Teknik Ototronik             BAB I         DASAR-DASAR        KEJURUAN MESIN1.1 Dasar Ilmu Statika dan   Tegangan         ...
Teknik Ototronikseperti   yang     dihasilkan     dari    b. Metode segitiga dan segi-banyakbermacam-macam        gaya ter...
Teknik Ototronikc. Metode proyeksi vektor gaya     Metode proyeksi menggunakankonsep bahwa proyeksi resultan daridua buah ...
Teknik Ototronik1.1.3 Momen     Gaya    yang  beraksi    padasuatu massa kaku, secara umumselain menyebabkan       deforma...
Teknik Ototronik     Gaya   yang    menuju    suatu               translasi dan rotasi.sumbu disebut sebagai konkuren,    ...
Teknik Ototronikdiberi alur pasak. Pembagian menurut   1.2.1.5 Spindle adalah                 poros-jenis dan fungsinya : ...
Teknik Ototronik         Gambar 1.19 Bantalan Luncur                    Gambar 1.20 Bantalan Antrifikasi    Dalam memilih ...
Teknik Ototronikmungkin berurusan dengan barang-         - Penyucianbarang yang terbuat dari logam           - Pemecahanse...
Teknik Ototronik                                                      Selama pemberian panas yang                         ...
Teknik Ototronikwaktu,      dapur    tungku      terbuka    tertentu pasir silika kebagian yangditerapkan     secara      ...
Teknik Ototronik1.3.2.5 Proses Bessemer                           gai tiupan. Setelah beberapa waktu                      ...
Teknik Ototronikmeningkatkan suhu oven. Sekalipun         panjang. Oleh karena itu baja ini ber-konvertor martin dibangun ...
Teknik Ototronik     Arus listrik dialirkan melalui               pancaran oksigen. Jumlah kapurelektroda-elektroda itu da...
Teknik Ototronikc. Baja Lunak                              Semua logam bukan besi yang     Komposisi : Campuran besi dan  ...
Teknik Ototronikb. Aluminium                                      d. Pelat Timah     Warna : Biru Putih. Sifat : Dapat    ...
Teknik Ototronikgaram       dan     pengoksidasiannya        hantarnya, dan tidak semua bahanterhadap bahan tersebut. Sala...
Teknik Ototronikb. Kekerasan      (hardness)      dapat           e. Plastisitas (plasticity) menyatakan   didefinisikan s...
Teknik Ototronik     diukur karena sangat banyak faktor     yang mempengaruhinya.h. Keretakan        (crack)   merupakan  ...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Bab 1 -dasar-dasar-kejuruan-edit

2,033

Published on

Published in: Education
0 Comments
2 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
2,033
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
147
Comments
0
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Bab 1 -dasar-dasar-kejuruan-edit

  1. 1. Teknik Ototronik BAB I DASAR-DASAR KEJURUAN MESIN1.1 Dasar Ilmu Statika dan Tegangan Gambar 1.2 Dinding penahan tanah (retaining wall). Ilmu statika pada dasarnyamerupakan pengembangan dari ilmu Oleh karena itu, penguasaanfisika, yang menjelaskan kejadian ilmu statika sangat penting danalam sehari-hari, yang berkaitan membantu insinyur sipil dalamdengan gaya-gaya yang bekerja pada kaitannya dengan perencanaan suatusebuah benda. struktur. Insinyur sipil dalam hal ini bekerjadalam bidang perencanaan, 1.1.1 Gayapelaksanaan dan perawatan atauperbaikan konstruksi bangunan sipil. Gaya adalah sesuatu yangFungsi utama bangunan sipil adalah menyebabkan deformasi pada suatumendukung gaya-gaya yang berasal struktur. Gaya mempunyai besarandari beban-beban yang dipikul oleh dan arah, digambarkan dalambangunan tersebut. bentuk vektor yang arahnya Sebagai contoh adalah beban ditunjukkan dengan anak panah,lalu lintas kendaraan pada sedangkan panjang vektorjembatan/jalan, beban akibat digunakan untuk menunjukkantimbunan tanah pada dinding besarannya.penahan tanah (retaining wall),beban air waduk pada bendung,beban hidup pada lantai bangunangedung, dan lain sebagainya. Garis kerja gaya Gambar 1.3 Vektor gaya Garis disepanjang gaya tersebut bekerja dinamakan garis kerja gaya. Titik tangkap gaya yang bekerja pada suatu benda yang sempurna padatnya, dapat dipindahkan di sepanjang garis kerja gaya tersebut tanpa mempengaruhi kinerja dari gaya tersebut. Apabila terdapat bermacam-macam gaya bekerja Gambar 1.1 Model beban lalu lintas pada suatu benda, maka gaya-gaya pada jembatan. tersebut dapat digantikan oleh satu gaya yang memberi pengaruh samaDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 1
