PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses...

16
Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana) SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011 68 PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM Oleh: Junial Heri (1) dan Andriana (2) (1) Fakultas Teknik Universitas Tujuhbelas Agustus Cirebon (2) Fakultas Teknik Universitas Langlangbuana Bandung Email: [email protected], [email protected] ABSTRAK Pada penelitian ini dilakukan proses pengerolan logam dengan material plat tembaga dan alumunium. Berdasarkan hasil pengukuran awal material tembaga dan alumunium tidak seragam maka dilakukan penelitian pada setiap titik material. Pengerolan pada setiap titik berbeda karena material tembaga dan alumunium tidak seragam. Reduksi yang dihasilkan pada setiap titik material berbeda karena kurangnya daya putaran motor. Pada material tembaga dan alumunium terjadi cacat produk karena dari hasil pengerolan material membengkok. Rata-rata reduksi yang dihasilkan pada setiap satu kali pengerolan hanya 0,01 mm. Kurangnya daya putaran motor menyebabkan material tembaga dan alumunium tidak mengalami perubahan reduksi yang signifikan. Berdasarkan hasil penelitian ini kurangnya daya putaran motor menyebabkan plat alumunium dan tembaga hanya mengalami reduksi 0,01 mm dalam satu kali pengerolan. Kata Kunci : Pengerolan, Tembaga, Alumunium ABSTRACT In this research, metal rolling process with copper and aluminum plate material was done. Initial measurement of copper and aluminum materials are not uniform then this research was done on every material point. Rolling process at each point is different for copper and aluminum materials because they are not uniform. The resulting reduction of material at each point are different because of the lack of motor power. There are defects on copper and aluminum material product because they were bent. The average reduction on every single time rolling is only 0.01 mm. Lack of motor rotation causes the material resources of copper and aluminum do not change the signification reduction. Based on these results lack power motor rotation causes the aluminum plate and copper and only reduced 0.01 mm in a single rolling. Keywords: Rolling, Copper, Aluminum

Transcript of PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses...

Page 1: PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses mengubah bentuk dan sifat logam dengan cara mendeformasi plastis. Gaya pembentukan yang

Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana)

SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011

68

PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM

Oleh:

Junial Heri(1)

dan Andriana(2)

(1)Fakultas Teknik Universitas Tujuhbelas Agustus Cirebon (2)

Fakultas Teknik Universitas Langlangbuana Bandung

Email: [email protected], [email protected]

ABSTRAK

Pada penelitian ini dilakukan proses pengerolan logam dengan material plat tembaga

dan alumunium. Berdasarkan hasil pengukuran awal material tembaga dan

alumunium tidak seragam maka dilakukan penelitian pada setiap titik material.

Pengerolan pada setiap titik berbeda karena material tembaga dan alumunium tidak

seragam. Reduksi yang dihasilkan pada setiap titik material berbeda karena

kurangnya daya putaran motor. Pada material tembaga dan alumunium terjadi cacat

produk karena dari hasil pengerolan material membengkok. Rata-rata reduksi yang

dihasilkan pada setiap satu kali pengerolan hanya 0,01 mm. Kurangnya daya putaran

motor menyebabkan material tembaga dan alumunium tidak mengalami perubahan

reduksi yang signifikan. Berdasarkan hasil penelitian ini kurangnya daya putaran

motor menyebabkan plat alumunium dan tembaga hanya mengalami reduksi 0,01

mm dalam satu kali pengerolan.

Kata Kunci : Pengerolan, Tembaga, Alumunium

ABSTRACT

In this research, metal rolling process with copper and aluminum plate material was

done. Initial measurement of copper and aluminum materials are not uniform then

this research was done on every material point. Rolling process at each point is

different for copper and aluminum materials because they are not uniform. The

resulting reduction of material at each point are different because of the lack of

motor power. There are defects on copper and aluminum material product because

they were bent. The average reduction on every single time rolling is only 0.01 mm.

Lack of motor rotation causes the material resources of copper and aluminum do not

change the signification reduction. Based on these results lack power motor rotation

causes the aluminum plate and copper and only reduced 0.01 mm in a single rolling.

