Makalah proses pembentukan

  • 13,250 views
Uploaded on

makalah proses pembentukan logam

makalah proses pembentukan logam

  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
No Downloads

Views

Total Views
13,250
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1

Actions

Shares
Downloads
0
Comments
1
Likes
26

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. MAKALAH PROSES PEMBENTUKAN(METAL FORMING)Disusun oleh:1. Muhammad Luthfi (15)2. Muhammad Adi Sofyan (14)3. Faizal Ridho ()4. Bena Aldiyansah ()PROGRAM TEKNIK MESINJURUSAN TEKNIK MESINPOLITEKNIK NEGERI SEMARANGTAHUN AJARAN 2012/2013
  • 2. Kata PengantarPuji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telahmemberikan rahmat danhidayah-Nya kepada kami sehingga dapatmenyelesaikan tugas makalah ini.Adapun tujuan penulisanlaporan iniuntuk memenuhi sebagian prasyarat dalam tugas mata kuliah TeknikBahan. Di Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Politeknik NegeriSemarang. Disampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepadasemua pihak yang telah membantu sehingga laporan ini dapat terselesaikan.dan permohonan maaf atas segala kesalahan kepada semua pihak, semogaamal baik kita senantiasa di terima AllahSWT dan kita senantiasamemperoleh rahmat, perlindungan serta ridho dari AllahSWT. Amiin
  • 3. PENDAHULUANMisalkan Saudara bekerja di industri manufaktur logam, di mana Saudara dimintauntuk mendisain suatu proses pembentukan logam, baik primer maupun sekunder,seperti pengerolan (rolling), penempaan (forging), ekstursi (extursion), penarikan(drawing).Sebagai seorang insinyur, salah satu pekerjaan yang harus Saudara lakukan adalahmenentukan atau memilih kapasitas mesin (energi, gaya, torsi) serta perkakas danperalatan yang akan digunakan untuk proses tersebut. Untuk dapat menentukankedua hal tersebut, Saudara perlu memprediksi berapa beban eksternal yangdiperlukan agar logam dapat mulai mengalir dan terdeformasi plastis sertabagaimana distribusi tegangan dan regangan pada permukaan benda kerja maupunperkakas. Dengan kata lain, di dalam mendisain proses pembentukan logam,Saudara perlu melakukan analisis untuk dapat memprediksi beban eksternal yangdibutuhkan serta distribusi regangan dan tegangannya, sehingga Saudara dapatmenentukan atau memilih kapasitas mesin, perkakas, dan peralatan yang palingsesuai untuk proses tersebut.Metode-metode analisis yang telah dikembangkan, pada dasarnya ditujukan untukmembantu pekerjaan insinyur di dalam mendisain proses pembentukan logam,terutama di dalam menentukan hubungan kinematik dan batas-batas pembentukan,memprediksi gaya-gaya eksternal atau tegangan internal yang diperlukan untukmengeksekusi proses pembentukan logam, serta menentukan perkakas danperalatan yang diperlukan.Di dalam proses pembentukan logam terjadi berbagai macam fenomena fisik, sepertialiran logam, friksi, panas yang timbul maupun ditransfer selama terjadi aliranplastis, hubungan antara mikrostruktur dan sifat-sifat, serta kondisi proses. Olehkarena itu, secara teoritis akan sulit untuk dapat melakukan analisis secarakuantitatif. Berbagai ketidakpastian yang terjadi, seperti efek-efek gesekan,deformasi non homogen, dan pengerasan regangan misalnya, dapat menyebabkanterjadinya kesulitan di dalam memprediksi suatu nilai yang eksak.Teori-teori analisis proses pembentukan logam secara garis besar dapat dibagimenjadi menjadi dua bagian, yaitu teori klasik dan teori non klasik. Metode klasik,pada dasarnya tetap perlu untuk dipelajari, walaupun saat ini telah berkembangmetode analisis yang lebih cepat dan akurat. Teori-teori tersebut diperlukan didalam kondisi di mana tidak tersedia fasilitas komputasi yang memadai. Di sampingitu, teori-teori tersebut umumnya lebih baik di dalam memahami prosespembentukan logam terutama dalam kaitannya dengan materi kuliah yang telahdipelajari sebelumnnya.Sebagai pendahuluan, dalam Bab ini akan dibahas tentang proses-proses pembentukan yangterjadi dalam pembuatan logam yang terjadi secara panas atau secara pengerjaan dingin.
