MAKALAH

TEKNIK PEMBENTUKAN LOGAM

“STRETCH FORMING”

Di susun oleh :

Kelompok 7

Kresna Yusuf R (141910101094)

Raihaan (141910101097)

Kemas Azzam H (141910101098)

Jakfat Maulid G (141910101103)

Alvin Bakhtiar G P (141910101104)

Ardi Dwi Cahya (141910101106)

Program Studi S1 Teknik Mesin

Fakultas Teknik

Universitas Jember

Tahun Akademik 2015/ 2016

BAB I

PENDAHULUAN

Pembentukan logam merupakan proses mengubah bentuk benda kerja yang terbuat dari

material logam dengan melakukan deformasi plastis. Untuk itu diperlukan gaya pembentukan

yang akan mengubah bentuk benda kerja logam secara permanen. Untuk pemberian gaya

pembentukan biasanya digunakan perkakas/ tools yang kemudian akan mengarahkan

perubahan bentuk dari benda kerja.

Pada era teknologi modern, kebutuhan akan produk logam dengan bentuk yang lebih

kompleks semakin meningkat. Oleh karena itu, berbagai macam pengembangan terjadi dalam

teknik-teknik pembentukan logam, yaitu: pengembangan dalam bentuk penyempurnaan

teknik-teknik pembentukan logam yang sudah ada. Hal ini dapat menghasilkan produk-

produk logam dengan geometri yang kompleks tetapi stabil secara dimensi, lebih baik secara

mekanik, serta lebih ekonomis.

Ada banyak teknik pembentukan logam yang sudah ditemukan saat ini yang dapat

diklasifikasikan berdasarkan daerah temperatur pengerjaan (proses pengerjaan panas/dingin),

jenis gaya pembentukan (tarik, tekan, tarik dan tekan), bentuk benda kerja, dan tahapan

produk. Berbagai macam teknik pembentukan logam tersebut memiliki kelebihan dan

kekurangannya masing-masing.

Salah satu teknik pembentukan logam yang sudah ada sejak lama adalah stretch forming

atau pembentukan regang, yaitu teknik pembentukan logam dengan cara menarik dan

menekuk benda kerja logam secara bersamaan yang bertujuan untuk menghasilkan kontur

pada produk logam dalam dimensi yang besar pada permukaannya. Keunggulan secara umum

dari stretch forming adalah mampu memberi bentuk kontur pada permukaan yang besar dari

suatu produk lembaran logam dengan efek tegangan sisa yang sangat kecil.

BAB 2

ISI

2.1 Pengertian Stretch Forming

Stretch Forming adalah suatu proses pembentukan logam yang berbentuk lembaran

(sheet blank) dengan menggunakan hanya 1 buah tool pembentuk, dimana lembaran tersebut

dijepit secara kaku (rigid) pada kedua sisi ujungnya pada rahang-rahang pencengkram

(gripping jaws).

Proses pembentukan regang digunakan untuk membentuk lembaran yang utuh maupun

yang sudah berprofil dengan menggunakan gaya pembentukan kombinasi antara gaya tekan

dan tekuk (bending). Rahang pencekram yang digunakan dapat berfungsi hanya sebagai

pencekram/tidak bergerak/kaku pada simple stretch forming, dan dapat pula bergerak

memberikan gaya tarik pada tangential stretch forming.

Gambar 2.1 Skema Stretch Forming

Secara umum, proses pembentukan regang digunakan untuk membentuk benda kerja

berbentuk cembung dengan radius kelengkungan yang besar. Sebagai contoh, body luar pada

pesawat, ujung sayang pesawat, panel pintu pada mobil, dan bagian pada gerbong kereta api

dengan limitasi kontur lengkungan hanya pada satu arah. Logam -logam yang dapat

dilakukan stretch

2.2 Keunggulan dan Kelemahan Stretch Forming

1. Keunggulan Stretch Forming

Menghasilkan tegangan sisa yang rendah dan terdistribusi merata pada benda kerja

Efek springback yang sangat kecil

Meningkatkan kekuatan mekanik hingga 2%

2. Kelemahan Stretch Forming

Regangan yang tidak merata pada bagian tengah tidak cukup terbentuk.

Tidak dapat membentuk dengan bentuk rumit.

2.3 Analisa Gaya Stretch Forming

Berikut merupakan analisa gaya pada pembentukan logam stretch forming

Gambar 2.2 Analisa Gaya Stretch Forming

Gaya yang dibutuhkan pada stretch forming

Dimana :

F = stretching force

L = length of sheet in direction perpendicular to stretching

fLtYF

t = instantaneous stock thickness

Yf = flow stress of work metal

2.4 Jenis – Jenis Stretch Forming

1. Simple Stretch Forming

Gambar 2.3 Simple Stretch Forming

Untuk proses simple stretch forming, benda kerja berbentuk lembaran logam (sheet

blank) yang akan dibentuk dijepit pada kedua sisi ujungnya oleh 2 buah rahang pencengkram

(gripping jaws). Perkakas untuk membentuk berupa blok (form block) dipasang pada sebuah

meja perkakas yang dapat bergerak secara hidrolik pada arah vertikal. Gaya pembentukan

ditransfer langsung dari form block tersebut ke benda kerja lembaran logam. Proses

pembentukan kontur pada lembaran terjadi akibat pergerakan vertikal dari form block

sedangkan gripping jaws tidak bergerak (stasioner) hanya berfungsi sebagai pencengkram.