  2. 2. Teknik Ototronikseperti yang dihasilkan dari b. Metode segitiga dan segi-banyakbermacam-macam gaya tersebut, vektor gayayang disebut sebagai resultan gaya. Metode ini menggunakan1.1.2 Vektor Resultan konsep, jika gaya-gaya yang bekerja tidak segaris, maka dapat Sejumlah gaya yang bekerja digunakan cara Paralellogram danpada suatu struktur dapat direduksi Segitiga Gaya. Metode tersebutmenjadi satu resultan gaya, maka cocok jika gaya-gayanya tidakkonsep ini membantu dalam banyak.menyederhanakan permasalahan. Menghitung resultan gayatergantung dari jumlah dan arahdari gaya- gaya tersebut. Beberapacara untuk menghitung / mencariresultan gaya, yaitu antara lain :- Metode penjumlahan dan pengurangan vektor gaya.- Metode segitiga dan segi-banyak Gambar 1.5. Resultan dua vector gaya vektor gaya. yang tidak segaris- Metode proyeksi vektor gaya. Namur jika terdapat lebih daria. Metode penjumlahan dan dua gaya, maka harus disusun suatu pengurangan vektor gaya segi- banyak (poligon) gaya. Gaya- gaya kemudian disusun secara Metode ini menggunakan berturutan, mengikuti arah jarum jam.konsep bahwa dua gaya ataulebih yang terdapat pada gariskerja gaya yang sama (segaris)dapat langsung dijumlahkan (jiraarah sama/searah) ataudikurangkan (jika arahnyaberlawanan). Gambar 1.6. Resultan dari beberapa vector gaya yang tidak searah Jika telah terbentuk segi-banyak tertutup, maka penyelesaiannya adalah tidak ada resultan gaya atau resultan gaya sama dengan nol. Namun jika terbentuk segi-banyakGambar 1.4 Penjumlahan vector searah tidak tertutup, maka garis penutupnya dan segaris menjadi resultan gaya R adalah resultan gaya.2 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  3. 3. Teknik Ototronikc. Metode proyeksi vektor gaya Metode proyeksi menggunakankonsep bahwa proyeksi resultan daridua buah vektor gaya pada setiapsumbu adalah sama dengan jumlah Sebagai penjelasan lebihaljabar proyeksi masing-masing lanjut, dapat dilihat beberapakomponennya pada sumbu yang contoh soal dengan disertai ilustrasisama. Sebagai contoh dapat dilihat Gambar 1.8.pada Gambar 1.7. Contoh pertama, diketahui suatu benda dengan gaya-gaya seperti terlihat pada Gambar 1.8 sebagai berikut. Ditanyakan : Tentukan besar dan arah resultan gaya dari empat gaya tarik pada besi ring. Gambar 1.7 Proyeksi SumbuX1 dan X adalah masing-masing Gambar 1.8 Contoh soal pertama.proyeksi gaya F1 dan R terhadapsumbu x. sedangkan Y1 dan Y Contoh kedua, diketahui dua orangadalah masing-masing proyeksi gaya seperti terlihat pada Gambar 1.9,F1 dan R sedang berusaha memindahkanterhadap sumbu y. dimana : bongkahan batu besar dengan cara tarik dan ungkit. Ditanyakan : tentukan besar dan arah gaya resultan yang bekerja pada titik bongkah batu akibat kerja dua orang tersebut. Dengan demikian metodetersebut sebenarnya tidak terbatasuntuk dua buah vektor gaya, tetapibisa lebih. Jika hanya diketahuivektor-vektor gaya dan akan dicariresultan gaya, maka denganmengetahui jumlah kumulatif darikomponen proyeksi sumbu, yaitu Xdan Y, maka dengan rumuspitagoras dapat dicari nilai resultangaya (R), dimana : Gambar 1.9 Contoh soal kedua.Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 3
  4. 4. Teknik Ototronik1.1.3 Momen Gaya yang beraksi padasuatu massa kaku, secara umumselain menyebabkan deformasi,ternyata juga menyebabkan rotasi(massa tersebut berputar terhadapsuatu titik sumbu tertentu). Posisivektor gaya yang menyebabkanperputaran terhadap suatu titiksumbu tertentu tersebut disebut Gambar 1.11 Torsi Terhadap Sumbu Z.sebagai momen. Dari ilustrasi seperti terlihat pada Gambar 1 .11 dapat dilihat bahwa torsi terhadap sumbu-z akan menyebabkan puntir pada pipa. Besarnya momen ditentukan oleh besarnya gaya F dan lengan momen (jarak tegak lurus gaya terhadap titik putar yang ditinjau).Gambar 1.10 Model Struktur Kantilever Pada gambar 1 .10 dapat kitalihat bahwa akibat beban terpusat(lampu gantung dan penutup) yangbekerja pada titik B, maka akan Gambar 1.12 Momen Terhadaptimbul momen pada titik A. Pada Sumbu X.kasus tertentu, akibat adanyamomen untuk suatu beban yang Dari ilustrasi seperti terlihatmemiliki eksentrisitas, akan pada Gambar 1.12 dapat dilihatmenimbulkan suatu putaran yang bahwa momen terhadap sumbu-zdisebut dengan torsi atau puntir. akan menyebabkan bending padaIlustrasi mengenai torsi atau puntIir pipa.sebagai contoh adalah pada sebuahpipa, seperti terlihat pada Gambar1.11, Gambar 1.12, dan Gambar1.13. Jika momen tersebut berputarpada sumbu aksial dari suatubatang (misal pipa) maka namanyaadalah torsi atau puntir. Gambar 1.13 Gaya menuju sumbu (konkuren)4 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  5. 