Proses Pengecoran (Casting)Menurut jenis cetakan yang digunakan
proses pengecoran dapat diklasifikan menjadi dua kategori :1.
Pengecoran dengan cetakan sekali pakai.2. Pengecoran dengan cetakan
permanen.Pada proses pengecoran dengan cetakan sekali pakai, untuk
mengeluarkan produk corannya cetakan harus dihancurkan. Jadi selalu
dibutuhkan cetakan yang baru untuk setiap pengecoran baru, sehingga
laju proses pengecoran akan memakan waktu yang relatif lama. Tetapi
untuk beberapa bentuk geometri benda cor tersebut, cetakan pasir
dapat menghasilkan coran dengan laju 400 suku cadang perjam atau
lebih.Pada proses cetakan permanen, cetakan biasanya di buat dari
bahan logam, sehingga dapat digunakan berulang-ulang. Dengan
demikian laju proses pengecoran lebih cepat dibanding dengan
menggunakan cetakan sekali pakai, tetapi logam coran yang digunakan
harus mempunyai titik lebur yang lebih rendah dari pada titik lebur
logam cetakan.
A. Cetakan Pasir: Cetakan pasir merupakan cetakan yang paling
banyak digunakan, karena memiliki keunggulan : Dapat mencetak logam
dengan titik lebur yang tinggi, seperti baja, nikel dan titanium;
Dapat mencetak benda cor dari ukuran kecil sampai dengan ukuran
besar; Jumlah produksi dari satu sampai jutaan. Tahapan pengecoran
Logam dengan Cetakan Pasir :Dalam gambar 1.1 ditunjukkan tahapan
pengecoran logam dengan menggunakan cetakan pasir sebagai berikut :
Pembuatan pola, sesuai dengan bentuk coran yang akan dibuat;
Persiapan pasir cetak; Pembuatan cetakan; Pembuatan inti (bila
diperlukan); Peleburan logam; Penuangan logam cair kedalam cetakan;
Pendinginan dan pembekuan; Pembongkaran cetakan pasir; Pembersihan
dan pemeriksaan hasil coran; Produk cor selesai.
Gambar 1.1 Tahapan pengecoran logam dengan cetakan pasirCatatan:
Kadang-kadang diperlukan perlakuan panas terhadap produk coran
untuk memperbaiki sifat-sifat metalurginya. Tahapan Pembuatan
Cetakan Pasir :1. Pemadatan pasir cetak di atas pola;2. Pelepasan
pola dari pasir cetak _ rongga cetak;3. Pembuatan saluran masuk dan
riser;4. Pelapisan rongga cetak;5. Bila coran memiliki permukaan
dalam (mis : lubang), maka dipasang inti;6. Penyatuan cetakan;7.
Siap untuk digunakan.
Pola dan Inti :PolaPola merupakan model benda cor dengan ukuran
penuh dengan memperhatikan penyusutan dan kelonggaran untuk
pemesinan pada akhir pengecoran.Bahan pola adalah : kayu, plastik,
dan logam.Jenis-jenis Pola : ( lihat gambar 1.2)(a) Pola padat
(solid pattern);(b) pola belah (split pattern);(c) Pola dengan
papan penyambung (match plate pattern);(d) Pola cope dan drag (cope
and drag pattern).
(a) Pola Padat (disebut juga pola tunggal) :Pola padat dibuat
sama dengan geometri benda cor dengan mempertimbangkan penyusutan
dan kelonggaran untuk pemesinan. Biasanya digunakan untuk jumlah
produksi yang sangat kecil.Walaupun pembuatan pola ini mudah,
tetapi untuk membuat cetakannya lebih sulit,seperti membuat garis
pemisah antara bagian atas cetakan (cope) dengan bagianbawah
cetakan (drug). Demikian pula untuk membuat sistem saluran masuk
dan riser diperlukan tenaga kerja yang terlatih.Gambar 1.2 Beberapa
jenis pola(b) Pola Belah :Terdiri dari dua bagian yang disesuaikan
dengan garis pemisah (belahan) cetakannya. Biasanya digunakan untuk
benda coran yang memiliki geometri yang lebih rumit dengan jumlah
produksi menengah. Proses pembuatan cetakannya lebih mudah
dibandingkan dengan memakai pola padat.(c) Pola dengan Papan
Penyambung :Digunakan untuk jumlah produksi yang lebih banyak. Pada
pola ini, dua bagian pola belah masing-masing diletakan pada sisi
yang berlawanan dari sebuah papan kayu atau pelat besi.(d) Pola
Cope dan Drug :Pola ini hampir sama dengan pola dengan papan
penyambung, tetapi pada pola ini dua bagian dari pola belah
masing-masing ditempelkan pada papan yang terpisah. Pola ini
biasanya juga dilengkapi dengan sistem saluran masuk dan riser.
Inti :Pola menentukan bentuk luar dari benda cor, sedangkan inti
digunakan bila benda cor tersebut memiliki permukaan dalam. Inti
merupakan model dengan skala penuh dari permukaan, dalam benda cor,
yang diletakan dalam rongga cetak sebelum permukaan logam cair
dilakukan, sehingga logam cair akan mengalir membeku diantara
rongga cetak dan inti, untuk membentuk permukaan bagian luar dan
dalam dari benda cor.Inti biasanya dibuat dari pasir yang
dipadatkan sesuai dengan bentuk yang diinginkan. Seperti pada pola,
ukuran inti harus mempertimbangkan penyusutan dan pemesinan.
Pemasangan inti didalam rongga cetak kadang-kadang memerlukan
pendukung (support) agar posisinya tidak berubah. Pendukung
tersebut disebut chaplet, yang dibuat dari logam yang memiliki
titik lebur yang lebih tinggi dari pada titik lebur benda cor.
Sebagai contoh, chaplet baja digunakan pada penuangan besi tuang,
setelah penuangan dan pembekuan chaplet akan melekat ke dalam benda
cor (lihat gambar 1.3). bagian chaplet yang menonjol ke luar dari
benda cor selajutnya dipotong.
Gambar 1.3 (a) Inti disangga dengan chaplet, (b) chaplet, (c)
hasil coran dengan lubangpada bagian dalamnya
Cetakan dan Pembuatan Cetakan :Pasir cetak yang sering dipakai
adalah : pasir silika (SiO2), atau pasir silika yang dicampur
dengan mineral lain (mis. tanah lempung) atau resin organik (mis.
resin phenolik, resin turan, dsb).Ukuran butir yang kecil akan
menghasilkan permukaan coran yang baik, tetapi ukuran butir yang
besar akan menghasilkan permeabilitas yang baik, sehingga dapat
membebaskan gas-gas dalam rongga cetak selama proses penuangan.
Cetakan yang dibuat dari ukuran butir yang tidak beraturan akan
menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi dari pada butir yang bulat,
tetapi permeabilitasnya kurang baik.
Beberapa Indikator Untuk Menentukan Kualitas Cetakan Pasir :a)
Kekuatan, kemampuan cetakan untuk mempertahankan bentuknya dan
tahan terhadap pengikisan oleh aliran logam cair. Hal ini
tergantung pada bentuk pasir, kualitas pengikat dan faktor-faktor
yang lain.b) Permeabilitas, kemampuan cetakan untuk membebaskan
udara panas dan gas dari dalam cetakan selama operasi pengecoran
melalui celah-celah pasir cetak.c) Stabilitas termal, kemampuan
pasir pada permukaan rongga cetak untuk menahan keretakan dan
pembengkokan akibat sentuhan logam cair.d) Kolapsibilitas
(collapsibility), kemampuan cetakan membebaskan coran untuk
menyusut tanpa menyebabkan coran menjadi retak.e) Reusabilitas,
kemampuan pasir (dari pecahan cetakan) untuk digunakan kembali
(didaur ulang).
Klarifikasi Cetakan Pasir :a. Cetakan pasir basah.b. Cetakan
pasir kering, atauc. Cetakan kulit kering.
a. Cetakan pasir basah, dibuat dari campuran pasir, lempung, dan
air.Keunggulan :- Memiliki kolapsibilitas yang baik.- Permeabilitas
baik.- Reusabilitas yang baik, dan- Murah.
Kelemahan :- Uap lembab dalam pasir dapat menyebabkan kerusakan
pada berberapa coran, tergantung pada logam dan geometri coran.
b. Cetakan pasir kering, dibuat dengan menggunakan bahan
pengikat organik, dan kemudian cetakan dibakar dalam sebuah oven
dengan temperatur berkisar antara 204o sampai 316o C. Pembakaran
dalam oven dapat memperkuat cetakan dan mengeraskan permukaan
rongga cetakan.Keunggulan :- Dimensi produk cetak lebih
baik.Kelemahan :- Lebih mahal dibandingkan dengan cetakan pasir
basah;- Laju produksi lebih rendah karena dibutuhkan waktu
pengeringan;- Pemakaian terbatas untuk coran yang medium dan besar
dalam laju produksi rendah - medium.
c. Cetakan kulit kering, diperoleh dengan mengeringkan permukaan
pasir basah dengan kedalaman 1,2 cm sampai dengan 2,5 cm pada
permukaan rongga cetakan. Bahan perekat khusus harus ditambahkan
pada campuran pasir untuk memperkuat permukaan rongga
cetak.Klasifikasi cetakan yang telah dibahas merupakan klasifikasi
konvensional. Saat ini telah dikembangkan cetakan yang menggunakan
pengikat bahan kimia. Beberapa bahan pengikat yang tidak
menggunakan proses pembakaran, seperti antara lain resin turan,
penolik, minyak alkyd. Cetakan tanpa pembakaran ini memiliki
kendali dimensi yang baik dalam aplikasiproduksi yang tinggi.
Proses Pengecoran dengan Cetakan Khusus :Proses pengecoran telah
dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan khusus. Perbedaan antara
metode ini dengan metode cetakan pasir terdapat dalam komposisi
bahan cetakan, cara pembuatan cetakan, atau cara pembuatan
pola.
1) Cetakan Kulit (Shell Molding) ditunjukkan dalam gambar 1.4
:Menggunakan pasir dengan pengikat resin termoset.
Gambar 1.4 Tahapan pembuatan cetakan kulitCara Pembuatan :1)
Pada logam dipanaskan dan diletakan diatas kotak yang telah berisi
campuran pasir dengan resin termoset;2) Kotak dibalik sehingga
campuran pasir dan resin jatuh diatas pola yang masih panas,
membentuk lapisan campuran yang melapisi permukaan pola sehingga
membentuk kulit keras;3) Kotak dikembalikan ke posisi semula,
sehingga kelebihan campuran pasir kembali jatuh kedalam kotak;4)
Kulit pasir dipanaskan dalam oven selama beberapa menit hingga
seluruhnya mengering;5) Cetakan kulit dilepaskan dari polanya;6)
Dua belahan cetakan kulit dirakit, di support dengan pasir atau
butiran logam dalam sebuah rangka cetak, dan kemudian dilakukan
penuangan;7) Coran yang telah selesai dengan saluran turun
dilepaskan dari cetakan.