  • 4. PROSES PEMBENTUKAN1. Proses PembentukanProses pembentukan adalah Proses pembentukan logam dengan mempergunakan gaya tekanuntuk mengubah bentuk dan atau ukuran dari logam yang dikerjakan. Berdasarkan prosespengerjaan, dibagi 2 bagian :1.HOT WORKING PROCESS2.COLD WORKING PROCESSA. Pengerjaan secara panas (Hot Working)Pengerjaan panas adalah proses pembentukan logam yang mana proses deformasinyadilakukan dibawah kondisi temperatur dan laju regangan dimana proses rekritalisasi dandeformasi terjadi bersamaan.Proses pengerjaan panas dapat didefinisikan sebagai proses pembentukan yangdilakukan pada daerah temperatur rekristalisasi logam yang diproses. (agar lebih singkatdaerah tamperatur diatas temperatur rekristalisasi untuk selanjutnya disebut sebagai daerahtemperatur tinggi). Dalam proses deformasi pada temperatur tinggi terjadi peritiwa pelunakanyang terus menerus, khususnya akibat terjadinya rekristalisasi. Akibat yang konkret ialahbahwa logam bersifat lunak pada temperatur tinggi. Kenyataan inilah yang membawakeuntungan-keuntungan pada proses pengerjaan panas. Yaitu bahwa deformasi yangdiberikan kepada benda kerja dapat relative besar. Hal ini disebabkan karena sifat lunak dansifat ulet, sehingga gaya pembentukan yang dibutuhkan relative kecil, serta benda kerjamampu menerima perubahaan bentuk yang besar tanpa retak. Karena itulah keuntunganproses pengerjaan panas biasanya digunakan pada proses-proses pembentukan primer yangdapat memberikan deformasi yang besar, misalnya: proses pengerolan panas, tempa danekstrusi.Akibatnya adalah kurva tegangan – regangan sebenarnya secara garis besar berupagaris mendatar pada regangan diatas titik luluh. Hal ini merupakan perbadaan yang jelasapabila perbandingan dengan kurva tegangan – regangan sebenarnya yang naik keatas padadeformasi dibawah temperatur rekristalisasi.
  • 5. Dengan demikian proses pengerjaan panas secara drastis mampu mengubah bentukmaterial tanpa akan timbulnya retak pembentukan yang berlebihan.Disamping itu, temperatur tinggi memacu proses difusi sehingga hal ini dapatmenghilangkan ketidak homogenan kimiawi, pori-pori karena efek pengelasan dapat tertutupatau ukurannya berkurang selama derformasi berlangsung serta struktur metalurgi dapatdiubah sehingga diperoleh sifat-sifat akhir yang lebih baik. Dilihat dari segi negatif,temperatur tinggi dapat mengakibatkan reaksi yang tidak dikehendaki antara benda kerjadengan lingkungannya.Toleransi menjadi rendah sebagai akibat adanya penyusutan /pemuaian thermalataupun akibat pendinginan yang tidak seragam. Secara metalurgis dapat terjadi sehinggaukuran butir produk akan bervariasi tergantung pada basar reduksi yang alami, temperaturdeformasi yang terakhir, setelah doformasi dan faktor-faktor lainnya.Keberhasilan dan kegagalan proses pengerjaan panas sering sangat tergantung padakeberhasilan mengatur kondisi termal, karena hampir 90% energi yang diberikan kepadabenda kerja akan diubah menjadi panas maka temperatur benda kerja akan naik jikadeformasi berlangsung sangat cepat. Meskipun demikian, pada umumnya pemanasan bendakerja dipanaskan pada temperature yang lebih rendah.Panas banda kerja hilang melalui permukaan-permukaannya dan panas paling besarmelalui permukaan yang bersentuhan dengan dies yang bertemperatur lebih rendah begitupermukaan benda kerja menjadi dingin ketidak seragaman temperatur akan terjadi. Adanyaaliran benda kerja yang panas dan lunak pada bagian dalam akan mengakibatkan retakanpada permukaan benda kerja yang dinging dan getas. Oleh kerena itu temperatur benda kerjaperlu dijaga agar kesseragam mungkin.Guna mendapatkan toleransi produk yang lebih baik maka temperatur dies dinaikandan waktu kontak yang lebih lama (kecepatan deformasi yang lebih rendah). Namun dengancara seperti ini juga akan semakin memperpendek umur dies. Pada saat memproses formingproduk yamg bentuknya rumit, seperti pada hot forging, bagian tipis akan mendingin lebihcepat dari pada bagian yang tebal sehingga hal ini akan semakin memperumit perilaku aliranbenda kerja.
