BAB II DASAR TEORIeprints.umm.ac.id/40581/3/jiptummpp-gdl-noviksucip... · 2. Proses pemotongan denagn mesin las press 3. Proses pemotongan dengan mesin perkakas atau proses pemesinan

7

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Proses Produksi Ketel Uap Type Kombinasi Type Api dan Pipa Air

Pada proses perencanaan proses produksi ketel uap type kombinasi pipa

dan pipa air diperlukan berbagai macam proses pengerjaan. Diantaranya berbagai

macam bentuk proses pengerjaan yang digunakan adalah dengan menggunakan

proses pemesinan serta dengan mengunakan drawing dan bending. Dalam

prosesnya bahan baku adalah lembaran Plat baja ketel H I dimana dengan

temperature kerja C0300 mempunyai tegangan kerja mmNt /140

Demikian juga halnya dengan proses pemesinan yang digunakan adalah

mesin potong dengan las asetelin, mesin bending, mesin gurdi dan mesin las

listrik.

Dari hasil pengerjaan diatas dapat disimpulkan bahwa dalam perencanaan

suatu produk atau alat dan perencanaan proses produksi ketel uap type kombinasi

pipa air dan pipa api, harus memperhatikan tentang teori produk dan aliran proses

agar diperoleh hasil yang maksimal dengan efektif dan efisien.

2.2 Analisa Produk

Pada analisa produk ini penulis melaksanakan suatu analisa dengan cara

memecahkan produk akhir / menjadi komponen – komponen pembentuk produk

tersebut secara detail. Untuk maksud ini maka pelaksanaan dilakukan dengan

8

jalan membuat suatu daftar komponen ( part lisi ), yaitu suatu daftar yang lengkap

mengenai komponen – komponen yang ada dalam suatu produk.

Berdasarkan part lisi akan didapat suatu informasi mengenai masing –

masing komponen, yaitu antara lain:

Nomor komponen – komponen termasuk pula nomor gambar kerjanya

Nama dari komponen tersebut

Jumlah komponen Per unit Produk yang ada

Spesifikasi dari komponen seperti jenis material, dimensi, standart

kualitas pengerjaan dan lain – lain

2.3 Analisa Proses

Pada analisa ini dibahas mengenai aliran Raw material menuju ke

pengerjaan permesinan. Untuk keperluan pembuat peta prose maka America

society of mechanical engineer ( ASME ) telah dibut standart yang

menggambarkan macam / jenis yang umum dijumpai dalam proses produksi .

2.4 Proses pembuatan Drum drum Ketel uap Type kombinasi pipa api

dan pipa air

2.4.1 Bahan Baku

Bahan baku untuk pembuatan komponen - komponen diperoleh hasil

proses pembentukan maupun dari proses pengecoran yang tersedia dapat

dibeli dipasaran.

9

2.4.2 Proses Pemotongan

Proses pemotongan merupakan suatau produk dari logam (

Komponen Mesin ) denagan cara memotong. Tergantung dari cara

pemotonaganya maka seluruh proses pemotongan logam dapat

dikelompokan menjadi dasar yaitu :

1. Proses pemotngan dengan mesin las

2. Proses pemotongan denagn mesin las press

3. Proses pemotongan dengan mesin perkakas atau proses pemesinan

4. Proses pemotongan dengan non konvensional ( Electro discharge

machining dan sebagainya )

( Taufiq rochim, 1985. Teori dan teknologi permesinan, hal. 1 )

2.4.3 Proses Pengerolan ( Rolling )

Drum pada umumnya ketel / tangki disusun dari dua buah atau lebih

banyak gelang – gelang, bulatan – bulatan atau silinder, plat logam. Tiap

bulatan dibuat dari satu plat logam yang datar, yang dilengkungkan berupa

silinder dengan jalan diroll ( dicanai ). Ujung tiap bulatan ini disambung

satu sama lain dengan memakai celah kelingan atau Las sejajar dengan garis

sumbu ketel. Oleh karena itu celah ini dinamakan celah memanjang ketel.

Celah – celah berimpit, yang dipakai untuk menyambungkan masing –

masing bulatan disebut celah keeling atau celah melintang. Celah

memanjang dari berbagai bulatan itu dipasang berliku - liku satu sama lain,

gunanya untuk mencegah agar jangan terlalu banyak lempeng yang

bertumpuk, sehingga membuat sambungan rapat (tidak lewat uap ).

10

Gambar 2.1 Mesin Rolling

Gambar 2.2 Badan ketel dalam proses pembentukan

Rumus - rumus matematis yang digunakan dalam proses pengerollan ini dalah :

1. Gaya Rolling

W

tSLKF

2...