5. Teknik Ototronik Gaya yang menuju suatu translasi dan rotasi.sumbu disebut sebagai konkuren, Oleh karena itu, agar benda tegartidak akan menimbulkan momen mengalami keseimbangan, translasipada sumbu-z. Perilaku momen dan rotasi tersebut haruspada batang kantilever dapat terjadi dihilangkan. Untuk mencegahdalam beberapa konfigurasi. translasi, maka resultan sistem gaya- gaya yang bekerja haruslah samad. Soal latihan dan pembahasan dengan nol, dan untuk mencegah rotasi, maka jumlah momen yang Berikut ini terdapat tiga contoh dihasilkan oleh resultan oleh semuasoal latihan beserta pembahasan gaya yang bekerja haruslah samauntuk menghitung momen. dengan nol. Sebagai ilustrasi, dapat dilihat Gambar 1.15 mengenai gaya dan momen pada sumbu-x, sumbu-y dan sumbu-z. di mana F adalah gaya dan M adalah momen. Gambar 1.14 Contoh soal momen Gambar 1.15. Gaya dan Momen pada Tiga Sumbu1.1.4 Keseimbangan Benda Tegar 1.2 Komponen/Elemen Mesin Suatu benda berada dalam Komponen mesin adalah bagiankeseimbangan apabila sistem gaya- yang mendukung kerja dari suatugaya yang bekerja pada benda sistem mesin. Beberapa contohtersebut tidak menyebabkan translasi elemen mesin antara lain :maupun rotasi pada benda tersebut.Keseimbangan akan terjadi pada 1.2.1 Porossistem gaya konkuren yang bekerjapada titik atau partikel, apabila Poros berguna sebagai penahanresultan sistem gaya konkuren beban atau penerus tenaga. Porostersebut sama dengan nol. Apabila biasanya mempunyai penampangsistem gaya tak konkuren bekerja lintang berupa lingkaran dan tidakpada suatu benda tegar, maka akan selalu sama diameternya, yaituterjadi kemungkinan untuk mengalami bertingkat-tingkat dan juga seringDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 5
  6. 6. Teknik Ototronikdiberi alur pasak. Pembagian menurut 1.2.1.5 Spindle adalah poros-jenis dan fungsinya : poros kecil.1.2.1.1 Poros Mesin Yaitu poros yang ada di dalambangunan mesin, biasanya denganbeban momen saja.1.2.1.2 Poros transmisi Yaitu poros yang digunakanuntuk memindahkan tenaga dari Gambar 1.18 Spindlemotor ke mesin. Untuk bahan poros biasa, dipakai baja yang mengandung kadar karbon1.2.1.3 Shaft 0,15 – 0,46 %. Sementara untuk poros khusus yang kekuatannya Adalah poros untuk meneruskan tinggi dipakai baja campur, misalnya :putaran dan torsi atau gaya aksial. baja chrom, baja chrom nikel dan sebagainya. 1.2.2 Bantalan Apabila suatu bagian mesin didukung oleh bagian lainnya dan bagian satu punya kecepatan Gambar 1.16 Shaft terhadap yang lain maka kedua bagian ini menyusun suatu bantalan.1.2.1.4 Axel Bantalan dibagi menjadi dua macam, yaitu : Adalah poros untuk meneruskanputaran. Gambar 1.17 adalah salah 1.2.2.1 Bantalan luncur (slidingsatu contoh axel. bearing) Adalah bantalan dimana bagian yang bergerak dan bagian yang diam mengadakan persinggungan langsung. Bagian yang bergerak atau berputar dari ujung poros disebut tap (journal). Bantalan luncur biasanya dipakai sebagai pendukung poros yang berputar dengan kecepatan tinggi atau bekerja pada daerah yang panas. Gambar 1.17 Axel6 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  7. 7. Teknik Ototronik Gambar 1.19 Bantalan Luncur Gambar 1.20 Bantalan Antrifikasi Dalam memilih bahan bantalan Keuntungan bantalan antrifikasiharus memperhatikan syarat-syarat : antara lain :- Mempunyai Angka gesek kecil - Pada kecepatan rendah angka- Mempunyai kekuatan yang sesuai gesekan kecil. dengan besar dan macam beban. - Bisa menahan beban axial dan radial.- Punya keteguhan yang cukup - Tahan beban sodokan sesaat.- Tahan terhadap karat - Sistem pelumasan mudah.- Tahan panas Klasifikasi bantalan antrifikasi Macam-macam bahan bantalan menurut bentuk penghubungnyaantara lain : dibedakan menjadi :- Babbit (logam putih) - Bantalan rol- Perunggu - Bantalan peluru- Besi tuang Menurut beban yang didukung- Kuningan dibedakan menjadi :- Logam paduan (Cu + Pb) - Radial bearings, dipakai untuk- Karet beban radial (Tegak lurusterhadap- Plastik poros) - Thrust bearing, dipakai untuk beban1.2.2.2 Bantalan Antrifikasi axial (sejajar dengan poros) - Angular, dipakai untuk menahan beban axial dan radial. Adalah bantalan dimana bagianyang bergerak dan yang diam tidak 1.3 Material dan Pengolahanbersinggungan langsung, tapi dengansuatu perantara. Contoh bantalan rol, Bahanbantalan peluru. Karena tidakbersinggungan secara langsung,maka Materi ini diperlukan karenaangka gesek sangat kecil, tetapi berkaitan dengan kekuatan bahanmasih tetap ada gesekan yang dalam membuat suatu konstruksi.diakibatkan kontak langsung antararol/peluru dengan rumahnya. Harga 1.3.1 Pengetahuan Materialangka gesek tergantung pada (Bahan)kecepatan beban, suhu, pelumas danpembuatannya. Setiap orang tentunya sudah mengenal bahan, hal ini dikarenakan setiap harinya kita bertemu danDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 7