Keywords: Rolling, Copper, Aluminum

Page 2: PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses mengubah bentuk dan sifat logam dengan cara mendeformasi plastis. Gaya pembentukan yang

Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana)

SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011

69

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Proses pembentukan logam

adalah proses mengubah bentuk dan

sifat logam dengan cara mendeformasi

plastis. Gaya pembentukan yang

digunakan dalam proses deformasi

plastik bentuk bisa berupa gaya

tunggal yaitu penarikan, penekanan

dan penekukan, juga bisa berupa

kombinasi gaya-gaya tersebut. Dalam

teknologi proses produksi, proses

pembentukan meliputi proses

pengerolan (rolling), penempaan

(forging), ektrusi (extrusi), penarikan

(drawing), dan penekukan (bending).

Material yang sering diproses melalui

proses pembentukan meliputi logam

ferrous dan logam non ferrous

(Soejono, 1994).

Pengerolan merupakan proses

pembentukan yang menggunakan

kombinasi gaya penekanan dan

gesekan dengan cara melewatkan

benda kerja melalui dua buah rol atau

lebih secara lurus atau bolak balik.

Tujuan proses pengerolan yaitu untuk

mereduksi ketebalan penampang dan

juga untuk membentuk profil tertentu

(pengerolan bentuk). Reduksi

penampang bisa digunakan pada

bloom, billet, slab, strip dan pelat

untuk membentuk sheet, pelat, strip

yang lebih tipis. Sedangkan rol bentuk

digunakan untuk membentuk profil

tertentu seperti proses pembuatan rail

dan tabung.

Berdasarkan temperatur kerja-

nya, proses pengerolan dapat dibagi

dalam dua proses yaitu rol panas dan

rol dingin (Siswosuwarno, 1991).

Perbedaan rol panas dan dingin

awalnya hanya dibedakan pada ada

atau tidaknya pemanasan, tetapi

definisi terkini pembedaan tersebut

didasarkan pada perubahan struktur

secara metalurgis. Secara metalurgi,

pemanasan memang berkaitan dengan

ada atau tidaknya proses perubahan

struktur kristal logam yang ber-

pengaruh terhadap pelunakan. Secara

metalurgis rol panas adalah proses rol

pada suhu di atas temperatur

rekristalisasi, sedangkan rol dingin

adalah proses rol dibawah temperatur

rekristalisasi (0,45 Tcair (K)).

Proses rol panas digunakan

untuk proses reduksi yang besar

seperti roll bloom dan billet menjadi

slab, pelat, strip dan rol bentuk seperti

rail. Sedangkan, proses rol dingin

Page 3: PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses mengubah bentuk dan sifat logam dengan cara mendeformasi plastis. Gaya pembentukan yang

Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana)

SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011

70

digunakan untuk reduksi yang kecil

dan rol bentuk dengan tujuan kualitas

hasil permukaan yang baik.

Mesin Pengerolan (rolling

machine) adalah mesin yang diguna-

kan untuk mereduksi ketebalan pelat

(Dieter, 1976). Prinsip dasar mesin

rolling adalah menekan bahan dasar

dengan menggunakan 2 rol atau lebih

dengan arah putaran yang berlawanan

sehingga terjadi perubahan dimensi.

Besar gaya pengerolan yang harus

diberikan selama proses harus lebih

besar dari tegangan luluh (yield)

material yang dirol sehingga terjadi

perubahan bentuk material yang dirol

secara permanen (deformasi plastis)

setelah beban yang bekerja ditiadakan.

Dalam proses pengerolan ini terdapat

berbagai faktor yang berpengaruh

terhadap sifat mampu bentuk,

sedangkan besarnya deformasi yang

dapat diberikan tergantung pada sifat-

sifat bahan dan proses yang dilakukan.

Dalam penelitian ini dilakukan

perancangan dan pembuatan mesin rol

pelat datar (flat rolling). Mesin rol

yang dibuat adalah mesin rol dingin

untuk strip (ketebalan lebih dari 6

mm) dan sheet (ketebalan minimum 2

mm) dari material alumunium dan

tembaga. Setelah mesin rol tersebut

selesai dibuat, maka mesin rol tersebut

harus diuji agar dapat mengetahui

performa mesin dan untuk mengetahui

seberapa efektif reduksi yang dihasil-

kan oleh mesin roll tersebut.

Berdasarkan latar belakang ter-

sebut maka dalam penelitian ini akan

dilakukan pengujian mesin rolling

dengan menggunakan material

tembaga (Cu) murni dan alumunium.