Keuntungan dari Cetakan Kulit : Permukaan rongga cetak lebih
halus dibandingkan dengan cetakan pasir basah; Permukaan yang halus
tersebut memudahkan logam cair selama penuangan dan dihasilkan
permukaan akhir yang lebih baik; Dimensi lebih akurat; Memilki
kolapsibilitas yang sangat baik, sehingga dapat dihindarkan
terjadinya keretakan pada hasil coran.
Kelemahan : Pola logam lebih mahal dibandingkan dengan pola yang
digunakan pada cetakan pasir basah; Kurang cocok bila digunakan
untuk jumlah produksi yang rendah (hanya cocokuntuk produksi
massal).Contoh penggunaan : roda gigi, value bodies, bushing,
camshaft.
2) Cetakan Vakum :Cetakan vakum disebut juga proses-V,
menggunakan cetakan pasir yang disatukan dengan tekanan vakum. Jadi
istilah vakum pada proses ini adalah metode pembuatan cetakan,
bukan metode pengecoran.
Tahapan Proses adalah : (lihat gambar 1.5)1) Lembaran plastic
ditarik diatas pola kup dan drug dengan vakum;2) Rangka cetak
(flask) yang di desain secara khusus, ditaruh diatas pelat pola dan
diisi pasir, saluran turun (sprue) dan cawan tuang (cup) dibentuk
dalam pasir;3) Lembaran plastik yang lain ditempatkan diatas rongga
cetak, dan ditarik dengan tekanan vakum, sehingga buturan pasir
disatukan membentuk cetakan padat;4) Tekanan vakum dilepaskan,
kemudian pola diangkat dari cetakan;5) Cetakan disatukan dengan
pasangannya untuk membentuk kup dan drug, kemudian divakum untuk
memperkuat kedua bagian tersebut.Selanjutnya dilakukan penuangan
logam cair, lembaran plastik akan habis terbakar dengan cepat
setelah tersentuh logam cair. Setelah pembekuan, seluruh pasir
dapat didaur ulang untuk digunakan kembali.
Gambar 1.5 Tahapan pembuatan cetakan vakum
Keuntungan dari Proses Vakum : Tidak menggunakan bahan pengikat;
Pasir tidak perlu dikondisikan secara khusus (karena tidak
menggunakan bahan pengikat); Karena tidak ada air yang dicampurkan
kedalam pasir, maka kerusakan coran akibat uap lembab dapat
dihindarkan.Kelemahan : Proses pembuatannya relatif lambat, dan
tidak segera dapat digunakan.
3) Proses Pengecoran PolisterenNama lain dari proses ini adalah
: proses penghilangan busa (lost-foam process), proses penghilangan
pola (lost pattern process), proses penguapan busa (evaporative
foam process), proses cetak penuh (full-mold process).Pola cetakan
termasuk sistem saluran masuk, riser dan inti (bila diperlukan)
dibuat dari bahan busa polisteren. Dalam hal ini cetakan tidak
harus dapat dibuka dalam kup dan drug, karena pola busa tersebut
tidak perlu dikeluarkan dari rongga cetak (lihat gambar 1.6).
Gambar 1.6 Tahapan proses pengecoran polisteren
Tahapan Proses Pengecoran Polisteren adalah :1) Pola polisteren
dilapisi dengan senyawa tahan api;2) Pola busa tersebut ditempatkan
pada kotak cetakan, dan pasir dimasukkan kedalam kotak cetakan dan
dipadatkan kesekeliling pola;3) Logam cair dituangkan kedalam
bagian pola yang berbentuk cawan tuang dan saluran turun (sprue),
segera setelah logam cair dimasukan kedalam cetakan, busa
polisteren menguap, sehingga rongga cetak dapat diisi.
Keuntungan proses ini : Pola tidak perlu dilepaskan dari rongga
cetak. Tidak perlu dibuat kup dan drug, dan sistem saluran masuk
serta riser dapat dibuat menjadi satu dengan pola polisteren
tersebut.
Kelemahannya : Pola polisteren merupakan pola sekali pakai,
sehingga dibutuhkan pola baru setiap kali pengecoran. Biaya
pembuatan pola mahal.Penggunaan : Produksi massal untuk pembuatan
mesin automobil (dalam proses ini pembuatan dan pemasangan pola
dilakukan dengan sistem produksi automatis).
4) Pengecoran Presisi (Investment Casting) :Dalam proses
pengecoran ini pola dibuat dari lilin yang dilapisi dengan bahan
tahan api untuk membuat cetakan, setelah sebelumnya lilin tersebut
mencair terlebih dahulu dan dikeluarkan dari rongga cetakan. Pola
lilin dibuat dengan cetakan induk (master die), dengan cara menuang
atau menginjeksikan lilin cair ke dalam cetakan induk
tersebut.Tahapan pengecoran presisi : (lihat gambar 1.7)
Gambar 1.7 Tahapan proses pengecoran presisi
1) Pola lilin dibuat;2) Beberapa pola ditempelkan pada saluran
turun (sprue) membentuk pohon bola;3) Pohon pola dilapisi dengan
lapisan tipis bahan tahan api;4) Seluruh cetakan terbentuk dengan
menutup pola yang telah dilapisi tersebut dengan bahan tahan api
sehingga menjadi kaku;5) Cetakan dipegang dalam posisi terbalik,
kemudian dipanaskan sehingga lilin meleleh dan keluar dari dalam
cetakan;6) Cetakan dipanaskan kembali dalam suhu tinggi, sehingga
semua kotoran terbuang dari cetakan dan semua logam cair dapat
masuk kedalam bagianbagian yang rumit _ disebut proses
preheating;7) Setelah logam cair dituangkan dan membeku cetakan
dipecahkan, dan coran dilepaskan dari sprue-nya.
Keuntungan dari Pengecoran Presisi : Dapat membuat coran dalam
bentuk yang rumit; Ketelitian dimensi sangat baik (toleransi
0.076mm); Permukaan hasil coran sangat baik; Lilin dapat didaur
ulang; Tidak diperlukan pemesinan lanjut;
Kelemahan : Tahapan proses banyak sehingga biayanya mahal;
Terbatas untuk benda cor yang kecil; Sulit bila diperlukan
inti.Contoh penggunaan : komponen mesin turbin, perhiasan, alat
penguat gigi.Cetakan presisi dapat digunakan untuk semua jenis
logam, seperti : baja, baja tahan karat, paduan dengan titik lebur
tinggi.
5) Pengecoran dengan Cetakan Plaster dan Keramik : Pengecoran
dengan Cetakan Plaster mirip dengan cetakan pasir, hanya cetakannya
dibuat dengan plaster (2CaSO4-H2O) sebagai pengganti pasir. Bahan
tambahan, seperti bubuk dan silika dicampur dengan plaster untuk :
mengatur kepadatan, mengatur waktu pengeringan cetakan, mengurangi
terjadinya keretakan, dan meningkatkan kekuatan.Untuk membuat
cetakan, plaster dicampur dengan air dan dituangkan ke dalam pola
plastik atau logam dalam rangka cetak (flask) dan dibiarkan
mengering (catatan: pola kayu kurang sesuai untuk cetakan
plaster).
Kelemahan : Perawatan cetakan plaster sulit sehingga jarang
digunakan untuk produksi tinggi; Kekuatan cetakan akan berkurang
bila terlalu kering; Bila cetakan tidak kering uap lembab akan
merusak hasil coran; Permeabilitas cetakan rendah, sehingga uap
sulit keluar dari rongga cetak; Tidak tahan temperatur tinggi.
Cara menanggulangi kelemahan : Keluarkan udara sebelum diisi
cairan; Anginkan plaster agar dihasilkan plaster yang keras dan
padat; Gunakan cetakan dengan komposisi dan perawatan khususyang
dikenal dengan proses Antioch.Proses Antioch adalah proses yang
menggunakan campuran 50% pasir dengan plaster, memanaskan cetakan
dalam autoclave (oven yang menggunakan uap air superpanas dan
bertekanan tinggi), dan kemudian dikeringkan. Dengan cara ini akan
dihasilkan permeabilitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan
cetakan plaster konvensional.
Keuntungan : Permukaan akhir baik; Dimensi akurat; Mampu membuat
bagian coran yang tipis.Pengecoran dengan cetakan plaster digunakan
untuk logam dengan titik lebur rendah seperti : aluminium,
magnesium, dan paduan tembaga.Contoh Penggunaan : cetakan logam
untuk mencetak plastik, karet, sudu-sudu pompa dan turbin, dan
produk coran lainnya yang memiliki geometri yang rumit. Cetakan
Keramik mirip dengan cetakan plaster, bedanya cetakan keramik
menggunakan bahan keramik tahan api yang lebih tahan temperatur
tinggi dibandingkan dengan plaster. Jadi cetakan keramik dapat
digunakan untuk mencetak baja, besi tuang, dan paduan lainnya yang
mempunyai titik lebur tinggi. Penggunaan sama dengan cetakan
plaster hanya titik lebur logam coran lebih tinggi. Kelebihan
lainnya = cetakan plaster.
B. Proses Cetakan PermanenPengecoran cetakan permanen
menggunakan cetakan logam yang terdiri dari dua bagian untuk
memudahkan pembukaan dan penutupannya. Pada umumnya cetakan ini
dibuat dari bahan baja atau besi tuang. Logam yang biasa dicor
dengan cetakan ini antara lain aluminium, magnesium, paduan
tembaga, dan besi tuang. Pengecoran dilakukan melalui beberapa
tahapan seperti ditunjukkan dalam gambar 1.8 berikut ini.
Gambar 1.8 Tahapan dalam pengecoran dengan cetakan permanen1)
cetakan diberi pemanasan awal dan dilapisi (coated),2) inti (bila
digunakan) dipasang dan cetakan ditutup,3) logam cair dituangkan ke
dalam cetakan, dan4) cetakan dibuka5) produk coran yang
dihasilkan.
