5. Proses Pembentukan D4

(1)

BAB V

PROSES PEMBENTUKAN

(2)

Pokok Bahasan

•

Pendahuluan

•

Jenis Proses Pembentukan

•

- Penggilingan (Rolling)

•

- Penempaan (Forging)

•

- Penekanan (Ekstrusi)

•

- Drawing

•

- Pembengkokan (Bending)

•

- Pembuatan pipa dan tabung

•

(3)

PENDAHULUAN

•

• Pada pembuatan benda setengah jadi, baja yang Pada pembuatan benda setengah jadi, baja yang telah dituangtelah dituang

menjadi balok atau batang diberi bentuk selesai yang

dikehendaki melalui proses penggilingan, pengempaan,

perentangan, atau penuangan.

•

• Di dalam pembuatannya, pabrik baja memenuhi pesananDi dalam pembuatannya, pabrik baja memenuhi pesanan

menurut standar

menurut standar baja batangbaja batang (bundar, bujur sangkar, pipih,(bundar, bujur sangkar, pipih,

segi enam, segi delapan) digiling panas, ditempa atau

direntang licin, poros direntang atau diasah.

•

• Baja kawat; direntang keras atau dipijarkan.Baja kawat; direntang keras atau dipijarkan.

•

• Lembaran; digiling panas atau dingin Lembaran; digiling panas atau dingin (lembar halus,(lembar halus,

menengah, kasar, dan lembar ketel).

Baja profil (L,T.I,Z) digiling panas.

(4)

Jenis Proses Pembentukan

Proses

Pembentukan

Pengerjaan Panas

(Hot Working)

Pengerjaan Dingin

(Cold Working)

(5)

(6)

A. Pengerjaan secara panas (Hot Working)

•

Hot working

adalah proses pembentukan secara

plastis terhadap logam atau paduan yang dilakukan

di atas

temperatur rekristalisasinya.

•

Karena proses tersebut logam tidak akan mengeras,

maka dapat dilakukan pembentukan dengan cepat

dan

dan terus

terus menerus

menerus sesuai

sesuai

dengan

dengan keinginan.

keinginan.

•

Logam tidak hanya menjadi mallable pada suhu

tinggi, tetapi juga lebih lunak, karena rekristalisasi

selalu terjadi selama proses.

•

Pengerjaan panas akan mengurangi penggunaan

tenaga dan waktu selama proses, serta

menghasilkan bentuk butiran halus dan seragam

(7)

•

Kekurangan proses pengerjaan panas;

–

– Mempunyai permukaan buruk kerena oksidasi dan sisik.Mempunyai permukaan buruk kerena oksidasi dan sisik.

–

– Ketelitian ukuran umumnya lebih sulit Ketelitian ukuran umumnya lebih sulit dicapai.dicapai. •

•

Biasanya setelah hot working diikuti dengan proses

pengerjaan dingin yang akan memperbaiki kualitas

permukaan dan ketelitian ukuran.

(8)

(9)

(10)

B. Pengerjaan secara dingin (Cold Working)

•

Cold working

adalah proses pembentukan secara

plastis terhadap logam atau paduan yang

dilakukan

di bawah

temperatur

temperatur rekristalisasinya

rekristalisasinya.

.

•

Disamping untuk memperbaiki kualitas

permukaan dan ketelitian ukuran, cold working

khusus digunakan untuk beberapa operasi yang

tidak dapat dilaksanakan secara panas,

terutama

drawing

, karena

, karena ductility biasanya

ductility biasanya

akan berkurang pada suhu tinggi sehingga

tegangan tariknya berkurang dan material

dapat putus dengan mudah.

(11)

(12)

Perubahan struktur logam pada pengerjaan dingin Perubahan struktur logam pada pengerjaan dingin

(13)

Skema pembuatan Skema pembuatan

barang jadi dan barang jadi dan setengah jadi dari setengah jadi dari

bahan dasar bahan dasar

(14)

Gambar Skema pembuatan baja slab Gambar Skema pembuatan baja slab

(15)

Gambar Skema pembuatan baja billet Gambar Skema pembuatan baja billet

(16)

Proses

Proses Penggilingan(Rolli

Penggilingan(Rolling)

ng)

•

• Penggilingan diterapkan untuk pembuatan benda setengah Penggilingan diterapkan untuk pembuatan benda setengah jadijadi

dengan bentuk penampang seragam (lembaran, batang, pipa,

profil).

•

• Penggilingan dapat dilakukan secara hot working dalamPenggilingan dapat dilakukan secara hot working dalam

keadaan pijar dan cold working pada suhu ruang.

•

• Pada proses penggilingan panas, dua roll Pada proses penggilingan panas, dua roll yang ditumpuyang ditumpu

mendatar dan digerakkan berputar berlawanan arah,

menangkap blok baja (slabs, blooms, billets) yang didatangkan

dalam keadaan pijar putih di atas jalur gelinding, dan

menariknya melalui antara keduanya.