  8. 8. Teknik Ototronikmungkin berurusan dengan barang- - Penyucianbarang yang terbuat dari logam - Pemecahanseperti bahan yang berujud sendok, - Pembersihangarpu, pisau, alat-alat kendaraan, - Pemanggangan/peleburantelevisi dan lain sebagainya. Bahan Maksud perlakuan pendahuluanyang ada disekitar kita tidak ini adalah, setelah di cuci bersih darisemuanya bisa disebut dengan kotoran yang melekat lalu dipecah-bahan teknik, artinya bahan-bahan pecah menjadi bagian kecil yangyang digunakan dalam teknik. sama besarnya dan mudah diangkut Bahan teknik pada dasarnya serta mudah pengerjaannya.dapat di bagi dalam 2 golongan, Kemudian dimasukkan kedalam alatyaitu: pemisah untuk memilah bijih besi§ Bahan Logam yang banyak kandungan besinya. Dimana bahan logam tersebut Proses selanjutnya di lakukan biasanya mempunyai sifat-sifat pemanggangan di dalam oven sebagai berikut: pemanas untuk mengurangi berat • Penghantar listrik atau panas kadar belerang yang dalam bijih besi yang baik. dan mengeluarkan kandungan zat • Dapat dibentuk dengan proses asam arangnya. panas dan dingin. Bijih-bijih besi ada beberapa macam • Mempunyai tegangan tarik jenisnya, jenis-jenis yang terpenting tinggi. ialah:§ Bahan bukan logam - Batu besi coklat (2Fe 2O3 + 3H2O), Dimana bahan bukan logam mengandung kadar besi 40%. tersebut biasanya mempunyai - Batu besi merah (Fe2O3), sifat-sifat sebagai berikut : mengandung kadar besi 50% • Tidak baik untuk penghantar - Batu besi maknit (Fe3O4), listrik dan panas. mengandung kadar besi antara • Sulit untuk dibentuk. 60% • Tegangan tarik rendah. - Batu besi kalsit (FeCO3), • Baik sebagai isolator atau mengandung kadar besi 40% bahan isolator. Dalam hal ini logam pada bidang 1.3.2 Pengolahan Bahanteknik permesinan adalah bahanyang sangat penting, sedangkan Berikut akan dibahas tentangbahan non logam selalu dibutuhkan. pengolahan bahan, antara lain : Pada proses pengolahan logam(ferro) di pabrik, terlebih dahulu 1.3.2.1 Pengolahan Besidigalilah bijih-bijih besi yang berupagumpalan tanah yang mengandung Seperti telah diuraikan didepan,pasir besi dalam pertambangan. besi di olah dari bijih besi, terutamaKemudian bijih-bijih besi tersebut batu besi coklat, batu besi merat dandiangkut ke pabrik pengolahan besi dan batu besi magnit. Tingkatbaja untuk diproses lebih lanjut. pertama ialah mereduksi bijih besiSebelum dimasukkan kedalam dapur menjadi logam besi. Proses initinggi, bijih besi tersebut didahului dikenal sebagai peleburan dalamproses pendahuluan : dapur tinggi.8 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  9. 9. Teknik Ototronik Selama pemberian panas yang merupakan proses terus menerus, besi yang mencair turun ke dasar dapur tinggi dengan membiarkan terak terapung di atasnya. Terdapat dua buah saluran dan berselang- selang terak dialirkan melalui saluran atas dan besi cair melalui saluran bawah yang kemudian di alirkan kedalam cetakan-cetakan. Balok- balok besi yang diperoleh secara demikian disebut besi kasar. 1.3.2.2 Besi Tuang Besi tuang diproduksi dengan melebur kembali besi kasar dengan besi tua dan baja, lalu membakarnya dengan kokas dan batu kapur dalam dapur tinggi yang lebih kecil. Proses ini dikenal dapur kubah. Panas diperoleh dari kokas dan udara panas yang ditiupkan melalui pipa tiup untuk membantu pembakaran. Besi cair turun kedasar dapur kubah, di salurkan dan dialirkan ke cetakan-cetakan. Cetakan-cetakan ini dibuat dari pasir khusus menurut bentuk model kayu yang di inginkan. Produk hasil proses ini dikenal sebagai tuangan. 1.3.2.3 Pengolahan Baja Gambar 1.21 Proses pengolahan bijih besi Pengerjaan dasar dalam pengolahan baja, ialah peleburan Dapur tinggi dari puncaknya bahan-bahan logam dan kemudiandiberi muatan bijih besi, kokas dan mengolahnya. Bahan bakunya untukbatu kapur. Kokas memberikan panas pengolahan baja terdiri atas:dan untuk membantu pembakaran. • besi dapur tinggi (besi kasar)Dari bawah ditiupkan udara panas • baja tuamelalui pipa-pipa yang disebut • bahan tambahan (batu kapur,dengan pipa tiup ke dalam dapur silika dan antrasit)tinggi. Bagian-bagian bijih besi yang Pengolahan baja modernbukan logam bersenyawa dengan dialihkan ke metode busur nyala apibatu kapur, kemudian menjadi biji atau metode oksigen basah (metodelogam atau terak. LD dan LDAC). Selama beberapaDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 9
  10. 10. Teknik Ototronikwaktu, dapur tungku terbuka tertentu pasir silika kebagian yangditerapkan secara luas dalam rusak.pengolahan baja di Inggris. Proses Bessemer juga 1.3.2.4 Dapur Tungku Terbukaditerapkan di Inggris, tetapi lebih Basapopular di Eropa. Walaupun masihdipergunakan, metode dapur tungku Dapur tungku terbuka berbentukterbuka dan proses Bessemer makin seperti cawan lonjong dangkal yanglama makin menjadi kuno. Dengan dilapis dengan magnesit ataudiperkenalkannya dapur busur nyala dolomite.api dan metode oksigen basah. Mula-mula batu kapur, bijih besi Dapur busur nyala api mampu dan baja tua yang diisikan,mengolah baja berkualitas tinggi dan dipanaskan kemudian besi kasar cairbaja campuran dari baja tua. Metode dimuatkan. Sumber panasnya ialahoksigen basah, yang mula-mula gas yang dipanaskan sebelumnyadikembangkan di Linz dan Donawitz dan udara atau minyak bahan bakardi Austria merupakan metode yang dan udara.sederhana dan ekonomis untuk Nyala api langsung menyentuhmengolah bermacam-macam besi permukaan cairan. Maksudnya ialahkasar. untuk menghilangkan kotoran-kotoran