5. proses pembentukan d4

Proses Pembentukan 1

BAB V

PROSES PEMBENTUKAN


Pokok Bahasan

• Pendahuluan• Jenis Proses Pembentukan• - Penggilingan (Rolling)• - Penempaan (Forging)• - Penekanan (Ekstrusi)• - Drawing• - Pembengkokan (Bending)• - Pembuatan pipa dan tabung • (Pipe and Silinder Production)


PENDAHULUAN

• Pada pembuatan benda setengah jadi, baja yang telah dituang menjadi balok atau batang diberi bentuk selesai yang dikehendaki melalui proses penggilingan, pengempaan, perentangan, atau penuangan.

• Di dalam pembuatannya, pabrik baja memenuhi pesanan menurut standar baja batang (bundar, bujur sangkar, pipih, segi enam, segi delapan) digiling panas, ditempa atau direntang licin, poros direntang atau diasah.

• Baja kawat; direntang keras atau dipijarkan. • Lembaran; digiling panas atau dingin (lembar halus,

menengah, kasar, dan lembar ketel). • Baja profil (L,T.I,Z) digiling panas. • Pipa; tanpa sambungan atau dilas.


Jenis Proses Pembentukan

Proses Pembentukan

Pengerjaan Panas (Hot Working)

Pengerjaan Dingin (Cold Working)


Gambar skema proses pembentukan


A. Pengerjaan secara panas (Hot Working)

• Hot working adalah proses pembentukan secara plastis terhadap logam atau paduan yang dilakukan di atas temperatur rekristalisasinya.

• Karena proses tersebut logam tidak akan mengeras, maka dapat dilakukan pembentukan dengan cepat dan terus menerus sesuai dengan keinginan.

• Logam tidak hanya menjadi mallable pada suhu tinggi, tetapi juga lebih lunak, karena rekristalisasi selalu terjadi selama proses.

• Pengerjaan panas akan mengurangi penggunaan tenaga dan waktu selama proses, serta menghasilkan bentuk butiran halus dan seragam pada saat rekristalisasi.


• Kekurangan proses pengerjaan panas; – Mempunyai permukaan buruk kerena oksidasi dan sisik.– Ketelitian ukuran umumnya lebih sulit dicapai.

• Biasanya setelah hot working diikuti dengan proses pengerjaan dingin yang akan memperbaiki kualitas permukaan dan ketelitian ukuran.


Skema pengerjaan baja secara panas


Perubahan struktur logam pada pengerjaan panas


B. Pengerjaan secara dingin (Cold Working)

• Cold working adalah proses pembentukan secara plastis terhadap logam atau paduan yang dilakukan di bawah temperatur rekristalisasinya.

• Disamping untuk memperbaiki kualitas permukaan dan ketelitian ukuran, cold working khusus digunakan untuk beberapa operasi yang tidak dapat dilaksanakan secara panas, terutama drawing, karena ductility biasanya akan berkurang pada suhu tinggi sehingga tegangan tariknya berkurang dan material dapat putus dengan mudah.

Proses Pembentukan 11Skema pengerjaan baja secara dingin


Perubahan struktur logam pada pengerjaan dingin


Skema pembuatan barang jadi dan

setengah jadi dari bahan dasar


Gambar Skema pembuatan baja slab


Gambar Skema pembuatan baja billet


Proses Penggilingan(Rolling)

• Penggilingan diterapkan untuk pembuatan benda setengah jadi dengan bentuk penampang seragam (lembaran, batang, pipa, profil).

• Penggilingan dapat dilakukan secara hot working dalam keadaan pijar dan cold working pada suhu ruang.

• Pada proses penggilingan panas, dua roll yang ditumpu mendatar dan digerakkan berputar berlawanan arah, menangkap blok baja (slabs, blooms, billets) yang didatangkan dalam keadaan pijar putih di atas jalur gelinding, dan menariknya melalui antara keduanya.

• Selama pelaluan, maka benda gilingan tersebut direntangkan pada arah memanjang dengan tekanan gilingan, strukturnya dimampatkan, penampangnya diperkecil, dan diberi bentuk dan ukuran.


Gambar proses penggilingan panas (hot working)


• Penggilingan dingin dilakukan sebagai kelanjutan penggilingan panas jika dikehendaki permukaan yang mengkilap dan ukuran yang tepat.

• Kulit terak disingkirkan sebelumnya melalui pengetsaan.

• Pada penggilingan dingin, kekuatan meningkat dan keuletan menurun.

• Menurut tata susun gilingan, maka dapat dibedakan;– instalasi giling duo, – instalasi giling duo ganda, – instalasi giling trio, – dan instalasi giling kwarto.


Gambar Tata susun gilingan di dalam instalasi giling blok dan gelondongan a). instalasi giling duo b). instalasi giling trio c). instalasi giling kwarto d). instalasi giling duo ganda.


Berbagai hasil akhir produk pengerolan


Diagram Proses Pengerolan


Proses Penempaan (Forging)

• Penempaan bisa dilaksanakan secara hot working atau cold working, bisa dilakukan dengan menumbuk atau menekan benda kerja kedalam cetakan yang akan memberikan bentuk sesuai dengan bentuk cetakan.

• Prinsip kerjanya dapat dilihat pada gambar dibawah.• Pada operasi ini ada aliran logam dalam dies yang disebabkan

oleh timpaan yang bertubi-tubi. • Untuk mengatur aliran logam selama penimpaan, operasi

dibagi atas beberapa langkah. • Setiap langkah merubah bentuk benda kerja secara bertahap,

dengan demikian aliran logam dapat diatur sampai terbentuk benda kerja.

• Jumlah langkah tergantung pada ukuran dan bentuk benda kerja, kualitas tempa logam dan toleransi yang dipersyaratkan.


