Proses Penempaan

A.   PENGERTIAN KERJA TEMPA

Istilah “tempa” umumnya menggunakan panas. Jadi Penempaan(forging) adalah proses pembentukan logam secara plastis dengan mempergunakan gaya tekan untuk mengubah bentuk atau ukuran dari logam yang dikerjakan. Proses tempa bisa dilakukan dengan 2 cara yaitu pengerjaan panas(hot working) dan pengerjaan dingin (cold working). Penempaan (forging) bisa dilakukan dengan manual atau dengan mesin hidrolis karena bisa membuat tekanan yang dan membutuhkan tenaga yang besar pula. Tetapi jika menggunakan tenaga pneumatik, tenaga yang dihasilkan lebih kecil.

Dua jenis pengerjaan mekanik dimana logam mengalami deformasi plastik dan perubahan bentuk adalah pengerjaan panas dan pengerjaan dingin. Pada pengerjaan panas, gaya deformasi yang diperlukan adalah lebih rendah dan perubahan sifat mekanik tidak seberapa. Pada pengerjaan dingin, diperlukan gaya yang lebih besar, akan tetapi kekuatan logam tersebut akan meningkat dengan cukup berarti .

Suhu rekristalisasi logam menentukan batas antara pengerjaan panas dan dingin .Pengerjaan panas logam dilakukan di atas suhu rekristalisasi atau di atas daerah pengerasan kerja. Pengerjaan dingin dilakukan di bawah suhu rekristalisasi dan kadang-kadang berlangsung pada suhu ruang. Suhu rekristalisasi baja berkisar antara 500 ºC dan 700 ºC.

Selama operasi pengerjaan panas, logam berada dalam keadaan plastik dan mudah dibentuk oleh tekanan . pengerjaan panas mempunyai keuntungan-keuntungan sebagai berikut:

1. Porositas dalam logam dapat dikurangi. Batangan [ingot] setelah dicor umumnya   mengandung banyak lubang-lubang tersebut tertekan dan dapat hilang oleh karena pengaruh tekanan kerja yang tinggi

2. Ketidakmurnianan dalam bentuk inklusi terpecah-pecah dan tersebar dalam logam.

3. Butir yang kasar dan butir berbentuk kolum diperhalus. Hal ini berlangsung di daerah rekristalisasi.

4. Sifat-sifat fisik meningkat, disebabkan oleh karena penghalusan butir. Keuletan dalam logam meningkat.

5. Jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengubah bentuk baja dalam keadaan panas jauh lebih rendah dibandingkan dengan energi yang dibutuhkan untuk pengerjaan dingin.

Proses utama pengerjaan panas logam adalah :

Penempaan [forging] di bagi menjadi 6 yaitu

1.      Penempaan palu

2.      Penempaan timpa

3.      penempaan umset

4.      penempaan tekan penempaan pres

5.      penempaan rol

6.      Penempaan dingin

Penempaan palu

Pada proses penempaan logam yang dipanaskan ditimpa dengan mesin tempa uap diantara perkakas tangan atau die datar. Penempaan tangan yang dilakukan oleh pandai besi merupakan cara penempaan tertua yang dikenal. Pada proses ii tidak dapat diperoleh ketelitian yang tinggi dan tidak dapat pula dikerjakan pada benda kerja yang rumit. Berat benda tempa berkisar antara beberapa kilogram sampai 90 Mg

Gambar 3. Diagram yang menggambarkan jumlah pas dan urutan mereduksi penampang bilet 100 x 100 mm menjadi batang bulat

Penempaan Timpa

Perbedaan penempaan palu dan penempaan timpa terletak pada jenis die yang digunakan. Penempaan timpa menggunakan die tertutup, dan benda kerja terbentuk akibat impak atau tekanan, memaksa logam panas yang plastis, dan mengisi bentuk die. Prinsip kerjanya dapat dilihat pada gambar 5. Pada operasi ini ada aliran logam dalam die yang disebabkan oleh timpaan yang bertubi-tubi. Untuk mengatur aliran logam selama timpaan, operasi ini dibagi atas beberapa langkah. Setiap langkah merubah bentuk kerja secara bertahap, dengan demikian aliran logam dapat diatur sampai terbentuk benda kerja.

Gambar 4. Mesin tempa uap dengan rangka terbuka.

Suhu tempa untuk baja 1100° – 1250°C, tembaga dan paduannya: 750-925°C, magnesium: 370-450°C benda tempa dengan die tertutup mempunyai berat mulai dari beberapa gram sampai 10 Mg.

Gambar 5. Penempaan timpa dengan die tertutup.

Dikenal dua jenis mesin penempaan timpa yaitu: palu uap dan palu gravitasi. Pada palu uap pembenturan tekanan impak terjadi akibat gaya palu dan die ketika mengenai die bawah tetap. Pada gambar 6. terlihat palu piston. Untuk mengangkat palu digunakan udara atau uap. Dapat diatur tinggi jatuhnya dengan program, oleh karena itu dapat dihasilkan benda kerja yang lebih uniform. Palu piston dibuat dengan kapasitas mulai dari berat palu 225 Kg sampai 4500 kg. Palu piston banyak digunakan di industri perkakas tangan, gunting, sendok, garpu, suku cadang, dan bagian pesawat terbang.

Palu tempa impak seperti gambar 7 terdiri dari dua silinder yang berhadapan dalam bidang horisontal, yang menekan impeler dan die. Bahan diletakkan pada bidang impak dimana kedua bagian die bertemu. Deformasi dalam bahan menyerap energi. Pada proses ini bahan mengalami deformasi yang sama pada kedua sisinya; waktu kontak antara bahan dan die lebih singkat, energi yang dibutuhkan lebih sedikit dibandingkan dengan proses tempa lainnya dan benda dipegang secara mekanik.

Setelah selesai, semua benda tempa rata-rata tertutup oleh kerak harus dibersihkan. Hal ini dapat dilakukan dengan mencelupkannya dalam asam, penumbuhan peluru atau tumbling, tergantung pada ukuran dan komposisi benda tempa Bila selama penempaan terjadi distrosi, operasi pelurusan atau menempatkan ukuran dapat dilakukan

Keuntungan dari operasi penempaan ialah struktur kristal yang halus dari logam, tertutup lubang-lubang, waktu pemesinan yang meningkatnya sifat-sifat fisis. Baja karbon, baja paduan besi tempa, tembaga paduan aluminium dan paduan magnesium dapat ditempa. Kerugian ialah timbulnya inklusi kerak dan mahalnya die sehingga tidak ekonomis untuk membentuk benda dalam jumlah yang kecil.