Kerugian dari simple stretch forming adalah distribusi regangan yang tidak merata

pada bagian penampang dari lembaran benda kerja sehingga terjadi efek springback dan

dimensi yang tidak stabil. Hal ini disebabkan karena luasnya bidang kontak antara form block

dan lembaran benda kerja menghasilkan gaya gesek yang besar dimana gaya gesek tersebut

menghambat terjadinya proses deformasi plastis pada daerah tersebut sehingga lembaran

benda kerja meregang hanya pada daerah yang tidak kontak dengan form block menghasilkan

distribusi regangan yang tidak merata pada benda kerja

2. Tangential Stretch Forming

Gambar 2.4 Tangential Stretch Forming

Dalam tangential stretch forming, kedua sis ujung dari lembaran benda kerja juga dijepit

oleh gripping jaws. Perbedaan utama antara simple stretch forming dan tangential stretch

forming terletak pada gripping jaws yang dapat bergerak dalam arah horizontal untuk

tangential stretch forming. Dalam proses ini, memungkinkan untuk melakukan regangan awal

plastis yang terdistribusi merata pada seluruh penampang benda kerja lembaran sebelum

dilakukan proses pembentukan utamanya yaitu proses pembentukan oleh form block yang

bergerak vertikal dan gripping jaws tetap menarik dengan laju konstan selama proses tersebut

berlangsung.

Keunggulan dari proses ini adalah berkurangnya tegangan sisa sebagai akibat dari

pemberian gaya tarik ketika proses pembentukan berlangsung. Berkurangnya tegangan sisa

mengakibatkan penurunan efek springback sehingga bila dibandingkan dengan simple stretch

forming, produk hasil tangential stretch forming lebih stabil secara dimensional serta lebih

kuat secara mekanik.

2.5 Proses Stretch Forming

Gambar 2.5 Proses Stretch Forming

Proses stretch forming yang prinsip kerjanya seperti terlihat pada gambar di atas.

Lembaran logam di jepit oleh rahang penjepit (grippen jaw) dua atau lebih lalu diregangkan

(stretching). Kemudian blok pembentuk (forming block) didorongkan pada lembaran logam

yang telah teregang tersebut sehingga lembaran logam ‘membungkus’ blok (tool) pembentuk

tersebut.

2.6 Cacat pada Stretch Forming

Cacatnya adalah terjadinya tidak seragamnya ketebalan pada lembar plat atau benda

kerja yang dilakukan proses stretch forming.

2.7 Aplikasi Stretch Forming

Proses ini dapat diaplikasikan

pada jenis material aluminium,

titanium, baja tahan karat,

tembaga , dll. Biasanya digunakan

untuk membentuk lembaran benda

kerja logam-logam tersebut di atas

untuk menghasilkan lengkungan

radius sederhana hingga berkontur kompleks pada permukaan benda kerja lembaran tersebut.

Contoh produk yang dapat dihasilkan melalui proses stretch forming adalah body luar pada

pesawat, ujung sayang pesawat, panel pintu pada mobil, dan bagian pada gerbong kereta api.

BAB 3

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Stretch Forming adalah suatu proses pembentukan logam yang berbentuk lembaran

(sheet blank) dengan menggunakan hanya 1 buah tool pembentuk, dimana lembaran

tersebut dijepit secara kaku (rigid) pada kedua sisi ujungnya pada rahang-rahang

pencengkram (gripping jaws).

2. Kelebihan Stretch Forming adalah

a. Menghasilkan tegangan sisa yang rendah dan terdistribusi merata pada benda

kerja

b. Efek springback yang sangat kecil

c. Meningkatkan kekuatan mekanik hingga 2%

3. Kekurangan Stretch Forming adalah daerah tengah lembaran tidak cukup terbentuk ,

sehingga distribusi regangan di bagian lembar lintas tidak seragam

4. Stretch Forming dibagi menjadi Simple Stretch Forming dan Tangential Stretch

Forming.

5. Gaya yang dibutuhkan pada stretch forming

6. Proses Stretch Forming adalah lembaran logam di jepit oleh

rahang penjepit (grippen jaw) dua atau lebih lalu diregangkan (stretching). Kemudian

blok pembentuk (forming block) didorongkan pada lembaran logam yang telah

teregang tersebut sehingga lembaran logam ‘membungkus’ blok (tool) pembentuk

tersebut.

7. Stretch Forming contohnya diaplikasikan pada :

Body luar pada pesawat

Ujung sayap pesawat

Panel pintu pada mobil

Bagian pada gerbong kereta api