  • 6. Lebih jauh lagi ketidak seragaman pendinginan benda karja akan menimbulkan tegangan sisapada produk akhir hasil proses hot workingB. Pengerjaan secara dingin (Cold Working)Proses pengrjaan dingin didefinisikan sebagai proses pambantukan yang dilakukanpada daerah temperatur dibawah temperatur rekristalisasi. Dalam praktek memang padaumumnya pangerjaan dingin dilakukan pada temperatur kamar, atau dengan lain perkataantanpa pemanasan benda kerja.Agar lebih singkat, untuk selanjutnya daerah temperatur dibawah temperaturerekristalisasi disebut saja sebagai daerah temperatur rendah. Pada kondisi ini pada logamyang diderformasi terjadi peristiwa pengrasan regangan. Logam akan bersifat makin kerasdan makin kuat tetapi makin getas bila mengalami deformasi. Hal ini menyebabkan relatifkecil deformasi yang dapat diberikan pada proses pengerjaan dingin. Bila dipaksakan adanyasuatu perubahan bentuk yang besar, maka benda kerja akan retak akibat sifat getasnya.Meskipun demikian, proses pengerjaan dingin tetap menempati kedudukan yang khas,dalam rangkaian proses pengerjaan. Langakah deformasi yang awal biasanya adalah padatemperature tinggi, misalnya proses pengerolan panas. Billet ataupun slab di rol panasmenjadi bentuk yang lebih tipis, misalnya pelat. Pada tahapan tersebut deformasi yang dapatdiberikan adalah relatif besar. Namun proses pengerolan panas ini tidak dapat dilanjukanpada pelat yang relative lebih tipis. Memang mungkin saja suatu gulungan pelat dipanaskanterlebih dahulu pada tungku sampai temperaturnya melewati temperatur rekristalisasi. Akantetapi bila pelat tersebut dirol, maka temperaturnya akan cepat turun sampai dibawah
  • 7. temperatur rekristalisasi. Hal ini disebabkan oleh besarnya panas yang berpindah dari pelat kesekitarnya. Pelat yang tipis akan lebih cepat mengalami penurunan temperatur dari pada pelatyang tebal.Dari uraian tersebut jelaslah behwa proses deformasi yang dapat dilakukan padabenda kerja yang luas permukaan spesifiknya besar hanyalah proses pengerjaan dingin.Beberapa contohnya adalah proses pembuatan pelat tipis dengan pengerolan dingin, prosespembuatan kawat dengan proses panarikan (wire drawing), serta seluruh proses pembentukanterhadap pelat (sheet metal forming).Keunggulan proses pengerjaan dingin adalah kondisi permukaan benda kerja yanglebih baik dari pada yang diproses dengan pengerjaan panas. Hal ini disebabkan oleh tidakadanya proses pemanasan yang dapat menimbulkan kerak pada permukaan.Keunggulan lainya ialah kekerasa dan kekuatan logam sebagai akibat pengerjaan dingin.Namun hal ini diikuti pula oleh suatu kerugian, yaitu makin getasnya logam yang dideformasidingin.Sifat-sifat logam dapat diubah dengan proses perlakuan panas (heat treatment). Perubahansifat menjadi keras dan getas akibat deformasi dapat dilunakan dan diuletkan kembali denganproses anil (annealing).Ditinjau dari segi proses pembuatan (manufacturing), proses pengerjaan dingin mempunyaisejumlah kelebihan yang jelas sehingga bebagai Jenis proses pengerjaan dingin menjadisangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Apabila dibandingkan dengan proses pengerjaanpanas maka proses pengerjaan dingin mempunyai beberapa keuntungan, yaitu:1. Tidak perlu pemanasan2. Permukaan akhir lebih baik3. Pengaturan dimensi lebih bisa terkendali, sehingga walaupun ada sangat sedikit sekaliproses pemesinan lanjut4. Produk yang dihasilkan mempunyai reproducibility (mammpu diproduksi kembalidengan kualitas yang sama) interchangeability (mampu tukar) yang lebih baik5. Kekuatan, kekuatan lelah (fatigue strength) dan ketahanan ausnya lebih baik6. Sifat-sifat terarah (directional properties) dapat dimunculkan
  • 8. 7. Masalah kotaminasi dapat dikurangiAdapun kerugianya adalah1. Diperlukan gaya yang besar untuk melakukan deformasi2. Perlu peralatan yang berat dan berdaya besar3. Produk menjadi kurang ulet4. logam harus bersih dan bebas kerak5. Terjadi pengeras regangan (strain hardening) sehingga perlu poses pelunakan(annealing) antara proses bila digunakan proses deformasi6. Rusaknya directional properties7. Timbulnya tegangan sisaDari fakta-fakta diatas seperti yang telah dipaparkan diatas. Terlihat bahwa prosespengerjaan dingin khusus cocok untuk produksi dalam jumlah yang banyak, dimana kuantitasproduk dapat mengimbangi ongkos peralatan yang mahal.Cocok tidaknya logam diproses pambentukan dingin ditentukan olah sifat-sifattariknya yang mana hal ini langsung berkaitan dengan struktur metalurginya. Denganpenjelasan yang sama maka proses pengerjaan dingin akan mengubah sifat material padaproduk yang dihasilkan. Defomasi plastis pada suatu logam hanya dapat terjadi jika bataselastis logam dilewati.