Penggunaan kedua material ini sesuai

dengan spesifikasi perancangan awal.

Perumusan Masalah

Perumusan masalah:

a. Seberapa efektif reduksi yang

dihasilkan mesin dalam mereduksi

Alumuium dan Tembaga ?

b. Bagaimana performa mesin ter-

hadap benda uji (gaya rol,

perubahan dimensi rol, dan

kekuatan motor) ?

c. Bagaimana performa hasil rol yang

dihasilkan terhadap kedua material

uji ?

Page 4: PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses mengubah bentuk dan sifat logam dengan cara mendeformasi plastis. Gaya pembentukan yang

Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana)

SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011

71

Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dalam

penelitian ini adalah sebagai berikut:

a. Mengetahui efektifitas reduksi dari

jumlah tahapan pada pengerolan

dengan proses cold working.

b. Mengetahui performa mesin rol

yang dirancang bangun terutama

fenomena-fenomena yang terjadi

pada proses rolling tembaga dari

aspek metalurgi mekanik pada

strip.

Batasan Masalah

Penelitian dibatasi yakni sebagai

berikut :.

a. Reduksi maksimum dibatasi pada

spesifikasi maksimum reduksi

pada rancangan awal yaitu 0.5

mm.

b. Dimensi yang diukur meliputi

panjang, lebar dan ketebalan benda

uji sebelum dan sesudah reduksi.

Asumsi Penelitian

Asumsi yang digunakan dalam

penelitian ini adalah:

a. Performa mesin stabil.

b. Kondisi lingkungan pengujian

ideal.

c. Getaran selama pengujian tidak

terjadi.

d. Roll sangat bulat dan halus serta

tidak menjadi potensi cacat bagi

benda kerja.

TEORI DASAR

1. Pengerolan Logam (Rolling Mill)

Suatu pengerolan logam pada

dasarnya terdiri atas: rol, bantalan, dan

rumah untuk tempat komponen-

komponen tersebut, serta pengendali

untuk mengatur catu daya untuk rol

dan untuk mengendalikan kecepatan-

nya. Gaya yang terlibat pada

pengerolan dapat dengan mudah

mencapai beberapa juta pound. Oleh

karena itu diperlukan konstruksi yang

sangat kokoh, dan diperlukan motor

yang sangat besar untuk memperoleh

gaya daya yang diinginkan. Apabila

kebutuhan ini dikalikan beberapa kali

untuk membangun susunan pengerol

logam kontinyu, maka dengan mudah

dapat dilihat bahwa instalasi pengerol

logam yang moderen memerlukan

biaya investasi jutaan dolar, tenaga

ahli yang terlatih untuk rancangan

teknik dan konstruksi.

Page 5: PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses mengubah bentuk dan sifat logam dengan cara mendeformasi plastis. Gaya pembentukan yang

Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana)

SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011

72

Pengerolan logam pada umum-

nya dapat digolongkan berdasarkan

jumlah dan susunan rol (Gambar 1).

tipe pengerol logam yang paling

sederhana dan paling banyak

dipergunakan adalah pengerol logam

dua tingkat (Gambar 1a) dengan rol

dengan ukuran yang sama diputar

hanya pada satu arah. Untuk

meningkatkan kecepatan, digunakan

rol bolak-balik dua tingkat, dimana

benda kerja dapat digerakkan maju

dan mundur melalui rol-rol yang arah

putarannya dapat dibalik (Gambar 1b).

Cara lain adalah menggunakan rol tiga

tingkat (Gambar 1c), terdiri atas rol

atas dan rol bawah sebagai sumber

gerak dan rol tengah yang bergerak

akibat gesekan.

Pemakaian diameter rol yang

kecil sangat banyak menurunkan

pemakaian daya. Akan tetapi karena

rol berdiameter kecil mempunyai

kekuatan dan kekakuan yang lebih

rendah dibanding rol besar, maka rol

berdiameter kecil harus ditopang oleh

rol berdiameter besar. Tipe pengerol

logam yang paling sederhana adalah

rol empat tingkat (Gambar 1d).

Lembaran yang sangat tipis dapat dirol

menjadi lebih tipis lagi pada

pengerolan dengan diameter rol yang

kecil. Rol tandan (Gambar 1e),

pengerolan benda kerja didukung oleh

dua rol lainnya adalah tipe yang

mampu melakukan hal demikian. Rol

sendzimir merupakan suatu modifikasi

dari rol tandan, yang sangat baik untuk

mengerol lembaran-lembaran tipis

atau foil dari paduan-paduan yang

berkekuatan tinggi.