Berbagai Pengecoran Cetakan Permanen :a. Pengecoran Tuang (Slush
Casting)Digunakan untuk benda cor yang berlubang dengan cetakan
logam tanpa inti.Tahapan pengecoran:1. Logam cair dituangkan ke
dalam cetakan dan dibiarkan sejenak sampaivterjadi pembekuan pada
bagian yang bersentuhan dengan dinding cetakan;2. Cetakan kemudian
dibalik, sehingga bagian logam yang masih cair akanvtertuang keluar
dari rongga cetakan;3. Diperoleh benda cor yang berlubang,
ketebalannya ditentukan oleh lamanyavwaktu penahan sebelum cetakan
dibalik.Contoh penggunaan: patung, alas lampu, boneka, dan
lain-lainnya.Logam cor yang biasa dipakai : timah hitam, seng, dan
timah putih.
b. Pengecoran Bertekanan Rendah (Low Pressure Casting)Pada
pengecoran jenis ini cetakan diletakkan diatas ruang kedap udara
(airtight chamber), kemudian gas bertekanan rendah dialirkan ke
dalam ruang tersebut ehingga logam cair yang berada di dalam ladel
tertekan ke atas melalui saluran batu tahan api masuk ke dalam
cetakan, seperti ditunjukkan dalam gambar 1.9.
Gambar 1.9 Pengecoran dengan cetakan bertekanan rendahKeuntungan
: Hasil cetakan bersih bebas dari inklusi, Kerusakan akibat
porositas gas dan oksidasi dapat diperkecil, Sifat mekaniknya
meningkat.
c. Pengecoran Cetakan Permanen Vakum (Vacuum Permanent Mold
Casting)Merupakan bagian dari pengecoran bertekanan rendah, bedanya
disini cetakannya divakum, sehingga cairan logam akan ditarik ke
dalam rongga cetak karena adanya perbedaan tekanan.
Kelebihan proses ini dibandingkan pengecoran bertekanan rendah
adalah : Kerusakan karena porositas udara dapat dikurangi; Kekuatan
benda cor lebih baik.
d. Pengecoran Cetak Tekan (Die Casting)Pengecoran cetak tekan
termasuk proses pengecoran cetakan permanen dengan cara
menginjeksikan logam cair ke dalam rongga cetakan dengan tekanan
tinggi (7 sampai 35 MPa ). Tekanan tetap dipertahankan selama
proses pembekuan, setelah seluruh bagian coran membeku cetakan
dibuka dan hasil coran dikeluarkan dari dalam cetakan. Konfigurasi
secara umum ditunjukkan dalam gambar 1.10.
Gambar 1.10 Konfigurasi mesin pengecoran cetak tekan ruang
dingin (cold chamber )
Terdapat dua jenis mesin Cetak Tekan :(1.) Mesin cetak tekan
ruang panas (hot chamber), dan(2.) Mesin cetak tekan ruang dingin
(cold chamber)
Perbedaan antara Mesin Cetak Tekan Ruang Panas dan Mesin Cetak
Tekan Ruang Dingin dapat dilihat dalam table 3.1
(1.) Proses Pengecoran Cetak Tekan Ruang Panas :Dalam mesin
pengecoran cetak tekan ruang panas, logam dilebur di dalam
kontainer yang menjadi satu dengan mesin cetaknya, seperti
ditunjukkan dalam gambar 1.11.
Gambar 1.11 Proses pengecoran cetak tekan ruang panas
Tahapan pengecoran:1) Cetakan ditutup dan pluger ditarik ke
atas, logam cair masuk ke dalam ruang (chamber);2) Plunger menekan
logam cair dalam ruang sehingga mengalir masuk ke dalam rongga
cetak; tekanan dipertahankan selama proses pendinginan dan
pembekuan;3) Plunger ditarik, cetakan dibuka, dan benda coran yang
telah membeku ditekan keluar dengan pin ejektor;4) Proses
pengecoran selesai.
(2.) Proses Pengecoran Cetak Tekan Ruang Dingin :Dalam mesin
pengecoran cetak tekan ruang dingin, logam dilebur didalam
kontainer yang terpisah dengan mesin cetaknya, seperti ditunjukkan
dalam gambar 1.12.
Gambar 1.12 Proses pengecoran cetak tekan ruang dingin
Tahapan pengecoran :1) Cetakan ditutup dan ram ditarik, logam
cair dituangkan ke dalam ruang (chamber);2) Ram ditekan sehingga
mendorong logam cair masuk ke dalam rongga cetak, tekanan
dipertahankan selama proses pendinginan dan pembekuan;3) Ram
ditarik, cetakan dibuka, dan benda coran yang telah membeku ditekan
keluar dengan pin ejektor.
Keuntungan Pengecoran Cetak Tekan :1) Laju produksi tinggi;2)
Sangat ekonomis untuk produksi massal;3) Dimensi benda cor akurat
(toleransi 0,076 mm untuk benda cor yang kecil);4) Permukaan benda
cor halus;5) Dapat mencetak bagian benda cor yang sangat tipis
hingga 0,5 mm;6) Pendinginan cepat dengan ukuran butir kristal yang
sangat halus sehingga hasil pengecoran memiliki kekuatan yang
baik.
Kelemahan :1) Geometri benda cor harus dibuat sedemikian rupa
sehingga dapat dikeluarkan dari dalam cetakan;2) Sering terjadi
efek cil, terutama bila temperatur tuang logam cair terlalu
rendah.
C. Pengecoran SentritugalPengecoran sentritugal dilakukan dengan
menuangkan logam cair ke dalam cetakan yang berputar. Akibat
pengaruh gaya sentritugal logam cair akan terdistribusi ke dinding
rongga cetak dan kemudian membeku.Jenisjenis pengecoran sentritugal
:1.) Pengecoran sentritugal sejati;2.) Pengecoran semi
sentritugal;3.) Pengecoran sentrifuge.
1.) Pengecoran Sentritugal Sejati :Dalam pengecoran sentrifugal
sejati, logam cair dituangkan ke dalam cetakan yang berputar untuk
menghasilkan benda cor bentuk tabular, seperti pipa, tabung,
bushing, cincin, dan lain-lainnya.
Gambar 1.13 Proses pengecoran sentrifugal sejatiDalam gambar
1.13 ditunjukkan logam cair dituangkan ke dalam cetakan horisontal
yang sedang berputar melalui cawan tuang (pouring basin) yang
terletak pada salah satu ujung cetakan. Pada beberapa mesin,
cetakan baru diputar setelah logam cair dituangkan. Kecepatan putar
yang sangat tinggi menghasilkan gaya sentrifugal sehingga logam
akan terbentuk sesuai dengan bentuk dinding cetakan. Jadi, bentuk
luar dari benda cor bisa bulat, oktagonal, heksagonal, atau
bentuk-bentuk yang lain, tetapi sebelah dalamnya akan berbentuk
bulatan, karena adanya gaya radial yang simetri.
Karakteristik Benda Cor Hasil Pengecoran Sentrifugal Sejati:
Memiliki densitas (kepadatan) yang tinggi terutama pada bagian luar
coran, Tidak terjadi penyusutan pembekuan pada bagian luar benda
cork arena adanya gaya sentrifugal yang bekerja secara kontinu
selama pembekuan, Cenderung ada impuritas pada dinding sebelah
dalam coran dan hal ini dapat dihilangkan dengan permesinan.
2.) Pengecoran Semi Sentritugal :Pada metode ini, gaya
sentrifugal digunakan untuk menghasilkan coran yang pejal (bukan
bentuk tabular). Cetakan dirancang dengan riser pada pusat untuk
pengisian logam cair, seperti ditunjukkan dalam gambar 1.14.
Gambar 1.14 Proses pengecoran semi sentrifugalDensitas logam
dalam akhir pengecoran lebih besar pada bagian luar dibandingkan
dengan bagian dalam coran yaitu bagian yang dekat dengan pusat
rotasi. Kondisi ini dimanfaatkan untuk membuat benda dengan lubang
ditengah, seperti roda, puli. Bagian tengah yang memiliki densitas
rendah mudah dikerjakan dengan pemesinan.
3.) Pengecoran Sentrifuge :Dalam pengecoran sentrifuge cetakan
dirancang dengan beberapa rongga cetak yang diletakkan disebelah
luar dari pusat rotasi sedemikian rupa sehingga logam cair yang
dituangkan ke dalam cetakan akan didistribusikan kesetiap rongga
cetak dengan gaya sentrifugal, seperti yang ditunjukkan dalam
gambar 1.15.
Gambar 1.15 Proses pengecoran sentrifugeProses ini digunakan
untuk benda cor yang kecil, dan tidak diperlukan persyaratan
semetri radial seperti dua jenis pengecoran sentrifugal yang lain.
Perbedaan antara sentrifugal sejati, semi sentrifugal, dan
sentrifuge ditunjukkan dalam tabel 3.2
Tabel 3.2 Perbedaan antara sentrifugal sejati, semi sentrifugal,
dan sentrifuge Sentrifugal sejati Semisentrifugal Sentrifuge
Setelah produk coran membeku dan dikeluarkan dari cetakan,
biasanya dilakukanbeberapa tahapan pekerjaan lanjutan yaitu :1.
pemangkasan (trimming),2. pelepasan inti,3. pembersihan
permukaan,4. pemeriksaan,5. perbaikan (repair) bila diperlukan,6.
perlakuan panas.Tahapan (1) s/d (5) termasuk pekerjaan pembersihan
pada bagian foundry, sedangperlakuan panas dilakukan bila
diperlukan perbaikan sifat mekanik produk.
Proses penempaan (forging)Proses penempaan (forging) adalah
proses pembentukan logam secara plastis dengan memberikan gaya
tekan pada logam yang akan dibentuk . Gaya tekan yang diberikan
bisa secara manual maupun secara mekanis (HIDROLIS atau pun
PNEUMATIS). Proses forging bisa dikerjakan pada pengerjaan dingin
maupun pengerjaan panas.
Ada 3 hal yang perlu diperhatikan dalam proses forging : Drawn
Out Upset SqueezedProses Forging dapat dikelompokkan :a.) Proses
Penempaan Palu (HAMMER FORGING)Proses ini merupakan forging yang
paling sederhana. Pada umumnya landasan (ANVIL) dan HAMMER yang
dipakai berbentuk datar. Sehingga proses ini diprioritaskan untuk
membuat benda kerja yang sederhana dan skala produksi kecil.
Prosesnya lama dan hasilnya tergantung dari skill operator.