Gambar 6. Palu piston.

Gambar 7. Mesin tempa impak.

Penempan dengan die tertutup mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan penempaan dengan die terbuka, antara lain penggunaan bahan yang lebih ketat, kapasitas produksi yang lebih tinggi dan tidak diperlukannya keahlian khusus.

Penempaan Tekan

Pada penempaan tekan, deformasi plastik logam melalui penekanan berlangsung dengan lambat, yang berbeda dengan impak palu yang berlangsung dengan cepat. Mesin tekan vertikal dapat digerakkan secara mekanik atau hidrolik. Pres mekanik yang agak lebih cepat dapat menghasilkan antara 4 dan 90 MN (Mega Newton). Tekanan yang diperlukan untuk membentuk baja suhu tempa bervariasi antara 20-190 MPa (Mega Pascal). Tekanan dihitung terhadap penampang benda tempa pada garis pemisah die.

Pada penempaan tekan pada sebagian besar energi dapat diserap oleh benda kerja sedang pada tempa palu sebagian energi diteruskan ke mesin dan pondasi. Reduksi dan benda kerja jauh lebih cepat, oleh karena itu biaya operasi lebih rendah. Banyak bagian dengan bentuk yang tak teratur dan rumit dapat ditempa secara lebih ekonomis dengan proses temap timpa.

Penempaan Upset

Pada penempaan upset batang berpenampaan rata dijepit dalam die dan ujung yang dipanaskan ditekan sehingga mengalami perubahan bentuk seperti terlihat pada gambar 8. Panjang benda upset 2 atau 3 kali diameter batang, bila tidak benda kerja akan bengkok. Pelubangan progresif sering dilakukan pada penempaan upset seperti untuk membuat selongsong peluru artileri atau silinder mesin radial.

Gambar 8. Penempaan upset.

Urutan operasi untuk menghasilkan benda berbentuk silinder bisa dilihat pada gambar 9. Potongan bahan bulat dengan panjang tertentu dipanaskan sampai suhu tempa, kemudian bahan ditekan secara progresif untuk melobanginya sehingga diperoleh bentuk tabung.

Gambar 9. Urutan operasi penempaan silinder menggunakan mesin tempa upset.

Penempaan Rol

Batang bulat yang pendek dikecilkan penempangannya atau dibentuk tirus dengan mesin tempat rol. Bentuk mesin rol terlihat pada gambar 10 dimana rol tidak bulat sepenuhnya, akan tetapi dipotong 25-75°% untuk memungkinkan bahan tebuk masuk diantara rol. Bagian yang bulat diberi alur sesuai dengan bentuk yang dihendakinya. Bila rol dalam berada dalam posisi terbuka, operator menempatkan batang yang dipanaskan di antara rol. Ketika rol berputar, batang dijepit oleh alur rol dan didorong ke arah operator. Bila rol terbuka, batang didorong kembali dan digiling lagi, atau dipindahkan keluar berikutnya untuk lengkap pembentukan selanjutnya.

Untuk mengerol roda, ban logam dan benda-benda serupa lainnya diperlukan mesin rol yang agak berbeda. Pada gambar 11 terlihat proses untuk mengerol roda. Bila roda berputar diamer berangsur-angsur bertambah sedang pelat dan rim makin tipis. Roda dirol sampai mencapai diameter sesuai dengan ukuran kemudian dipindahkan ke mesin pres lainnya untuk proses pembentukan akhir.

Gambar 10. Prinsip penempaan rol

Gambar 11. Pembutan roda dengan proses penempaan rol panas

Dilihat dari jenis cetakannya forging dibagi menjadi dua yaitu

a.                             Penempaan cetakan terbuka adalah proses penempaan yang dilakukan diantara 2 cetakan datar atau cetakan yang bentuknya sangat sederhana. Penempaan cetakan terbuka digunakan pada pembentukan awal benda kerja untuk penempaan cetakan tertutup.

     Open-die forging; bendakerja ditekan diantara dua buah cetakan (die) yang datar (hampir datar) sehingga logam mengalir dalam arah lateral tanpa dihambat oleh permukaan cetakan. Operasi penempaan ini dikenal sebagai upset forging yaitu mengurangi tinggi bendakerja dan menambah diameternya.

Analisa open-die forging

Bila open-die forging dilakukan pada kondisi yang ideal yaitu tidak ada gesekan antara permukaan bendakerja dan cetakan, sehingga terjadi deformasi yang homogen, dan aliran radial logam seragam, seperti ditunjukkan dalam gambar 5.11.

Gambar 5.11  Deformasi homogen bendakerja silinder dalam operasi cetakan terbuka

Pada kondisi ideal ini, regangan yang sebenarnya (true starin) dapat ditentukan dengan :                                      

dimana  :      h₀      =    tinggi awal bendakerja,in (mm)

                     h       =    tinggi pada titik berilkutnya, in (mm)

Pada akhir penekanan, h = tinggi akhir, h_f

Gaya yang dibutuhkan untuk meneruskan penekanan hingga tinggi h dicapai :

dimana :       F       =    gaya, lb (N)

                     A       =    luas penampang lintang, in ² (mm²)

                     Y_f      =    tegangan alir, lb/in² (MPa).

Luas penampang lintang A secara bertahap akan bertambah selama operasi, dan sebaliknya tinggi h akan berkurang. Tegangan alir Y_f juga bertambah sebagai akibat pengerasan bendakerja, kecuali logam tersebut plastis sempurna (misalnya dalam pengerjaan panas). Pada kondisi ini, eksponen pengerasan regang n = 0, dan tegangan alir Y_f = Y (kekuatan yield logam). Gaya F akan mencapai harga maksimum pada akhir penekanan, yaitu pada saat A dan Y_f memiliki harga tertinggi.

Pada operasi upset forging yang sesungguhnya, deformasi yang terjadi tidak seperti dalam gambar 5.11, karena adanya gesekan antara bendakerja dengan permukaan cetakan, seperti ditunjukkan dalam gambar 5.12.

Gambar 5.12  Deformasi sebenarnya bendakerja silinder dalam operasi cetakan terbuka

Gesekan ini akan bertambah bila pengerjaan dilakukan dalam keadaan panas dan cetakan (die) tetap dalam keadaan dingin. Hal tersebut dapat mengakibatkan :

(1)    bertambahnya koefisien gesekan, dan

(2)   adanya transformasi panas dari bendakerja ke permukaan/dekat permukaan cetakan, sehingga bagian bendakerja yang berdekatan dengan cetakan lebih sulit dideformasi dibanding  dengan bagian tengahnya.

