TUGAS
ELEMEN MESIN III
DI SUSUN OLEH:
MUHAMAD SUMARDI
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI WASTUKANCANA
PURWAKARTA
2014
1. Forming gear teeth
A. Casting
Casting adalah proses produksi missal yang melibatkan bahan – bahan cair ( seperti logam,plastic atau resin ) yang dituangkan ke dalam cetakan,dituangkan kemudian diambil untuk digunakan.Casting juga bisa digunakan untuk memproduksi kembali sesuatu.Casting dapat digunakan untuk membuat part yang komplek yang membutuhkan biaya yang besar atau waktu untuk memproduksi dibandingkan menggunakan metode lain.Casting dapat menggunakan “ sand cast “ atau “ die cast“.Keuntungan dalam menggunakan casting adalah rendah biaya karena gerigi dibuat pada cetakan. Casting tidak melakukan perlakuan finishing pada gerigi tersebut.Oleh karena itu,gerigi pada gear tersebut menjadi kurang presisi dan hanya bisa digunakan untuk keperluan yang tidak kritis seperti pada mainan yang tidak terlalu rugi karena adanya suara bising dan “ excessive backlash “.
· Sand cast cocok dalam untuk membuat gear kualitas rendah untuk jumlah produksi yang sedikit.Hal ini disebabkan karena biaya pembuatan alat produksi yang murah ,tetapi akurasi dimensi dan permukaan yang tidak baik. Sand casti juga digunakan untuk membuat part yang besar ( tipe besi dan baja tetapi juga perunggu,brasss,alumunium).Sand casting memiliki banyak tipe : green sand casting,resin sand casting dan sodium silicate bonded sand casting.
Beberapa pertimbangan penggunaan beberapa metode sand cast :
Die cast lebih baik dalam permukaan dan akurasi dimensinya daripada sand cast. Pembuatan alat produksinya lebih mahal sehingga cocok untuk jumlah produksi yang banyak.
Investment Casting atau lost – wax casting adalah proses pembentukan logam khusus yang digunakan untuk memproduksi kualitas yang tingggi ,fungsi dan efektivitas biaya. Investment Casting merupakan proses yang satu pola dipakai untuk memproduksi satu bagian logam.Ketika dipadukan dengan teknologi dan pengetahuan modern, Investment Casting dapat diterapkan untuk memproduksi bagain – bagian yang bervariasi derajat kompleksitas di hamper setiap volume dan aplikasi spektrum seluas mungkin.
Metode ini dapat untuk membuat gear dengan akurasi yang baik dalam variasi yang banyak.Cetakan terbuat dari material refractory sehingga dapat digunakan untuk mecetak pada titik leleh yang tinggi.
Ada tiga jenisa pada Investment Casting,salah satunya adalah Sodium Silicate process investment casting , Colloidal Silica Technology investment casting dan kombinasi kedua tipe tersebut.
Sodium Silicate process investment casting adalah investment casting biaya rendah ,terutama cor baja karbon. Colloidal Silica Technology investment casting adalah investment casting biaya tinggi tetapi dapat menahan temperature tinggi untuk cor stainless steel dan memiliki toleransi yang sangat ketat dan permukaan akhir yang baik dengan berat yang sangat kecil. Sedangkan kombinasi dari kedua tipe ini,dapat digunakan untuk baja karbon dan stainless stell.
C. Sintering
sintering
PM.metode ini cocok digunakan untuk gear ukuran kecil seperti mainan,instrument dan small motor driver.
Tiga metode utama untuk membuat bentuk dari sintering yaitu Unpressured Forming ,Cold Pressing, dan Hot Pressing.Unpressed Forming digunakan ketika komponen yang sangat berpori diperlukan dengan menggunakan loose sintering. Powder dituangkan atau bergetar dalam cetakan yang dipanaskan sampai suhu sintering. Bagian sinter menyusut pada proses pendinginan dan bentuk hanya diproses pada proses penyelesaian. Metode lain dari Unpressed Forming termasuk
slip and slurry casting. Cold Pressing adalah metode membentuk powder menjadi bentuk yang diinginkan oleh tekanan mekanis atau hidrolik. Tekanan yang digunakan cukup untuk menghasilkan pengelasan dingin butiran powder.Proses menanamkan kekuatan yang cukup untuk powder dapat berikatan bersama sehingga memungkinkan akan ditangani saat proses sintering. Metode lain yang termasuk Cold Pressing adalah isostatic pressing and explosive forming. Hot Pressing melibatkan pemanasan powder sampai suhu diatas suhu rekristalisasi logam selama proses penekanan.Komponen yang dihasilkan memiliki densitas yang tinggi dan dimensi yang akurat.Proses ini diselesaikan dalam pengurangan udara atau vakum untuk mengurangi resiko oksida logam.Proses ini dilakukan dengan tekanan dibawah 30 N.mm-2 .Setelah melewati tahap pembentukan gear,akan dilanjutkan dengan proses sintering yaitu heat – treated untuk meningkatkan kekuatannya.
