BAB IPENDAHULUAN1.1. Latar belakangPerkembangan teknologi manufaktur memiliki peran sangat penting dalam peningkatan hasil produksi yang berkualitas dalam dunia industri. Hampir disemua proses produksi menggunakan kemajuan teknologi ini. Terobosan untuk selalu memakai teknologi yang terdepan menjadi suatu keharusan bagi setiap perusahaan yang ingin tampil progresif dan eksistensinya tetap terjaga. Proses manufaktur dikenal berbagai macam proses, salah satunya adalah proses pembentukan logam. Proses pembentukan logam dalam manufaktur adalah proses pemberian tekanan pada plat datar menurut permukaan desain die sampai pada titik deformasi plastis plat tersebut, sehingga terbentuklah komponen yang baru sesuai dengan desain permukaan die. Selanjutnya pada proses pembentukan plat ada yang dinamakan pengepresan yaitu suatu proses dalam pembentukan parts pada sebuah mesin press dengan meletakkan plat diantara punch dan die, kemudian plat dijepit oleh blank holder dengan bantuan mesin press untuk melakukan penekanan. Bentuk akhir dari produk ditentukan oleh punch sebagai penekan dan dies sebagai penahan benda kerja saat ditekan oleh punch, sehingga terbentuk komponen yang kita inginkan. Hal ini dapat dilihat contoh-contoh aplikasi parts yang menjadi produk akhir dalam proses pembentukan lembaran plat logam. Produk produk industri manufaktur ini masih banyak ditemui fenomena cacat (forming defect) akibat deformasi dan adanya fenomena springback. Fenomena springback sering kali terjadi pada pembentukan plat logam, karena springback adalah merupakan sebuah penyimpangan bentuk dan ukuran yang ditimbulkan elastisitas bahan. Springback yang terjadi pada produk hasil disebabkan oleh beberapa hal diantaranya variasi material, ketebalan plat, geometri tooling (radius die dan punch), hal itu yang menjadi masalah-masalah yang terjadi pada pembentukan plat logam. Oleh karena itu perlu dilakukan Pemahaman tentang fenomena springback pada proses bending dan mengetahui area atau lokasi pada benda uji.

1.2. Tujuan penelitianTujuan tugas ini adalah sebagai berikut :1. Mengetahui definisi fenomena springback 2. Mengetahui contoh kasus fenomena springback3. Mengetahui study kasus fenomena springback4. Dapat memahami grafik pada E. Stress - srain 1.3. Manfaat penelitianAdapun manfaat yang diperoleh dari hasil penelitian ini adalah : 1. Mahasiswa dapat memahami definisi fenomena springback 2. Mahasiswa mengetahui contoh kasus fenomena springback3. Mahasiswa mengetahui study kasus fenomena springback4. Mahasiswa dapat memahami grafik pada E. Stress - srain

BAB IIDASAR TEORI

2.1 Definisi SpringbackSpring backmerupakan gaya balik yang ditimbulkan akibat pengaruh elastisitas bahan pelat yang mengalami proses pembentukan. Besarnya gayabalik ini ditentukan oleh harga Modulus Elastisitas bahan. Dalam proses pembengkokan ini harus diperhatikan gaya balik atau spring backini. Biasanya akibat spring back terjadi penyimpangan terhadap sudut pembengkokan yang dibentuk. Seorang pekerja harus dapat memperhitungkan besarnya spring back ini. Contoh sederhana dapat diperlihatkan pada saat proses pembengkokan apabila diinginkan untuk pembentukan bending dengan sudut 90 maka besarnya sudut tekan pada sepatu pembengkok harus diperkecil dari 90 (= 1.5 tebal3. Diameter piercing >= tebal sheet dan minimum 0.025 inch.4. Jarak kedua lubang atau lubang dengan tepi >= tebal logam Dalam pengertian piercing dapat dijumpai istilah seperti lancing, perforating, nibbling, dinking, dan notching.

2.5 DrawingCold drawing merupakan proses pembentukan dingin secara plastis dari metal sepanjang sumbunya.

Proses ini dapat dibagi 5 kelompok besar1. Bar and Tube Drawing2. Wire Drawing3. Stretch Forming4. Deep Drawing5. Forming with RubberBar and Tube DrawingHasil dari bar drawing adalah pengecilan penampang melintang dan pemanjangan batang dengan konsekuensinya timbul strain. Hardening pada umumnya proses ini dilakukan secara bertahap Proses bar drawing ini biasanya diikuti dengan proses annealing jika reduksi penampangnya melebihi 30-50 %. Proses tube drawing digunakan untuk membuat pipa tanpa sambungan. Bahan dasar yang digunakan berbentuk pipa sehingga kualitas pipa yang dihasilkan memiliki permukaan yang halus, berdinding tipis dan keakuratannya tinggi serta kekuatannya naik.Mandrel dipergunakan dalam proses ini untuk diameter tube 1/2-10