Kedua faktor di atas menyebabkan gaya upset yang sebenarnya lebih besar dibandingkan dengan yang diprediksikan sebelumnya. Untuk menghitung gaya upset tersebut dapat digunakan rumus pendekatan sebagai berikut :

dimana :       K_f       =   faktor bentuk penempaan (the forging shape factor)

             

dimana :       m       =    koefisien gesekan

                     D      =    diameter bendakerja atau panjang bidang kontak dengan permukaan die, in (mm)

                     h       =    tinggi bendakerja, in (mm)

Contoh soal (untuk open-die forging):

Bendakerja bentuk silinder ditempa dalam keadaan dingin. Tinggi mula-mula 3,0 in dan diameter 2,0 in. Dalam operasi tersebut tinggi berkurang menjadi 1,5 in. Material kerja tersebut memiliki kurva alir dengan K = 50.000 lb/in² dan n = 0,17.

Bila koefisien gesekan 0,1 tentukan gaya :

a)      pada saat proses dimulai,

b)      pada tinggi 2,5 in dan 2 in, dan

c)      pada tinggi akhir 1,5 in.

Jawab :

 in³

Pada saat upper die baru menyentuh permukaan bendakerja :

     

h = 3,0 in  dan  F = 0

Pada saat mulur (yielding) dimulai, maka h sedikit lebih kecil daripada 3,0 in, dan bila dianggap regangan Î = 0,002, maka :

 lb/in²

Pada saat ini D  » 2,0 in (sedikit lebih besar daripada 2,0 in)

     

 in²

Jadi gaya tempa pada saat proses dimulai :

 lb.

Pada saat h = 2,5 in

               

 lb/in²

Bila dianggap volume konstan :

 in²

   ®    in

\   lb.

Dengan cara yang sama, maka diperoleh :

Untuk h = 2,0 in   ®  F = 211.894 lb

Untuk h = 1,5 in   ®  F = 317.500 lb

             b. Penempaam cetakan tertutup adalah proses penempaan yang benda kerja dibentuk diantara 2 pasangan cetakan yang akan menghasilkan bentuk akhir yang diinginkan. Benda kerja dibentuk dibawah tekanan tinggi dalam suatu rongga tertutup, dan dengan demikian dapat dihasilkan produk yang mempunyai dimensi yang ketat. Pada tempa cetakan tertutup, mula-mula billet-billet tempa diatur pinggirannya agar dapat diletakkan ditempat yang tepat untuk proses penempaan berikutnya.

Impression–die forging; benda kerja ditekan diantara sepasang cetakan yang tertutup, sehingga aliran logam dalam arah lateral mendapat hambatan yang cukup signifikan Dalam operasi tempa ini, sejumlah kecil logam kerja mengalir ke dalam celah diantara kedua cetakan membentuk sirip (flash), seperti dapat dilihat dalam gambar 5.10(b). Flash yang terbentuk diantara kedua cetakan tersebut harus dipotong dengan proses trimming.

Impression-die forging kadang-kadang juga disebut penempaan cetakan tertutup (closed-die forging), dimana bentuk rongga cetakannya merupakan kebalikan bentuk benda yang akan dibuat. Tahapan proses impression-die forging ditunjukkan dalam gambar 5.15.

Gambar 5.15  Tahapan proses impression-die forging

Bahan baku benda kerja dalam gambar tersebut berbentuk silinder serupa dengan bentuk beda kerja dalam operasi open-die forging.

Pada saat cetakan mendekati posisi akhirnya flash dibentuk oleh aliran logam pada celah diantara cetakan.

Walaupun flash harus dipotong pada akhir operasi, tetapi sebenarnya juga bermanfaat untuk menekan aliran logam menuju celah diantara cetakan, sehingga logam akan mengisi seluruh rongga cetakan. Pada penempaan panas, aliran logam menuju celah akan terhambat karena flash yang tipis lebih cepat menjadi dingin, tekanan terhadap bendakerja akan bertambah dan mampu untuk mengisi seluruh bagian dari rongga cetakan, sehingga diperoleh kualitas produk yang lebih baik.

Rumus gaya yang digunakan pada proses penempaan ini sama dengan rumus gaya yang digunakan dalam open-die forging, tetapi dengan interpetasi sedikit berbeda :

dimana :       F       =   gaya maksimum, lb (N)

                     A       =   luas proyeksi termasuk flash, in² (mm²)

                     Y_f      =   tegangan alir material, lb/in² (MPa)

                     K_f      =   faktor bentuk penempaan

Pada penempaan panas harga Y_f = kekuatan mulur (yield) logam pada temperatur tersebut. Harga K_f bertambah sesuai dengan bertambah kompleksnya bentuk/ geometri produk yang akan dibuat. Harga K_f untuk berbagai geometri produk dapat dilihat dalam tabel 5.1.

                        Tabel 5.1  Harga K_f untuk berbagai geometri produk                                         

Part shape	Kf
Impression-die forging     Simple shapes with flash     Chomplex shapes with flash     Very chomplex shapes with flash     Flashless forging     Coining (top and bottom surfaces)     Complex shapes	6.0 8.0 10.0 6.0 8.0

Harga gaya maksimum dicapai pada akhir penempaan bila luas proyeksi terbesar dan gesekan maksimum.

Keterbatasan impression-die forging :

Dimensi produk yang dihasilkan kurang akurat. Bila diinginkan dimensi yang lebih akurat, penyelesaian akhir dapat dilakukan dengan proses pemesinan.

Biasanya geometri dasar dari produk yang dibuat dilakukan dengan proses tempa, dan bagian-bagian yang memerlukan ketelitian yang lebih baik dilakukan dengan proses pemesinan, misalnya lubang, ulir, dan permukaan-permukaan yang akan disatukan dengan komponen lainnya.

                    B.ALAT TEMPA DAN KEUNTUNGAN KERJA TEMPA

Penempaan dapat dilakukan dengan tangan maupun dengan mesin.Untuk benda-benda kerja yang ringan dapat dilakukan dengan penempaan tangan.Penempaan dengan mesin biasanya dilakukan untuk pekerjaan-pekerjaan berat, dapat menggunakan matres ataupun tidak menggunakan matres.

Keuntungan kerja tempa adalah :

1.            Logam dalam  keadaan  panas bersifat lunak dan mudah dibentuk tumbukan dan tekanan tanpa merusak sifat logam itu sendiri.

2.            Benda – benda yang sama yang ditempa lebih kuat daripada benda yang dikerjakan dengan mesin.

3.            Bentuk – bentuk benda kerja yang rumit dapat diproduksi lebih mudah dan murah daripada

4.            dengan kerja mesin.

