PROSES PEMBENTUKAN. AMBIYAR

Dari Crayonpedia

Langsung ke: navigasi, cari


Daftar isi

PROSES PEMBENTUKAN

Prinsip dasar pembentukan logam merupakan proses yang dilakukan dengan cara memberikan perubahan bentuk pada benda kerja. Perubahan bentuk ini dapat dilakukan dengan cara memberikan gaya luar sehingga terjadi deformasi plastis. Aplikasi pembentukan logam ini dapat dilihat pada beberapa contohnya seperti pengerolan (rolling), pembengkokan (bending),
tempa (forging), ekstrusi (extruding), penarikan kawat (wire drawing), penarikan dalam (deep drawing), dan lain-lain. Dalam proses pembentukan logam inipun digunakan perkakas (tooling) yang fungsinya memberikan gaya terhadap benda kerja, serta mengarahkan perubahan bentuknya. Secara makroskopis, deformasi dapat dilihat sebagai perubahan bentuk dan ukuran. Perubahan bentuk yang terjadi dapat dibedakan atas deformasi elastis dan deformasi plastis.
Deformasi elastis adalah perubahan bentuk yang terjadi bila ada gaya yang bekerja, serta akan hilang bila bebannya ditiadakan. Dengan kata lain bila beban ditiadakan, maka benda akan kembali ke bentuk dan ukuran semula. Sedangkan deformasi plastis adalah perubahan bentuk yang permanen, meskipun bebannya dihilangkan maka kondisi benda akan tetap berbah bentuknya sesuai dengan bentuk yang dikenakan pada benda tersebut. Kemampuan untuk menghasilkan berbagai bentuk dari lembaran logam datar dengan laju produksi yang tinggi merupakan kemajuan teknologi pembentukan pelat yang sedang mengalami perkembangan. Perkembangan ini ditandai dengan digunakannya sistem hidrolik sebagai penggerak untuk proses pembentukan. Penggunaan sistem hidrolik sebagai alat penekan atau (press) dalam proses pembentukan ini sangat
menguntungkan. Keuntungan ini diantaranya adalah sistem hidrolik yang digunakan dapat dengan mudah dikontrol, baik tekanannya maupun langkah-langkah penekan. Sistem hidrolik menggunakan katup-katup kontrol dengan selenoid dan manual. Katup selenoid ini memudahkan sistem hidrolik untuk dikontrol sehingga pemanfaatan untuk proses pembentukan sangat mendukung. Apalagi untuk proses yang digerakan secara otomatis dan berkelanjutan. Peralihan dari proses pembentukan dengan tangan ke metode produksi besar-besaran menjadi faktor penting dalam meningkatkan standar kehidupan selama periode perkembangan tersebut.

