Tugas Akhir Pak Bt

18
TUGAS PROSES MANUFAKTUR “Pemesinan dan pembentukan” Disusun oleh : 1. Harry Probo M 2. Gilang Ramdhani 3. Juprianto UNIVERSITAS PASUNDAN BANDUNG

Transcript of Tugas Akhir Pak Bt

Page 1: Tugas Akhir Pak Bt

TUGAS

PROSES MANUFAKTUR

“Pemesinan dan pembentukan”

Disusun oleh :

1. Harry Probo M2. Gilang Ramdhani

3. Juprianto

UNIVERSITAS PASUNDAN

BANDUNG

2009

Page 2: Tugas Akhir Pak Bt

1. Syarat syarat Matrial perkakas

Alat pemotongan ini mengalami kondisi parah. Alat harus tahan pada suhu 1000°C, berat gesekan, dan tinggi penekankan local. Mengharuskan alat memiliki karakteristik ini.

1. Kekerasan tinggi2. Tahan terhadap abrasi, pakai, chipping dari ujung tombak3. Tinggi ketangguhan (kekuatan pengaruh)4. Panas yang tinggi kekerasan5. Kekuatan untuk melawan deformasi massal6. Goog stabilitas kimia (inertness diabaikan afinitas dengan bahan kerja)7. Sifat termal yang memadai8. Modulus elastisitas tinggi (kekakuan)9. Alat Konsisten kehidupan10. Koreksi geometri dan permukaan selesai

2. Jenis-jenis matrial perkakas 1 high-speed steels2 Cast-cobalt alloys3 Carbides4 Coated tools5 Alumina-based ceramics6 Cubic boron nitride7 Silicon-nitride-based ceramics8 Diamond9 Whisker-reinforced materials and nanomaterials

22.2 high-speed steelsBaja kecepatan tinggi ( HSS) perkakas menjadi sangat dikembangkan pada mesin yang lebih tinggi, mungkin lebih cepat dibanding sebelumnya. pertama diproduksi pada awal 1900-an, kecepatan tinggi dari baja paduan paling tinggi dari baja tol. Mereka dapat dikeraskan untuk berbagai kedalaman. Memiliki ketahanan aus yang baik, dan relatif murah. Karena ketangguhan mereka (karenanya resistansi tinggi untuk fraktur), baja kecepatan tinggi yang cocok terutama untuk (a) tinggi, menyapu-sudut positif alat (b) sela pemotongan, (c) mesin alat dengan kekakuan rendah yang tunduk pada getaran dan obrolan, dan (d) kompleks dan single-alat potong, seperti bor, alat untuk membesarkan lubang, keran, dan perlengkapan pemotong.

22.3 Cast-Cobalt AlloysDiperkenalkan pada tahun 1915 paduan cor-kobalt memiliki rentang komposisi sebagai berikut: 38 53% Co, 30 sampai 33% Cr, dan 10 sampai 20% W. karena kekerasan yang tinggi (biasanya 58-64 HRC), pemakaian resistensi mereka baik dan dapat mempertahankan

Page 3: Tugas Akhir Pak Bt

kekerasan pada temperatur tinggi. Mereka kurang cocok dari baja kecepatan tinggi untuk memotong sela operasi. Umumnya dikenal sebagai alat satelit, paduan ini reatif sederhana.

