Proses Lengkung (Bend Process)
Pelengkuan (bending) merupakan proses pembebanan terhadap suatu bahan pada suatu titik ditengah-tengah dari bahan yang ditahan diatas dua tumpuan. Dengan pembebanan ini bahan akan mengalami deformasi dengan dua buah gaya yang berlawanan bekerja pada saat yang bersamaan. Gambar dibawah ini memperlihatkan prilaku bahan uji selama pembebanan lengkung.
Operasi benda kerja sheet metal: (a) bending
Gambar (a) dan (b) Efek perpanjangan inklusi (stringers) pada retakan, sebagai fungsi arah bending dengan cepat ke arah rolling sebenarnya pada sheet. (c) Retakan di permukaan luar aluminum strip bent
membentuk sudut 90o.
Jenis Bendingan : 1. Bendingan Lurus
Bendingan Lurus adalah Bendingan yang hasil bendingnya berbentuk garis atau lurus. 2. Bendingan Radius
Bendingan Radius adalah Bendingan yang hasil bendingnya berbentuk Radius. Hal-hal yang perlu diperhatikan sebelum proses bending :
1. Material yang dibending harus mampu bending
2. Tebal Material yang dibending masih dalam kapasitas alat bending.
3. Pemilihan V dies yang digunakan harus tepat
4. Profil bendingan bisa diproses dengan peralatan yang ada atau tidak.
Bending adalah proses deformasi secara plastik dari logam terhadap sumbu linier dengan hanya sedikit atau hampir tidak mengalami perubahan luas permukaan dengan bantuan tekanan piston pembentuk dan cetakan (die). Sepotong besi dapat menjadi bengkok akibat tekanan mesin sederhana dengan menggunakan pres yang disebut bending. Biasanya pekerjaan bending menggunakan sepotong besi panjang, lembaran logam ataupun piring. Bending biasanya memakai die berbentuk V, U, W atau yang lainnya. Bending menyebabkan logam pada sisi luar sumbu netral mengalami tarikan, sedangkan pada sisi lainnya mengalami tekanan.
Adapun proses bending dapat dibagi menjadi 8 bagian : 1. ANGLE BENDING
2. PRESS BRAKE BENDING 3. DRAW BENDING 4.ROLL BENDING 5.ROLL FORMING 6.SEAMING 7.STRAIGHTENING 8.FLANGING
1. ANGLE BENDING
Angle bending adalah pembentukan plat atau besi dengan menekuk bagian tertentu plat untuk mendapatkan hasil tekukan yang diinginkan. Selain menekuk, dengan pekerjaan ini dapat memotong plat yang disisipkan dan juga dapat membuat lengkungan dengan sudut sampai ± 150o pada lembaran logam.
Contoh hasil pekerjaan.
a. Potongan plat (benda kerja las karbit) b. Plat bentuk L,V, dan U
c. dll
Bar folder
2. PRESS BRAKE BENDING
Press brake bending adalah suatu pekerjaan bending yang menggunakan penekan dan sebuah cetakan (die). Proses ini membentuk plat yang diletakkan diatas die lalu ditekan oleh penekan dari atas sehingga mendapatkan hasil tekukan yang serupa dengan bentuk die. Umumnya die berbentuk U, W, dan ada juga yang mempunyai bentuk tertentu.
3. DRAW BENDING
Draw bending yaitu pekerjaan mencetak plat dengan menggunakan roll penekan dan cetakan. Roll yang berputar menekan plat dan terdorong kearah cetakan. Pembentukan dengan draw bending ini sangat cepat dan menghasilkan hasil banyak, tetapi kelemahannya adalah pada benda yang terjadi springback yang terlalu besar sehingga hasil menjadi kurang maksimal.