Wire DrawingPrinsipnya sama dengan bar drawing. Hanya saja diameternya lebih kecil, dan dikerjakan secara kontinu melalui beberapa die. Jika diperlukan kawat yang lunak, annealing dilakukan didalam dapur dengan mengontrol temperaturnya setelah proses drawing terakhir. Pada proses penarikan kontinu, kawat ditarik melalui beberapa die dan rol penarik yang disusun seri.Stretch FormingPada proses ini, die (form block) hanya dikenai tegangan kompresi, benda kerja yang diikat dengan grip dan ditarik ke arah horisontal. Die umumnya terbuat/dapat dibuat dari kayu atay plastik. Stretch forming merupakan proses yang dikembangkan dari aerospace dalam pembuatan penampang yang lebar dari sheet dan ditarik untuk membentuk lengkungan penampang.

Deep DrawingProses ini ditujukan untuk membuat tangki dengan berbagai bentuk dimana kedalamannya lebih besar dibandingkan dengan ukuran diameter, dan disamping itu dikenal juga istilah shallow drawing.Pada dasarnya proses ini ada dua, yaitu: Shrink FormingPada proses ini terjadi kompresi melingkar selama proses dengan pengurangan diameter dan logam cenderung tipis. Karena material cukup tebal maka pada dinding produk akan berakibat terjadi kerutan. Stretch FormingPada proses ini terjadi pengecilan benda kerja sebagi akibat tarikan melingkar yang digunakan untuk memperbesar diameter. Guna mencegah kerutan dna ketebalan dinding yang tidak merata, aliran logam harus dikontrol. Hal ini dapat diatasi dengan memberikan ring penakan. Forming with RubberPada proses ini karet dipakai sebagai penekan, ditujukan untuk mengeliminir salah satu die atas atau bawah. Proses guerin forming didasarkan pada kenyataan bahwa sifat konsisten dari karet dapat mentransfer seluruh tekanan yang diberikannya secara uniform ke segala arah. Proses bulging didasarkan bahwa fluida atau karet dimanfaatkan untuk memindahkan tekanan yang dibutuhkan untuk mengembangkan bahan baku ke arah luar sehingga menempel pada die.2.6 Bending Bending adalah proses deformasi secara plastik dari logam terhadap sumbu linier dengan hanya sedikit atau hampir tidak mengalami perubahan perubahan luas permukaan. Bending menyebabkan logam pada sisi luar sumbu netral mengalami tarikan, sedangkan pada sisi lainnya mengalami tekanan.Proses bending dapat dibagi menjadi 6 bagian :a) Angle Bendingb) Roll Bendingc) .Roll Formingd) Seaminge) Straighteningf) Flanging

Angle BendingAngle bending untuk membuat lengkungan dengan sudut sampai +- 150o pada lembaran logam.

Roll BendingBiasanya digunakan untuk membentuk silinder. Bentuk-bentuk lengkung atau lingkaran dari pelat logam.Roll FormingProses ini digunakan untuk membuat bentuk-bentuk kompleks dengan bahan dasar lembaran logam . tebal bahan sebelum maupun sesudah proses pembenatukan tidak mengalami perubahan posisi roll dipasang sejajar dan prosesnya berjalan continu.

SeamingSeaming adalah operasi bending yang digunakan untuk menyambung ujung lembaran logam sehingga membentuk benda kerja seperti kaleng, drum, ember, dsb. Sambungan dibentuk dengan rol-rol kecil yang disusun secara berurutan.

StraighteningStraightening merupakan proses yang berlawanan dengan bending , digunakan untuk meluruskan lembaran logam . Pada umumnya straightening dilaksanakan sebelum benda kerja dibending. Proses ini menggunakan rol-rol yang dipasang sejajar dengan ketinggian sumbu rol yang berbeda.FlangingProses Flanging sama dengan seaming hanya saja ditunjukkan untuk melipat dan membentuk suatu permukaan yang lebih besar.2.7 High Energy Rate FormingPrinsip: Proses pembentukan logam secara plastis dengan menggunakan energy yang tinggi dalam interval yang singkat . Seringkali High Energy Rate Forming disingkat dengan Herf.Keuntungan dari Herf:1. Memungkinkan membuat benda kerja besar dan sulit untuk dibentuk dengan peralatan yang lebih murah daripada yang lain2. Hampir tidak ada Spring Back

Herf dapat dilaksanakan dengan 5 metode:1. Underwater Explosions2. Teknik Electrohydraulic3. Pneumatic Mechanical Mean4. Internal Combustion of Gaseous Mixtures5. Teknik Electromagnetik

2.8 Contoh Kasus Spring Back pada Proses BenndingOperasi pembengkokkan (Bending)Operasi pembengkokkan dalam bendakerja logam lembaran didefinisikan sebagai peregangan logam pada sekeliling sumbu garis lurus, seperti ditunjukkan dalam gambar.