( Frank.W. Wilson,.Fundamentals of tool Design, hal :222 )

11

Dimana :

)mm(PenekukMatrasLebarW

)(mmBendaTebalt

)mm/N(BahanTarikTeganganS

)mm(BendaPanjangL

)1.331.20(DieFaktorK

N)(RollingGaya

2

F

2. Daya Rolling

Daya pembentukan adalah gaya yang dibutuhkan mesin bending untuk

membentuk suatu produk. Besar daya pembentukan dapat dihitung dengan

rumus:

Pd = Ftot . V…………………………(watt)

Dimana:

Pd = daya Rolliing (watt)

Ftot = gaya Rolling (kg)

V = Kecepatan pembebanan (m/dt)

3. Pertambahan Panjang Bahan

)(2360

KtIRA

B

( Frank. W. Wilson, Fundamentals of tool Desgn, hal 222 )

12

Gambar 2.3 Proses Pengerollan Plat menjadi Ketel dan Front

Front – front yang dilengkungkan dari ketel selalu dibuat dari satu bagian.

Gambar diatas juga memperlihatkan fron muka dan front belakang sebuah ketel,

yang yang dibuat pakai flens keliling, yang dipress untuk menyambungkan

kebadan ketel, dan dua buah corong untuk tempat sambungan silinder pipa api.

gambar diatas juga memperlihatkan front muka pakai corong yang ditekan kelur,

sedangkan gambar diatas sebelah kiri menunjukan front belakang pakai corong

yang ditekan kedalam.

Front ketel mempunyai garis tengah yang lebih besar, sukar untuk dibuat

dari satu lempeng ketel dank arena itu biasanya terdiri dari dua bagian, yang

disambung ini biasanya dibuat antara baris pipa – pipa api sebelah atas dan baris

batang – batang penahan sebelah bawah. dengan demikian sambungan ini tidak

menyulitkan pemasangan alat – alat bagian ketel. sambungan dari kedua bagian

front itu, pada tempat celah – celah bagian – bagian dari front itu pula yang

disambung pakai las listrik, sebagaimana ditunjukan oleh gambar dibawah ini

yang sangat memudahkan pekerjaan.

13

Gambar 2.4 Proses penyambungan front-front dengan las listrik

2.4.4 Proses Permesinan

Dalam proses permesinan pahat yang bergerak relatif terhadap benda

kerja akan menghasilkan geram dan sementara itu permukaan benda kerja

secara terhadap akan membentuk benda kerja yang akan kita inginkan.

Pahat tersebut dipasangkan pada suatu jenis mesin perkakas yangmerupakan

bagian dari perkakas potong yang telah disesuaikan dengan cara

pemotongan dan bentuk akhir produk.

Gerak relatif dari perkakas potong terhadap benda kerja

diklafikasikan menjadi dua gerak yaitu gerak makan dan gerak potong.

Selain itu lebih terperinci proses permesinan dapat diklafikasikan menurut

tujuan dan cara pengerjaan dari mesin perkakas yang digunakan Tabel 2.1

Klasifikasi proses permesinan menurut jenis mesin perkakas yang

digunakan ( Taufiq rochim, 1985, teori dan teknologi permesinan, hal.9 )

14

Tabel 2.1 Klasifikasi proses permesinan menurut jenis mesin perkakas yang

digunakan

Jenis Proses Mesin Perkakas yang digunakan

1.Membubut ( Turning )

2.Menggurdi ( Dirlling )

3 Mengelas

4.Menggergaji ( Sawing )

5.Mengkoter / Melebarkan Lubang

( Boring )

6.Mengerinda ( Gerinding )

7.Mengebor

1. Mesin Bubut

2. Mesin Gurdi

3. Mesin las listik

4. Mesin Gergaji

5. Mesin Koter

6. Mesin gerinda

7. Mesin bor listrik

Kecepatan pembuangan geram dapat dipilh supaya waktu

pemotongan sesuai dengan yang diinginkan maka perlu untuk

memperhatikan elemen dasar dari proses permesinan yaitu : Kecepatan

Potong, Kecepatan makan. Kedalaman potong, waktu pemotongan, dan

kecepatan penghasilan geram.

Sedangkan Proses permesinan yang dilakukan dalam pengerjaan

komponen- komponen ketel uap type kombinasi pipa dan pipa air adalah

sebagai berikut :

1. Proses Penggergajian ( Sawing )

Untuk memotong benda - benda kerja yang panjang atau benada -

benda yang membutukan ketelitian yang tinggi, misalnya batang besi yang

bulat atau persegi, dipakailah mesin gergaji. Untuk pemotongan plat yang

tipis digunakan gergaji tangan.