Gambar 1 Susunan Rol Untuk Pengerol Logam. a. Searah, Dua Tingkat ;b. Dua Tingkat, Bolak-Balik;c. Tiga

Tingkat; d. Empat Tingkat; e. Tandem (Cluster).

Page 6: PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses mengubah bentuk dan sifat logam dengan cara mendeformasi plastis. Gaya pembentukan yang

Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana)

SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011

73

Dalam meningkatkan hasil yang

berkualitas tinggi, biasanya disusun

rangkaian mesin rol logam secara seri

(Gambar 2.). setiap pasang rol

dinamakan tahapan (stan). Karena

pada setiap tahap terdapat reduksi

yang berbeda-beda, maka lembaran

akan bergerak dengan kecepatan yang

berbeda-beda pada setiap tahapnya.

Kecepatan pada setiap pasang rol

saling disesuaikan sedemikian hingga

kecepatan masukan pada tiap tahap

sama dengan kecepatan luaran pada

tahap sebelumnya. Pelepas gulungan

dan penggulung produk akhir tidak

hanya berfungsi sebagai pengumpan

ke pengerol dan pengumpul hasil

pengerolan, tetapi juga dapat di-

gunakan sebagai penegang balik dan

penegang depan strip.

Gambar 2 Gambaran Skematis Pengerolan Strip, dengan Rol Empat Tingkat yang Kontinu

Suatu rancangan mesin rol yang

lain adalah mesin rol planet (planetary

mill) (Gambar 3).

Planetary

rolls

Backing

rolls

Gambar 3 Susunan Rol Pada Mesin Rol Planet

a. Pengerolan Panas (Hot Rolling)

Proses pengerolan panas

pertama untuk sebagian besar produk

baja dilakukan pada mesin rol kasar

primer (primary roughing mill)

kadang-kadang dinamakan mesin rol

bloom mesin slab atau mesin rol.cog.

Mesin-mesin ini biasanya berupa

mesin bolak-balik dua tingkat yang

mempunyai rol berdiameter antara 24

hingga 54 inci.

Pada pengerolan panas baja, slab

mula-mula dipanasi pada suhu 2000

Page 7: PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses mengubah bentuk dan sifat logam dengan cara mendeformasi plastis. Gaya pembentukan yang

Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana)

SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011

74

hingga 2400°F. suhu pada tahap akhir

bervariasi antara 1300 hingga 1600°F,

tetapi harus lebih tinggi dari suhu

kritis atas untuk menghasilkan butiran-

butiran ferit sesumbu (equiaxed) yang

seragam.

b. Pengerolan Dingin (Cold Rolling)

Pengerolan dingin diperguna-

kan untuk menghasilkan lembaran dan

strip yang memiliki kualitas akhir

yang lebih baik serta kesalahan

dimensional yang lebih kecil di

banding hasil proses pengerolan

panas. Selain itu, pengerasan regang

yang diperoleh dari reduksi dingin

dapat digunakan untuk menaikkan

kekuatan.

c. Gaya-gaya dan Hubungan Geo-

metri Pada Pengerolan

Prinsip kerja proses pengerolan

pada mesin rol yaitu ditunjukkan pada

Gambar 4. Gambar 4 ini memper-

lihatkan sejumlah hubungan antara

geometri pengerolan dan gaya-gaya

yang terlibat pada deformasi rol

logam. Suatu lembaran logam dengan

tebal 0h masuk sela rol pada bidang

masukan XX dengan kecepatan 0v .

Lembaran tersebut melewati celah rol

dan meninggalkan ujung YY dengan

tebal fh . Sebagai pendekatan

pertama, anggaplah tidak terjadi

penambahan lebar, jadi penekanan

logam dalam arah vertikal diubah

menjadi perpanjangan pada arah

pengerolan.