Untuk melakukan proses penempaan, logam terlebih dahulu
dipanaskan, kemudian ditempa dengan mesin tempa uap diantara
perkakas tangan dan die datar. Penempaan tangan yang dilakukan oleh
se orang pandai besi, dikenal sebagai proses penempaan yang paling
tua, kekurangan nya adalah: tidak dapat diperoleh ketelitian yang
tinggi dan untuk benda-benda kerja dengan bentuk yang rumit, umum
nya tidak dapat dilakukan.Mesin tempa ringan, mempunyai rangka
terbuka atau rangka yang sederhana, sedangkan untuk rangka majemuk,
biasanya digunakan untuk menempa benda-benda yang lebih besar dan
berbobot cukup berat. Dibawah ini dapat dilihat gambar mesin tempa
dengan rangka terbuka:
b.) Proses Penempaan Timpa (DROP FORGING)Prinsipnya Memaksa
logam panas yang plastis memenuhi dan mengisi bentuk die dengan
cara penempaan. Proses ini yang diperlengkapi dengan die. Die
umumnya dibagi dua bagian dimana satu bagian diletakkan pada
hammer, yang lainnya pada anvil.Syarat die yang digunakan harus
kuat dan tangguh terhadap beban impact,keausan, dan temperatur
umumnya terbuat dari campuran baja denga nkrom, molibdenum dan
nickel.Faktor yang penting dan harus diperhatikan adalah tenaga
pneumatis dan tenaga hidrolis sehingga mesin-mesin tipe steam
hammer maupun air hammer mampu bekerja sangat cepat, mudah
dikontrol dan otomatis.Impact forging juga merupakan bagian dari
closed die forging hanya saja gerakan hammernya horisontal dan bisa
dikerjakan dalam pengerjaan panas maupun dingin.
Skematik proses drop forging :Pada operasi ini, ada aliran logam
di dalam die yang disebabkan oleh adanya gaya timpaan yang
berlangsung bertubi-tubi. Untuk mengatur aliran logam selama proses
timpaan berlangsung, maka operasi ini dibagi atas beberapa langkah,
dimana setiap langkah, akan merubah bentuk benda kerja secara
bertahap, dengan demikian aliran-aliran logam dapat diatur sampai
benda karjanya terbentuk dengan baik. Banyaknya langkah, tergantung
pada ukuran dan bentuk benda kerja, kualitas tempa logam dan
toleransi yang dituntut/dipersyaratkan, namun biasanya untuk benda
kerjayang bentuk nya rumit, diperlukan tahap penempaan terlebih
dahulu.Beberapa jenis logam dengan suhu penempaan nya, dapat
dilihat dibawah ini.- Baja = 1100 C s/d 1250 C- Tembaga dan paduan
nya = 750 C s/d 925 C- Magnesium = 315 C- Aluminium = 370 C s/d 450
C
Benda tempa yang menggunakan die tertutup, biasanya mempunyai
bobot antara beberapa gram sampai dengan sekitar 10 ton.Penempaan
jenis ini banyak digunakan pada industri perkakas tangan, gunting,
sendok-garpu,suku cadang kendaraan bermotor dan bagian-bagian
pesawat terbang.Keuntungan operasi penempaan adalah:- struktur
kristal yang halus- tertutup nya lubang-lubang- waktu pengerjaan
relatif singkat- meningkatnya sifat-sifat fisis tertentu dari
logam.
Kerugian operasi penempaan adalah:- dapat timbul kerak-kerak
pada permukaan logam- harga die cukup mahal, sehingga tidak
ekonomis untuk pengerjaan dengan jumlah terbatas.
Keunggulan die tertutup dibandingkan dengan panempaan
menggunakan die terbuka adalah:- praktis tidak ada bahan yang
terbuang- kapasitas produksi lebih banyak dan tidak memerlukan
operator dengan keakhlian khusus.
Logam-logam yang sering ditempa adalah:- baja karbon- baja
paduan- besi tempa- tembaga- paduan aluminium- paduan magnesiumc.)
Proses Penempaan Tekan (PRESS FORGING)Pada hammer forging maupun
drop forging energi yang diberikan pada saat penempaan sebagian
besar terserap oleh anvil, pondasi mesin dan permukaan luar benda
kerja sedangkan bagian dalam benda kerja belum terdeformasi. karena
itu untuk benda kerja dengan penampang tebal dan besar digunakan
press forging.Prinsip press forging : dilakukan penekanan secara
perlahan-lahan pada benda kerja sampai menghasilkan aliran logam
yang uniform. Press forging biasanya dikerjakan tanpa die dan
hammer maupun anvilnya berbentuk datar.d.) Proses Penempaan Upset
(UPSET FORGING)Proses forging yang dikhususkan untuk pembesaran
diameter pada ujung batang logam ditekan dalam arah memanjang. Pada
dasarnya benda kerja yang diupset berupa bar bulat, wire ataupun
benda kerja berbentuk silindris.
Ada 3 hal yang diperhatikan pada saat melakukan upset forging
:1. Panjang benda yang diupset tidak lebih dari 3 kali diameter
batang2. Diameter upset tidak lebih dari 1,5 kali diameter batang3.
Panjang benda kerja yang tidak ditumpu oleh die tidak lebih dari
diameter batang.Pada penempaan ini, batang berpenampang rata,
dijepit di dalam die dan ujung yang dipanaskan ditekan sedemikian
rupa sehingga mengalami perubahan bentuk permanen. Hal ini dapat
dilihat pada gambar ilustrasi dibawah ini:
Biasanya panjang dari benda upset, bisa 2 sampai 3 kali diameter
benda, hal ini untuk menghindarkan bengkok nya benda kerja, dan
umum nya benda hasil penempaan upset ini tidak perlu dibersihkan
(dipangkas) lagi. Sebenarnya, mesin penempaan upset merupakan
pangembangan design dari mesin tempa pembuat kepala palu (martil)
dan kepala baut pada opersi pengerjaan dingin.Melubangi benda tempa
secara progresif sering dilakukan dengan menggunakan mesin tempa
upset ini, misal nya: untuk membuat selongsong peluru artleri atau
silinder mesin radial. Urutan operasi pengerjaan untuk menghasilkan
benda tempa silinder, dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Potongan bahan bulat dengan panjang tertentu, dipanaskan sampai
mencapai suhu tempa nya, dan untuk memudahkan operasi, maka batang
pembawa ditekankan pada ujung sisi yang satu. Bahan awal ditekan
dan secara progresif dilubangi, sehingga menghasilkan bentuk
tabung. Pada tahap akhir, pelubang berujung tirus melebarkan dan
meregang logam sampai ke ujung die, kemudian batang pem bawa
dilepaskan dan benda tempa dikeluarkan dari cetakan. Selain untuk
upset, die dapat juga digunakan untuk menusuk, melubangi,
pemangkasan atau ekstrusi. Untuk produksi massal, telah diciptakan
mesin tempa upset kontinu, dimana benda awal yang berupa poros,
dipanaskan secara induksi, diumpankan ke dalam rongga, sehingga
dapat dihasilkan benda panjang berpenampang tetap.
e.) Proses Penempaan SWAGINGSWAGING adalah proses pengurangan
diameter benda kerja yang berbentuk bulat baik solid meupun
berongga dengan cara penempaan berulang kali. Disini die berfungsi
sebagai hammer. Proses swaging juga dapat membentuk bentuk kerucut
dan mengurangi diameter dalam maupun diameter luar penampang.
Proses Pembengkokan (Bending)Bending adalah proses deformasi
secara plastik dari logam terhadap sumbu linier dengan hanya
sedikit atau hampir tidak mengalami perubahan perubahan luas
permukaan. Bending menyebabkan logam pada sisi luar sumbu netral
mengalami tarikan, sedangkan pada sisi lainnya mengalami
tekanan.
Bending Process merupakan proses dimana logam dapat berubah
bentuk secara plastis, sehingga membentuk material ke bentuk yang
diinginkan .Bending adalah proses yang fleksibel dimana berbagai
bentuk dapat dihasilkan.Jenis-jenin Proses Bending antaralain:1.
Air Bending Air bending meruapakan proses pembengkokan yang
dilakukan dengan pahat memukul benda kerja dan dimana benda kerja
tersebut tidak menyentuh dasar (lihat gambar di bawah ini).
2. Bottoming or Coining Bottoming or Coining merupakan proses
pembengkokan yang dilakukan dengan pahat memukul benda kerja dan
benda kerja tersebut menyentuh sampai ke dasar.
3. Rotary Draw Bending Merupakan proses pembengkokan yang banyak
dipakai sekarang ini untuk membengkokan selang dan pipa.4. Ram
Bending Merupakan proses pembengkokan yang paling tradisional dalam
proses pembengkokan. Gaya yang diberikan oleh Ram dapat
membengkokan pipa yang ditahan pada kedua ujungnya.5. Compression
Bending Compression Bending merupakan proses pembengkokan dimana
pembengkokan pipa dapat lebih teliti. Proses ini membengkokan pipa
dengan menahan salah satu ujung pipa kemudian ujung yang satu lagi
diputar untuk dibengkokan.6. Roll Bending Roll Bending merupakan
proses pembengkokan dengan memasukan pipa di antara roda-roda yang
berputar, sehingga pipa menjadi bengkok. Proses ini hanya dapat
dikerjakan utk pipa berukuran kecil.7. Stretch FormingStretch
Forming merupakan proses yang digunakan apabila ingin membengkokkan
beberapa bengkokan pada satu benda kerja dan lebih kompleks.8. Heat
Induction / Hot Slab Bending.Heat Induction/Hot Slab
BendingMerupakan proses pembengkokan yang memerlukan pemanasan
benda kerja untuk dapat membengkok kannya. Proses ini tidak
ekonomis dan biasanya hanya digunakan untuk benda kerja yang
berukuran besar.
Proses Bending dilakukan dengan menggunakan Press Brakes. Press
Brakes merupakan alat yang berbentuk V pada ujungnya. Biasanya
Press Brakes mempunyai kapasitas antara 20 sampai 200 ton untuk
mengerjakan objek dari 1m sampai 4,5m (3 kaki sampai 15 kaki).Pahat
yang lebih kecil dan pahat yang lebih besar biasanya dipakai untuk
pengerjaan khusus.
Gambar Diagram Bending
Proses Pengerolan (Rolling)Proses ini sering digunakan sebagai
langkah awal dalam mengubah ingot dan billet menjadi produk
setengah jadi/akhir.Prinsip proses pengerolan: menekan bahan dasar
dengan menggunakan 2 rol atau lebih dengan arah putaran yang
berlawanan sehingga terjadi perubahan dimensi (dimensi
penampang).Baja ingot yang tidak dilebur kembali atau dituang
kedalam cetakan, dapat diubah bentuk nya kedalam dua tahap, yakni:
a. Pengerolan baja menjadi barang setengah jadib. Pemrosesan
selanjut nya Proses pengerolan baja akan menghasilkan barang
setengah jadi, yang disebut dengan: bloom, bilet dan slab.Dari
bloom, bilet dan slab ini, bisa dihasilkan: plat, lembaran,
batangan, profil, lembaran tipis atau disebut foil.Tidak semua bja
batangan siap untuk di rol, diperlukan beberapa syarat. Untuk
mendapat kan bahan yang siap di rol, maka perhatikan
tahapan-tahapan berikut ini:
Baja cair dimasukkan ke dalam cetakan ingot di diamkan, hingga
mencapai proses solidifikasi lengkap ( 700 C) dikeluarkan ingot
dimasukkan ke dalam dapur gas (pit rendam) dibiarkan beberapa saat
hingga mencapai suhu 1200 C ingot siap untuk di giling (rolling).