Gambar 2.2 (a) Pembengkokkan logam lembaran, (b) pemampatandan peregangan tarik logam yang terjadi pada operasi pembengkokkan

Selama operasi pembengkokkan tersebut, logam pada bagian dalam bidang netral dimampatkan (compressed), sedang pada bagian luar bidang netral diregangkan (lihat gambar 2.2.b). Pada umumnya pembengkokkan menghasilkan perubahan ketebalan pada logam lembaran kecil atau tanpa perubahan.

2.9 Studi KasusPada cold working terjadi bila deformasi plastis logam di bawah suhu rekristalisasi. Proses biasanya pada suhu kamar, tetapi penaikan suhu ringan biasa digunakan untuk meningkatkan keuletan dan mengurangi kekuatan.

Gambar 2.3 Cold working terjadi bila deformasi plastis logam di bawah suhu rekristalisasiSpring back terjadi bila : 1. Bila logam dideformasi dengan pemberian sejumlah beban, sebagian dari deformasi adalah elastis. 1. Misalnya bila logam ditarik sampai titik X1 pada gambar di atas dan beban dilepaskan, maka logam akan kembali ke bentuk semula karena semua deformasi adalah elastis. 1. Bila logam ditarik dengan beban X3, yang berhubungan dengan titik b pada kurva tegangan-regangan, regangan total terdiri dari dua bagian, satu bagian elastis dan yang lain plastis. Jika beban deformasi dihilangkan relaksasi tegangan akan mengikuti garis bX2, dan regangan akhir akan hanya X2. 1. pengurangan regangan , X3 - X2, dikenal sebagai springback.

Spring back sangat penting, sebab :1. Pada proses cold working, bila mengingin-kan ukuran tertentu, deformasi harus dilebihkan sejumlah yang sama dengan springback. 1. Setiap material memilki modulis elastisitas yang berlainan maka pemberian kelebihan untuk tiap material juga berbeda. 1. Spring back adalah fenomena yang bisa diperkirakan dan pada hal yang lebih sulit dicegah dengan prosedur desain yang lebih layak.

2.10 Cara Mengatasi Springback Over bendingMaksudnya adalah sudut pembengkokan lebih kecil daripada yang diperlukan. Digunakan pada V-dies. Springback untuk:1 Low carbon dan nonferrous material 0-22 0,45-0,50 carbon steel 3-53 Harder material 10-15

Corner settingMemodifikasi bentuk pojok pembengkokan

Ironing the materialMetode ini digunakan pada wiping dies, agar effective maka jarak antara punch dan die harus kurang tebal material.

U dies dan channel diesTipe ini tidak sepenuhnya menghilangkan springback, sehingga diperlukan pressure yang lebih. Oleh karena itu terkadang menghasilkan lubang pada dasar benda kerja. Material yang terlalu ulet biasanya diatasi dengan corner setting. Dies model ini merupakan pengembangan dari model v dies dan wiping dies (edge dies). Dinamakan U atau channel karena bentuknya yang menyerupai bentuk huruf U atau channel/lorong. Pada umumnya dilengkapi dengan pressure pad yang berfungsi agar metal dapat membengkok mengikuti punch.

1. Besarnya sudut tekanan pada sepatu pembengkok harus diperkecil dari sudut yang ditentukan.

1. Membengkokan part sampai radius terkecil dari bengkokan yang diinginkan.

1. Mereduksi yield strength dengan menggunakan T tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

Siswosuwarno, M. 1985.Diktat Teknik Pembentukan Logam Jilid 1. Jurusan Teknik Mesin, ITB, Bandung.

Djaprie, Sriati. 1992.Ilmu dan teknologi Bahan Edisi 5. Erlangga, Jakarta

Wahid, Suherman. 1987.Diktat Pengetahuan Bahan. Jurusan Teknik Mesin, ITS, Surabaya.

De Garmo, P.E. 1998.Material and Processes in Manufacturing.7thEdition. Macmillan Publishing Company.

Darsin, Mahros. 2007. Proses Pembentukan Logam. Jurusan Jeknik Mesin, Unej, Jember.

11