Karena volume melalui titik

tertentu logam tiap satuan waktu harus

sama, maka di dapat persamaan:

ff vbhbhvvbh 00

Di mana : b = lebar lembaran

V = kecepatan pada sembarang

ketebalan h antara fhdanh0

0hfh

pL

rP

x

x

fv0v

R

y

y

NA

0

0

F

Gambar 4 Gaya-gaya yang Bekerja

Selama Pengerolan

Pada titik a (Gambar 2.5) pada

logam bekerja 2 buah gaya, gaya ini

merupakan gaya radial Pr dan gaya

Page 8: PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses mengubah bentuk dan sifat logam dengan cara mendeformasi plastis. Gaya pembentukan yang

Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana)

SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011

75

gesek tangensial F. Antara bidang

masuk dan titik netral, lembaran

bergerak lebih lambat dibanding

permukaan rol dan terjadi gaya

gesekan pada arah yang ditunjukan

pada (Gambar 4) sehingga logam

tertarik diantara rol. Pada daerah

sebelah kanan titik N gerak lembaran

lebih cepat dari pada permukaan rol.

Kemudian arah gaya gesekan berbalik

sehingga berfungsi sebagai hambatan

terhadap arah gerak lembaran yang

meninggalkan rol.

Komponen vertikal dinamakan

beban pengerolan P. beban pengerolan

adalah gaya rol untuk menekan logam

karena gaya ini juga sama dengan

gaya reaksi dari logam yang

mendorong rol, maka gaya ini juga

dinamakan gaya pemisah (separating

force). tekanan rol spesifik p adalah

beban pengerolan dibagi luas

permukaan kontak. luas permukaan

kontak antara logam dan rol sama

dengan perkalian antara lebar

lembaran b dan panjang proyeksi

busur kontak Lp.

Oleh karena itu, besaran tekanan rol

spesifik diberikan oleh: pLb

Pp

.

Persamaan beban pengerolan berupa:

pLbpP . dan karena hRLp

maka

hRbe

QP Q .1

1

3

20

d. Pengerolan Batang dan Profil

(Shapes)

Batang dengan penampang

berbentuk lingkaran dan profil

struktural, misal balok 1, saluran, rel

kereta api, diproduksi dalam jumlah

yang besar dengan cara pengerolan

panas dalam rol yang diberi alur

(Gambar 5). Sebetulnya, pengerolan

panas ingot menjadi bentuk-bentuk

bloom termasuk kelompok ini karena

adanya rol alur untuk mengkontrol

perubahan bentuk selama proses

pembentukan bloom (blooming).

Gambar 5. Pengerolan Batang Profil Struktur

Page 9: PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses mengubah bentuk dan sifat logam dengan cara mendeformasi plastis. Gaya pembentukan yang

Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana)

SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011

76

Pengerolan batang dan profil

berbeda dengan pengerolan lembaran

dan strip, karena di sini pengurangan

luas penampang lintang terjadi dalam

2 arah. Akan tetapi, logam seringkali

dikompresi pada satu arah saja setiap

tahapnya. Pada tahapan berikutnya

logam diputar 90°. Karena pada

pengerolan panas penyebaran logam

jauh lebih besar dibanding pengerolan

dingin, maka persoalan perancangan

pas yang cukup penting adalah

memberikan ruangan yang cukup bagi

penyebaran tersebut. Suatu metode

khusus untuk mereduksi billet persegi

menjadi batang adalah melewatkannya

melalui alur berbentuk oval dan

persegi. Rangcangan untuk pengerolan

bentuk-bentuk profil jauh lebih rumit

dan memerlukan pengalaman kerja.

Karena untuk logam yang berbeda,

maka biasanya tidak mungkin

melakukan pengerolan dengan

perbedaan karakteristik yang cukup

banyak, pada mesin rol yang sama.

e. Klasifikasi Proses Pengerjaan

Logam

Salah satu klasifikasi dari proses

pengerjaan logam adalah didasarkan

pada temperatur pengerjaan. Berdasar-

kan temperatur pengerjaannya, proses

pembentukan dapat diklasifikasikan

menjadi dua kelompok besar yaitu:

1. Pengerjaan Panas (Hot Working)

2. Pengerjaan Dingin (Cold Working)

Tujuan proses pembentukan

logam yang utama ada dua hal, yaitu:

1. Mengubah bentuk benda kerja

menjadi bentuk yang dikehendaki.

2. Memperbaiki sifat logam dengan

jalan memperbaiki struktur mikro-

nya, misalnya dengan meng-

homogenkan dan menghaluskan

butir, memecah dan mendistribusi

kan inklusi, menutup rongga cacat

coran, serta memperkuat logam

dengan mekanisme pengerasan

regangan (strain hardening)

METODOLOGI

1. Diagram Alir Pengujian

Pengujian mengikuti diagram

alir yang dapat dilihat pada Gambar 6.