Ukuran- Bloom : minimal (150 x 150) mm
- Billet : bloom dan bentuk nya persegi; (40 x 40) mm s/d (150 x
150) mm- Bloom dan bilet bila di giling, akan menghasil kan slab,
dengan lebar minimal 250 mm dan
tebal minimal 40 mm ( L 3 x t ).- Sebagai contoh: plat, setrip
tipis, dihasilkan dari slab yang di rol.Faktor yang juga hrus
diperhatikan dalam proses rolling adalah sudut gigitan
Efek pengerjaan panas:Salah satu efek operasi pengerjaan panas
ini adalah: penghalusan butir-butir, yang disebabkan oleh proses
rekristalisasi (lihat gambar diatas).Akibat penggilingan, maka
terlihat struktur butir yang tadinya kasar, menjadi lonjong dan
memanjang dan karena temperatur masih tinggi, maka terjadilah
rekristalisasi yang ditandai oleh mulai terbentuk nya butir-butir
yang halus.Ketebalan benda kerja akan mengalami deformasi yang
besar, sementara lebar nya hanya bertambah sedikit.Temperatur benda
kerja, harus di usahakan seragam selama operasi penge-rol-an, sebab
hal ini sangat berpengaruh terhadap aliran logam dan plastisitas
nya.Catatan:a). Lihat gambar, Busur AB dan AB, merupakan daerah
kontak benda kerja dengan roller.
= Beberapa contoh kecepatan mesin rol yang di anjurkan, misal
nya:
Untuk bahan-bahan lunak = 5
Untuk bahan-bahan logam yang lebar = 10
Untuk batang kawat baja = 12 b). Mesin rolling, biasanya dapat
berputar bulak-balik, karena untuk menghasilkan benda akhir sering
sekali diperlukan proses penggilingan yang ber ulang-ulang
(pas).
ROLLING MILLPrinsip : mengurangi ketebalan bisa dilakukan dengan
pengerjaan panas maupun pengerjaan dingin. ROLLING FORGINGPada
proses ini roll dapat dibagi 2 bagian, yaitu:SHAPE ROLLING dan
ROLLING FORGING SHAPE ROLLING umumnya mengerjakan bagian-bagian
yang kecil, misalnya ulir dan dikerjakan pada pengerjaan
panas.Sedangkan ROLLING FORGING dikhususkan pada pengerjaan dingin
dan mengerjakan bagian yang besar.Keuntungannnya : benda kerja
memiliki strength tinggi, biaya cost produksi lebih rendah dan laju
produksi lebih tinggi dibanding dengan proses cutting. ROLL
FORMINGProses ini memproduksi lembaran logam untuk pembuatan pipa,
plat strip.ROLL FORMING dikerjakan pada pengerjaan dingin untuk
pembuatan lembaran kecil, lembaran dengan penampang tipis dan
material yang lunak, misal aluminium, tembaga FORGING.
Proses Penarikan Dalam (Deep Drawing)Proses penarikan biasanya
digunakan, bila benda tidak dapat dibuat dengan mesin rol tanpa
kampuh, seperti terlihat pada gambar dibawah ini.
Dalam hal ini, bloom yang dipanaskan pada suhu tempa nya
dipasangkan pada mesin pres vertikal oleh alat pelubang tembus,
bloom tersebut dibentuk menjadi benda tempa berongga dengan alas
tertutup. Benda tempa dipanaskan dan diletakkan kembali pada mesin
pres dengan die dimana diameternya akan semakin kecil. Untuk
silinder tipis atau tabung, pemanasan dan penarikan perlu dilakukan
beberapa kali. Umum nya bila membuat pipa, maka ujung yang tertutup
harus dipotong dan di rol kembali untuk mendapatkan ukuran dan
penyelesaian yang tepat. Cold drawing merupakan proses pembentukan
dingin secara plastis dari metal sepanjang sumbunya.Proses ini
dapat dibagi 5 kelompok besar:1) BAR AND TUBE DRAWINGHasil dari bar
drawing adalah pengecilan penampang melintang dan pemanjangan
batang dengan konsekuensinya timbul strain. Hardening pada umumnya
proses ini dilakukan secara bertahap.
Proses bar drawing ini biasanya diikuti dengan proses annealing
jika reduksi penampangnya melebihi 30-50 %.
Proses tube drawing digunakan untuk membuat pipa tanpa
sambungan.Bahan dasar yang digunakan berbentuk pipa sehingga
kualitas pipa yang dihasilkan memiliki permukaan yang halus,
berdinding tipis dan keakuratannya tinggi serta kekuatannya
naik.Mandrel dipergunakan dalam proses ini untuk diameter tube
1/2-10
2) WIRE DRAWINGPrinsipnya sama dengan bar drawing. Hanya saja
diameternya lebih kecil, dan dikerjakan secara kontinu melalui
beberapa die. Jika diperlukan kawat yang lunak, annealing dilakukan
didalam dapur dengan mengontrol temperaturnya setelah proses
drawing terakhir. Pada proses penarikan kontinu, kawat ditarik
melalui beberapa die dan rol penarik yang disusun seri.Proses wire
drawing cukup sederhana dalam konsep.Pertama-tama kawat disusutkan
ukurannya, dengan cara hammering, filling, rolling atau swaging,
sehingga akan cocok pada die, kawat kemudian ditarik melalui
die.
Kawat ditarik melalui die, volume tetap sama, sehingga diameter
menurun, dan panjang meningkat.Biasanya kawat akan membutuhkan
lebih dari satu kali proses penarikan, melalui die yang lebih kecil
lagi, untuk mencapai ukuran yang diinginkan. Proses wire drawing
meningkatkan sifat material dilakukan pada pekerjaan
dingin.Pengurangan luas pada kabel kecil adalah 15-25% dan kabel
yang lebih besar 20-45%.3) STRETCH FORMINGPada proses ini, die
(form block) hanya dikenai tegangan kompresi, benda kerja yang
diikat dengan grip dan ditarik ke arah horisontal. Die umumnya
terbuat/dapat dibuat dari kayu atay plastik. Stretch forming
merupakan proses yang dikembangkan dari aerospace dalam pembuatan
penampang yang lebar dari sheet dan ditarik untuk membentuk
lengkungan penampang.
4) DEEP DRAWINGDeep Drawing atau biasa disebut drawing adalah
salah satu jenis proses pembentukan logam, dimana bentuk pada
umumnya berupa silinder dan selalu mempunyai kedalaman tertentu,
sedangkan definisi menurut P.C. Sharma seorang professor production
technology drawing adalah Proses drawing adalah proses pembentukan
logam dari lembaran logam ke dalam bentuk tabung (hallow shape)
(P.C. Sharma 2001 : 88)
Gambar: Deep drawing machineKeuntungan Proses Deep Drawing
Produksi dapat dilakukan dalam jumlah yang besar (Mass Production)
Kualitas hasil produksi memiliki ketelitian yang tinggi Sifat mampu
tukar (interchange ability) komponen yang dihasilkan lebih baik
daripada produksi secara manual Proses pengerjaannya sederhana
Kekurangan Proses Deep DrawingProses Deep drawing cenderung
mahal dalam pembuatan diesnya, dan memerlukan ketelitian tinggi
dalam memberikan gaya tekan, jika tidak teliti dapat menyebabkan
robek atau patah pada material.Proses ini ditujukan untuk membuat
tangki dengan berbagai bentuk dimana kedalamannya lebih besar
dibandingkan dengan ukuran diameter, dan disamping itu dikenal juga
istilah shallow drawing. Pada dasarnya proses ini ada dua,
yaitu:1.SHRINK FORMINGPada proses ini terjadi kompresi melingkar
selama proses dengan pengurangan diameter dan logam cenderung
tipis. Karena material cukup tebal maka pada dinding produk akan
berakibat terjadi kerutan.2.STRETCH FORMINGPada proses ini terjadi
pengecilan benda kerja sebagi akibat tarikan melingkar yang
digunakan untuk memperbesar diameter. Guna mencegah kerutan dna
ketebalan dinding yang tidak merata, aliran logam harus dikontrol.
Hal ini dapat diatasi dengan memberikan ring penakan. Perhatikan
gambar dibawah ini:
5) FORMING WITH RUBBERPada proses ini karet dipakai sebagai
penekan, ditujukan untuk mengeliminir salah satu die aas atau
bawah.Proses guerin forming didasarkan pada kenyataan bahwa sifat
konsisten dari karet dapat mentransfer seluruh tekanan yang
diberikannya secara uniform ke segala arah. Proses
bulging didasarkan bahwa fluida atau karet dimanfaatkan untuk
memindahkan tekanan yang dibutuhkan untuk mengembangkan bahan baku
ke arah luar sehingga menempel pada die.
Proses Pelubangan (Punching)Proses Punching adalah pabrikasi
yang menghilangkan scrab dari benda dengan cara memukul benda kerja
pada cetakan, proses ini meningkatkan lubang pada benda
kerja.Karakteristik proses punching antaralain:1. Mampu
menghasilkan lubang dikedua bagian baik pada strip dan pada bahan
lembar material selama produksi.2. Mampu menghasilkan lubang dalam
berbagai bentuk variasi dengan cepat.Contoh: plat/body mobil, papan
PCB
Proses Pembentukan Leher Botol (Necking)
HOT SPINNINGPengertianHOT SPINNING adalah proses pembentukan
logam panas secara plastis dari bentuk datar dengan ukuran tertentu
menjadi bentuk yang sesuai dengan die dengan cara memutar benda
kerja dan memberikan tekanan secara lokal pada sisi benda
kerja.Proses spinning dapat juga dikerjakan dengan proses
pengerjaan dingin, bahan benda kerjanya merupakan lembaran logam
yang tipis dengan ketebalan sampai 6.