Drawing Bending
Benda kerja dijepit lalu dibentuk dengan bending dan seluruh dirakit berputar untuk menarik benda kerja melintasi alat stasioner
4. ROLL BENDING
Roll bending yaitu bending yang biasanya digunakan untuk membentuk silinder, atau bentuk-bentuk lengkung lingkaran dari pelat logam yang disisipkan pada suatu roll yang berputar. Roll tersebut mendorong dan membentuk plat yang berputar secara terus menerus hingga terbentuklah silinder.
Roll Bending
5. ROLL FORMING.
Dalam roll pembentukan, bahan memiliki panjang dan masing-masing bagian dibengkokkan secara individual oleh roll. Untuk menekuk bahan yang panjang, menggunakan sepasang roll yang berjalan.
Dalam proses ini juga dikenal sebagai forming dengan membentuk kontur kontur melalui pekerjaan dingin (cold working) dalam membentuk logam. Logam dibengkokkan secara bertahap dengan melewatkan melalui serangkaian roll. Bahan roll umumnya terbuat dari besi baja karbon atau abu-abu dan dilapisi krom untuk ketahanan aus.
Proses ini digunakan untuk membuat bentuk-bentuk kompleks dengan bahan dasar lembaran logam. Tebal bahan sebelum maupun sesudah proses pembentukan tidak mengalami perubahan.
Produk yang dihasilkan dari pengerjaan ini adalah saluran pipa, besi pipa, dll
Roll Forming
melibatkan bending yang progresif dari pelat logam saat melewati serangkaian rol pembentuk Setiap bahan yang dapat ditekuk dan diroll-dibentuk
6. SEAMING
Seaming adalah operasi bending yang digunakan untuk menyambung ujung lembaran logam sehingga membentuk benda kerja, sambungan dibentuk dengan rol-rol kecil yang disusun secara berurutan.
Seaming
Pengoperasian bending dapat digunakan untuk menyambung ujung lembaran logam untuk wadah seperti kaleng, ember dan drum
7. STRAIGHTENING
STRAIGHTENING merupakan proses yang berlawanan dengan bending , digunakan untuk meluruskan lembaran logam . Pada umumnya straightening dilaksanakan sebelum benda kerja dibending.
Proses ini menggunakan rol-rol yang dipasang sejajar dengan ketinggian sumbu rol yang berbeda.
8. FLANGING
Proses Flanging sama dengan seaming hanya saja ditunjukkan untuk melipat dan membentuk suatu permukaan yang lebih besar.
Flanging
proses rolling pada lembaran logam di dasarnya cara yang sama seperti seaming
KEGAGALAN PROSES PEMBENDINGAN
Dalam proses pekerjaan bending, ada beberapa kemungkinan gagal pembentukan benda yang terjadi, diantaranya yaitu:
1. Springback 2. Sobek 3. Patah benda 1. SPRINGBACK
Springback terjadi karena semua benda - benda memiliki modulus tertentu dari elastisitas, perubahan logam diikuti dengan pemulihan lenting pada pulihan beban. Dalam pembentukan, pemulihan ini dikenal sebagai springback., sudut lengkung akhir setelah diberi kekuatan tekanan/pembentukan lebih kecil dan radius lengkung akhir lebih besar dari yang sebelumnya.
Sudut lengkung yang dihasilkan menjadi lebih besar setelah pembentukan dilakukan. Kegagalan springback negatif dapat berupa kembalinya bentuk benda menuju ke bentuk semula.
Bila logam dideformasi dengan pemberian sejumlah beban, sebagian dari deformasi adalah elastis.
Misalnya bila logam ditarik sampai titik X1 pada gambar di atas dan beban dilepaskan, maka logam akan kembali ke bentuk semula karena semua deformasi adalah elastis.