  • 9. 5.3. Penggilingan (Rolling)Penggilingan diterapkan untuk pembuatan benda setengah jadi dengan bentukpenampang seragam (lembaran, batang, pipa, profil). Penggilingan dapat dilakukansecara hot working dalam keadaan pijar dan cold working pada suhu ruang.Pada proses penggilingan panas, dua roll yang ditumpu mendatar dan digerakkan berputarberlawanan arah, menangkap blok baja (slabs, blooms, billets) yang didatangkan dalamkeadaan pijar putih di atas jalur gelinding, dan menariknya melalui antara keduanya. Selamapelaluan, maka benda gilingan tersebut direntangkan pada arah memanjang dengan tekanangilingan, strukturnya dimampatkan, penampangnya diperkecil, dan diberi bentuk dan ukuran.Gambar 5.4 Penggilingan panas (hot working) a). proses perentangan pada penggilinganb). proses penggilingan c). mesin penggerak gilingan.Penggilingan dingin dilakukan sebagai kelanjutan penggilingan panas jika dikehendakipermukaan yang mengkilap dan ukuran yang tepat. Kulit terak disingkirkan sebelumyamelalui pengetsaan. Pada penggilingan dingin, kekuatan meningkat dan keuletan menurun.Menurut tata susun gilingan, maka dapat dibedakan; instalasi giling duo,instalasi giling duoganda, instalasi giling trio, dan instalasi giling kwarto.
  • 10. Gambar 5.5 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.Gambar 5.6 Profil giling (a). profil antara untuk gelegar I (b). profil antara untukgelegar L (c). berbagai hasil akhir.Jenis-jenis proses pengerollan :ROLLING MILLPrinsip : mengurangi ketebalan bisa dilakukan dengan pengerjaan panas maupun pengerjaandinginROLLING FORGINGPada proses ini roll dapat dibagi 2 bagian, yaitu SHAPE ROLLING dan ROLLINGFORGING
  • 11. A. SHAPE ROLLINGUmumnya mengerjakan bagian-bagian yang kecil, misalnya ulir dan dikerjakan padapengerjaan panas.Sedangkan ROLLING FORGING dikhususkan pada pengerjaan dingin dan mengerjakanbagian yang besar.Keuntungannnya : benda kerja memiliki strength tinggi, biaya cost produksi lebih rendah danlaju produksi lebih tinggi dibanding dengan proses cutting.B. ROLL FORMINGProses ini memproduksi lembaran logam untuk pembuatan pipa, plat strip.ROLL FORMING dikerjakan pada pengerjaan dingin untuk pembuatan lembaran kecil,lembaran dengan penampang tipis dan material yang lunak, misal aluminium, tembaga5.4. Penempaan (Forging).FORGING adalah proses pembentukan logam secara plastis dengan memberikan gaya tekanpada logam yang akan dibentuk .Gaya tekan yang diberikan bisa secara manual maupun secara mekanis (HIDROLIS ataupunPNEUMATIS)Proses FORGING bopisa dikerjakan pada pengerjaan dingin maupun pengerjaan panas.Ada 3 hal yang perlu diperhatikan dalam proses forging :A. DRAWN OUTB. UPSETC.SQUEEZEDProses FORGING dapat dikelompokkan :1.HAMMER FORGING2.DROP FORGING3.PRESS FORGING4.UPSET FORGING5. SWAGING6. ROLL FORGING1. HAMMER FORGINGMetal forging adalah salah satu proses dari pembentukan logam yang dalam prosesnyadilakukan dengan cara ditempa. Dan dilakukan dengan tahapan yang lama dan membutuhkanbiaya yang sedikitProses ini merupakan forging yang paling sederhana. Pada umumnya landasan (ANVIL) danHAMMER yang dipakai berbentuk datar. Sehingga proses ini diprioritaskan untuk membuatbenda kerja yang sederhana dan skala produksi kecil. Prosesnya lama dan hasilnya tergantungdari skill operator.