Gambar skematik proses
Lembaran logam tipis ditekankan dengan penekan tangan sambil
diputar pada cetakan sehingga terbentuk benda mengikuti bentuk
cetakan (bentuk simetris); Cetakan dibuat dari kayu keras atau dari
baja yang licin bila digunakan untuk produk massal; Untuk
mengurangi gesekan antara bahan dengan alat penekan digunakan
pelumas seperti sabun, timah putih dan minyak cat;
Keuntungan Peralatan lebih murah dari pada peralatan proses
pres; Produk baru dapat dihasilkan lebih dini.Kerugian Diperlukan
tenaga terlatih upah lebih tinggi; Diperlukan beberapa kali
penekanan dan anil secara bergantian Laju produksi lebih
rendah.Produk yang dihasilkan reflektor, bejana besar untuk
proses-proses, alat-alat dapur, dll.
Penggunaan pembuatan bejana bentuk konis.
PROSES COININGPengertian Coining adalah proses pengepresan
material didalam die sehingga material akan mengalir mengikuti
bentuk die.Proses ini digunakan untuk membuat medali dan mata uang
yang memerlukan ketelitian yang tinggi dan ukuran yang
tepat.Coining berbeda dengan embossing, karena pada embossing tidak
terjadi perubahan ketebalan material
.Gambar skematik proses
Keuntungan Detail ornamen dan dihasilkan dengan surface finish
yang excellent; Toleransi produk yang dihasilkan sangat
kecil.KerugianTekanan yang dibutuhkan dalam proses ini tinggi
sekali dan tidak ada kelebihan logam yang mengalir dari die.
Produk yang dihasilkanProduk yang dihasilkan adalah: tableware,
medallions, metal buttons, coins, jewelry dll
Proses Pengelasan (Welding)
Gambar skematik proses pengelasan
Proses pengelasan berkaitan dengan lempengan baja yang dibuat
dari kristal besi dankarbonsesuai struktur mikronya, dengan bentuk
dan arah tertentu. Lalu sebagian dari lempengan logam tersebut
dipanaskan hingga meleleh. Kalau tepi lempengan logam itu
disatukan, terbentuklah sambungan. Umumnya, pada proses pengelasan
juga ditambahkan dengan bahan penyambung seperti kawat atau batang
las. Kalau campuran tersebut sudah dingin,molekulkawat las yang
semula merupakan bagian lain kini menyatu. Pada pengelasan, suhu
yang digunakan jauh lebih tinggi, antara 1500 hingga 1600 derajat
Celcius.Kelebihan pengelasan :1. Effisiensi sambungan yang baik
dapat digunakan padatemperaturtinggi dan tidak ada batasketebalan
logam induk.2. Geometri sambungan yang lebih sederhana dengan
kekedapan udara, air dan minyak yang sempurna.3. Fasilitas produksi
lebih murah, meningkatkan nilai ekonomis, produktivitas, berat yang
lebih ringan dan batas mulur ( yield) yang lebih baik.
Kekurangan pengelasan :1. Kualitas logam las berbeda dengan
logam induk, dan kualitas dari logam induk pada daerah yang tidak
terpengaruh panas ke bagian logam las berubah secara kontinyu.2.
Terjadinya distorsi dan perubahan bentuk (deformasi) oleh pemanasan
dan pendinginan cepat.3. Tegangan sisa termal dari pengelasan dapat
menyebabkan kerusakan atau retak pada bagian las.4. Kerentanan
terhadap retak rapuh dari sambungan las lebih besar dibandingkan
dengan sambungan keling yang disebabkan metode konstruksi.5.
Kerusakan bagian dalam sambungan las sukar dideteksi, jadi kualitas
sambungan las tergaantung pada ketrampilan (skill) yang
melakukan.
Contoh penggunaan las listrik dan las karbitPenggunaan las
listrik dan las karbit juga berbeda. Untuk pekerjaan kasar atau
mengelas bahan yang lebih kuat digunakan las listrik, contohnya
untuk mengelas pipa atau mengelas baja.Las karbit digunakan untuk
pekerjaan yang tergolong ringan atau halus seperti mengelas body
mobil.
Produk yang dihasilkan adalah pagar besi, jerjak jendela,
dll.
Tradisional Machining 1. Mesin bubut
Mesin bubutproses kerja mesin bubut yaitu poros spindle akan
memutar benda kerja melalui piringan pembawa sehingga memutar roda
gigi pada poros spindle. Putaran akan disampaikan keroda gigi poros
ulir melalui roda penghubung. Lalu dengan klem berulir, putaran
poros ulir tersebut diunah menjadi gerak translasi pada eretan yang
membawa pahat. Akibatnya pada benda kerja akan terjadi sayatan yang
berbentuk ulir.
1. Kelebihan mesin bubut a. Pengoperasian masih menggunakan
cara-cara manualb. Masih dapat dikerjakan oleh para pekerja yang
tak mahir komputer.c. Sangat mudah dioperasikan, karena tidak perlu
memasukkan data.d. Modal yang ditanamkan mengalami penurunan.e.
Mesin tidak tergantung oleh perubahan suhu dan cuaca.f. Rendah
dalam efisiensi produktif
2. Kekurangan mesin bubuta. Ketelitian yang dihasilkan agak
kurang akurat.b. Tidak dapat menampilkan kalkulasi biaya
produksi.c. Waktu laju awal pada pabrik mengalami kenaikkan.
Produk yang dihasilkan: baut, as, spindle, ring.Contoh
penggunaanya : dipergunakan untuk mengerjakan benda-benda yang
berbentuk silindris, tetapi dapat juga untuk mengerjakan
bentuk-bentuk lain misalnya untuk membuat segi enam, bujursangkar,
dengan pengerjaan khusus.
2. Mesin Milling
Mesin milling
Prinsip kerja mesin milling :Tenaga untuk pemotongan berasal
dari energi listrik yang diubah menjadi gerak utama oleh sebuah
motor listrik, selanjutnya gerakan utama tersebut akan diteruskan
melalui suatu transmisi untuk menghasilkan gerakan putar pada
spindel mesin milling. Spindel mesin milling adalah bagian dari
sistem utama mesin milling yang bertugas untuk memegang dan memutar
cutter hingga menghasilkan putaran atau gerakan pemotongan.
Kelebihan dan Kekurangan Mesin Fris. Kelebihan :a.
Produktivitasnya tinggib. Bekerja secara otomatis dan manualc.
Tidak terpaku pada satu model mata gigid. Terdapat beraneka ragam
jenis pemotong Kekurangan :a. Harga pemotong ( mata gigi ) mahalb.
Setelah pengerjaan, permukaan benda kerja masih kasarc. Pada hasil
akhir, benda masih harus dihaluskan dengan kertas gosokProduk yang
dihasilkan : roda gigi dan kepala baut, boring, reaming.Contoh
penggunaan : dapat digunakan untuk berbagai macam operasi
sepertipengoperasian benda datar dan permukaan yang memiliki bentuk
yang tidakberaturan
3. Mesin Gerinda
Mesin gerindaMesin gerinda adalah salah satu mesin perkakas yang
digunakan untuk mengasah/memotong benda kerja dengan tujuan
tertentu. Prinsip kerja mesin gerinda adalah batu gerinda berputar
bersentuhan dengan benda.kerja sehingga terjadipengikisan,
penajaman, pengasahan, atau pemotongan.Keuntungan proses
penggerindaan a. Merupakan metode yang umum dari pemotongan bahan
seperti baja yang dikeraskan. Besarnyakelegaan tergantung pada
ukuran, bentuk, dan kecenderungan suku cadang untuk
melengkungselama operasiperlakuan panasb. Disebabkan banyaknya mata
potong kecil pada roda, maka menimbulkan penyelesaian yangsangat
halus dan memuaskan pada permukaan singgung dan permukaan bantalan.
Kekasaranpermukaanyang dicapai adalah 0,4 sampai 2200 m.c.
Penggerindaan dapat menyelesaikan pekerjaan sampai ukuran teliti
dalam waktu singkat. Mesingerinda perlu pengaturan roda halus,sebab
hanya jumlah kecil bahan yang dilepas, sampai 0,005mm.d. Tekanan
pelepasan logam dalam proses ini kecil, sehingga memperbolehkan
untuk menggerindabenda kerja yang mudah pecahdan benda kerja yang
cenderung untuk melenting menjauhiperkakas.Sifat ini memungkinkan
memakai pencekam magnetis untuk memegang benda kerjadalam operasi
penggerindaan.Contoh penggunaannya yaitu untuk memperhalus
permukaan sejajar,vertical,menggerinda mata pahat, menggerinda mata
bor dan lain-lain.
4. Mesin Gurdi
Mesin gurdi
Penggurdian adalah kegiatan membuat lubang dalam sebuah benda
kerja dengan cara menekan kan sebuah gurdi yang berputar, atau
sebaliknya alat gurdi nya yang diam (fixed/stasioner), proses
pengerjaan pemotongan menggunakan mata bor (twist drill) untuk
menghasilkan lubang yang bulat pada material logam maupun nonlogam
yang masih pejal atau material yang sudah berlubang.
Produk yang dihasilakan berupa pelubangan proses gurdi digunakan
untuk pembuatan lubang silindris.
5. Mesin Scrap
Mesin scrap
Prinsip pengerjaan pada mesin sekrap adalah benda yang disayat
atau dipotongdalam keadaan diam (dijepit pada ragum) kemudian pahat
bergerak lurus bolak-balikatau maju mundur melakukan penyayatan.
Hasil gerakan maju mundur lenganmesin/pahat diperoleh dari motor
yang dihubungkan dengan roda bertingkat melaluisabuk (belt).
Kelebihan atau keuntungan mesin sekrap.1. Ideal untuk proses
mula permesinan, sehingga menghematpenggunaan pahat potong2. Muda
untuk pengoprasian3. Mudah dalam penyetelan4. Murah biaya
operasional5. Hemat dalam menggunakan pahat potong6. Mudah dalam
perawatan
Kegunaan umumnya dari mesin skrap antara lain:a. Pembuat celah
(slotter)Terutama digunakan untuk pemotongan dalam dan menyerut
bersudut serta untuk operasi yang memerlukan pemotongan vertikal
karena kedudukan yang diharuskan untuk memegang benda kerja.
Operasi dari bentuk ini sering dijumpai pada pekerjaan cetakan,
cetakan logam dan pola logam.b. Pembuat dudukan pasak (key
seater)Dirancang untuk memotong alur pasak pada roda gigi, puli mok
dan suku cadang yang serupa. Sedangkan kegunaan khususnya adalah
untuk memotong roda gigi.
Non Tradisional Machining1. Water Jet Machining
Skema proses Water Jet Machining
Water jet machining adalah sebuah alat yang digunakan dalam
proses pemotongan dingin yang menggunakan tekanan yang sangat
tinggi dengan air sebagai medianya dan tambahan bahan abrasive.