9.1. Proses Pengerjaan Dingin

Proses pengerjaan dingin (cold working) yang merupakan pembentukan plastis logam di bawah suhu rekristalisasi pada umumnya dilakukan disuhu kamar jadi tanpa pemanasan benda kerja. Suhu rekristalisasi yang dimaksud adalah suhu pada saat bahan logam akan mengalami perobahan struktur mikro. Perobahan struktur mikro ini akan mengakibatkan perobahan karakteristik bahan logam tersebut. Cold working sangat baik untuk produksi massal, mengingat diperlukannnya mesin-mesin yang kuat dan perkakas yang mahal. Produk-produk yang dibuat biasanya harganya sangat rendah. Selain itu material yang menjadi sampah relatif lebih kecil daripada proses pemesinan.
Pada kondisi ini logam yang dideformasi mengalami peristiwa pengerasan regangan (strain-hardening). Logam akan bersifat makin keras dan makin kuat tetapi makin getas bila mengalami deformasi. Hal ini menyebabkan relatif kecilnya deformasi yang dapat diberikan pada proses pengerjaan dingin. Bila dipaksakan suatu perubahan bentuk yang besar, maka benda kerja akan retak akibat sifat getasnya. Proses pengerjaan dingin tetap menempati kedudukan yang khusus, dalam rangkaian proses pengerjaan. Langkah deformasi yang awal biasanya adalah pada temperatur tinggi. Misalnya proses pengerolan panas. Balok ingot, billet ataupun slab di rol panas menjadi bentuk yang lebih tipis, misalnya pelat. Pada tahapan tersebut deformasi yang dapat diberikan relatif besar. Namun proses pengerolan panas ini tidak dapat dilanjutkan pada pelat yang relatif tipis. Memang mungkin saja suatu gulungan pelat dipanaskan terlebih dahulu pada tungku sampai temperaturnya melewati temperatur rekristalisasi. Akan tetapi bila pelat tersebut di rol, maka temperaturnya akan cepat turun sampai di bawah temperatur rekristalisasi. Hal ini disebabkan oleh besarnya panas yang berpindah dari pelat ke sekitarnya. Pelat yang tipis akan lebih cepat mengalami penurunan temperatur dari pada pelat yang tebal.
Proses deformasi yang dilakukan pada benda kerja yang luas permukaan spesifikasinya besar (luas spesifik adalah luas permukaan dibagi dengan volume) hanyalah proses pengerjaan dingin. Beberapa contohnya adalah proses pembuatan pelat tipis (sheet) dengan pengerolan dingin, proses pembuatan kawat dengan proses penarikan kawat (wire drawing) serta seluruh proses pembentukan terhadap pelat (sheet metal forming).
Keunggulan proses pengerjaan dingin adalah kondisi permukaan benda kerja yang lebih baik dari pada yang diproses dengan pengerjaan panas. Hal ini disebabkan oleh tidak adanya proses pemanasan yang dapat menimbulkan kerak pada permukaan. Keunggulan lainnya adalah naiknya kekerasan dan kekuatan logam sebagai akibat pengerjaan dingin. Namun hal ini diikuti oleh suatu kerugian, yaitu makin getasnya logam yang dideformasi dingin. Sifat-sifat logam dapat diubah dengan proses perlakuan pada (heatreatment). Perubahan sifat menjadi keras dan getas akibat deformasi dapat dilunakkan dan diuletkan kembali dengan proses anil (annealing).
Suatu bentuk dihasilkan dari bahan lembaran datar dengan cara perentangan dan penyusutan dimensi elemen volume pada tiga arah utama yang tegak lurus sesamanya merupakan proses pembentukan logam. Bentuk yang diperoleh merupakan hasil penggabungan dari penyusutan dan perentangan lokal elemen volume tersebut. Usaha telah dilakukan untuk menggolongkan bermacam ragam bentuk yang mungkin pada pembentukan logam menjadi beberapa kelompok tertentu, tergantung pada kontur membagi komponen-komponen logam lembaran menjadi 5 kategori.
􀂙 Komponen lengkungan tunggal.
􀂙 Komponen flens yang di beri kontur—termasuk komponen dengan flens rentang dan flensut.
􀂙 Bagian lengkungan.
􀂙 Komponen ceruk dalam—termasuk cawan, kotak-kotak dengan dinding tegak atau miring.
􀂙 Komponen ceruk dangkal—termasuk pinggan, alur (beaded), bentuk-bentuk timbul dan bentuk-bentuk berkerut.
Selanjutnya dapat diketahui bahwa berbeda dengan proses deformasi pembentukan benda secara keseluruhan, pembentukan lembaran biasanya dilakukan dalam bidang lembaran itu sendiri oleh tegangan tarik. Gaya tekanan pada bidang lembaran hendaknya dihindari karena ini akan menyebabkan terjadinya pelengkungan, pelipatan dan keriput pada lembaran tadi. Tujuan proses pembentukan secara keseluruhan adalah mengubah tebal atau dimensi lateral benda kerja, pada proses pembentukan lembaran, susut tebal hendaknya dihindarkan.

9.2. Keuntungan Proses Pengerjaan Dingin

Keuntungan dari pembentukan dingin diantaranya:
􀁸 Tidak dibutuhkan pemanasan
􀁸 Permukaan yang lebih baik
􀁸 Ketelitian yang lebih baik
􀁸 Ukurannya bisa seragam
􀁸 Kekuatan tariknya akan lebih baik dari bahan asalnya Alasan terpenting pada pengerjaan pembentukan dengan cold working ini yaitu: untuk menghasilkan hasil permukaan yang lebih baik dan ketepatan ukuran yang lebih baik dibutuhkan beberapa persiapan spesial yang diberikan pada logam sebelum proses cold working. Yang pertama logam harus bebas dari kerak. Ini untuk menghindari keausan dari perkakas yang digunakan dalam cold working. Kerak dihilangkan dengan pickling dimana logam dicelupkan ke dalam asam dan kemudian dicuci. Persiapan kedua, dalam pesanannya untuk mendapatkan ukuran tebal pelat yang seseragam mungkin (toleransi kecil) dilakukan proses cold rolling ringan, perlakuan ketiga yaitu diberikannya pada logam dengan proses annealing ini sesuai keperluan, terutama kalau prosesnya mengadakan deformasi yang besar. Kadang-kadang logam harus dilakukan padanya proses straightening yaitu proses pelurusan dengan rol bila pelat atau kawat yang digunakan kurang lurus.
Beberapa contoh proses pembentukan logam untuk pengerjaan dingin dapat dilihat pada gambar berikut: Pada gambar berikut memperlihatkan mulai dari proses pemotongan yang aplikasinya tidak ahanya pada proses pemotongan pelat (pre cutting) tetapi juga proses ini terjadi pada proses blanking. Proses blanking ini cukup dikenal dikalangan industri yang berarti penembukan atau pelobangan. Penembukan sederhana ini dapat dicontohkan pada pembuatan ring pelat untuk pemasangan baut dan mur. Ring pelat yang dihasilkan dari proses blanking ini menggunakan dies dan punch sesuai dengan bentuk ring pelat yang diinginkan.