•

• Selama pelaluan, maka benda gilingan tersebut direntangkanSelama pelaluan, maka benda gilingan tersebut direntangkan

pada arah memanjang dengan tekanan gilingan, strukturnya

dimampatka

dimampatkan, penampangnya diperkecil, dan n, penampangnya diperkecil, dan diberi bentuk diberi bentuk

dan ukuran.

(17)

(18)

•

Penggilingan dingin dilakukan sebagai kelanjutan

penggilingan panas jika dikehendaki permukaan

yang mengkilap dan ukuran yang tepat.

•

Kulit terak disingkirkan sebelumnya melalui

pengetsaan.

•

Pada penggilingan dingin, kekuatan meningkat dan

keuletan menurun.

•

Menurut tata susun gilingan, maka dapat dibedakan;

–

– instalasi giling duo,instalasi giling duo,

–

– instalasi giling duo ganda,instalasi giling duo ganda,

–

– instalasi giling trio,instalasi giling trio,

–

(19)

(20)

Berbagai hasil akhir produk pengerolan

(21)

Diagram Proses Pengerolan

(22)

Proses Penempaan (Forging)

•

• Penempaan bisa dilaksanakan secara hot working atau coldPenempaan bisa dilaksanakan secara hot working atau cold

working, bisa dilakukan dengan menumbuk atau menekan

benda kerja kedalam cetakan yang akan

benda kerja kedalam cetakan yang akan memberikan bentuk memberikan bentuk

sesuai dengan bentuk cetakan.

•

• Prinsip kerjanya dapat dilihat pada gambar dibawah.Prinsip kerjanya dapat dilihat pada gambar dibawah.

•

• Pada operasi ini ada aliran logam dalam dies yang disebabkanPada operasi ini ada aliran logam dalam dies yang disebabkan

oleh timpaan yang bertubi-tubi.

•

• Untuk mengatur aliran logam selama penimpaan, operasiUntuk mengatur aliran logam selama penimpaan, operasi

dibagi atas beberapa langkah.

•

• Setiap langkah merubah bentuk benda kerja secara bertahap,Setiap langkah merubah bentuk benda kerja secara bertahap,

dengan demikian aliran logam dapat diatur sampai terbentuk

benda kerja.

•

• Jumlah langkah tergantung pada ukuran dan bentuk bendaJumlah langkah tergantung pada ukuran dan bentuk benda

kerja, kualitas tempa logam dan toleransi yang dipersyaratkan.

(23)

Gambar Penempaan timpa dengan dies

(24)

•

• Jenis-jenis proses penempaan seperti;Jenis-jenis proses penempaan seperti;

–

– penempaan timpa,penempaan timpa,

–

– penempaan tekan,penempaan tekan,

–

– penempaan upset,penempaan upset,

–

– dan penempaan roll.dan penempaan roll.

Gambar Besi yang Gambar Besi yang

akan ditempa akan ditempa

(25)

(26)

(27)

PENEKANAN (EKSTRUSI)

•

• Ekstrusi bisa dilaksanakan secara hot working dan coldEkstrusi bisa dilaksanakan secara hot working dan cold

working.

•

• Logam-logam yang bisa dikerjakan pada proses ini adalahLogam-logam yang bisa dikerjakan pada proses ini adalah

umumnya logam-logam lunak seperti ;

umumnya logam-logam lunak seperti ; timah, tembaga,timah, tembaga,

aluminium, magnesium

aluminium, magnesium, dan , dan logam-logam paduannya.logam-logam paduannya.

•

• Keuntungan proses ekstrusi antara lain;Keuntungan proses ekstrusi antara lain;

–

– kemungkinan membuat berbagai jenis bentuk berkekuatankemungkinan membuat berbagai jenis bentuk berkekuatan

tinggi,

–

– ketepatan ukuran,ketepatan ukuran,

–

– penyelesaian permukaan yang baik pada kecepatanpenyelesaian permukaan yang baik pada kecepatan

produksi yang tinggi,

–

(28)

•

Prinsip ekstrusi seperti halnya mengeluarkan pasta

dari tubenya.

•

Prinsip ini ada dua cara yaitu

–

ekstrusi langsung (forward),

–

ekstrusi tak langsung (backward).

•

Pada ekstrusi langsung, billet bulat yang telah

dipanaskan dimasukkan dalam ruang die, balok

dummy dan ram kemudian ditempatkan pada posisi

masing-masing.

•

Logam diekstrusi melalui lubang pada die sampai

tersisa bahan sedikit saja.

(29)

•

• Pada ekstrusi tak langsung, hampir sama dengan Pada ekstrusi tak langsung, hampir sama dengan ekstrusiekstrusi

langsung hanya disini bagian yang diekstrusi ditekan keluar langsung hanya disini bagian yang diekstrusi ditekan keluar melalui bagian dalam ram.

melalui bagian dalam ram.