Page 10: PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses mengubah bentuk dan sifat logam dengan cara mendeformasi plastis. Gaya pembentukan yang

Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana)

SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011

77

Gambar 6. Diagram Alir Pengujian

2. Persiapan Penelitian

a. Bahan spesimen yang diuji

1) Tembaga

Bahan yang digunakan dalam

pengujian pengerolan (rolling) adalah

tembaga. Sifat-sifat utama tembaga

adalah mempunyai warna coklat

kemerah-merahan dan mempunyai

konduktivitas elektrik yang tinggi.

2) Aluminium

Aluminium merupakan logam

ringan mempunyai ketahanan korosi

yang baik dan hantaran listrik yang

baik dan sifat-sifat yang baik lainya

sebagai sifat logam. Sebagai tambahan

terhadap, kekuatan mekaniknya yang

sangat meningkat dengan penambahan

Cu, Mg, Si, Mn, Zn, dan Ni. secara

satu persatu atau bersama-sama,

memberi juga sifat-sifat baik lainya

Page 11: PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses mengubah bentuk dan sifat logam dengan cara mendeformasi plastis. Gaya pembentukan yang

Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana)

SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011

78

seperti ketahanan korosi, ketahanan

aus, koefisien pemuaian dan sebagai-

nya. Material ini dipergunakan di

dalam bidang yang luas bukan saja

untuk peralatan rumah tangga tetapi

juga dipakai untuk keperluan material

pesawat terbang, mobil, kapal laut,

kontruksi dsb.

Gambar 7 memperlihatkan

bahan spesimen yang akan diuji.

Gambar 7. Plat Alumunium dan Tembaga

Sebelum Dirol.

b. Modulus Elastisitas (Modulus

Young )

Modulus Young dapat dilihat

pada Tabel 1.

Tabel 1 Modulus Elastisitas

c. Sifat Mekanik Bahan Alumi-

nium dan Tembaga (Cu) Murni

Sifat mekanik bahan dapat

dilihat pada tabel 2.

Tabel 2. Sifat Mekanik Bahan

d. Koefisien Gesek Antara Bebe-

rapa Permukaan

Koefisien gesek dapat dilihat

pada tabel 3

Tabel 3. Koefisien Gesek

e. Peralatan

Peralatan dalam pengujian

pengerolan dingin adalah mesin rol

dengan spesifikasi yang dapat dilihat

pada tabel 4

Tabel 4. Spesifikasi mesin rol

Rolling Machine

Daya Hp4

1

Putaran 1500 rpm

Page 12: PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses mengubah bentuk dan sifat logam dengan cara mendeformasi plastis. Gaya pembentukan yang

Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana)

SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011

79

Alat-Alat yang digunakan dalam

pengukuran bahan

- Mikrometer

- Puller gauge

3. Teknik dan Prosedur Pengujian

dalam Proses Pengerolan

Adapun langkah-langkah dalam

mempersiapkan pengujian tembaga

dan aluminium adalah sebagai berikut:

1. Posisi rol seluruhnya harus pada

kondisi sejajar.

2. Siapkan bahan tembaga dan

alumunium

3. Starting Mesin Pengerolan

4. Kemudian pengerolan dilakukan

secara bertahap sampai seluruh sisi

pelat mengalami proses

pengerolan.

PEMBAHASAN DAN ANALISIS

1. Gaya-gaya yang Bekerja selama

Pengerolan

Mesin rol yang dirancang dan

dibuat dapat dilihat pada Gambar 8.

Mesin ini akan diuji performanya

untuk pengerolan alumunium dan

tembaga. Pengujian ini dilakukan

untuk mengetahui performa mesin

apakah sesuai dengan rencana

rancangan dan untuk mengetahui

performa hasil pengujian pada pelat

tembaga dan alumunium.

Spesimen pengujian, yaitu

tembaga dan Alumunium ditunjukkan

ditunjukkan pada Gambar 9:

Gambar 8. Mesin Rol yang Dirancang dan

Dibuat dalam Penelitian

Gambar 9 Spesimen Tembaga dan Alumunium

untuk Pengujian Performa Mesin Keterangan.

a. Spesimen Tembaga b. Spesimen Alumunium

Prinsip kerja proses pengerolan

pada mesin rol yaitu ditunjukan pada

Gambar 10 ini memperlihatkan

sejumlah hubungan antara geometri

pengerolan dan gaya-gaya yang

terlibat pada deformasi rol logam.