9.3. Spring Back

Spring back merupakan gaya balik yang ditimbulkan akibat pengaruh elastisitas bahan pelat yang mengalami proses pembentukan. Besarnya gaya balik ini ditentukan oleh harga Modulus Elastisitas bahan. Dalam proses pembengkokan ini harus diperhatikan gaya balik atau spring back ini. 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􀁱 (<90􀁱). Sehingga pada saat dilepas sepatu pembengkok akan menghasilkan sudut pembentukan menjadi sama dengan 90􀁱. 
Besarnya perubahan dimensi pada hasil pembentukan setelah tekanan pembentukan ditiadakan merupakan sifat bahan logam yang mempunyai elastisitas tersendiri. Perubahan ini terjadi akibat dari perubahan regangan yang dihasilkan oleh pemilihan elastik. Jika beban dihilangkan regangan total akan berkurang disebabkan oleh terjadinya pemulihan elastik. Pemuluhan elastik berarti pula balikan pegas, akan mungkin besar jika tegangan luluh semakin tinggi, atau modulus elastik lebih rendah dan regangan plastiknya makin besar.

9.4. Pembentukan Secara Manual

􀂾 Difinisi
Pembentukan pelat secara manual merupakan proses pembentukan yang dilakukan menggunakan landasan-landasan pembentuk dengan menggunakan berbagai macam bentuk palu.
Landasan pembentuk ini dikenal juga dengan istilah Pancang Tinman. Palu yang digunakan dalam proses pembentukan ini juga terdiri dari berbagai jenis palu pembentuk. Palu pembentuk ini dapat dibedakan mulai dari ukuran, jenis dan bentuk kepala palu.
􀂾 Proses
Proses pembentukan pelat secara manual ini ditinjau secara mekanika dan metalurgi fisiknya merupakan proses deformasi plastis. Deformasi plastis ini adalah perobahan bentuk yang
diinginkan dimana proses ini apabila pelat mengalami pemukulan akan menyebabkan pelat berobah bentuk. Pukulan pembentukan ini melebihi batas elastisitas pelat yang dibentuk. Setelah pelat mengalami pembentukan diatas landasan ini pelat mengalami perobahan bentuk.
􀂾 Karakteristik
Karakteristik pembentukan secara manual ini memiliki bentukbentuk yang sangat bervariasi, sebab pembentuk dengan manual ini sangat tergantung pada bentuk landasan dan kepala palu yang digunakan. Karakteristik hasil pembentukan secara manual ini memiliki kelebihan dari semua proses pembentukan yang ada. Proses pembentukan secara manual ini dapat melakukan semua proses pembentukan yang ada, hal ini sangat tergantung pada kemampuan atau skill pekerja yang melakukannya.
9.5. Peralatan Utama, Alat Bantu, dan Landasan
􀂕 Palu
Palu yang digunakan dalam pembentukan secara manual ini terdiri dari berbagai jenis dan bentuk kepala palu. Ditinjau dari jenis palu yang digunakan terdiri dari bahan kepala palu yang bervariasi diantaranya:
􀁸 Baja
􀁸 Karet
􀁸 Plastik
􀁸 Kayu
􀁸 Mallet
􀁸 Timbel (timah hitam)
Bentuk kepala palu yang digunakan pada proses pembentukan ini tergantung dari bentuk yang diinginkan. Bentuk kepala palu ini dibedakan menurut kegunaannya fungsi dan kegunaannya. Penggunaan palu juga sangat tergantung dari jenis bahan yang akan dibentuk. Bahan-bahan yang relatif lunak biasanya menggnakan bahan jenis palu yang lunak. Seperti untuk pembentukan pelat alumanium digunakan palu plastik ataupun palu kayu. Dilihat dari bentuknya kepala dapat dibedakan menjadi beberapa jenis palu diantaranya: Palu kepala bulat. Palu kepala pipih, palu kepala segiempat, palu kepala setengah bola, palu kepala tirus, palu kepala bulat besar. Jika dibedakan dari jenis palu yang digunakan pada proses pembentukan pelat secara manual ini seperti; Palu jenis bahan baja, palu jenis bahan plastik, palu jenis bahan kayu, palu jenis bahan campuran plastik dan sebagainya.