Gambar Penempaan timpa dengan dies tertutup.


• Jenis-jenis proses penempaan seperti;– penempaan timpa, – penempaan tekan, – penempaan upset, – dan penempaan roll.

Gambar Besi yang akan ditempa

Proses Pembentukan 25Gambar Proses Penempaan di bengkel


Gambar produk forging (tempa)


PENEKANAN (EKSTRUSI)

• Ekstrusi bisa dilaksanakan secara hot working dan cold working.

• Logam-logam yang bisa dikerjakan pada proses ini adalah umumnya logam-logam lunak seperti ; timah, tembaga, aluminium, magnesium, dan logam-logam paduannya.

• Keuntungan proses ekstrusi antara lain; – kemungkinan membuat berbagai jenis bentuk berkekuatan

tinggi, – ketepatan ukuran, – penyelesaian permukaan yang baik pada kecepatan

produksi yang tinggi, – hargadies yang relatif murah.


• Prinsip ekstrusi seperti halnya mengeluarkan pasta dari tubenya.

• Prinsip ini ada dua cara yaitu – ekstrusi langsung (forward),– ekstrusi tak langsung (backward).

• Pada ekstrusi langsung, billet bulat yang telah dipanaskan dimasukkan dalam ruang die, balok dummy dan ram kemudian ditempatkan pada posisi masing-masing.

• Logam diekstrusi melalui lubang pada die sampai tersisa bahan sedikit saja.


• Pada ekstrusi tak langsung, hampir sama dengan ekstrusi langsung hanya disini bagian yang diekstrusi ditekan keluar melalui bagian dalam ram.

• Gaya yang diperlukan lebih rendah karena tidak ada gesekan antara billet dan dinding kontainer.

Diagram ekstrusi langsung dan ekstrusi tak langsung


Gambar skematik proses ekstruding

Proses Pembentukan 31Gambar pengoperasian mesin ekstruding


Proses Drawing

• Drawing biasa dilaksanakan secara cold working, tapi pada produksi tertentu hot working bisa dilaksanakan dalam keadaan terbatas.

• Dalam hal ini bahan dasar bisa dalam bentuk sheet metal, kawat, batang atau tube, maka bentuk-bentuk yang dapat dihasilkan sesuai dengan bahan dasarnya.

• Yang termasuk proses drawing adalah;– cupping, – deep drawing, – tube drawing, – wire drawing.


Gambar Skema proses cupping

Cupping (proses pembentukan mangkuk)


Seperti halnya cupping, tetapi deep drawing membentuk

kedalaman yang lebih besar dari pada diameternya.

Gambar Skema proses deep drawing

Deep drawing


Tube Drawing

• Tube drawing digunakan untuk membentuk tube tanpa sambungan.

Gambar Skema proses tube drawing


Wire Drawing

• Pada dasarnya sama dengan tube drawing, terutama untuk mengecilkan diameter-diameter kawat yang dikerjakan secara kontinu melalui rangkaian drawing dies

Gambar Skema wire drawing


Gambar skema proses blanking


Gambar cetakan proses blanking (salah satu jenis proses forming)


Gambar cetakan proses piercing


Proses Pembengkokan (Bending)• Bending merupakan proses forming secara cold working yang

menyebabkan perubahan plastis dari logam sekitar garis sumbunya dengan sedikit atau tidak ada perubahan penampang sama sekali

Gambar skema jenis-jenis proses pembengkokan

(forming)


Proses pembengkokan (forming)


Mesin dan produk forming


Proses Pembuatan Pipa dan Tabung (Pipe and Silinder Production)

• Pipa dan tabung dapat dibuat secara hot working dengan sistem penyambungan butt-welded pipe (las lantak) dan lap-welded pipe (las tumpuk).


A. Lap welded pipe

• Proses ini terutama digunakan untuk pipa-pipa dengan ukuran diameter 50—400 mm dan panjang 7 meter.

• Perbedaannya dengan butt-welding adalah disamping tepi dari skelp yang tirus, juga terdapat madrel dan pasangan roll untuk membentuk sambungan las.

Gambar Skema proses pembuatan lap-welded pipe


B. Butt-welded pipe

• Proses butt-welded pipe menggunakan bahan dasar pipa dari skelp.

• Pipa tidak dibentuk dari suatu gelondongan, tetapi dari sklep yang telah dipanaskan sampai temperatur tempa melalui suatu dapur kemudian ditarik memasuki sebuah roll yang membentuknya jadi silinder.

Proses Pembentukan 47Gambar Skema pembuatan butt-welded pipe.


C. Pelubangan tembus (piercing)• Piercing digunakan untuk membentuk tube berdinding tebal

tanpa sambungan dan dilaksanakan secara hot working. • Tube tersebut dibentuk dari billet berpenampang bulat,

ujung billet ditandai dengan centre punch kemudian dipanaskan serta didorong dalam arah longitudinal diantara dua buah roll besar berbentuk tirus dan cembung yang berputar dengan arah yang sama.

• Putaran roll-roll menyebabkan billet tertarik dan berputar, selain itu billet juga tertekan sehingga meyebabkan crack pada sumbu utamanya (bersamaan dengan itu mandrel ditekan masuk menembus cracking) sehingga terbentuklah lubang tabung tersebut.

• Untuk mencapai ukuran yang diinginkan, tabung yang dihasilkan tadi dimasukkan lagi kedalam roll dan mandrel yang berbeda.


Gambar Skema proses pelubangan tembus (piercing).


Gambar Mesin proses pelubangan tembus (piercing).


Gambar Skema pembuatan kawat secara panas


Sekian dan Terima Kasih

5. proses pembentukan d4

Documents