LAPORAM PRAKTIKUM LABORATORIUM TEKNIK MATERIAL MODUL B WIRE DRAWING Oleh : Nama : Aidil Luthfansyah Putra NIM : 123.12.014 Kelompok : 1 Anggota : 1. Asril Sandi (123 12 003) 2. Maskuri (123 12 007) 3. Kristina Nurul Fajriyah (123 12 008) 4. Yosua (123 12 012) 5. Aidil Lutfansyah Putra (123 12 014) Tanggal Praktikum : 28 Maret 2015 Nama Asisten : Lukita PROGRAM STUDI TEKNIK METALURGI DAN MATERIAL FAKULTAS TEKNIK DAN DESAIN INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
LAPORAM PRAKTIKUM
LABORATORIUM TEKNIK MATERIAL
MODUL B WIRE DRAWING
Oleh :
Nama : Aidil Luthfansyah Putra
NIM : 123.12.014
Kelompok : 1
Anggota :
1. Asril Sandi (123 12 003)
2. Maskuri (123 12 007)
3. Kristina Nurul Fajriyah (123 12 008)
4. Yosua (123 12 012)
5. Aidil Lutfansyah Putra (123 12 014)
Tanggal Praktikum : 28 Maret 2015
Nama Asisten : Lukita
PROGRAM STUDI TEKNIK METALURGI DAN MATERIAL
FAKULTAS TEKNIK DAN DESAIN
INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG
Program Studi Teknik Metalurgi dan Material – Institut Teknologi dan Sains Bandung
Laporan Praktikum MM3142 – Lab Material 2
1.1 Latar Belakang
. Wire drawing dalam industri diaplikasikan dalam pembuatan kabel listrik, kawat dan
pipa. Secara umum Wire Drawing adalah proses manufaktur dengan memanfaatkan
fenomena deformasi plastis akibat gaya pembentukan. Gaya pembentukan ini berupa
tekanan dan tarikan yang terjadi sewaktu benda kerja melewati die
Proses penarikan kawat meliputi penarikan logam melalui cetakan oleh gaya tarik
yang bekerja pada bagian keluar cetakan. Aliran plastik terutama disebabkan oleh gaya
tekan yang timbul sebagai reaksi dari logam terhadap cetakan
1.2 Tujuan Praktikum
1. mengetahui parameter yang berpengaruh terhadap proses penarikan kawat
2. mengetahui perubahan sifat mekanik dan struktur mikro akibat proses pengerjaan
dingin serta proses rekristalisasi
BAB I PENDAHULAN
Program Studi Teknik Metalurgi dan Material – Institut Teknologi dan Sains Bandung
Laporan Praktikum MM3142 – Lab Material 3
1.
Proses wire drawing, penarikan kawat merupakan suatu proses pembentukan logam
dengan cara menarik wire rod, kawat batangan, melalui dies atau cetakan oleh gaya tarik
yang bekerja pada bagian luar dan ditarik ke arah luar dies, cetakan. Terjadinya aliran plastis
pada pembentukan ini disebabkan oleh adanya gaya tekan yang timbul sebagai reaksi dari
logam terhadap cetakan.
Gambar 1. Skematik proses drawing ( Dieter, G. E., Mechanical Metallurgy,P.533)
Tujuan utama dari penarikan kawat adalah untuk mengecilkan diameter batang
kawat, wire rod. Batang Kawat berdiameter D1 direduksi dengan memberi gaya tarik melalui
cetakan menjadi kawat beriameter D2. Sehingga terjadi reduksi area atau pengurangan luas
penampang yang dinyatakan dengan formula berikut:
r = reduksi area = 1 – (D2/D1)2
Proses penarikan kawat umumnya dilakukan pada temperatur rendah atau
temperature ruang, sehingga pembentukan ini disebut sebagai cold drawing. Pada proses
penarikan terjadi deformasi yang cukup besar, sehingga sering terjadi peningkatan temperatur
yang relatif besar. Dengan demikian pada proses penarikan kawat digunakan pelumas yang
mampu mengurangi dan tahan terhadap pengaruh panas yang timbul akibat gesekan. Selain
itu pelumas juga berfungsi sebagai media pendingin. Air merupakan media pendingin yang
biasa digunakan untuk mengurangi efek panas yang ditimbulkan selama proses deformasi.
BAB II DASAR TEORI
Program Studi Teknik Metalurgi dan Material – Institut Teknologi dan Sains Bandung
Laporan Praktikum MM3142 – Lab Material 4
Gambar 2. Skematik Cetakan (die)
Skematika cetakan untuk wire drawing ditunjukan pada Gambar 2. Konstruksi
tempat masuknya logam ke cetakan (die) dibuat sedemikian, sehingga kawat yang masuk
cetakan akan menarik pelumas bersama dengan masuknya batang kawat. Bentuk lonceng
dibuat agar dapat meningkatkan tekanan hidrostatis dan memindahkan aliran pelumas.
Sudut reduksi (reduction angle) adalah bagian dari cetakan di mana terjadi reduksi
diameter. Sudut reduksi ini merupakan variabel dies yang sangat penting dalam proses wire
drawing. Pada daerah bantalan (bearing) tidak terjadi reduksi diameter, namun menambah
gesekan pada permukaan kawat. Fungsi utama daerah permukaan bantalan adalah untuk
memastikan diameter dan roundness kawat sesuai dengan targetnya. Tirus belakang (back
relief) pada dies memungkinkan kawat untuk mengembang sedikit, setelah kawat keluar dari
cetakan.