9.6. Teknik Pemukulan

Pemukulan pelat di atas landasan dengan berbagai jenis palu mempunyai teknik-teknik tersendiri. Teknik pemukulan ini biasanya sangat sulit dilakukan dengan pekerja yang tidak terbiasa dengan kerja pembentukan ini. Teknik pemukulan ini dapat dipelajari dari kebiasaan atau pengalaman yang dilakukan secara terus menerus. Pemukulandengan palu untuk proses pembentukan ini harus dilakukan dengan teknik dan prosedur yang benar. Apabila proses pemukulan ini tidak dilakukan mengikuti teknik dan prosedur yang benar maka akan menghasilkan pemukulan yang menyebabkan pelat menjadi rusak atau cacat. Teknik memegang palu harus dilakukan secara benar yakni memegang palu harus berada di ujung tangkai palu. Jika dipengang berada diujung tangkai palu maka akan menghasilkan gaya pemukulan yang maksimal. Momen impak yang dihasilkan palu sebanding dengan masa palu dikali dengan jarak pemegang. Artinya semakin jauh jarak pemegang dengan kepala palu maka akan menghasilkan impak yang lebih besar. Teknik-teknik pemukulan ini dapat dikategorikan sebagai berikut:
􀂙 Pemukulan Peregangan
Pemukulan regang pada dasarnya adalah pemukulan yang dilakukan untuk meregang pelat menjadi lebih besar. Pelat hasil pemukulan regang ini menghasilkan bentuk pelat menjadi lebih panjang kearah bagian yang mengalami pemukulan. Teknik pemukulan regang ini menggunakan palu kepala pipih di atas landasan rata. Pada saat proses pemukulan pelat akan mengalami menurunan ketebalan akibat dari proses pemukulan regang.
􀂙 Pemukulan Pengkerutan
Prose pemukulan kerut menghasilkan pelat menjadi terkompres.
Pemukulan ini merupakan kebalikan dari proses pemukulan regang. Dimensi ketebalan pelatnyapun menjadi bertambah. Terjadinya proses pemukulan kerut ini dilakukan di atas landasan lengkung dengan palu kepala bulat. Pemukulan kerut ini digunakan untuk proses pembentukan pelat menjadi bentuk mangkuk.
􀂙 Pemukulan Perataan
Pemukulan datar merupakan proses pemukulan yang berfungsi untuk mendatar bagain pelat yang mengalami peleng-kungan.
Pemukulan datar ini juga dapat diterapkan untuk proses pemukulan pembentukan di atas landasan. Seperti untuk mem-bengkok pelat di atas landasan persegi. Teknik pemukulan ini juga dilakukan untuk meratakan hasil pemukulan regang. Pada saat proses pemukulan regang pelat mengalami cekungan dan tidak merata. Pemukulan datar ini sangat banyak digunakan untuk semua proses pembentukan pelat.
􀂙 Pemukulan Keseimbangan
Pemukulan keseimbangan berguna untuk menyeimbangkan kondisi pelat yang mengalami penyimpangan akibat proses pengerolan. Hasil proses pengerolan pelat biasanya masih belum mengalami bentuk bulat sempurna, maka dengan teknik pemukulan keseimbangan ini akan dapat menghasilkan bulatan silinder menjadi lebih baik. Proses pemukulan ini dilakukan dengan memukul bagian pelat yang melonjong pemukulan pelat ini akan menekan pelat yang melonjong dan menjadi lebih datar sampai mendekati keseimbangan dari kebulatan silinder yang diinginkan.
􀂙 Pemukulan Pembentukan
Pemukulan membentuk merupakan penggabungan dari beberapa teknik pemukulan yang ada. Proses pemukulan membentuk ini berguna untuk melakukan pembentukan di atas landasan. `Pelat diletakan di atas landasan dan dipegang oleh salah satu tangan dan tangan yang satunya melakukan pe-mukulan pembentukan sesuai dengan bentuk pelat yang inginkan. Apabila seseorang sudah dapat mensinergikan antara apa yang ada dalam pikirannya di salurkan melalui tangan dan palu maka akan menghasilkan bentuk pelat yang seperti apa yang diinginkan dalam pikiran tersebut.