  • 12. 2. DROP FORGINGPRINSIP : Memaksa logam panas yang plastis memenuhi dan mengisi bentuk die dengancara penempaan. Proses ini yang diperlengkapi dengan die. Die umumnya dibagi dua bagiandimana satu bagian diletakkan pada hammer, yang lainnya pada anvil.Syarat die yang digunakan harus kuat dan tangguh terhadap beban impact,keausan, dantemperatur umumnya terbuat dari campuran baja denga nkrom, molibdenum dan nickel.Faktor yang penting dan harus diperhatikan adalah tenaga pneumatis dan tenaga hidrolissehingga mesin-mesin tipe steam hammer maupun air hammer mampu bekerja sangat cepat,mudah dikontrol dan otomatis.Impact forging juga merupakan bagian dari closed die forging hanya saja gerakanhammernya horisontal dan bisa dikerjakan dalam pengerjaan panas maupun dingin.
  • 13. Gambar Perbandingan Drop Forging dengan Impact Forging3. PRESS FORGINGPada hammer forging maupun drop forging energi yang diberikan pada saat penempaansebagian besar terserap oleh anvil, pondasi mesin dan permukaan luar benda kerja sedangkanbagian dalam benda kerja belum terdeformasi. karena itu untuk benda kerja denganpenampang tebal dan besar digunakan press forging.Prinsip press forging : dilakukan penekanan secara perlahan-lahan pada benda kerja sampaimenghasilkan aliran logam yang uniform.Press forging biasanya dikerjakan tanpa die dan hammer maupun anvilnya berbentuk datar.4. UPSET FORGINGProses forging yang dikhususkan untuk pembesaran diameter pada ujung batang logamditekan dalam arah memanjang.Pada dasarnya benda kerja yang diupset berupa bar bulat, wire ataupun benda kerja berbentuksilindris.Ada 3 hal yang diperhatikan pada saat melakukan upset forging :1. Panjang benda yang diupset tidak lebih dari 3 kali diameter batang2.Diameter upset tidak lebih dari 1,5 kali diameter batang3.Panjang benda kerja yang tidak ditumpu oleh die tidak lebih dari diameter batang5. SWAGINGSWAGING adalah proses pengurangan diameter benda kerja yang berbentuk bulat baik solidmeupun berongga dengan cara penempaan berulang kali.
  • 14. GAMBAR PROSES SWAGINGDisini die berfungsi sebagai hammerProses swaging juga dapat membentuk bentuk kerucut dan mengurangi diameter dalammaupun diameter luar penampang6. ROLL FORGINGProses forging untuk mengurangi ketebalan dari bar yang berbentuk bulat atau datar sehinggamengalami perpanjangan ke arah sumbu axisnya.Roll forging biasanya memproduksi poros, batang taper dan pegas daun.Roll forging terdiri dari dua roll semisilindris dengan bentuk groove sebesar 25-75 % sumbuputaran.5.5. Penekanan (Ekstrusi)Ekstrusi bisa dilaksanakan secara hot working dan cold working. Logam-logamyang 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 jenisbentuk berkekuatan tinggi, ketepatan ukuran, penyelesaian permukaan yang baik padakecepatan produksi yang tinggi, dan harga dies yang relatif murah.Prinsip ekstrusi seperti halnya mengeluarkan pasta dari tubenya. Prinsip ini adadua cara yaitu ekstrusi langsung (forward) dan elstrusi tak langsung (backward).Pada ekstrusi langsung, billet bulat yang telah dipanaskan dimasukkan dalam ruang die, balokdummy dan ram kemudian ditempatkan pada posisi masing-masing. Logam diekstrusimelalui lubang pada die sampai tersisa bahan sedikit saja. Pada ekstrusi tak langsung, hampirsama dengan ekstrusi langsung hanya disini bagian yang diekstrusi ditekan keluar melaluibagian dalam ram. Gaya yang diperlukan lebih rendah karena tidak ada gesekan antara billetdan dinding kontiner.
  • 15. Gambar 5.8 Diagram ekstrusi langsung dan ekstrusi tak langsung5.6. DrawingDefinisi DrawingDeep Drawing atau biasa disebut drawing adalah salah satu jenis proses pembentukan logam,dimana bentuk pada umumnya berupa silinder dan selalu mempunyai kedalaman tertentu,sedangkan definisi menurut P.CO Sharma seorang professor production technology drawingadalah Proses drawing adalah proses pembentukan logam dari lembaran logam ke dalambentuk tabung (hallow shape)(P.C. Sharma 2001 : 88)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 batangdengan konsekuensinya timbul strain.Hardening pada umumnya proses ini dilakukan secara bertahap
  • 16. Proses bar drawing ini biasanya diikuti dengan proses annealing jika reduksi penampangnyamelebihi 30-50 %Proses tube drawing digunakan untuk membuat pipa tanpa sambungan.Bahan dasar yang digunakan berbentuk pipa sehingga kualitas pipa yang dihasilkan memilikipermukaan 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 dikerjakansecara kontinu melalui beberapa die.Jika diperlukan kawat yang lunak, annealing dilakukan didalam dapur dengan mengontroltemperaturnya setelah proses drawing terakhir.Pada proses penarikan kontinu, kawat ditarik melalui beberapa die dan rol penarik yangdisusun seri.