Proses Kaldo yang diterapkan di dari cairan, terutama karbon, sulfurSwedia berdasarkan metode dapur dan fosfor. Sulfur dan fosfortungku terbuka. Daripada dihilangkan oleh terak dan karbonmenambahkan oksida besi, oksigen terbakar sebagai gas. Contoh cairanditiupkan pada terak. Bejana diputar logam berulang kali diambil dariuntuk membantu pemindahan panas. dapur dan diuji untuk menetapkan Metode lain yang kadar karbon dalam cairan. Bila kadardikembangkan di Jerman ialah proses karbon yang diperlukan tercapai,Rotor. Metode ini sama dengan terak terbentuk denganproses Kaldo, tetapi sejumlah oksigen menambahkan oksida besi dan kapurjuga ditiupkan kedalam cairan untuk pada cairan. Karena kita dapatmembantu pengoksidasian yang membentuk terak pada setiap saatcepat. Bejana dalam proses ini juga yang diinginkan, maka baja dengandiputar untuk membantu pemindahan batas kadar karbon yang luas dapatpanas. diproses. Bila lapisan dapur rusak karena Pada akhir proses pengolahanpanas yang berlebihan, lapisan dapat diberikan bahan tambahan laindiperbaiki antara proses pembakaran pada cairan, baik kedalam dapurdengan cara mengkondisikannya maupun pada waktu cairan disalurkan(Fettling). Cara memuat dapur dan kedalam sendok penyerok. Denganproses peleburan diatur untuk proses ini dapat diproduksi bajamengurangi kerusakan lapisan, tetapi sampai 400 ton.tetap diperlukan perbaikan padasetiap kerusakan. Perbaikan itudilakukan dengan melempardolomite, maknesit atau dalam hal-hal10 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  11. 11. Teknik Ototronik1.3.2.5 Proses Bessemer gai tiupan. Setelah beberapa waktu lamanya, nyala api kelihatan pada Konvertor Bessemer ialah bejana mulut konvertor kemudian nyala apibaja berbentuk buah labu yang dilapis meningkat dengan cepat dandengan bahan tahan api. Konvertor akhirnya padam, menunjukkan bahwadapat dimiringkan untuk memuat dan semua karbon, mangan dan silisiummembongkar isinya. Tidak diterapkan telah terbakar dari logam.pemanasan, karena konvertor diisi Pada tingkatan ini cairan mem-dengan besi kasar yang sudah dalam butuhkan campuran bahan-bahankeadaan cair. lainnya untuk memberikan sifat-sifat baja yang diinginkan. Karenanya sejumlah karbon, mangan dan sili- sium yang sesuai harus ditambahkan pada cairan. Ini dilakukan dengan menambah unsur-unsur tersebut di atas dalam jumlah yang diketahui. Biasanya dalam bentuk batu bara, ferro mangan dan ferro silisium ke dalam sendok penyerok, tempat baja dialirkan. 1.3.2.6 Konvertor Martin Suatu cara lain untuk membuat baja dari besi kasar terjadi dengan bantuan konvertor martin. Konvertor martin terdiri dari satu tungku dimana berada bahan lumeran dan pada umumnya 4 ruangan di mana gas dan udara dapat dipanaskan terlebih dahulu. Gas dapat diperoleh dari dapur tinggi, oven kokas atau dari minyak yang di gaskan. Gas yang banyak dipakai adalah apa yang disebut gas generator. Gas yang dipanaskan terlebih dahulu dan udara membakar dan menyapu sebagai nyala api di atas cairan. Gas bekas yang panas dimasukkan melalui dua ruangan dan Gambar 1.22 Konvertor Bessemer memanaskan ruangan tersebut. Setelah waktu tertentu katup- Setelah diisi, konvertor ditegak- katup dibalik sehingga gas dan udarakan kembali dan hembusan udara yang dimasukkan mengalir melaluidari alas dipaksakan menembus ruangan yang dipanaskan terlebihmuatan cair itu; hal ini dikenal seba- dahulu itu dan kemudian dengan cara pemanasan terlebih dahulu ini kitaDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 11
  12. 12. Teknik Ototronikmeningkatkan suhu oven. Sekalipun panjang. Oleh karena itu baja ini ber-konvertor martin dibangun untuk guna untuk pembuatan konstruksipembuatan baja dari baja tua, dan bagian-bagian mesin (sepertiternyata oven juga berguna untuk baut, poros, poros engkol, batangfabrikasi baja dari besi kasar dan besi penggerak dan pasak).tua atau bijih. Nyala api yang me-nyapu memanaskan isi oven dan 1.3.2.7 Dapur Listrik Busurmengoksidasikan campuran tambah- Cahayaan. Dengan bahan imbuh campurantambahan yang diosidasikan mem- Dapur ini terdiri atas tungku bajabentuk terak. Terak ini akan menutup berbentuk bulat yang dangkal, dilapishubungan lanjut dari isi oven dengan dengan bahan tahan api. Tiga batangnyala api, jikalau dalam cairan tidak elektroda karbon yang dapat dinaik-ditambahkan besi tua atau bijih. kan dan diturunkan, masuk ke dalam dapur melewati tutup dapur dan menyentuh logam yang akan dilebur. Gambar 1.23 Konvertor Martin Zat asam dari sini mengoksidasi-kan yaitu dalam cairan, campurantambahan seperti zat arang, silisium,mangan dan sebagainya. Hasil yangterbakar naik melalui cairan lapisanbawah juga bersentuhan dengannyala api. Setelah kira-kira 6 jamproses berakhir dan oven dapatdisalurkan. Hasil akhir konvertor martindisebut baja martin. Baja ini bermutubaik, karena susunannya dapatditentukan dengan teliti disebabkanproses yang memakan waktu yang Gambar 1.24 Dapur Listrik Busur cahaya12 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  13. 