9.7. Proses Tekuk/Lipat

􀂾 Difinisi
Secara mekanika proses penekukan ini terdiri dari dua komponen gaya yakni: tarik dan tekan (lihat gambar). Pada gambar memperlihatkan pelat yang mengalami proses pembengkokan ini terjadi peregangan, netral, dan pengkerutan. Daerah peregangan terlihat pada sisi luar pembengkokan, dimana daerah ini terjadi deformasi plastis atau perobahan bentuk. Peregangan ini menyebabkan pelat mengalami pertambahan panjang. Daerah netral merupakan daerah yang tidak mengalami perobahan. Artinya pada daerah netral ini pelat tidak mengalami pertambahan panjang atau perpendekkan. Daerah sisi bagian dalam pembengkokan merupakan daerah yang mengalami penekanan, dimana daerah ini mengalami pengkerutan dan penambahan ketebalan, hal ini disebabkan karena daerah ini mengalami perobahan panjang yakni perpendekan.atau menjadi pendek akibat gaya tekan yang dialami oleh pelat.

9.8. Proses Pengerolan

􀂾 Definisi
Pengerolan merupakan proses pembentukan yang dilakukan dengan menjepit pelat diantara dua rol. Rol tekan dan rol utama berputar berlawanan arah sehingga dapat menggerakan pelat. Pelat bergerak linear melewati rol pembentuk. Posisi rol pembentuk berada di bawah garis gerakkan pelat, sehingga pelat tertekan dan mengalami pembengkokan. Akibat penekanan dari rol pembentuk dengan putaran rol penjepit ini maka terjadilah proses pengerolan. Pada saat pelat bergerak melewati rol pembentuk dengan kondisi pembenkokan yang sama maka akan menhasilkan radius pengerolan yang merata. 

9.9. Proses Streching (peregangan)

Streching pada dasarnya merupakan proses pembentukan Rentang yakni proses pembentukan gaya tarik utama sehingga bahan tertarik pada peralatan atau blok pembentukan. Prosesnya merupakan perkembangan proses pelusuran rentang lembaran-lembaran yang di  gulung. Pembentukan rentang banyak digunakan pada industri pesawat terbang untuk menghasilkan lengkungan-lengkungan dengan jari-jari lengkung besar, seringkali lengkungan ganda. pada proses ini balikan pegas berkurang sekali, karena gradien tegangan relatif seragam. di lain pihak, karena tegangan tarik dominan, maka proses ini deformasi yang besar hanya terjadi pada bahan yang sangat ulet. Peralatan pembentukan rentang pada dasarnya terdiri atas cakram pengendali hidraulis (biasanya vertikal) yang menggerakkan penumbuk atau 2 buah penjepit untuk mencengkram ujung lembaran. pada pembentukan proses sedemikian hingga gaya-gaya selalu segaris dengan pinggiran lembaran tidak ditumpu, atau lembaran tetap, sehingga diperlukan jari-jari yang besar untuk mencegah terjadinya
sobekan pada lembaran yang terjepit dalam menggunakan mesin pembentuk rentang bahan lembaran logam mula-mula dilengkungkan atau ditaruh pada blok pembentuk dengan tegangan tarik yang relatif kecil kemudian di jepit dan beban tarik ditingkatkan dan terjadi deformasi plastik hingga diperoleh bentuk akhir perbedaan dengan pembentukan selubung adalah pada kelambatan proses penembukan yang mula-mula di cengkram, kemudian masih dalam keadaan lurus dibebani hingga batas elastik sebelum diselungkan mengelilingi blok
pembentuk.
Perentangan pada umumnya merupakan bagian dari proses pembentukan lembaran. sebagai contoh, pada pembentukan mangkuk dengan dasar berbentuk belahan bola, lembaran direntangkan diatas permukaan pons berbagai penekanan untuk ujung-ujung pelat ditahan pada sisi cekam dan selanjut ujung berikutnya dilakukan penarikan mengikuti bentuk kelengkungan yang diinginkan. Kelengkungan yang dapat dikerjakan dengan proses streching ini adalah bentuk lengkungan cembung.
Pelat strip yang ditarik . diketahui bahwa batas deformasi seragam terjadi pada regangan yang sama dengan eksponen pengerasan regangan pada tarikan dwi sumbu penyempitan setempat yang terjadi pada percobaan tarik biasa dapat dihindarkan jika 􀑫 ² / 􀑫 ¹ > ½ . pada bahan terjadi penyempitan setempat difusi yang tidak mudah dilihat dengan mata . akhirnya pada perentangan lembaran tipis ketiakstabilan plastik akan terjadi dalam bentuk penyempitan setempat yang sempit. akan ada sumbu dengan regangan = 0 pada sudut 􀄭 tehadap sumbu deformasi.










Beri Penilaian

Rating : 4.8/5 (4 votes cast)


Peralatan pribadi