  • 17. STRETCH FORMINGPada proses ini, die (form block) hanya dikenai tegangan kompresi, benda kerja yang diikatdengan grip dan ditarik ke arah horisontal. Die umumnya terbuat/dapat dibuat dari kayu atayplastik.Stretch forming merupakan proses yang dikembangkan dari aerospace dalam pembuatanpenampang yang lebar dari sheet dan ditarik untuk membentuk lengkungan penampang.DEEP DRAWINGProses ini ditujukan untuk membuat tangki dengan berbagai bentuk dimana kedalamannyalebih besar dibandingkan dengan ukuran diameter, dan disamping itu dikenal juga istilahshallow drawing.
  • 18. Pada dasarnya proses ini ada dua, yaitu:1.SHRINK FORMINGPada proses ini terjadi kompresi melingkar selama proses dengan pengurangan diameter danlogam cenderung tipis. Karena material cukup tebal maka pada dinding produk akanberakibat terjadi kerutan.2.STRETCH FORMINGPada proses ini terjadi pengecilan benda kerja sebagi akibat tarikan melingkar yangdigunakan untuk memperbesar diameter.Guna mencegah kerutan dna ketebalan dinding yang tidak merata, aliran logam harusdikontrol. Hal ini dapat diatasi dengan memberikan ring penakan. Perhatikan gambardibawah ini.
  • 19. FORMING WITH RUBBERPada proses ini karet dipakai sebagai penekan, ditujukan untuk mengeliminir salah satu dieaas atau bawah.Proses guerin forming didasarkan pada kenyataan bahwa sifat konsisten dari karet dapatmentransfer seluruh tekanan yang diberikannya secara uniform ke segala arah.Proses bulging didasarkan bahwa fluida atau karet dimanfaatkan untuk memindahkan tekananyang dibutuhkan untuk mengembangkan bahan baku ke arah luar sehingga menempel padadie.
  • 20. 5.7. Pembengkokan (Bending)Bending merupakan proses forming secara cold working yang menyebabkanperubahan plastis dari logam sekitar garis sumbunya dengan sedikit atau tidak adaperubahan penampang sama sekali.Gambar 5.13 Jenis-jenis proses pembengkokan (forming)5.8. Pembuatan pipa dan tabung (Pipe and Silinder Production)Pipa dan tabung dapat dibuat secara hot working dengan sistem penyambunganbutt-welded pipe (las lantak) dan lap-welded pipe (las tumpuk).A. Lap welded pipeProses ini terutama digunakan untuk pipa-pipa dengan diameter yang lebih besardari 50 sampai 400 mm dengan panjang 7 meter. Perbedaannya dengan buttweldingadalah disamping tepi dari skelp yang tirus, juga terdapat madrel danpasangan roll untuk membentuk sambungan las.Gambar 5.14 Skema proses pembuatan lap-welded pipe.
  • 21. B. Butt-welded pipeProses butt-welded pipe menggunakan bahan dasar pipa dari skelp. Pipa tidakdibentuk dari suatu gelondongan, tetapi dari sklep yang telah dipanaskan sampaitemperatur tempa melalui suatu dapur kemudian ditarik memasuki sebuah roll yangmembentuknya jadi silinderGambar 5.15 Skema pembuatan butt-welded pipe.C. Pelubangan tembus (piercing)Piercing digunakan untuk membentuk tube berdinding tebal tanpa sambungan dandilaksanakan secara hot working. Tube tersebut dibentuk dari billet berpenampangbulat, ujung billet ditandai dengan centre punch kemudian dipanaskan sertadidorong dalam arah longitudinal diantara dua buah roll besar berbentuk tirus dancembung yang berputar dengan arah yang sama.Putaran roll-roll menyebabkan billet tertarik dan berputar, selain itu billet jugatertekan sehingga meyebabkan crack pada sumbu utamanya (bersamaan dengan itumandrel ditekan masuk menembus cracking) sehingga terbentuklah lubang tabungtersebut.Untuk mencapai ukuran yang diinginkan, tabung yang dihasilkan tadi dimasukkanlagi kedalam roll dan mandrel yang berbeda.Gambar 5.16 Skema proses pelubangan tembus (piercing).