13. Teknik Ototronik Arus listrik dialirkan melalui pancaran oksigen. Jumlah kapurelektroda-elektroda itu dan mem- yang dimasukkan tergantung padabentuk sirkuit dengan logam. Bila kadar fosfor bijih besi. Inilah prosessirkuit tercapai, elektroda-elektroda LDAC. Kapur memasuki daerah suhudinaikkan, maka arus meloncati celah tinggi dan membentuk terak basaantara ujung-ujung elektroda dan yang mampu meniadakan fosfor darilogam. Bunga api yang menjembatani cairan. Terak ini disalurkan padacelah itu disebut busur cahaya. sebahagian perjalanan selamaPanas yang dibangkitkan oleh busur proses peleburan berlangsung dancahaya menyebabkan logam menjadi terbentuk terak baru.cair. Proses ini dapat memproduksisampai 20 ton baja berkualitas tinggi. 1.3.3 Jenis-jenis Logam1.3.2.8 Proses Oksigen Basa Pembagian jenis-jenis logam (Proses L.D.A.C) dapat dikelompokkan menjadi 3 macam, yaitu: Mula-mula dikembangkan di Linzdan Donawitz di Austria sebagai 1.3.3.1 Logam Ferroproses L.D., kemudian dikembangkanlebih lanjut di Luksemburg sebagai Logam ferro yang dimaksudproses LDAC. Proses ini merupakan disini adalah logam besi. Logam besimetode yang sederhana, ekonomis dalam pemakaiannya terlampaudan berhasil baik dalam pengolahan lunak, sehingga dipadukan denganbaja. Dipergunakan sejenis dapur zat arang untuk mendapatkan sifatyang sederhana. kekerasan. Adapun menurut Pancaran oksigen bertenaga pembagiannya logam ferro dibagitinggi dari atas di injeksikan ke dalam menjadi:besi cair. Oksigen mengalir lewat a. Besi Tuangpengabut yang didinginkan dengan Komposisi : Campuran besi danair, yang disebut tombak, yang karbon, kadar karbon sekitar 4%memungkinkan baja bebas nitrogen Sifat : Rapuh, tidak dapat ditempa,dapat diproduksi dengan cepat. baik untuk dituang, kuat dalamOksigen yang dimasukkan melalui pemadatan, lemah dalam tegangan.tombak bereaksi dengan karbon, sili- Penggunaan : Alas mesin, mejasium dan mangan dalam besi mem- datar, badan ragum, bagian-bagianbangkitkan panas yang diperlukan mesin bubut, blok silinder, cincinuntuk pengolahan. Dalam proses torak.pengolahan baja ini tidak dibutuhkan b. Besi Tempapanas dengan jalan lain. Komposisi : 99% besi murni Untuk menangani besi yang dengan sidikit kotoran. Sifat : Dapatmengandung banyak fosfor, yang ditempa, liat, tidak dapat dituang,kadang-kadang diolah di Inggris dan tetap seperti adonan bila dipanasi.Eropa, dibutuhkan banyak kapur. Penggunaan : Rantai jangkar, kaitKapur itu dimasukkan dari sebuah keran, landasan kerja plat.alat pembagi, yang merupakanbagian yang tak terpisahkan daritombak, bersama-sama denganDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 13
  14. 14. Teknik Ototronikc. Baja Lunak Semua logam bukan besi yang Komposisi : Campuran besi dan mempunyai massa – jenis < 5karbon. Kadar karbon 0,1% - 0,3%. kg/dm3.Sifat : Dapat ditempa, liat. Contoh : Aluminium (AI), TitaniumPenggunaan : Mur, baut, sekrup, (Ti), Magnesium (Mg), Beryliumpipa, keperluan umum dalam (Be).pembangunan. • Logam Mulia Logam mulia tersebut dikategorikand. Baja Karbon Sedang juga termasuk logam berat, tetapi Komposisi : Campuran besi dan mempunyai sifat-sifat khususkarbon. Kadar karbon 0,4% - 0,6%. seperti :Sifat : Lebih kenyal daripada keras. Tahan terhadap bahan kimia, tahanPenggunaan : Benda kerja tempa terhadap korosi, dll.berat, poros, rel baja Contoh : Emas (Au), Platina (Pt),e. Baja Karbon Tinggi Perak (Ag). Komposisi : Campuran besi dankarbon. Kadar karbon 0,7% - 1,5%. Dari logam non ferro berat yangSifat : Dapat ditempa, dapat disepuh penting dalam paduan disebutkeras dan dimudakan, mudah tembaga, timah dan timbal. Dalamditempa. Penggunaan : Kikir, pahat, paduan ini dapat digunakan logam-gergaji, tap, stempel, alat-alat mesin logam berat sebagai unsure paduanbubut dan sebagainya. seperti seng, antimon, perak, emasf. Baja Cepat Tinggi dan cadmium. Logam non ferro berat Komposisi : Baja karbon tinggi nikel, molibden dan wolframditambah nikel atau kobal, chrom merupakan elemen penting sebagaiatau tungsten. Sifat : Rapuh, tahan elemen paduan dalam baja. Logamsuhu tinggi tanpa kehilangan non ferro ringan yang penting dalamkerasnya, dapat disepuh keras dan paduannya disebut aluminium dandimudakan. Penggunaan : Mesin maknesium.bubut, alat-alat mesin, mesin bor dan Sifat mekanik logam non ferrosebagainya. pada umumnya tidak baik, tetapi hal ini dapat diperbaiki dengan paduan. Sedangkan pada umumnya logam1.3.3.2 Logam Non Ferro non ferro tahan terhadap korosi, hal ini disebabkan kulit korosi yang kuat. Logam Non Ferro disebut juga Beberapa logam non ferro sepertidengan logam bukan besi, karena tembaga dan aluminium mempunyaitidak mempunyai kandungan besi daya penghantar panas dan daya(Fe). Menurut massa jenisnya logam penghantar listrik yang baik.non ferro dibedakan 2 macam yaitu :• Logam Berat a. Tembaga Semua logam bukan besi yang Warna : Coklat kemerah- mempunyai massa – jenis > 5 merahan. Sifat : Dapat ditempa, liat, kg/dm3. penghantar panas dan listrik yang Contoh : Tembaga (Cu), Seng (Zn), baik, kukuh. Penggunaan : Suku Crom (Cr), Nikel (Ni), dll. bagian listrik, pemipaan, alat-alat• Logam Ringan dekorasi dan sebagainya14 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  15. 