TEKNIK PEMBENTUKAN MATERIALirwansyah.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/54024/...plastik. •Perbedaan antara pengerjaan panas dan dingin dan keuntungan -kerugian dari pengerjaan

TEKNIK PEMBENTUKAN MATERIAL

1

•Introduction • Classification of metal processes

• Mechanics of metalworking • Flow curves

• Effects of temperature on metalworking - Hot working - Cold working

• Effects of metallurgical structure on forming processes • Effects of speed of deformation on forming processes

• Effects of friction and lubricant

Outline Perkuliahan

Fundamentals of Metal Working

2

PENDAHULUAN

• Bab ini menjelaskan klasifikasi proses pengerjaan logam berdasarkan jenis gaya yang diterapkan.

• Mekanika pembentukan logam akan diuraikan untuk memahami kriteria stres untuk deformasi plastik.

• Perbedaan antara pengerjaan panas dan dingin dan keuntungan -kerugian dari pengerjaan panas dan dingin.

• Efek deformasi kecepatan dan gesekan pada proses kerja logam.

3

Classification of Metal Forming Processes

Berdasarkan pada jenis gaya yang diterapkan

• Direct-compression-type processes

• Indirect-compression processes

• Tension type processes

• Bending processes

• Shearing processes

4

Direct-compression type processes:

• gaya yang diterapkan adalah normal untuk arah aliran logam dalam kompresi, yaitu, penempaan (Forging) dan rolling proses.

5

Indirect-compression type processes:

• Gaya utama adalah tarik (tensile), dengan penekanan gaya langsung yang dibentuk oleh reaksi dari benda kerja. Aliran logam Oleh karena itu di bawah kondisi stress state, yaitu, ekstrusi, wiredrawing, tube drawing.

6

• Tension Type Processes: gaya yang diterapkan adalah tarik (tensile), yaitu,

peregangan (Stretching) Forming. • Bending processes: gaya yang diterapkan melibatkan penerapan bending

moments untuk lembaran. • Shearing processes: gaya yang diterapkan melibatkan penerapan Shearing

Force cukup besar untuk membentuk logam pada bidang geser.

7

Mechanics of metal working

• Pengerjaan Logam kerja terjadi karena deformasi plastis yang berhubungan dengan analisis distribusi tegangan kompleks.

SECARA SEDERHANA Hanya ( besar ) regangan plastik dipertimbangkan

dan saat regangan elastis sangat kecil dapat diabaikan.

Pengerasan regangan ini sering diabaikan. Logam dianggap isotropik dan homogen .

Biasanya deformasi plastik tidak seragam dan juga memiliki friksi , tetapi kita perlu untuk menyederhanakan analisis stres untuk menentukan gaya yang dibutuhkan untuk menghasilkan jumlah tertentu deformasi untuk memperoleh produk dalam geometri yang diperlukan .

8

Working processes

• Metode mekanis yang digunakan untuk membentuk logam menjadi bentuk produk lainnya disebut Proses Kerja.

WORKING PROCESSES

Hot working

Cold working

9

Hot working

• Hot Working melibatkan deformasi pada temperatur di mana rekristalisasi dapat terjadi

10

EFFECTS OF TEMPERATURE ON METAL FORMING PROCESSES

11

ADVANTAGES AND DISADVANTAGES OF HOT WORKING

Advantages • Higher ductility – more deformation without

cracking. • Lower flow stress – less mechanical energy

required for deformation. • Pores seal up. • Smaller grain size • Segregasi mikro jauh berkurang atau dihapus

karena difusi atom , lebih tinggi pada suhu tinggi. • Kuat , keras dan lebih ulet dari logam as-cast

12

Disdvantages

• Reaksi permukaan antara logam dan suasana tungku, yaitu oksidasi (skala oksida), de kaburasi pada baja.

• Hot shortness, ketika suhu kerja melebihi suhu leleh mempengaruhi pada batas butir seperti FeS.

• Dimensi toleransi jelek karena ekspansi termal pada suhu tinggi.

• Penanganan lebih sulit (dari tungku ke mesin) .

13

Cold working • Biasanya dilakukan pada suhu kamar tetapi

secara umum < 0.3Tm. • Pekerjaan pengerasan terjadi (kekuatan dan

kekerasan meningkat tetapi keuletan menurun). • Tingkat deformasi agak terbatas jika retakan

harus dihindari, karena antara anneals yang memungkinkan rekristalisasi sering digunakan setelahnya.

• Bahan yang cocok untuk pengerjaan dingin harus memiliki tegangan leleh yang relatif rendah dan pekerjaan yang relatif tinggi laju pengerasan (terutama ditentukan oleh sifat tarik nya) .

14

Advantages and disadvantages of cold working

ADVANTAGES • Bahan lebih kuat • Memberikan ukuran butir halus dan permukaan akhir yang

baik • Toleransi dimensi lebih baik daripada dalam Hot Working. • Penanganan lebih mudah (suhu operasi yang rendah) DISDVANTAGES • tinggi gaya deformasi karena suhu operasi yang rendah,

oleh karena itu, memerlukan bahan lunak. • Peralatan (Rol, dies , pres) besar dan mahal • Mengurangi keuletan, oleh karena itu, memerlukan

perlakuan anil berikutnya. 15

Properties of steels (C10) after hot-cold working

16