22.4 CarbidesKarbida (juga dikenal sebagai cemented atau disinter karbida). Karena kekerasan yang tinggi atas berbagai temperatur, modulus elastisitas tinggi, konduktivitas termal tinggi, dan ekspansi termal rendah, karbida termasuk dari yang paling penting, serbaguna, dan hemat biaya alat dan bahan untuk berbagai aplikasi.22.4.1 tungsten carbideTungsten karbida (WC) biasanya terdiri dari partikel karbida tungsten-terikat untuk mendapatkan tungsten karbida pada kobalt matriks. alat-alat ini dibuat dengan menggunakan teknik metalurgi serbuk (sehingga istilah atau cemented karbida disinter karbida). Pertama tungsten-partikel karbida dikombinasikan dengan kobalt dalam mixer, mengakibatkan material komposit dengan matriks kobalt yang mengelilingi partikel karbida. Partikel-partikel ini, berukuran 1-5 mm dalam, kemudian ditekan dan disinter disukkan ke dalam bentuk yang dikehendaki. Tungsten karbida sering diperparah dengan carbid titanium dan niobium karbida untuk memberikan sifat khusus untuk materi.22.5 coated toolsPaduan baru dan bahan direkayasa sedang dikembangkan terus menerus, terutama sejak tahun 1960-an. Bahan ini memiliki kekuatan dan ketangguhan tinggi tetapi alat umumnya kasar dan kimia reaktif dengan bahan. Kesulitan bahan effiently mesin ini dan kebutuhan untuk meningkatkan kinerja dalam mesin yang lebih umum material rekayasa telah menyebabkan perkembangan yang penting dalam pelapisi alat. coatings memiliki sifat unik, seperti* rendah gesekan* lebih tinggi adhesi* resistensi yang lebih tinggi untuk dipakai dan cracking* bertindak sebagai penghalang difusi* panas lebih tinggi dan dampak kekerasan perlawanan 22.6 alimina_based ceramics22.6 alimina-based ceramicsBahan alat keramik, yang diperkenalkan pada awal 1950-an, terutama terdiri dari berbutir halus, kemurnian aluminium oksida tinggi. Alimina-based ceramics dimasukkan secara dingin di ditekan menjadi bentuk bawah kemudian tekanan tinggi dan disinter pada suhu tinggi; produk akhir ini disebut sebagai (dingin-menekan) keramik. tambahan dari titanium oksida zirkonium karbida dan membantu memperbaiki sifat-sifat seperti ketangguhan dan perlawanan thermal-shock. keramik berbasis alumina-alat memiliki ketahanan abrasi yang sangat tinggi dan ketahanan panas. kimia, mereka lebih stabil dari baja kecepatan tinggi dan karbida, sehingga mereka memiliki lebih sedikit kecenderungan untuk mematuhi logam selama pemotongan dan Sejalan dengan kecenderungan yang lebih rendah untuk

Page 4: Tugas Akhir Pak Bt

membentuk built-up edge.

berbagai sifat mekanik untuk berbagai alat

22.7 cubic boron nitrideKubik boron nitrida (CBN) adalah bahan yang paling sulit tersedia saat ini. kubik boron nitrida dibuat oleh ikatan yang 0,5 sampai 1 mm kubik lapisan polikristalin boron karbida nitrida ke substrat oleh sinter di bawah tekanan tinggi dan suhu tinggi. Sementara memberikan perlawanan kejutan karbida, lapisan CBN menyediakan ketahanan aus sangat tinggi dan kekuatan pemotongan-tepi (FIG.22.10). boron nitrida kubik alat juga dibuat dalam ukuran kecil tanpa substrat. pada temperatur tinggi, CBN inert secara kimiawi untuk besi dan nikel (karbna sehingga tidak memakai difusi). yang tahan terhadap oksidasi yang tinggi dan, dengan demikian, sangat cocok untuk memotong besi mengeras dan paduan suhu tinggi. itu juga digunakan sebagai abrasive.22.8 silicon-nitride-based ceramicsSilikon-nitrida (SIN) berdasarkan bahan alat keramik terdiri silikon nitrida dengan berbagai penambahan oksida, yttrium oksida, dan titanium karbida. alat ini memiliki ketangguhan, panas kekerasan, dan ketahanan yang baik terhadap thermal-shock. Contoh dari bahan berbasis SIN sialon, dinamai setelah unsur-unsur yang terdiri: silikon, aluminium, oksigen, dan nitrogen. Karena kecenderungan kimia untuk besi pada temperatur tinggi, bagaimanapun perangkat berbasis SIN tidak cocok untuk mesin baja.22.9 diamondDari semua bahan yang dikenal, substansi yang paling sulit adalah berlian. Sebagai pahat memotong, ia memiliki sifat yang sangat diinginkan, seperti gesekan rendah, ketahanan aus yang tinggi, dan kemampuan untuk mempertahankan tepi pemotongan yang tajam. Diamond digunakan ketika permukaan baik dan akurasi dimensi diperlukan, terutama dengan paduan nonferrous lembut, dan kasar, bukan logam dan bahan logam (terutama beberapa paduan aluminium-silikon). Berlian tol ini terdiri dari kristal sintetis sangat kecil menyatu dengan tekanan tinggi, temperatur tinggi proses ketebalan sekitar 0,5-1 mm dan terikat pada substrat karbida; produk ini mirip dengan alat-alat CBN (ara 22,11). orientasi acak dari kristal berlian mencegah penyebaran retakan melalui struktur, secara signifikan meningkatkan kualitas dan ketangguhan.