15. Teknik Ototronikb. Aluminium d. Pelat Timah Warna : Biru Putih. Sifat : Dapat Lembaran tipis baja lunak dilapisditempa, liat, bobot ringan, peng- timah pada kedua belah sisi dan padahantar yang baik, baik untuk dituang. semua tepinya. Harus berhati-hatiPenggunaan : Alat-alat masak, reflec- benar dalam menangani dantor, industri mobil, industri pesawat menyimpan pelat timah. Lembaranterbang pelat timah harus disimpan denganc. Timbel kertas atau bahan lain yang sesuai di Warna : Biru kelabu.. Sifat : antara setiap pelat untuk mencegahDapat ditempa, sangat liat, tahan lepasnya lapis timah karena sesuatukorosi air dan asam, bobot sangat hal. Bila lapis timah hilang akanberat.. Penggunaan ; Kabel, baterai, timbul karatan. Pelat timah harusbubungan atap. diberi tanda dengan pensil tajam dan dipotong tepat menurut garis itu. Tepid. Timah potongan harus dilapis dengan pateri, Warna : Bening keperak- juga untuk mencegah terjadinyaperakan. Sifat : Dapat ditempa, liat karatan. Bila tepi potongan beradatahan korosi. Penggunaan : Melapisi pada sambungan, maka pematerianlembaran baja lunak (pelat timah), tepi dilakukan pada waktu memateriindustri pengawetan. sambungan.Pelat timah sama sekali tidak boleh dipukul dengan martil.1.3.3.3 Campuran Non Ferro Harus dipergunakan kayu keras atau martil kayu. Landasan pande timah Campuran non ferro ini atau potongan-potongan kayu kerasmerupakan campuran antara logam yang sesuai bentuknya dapat diper-non ferro berat maupun logam non gunakan sebagai sarana pembentuk.ferro ringan. Yang termasuk campur-an non ferro antara lain: 1.3.4 Sifat-Sifat Logama. Loyang Komposisi : Tembaga 65%, seng Untuk dapat menggunakan bahan35%. Sifat : Empuk, lunak. Peng- teknik dengan tepat, maka bahangunaan : Batang, kawat, sekrup, paku tersebut harus dapat dikenali dengankeeling, tuangan. baik sifat-sifatnya yang mungkin akan dipilih untuk dipergunakannya. Sifat-b. Perunggu Fospor sifat bahan tersebut tentunya sangat Komposisi: Tembaga 90%, timah9%, fosfor 1%. Sifat: Kenyal, tahan banyak macamnya.korosi dengan baik. Penggunaan :Bantalan mesin, pompa air 1.3.4.1 Sifat-Sifat Umum Logamc. Duralumin Secara umum sifat-sifat bahan Komposisi: Aluminium 95%, dapat diklasifikasikan sebagai berikut :tembaga 4%, mangan 1%. Sifat :Dapat ditempa, liat, dapat dipukul a. Sifat Kimiadengan palu, direntang. Bobot: Dengan sifat kimia diartikanRingan, kukuh. Penggunaan : sebagai sifat bahan yang mencakupPesawat terbang, suku bagian antara lain kelarutan bahan tersebutkendaraan, paku keeling, mur, baut. terhadap larutan kimia, basa atauDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 15
  16. 16. Teknik Ototronikgaram dan pengoksidasiannya hantarnya, dan tidak semua bahanterhadap bahan tersebut. Salah satu mempunyai daya hantar listrik yangcontoh dari sifat kimia yang terpenting sama. Bahan bukan logam, sepertiadalah : korosi. Sifat teknologi adalah misalnya keramik, plastik adalahsifat suatu bahan yang timbul dalam penghantar listrik yang tidak baik, olehproses pengolahannya. Sifat ini harus karena itu bahan ini dipergunakandiketahui terlebih dahulu sebelum sebagai “Isolator”.. Semua bahanmengolah atau mengerjakan bahan logam dapat mengalirkan arus listrik,tersebut. Sifat – sifat teknologi ini akan tetapi logam yang paling baikantara lain : untuk penghantar listrik adalah alumi-Sifat mampu las (Weldability), sifat nium dan tembaga. Oleh karena itulahmampu dikerjakan dengan mesin dalam teknik listrik bahan tersebut(Machineability), sifat mampu cor banyak dipergunakan sebagai Kon-(Castability), dan sifat mampu duktor, Kabel, Panel Penghubung dandikeraskan (Hardenability). alat-alat listrik lainnya.b. Sifat Fisika f. Sifat Mekanik Sifat fisika adalah perlakuan Sifat mekanik suatu bahan adalahbahan karena mengalami peristiwa kemampuan bahan untuk menahanFisika, seperti adanya pengeruh beban-beban yang dikenakanpanas, listrik dan beban. Yang kepadanya. Dimana beban-bebantermasuk golongan sifat fisika ini tersebut dapat berupa beban tarik,adalah : sifat panas, sifat listrik, sifat tekan, bengkok, geser, puntir, ataumekanis. beban kombinasi.c. Sifat Panas 1.3.4.2 Sifat-Sifat Mekanik Logam Sifat-sifat yang timbul karenapengaruh panas yaitu : sifat-sifat Sifat–sifat