5.            Pembentukan yang dilakukan dengan penempaan tidak terjadi pemotongan, maka jumlah

6.            logam yang hilang atau terbuang akan lebih sedikit.

7.            Adapun kekurangan-kekurangan dalam kerja tempa adalah:

8.            Temperatur tempa yang terlalu tinggi akan menyebabkan oksidasi sehingga benda kerja akan cepat mencair.

9.            Ukuran yang tepat sulit untuk dicapai.

Kelebihan tempa dibandingkan dengan proses pemesinan :

-      Laju produksi lebih tinggi

-      Pemakaian logam lebih hemat, dan

-      Orientasi butir kristal lebih baik (bandingkan aliran butir kristal hasil penempaan dan pemesinan dalam gambar 5.16).

Gambar 5.16 Aliran butir kristal (a) penempaan panas dengan penyelesaian akhir pemesinan, (b) hasil pemesinan

B.   DAPUR TEMPA

Dalam melaksanakan pekerjaan menempa diperlukan alat dan peralatan, seperti dapur tempa, alat pemotong, alat pelubang, alat peregang, alat pembentuk, alat ukur, dan alat bantu lainnya

C.   FUNGSI DAPUR TEMPA

Fungsi utama dapur tempa ialah tempat untuk membakar benda kerja yang akan dibentuk. Selain pekerjaan membentuk, dalam menempa dapat juga dilaksanakan berbagai pekerjaan seperti menyepuh, melunakan, penyambungan dengan car alas tempa dan lain-lain.

D.   DAPUR TEMPA TETAP

Dapur tempa tetap umumnya dipakai di bengkel-bengkel dan diletakan secara permanen di atas suatu fondasi yang kuat.Suatu dapur tempa memerlukan udara penghembus. Udara penghembus dapat diperoleh melalui berbagai cara, baik cara tradisional, seperti dapur tempa tekan yang masih banyak digunakan di daerah pedalaman maupun menggunakan ventilator listrik atau tangan.

Bagian-bagian utama dapur tetap :

1.      Cerobong asap, fungsinya untuk menarik asap dan debu dengan system tarikan alam sehingga populasi udara dapat dikurangi.

2.      Sungkup asap, untuk mengarahkan asap ke dalam cerobong.

3.      Tungku api, tempat memasang/membakar benda kerja.

4.      Bak air, untuk mendinginkan alat maupun benda kerja.

5.      Katup pengatur, untuk memasukan pemasukan udara ke dalam tungku.

6.      Katup pembuang debu, untuk mengeluarkan debu sisa pembakaran dan terak-terak.

E.   BAHAN BAKAR DAPUR TEMPA

Ada tiga macam bahan bakar yang dipergunakan pada dapur tempa, yaitu; bahan bakar padat, bahan bakar cair, dan bahan bakar gas.

F.    BAHAN BAKAR PADAT

Syarat-syarat bahan bakar padat :

1.      Kadar karbonnya tinggi

2.      Bahan bakar padat cukup keras.

3.      Butir-butiran bahan bakar tidak terlalu kecil.

4.      Tidak mengandung bahan bakar TER, karena sangat mengotori langit-langit, sehingga menjadi hitam.

Yang termasuk bahan bakar padat adalah : arang kayu, arang bekas, tempurung kelapa, dan lain-lainnya yang berbentuk benda padat dan dapat dibakar.

Keuntungan bahan bakar padat adalah :

1.      Mudah didapat terutama di daerah pedesaan.

2.      Tidak mudah terbakar.

Kerugian Bahan bakar padat adalah :

1.      Ruang kerja kotor.

2.      Memerlukan tempat penyimpanan yang luas.

G.  PERALATAN DAPUR TEMPA

Ada banyak perlengkapan forging dan kegunaanya, antara lain :

                                       i.     Palu, palu ada dua macam yaitu palu biasa yang digunakan untuk membentuk / memukul benda kerja dan palu perata yaitu alat bantu untuk lebih meratakan suatu permukaan benda kerja.

               

                                     ii.     Tongs ( penjepit ) digunakan untuk menjepit benda kerja yang panas dan sebagai alat bantu pada waktu tempa.                                                                                                      

                                   iii.     Poker digunakan untuk mengambil arang kayu dan kokas.

                                   iv.     Plakes digunakan membetulkan letak kokas pada tungku.

                                     v.     Scrapers digunakan sebagai pemadam api pada bagian pinggir dari tungku.

                                   vi.     Anvil digunakan sebagai landasan pada waktu kita menempa.

Alat Ukur Pada Dapur Tempa

Compass for Forging

Alat ukur yang biasa digunakan pada forging yaitu: compass for forging penggunaannya : setting compass for forging dengan menggunakan jangka sorong atau “ block Gauge “ sesuai dengan ukuran yang kita kehendaki. Kita dapat mengukur benda kerja forging dengan menggunakan compass yang telah disetting tersebut.

Forging Measure Gauge

Alat tersebut sudah di ukur sesuai dengan ukuran yang ada ( ukuran dapat terlihat pada alat tersebut ). Benda kerja Forging dapat di ukur dengan alat tersebut sesuai dengan ukuran yang kita khendaki. Ada bermacam-macam profil dari alat ukur ini.

H.  PROSES DASAR MENEMPA

Yang dimaksud proses dasar menempa ialah suatu proses pengerjaan yang merupakan dasar ketrampilan menempa yang harus dikuasai oleh pekerja tempa.

Proses-proses dasar menempa terdiri atas menyalakan daput tempa, memotong, meregang, meratakan, membengkok, membuat, melubang dan mengelas tempa.

