�Adanya tegangan sisa (residual stress).
Macam-macam CWP yang umum digunakan:1. Cold Rolling (pengerolan dingin)
CWP
1. Cold Rolling (pengerolan dingin)�Prosesnya sama dengan hot rolling namun tanpa pemanasan dan hasilnya
lebih akurat ukuran dimensinya.
2. Cold Swaging (pemukulan dingin)
�Proses ini biasanya menggunakan
mesin swaging rotary
�Yang mana benda kerja dimasukkan
dalam cetakan lalu ditekan hingga keluar
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
3. Cold Forging (penempaan dingin)
CWP
Contoh mesin swaging
standar:
(Sumber: ASM Handbook : Bulk
Metal Forming)
3. Cold Forging (penempaan dingin)���� Biasanya digunakan untuk memproduksi baut, paku dan keling dll.
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
CWP4. Cold Extrusion (penekanan dingin)
���� Biasa disebut impact extrusion dengan produk antara lain poros danrotor untuk kompresor pendingin, baut dll.
5. Bending (pembengkokan)5. Bending (pembengkokan)���� proses pembengkokan logam yang biasa dikenakan pada plat,
lembaran menjadi saluran, drum tangki dll.���� beberapa bentuk dies untuk membentuk roll bead
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
6. Shearing (pemotongan geser)���� Suatu metode pemotongan logam untuk plat/lembaran tanpa ada
geram maupun pembakaran.
CWP
7. Tube Drawing (penarikan tabung)
���� Penarikan dingin dari seamless tube
(tabung tanpa sambungan ) agar didapat
pipa/tabung dengan permukaan lebih halus,
berdinding lebih tipis dan lebih akurat
dimensinya.
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
���� Berupa penarikan dingin pada batang
logam menjadi diameter lebih kecil.
���� Biasanya diawali dengan batang
berdiameter ¼ inch lalu ditarik melalui
dies secara bertahap hingga mencapai
diameter yang diinginkan.
8. Wire Drawing (penarikan kawat)
9. Deep Drawing (penarikan dalam)���� Proses pembentukan logam menjadi bentuk-bentuk seperti mangkuk dari Proses pembentukan logam menjadi bentuk-bentuk seperti mangkuk dari
bahan-bahan lembaran-lembaran logam datar yang tipis.
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
10. Shear Forming / Flow forming(pembentukan geser)
���� Merupakan modifikasi dari proses spinning.
���� Mampu menghasilkan bentuk-bentuk konis, setengah bola, silinder
dengan ketebalan seragam/bertingkat sesuai dengan bentuk die dan
jalur alat penekanan.
11. Stretch Forming (pembentukan mulur)
���� Proses ini dikembangkan untuk
industri pesawat terbang dengan
produk seperti wing tip, penutup
mesin dll.
���� Dalam proses ini semua tegangan
tekan yang menyertai tegangan
bending normal selama pembentukan
dihindari sehingga spring back yang
terjadi sangat kecil
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
12. High Energy-Rate Forming(pembentukan energi dan kecepatan tinggi)
CWP
���� Proses ini memanfaatkan sifat logam yang lebih mudah terdeformasi/berubah
bentuk oleh beban besar dengan kecepatan sangat tinggi (beban kejut).
���� Gaya pembentukan didapat dari hasil ledakan dalam fluida yang mana dapat
menyalurkan gaya pembentukan secara merata.
Pembentukan Logam 2006/2007Pembentukan Logam 2006/2007Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
2.2 Klasifikasi berdasarkan Gaya Pembentukan
1. Pembentukan dengan gaya tekan:
a. Forging b. Rolling c. Extrusion d. Swaging
2. Pembentukan dengan tekanan dan tarikan
a. Wire drawing b. Tube drawing c. Deep drawing d. Spinning
e. Ironing (penipisan dinding)
3. Pembentukan dengan tarikan
a. Stretch Forming
b. Expanding
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
4. Pembentukan dengan Tekukana. Bendingb. Roll Forming
5. Pembentukan dengan geseran maupun puntiran5. Pembentukan dengan geseran maupun puntiran
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
2.3 Klasifikasi berdasarkan Bentuk Benda Kerja1. Pembentukan benda kerja pejal/masif
� forging, rolling, extrusion, wire drawing, tube drawing, ironing
2. Pembentukan benda kerja pelat
� deep drawing, bending, shearing
2.4 Klasifikasi berdasarkan Tahapan Bentuk
1. Proses Pembentukan Primer1. Proses Pembentukan Primer
� Menghasilkan produk-produk setengah jadi.� Misalnya:
Rolling pada slab dan billet � platpada ingot dan billet � batang, tabung, kawat
2. Proses Pembentukan Sekunder� Menghasilkan produk-produk lebih lanjut.� Misalnya:
plat � tabung, mangkukbatang kawat � kawat berdiameter kecil (wire drawing)
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
Sumber literatur untuk semua bahan di slide ini:
UcapanUcapanUcapanUcapan TerimaTerimaTerimaTerima kasihkasihkasihkasih kepadakepadakepadakepada Para Para Para Para PenulisPenulisPenulisPenulis sumbersumbersumbersumber
literaturliteraturliteraturliteratur untukuntukuntukuntuk slide slide slide slide iniiniiniini
Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan
1. Siswosuwarno, Mardjono, “Teknik Pembentukan”, FTI. ITB.
2. ASM International, 2005, ”ASM Handbook Vol.14A:
Metalworking: Bulk Forming”, ASM International