mekanik logam sepertikarena proses pemanasan dan karena yang telah diuraikan pada sifat umumperubahan bentuk atau ukuran karena logam, dimana bahan logam haruspengaruh panas (pemuaian/penyusut- mampu dikenakan beban kepadanya.an). Pengaruh panas panas dapat Hal ini dilakukan untuk pengerjaanjuga merubah struktur bila kombinasi atau perlakukan lebih lanjut. Adapunpemanasan dan pendinginan dilaku- sifat-sifat mekanik yang terpentingkan pada kecepatan waktu tertentu. antara lain :Hal ini banyak mempengaruhi ataudapat merubah sifat mekanis dari a. Kekuatan (strenght) menyatakanbahan tersebut. Proses ini dikenal kemampuan bahan untuk me-dengan nama perlakuan panas atau nerima tegangan tanpa menyebab-“heat-treatment”. kan bahan tersebut menjadi patah Kekuatan ini ada beberapa macam,e. Sifat Listrik dan ini tergantung pada beban Sifat listrik dari bahan adalah yang bekerja antara lain dapatpenting, karena sifat dari bahan inilah dilihat dari kekuatan tarik, kekuatansekarang banyak digunakan untuk geser, kekuatan tekan, kekuatanTelevisi, Radio, dan Telepon. Sifat – puntir, dan kekuatan bengkok.sifat listrik dari bahan yang terpentingadalah : ketahanan dari suatu bahanterhadap aliran listrik dan daya16 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  17. 17. Teknik Ototronikb. Kekerasan (hardness) dapat e. Plastisitas (plasticity) menyatakan didefinisikan sebagai kemampuan kemampuan bahan untuk me- bahan untuk tahan terhadap ngalami sejumlah deformasi plastis goresan, pengikisan (abrasi), yang permanen tanpa meng- penetrasi. Sifat ini berjkaitan erat akibatkan terjadinya kerusakan. dengan sifat keausan (wear Sifat ini sangat diperlukan bagi resistance). Dimana kekerasan ini bahan yang akan diproses dengan juga mempunyai korelasi dengan berbagai proses pembentukan kekuatan. seperti, forging, rolling, extruding dan sebagainya. Sifat ini seringc. Kekenyalan (elasticity) menyatakan juga disebut sebagai keuletan atau kemampuan bahan untuk me- kekenyalan (ductility). Bahan yang nerima tegangan tanpa mngakibat- mampu mengalami deformasi kan terjadinya perubahan bentuk plastis yang cukup tinggi dikatakan yang permanen setelah tegangan sebagai bahan yang mempunyai dihilangkan. Bila suatu bahan keuletan atau ke-kenyalan tinggi, mengalami tegangan maka akan dimana bahan tersebut dikatakan terjadi perubahan bentuk. Bila ulet atau kenyal (ductile). Sedanga tegangan yang bekerja besarnya bahan yang tidak menunjukkan tidak melewati suatu batas tertentu terjadinya deformasi plastis maka perubahan bentuk yang dikatakan sebagai bahan yang terjadi bersifat sementara, pe- mempunyai keuletan yang rendah rubahan bentuk ini akan hilang atau dikatakan getas atau rapuh bersama dengan hilangnya (brittle). tekanan, maka sebagian bentuk itu tetap ada walaupun tegangan telah f. Ketangguhan (toughness) dihilangkan. menyatakan kemampuan bahan Kekenyalan juga menyatakan untuk menyerap sejumlah energi seberapa banyak perubahan tanpa mengakibatkan terjadinya bentuk elastis yang dapat terjadi kerusakan. Juga dapat dikatakan sebelum perubahan bentuk yang sebagai ukuran banyaknya energi permanen mulai terjadi, dengan yang diperlukan untuk mematahkan kata lain kekenyalan manyatakan suatu benda kerja, pada suatu kemampuan bahan untuk kembali kondisi tertentu. Sifat ini ke bentuk dan ukuran semula dipengaruhi oleh banyak faktor, setelah menerima beban yang sehingga sifat ini sulit untuk diukur. menimbulkan deformasi. g. Kelelahan (fatique) merupakand. Kekakuan (stiffness) menyata- kecenderungan dari logam untuk kan kemampuan bahan untuk patah bila menerima tegangan menerima tegangan atau beban berulang-ulang (cyclis stress) yang tanpa mengakibatkan terjadinya besarnya masih jauh dibawah batas perubahan bentuk (deformasi) kekuatan elastisitasnya. Sebagian besar darikerusakan yang terjadi atau defleksi. Dimana dalam pada komponen mesin disebabkan beberapa hal kekakuan ini lebih oleh kelelahan. Karenya kelelahan penting dari pada kekuatan. merupakan sifat yang sangat penting tetapi sifat ini juga sulitDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 17
  18. 18. Teknik Ototronik diukur karena sangat banyak faktor yang mempengaruhinya.h. Keretakan (crack) merupakan kecenderungan suatu logam untuk mengalami deformasi plastik yang besarnya merupakan fungsi waktu, dimana pada saat bahan tersebut menerima beban yang besarnya relatif tetap. Berbagai sifat mekanik diatas juga dapat dibedakan menurut cara pembebanannya, yaitu sifat mekanik statik, sifat terhadap beban statik, yang besarnya tetap atau berubah dengan lambat, dan sifat mekanik dinamik, sifat mekanik terhadap beban, yang berubah- rubah atau mengejut. Ini perlu dibedakan karena tingkah laku bahan mungkin berbeda terhadap cara pembebanan yang berbeda.18 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)

×