Page 5: Tugas Akhir Pak Bt

General operating characteristics of cutting- tool materialtool material General characteristics Modes of tool wear or failure Limitations

High-speed steels Ketangguhan tinggi, ketahanan terhadap

fraktur, beragam hidup seadanya dan finishing

pemotongan, baik untuk luka potong

memekai Flank, menggunakan crater

kekerasan Panas rendah, keterbatasan kemampuan mengeraskan

dan membatasi perlawanan pengausan

Uncoated carbides

Kekerasan tinggi (di) atas suatu cakupan

luas temperatur, ketahanan, perlawanan pengausan, serbaguna dan cakupan aplikasi

luas

memekai Flank, menggunakan crater

Tidak bisa menggunakan

pada kecepatan rendah oleh

karena pengelasan chip yang dingin dan memotong

mikroCoated carbides Kekerasan tinggi (di)

atas suatu cakupan luas temperatur,

ketabahan, perlawanan pakaian/pengausan,

serbaguna dan cakupan aplikasi luas

memekai Flank, menggunakan crater

Tidak bisa diggunakan

pada kecepatan rendah oleh

karena pengelasan chip yang dingin dan

mikroceramics Kekerasan tinggi pada

temperatur atas, perlawanan pengausan

abrasive tinggi

Depth-of cut line notching, micro chipping, gross

fracture>

Kekuatan potong rendah,

dan thermo-mechanical kekuatan kelelahan

rendahPolycrystalline

Cubic boron nitride(cbn)

kekerasan Panas tinggi, ketahanan

kekuatan potongan

Depth-Of-Cut membentuk garis yang memotong, oksidasi, graphitisasi

Kekuatan rendah, dan ketabilitasan bahan kimia rendah pada temperatur yang lebih

tinggi Diamond ketahanan dan

Kekerasan tinggi, perlawanan pengausan

abrasive

Memotong, oksidasi, graphitisasi

Kekuatan rendah, dan bahan kimia

stabilitas rendah pada

suhu yang lebih tinggi

matrial juga digunakan untuk die dan cetakan dalam casting, membentuk, dan membentuk bahan logam dan bukan logam.

Page 6: Tugas Akhir Pak Bt

3. Jenis jenis proses permesinan dan skematisnyaTraditional Machining Non-traditional machining: chemical machining, ECM, EDM, EBM, LBM, machining dari material non-metallic.

Page 7: Tugas Akhir Pak Bt

4. Faktor yang mempengaruhi operasi mesin

Indipenden dan dependent

Independent ( Fktor Utama)o Bahan alat, pelapisan, dan kondisi alato Bentuk alat ujung permukaano Material benda, kondisi dan suhuo Parameter pemotongan, seperti kecepatan makan dan kedalaman poongo Cairan pemotong

Page 8: Tugas Akhir Pak Bt

o Karakteristik pada alat dan mesin, sucha sebagai sutiffiness dan redamano Work holding dan fixturing Dependent (factor lain)o Jenis gram yang di produksio Kekuatan dan energy yang di hamburkan dalam proses pemotongano Kenaikan suhu pada benda kerja, chip, dan toolo Kegagalan dan pemakaian alto Penyelesaian produksi pada permukaan benda kerja setelah mesin

Factor influencing machining operationParameter Pengaruh dan hubungan timbale

Cutting kecepatan, kedalaman potong, pakan, cutting fluida

Kekuatan, kekuasaan, kenaikan suhu, pahat, jenis chip, permukaan dan integritas

Sudut pahat Seperti di atas; pengaruh chip flowdirection; terhadap perlawanan pemakaian alat dan chipping

Continuous chip Penyelesaian permukaan yang baik; pemotongan yang baik; terutama pada mesin otomatis

Built-up edge chip penyelesaian permukaan yang jelek dan integritas; jika tipis dan stabil, ujung alat dapat melindungi permukaan

Discontinuous chip pendinginan untuk memudahkan pembuangan chip; berfluktuasi gaya pemotongan; dapat mempengaruhi permukaan menyelesaikan suatu menyebabkan getaran dan kebisingan

Kenaikan suhu Pengaruh pahat, terutama pemakaina kawah dan akurasi dimensi kerja potongan; mungkin kerusakan permukaan termal bekerja pemotongan

Pemakaian pahat Pengaruh penyelesaian permukaan dan integritas, akurasi dimensi, kenaikan suhu, kekuatan dan kekuasaan

Kemampuan mesin Terkait dengan pahat, penyelesaian permukaan, kekuatan dan kekuasaan, dan jenis chip