Banyak macam cara yang digunakan dalam kerja tempa, antara lain :

1.        Meratakan benda kerja ( Flattening ).

2.        Membuat tajam benja kerja ( sharpening ).

3.        Membuat runcing benda kerja ( pointing ).

4.        Membuat benda kerja dengan cara memukul bagian atasnya ( Up Setting ).

5.       Memperpanjang atau menarik suatu benda kerja ( drawing ).Membengkokan benba kerja ( Bending ).

I.      PELAYANAN DAPUR TEMPA

Mengoperasikan dapur tempa arang :

Cara menyalakan dapur tempa sebagai berikut :

1.      Bersihkan tungku dari serutan kayu dari terak-terak sisa pembakaran.

2.      Gundukan serbuk – serbuk serutan kayu atau bahan-bahan yang mudah terbakar.

3.      Aturlah kedudukan arang agar ikut terbakar.

4.      Bakarlah serbuk-serbuk tadi dengan korek api.

5.      Hembuskan udara sedikit demi sedikit hingga bahan bakar terbakar dan menyala.

6.      Tambahkan arang pada bagian tengah tungku jika api sudah menyala dengan baik.

7.      Atur hembusan udara lebih besar hingga api membara.

8.      Masukan benda kerja ke dalam api jika api sudah membaradengan baik.

Cara mematikan dapur tempa :          

1.      Matikan dahulu ventilator

2.      Padamkan bara api dan siramlah dengan air.

3.      Pisahkan bahan bakar yang belum terbakar dan bahan – bahan yang masih digunakan.

Suhu Pada Dapur Tempa

Temperatur dan warna untuk benda kerja yang ideal adalah pada temperatur pada suhu 800-930 derajat celsius atau pada warna yaitu berwarna merah kekuning-kuningan. Baja tidak boleh ditempa dibawah 400 derajat celcius, maka baja akan rapuh berwarna biru. Jika baja dipanaskan diatas 1200 derajat celcius maka baja akan terbakar dan tidak dapat diperbaiki lagi. Benda kerja yang biasa digunakan yaitu st.37 dengan kandungan karbon kuang lebih 0.3 g.

Setelah mempelajari topik ini,anda di harapkan dapat:

1.      Membandingkan hasil kerja tempa dengan kerja mesin berdasarkan keuntungan dan kekurangan2 kerja tempa,dan.

2.      Menyebutkan 4 macam bahan yang dapat di tempa berdasarkan kadar karbon dan baja panduan.

3.      Keuntungan kerja tempa adalah logam dalam keadaan panas bersifat lunak dan mudah di bentuk tumbukan dan tekanan tanpa merusak sifat logam itu sendiri.

4.      Keuntungan lainnya adalah:

5.      Benda2 yang sama yang di tempa lebih kuat dari pada yang di kerjakan dengan mesin.kerja mesin memotong serat2 logam,sedangkan dengan kerja tempa serat2 logam mengikuti bentuk benda.

6.      Bentuk2 kerja yang rumit dapat di produksi lebih mudah dan murah darai pada dengan kerja mesin.

7.      Pembentukan yang di lakukan dengan penempaan,tidak terjadi pemotongan,maka jumlah logam yang hilang atau terbuang akan lebih sedikit.

8.      Adapun kekurangan kerja tempa adalah:

9.      Temperatur tempa yang terlalu tinggi akan menyebabkan oksidasi sehingga benda kerja akan cepat mencair.

10.  Ukuran yang tepat/teliti sulit untuk di capai.

PENUTUP

Kesimpulan

Menempa adalah logam-logam berubah bentuk karena pengaruh tarikan, tekanan dan bengkokan yang terjadi pada keadaan panas dan dingin. Proses penempaan yang ideal yaitu pada temperatur 800-1100 derajat celcius dan berwarna merah kekuning-kuningan. Baja tidak boleh ditempa pada suhu dibawah 400 derajat celcius karena akan rapuh brwarna biru. Sedangkan baja dipanaskan diatas 1200 derajat celcius maka baja akan terbakar dan tidak dapat diperbaiki lagi. Tetap kontrol benda kerja setiap menitnya hingga jangan sampai benda kerja melebur. Setiap akan melakukan pekerjaan ditempa terlebih dahulu periksalah perlengkapan yang tersedia. Dan gunakanlah alat pelindung ketika bekerja.Jagalah keselamat diri anda.

Saran

Tidak banyak saran yang saya tulis tetapi saya hanya sekedar mengingatkan, antara lain :

1.      Ketika akan melakuan pekerjaan terlebih dahulu periksa perlengkapan yang ada.

2.      Gunakanlah alat keselamatan kerja yang telah disediakan.

3.      Perhatikan setiap yang kita kerjakan merupakan pelejaran yang dapat kita pelajari setiap waktu.

4.      Perlengkapan di dapur tempa dapat diperlengkap lagi.

5.      Pengawasan terhadap mahasiswa yang sedang melakukan praktik sebaiknya harus lebih      diwaspadai.

6.      Perlengkapan ANVIL dirasa kurang cukup sehingga praktik menjadi tidak efisien, sebaiknya ANIL ditambah.

                                  DAFTAR PUSTAKA

Wijaya, Novi. 2011. Laporan kerja tempa. http//:id.scribd.com/doc/54823293/Laporan-kerja-tempa. (diakses tgl 3Nov 2012 )

Murjito.2007. Laporan Penelitian berorientasi produk Jurusan Teknik Mesin Univ Muhammadiyah Malang. http//:id.scribd.com/doc/110298475/Laporan-penelitian-PBP (diakses tgl 3 Nov 2012 )

Annonim. 2011. Proses Penempaan http//:nd4s4ch.wordpress.com/2011/03/23/proses-penempaan-forging. (diakses tgl 3 Nov)

Read More

stainless apa monel

STAINLESS apa MONEL

Bahan Dasar

Logam yang paling banyak digunakan sebagai bahan dasar dari keperluan industri atau non indudtri kebanyakan adalah besi, mengapa menggunakan besi ?, disamping ditentukan oleh nilai ekonomisnya juga yang paling penting adalah karena sifat-sifatnya yang bervariasi, yaitu bahan tersebut mempunyai berbagai sifat dari yang paling lunak dan mudah dibuat sampai yang paling keras dan tajampun untuk pisau pemotong atau dapat dibentuk apapun dengan berbagai cara pembentukan dan perlakuan.

Besi-Karbon adalah bahan dasar dari besi-baja (Pengetahuan Bahan Teknik. PT. Pradnya Paramita. 1999), inilah yang sering diperdebatkan oleh masyarakat tentang keduanya, yaitu “Besi itu sendiri” dan “Baja itu sendiri”, artinya tidak ada hubungan antara keduanya, dan dapat pula diartikan “baja itu bukan dari besi”. Menurut penulis (penulis artikel) inilah yang perlu diluruskan, yaitu hubungan antara besi dan baja tidak bias dipisahkan, karena baja terbuat dari bahan dasar besi-karbon. Maka berawal dari bahan besi itulah macam-macam baja akan dibuat.