D. Injection Molding
Metode ini digunakan untuk membuat nonmetallic gear dalam variasi thermoplastics seperti nylon dan acetal.Metode ini memiliki presisi gear yang rendah dalam ukuran kecil tetapi berbiaya rendah dan kemampuan bekerja tanpa pelumas saat light load.Siklus dimulai ketika mold ( cetakan ) ditutup,diikuti dengan injeksi polimer kedalam rongga cetakan.Setelah rongga terisi ,tekanan holding dipertahankan untuk mengkompensasi penyusutan materi.Kemudian,sekrup berubah,bersiap untuk penembakan berikutnya ke depan sekrup sehingga menyebabkan sekrup menarik kembali untuk persiapan tembakan berikutnya.Setelah bagian cukup dingin,cetakan terbuka dan gear dapat dikeluarkan.
Jenis – jenis injection molding sebagai berikut:
§ Co-injection (sandwich) molding
§ Fusible (lost, soluble) core injection molding § Gas-assisted injection molding
§ In-mold decoration and in mold lamination § Injection-compression molding
§ Lamellar (microlayer) injection molding
§ Injection molding of liquid silicone rubber
injection molding
extruding
Metode ini digunakan untuk membuat teeth gear pada batang panjang yang kemudian dipotong sesuai kebutuhan dan di machining untuk lubang ,keyways dan lain - lain.Material nonferrous seperti alumunium dan tembaga umumnya di extrude daripada baja.
F. Cold Drawing
cold drawing
Metode membentuk teeth gear pada batang baja dengan menarik batang tersebut melalui dadu pengerasan.Cold working meningkatkan kekuatan dan mengurangi keuletan.Kemudian batang akan dipotong sesuai kebutuhan.
G. Stamping
Hob adalah sebuat cutting tool yang digunakan untuk membentuk gigi pada benda kerja. Hob dapat memotong / memangkas permukaan gigi secara berurutan pada gerakan axial.
Jenis proses yang sudah biasa ( common ) untuk proses hobbing adalah :
1. Spur Gear
Spur gear merupakan tipe/model sederhana dari semua tipe gear. Spur gear terdiri dari sebuah silinder atau disk dengan gigi memproyeksikan radial, dan meskipun mereka tidak lurus-sisi dalam bentuk, tepi tiap gigi lurus dan sejajar dengan sumbu rotasi.
2.Helical gear
Bentuk gigi ini menyilang miring terhadah sumbu roda gigi. Tingkat kemiringan dapat diatur dengan setting Hob Cutter pada mesin hobbing.
3.Bevel Gear
Berbentuk seperti kerucut ( mirip payung ) terpotong dengan gigi-gigi yang terbentuk di permukaannya. Ketika dua roda gigi bevel mersinggungan, titik ujung kerucut yang imajiner akan berada pada satu titik, dan aksis poros akan saling berpotongan.
Sudut antara kedua roda gigi bevel bisa berapa saja kecuali 0 dan 180. Roda gigi bevel dapat berbentuk lurus seperti spur atau spiral seperti roda gigi heliks.
4.Worm Gear
Roda gigi cacing (worm gear) menyerupai screw ( ulir ) berbentuk batang yang dipasangkan dengan roda gigi biasa atau spur. Roda gigi cacing merupakan salah satu cara termudah untuk mendapatkan rasio torsi yang tinggi dan kecepatan putar yang rendah.
Worm gear dengan roda helical gear, kecuali pada sudut gigi-giginya yang mendekati 90 derajat, dan bentuk badannya biasanya memanjang mengikuti arah aksial. Jika ada setidaknya satu gigi yang mencapai satu putaran mengelilingi badan roda gigi, maka itu adalah roda gigi cacing. Jika tidak, maka itu adalah roda gigi heliks. Roda gigi cacing memiliki setidaknya satu gigi yang mampu mengelilingi badannya beberapa kali. Jumlah gigi pada roda gigi cacing biasanya disebut dengan
thread ( ulir ).
spur yang mampu menggerakkan roda gigi cacing. Sehingga bisa dikatakan bahwa pasangan roda gigi cacing merupakan transmisi satu arah
Sketsa Mesin Hobbing
Frekuensi putaran Merupakan ukuran seberapa banyak putaran terjadi dalam satu satuan waktu. Misal, RPM, adalah seberapa banyak putaran terjadi dalam satu menit.
Frekuensi angular Diukur dalam radian per detik, di mana 1 RPM = pi/30 rad/detik. Satu putaran bernilai 2 pi rad.
Jumlah gigi Yaitu jumlah gigi yang dimiliki oleh roda gigi. Dalam kasus roda gigi cacing, jumah gigi adalah nomor thread dari roda gigi cacing.
Aksis Sumbu yang melalui pusat perputaran roda gigi.
Pitch Ruang di antara gigi.
Sudut heliks Sudut antara tangen ke heliks dan aksis roda gigi. Sudut heliks roda gigi spur bernilai nol, dan sudut heliks roda gigi cacing mendekati 90 derajat.
Metode / teknik pada proses hobbing
Hasil hobbing, bila proses benar
Bila proses hobbing benar, permukaan gear setelah di hoobing tampak rapih, lead profil gigi terlihat lurus antara ruas yang satu dengan yang lain.