5. Cutting fluid

Cutting fluid telah digunakan secara luas di operasi mesin untuk mencapai hasil sebagai berikut:

• Mengurangi gesekan dan pakai, sehingga alat meningkatkan keawetan alat dan menyelesaikan pekerjaan sepotong

• Best zona pemotongan, sehingga alat memperbaiki dan mengurangi suhu dan termal distorsi dari pekerjaan sepotong

• menyimpulkan kekuatan dan konsumsi energi

• Flush mengusir gram dari zona pemotongan, dan dengan demikian mencegah gram yang mengganggu proses pemotongan, khususnya dalam operasi seperti pengeboran dan tap

Page 9: Tugas Akhir Pak Bt

• Melindungi permukaan mesin dari korosi lingkungan

Jenis cairan pemotongan

Karakteristik dan penerapan dari fluida untuk umum jenis cairan memotong digunakan sacara umum dalam operasi machining:

1. oil (juga disebut minyak lurus) termasuk sering di gunakan ditambah lagi, dan minyak sintetis biasanya digunakan untuk operasi kecepatan rendah di mana meningkatnya suhu tidak signifikan.

2. emulsi (juga disebut larut minyak) adalah campuran minyak dan air dan aditif, umumnya digunakan untuk operasi kecepatan tinggi karena kenaikan suhu yang signifikan. kehadiran air membuat emulsi pendingin sangat efektif.

3. Semi sintetik adalah emulsi kimia yang mengandung minyak sdikit mineral, dilarutkan dalam air, dan dengan aditif yang mengurangi ukuran partikel minyak, membuat mereka lebih efektif.

4. kimia sintetis adalah tambahan dari semi sintetik dengan zat, dilarutkan dalam air, dan tidak mengandung minyak Karena interaksi yang kompleks dari bagian pekerjaan pemotongan bahan, suhu, waktu, dan proses pemotongan variabel, penerapan fluida tidak dapat digeneralisir.

Sekematic pemberian cutting fluid pada proses permesinan

21.2.1 jenis chip diproduksi dalam pemotongan logam

Jenis chip logam ada empat tipe utama adalah:

Page 10: Tugas Akhir Pak Bt

* continuous

*built-up edge

*serrated or segmented

*discontinuousContinuous chips.

Chip kontinu biasanya dibentuk dengan bahan ulet, mesin pada kecepatan tinggi dan pemotongan (fig.21.5). deformasi material terjadi sepanjang zona geser sempit yang disebut zona geser primer. Continuous chip mengembangkan zona geser sekunder karena gesekan tinggi pada alat-chip antarmuka; zona ini menjadi lebih tebal sebagai gesekan meningkat.

built-up edge (Bue) terdiri dari lapisan bahan dari bagian yang bekerja secara bertahap pada alat maka ujung-istilah built-up. Seperti tumbuh lebih besar. The Bue menjadi tidak stabil dan akhirnya istirahat terpisah. Bagian dari bahan Bue terbawa oleh alat-sisi chip, sedangkan sisanya disimpan secara acak pada permukaan potongan kerja. Bue siklus pembentukan dan penghancuran diambil. Akibatnya, perubahan tepi built0up geometri canggih dan dibangun menumpulkan itu.

serrated or segmented (juga disebut tersegmentasi atau non homogen 21.5d chip lihat gambar) adalah semi kontinu chip dengan zona besar regangan geser rendah dan zona kecil regangan geser yang tinggi, maka surat zona geser disebut lokalisasi. Logam dengan konduktivitas termal rendah dan kekuatan yang menurun tajam dengan temperatur (thermal pelunakan) memperlihatkan perilaku ini, terutama titanium. Chip memiliki gigi seperti penampilan yang terlihat. (chip jenis ini tidak boleh dikacaukan dengan ilustrasi di fig.21.4a, di mana d adalah dimensi yang sangat dibesar-besarkan.)

Page 11: Tugas Akhir Pak Bt

discontinue. Terputus chip terdiri dari segmen-segmen yang dapat dilampirkan tegas atau longgar

satu sama lain. kontinu biasanya chip formulir di bawah kondisi berikut.

* rapuh bekerja sepotong bahan, karena mereka tidak memiliki kemampuan untuk menjalani strain geser tinggi terlibat pemotongan.

* bekerja potongan bahan-bahan yang mengandung inklusi dan kotoran keras atau memiliki struktur seperti grafit serpih dalam besi cor kelabu.