Keuntungan dan Kerugian Penggunaan WJMKeuntungan dari proses
water jet machining ini adalah sebagai berikut:a. Air adalah murah,
tidak beracun, langsung dapat digunakan dan tidak menjadikan
masalah pembuangannya.b. Pancaran air mendekati secara ideal dengan
pahat bermata potong satu.c. Berbagai bentuk / kontur dapat dibuat.
Lagipula operasi memungkinkan dilaksanakan pada bidang horizontal
maupun vertical. d. Proses memberikan hasil pemotongan yang bersih
dan tajam. e. Tidak seperti metode permesinan konvensional, metode
ini tidak menimbulkan panas. Konsekuensinya tidak ada kemungkinan
adanya welding dari material dibelakang pemotongan sebelumnya. Juga
tidak membahayakan terhadap degradasi panas material.f. Dustless
atmosphere terutama menguntungkan untuk pemotongan material isolasi
seperti fiberglass dan asbestos yang menhasilkan debu.g. Suara
dapat diminimumkn bila unit daya dan pompa dijauhkan dari titik
pemotng.h. Tidak ada komponen yang bergerak sehingga mengurangi
perawatan yang dibutuhkan.i. Pancaran membawa keluar semua sisa
pemotongan sehingga tidak ada permasalahan polusi.j. Fluida dapat
digunakan kembali (re-used) dengan menyaring keluar bahan padat
yang terbawa.k. Hanya jumlah sedikit fluida yang dibutuhkan
(sekitar 100 150 liter/jam).
Keuntungan lain menggunakan water jet antara lain:a. Dapat
digunakan untuk pemotongan yang sangat presisi,b. Waktu yang
dibubutuhkan sangat cepatc. Ramah lingkungan, tidak menghasilkan
limbah yang merusak lingkungand. Lebih ekonomis karena air dan
bahan abrasive mudah di daur ulange. Angka toleransi sangat
ketat(relative kecil), Jumlah materi dihapus oleh jet air sungai
biasanya sekitar 0,02 (0,5 mm) lebar, yang berarti bahwa sangat
sedikit bahan akan dihapus. Ketika Anda bekerja dengan bahan mahal
(seperti titanium) atau bahan berbahaya (seperti timah), ini dapat
menjadi manfaat yang signifikan. f. Lebih aman karena Sebuah
kebocoran pada tekanan tinggi sistem air cenderung mengakibatkan
penurunan yang cepat tekanan ke tingkat yang aman. Air itu sendiri
adalah aman dan non-ledakan dan abrasive garnet juga lamban dan
tidak beracun.
Kerugian dalam penggunaan waterjet antara lain:a. Biaya awal
untuk pembelian water jet tinggi,namun untuk proses produksi
selanjutnya bila dibandingkan dengan peralatan lain sangat
murah,serta menghemat waktu pengerjaan.b. Perlu adanya perawatan
khusus dan berkala,karena air yang dicampur dengan bahan abrasive
dipaksa untuk melewati lubang yang sangat sempit sehingga butuh
perhatian yang khusus agar peralatan dalam kondisi yang baik.
Contoh penggunaan : digunakan untuk memotong kaca, logam,
non-logam kayu, karet, marmer, granit, plastic dengan ketebalan
lebih dari 18 inch tanpa membentuk bekas warna.2. Aberasive Jet
Maching
Skema proses Abressive Jet Machining
Abrasive jet machining adalah sebuah proses pemesinan yang
menggunakan bahan abrasive yang didorong oleh gas kecepatan tinggi
atau air bertekanan tinggi untuk mengikis bahan dari benda kerja.
Kegunaannya meliputi pemotongan bahan panas-sensitif, rapuh, tipis,
atau keras. Khusus digunakan untuk memotong bentuk yang rumit atau
bentuk bentuk tepi tertentu.Kelebihan : -Kemampuan meraut bhn
getas, tipis dan daerah sulit.-Sedikit panas-Material removal rate
(MRR) bagus-Investasi dan konsumsi daya rendahKekurangan : -
Terbatas utk bhn getas- Perlu proses lanjut kalau terjadi sticking
(penempelan)- Akurasi rendah- Nozzle cepat aus, polusi debu dan
suaraKegunaan Abressive Jet Machininga. Memotong sirip coran dan
garis pemisah (parting line) dari komponen cetakkan pengecoran
sisitim injaksi.b. Memoles komponen-komponen pkastik nilom,
Teflon.c. Memotong bagian tipis dari komponen yang mudah pecah
terbuat dari kaca keramik dsb.d. Membersihkan rongga cetakan
logam.e. Memproduksi benda dengan kualitas permukaan tinggi.f.
Mengelupas lem dan cat dari obyek terlapis.g. Melapisi permukaan
dalam tabung kaca.h. Mengetsa cap pada silinder kaca.
3. Electro Chemical Machining
Skema Electro Chemical MachineElectro chemical machine (ECM)
adalah suatu mesin perkakas yang digunakan untuk pemakanan atau
pemotongan benda kerja dengan menggunakan proses kimia elektrik.
Prinsip kerja ECM yaitu benda kerja dihubugkan dengan sumber arus
searah yang bermuatan positif sedangkan pahat dibuhungkan dengan
sumber arus yang bermuatan positif dan cairan elektrolit dialirkan
diantara pahat dan benda kerja. Sehingga terjadilah proses
pengerjaan material benda kerja karena adanya reaksi elektrokimia
dan juga reaski kimia. Electro Chimical Machining (ECM) terdiri
dari pahat katoda dan anoda.
Kelebihan ECM1. Tidak ada alat yang dipakai selama pemesinan
elektrokimia.2. Non-kaku dan membuka lembar kerja dapat mesin
dengan mudah karena tidak ada kontak antara alat dan benda kerja.3.
Bentuk geometris yang kompleks dapat mesin berulang-ulang dan
akurat4. Pemesinan elektrokimia adalah proses hemat waktu bila
dibandingkan dengan mesin konvensional5. Selama pengeboran, lubang
dapat dibuat atau beberapa lubang sekaligus.6. ECM debur dapat
deburring sulit untuk mengakses bagian wilayah7. Bagian yang rapuh
tidak bisa mengambil lebih banyak dan juga rapuh bahan yang
cenderung untuk mengembangkan retakan pada mesin mesin dapat dengan
mudah melalui ECM8. Permukaan selesai dari 25 masuk dapat dicapai
selama pemesinan elektrokimiaKekurangan ECMa. Alat yang lebih sulit
untuk merancangb. Perlengkapan khusus diperlukan untuk menahan
aliran elektrolit yang tinggi.c. Biaya peralatan dasar beberapa
kali bahwa untuk EDM.d. Elektrolit yang paling umum, natrium
klorida, adalah korosif terhadap peralatan, perkakas, perlengkapan,
dan bahan kerja.
4. Electro Discharge Machining
Skema EDMProses kerjanya yaitu memanfaatkan proses konversi
listrik dan panas, dimana energi listrik digunakan untuk
memunculkan loncatan bunga api (spark) dan proses pemakanan
material terjadi akibat energi panas yang ditimbulkan dari bunga
api, Loncatan bunga dihasilkan dari pembangkit pulse antara
elektroda dan material benda kerja, yang keduanya dicelupkan dalam
cairan dielektrik, akan menimbulkan pengikisan material dari
material benda kerja dengan erosi panas atau penguapan.Keuntungan
penggunaan EDM1. Dapat membuat bentuk kompleks yang kemungkinan
sukar dilakukan dengan mesin konvensional2. Dapat mengerjakan
material benda kerja yang keras dengan tingkat kepresisian tinggi
3. Dapat mengerjakan bagian bentuk yang sangat kecil sekalipun,
tanpa cemas bagian tersebut ikut terpotong 4. Tidak ada kontak
langsung antara alat dan benda kerja sehingga tidak timbul distorsi
pada pemakanan 5. Dapat membuat kehalusan permukaan benda kerja
dengan baik 6. Lubang dapat dibuat secara mudah, tepat dan baik
Kerugian penggunaan EDM :1. laju pengikisan material benda kerja
atau material removal rate (MRR) pada operasi EDM lebih lambat
dibandingkan metode permesinan tradisional yang menghasilkan chips
secara mekanis.2. Tambahan waktu dan biaya yang digunakan untuk
membuat elektroda untuk RAM / setempel EDM. 3. Mereproduksi sudut
tajam pada benda kerja sulit karena memakai elektroda. 4. Konsumsi
daya spesifik sangat tinggi.5. Timbul overcut. Over cut adalah
suatu deviasi yang menunjukkan bahwa besarnya diameter lubang yang
dikerjakan dengan proses EDM lebih besar dari ukuran elektrodanya.
6. Terjadi keausan pahat bila pemakaian berulang 7. Bahan yang
bukuan konduktor listrik dapat dikerjakan dengan mesin yang diset
secara khusus 8. Mesin EDM dan perlengkapannya masih relatif mahal
9. Penggunaan mesin EDM dibatasi oleh ukuran tangki kerja penampung
cairan dielektrik. Mesin EDM standar populer yang digunakan
sekarang memiliki keterbatasan:Contohnya penggunaanya pada
pembuatan cetakan yang digunakan untuk membentuk casing handphone,
computer dll. Dalam pembuatan mur dan baut yang memerlukan
toleransi yang sesuai. Jika toleransi baut ataupun mur terlalu
kecil, keduanya tidak akan dapat di pasang, begitu juga jika
toleransinya terlalu besar baut dan mur akan longgar. Pembuatan
komponen-komponen jam yang halus, roda gigi.5. Electro Beam
Machining
Skema Electron Beam Machining
Electron Beam Machining (EBM) adalah proses pemotongan yang
menggunakan electron beam dimana Electron beam machining
menggunakan aliran kecepatan gerak dari suatu benda yang tinggi
dari titik pusat electron pada permukaan benda kerja untuk menyayat
material dengan cara peleburan dan penguapan.
Electron Beam Machining digunakan untuk jenis pemotongan dengan
tingkat kepresisian yang sangat tinggi yang di aplikasikan pada
banyak jenis material. Pengaplikasian tersebut termasuk pengeboran
yang ekstrem yaitu lubang dengan diameter yang sangat kecil sampai
diameter 0.05 mm (0.002 inchi), pengeboran lubang dengan kedalaman
yang sangat tinggi dengan rasio diameter lebih dari 100:1, dan
pemotongan celah yang hanya selebar 0.025 mm (0.001 inchi).