  • 22. Pembentukan tambahan:A. SpinningSpinning bisa dilakukan dengan cara hot working atau cold working, proses ini digunakanuntuk membentuk barang-barang yang menyerupai cakram, dibuat dari sheet metal yangdibentuk diatas semacam piringan berputar dengan diberi tekanan pada salah satu sisinya.Shear spinning merupakan proses pembentukan lembaran logam menjadibentuk setengah bola, tembereng dengan kombinasi putaran dan gaya,pembentukan dengan tekanan-tarik, dimana tegangan compresive tangensialdan tegangan tarik radial terjadi hanya pada daerah devormasi.Conventional spinning. Pada konvensional spinning , suatu lingkaran yang kosong untukpelat logam preformed atau rata ditempatkan dan dipegang menahan terhadap suatupenekanan dan putaran saat alatnya mengubah bentuk dan membentuk material padapenekanan . Alat yang digunakan mungkin digerakkan dengan tangan atau oleh mekanismecomputer-controlled. Proses yang secara khas melibatkan suatu urutan , dan itu memerlukanketrampilan yang harus dipertimbangkan. Spinning konvensional ini diutamakan untuk yangberbentuk kerucut dan bentuk curvilinear , kalau tidak akan bersifat tidak ekonomis atau sulituntuk menghasilkan. Garis tengah bagian bisa mencakup sampai 6m ( 20ft). Walau memutarpreformed pada suhu ruangan , batang-batang rel dan komponen tebal dengan kekuatan tinggiatau ductilas rendah memerlukan penggulungan pada temperatur yang dinaikkan.Shear spinning. Juga dikenal sebagai power spinning , flow turning,hydrospinning dan spinforging, operasi ini menghasilkan suatu yang berbentuk kerucut axisymmetric ataucurvilinear shape, reducing ketebalan lembaran selama pemeliharaan yang maksimum padatitik tengah ( Gambar 16.43a). Alat penggulung pembentukan tunggal dapat digunakan,tapidua alat penggulung lebih baikMengimbangi permintaan lebih baik adalah kekuatan bertumpu pada penekanan itu.Komponen khas dibuat adalah ujung roket proyektil dan selubung motor roket. Komponensampai 3m pada titik tengah dapat dibentuk oleh pemotong besar yang memutar. Operasi ini
  • 23. memboroskan material yang kecil, dan itu dapat diselesaikan di dalam suatu waktu yangpendek, beberapa di antaranya kecil seperti beberapa detik /unit. berbagai bentuk dapatdiputar dengan hasil yang dibuat mesin yang sederhana, yang mana biasanya dibuat dari alatbaja.Spinnabilas dari suatu logam pada proses ini biasanya adalah menggambarkan ketikareducation yang maksimum di dalam ketebalan untuk sebagian dapat diperlakukan denganspinning tanpa retak. Spinnabilas ditemukan untuk; menjadi dihubungkan denganpengurangan area yang yang dapat diregangkan dari material, sama halnya benda yang tidakdigunakan. Begitu, jika suatu logam mempunyai suatu pengurangan area yang yang dapatdiregangkan 50% atau yang lebih tinggi , ketebalan nya dapat dikurangi sebanyak itu . seperti80% pada orang memutar pass. Karena batang-batang rel dengan ductilas rendah , operasidilaksanakan pada tingkat temperatur meningkat oleh pemanasan yang kosong di dalam suatutungku perapian dan pemindahan itu dengan cepat kepada mondrel.Tabung yang memutar. Di dalam tabung yang memutar, ketebalan dari silindris yang kosongdikurangi atau dibentuk oleh spinnning pada suatu kepadatan, mondrel bulat yangmenggunakan gulungan. Pengurangan pada ketebalan permukaan mengakibatkan suatu pipalebih panjang. Operasi ini mungkin dilaksanakan secara eksternal atau secara internal,berbagai profil internal dan eksternal dapat diproduksi dari cyllindrical yang kosong denganketebalan permukaan yang tetap. Komponen digerakkan dengan diputar ke depan ataumundur; secara langsung atau tidak dengan tekanan, sebagai descripted. penguranganketebalan yang maksimum menggunakan spinning pipa dihubungkan dengan penguranganarea yang dapat diregangkan dari material, karena adanya shear spinning.Pipa memutardapat digunakan untuk membuat roket, proyektil, dan rancang-bangun pancaranparts,pressures kapal, dan permobilan components,such