Stainless Steel atau Monel

Juga salah satu pemahaman yang sering diperdebatkan adalah antara Stainless steel dengan Monel, masih banyak yang beranggapan bahwa monel itu adalah stainless steel yang kurang bagus, atau stainless steel yang kurang tajam. Sebelumnya marilah kita lihat dulu bahan-bahan logam yang tahan karat, antara lain : Cr = Chrom; Ni = Nikel; Zn = seng; timbale dan masih banyak yang lain, jika dilihat dari unsur paduan Stainless steel adalah: Fe-Cr-Ni (dan beberapa paduan lain untuk keperluan tertentu) sedangkan unsur paduan dari Monel adalah Ni-Cu. Dapat kita lihat dari unsur paduan diatas bahwa bahan dari keduanya jelas berbeda dan akan menghasilkan bahan paduan yang berbeda pula. Stainless Steel dibuat untuk keperluan yang dalam penerapannya diharapkan tidak mudah aus, kuat, tahan korosi dapat dipergunakan dalam jangka waktu yang lama. Monel dengan nama lain Tembaga Putih lebih dipilih untuk keperluan komponen-komponen yang berhubunngan dengan kelistrikan.

Read More

Cutting Process

        Proses-proses cutting

 

a.       Blanking

Proses pemotongan sheet metal dengan tujuan untuk mendapatkan hasil potongnya atau blank. Sisanya akan dibuang sebagai sampah atau disebut scrap skeleton.

 

b.      Cutting atau Cuttoff

Cutting merupakan proses pemotongan satu atau beberapa bagian dari suatu part. Sisa pemotongan dibuang sebagai scrap.

 

c.       Trimming

Trimming merupakan kelanjutan dari proses drawing yaitu proses pemotongan sisa material yang tidak berguna untuk mendapat ukuran akhir yang dibutuhkan. Proses trimming akan meninggalkan bagian yang tidak berguna atau scrab.

 

d.      Notching dan Seminotching

Notching adalah proses pemotongan pada bagian pinggir material / part, biasanya pada progressive dies. Dengan pemotongan tersebut, part berangsur terbentuk walaupun masih menempel sedikit pada scrab skeleton.

 

e.      Parting

Parting adalah proses pemisahan suatu part menjadi 2 bagian atau beberapa bagian dari sheet metal strip sehingga menghasilkan part yang dikehendaki. Pada proses parting terjadi scrap yang tidak terpakai.

 

f.        Piercing

Piercing adalah suatu proses pemotongan untuk mendapatkan lubang dan sering disebut sebagai proses punching. Lubang yang dihasilkan bisa bulat atau bentuk lainnya, tergantung dari bentuk punch nya. Pada proses piercing terdapat scrap.

 

g.       Perforating

Perforating adalah proses membuat lubang dalam jumlah yang banyak secara berulang-ulang. Lubang-lubang tersebut bisa untuk keperluan dekorasi, saluran gas, saluran udara maupun cairan.

 

            h.  Shearing

Shearing adalah pemotongan sheet metal coil atau sheet metal lembaran yang menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dengan shear cutting machine. Hasil pemotongan akan menjadi material untuk proses selanjutnya, katakanlah proses drawing atau forming.

 

i.         Forming

Forming adalah istilah umum untuk proses pembentukan. Forming dapat diartikan sebagai proses drawing yang tidak dalam, sehingga dapat terbentuk tanpa adanya blank holder. Contour pada proses forming berupa produk 3 dimensi.

 

j.        Bending

Proses pembentukan yang lurus disebut bending. Ada 3 jenis proses bending, yang dikenal sebagai : V – bend, U – bend, dan wiping – bending.

 

k.       Drawing

Forming yang cukup dalam sehingga proses pembetukannya memerlukan blank holder dan air cushion / spring untuk mengontrol aliran dari material. Untuk bentuk produk yang tidak beraturan diperlukan “bead” untuk penyeimbangan aliran material. Menggunakan steel sheet khusus proses drawing dan menggunakan mesin press hidrolik.

 

l.         Restriking

Proses lanjutan dari proses drawing untuk menyempurnakan bentuk produk untuk mendapatkan bentuk produk akhir yang diinginkan dan hanya dilakukan pada bagian tertentu saja.

 

m.    Burring

Pembetukan flange pada lubang disebut burring. Hal ini dimaksudkan untuk memperkuat bagian tepi dari lubang atau untuk tujuan membuat ulir. Untuk sheet metal yang tipis proses ini bisa dibuat bersamaan dengan proses piercing. Proses ini sering juga disebut sebagai hole flanging.

 

n.      Crimping

mendapatkan bentuk dan ukuran produk akhir diperlukan beberapa kali proses drawing. Blank holder mutlak diperlukan dan hanya dapat diproses pada mesin press hidrolik dan mempergunakan jenis sheet metal khusus untuk deep drawing.

 

 

o.      Flanging

Proses bending yang tidak lurus tetapi mengikuti bentuk produk/part yang bersangkutan. Proses ini dimaksudkan untuk memperkuat bagian sisi dari produk aau untuk alasan keindahan.

 

p.      Stamping/coining

Stamping digunakan untuk membuat huruf, simbol atau bentuk lainnya dengan proses cold forging. Pressing capacity yang diperlukan lebih besar.

 

q.      Embossing

Embossing adalah proses pembentukan (forming) untuk tujuan dekorasi, pembentukan bead untuk mengatur aliran material pada proses drawing dan rib sebagai penguat dari produk/part.

 

r.        Curling dan wiring

Curling adalah proses pengerolan sheet metal part yang rata atau bulat untuk meningkatkan kekuatan dari part tersebut atau agar bagian tersebut tidak tajam. Bila pada proses ini ditambahkan kawat sebagai penguat maka disebut wiring.

 

s.       Hemming

Hemming adalah proses pelipatan atau bending pada bagian tepi pada sheet metal produk dengan tujuan untuk memperkuat, menghilangkan bagian yang tajam dan memperbaiki estetika dari produk tersebut. Bila proses ini dimaksudkan untuk menyambung 2 part, maka istilah menjadi seaming.

 

t.        Swaging

Proses pembentukan pipa dengan tujuan untuk memperkecil diameter pipa dari diameter asalnya. Proses ini memerlukan mesin khusus, yang disebut swaging machine.

 

u.      Expanding

Proses pembentukan pipa sehingga hasilnya lebih besar dari diameter awalnya. Untuk mencapai dimensi yang dikehendaki, kadang-kadang diperlukan beberapa kali proses expand. Bila proses ini dilakukan pada mesin press hidrolik, maka umur punch akan lebih panjang.

