PERTEMUAN 7

PERTEMUAN 7

1. Pokok Bahasan: Pengerjaan Panas

2. Topik

: 1. Rolling

2. Tempa

3. Ekstrusi

3. Tujuan:

Setelah mempelajari Materi ini maka mahasiswa diharapkan dapat:

1. Mengetahui dan dapat menjelaskan tentang proses rolling, macam-macam rolling, mekanisme pengerolan.

2. Mengetahui dan dapat menjelaskan tentang proses tempa, macam-macam tempa, mekanisme penempaan.

3. Mengetahui dan dapat menjelaskan tentang proses ekstrusi, macam-macam ekstrusi, mekanisme ekstrusi.

4 Materi:1. PROSES PENGEROLAN (ROLLING)

Gambar 1. mesin rolling Mills

Proses pengerolan adalah proses mengurangi ketebalan benda kerja dengan cara memberikan gaya tekan oleh dua buah roll secara bersamaan. Proses pengerollan biasanya membentuk salah satu dari tiga bentuk lanjutan: bloom, billets atau slab.

1. Bloom

Memiliki penampang kotak dengan dimensi > 150x150mm

2. Billets

Dirol dari bloom dan memiliki penampang kotak dengan panjang sisi > 40mm. Billets merupakan produk setengah jadi umumnya digunakan oleh pabrikan batang kawat dansteel bar.

3. Slab

Dirol dari ingot atau bloom, memiliki penampang empat persegi panjang dengan dimensi lebar > 250mm dan ketebalan > 40mm.

Gambar 2. Contoh Produk Hasil Proses RollingKonfigurasi rolling mills, pengerolan logam pada umumnya dapat digolongkanberdasarkan jumlah dan susunan rol :

Gambar 3. Tipe-tipe Pengerollan

a. Tipe pengerol logam yang paling sederhana dan peling banyak digunakan adalah pengerol logam dua-tingkat. Rol dengan ukuran yang sama diputar hanya pada satu arah. Hasil yang diperoleh dimasukkan kembali ke rol (belakang) untuk proses pengerolan berikutnya.

b. Cara lain adalah menggunakan rol tiga-tingkat, terdiri atas rol atas dan rol bawah sebagai sumber gerak dan rol tengah yang bergerak akibat gesekan.

c. Tipe pengerol logam yang paling sederhana adalah rol empat-tingkat. Lembaran yang sangat tipis dan dirol menjadi lebih tipis lagi pada pengerolan dengan diameter rol yang kecil.

d. Rol tandem, dimana setiap pengerolan benda kerja didukung oleh dua rol lainnya adalah tipe yang mampu melakukan hal demikian.

2. PROSES TEMPA (FORGING)

Proses forging (menempa) adalah proses deformasi dengan memberikan tekanan secara tiba-tiba atau bertahap pada material menggunakan dua dies.

Gambar 4. Mesin Forging

Proses forging ini biasanya digunakan untuk membuat komponen otomotif, aerospace dll, dengan kekuatan yang tinggi. Misalnya pembuatan crank shaft, gear, komponen turbin dll. Dalam proses forging ini diberikan gaya tekan tiba-tiba dengan menggunakan mesin forging hammer sedangkan jika diberikan gaya tekan bertahap dengan menggunakan mesin forging press.

Jenis jenis operasi forging antara lain :

a. open-die forging: die rata, aliran material tidak terkendali

Gambar 5. Open-Die Forgingb. impression-die forging: die memilliki bentuk, aliran material terarah + flash

Gambar 6. Impression Die Forgingc. flashless forging: die tertutup, aliran material terarah flash

Gambar 7. Flashless Forging

Operasi operasi dalm proses forging antara lain :

1. operasi open die forging

a. fullering, yaitu mengurangi luas penampang dan meratakan logam, bentuk die convex

b. edging: mirip fullering, bentuk die concave

c. cogging: mengurangi luas penampang hingga ukuran yang dikehendaki

Gambar 8. Proses-proses Open-Die Forging2. Operasi Impression-Die Forging Penimpaan yang bertubi-tubi pada permukaan bahan

Lakukan kompresi sebagian pada bahan

Kemudian penutupan die/cetakan,yang menimbulkan celah pada antara pelat die/cetakan

Gambar 9. Operasi Impression-Die Forging3. Operasi Flashless Forging Pertama lakukan sentuhan/singgungan awal pada benda kerja

Lakukan kompresi sebagian pada material

Penempaan akhir pada penutup cetakan (die)

Gambar 10. Operasi Flashless Forging

Gambar 11. Contoh produk hasil pengerjaan forging

3. PROSES EKSTRUSI Proses ekstrusi adalah proses pembentukan logam dengan pengerjaan panas, dapat pula di exstrusi secara unifom dengan profil tertentu dibawah pengaruh tekanan. Prinsip ekstrusi yang sama seperti menekan tapal gigi keluar dari tabung, telah banyak digunakan dalam proses-proses mulai dari proses bata, bata kosong, pipa tanah sampai kepembuatan makaroni. Bebeapa jenis logam seperti timah hitam, timah putih dan aluminium dapat diexstrusi dalam keadaan dingin, sedang logam jenis lainnya harus dipanaskan terlebih dahulu sehingga bersifat plastik atau setengah padat.Jenis jenis proses ekstrusi :1. Ekstrusi LangsungPrinsip ekstrusi langsung dapat dilihat pada gambar 12.14. Disini billet bulat yang telah dipanaskan dimasukan dalam ruang die, balok dummy dan ram kemudian ditempatkan pada posisi masing-masing. Logam diekstrusi melalui lubang pada die sampai tersisa bahansedikitnya saja. Sisa ini dipotong tepat didekat die dan ujung sisa dikeluakan.

Gambar 12. proses ekstrusi langsung

2. Ekstrusi Tak Langsung Ektrusi tak langsung, gambar 13. hampir sama dengan ekstrusi langsugn hanya disini bagian yang diekstrusi ditekan keluar melalui bagian dalam ram. Gaya yag diperlukanlebih rendah karena tak ada gesekan antara billet dan dinding container.

Gambar13. proses ekstrusi tak langsung

Keuntungan proses exstrusi antara lain mencakup:

1) kemungkinan membuat berbagai jenisbentuk berkekuatan tinggi, dan

2) harga die yang relative murah

Kelemahan proses ekstrusi tak langsung terletak pada :

1) ram kurang kokoh karena ada lubang ditengahnya dan 2) Benda kerja hasil ekstrusi tidak mungkin ditopang dengan baik.

3. Ekstrusi Impak

Pada ekstrusi impak slug ditekan dengan gaya yang cukup besar sehingga bahan slug terdorong ke atas dan sekelilingnya. Operasi impak ekstrusi seperti pembuatan tabung

Gambar14. proses ekstrusi impakSalah satu contoh penerapan ekstruksi impak adalah pada pembuatan tube pengemas tapal gigi dan sejenisnya. Tabung yang sangat tipis ini dihasilkan dengan menekan bahan tebuk terbentuk tablet, seperti digambarkan pada gambar 13.28. penekanan dengan sekali jalan mengenai tablet, karena gaya cukup besar, logam tertekan ke atas disekitar penekan. Diameter luar tabung sama dengan diameter cetakan dan tebalnya sama dengan selisih antara penekan dan cetakan.