Suatu lembaran logam dengan tebal 0h

masuk sela rol pada bidang masukan

XX dengan kecepatan 0v

Lembaran

A

B

Page 13: PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses mengubah bentuk dan sifat logam dengan cara mendeformasi plastis. Gaya pembentukan yang

Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana)

SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011

80

tersebut melewati celah rol dan

meninggalkan ujung YY dengan tebal

fh . Sebagai pendekatan pertama,

anggaplah tidak terjadi penambahan

lebar, jadi penekanan logam dalam

arah vertikal diubah menjadi per-

panjangan pada arah pengerolan.

0hfh

pL

rP

x

x

fv0v

R

y

y

NA

0

0

F

Gambar 10 Gaya-gaya yang bekerja selama pengerolan

Di mana:

p = tekanan rol spesifik P = beban pengerolan/gaya penekanan Lp = panjang proyeksi busur kontak rol dengan

plat b = lebar pelat

h = reduksi

0h = keadaan awal bahan uji

fh = keadaan akhir bahan uji

= koefisien gesek

Data Pengujian

Spesimen bahan yang diuji

a. Pengujian Tembaga

Data Awal :

15 cm

9,21 mm

1,43 mm

Keterangan : Panjang (P) = 15 cm Lebar (b) = 9,21 mm Tebal (h) = 1,43 mm

Tabel 4.1 merupakan data peng-

ujian reduksi tembaga.

Tabel 4.1 Pengujian Plat Tembaga

Titik peng-

amatan

Tebal awal

0h

(mm)

Reduksi

1 1h

Reduksi 2

2h

Tebal setelah dirol

(mm)

Tebal setelah dirol (mm)

1 1,43 1,30 1,29

2 1,41 1,35 1,26

3 1,47 1,34 1,21

Page 14: PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses mengubah bentuk dan sifat logam dengan cara mendeformasi plastis. Gaya pembentukan yang

Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana)

SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011

81

Titik 1

Reduksi 1:

mm

hhh

mmhmmh

f

f

13,030,143,1

30,143,1

0

0

0743,1

259,12.1703,13

....

0

000

f

f

fff

v

vv

vhbvhb

365,12

0

fhhh

6014,0

365,1

40.13,036,0.

h

LQ

p

N

e

hRbeQ

P Q

6590,3439

13,0.4010).1(6014,0

169

3

2

.)1(1

3

2

6014,0

0

Berdasarkan hasil perhitungan dari

pengujian dengan reduksi 1 dititik 1

gaya pengerolannya adalah :

3439,6590 N

mm

hhb

CpRR

f

i

1465,40

)(.1

0

1

Dengan cara yang sama didapatkan

hasil pengujian seperti terlihat pada

Tabel 4.2.

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Tembaga

Titik

peng

ama-

tan

Reduksi 1 Reduksi 2

Gaya

pengerol-

an (N)

R’

(mm)

Gaya

pengerol-

an (N)

R’

(mm)

1 3439,659 40,146 550,060 41,743

2 1414,789 40,317 272,207 40,193

3 2344,164 40,146 2260,341 30,007

b. Pengujian Alumunium

Data Awal :

21,5 cm

2,34 mm

2,3 cm

Keterangan :

Panjang(P) = 21,5 cm

Lebar (b) = 2,3 cm Tebal (h) = 2,34 mm

Dengan cara yang sama seperti

pada pengujian tembaga maka data

pengujian alumunium dapat dilihat

pada Tabel 4.3 dan Tabel 4.4.