 

Proses ini merupakan proses bending dengan tujuan untuk menyatukan kabel listrik pada kepala terminal dari sheet metal yang umumnya brass atau copper.

v.      Shaving

Proses mrnghilangkan burr pada suatu lubang untuk mendapatkan ukuran yang lebih teliti serta halus permukaannya. Pada proses ini hampir tidak terjadi proses pemotongan, dan dilakukan untuk material yang tebal dan tanpa clearance antara punch dan die

Read More

Teori Permesinan

Mesin Bubut

Kamis, 26 Mei 2011

Laporan Praktek Kerja Industri

A.    MESIN BUBUT KONVENSIONAL

1.      Pengertian Mesin Bubut Konvensional

Mesin bubut (turning machine) adalah suatu jenis mesin perkakas yang dalam proses kerjanya bergerak memutar benda kerja dan menggunakan mata potong pahat (tools) sebagai alat untuk menyayat benda kerja tersebut. Mesin bubut merupakan salah satu mesin proses produksi yang dipakai untuk membentuk benda kerja yang berbentuk silindris. Pada prosesnya benda kerja terlebih dahulu dipasang pada chuck (pencekam) yang terpasang pada spindel mesin, kemudian spindel dan benda kerja diputar dengan kecepatan sesuai perhitungan. Alat potong (pahat) yang dipakai untuk membentuk benda kerja akan disayatkan pada benda kerja yang berputar. Umumnya pahat bubut dalam keadaan diam, pada perkembangannya ada jenis mesin bubut yang berputar alat potongnynya, sedangkan benda kerjanya diam. Dalam kecepatan putar sesuai perhitungan, alat potong akan mudah memotong benda kerja sehingga benda kerja mudah dibentuk sesuai yang diinginkan.

Dikatakan konvensional karena untuk membedakan dengan mesin-mesin yang dikontrol dengan komputer (Computer Numerically Controlled) ataupun kontrol numerik (Numerical Control) dan karena jenis mesin konvensional mutlak diperlukan keterampilan manual dari operatornya. Pada kelompok mesin bubut konvensional juga terdapat bagian-bagian otomatis dalam pergerakkannya  bahkan  juga ada  yang dilengkapi dengan layanan sistim otomasi baik yang dilayani dengan sistim hidraulik, pneumatik ataupun elektrik. Ukuran mesinnyapun tidak semata-mata kecil karena tidak sedikit mesin bubut konvensional yang dipergunakan untuk mengerjakan pekerjaan besar seperti yang dipergunakan pada industri perkapalan dalam membuat atau merawat poros baling-baling kapal yang diameternya mencapai 1000 mm.

2.      Fungsi Mesin Bubut Konvensional

Fungsi utama mesin bubut konvensional adalah untuk membuat/memproduksi benda-benda berpenampang silindris, misalnya poros lurus (Gambar 1), poros bertingkat (step shaft) (Gambar 2), poros tirus (cone shaft) (Gambar 3), poros beralur (groove shaft) dan poros berulir (screw thread) (Gambar 4) dan berbagai bentuk bidang permukaan silindris lainnya misalnya anak buah catur (raja, ratu, pion dll)

                                 

Gambar 1: Poros Lurus

    

                  Gambar 2: Poros Bertingkat (Step Shaft)

Gambar 3: Poros Tirus (Cone Shaft)

Gambar 4: Poros Beralur dan Berulir

3.      Jenis Jenis Mesin Bubut Konvensional

Dilihat dari segi dimensinya, mesin bubut konvensional dibagi dalam beberapa kategori, yaitu : mesin bubut ringan, mesin bubut sedang, mesin bubut standar, dan mesin bubut berat. Mesin bubut berat digunakan untuk pembuatan benda kerja yang berdimensi besar, terbagi atas mesin bubut beralas panjang, mesin bubut lantai, mesin bubut tegak.

a.       Mesin Bubut Ringan

 Mesin bubut ringan (Gambar 5) dapat diletakan di atas meja, dan mudah dipindahkan sesuai dengan kebutuhan, Benda kerjanya berdimensi kecil (mini). Jenis ini umumnya digunakan untuk membubut benda-benda kecil dan biasanya dipergunakan untuk industri rumah tangga (home industri). Panjangnya mesin umumnya tidak lebih dari,1200 mm, dan karena bebanya ringan dapat diangkat oleh satu orang.

                Gambar 5: Mesin bubut ringan

b.      Mesin Bubut Sedang

Jenis mesin bubut sedang (Gambar 6 ) dapat membubut diameter benda kerja sampai dengan 200 mm dan panjang sampai dengan 100 mm cocok untuk industri kecil atau bengkel-bengkel perawatan dan pembuatan komponen. Umumnya digunakan pada 230 dunia pendidikan atau pusat pelatihan, karena harganya terjangkau dan mudah dioperasikan.

Gambar 6: Mesin bubut sedang

c.       Mesin Bubut Standar

Jenis mesin bubut standar (Gambar 7) disebut sebagai mesin bubut standar karena disamping memiliki komponen seperti pada mesin ringan dan sedang juga telah dilengkapi berbagai kelengkapan tambahan yaitu keran pendingin, lampu kerja, bak penampung beram dan rem untuk menghentikan mesin dalam keadaan darurat.

          

Gambar 7: Mesin bubut standar

4.      Bagian Utama Mesin Bubut Konvensional

Gambar 8: Bagian Utama Mesin Bubut Konvensional

a.       Kepala Tetap (Headstock)

Adalah bagian mesin yang letaknya disebelah kiri mesin,bagian inilah yang memutarkan benda kerja. Di dalamnya terdapat kumparan satu seri roda gigi serta roda tingkat atau tunggal. Roda tingkat terdiri atas tiga atau empat buah keping dengan garis tengah yang berbeda,roda tingkat diputar oleh suatu motor yang letaknya dibawah atau disamping roda tersebut melalui suatu ban.

b.      Kepala Lepas (Tailstock)

Adalah bagian dari mesin bubut yang letaknya disebelah kanan mesin dan dipasang diatas mesin yang berfungsi :

1)      Sebagai tempat pemicu ujung benda kerja yang dibubut

2)      Sebagai tempat kedudukan bor pada waktu mengebor

3)      Sebagai Tempat kedudukan penjepit bor.

Kepala lepas dapat bergeser di sepanjang alas mesin. kepala lepas terdiri atas dua bagian : yaitu alas dan ban, kedua bagian itu di ikat dengan 2 atau 3 baut ikat dan dapat digerakkan atau dipenggeser apabila

1)      Kedudukan kedua senter tidak sepusat

2)      Kedudukan senter tidak harus sepusat misalnya untuk pembuatan tirus

c.       Alas

Fungsi utama alas mesin bubut ada 3 yaitu:

1)        Tempat kedudukan kepala lepas

2)       Tempat kedudukan eretan (cariage/support)

3)       Tempat kedudukan penyangga diam(stendy prest).