* kecepatan pemotongan sangat rendah atau sangat tinggi

* besar kedalaman potong

* kurangnya cairan pemotongan afektif

* rendah kekakuan dari alat pemegang atau alat mesin, sehingga memungkinkan getaran dan kabisingan terjadi

Karena sifat yang terputus formasi chip, amka bentuk chip terus-menerus bervariasi selama pemotongan.

Faktor utama yang mempengaruhi pembentukan

Forming process :

Proses pembentukan cenderung menjadi sistem yang kompleks yang terdiri dari variabel independen, variabel dependen, dan independen - tergantung keterkaitan. Variabel independen adalah orang-aspek dari proses di mana para insinyur memiliki kendali langsung, dan mereka umumnya dipilih atau ditetapkan saat membuat proses. Mempertimbangkan beberapa variabel independen dalam proses pertanian khas

1. Bahan awal. Insinyur sering bebas untuk menentukan kondisi dan kimia, dan karena itu sifat dan karakteristik, dari material yang bisa cacat. Ini dapat dipilih untuk memudahkan

2. Memulai pekerjaan geometri potongan. Hal ini dapat ditentukan oleh proses sebelumnya atau mungkin dipilih oleh para insinyur dari berbagai bentuk yang tersedia. Harga yang ekonomis sering mempengaruhi keputusan ini.

3. Alat atau die geometri. Ini merupakan bermakna dan memiliki banyak aspek. Seperti diameter sebuah rolling mill roll, operasi membentuk jari-jari tikungan pada sheet, die sudut dari wire drawing atau ektrusi, dan rongga detail ketika penempaan. Karena tooling akan memproduksi dan mengendalikan aliran logam, sukses atau gagal memikat dari sebuah proses yang sering kali tergantung pada alat geometri.

4. Pelumas. Hal ini tidak biasa bagi untuk memperhitungkan gesekan dari 50% daya yang diberikan untuk sebuah proses deformasi. Sejak pelumas juga berfungsi sebagai pendingin, hambatan termal, korosi inhibitor, dan perpisahan senyawa, pilihan pelumas merupakan

Page 12: Tugas Akhir Pak Bt

aspek yang sangat penting. Spesifikasi meliputi jenis pelumas, jumlah yang akan diterapkan, dan metode aplikasi

5. Suhu permulaan. Suhu adalah salah satu yang paling berpengaruh dari variabel proses. Banyak sifat-sifat material dengan temperatur sangat bervariasi, jadi pilihan dan kontrol banyak juga menentukan keberhasilan atau kegagalan suatu operasi. Spesifikasi dapat juga termasuk suhu awal pekerjaan kedua potongan dan tooling.

6. Kecepatan operasi. Sebagian besar peralatan pengolahan deformasi dapat dioperasikan pada rentang kecepatan. Karena kecepatan dapat langsung mempengaruhi efektivitas pelumas, kekuatan-kekuatan yang diperlukan untuk deformasi, dan waktu yang tersedia untuk perpindahan panas, jelas bahwa seleksi akan signifikan dalam membentuk operasi.

7. Amount of deformation. While some process control this variable thorough diei design, others, such as rollings, permits its selection at the discretion of the engineer.

8. Jumlah deformasi. Sementara beberapa variable proses menyeluruh ini ialah control desain die, yang lain, seperti rolling, izin seleksi oleh kebijaksanaan engineer.

Page 13: Tugas Akhir Pak Bt
Page 14: Tugas Akhir Pak Bt

THE ADVANTAGE OF HOT WORKING PRECESS

1.Energi yang dibutuhkan kecil2.Flow ability tinggi3.Difusi cepat4.Blow hole dan porosity dapat dieliminir5.Butir-butir lebih halus6.Ductikity dan touhness meningkat

THE DISADVANTAGE OF HOT WORKING PRECESS

1.Terjadi oksidasi2.Decarburization permukaan3.Toleransi besar4.Struktur dan sifat logam tidak uniform5.Perlu peralatan tahan panas6.Kontaminasi tidak dapat dikurangi

The advantages of cold working process :-tidak memerlukan pemanas-hasil permukaan akhir lebih baik-kontrol dimensi baik-kontaminasi dapat dikurangi-sifat strenght, fatique dan wear meningkat

The disadvantages of cold working process :-gaya tekan yang dibutuhkan lebih besar-peralatan mesin berat-sifat ductility menurun-permukaan logam harus bersih-tegangan sisa yang tidak diinginkan terjadi

Catatan :

- Semua bahan di kutip dari buku manufacturing engineering and technology dan matrial and process in manufacturing.