Tabel 4.3. Pengujian Plat Alumun

Titik pengamatan

Tebal awal 0h

Reduksi

1 1h

Reduksi 2

2h

Reduksi

3 3h

Reduksi 4

4h

Tebal setelah dirol

Tebal setelah dirol

Tebal setelah dirol

Tebal setelah dirol

1 2,34 mm 2,31 2,30 mm 2,29 mm 2,27 mm

2 2,36 mm 2,35 2,34 mm 2,30 mm 2,23 mm

3 2,32 mm 2,30 2,26 mm 2,25 mm 2,12 mm

Page 15: PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses mengubah bentuk dan sifat logam dengan cara mendeformasi plastis. Gaya pembentukan yang

Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana)

SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011

82

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Aluminium

Titik pengama-

tan

Reduksi 1 Reduksi 2 Reduksi 3 Reduksi 4

Gaya pengerolan

(N)

R’ (mm)

Gaya pengerolan

(N)

R’ (mm)

Gaya pengerolan

(N)

R’ (mm)

Gaya pengerolan

(N)

R’ (mm)

1 861,095 42,60 507,416 47,80 491,126 47,80 746,663 44,47

2 490,728 47,80 359,297 47,80 1025,463 41,95 1399,201 41,11

3 746,120 43,90 1027,0466 43,90 491,575 47,80 2002,359 40,60

2. Analisa Hasil Pengujian Alumu-

nium Dan Tembaga

Pada gambar 11 memperlihatkan

material yang sudah mengalami proses

pengerolan.

Gambar 11. Plat Alumunium dan Tembaga

Setelah Mengalami Proses Pengerolan

Dari hasil analisis dapat di-

simpulkan bahwa:

1. Berdasarkan hasil pengukuran

diperoleh ukuran material awal

tidak seragam. Sehingga dilakukan

pengujian pada tiga titik untuk

Alumunium dan tembaga.

2. Dari setiap titik material hasil

pengerolan tidak sama karena

material tidak rata.

3. Setiap titik yang di rol perubahan

ketebalan tidak merata karena

tekanan tidak merata.

4. Pada material alumunium

regangan bidang terjadi karena

perubahan lebar tidak mengalami

perubahan. Sebaliknya material

tembaga mengalami tidak meng-

alami regangan bidang.

5. Pada kedua material dapat

disimpulkan bahwa material

mengalami cacat khusus karena

plat alumunium dan tembaga pada

setiap titik berbeda.

6. Dari semua titik pengamatan

material tembaga, semua titik

berbeda. Dari titik pengamatan 1

material awal 1,43 mm dan setelah

mengalami reduksi 1 maka men-

jadi 1,30 mm dengan reduksi 0,13.

Kemudian setelah mengalami

reduksi 2 menjadi 1,29 mm dengan

reduksi 0,01.

7. Dari semua titik pengamatan

material alumunium, semua titik

berbeda. Dari titik pengamatan 1

material awal 2,34 mm dan setelah

mengalami reduksi 1, maka

Page 16: PENGUJIAN MESIN ROL PLAT ALUMUNIUM · 2019. 12. 29. · Proses pembentukan logam adalah proses mengubah bentuk dan sifat logam dengan cara mendeformasi plastis. Gaya pembentukan yang

Pengujian Mesin Rol Plat Alumunium.......(Junial Heri & Andriana)

SOSIOHUMANITAS, XIII (1), Maret 2011

83

menjadi 1,31 mm dengan reduksi

0,03

8. Apabila material lebih dari 3 mm

pengerolan tidak terjadi karena

daya motor kecil sehingga tidak

mampu untuk mengerol alumu-

nium. Untuk material batas tebal

maksimum adalah 2 mm.

KESIMPULAN

Dari hasil pengujian dapat

ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Proses Pengerjaan pembentukan

rol dingin terhadap plat strip

alumunium dan tembaga mem-

punyai reduksi tinggi 13%, tidak

mengalami retakan tanda kega-

galan. Jadi plat strip alumunium

dan tembaga mempunyai mampu

bentuk baik.

2. Dalam proses pengerolan plat

strip alumunium dan tembaga,

proses perubahan bentuk material

hanya mengalami penipisan tebal

sekitar 0,01 mm dalam 1 x

pengerolan.

3. Kurangnya daya putaran motor

menyebabkan plat alumunium dan

tembaga tidak mengalami proses

perubahan bentuk yang signifikan.

4. Pada semua titik material tidak

merata sehingga pengerolan di

setiap titik berbeda dan reduksi

yang dihasilkan pun berbeda.

DAFTAR PUSTAKA

Dieter, G.E., (1976). Mechanical

metallurgy, New York, McGraw

Hill.

Soejono T., (1994). Teknik

Pembentukan Logam, Jakarta,

Penerbit Tata S.

Siswosuwarno, M. (1991). Teknik

Pengerolan Logam, Bandung,

Penerbit ITB.