Keberhasilan proses Wire Drawing dipengaruhi oleh :
1. Material Kawat
2. Geometri Dies
3. Kontak antara kawat dengan dies.
4. Spesifikasi produk yang dihasilkan.
Parameter proses pembentukan logam dapat dinyatakan dengan besarnya gaya yang
dibutuhkan. Dengan metode energi deformasi homogen (tanpa gesekan dan geseran) gaya
penarikan ideal dapat dihitung dengan rumus:
Program Studi Teknik Metalurgi dan Material – Institut Teknologi dan Sains Bandung
Laporan Praktikum MM3142 – Lab Material 5
dAF k
mk
Persamaan 2.1
Jika gesekan diperhitungkan dan dengan anggapan plane strain maka besarnya gaya
penarikan adalah
Persamaan 2.2
Sebagai proses Cold Forming lainnya, Wire Drawing mengakibatkan kenaikan
kekerasan dan kekuatan yang dikenal dengan strain hardening. Dilain pihak proses ini juga
mengakibatkan penurunan keuletan. Proses annealing yaitu pemanasan pada temperatur diatas
temperatur rekristalisasi dan pendinginanan perlahan akan “mengembalikan” keuletan
tersebut. Proses annealing ini melibatkan perubahan struktur mikro, konfigurasi tegangan
dalam (internal Stress) dan dislokasi.
Bentuk dan besaran pada kurva tegangan-regangan suatu logam tergantung pada
komposisi, perlakuan panas, deformasi plastik yang pernah dialami, laju regangan, temperatur,
dan keadaan tegangan yang menentukan selama pengujian. Parameter-parameter yang
digunakan untuk menggambarkan kurva tegangan-regangan logam adalah kekuatan tarik,
kekuatan luluh atau titik luluh, persen perpanjangan, dan pengurangan luas. Dan parameter
pertama adalah parameter kekuatan; sedangkan 2 yang terakhir menyatakan keliatan bahan.
Bentuk kurva tegangan-regangan yang umum memerlukanpenjelasan lebih lanjut. Pada
daerah elastik tegangan berbanding linier terhadap regangan. Apabila beban melampaui nilai
yang berkaitan dengan kekuatan luluh, benda mengalami deformasi plastik bruto. Deformasi
pada daerah ini bersifat permanen, meskipun bebannya dihilangkan. Tegangan yang
dibutuhkan untuk menghasilkan deformasi plastik yang kontinu akan bertambah besar dengan
bertambahnya regangan plastik, sebagai contoh pengerasan-regang logam. Pada mulanya
pengerasan regang lebih lebih besar dari yang dibutuhkan untuk mengimbangi penurunan luas
penampang lintang benda uji dan tegangan teknik (sebanding dengan beban P) yang bertambah
regangan. Akhinya dicapai suatu titik dimana pengurangan luas penampang lintang lebih besar
B
m
kk
D
D
B
BAF
2
11
Program Studi Teknik Metalurgi dan Material – Institut Teknologi dan Sains Bandung
Laporan Praktikum MM3142 – Lab Material 6
dibandingkan pertambahan deformasi beban yang diakibatkan oleh pengerasan regang.
Keadaan ini untuk pertama kalinya dicapai pada suatu titik dalam benda uji yang sedikit lebih
lemah dibandingkan dengan keadaan tanpa beban.
2.1 Data Percobaan
Hari, Tanggal Praktikum : Sabtu, 28 Maret 2015
Asisten : Lukita
Dari percobaan, diperoleh data sebagai berikut :
Jenis Material : ST- 37
Diameter Awal : 4.79 mm
Panjang Awal : 34.5 cm
Volt Awal : 0 volt
Koefisien gesek (µ) : 0.1
Sudut dies (α) : 7⁰
TAHAP TANPA PELUMAS
(VOLT)
DENGAN PELUMAS
(VOLT)
1 (TANPA PELUMAS) 6.1
2 (1/2 PELUMAS, 1/2
TANPA)
3.01 2.89
3 (FULL PELUMAS) 5.00
BAB III DATA PRAKTIKUM
Program Studi Teknik Metalurgi dan Material – Institut Teknologi dan Sains Bandung
Laporan Praktikum MM3142 – Lab Material 7
o Perhitungan F terukur
F TERUKUR TANPA
PELUMAS
F TERUKUR
DENGAN
PELUMAS
1 (TANPA
PELUMAS)
11187.4
2 (1/2 PELUMAS, 1/2
TANPA)
5520.34 5300.26
3 (FULL PELUMAS) 9170
o Diameter terhadap %Reduksi
TITIK
KE-N
DIAMETER (MM)
Tanpa Pelumas
(Reduksi 12%)
Sebagian Pelumas,
sebagian tanpa
(Reduksi 34%)
Full Pelumas
(Reduksi 40%)
1 4.6 3.86 3.9
2 4.58 3.87 3.6
3 4.5 3.9 3.6
4.56 3.876666667 3.7
1.1 PERHITUNGAN DATA
TAHAP DM DK VOLTASE
TANPA
PELUMAS
VOLTASE
DENGAN
PELUMAS
1 4.79 4.56 6.1
2 4.56 3.88 3.01 2.89
3 3.88 3.7 11 5
Program Studi Teknik Metalurgi dan Material – Institut Teknologi dan Sains Bandung