6. Ion Beam Machining
Skema Ion Beam MachiningIbm berlangsung diruang vakum dengan
atom bermuatan ion dikeluarkan dari sumber ion menuju benda kerja
dengan percepatan tegangan.Kelebihan Ion Beam Machining :a. Proses
temperature rendah menurunkan masalah teganganb. Dimensi tidak
berubahc. Sifat adhesi baik apada permukaan objekd. Paduan baru
dimungkinkan e. Dapat meningkatkan waktu pemakain kekerasan
Kekurangan Ion Beam Machining :1. Biaya mahal2. Permukaan dapat
melemah akinat efek radiasi3. Penembusan sangat dangkal (< 1
m)
7. Laser Beam Machining
Skema Laser Beam MachiningLaser Beam Machining (LBM) adalah
suatu metodepemotongan, di mana benda kerja dileburkan dan diuapkan
oleh sebuahsinar laser monokromatik yang kuat. Ketika sinar
mengenai benda kerja,panas menghasilkan lelehan dan menguapkan
benda kerja hingga yangpaling keras sekalipun.
Keuntungan Laser Beam Machining :1. Mampu diterapkan pada semua
logam yang ada.2. Ketidakadaan kontak langsung dan gaya yang besar
antara alat danbenda kerja.3. Kemampuan untuk bekerja dalam udara,
gas inert, ruang hampa , dancairan atau padatan yang transparan
secara optik.4. Keakuratan dan kemampuan untuk membuat lubang dan
potonganyang sangat kecil.5. Kecocokan untuk memotong keramik dan
material-material lain yangsiap dikenai panas kejut.
Kerugian Laser Beam Machining :1. Modal dan biaya operasi yang
tinggi.2. Kemampuan pakai yang terbatas (benda kerja yang tipis dan
pemotongan material untuk jumlah yang kecil).3. Kecepatan produksi
yang lama karena dibutuhkan penjajaran yangakurat.4.
Ketidakseragaman lubang dan potongan.5. Efek kerusakan akibat panas
pada benda kerja.6. Membutuhkan operator yang sangat handal.7.
Efisiensi operasi yang rendah.Laser Beam Machining dapat digunakan
untuk welding dan cutting metals/nonmetals. Selain itu, LBM juga
dapat digunakan untuk brazing (memelas), soldering,drilling, dan
membuat tanda (marking).
8. Ultra Sonic Machining
Skema ultra sonic machining
Proses permesian pada USM terjadi akibat adanya Gerakan osilasi
dengan Frekuensi tinggi dikombinasikan dengan amplitude rendah
ditransmisikan pada tool. Pada saat yang bersamaan Aliran yang
berisi campuran antara cairan dan partikel abrasive didorong
mengunakan pompa dan dilewatkan diantara benda kerja dan tool USM.
Tool yang bergerak osilastik dikombinasikan dengan cairan slurry
akan memakan benda kerja dengn bentuk berkebalikan dari bentuk tool
yang digunakan
KEUNGGULAN PENGUANAAN ULTRASONIC MACHINING1.Dapat digunakan
untuk proses permesinan terhadap material yang keras, brittle ,
mudah pecah, dan material material nonconductive2.Tidak terjadi
perubahan pada struktur mikro material baik secara fisik maupun
kimia3.Dapat melakukan permesinan terhadap material non conductive
yang sebelumnya tidak dapat dilakukan proses permesiana menguanakan
EDM dan ECM4.Tidak menimbulkan distorsi pada benda kerja5.Dapat
dikombinasiakn dengan proses permesinan lain sepertiEDM,
ECM.ECG.KELEMAHAN PENGUNAAN ULTRASONIC MACHINING1.USM memiliki
angka Material Rate Removal yang rendah (maksimum 25
mm/menit)2.Tidak data membuat lubang yang dalam , hal ini
dikarenakan pergerakan aliran slurry yang terbatas3.Angka Tool Wear
Rate yang tinggi menyebabkan proses pergantian tool berlangsung
cepat (angka tool wear rate bervariasi sekitar 1:1 hingga
1:200)4.USM hanya dapat digunakan apabila tingkat kekerasan
material yang hendak dilakukan proses permesinan berada diatas
angka 45HRC
USM antara lain:1.Pembuatan lubang/cavity pada material
non-conductive2.Untuk pembuatan lubang dalam jumlah besar namun
dengn diameter kecik3.Untuk melakukan permesinan terhadap paduan
metal yang getas4.untuk melakukan berbagai operasi permesinan
seperti grinding, drilling, milling.5.Dapat digunakan untuk
melakukan proses pembentukan dies untuk drawing, puncing, piercing
dan blanking6.Digunakan untuk pengeboran pada dunia kedokteran
gigi7.Dapat diguganakan untuk memotong berlian8.Melakukan operasi
grindra terhadap gelas dan kramik
Proses Ekstrusi Proses ekstrusi adalah proses dimana logam
dibentuk dengan cara menekannya melalui rongga cetakan. Tekanan
yang digunakan sangat besar. Proses ini dapat digunakan untuk
membuat batang silinder, tabung atau profil-profil tertentu.
Ekstrusi merupakan proses pengolahan yang merupakan kombinasi dari:
Pencampuran (mixing) Pengulenan (kneading) Pengadukan (shearing)
Pemanasan (heating) Pendinginan (cooling) Pencetakan (shaping)
KEUNTUNGAN EKSTRUSI Produk beraneka ragam bentuk dan ukuran
Murah Proses otomatis dan produktivitas tinggi Kualitas produk baik
HTST menjaga bahan dari kerusakan Tidak menghasilkan limbah
KERUGIAN EKSTRUSI Permukaan retak - Bila permukaan ekstrusi
pecah, hal ini sering disebabkan oleh gesekan suhu ekstrusi, atau
kecepatan terlalu tinggi. Hal ini juga bisa terjadi pada suhu yang
lebih rendah jika produk yang diekstrusi hanya sementara. Pipa -
Sebuah pola aliran yang menarik oksida dari permukaan dan kotoran
ke pusat produk. Pola seperti ini sering disebabkan oleh gesekan
yang tinggi atau pendinginan pada daerah luar billet tersebut.
Bagian internal yang pecah - Bila titik ekstrusi menghasilkan
keretakkan atau void. Retak ini yang dikaitkan dengan keadaan
tegangan tarik hidrostatik di tengah zona deformasi die. (Situasi
yang sama dengan necked region dalam spesimen tegangan tarik) Garis
Permukaan - Bila ada garis yang terlihat pada permukaan profil
materi yang diekstrusi. Hal ini sangat bergantung pada kualitas die
production dan seberapa baik die dipertahankan, karena beberapa
residu bahan diekstrusi dapat menempel ke permukaan die dan
menghasilkan garis timbul.Contoh proses ini dapat digunakan untuk
membuat batang silinder (pipa), tabung atau profil-profil
tertentu.
PROSES INJECTION MOULDINGSkematik proses :Proses Injection
molding diawali dengan pellet plastik kadang orang menamakan resin.
Secara sederhana dapat dijelaskan resin dimasukan ke dalam Hopper
(bagian dari mesin injection), memasuki ke bagian barrel sesuai
dengan prinsip grafitasi. Pemanasan resin hingga tercapai titik
melting oleh heater, resin mengalami proses platicizing berbentuk
cairan sehingga mudah untuk diinjeksikan ke dalam molding
(cetakan). Di dalam Molding, resin dicetak sesuai dengan disain
dari cetakannya, dan mengalami pendinginan untuk proses perubahan
fase dari cair ke padatan (solidifikasi).Faktor yang mempengaruhi
dalam Injection Molding adalah material plastik yang dipergunakan,
mesin injection dan proses Injection Molding. Secara kuantitatif
proses injection molding sangat dipengaruhi : Suhu Material,
tekanan, kecepatan aliran material dalam silinder dan molding,
temperatur molding, kekentalan resin, laju pendinginan. Namun tidak
semua faktor ini dapat terukur dalam ruangan Injection Molding yang
terisolasi.Keuntungan injection moulding :
Campuran resin, temperatur dan tekanan dalam mesin dapat merata
Resin lebih mudah diinjeksikan ke molding Menghasilkan plastik
dengan bentuk yang sama dan cepat
Kekurangan :- Desain molding rumit dan biaya investasi tinggi-
Permasalahan sink mark, weld line, dan inconsistent dimension
Produk yang dihasilkan :Keyboard, mouse, panel TV, pesawat
telepon
PROSES SOLDERINGSkematik proses:Penyolderan menggunakan bahan
tambah (biasanya tembaga) berupa batang yang dipanaskan. Lebih
sesuai untuk penyolderan lunak. Membutuhkan bahan pengalir, serta
lebih sering untuk pekerjaan tunggal dengan bagian-bagian yang
kecil.
Keuntungan dan Kerugian sambungan solder:a. Keuntungan1. Dapat
menyambung dua buah logam yang berbeda.2. Pada penyolderan lunak
tidak merusak permukaan.3. Tidak menghambat aliran listrik4.
Dibandingkan pengelingan, tidak ada pelubangan yang melemahkan
konstruksi.5. Umumnya kedap fluida6. Pada pengerjaan masal, dapat
dilakukan secara bersamaa.7. Mampu menyambung pelat-pelat
tipis.
b. Kerugian1. Untuk penyolderan masal biaya lebih besar.(karena
bahan tambah harusdicampur timah putih atau tembaga).2. Bahan
pengalir yang tersisa dapat menimbulkan korosi listrik.
Contoh penggunaan: Pelat-pelat pendingin pada kendaraan Tangki
air/minyak Wadah/kotak peralatan Instalasi pipa tekanan rendah
Sambungan kabel Talang air dan tutup atap Penyambungan logam yang
dilapisi sengDAFTAR PUSTAKA
http://ardra.biz/sain-teknologi/metalurgi/pengolahan-bijih-besi-dengan-blast-furnacetanur-tiup/http://industri06.blogspot.com/2009/11/macam-macam-pengolahan-besi-dan-logam.htmlhttp://iksanmustofast.wordpress.com/2013/05/26/peleburan-baja-dalam-dapur-listrik-eaf-pengertian-electric-arc/harma,
P.C.; 2002; A Textbook of Production Engineering; S. Chand &
CompanyLtd, New Delhi.Sunarya, Y. dan A. Setiabudi. 2009. Mudah dan
Aktif Belajar Kimia 3 : Untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas /
Madrasah Aliyah. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional,
Jakarta, p.
298.http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/08/proses-pembuatan-baja-melalui
proses-bessemer-dan-perapian-terbuka.html#ixzz2xpVYEPbFhttp://Fundamentals
of Modern Maufacturing-Mikell P. Groover.com
63