15

2. Proses Gurdi

Proses penggurdian adalah proses pembuatan lubang dengan

menggunakan pahat gurdi, yaitu sebuah pahat pemotong yang ujungnya

berputar dan memiliki dua buah mata gurdi dan alur yang berhubungan

kontinyu disepanjang badan gurdi. Putaran tersebut dapat dipilih dari

beberapa tingkat putaran yang tersedia pada mesin gurdi, atau ditetapkan

sekehendak bila system trasmisi putaran mesin gurdi merupakan system

berkesinambungan.

Gerak makan dapat dipilih apabila mesin gurdi mempunyai system

gerak makan dengan tenaga motor ( power feeding ), sedangkan utntuk jenis

mesin gurdi yang kecil ( Mesin gurdi, bangku ) gerak makan tersebut tidak

dapat dipastikan karena tergantung dari kekuatan tangan untuk menekan

lengan penekanan dari proses utama.

Elemen - elemen Proses Penggurdian adalah sebagai berikut :

a. Kecepatan Potong

)min/(1000

..m

ndV

( Taufiq Rochim, 1985. 1985. Teori dan Teknologi Permesinan, hal : 22 )

Dimana :

rpm)(UtamaProsesPutarann

)mm(GurdiDiameterV

b. Kecepatan Makan

)(. mmnfv f

( Taufiq Rochim, 1985. Teori dan Teknologi Permesinan, hal :22 )

16

Dimana :

)/(05.0 putmmf

c. Waktu Pemotongan

)min(/ fc vwt

( Taufiq Rochim, 1985. Teori dan Teknologi Permesinan, hal :20 )

Dimana :

)mm(KerjabendaPemotonganLebarw

Gambar 2.5 Proses Penggurdian

2.4.5 Proses Pengelasan

Gambar 2.6 Las busur elektroda terbungkus dan pemindahan logam cair

( W. Harsono, Teknologi Pengesalan Logam, Hal, 9 )

17

Untuk Proses Assembly jenis pengelasan yang digunakan adalah las

gas. Las busur elektorda terbungkus dan las sinar electron semuanya dapat

digunakan untuk mengelas alumunium dan paduannya. Tetapi walaupun

demikian yang paling banyak digunakan pada waktu ini adalah las busur gas

mulia.Dengan cara pengelasan ini lapisan oksida yang terjadi pada

permukaannya bersih dan menyebapkan terbentuknya sifat - sifat yang

menguntungkan. Bila digunakan cara pengelasan yang lain, maka

diperlukan fluks yang berisi khlorida atau fluoride untuk menghilangkan

lapisan oksida yang terjadi.

Bahayanya menggunakan fluks tertinggal dalam logam yang akan

menyebapkan terjadi korosi. Karena itu pembersihan fluks harus dilakukan

dengan seksama.

Gambar 2.7 Gaya yang terjadi pada sambungan Las

( W. Harsono, 1985 Teknologi Pengelasan Logam, hal,.190 )

Kampuh yang digunakan pada pengelasan ini adalah jenis kampuh sudut

ganda.

1. Daya Listrik ( Untuk 1 Phasa )

... CosIEN

( W.Harsono,1985 Teknologi Pengelasan Logam, hal,. 124 )

18

Dimana :

8,0Cos

)A(ArusKuatI

)Volt(ListrikTeganganE

2. Panas yang ditimbulkan

)Joule(t.IE.H

( W. Harsono, 1985 Teknologi Pengelasan Logam, hal,. 125 )

Dimana :

)dt(Waktut

)A(ArusKuatI

)Volt(sinMedariKeluaranTeganganE

3. Ketebalan Kampuh

)(2

mmt

A

( R. S. Khurmi, Machine Design, hal. 278 )

4. Kekuatan sambungan las

Untuk pengelasan jenis Kampuh sudut ganda digunakan rumus :

)/(21

8,1121

2

2

22

mmkgbblh

P

( W . Harsono, 1985 Teknologi pengelasan Logam, hal,.190 )

19

Di mana :

)Kg(bekerjayangGayaP

)mm(dilasyanglasPelatPanjangL

)mm(PengelasanTinggih

)mm(PelatTebalb

2.4.5 Proses Perakitan ( Assembly )

Perakitan adalah merupakan penyatuan bagian - bagian pokok dari

komponen - komponen mesin yang telah dibuat dengan proses pengerjaan

maupun yang telah dibeli dipasaran, yang meliputi proses - proses

penyambungan dan pemeriksaan hasil sambungan. Proses - proses

penyambungan dapat dilakukan dengan cara pengelasan maupun dengan

menggunakan pasangan mur dan baut. Pada proses ini masing - masing

komponen dirakit sampai menjadi suatu bentuk ketel uap tipe kombinasi

pipa api dan pipa air.