pada roda/kemudi truk dan mobilB. Strecth formingPada stretch forming, pelat logam adalah diclamping sepanjang tepinya dan yangdiregangkan pada male dies( dari blok atau dari pukulan). Die bergerak ke atas, mengarah kebawah atau jalan sisi yang tergantung pada disain tertentu dari mesin ( buah ara 16.30)pembentukan peregangan digunakan terutama untuk membuat pesawat terbang panel kulitpesawat ,badan pesawat terbang, dan sarung kapal. alumunium kulit untuk boeing 767 dan757 pesawat terbang, sebagai contoh, adalah dibuat oleh stretch forming dengan suatukekuatan tekanan 9 MN. lembar segi-empat adalah 12mx 2.5 x 6.4 mm. walaupun proses ini
  • 24. biasanya digunakan untuk produksi volume rendah, adalah hemat dan serbaguna, terutamasekali untuk industri pesawat terbang.Pada kebanyakan operasi, yang kosong adalah lembar segi-empat yang diclamping sepanjangtepi lebih dangkal nya dan meregangkan menurut panjang, begitu membiarkan materialuntuk menyusutkan pada jarak. mengendalikan jumlah peregangan adalah penting dalamrangka mencegah retakan. Pembentukan peregangan tidak bisa menghasilkan komponendengan pinggiran yang jelas dengan sudut kembali ( tekanan pada permukaan dari die.)berbagai accesorry peralatan dapat menggunakan bersama dengan peregangan membentuk,mencakup lebih lanjut pembentukan dengan kedua-duanya female dan male die part dibawah tegangan. dies untuk stretch forming biasanya dibuat dari campuran logam seng, baja,plastik, atau kayu. kebanyakan aplikasi tidak memerlukan minyak pelumas.Gambar 16.30 Ilustrasi skema dari proses stretch forming. Lapisan alumunium untuk pesawat dapat dibuatdengan metode ini. Sumber : Courtesy of Cyril Bath Co.C. Heaming dan seaming. Pada proses heaming ( juga disebut perataan), tepi dari lembardilipat di atas bagian itu sendiri ( gambar 16.23c). heaming meningkatkan kekakuan part,meningkatkan penampilan nya, dan menghapuskan tepi yang tajam. seaming melibatkansambungan dua tepi pelat logam heaming (gambar.16.23d) seaming ganda adalah dibuat
  • 25. oleh proses serupa menggunakan bentuk secara khusus alat penggulung untuk kedap dansambungan kedap udara, seperti diperlukan di kotak makanan dan minuman.D. Bulging. proses ini melibatkan penempatan suatu bentuk tabel, yang berbentuk kerucut, ataucurva linear die ke dalam suatu split female die dan kemudian mengekspandingnya, padaumumnya dengan suatu penyumbat polyurerthane ( gambar.16.28a). punch kemudian ditarikkembali, penyumbat kembali ke bentuk asli, dan part yang dibentuk dipindahkan denganpembukaan die yang memisah. produk khas dibuat adalah pitchers air, barrel bir dan manik-manik drum minyak. karena komponen dengan bentuk kompleks, busi ( sebagai gantimenjadi silindris) mungkin dengan tujuan menerapkan tekanan yang lebih tinggi pada daerahpart yang kritis. keuntungan utama menggunakan busi polyurethane adalah bahwa merekaadalah sangat bersifat tahan abrasi , melicinkan ,and pelumas, lagipula, tidak merusakkanujunh permukssn yang sedang dibentuk.E. Segmented dies. Ini adalah dies yang terdiri dari segmen individu yang ditempatkan didalam part itu dibentuk dan diperluas dengan mesin dalam satu arah radial. mereka kemudianditarik kembali untuk memindahkan part yang dibentuk itu. Segmented dies secara relatifmahal, dan dapat digunakan untuk produksi masal.
  • 26. Daftar PustakaEugene, D, Ostergaard ;1967; Advanced Die Making; Prentice Hall; New Jersey.harma, P.C.; 2002; A Textbook of Production Engineering; S. Chand & CompanyLtd, New Delhi.http://www.teledometalspinning.com : September 2005http://www.thefabricator.com : September 2005http://gnatchung.tripod.com; September 2005Buku Bahan Ajar “Teknologi Bahan I oleh MSRhttp://www.1.3. Forging Processes _ Forging Industry Association.compipingsystem 2009 rudy setyawan.ppthttp://www. METAL FORMING PROCESS _ Afri Sujarwantos Webloghttp://www. Spinning _ Shear forming.comhttp://www. prapss Dasar-dasar Pembentukan Logam.com