Bila logam ditarik dengan beban X3, yang berhubungan dengan titik b pada kurva tegangan-regangan, regangan total terdiri dari dua bagian, satu bagian elastis dan yang lain plastis. Jika beban deformasi dihilangkan relaksasi tegangan akan mengikuti garis bX2, dan regangan akhir akan hanya X2.
pengurangan regangan , X3 - X2, dikenal sebagai springback. springback sangat penting karena:
• Pada proses cold working, bila mengingin-kan ukuran tertentu, deformasi harus dilebihkan sejumlah yang sama dengan springback.
• Setiap material memilki modulis elastisitas yang berlainan maka pemberian kelebihan untuk tiap material juga berbeda.
• Spring back adalah fenomena yang bisa diperkirakan dan pada hal yang lebih sulit dicegah dengan prosedur desain yang lebih layak.
• Springback - the elastic recovery of the material after unloading of the tools
Gambar Springback pada bending. Bagian cenderung untuk memulihkan elastisitas setelah bending, dan radius bend menjadi lebih besar. Dibawah kondisi tertentu, memungkinkan sudut bend menjadi lebih
Gambar metoda menghilangkan atau mengurangi springback pada operasi bending. Sumber: V. Cupka, T.Nakagawa, and H.Tyamoto.
a. Overbend the Part b. Use a smaller radius die c. Elevate temperature d. Stretch bending e. Repeat bending f. Forge bend
g. Use a thicker sheet to start with 2. SOBEK
Kegagalan ini disebabkan karena keelastisan benda yang kurang atau pada saat pembentukan terjadi tumbukan yang terlalu besar sehingga benda yang dibentuk menerima tekanan lebih yang menyebabkan sobek. Umumnya sobek terjadi pada pengerjaan yang menggunakan benda plat atau piringan.
3. PATAH
Salah satu kegagalan dalam proses pembendingan yaitu patah. Penyebab patah antara lain terlalu kerasnya benda yang dibentuk. Benda yang didorong atau ditekan dalam cetakan tidak memiliki elastisitas yang cukup, sehingga tekanan yang dilakukan bukan membentuk tapi mematahkan. Sebab lain yaitu berulang kalinya penekukan yang dilakukan pada benda di
titik tekukan yang sama. Tekukan berulang kali yang diberikan tidak dapat diterima oleh logam yang dibentuk, sehingga terjadilah patahan, bahkan untuk logam yang termasuk elastis, gagal patah bisa terjadi.
Uji bending biasanya dilakukan untuk menentukan flexural strength komponen. Pengujian ini dilakukan dengan menumpu batang dengan tumpuan sederhana dan kemudian
membebani batang tersebut secara transversal pada bagian tengahnya. Bila materialnya ulet, kegagalan yang terjadi berupa luluh sedangkan bila materialnya getas kegagalannya adalah berupa patahan. Gambar dibawah menunjukkan contoh hasil akhir uji bending.
Gambar Spesimen uji tekuk setelah gagal, (a) baja ulet, (b) baja karbon getas
Spesimen yang digunakan untuk pengujian bending adalah: • Besi Cor: (ASTM A 438)
Diameter = 20 s.d. 50 mm Panjang = 375 s.d. 675 mm • Coran Beton: (ASTM C 293)
Penampang bujur sangkar dengan sisi= 150 mm • Kayu: (ASTM D 43)
Penampang bujur sangkar dengan sisi= 50 mm Panjang = 750 mm
R/T Rasio vs % Reduksi Penampang
Gambar hubungan antara R/T rasio dan penarikan reduksi penampang untuk sheet metal. Catatan: sheet metal dengan penarikan reduksi penampang 590% dapat bengkok dengan sendirinya, dalam proses seperti melipat selembar kertas, tanpa retakan. Sumber: After J. Datsko and C.T. Yang.
Operasi Bending
Gambar operasi die-bending, memperlihatkan dimensi die-opening, W, digunakan untuk meghitung gaya bending
• Sumber:
ASM Metals Handbook, Vol 8 Mechanical Testing and Evaluation. http//: wikipedia. Bending Test.co.id
http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/BendTest/Testing/Bending .htm