•

• Gaya yang diperlukan lebih rendah karena tidak ada gesekanGaya yang diperlukan lebih rendah karena tidak ada gesekan

antara billet dan dinding kontainer. antara billet dan dinding kontainer.

(30)

Gambar skematik proses ekstruding Gambar skematik proses ekstruding

(31)

(32)

Proses Drawing

•

Drawing biasa dilaksanakan secara cold working,

tapi pada produksi tertentu hot working bisa

dilaksanakan dalam keadaan terbatas.

•

Dalam hal ini bahan dasar bisa dalam bentuk sheet

metal, kawat, batang atau tube, maka

bentuk-bentuk yang dapat dihasilkan sesuai dengan bahan

bentuk yang dapat dihasilkan sesuai dengan bahan

dasarnya.

•

Yang termasuk proses drawing adalah;

–

– cupping,cupping,

–

– deep drawing,deep drawing,

–

– tube drawing,tube drawing,

–

(33)

Cupping (proses pembentukan mangkuk)

(34)

Seperti halnya cupping, tetapi deep drawing

membentuk

kedalaman yang lebih besar dari

pada diameternya.

Deep drawing

(35)

Tube Drawing

•

Tube drawing digunakan untuk membentuk tube

tanpa sambungan.

(36)

Wire Drawing

•

• Pada dasarnya sama dengan tube drawing, Pada dasarnya sama dengan tube drawing, terutama untuk terutama untuk

mengecilkan diameter-diame

mengecilkan diameter-diameter kawat ter kawat yang dikerjakan secarayang dikerjakan secara

kontinu melalui rangkaian drawing dies

(37)

(38)

Gambar cetakan proses blanking

(39)

(40)

Proses Pembengkokan (Bending)

•

• Bending merupakan proses forming secara cold working yangBending merupakan proses forming secara cold working yang

menyebabkan perubahan plastis dari logam sekitar garis

sumbunya dengan sedikit atau tidak ada perubahan penampang

sama sekali

Gambar skema jenis-jenis

proses pembengkokan

(forming)

(41)

Proses pembengkokan (forming)

(42)

Proses pembengkokan (forming)

(43)

Mesin dan produk forming

(44)

Proses Pembuatan Pipa dan Tabung

(Pipe and Silinder Production)

•

• Pipa dan tabung dapat dibuat secara hot working denganPipa dan tabung dapat dibuat secara hot working dengan

sistem penyambungan butt-welded pipe (las lantak) dan

lap-welded pipe (las tumpuk).

(45)

A. Lap welded pipe

•

• Proses ini terutama digunakan untuk pipa-pipa dengan ukuranProses ini terutama digunakan untuk pipa-pipa dengan ukuran

diameter 50

diameter 50 — — 400 mm dan panjang 7 400 mm dan panjang 7 meter.meter. •

• Perbedaannya dengan butt-welding adalah disamping tepi dariPerbedaannya dengan butt-welding adalah disamping tepi dari

skelp yang tirus, juga terdapat madrel dan

skelp yang tirus, juga terdapat madrel dan pasangan roll untuk pasangan roll untuk

membentuk sambungan las.

(46)

B. Butt-welded pipe

•

• Proses butt-welded pipe menggunakan bahan dasar pipa dariProses butt-welded pipe menggunakan bahan dasar pipa dari

skelp.

•

• Pipa tidak dibentuk dari suatu gelondongan, tetapi dari Pipa tidak dibentuk dari suatu gelondongan, tetapi dari sklepsklep

yang telah dipanaskan sampai temperatur tempa

yang telah dipanaskan sampai temperatur tempa melalui suatumelalui suatu

dapur kemudian ditarik memasuki sebuah roll yang

membentuknya jadi silinder.

(47)

(48)

C. Pelubangan tembus (piercing)

•

• PiercingPiercing digunakan untuk membentuk tube berdinding tebaldigunakan untuk membentuk tube berdinding tebal

tanpa sambungan dan dilaksanakan secara hot working.

•

• Tube tersebut dibentuk dari billet berpenampang bulat,Tube tersebut dibentuk dari billet berpenampang bulat,

ujung billet ditandai dengan centre punch kemudian

dipanaskan serta didorong dalam arah

dipanaskan serta didorong dalam arah longitudinal diantaralongitudinal diantara

dua buah roll besar berbentuk tirus dan cembung yang

berputar dengan arah yang sama.

•

• Putaran roll-roll menyebabkan billet tertarik dan Putaran roll-roll menyebabkan billet tertarik dan berputar,berputar,

selain itu billet juga tertekan sehingga meyebabkan crack

pada sumbu utamanya (bersamaan dengan itu mandrel

ditekan masuk menembus cracking) sehingga terbentuklah

lubang tabung tersebut.

•

• Untuk mencapai ukuran yang diinginkan, tabung yangUntuk mencapai ukuran yang diinginkan, tabung yang

dihasilkan tadi dimasukkan lagi kedalam roll dan mandrel

yang berbeda.

(49)

(50)

Gambar M

(51)

(52)