Alas yang terbentuk memanjang merupakan tempat tumpuan gaya-gaya pemakanan pahat saat membubut. Bentuk alas ini bermacam-macam, ada yang datar dan ada yang salah satu atau kedua sisinya mempunyai ketinggian tertentu. Permukaannya halus dan rata sehingga gerakan kepala lepas dan lain-lain di atasnya lancar. Bila alas ini kotor atau rusak akan mengakibatkan jalannya eretan tidak lancar sehingga akan diperoleh hasil pembubutan yang tidak baik atau kurang presisi.

d.      Eretan (cariage/support)

Eretan terdiri dari atas eretan memanjang, eretan lintang, dan eretan atas.

1)      Eretan memanjang

Eretan memanjang adalah eretan yang kedudukannya pada alas mesin. Gerakan eretan ini melalui roda yang dihubungkan dengan roda batang gigi panjang yang dipasang dibawah alas melalui penghantar.

2)      Eretan Lintang

Letaknya diatas eretan memanjang dan  kedudukannya melintang terhadap alas. Fungsi eretan lintang ini adalah untuk menggerakkan pahat melintang alas mesin atau arah ke depan dan ke belakang posisi operator. Pada roda eretan ini juga terdapat dial pengukur untuk mengetahui berapa panjang langkah gerakan maju atau mundurnya pahat.

3)      Eretan Atas

Letak eretan atas berada diatas eretan lintang dan di ikat oleh baut dengan mur ikat. Fungsi eretan atas mesin bubut adalah sebagai dudukan penjepit pahat yang sekaligus berfungsi untuk mengatur besaran majunya pahat pada proses pembubutan ulir, alur, tirus, champer (pingul) dan lain-lain yang ketelitiannya bisa mencapai 0,01mm. Eretan ini hanya dapat dijalankan secara manual,  Kedudukannya dapat diatur dengan memutarnya sampai posisi 360°, biasanya digunakan untuk membubut tirus dan pembubutan ulir dengan pemakanan menggunakan eretan atas.

5.      Alat Kelengkapan Mesin Bubut Konvensional

a.       Chuck (Cekam)

Cekam adalah sebuah alat yang digunakan untuk menjepit benda kerja. Jenisnya ada yang berahang tiga sepusat (Self centering Chuck) yang dapat dilihat pada Gambar 9, dan ada juga yang berahang tiga dan empat tidak sepusat (Independenc Chuck) yang dapat dilihat pada Gambar 10.

Cekam rahang tiga sepusat, digunakan untuk benda-benda silindris, dimana gerakan rahang bersama-sama pada saat dikencangkan atau dibuka. Sedangkan gerakan untuk rahang tiga dan empat tidak sepusat, setiap rahang dapat bergerak sendiri tanpa diikuti oleh rahang yang lain, maka jenis ini biasanya untuk mencekam benda-benda yang tidak silindris atau digunakan pada saat pembubutan eksentrik.

Lubang tangkai pemutar cekam

Rahang penjepit

Gambar 9 : Cekam Rahang Tiga Sepusat

Gambar 10 : Cekam Rahang Tiga dan Empat Tidak Sepusat

Perlu diketahui bahwa cekam rahang tiga maupun rahang empat dapat digunakan untuk menjepit bagian dalam atau bagian luar benda kerja. Posisi rahang dapat dibalik apabila dipergunakan untuk menjepit benda silindris atau untuk benda yang bukan silindris, misalnya flens, benda segi empat dll.

b.      Plat Pembawa

Plat pembawa ini berbentuk bulat pipih digunakan untuk memutar pembawa sehingga benda kerja yang terpasang padanya akan ikut berputar dengan poros mesin (Gambar 11), permukaannya ada yang beralur (Gambar 11 b) dan ada yang hanya berlubang (Gambar 11 a).

Gambar 11 : Plat pembawa

c.       Pembawa

Pembawa ada 2 (dua) jenis, yaitu pembawa berujung lurus (Gambar 12 a) dan pembawa berujung bengkok (Gambar 12 b). Pembawa berujung lurus digunakan berpasangan dengan plat pembawa rata (Gambar 12 a) sedangkan pembawa berujung bengkok dipergunakan dengan plat pembawa beralur (Gambar 12 b). Caranya adalah benda kerja dimasukkan ke dalam lubang pembawa, terbatas dengan besarnya lubang pembawa kemudian dijepit dengan baut yang ada pada pembawa tersebut, sehingga akan dapat berputar bersamasama dengan sumbu utama. Hal ini digunakan bilamana dikehendaki membubut menggunakan dua buah senter.

Gambar 12 : Pembawa

d.      Penyangga

Penyangga ada dua macam yaitu penyangga tetap (steady rest) (Gambar 13 a), dan penyang jalan (follower rest) (Gambar 13 b). Penyangga ini digunakan untuk membubut benda-benda yang panjang, karena benda kerja yang panjang apabila tidak dibantu penyangga maka hasil pembubutan akan menjadi berpenampang elip/oval, tidak silindris dan tidak rata.

     

(a)    Tetap                                                       (b) Jalan

Gambar 13: Penyangga

Apalagi bila membubut bagian dalam maka penyangga ini mutlak diperlukan. Penyangga tetap diikat dengan alas mesin sehingga dalam keadaan tetap pada kedudukannya sedang penyangga jalan diikatkan pada meja eretan, sehingga pada saat eretan memanjang bergerak maka penyangga jalan mengikuti tempat kedudukan eretan tersebut.

Contoh penggunaan penyangga tetap dan penyangga jalan dapat dilihat pada Gambar 14 a dan Gambar 14 b.

(a)

(b)

Gambar 14 : Penggunaan penyangga

e.       Kolet (Collet)

Kolet digunakan untuk menjepit benda silindris yang sudah halus dan biasanya berdiameter kecil. Bentuknya bulat panjang dengan leher tirus dan berlubang (Gambar 15), ujungnya berulir dan kepalanya dibelah menjadi tiga.

Gamba 15 : Kolet (Collet)

Kolet mempunyai ukuran yang ditunjukkan pada bagian mukanya yang

yang menyatakan besarnya diameter benda yang dapat dicekam. Misalnya kolet berukuran 8 mm, berarti kolet ini dipergunakan untuk menjepit benda kerja berukuran ∅8 mm. Pemasangan kolet adalah pada kepala tetap dan dibantu dengan kelengkapan untuk menarik kolet tersebut (Gambar 16). Karena kolet berbentuk tirus, alat penariknya pun berbentuk lubang tirus, dengan memutar ke kanan uliran batangnya.

Gambar 16 : Kelengkapan kolet

Contoh penggunaan kolet untuk membubut benda kerja dapat dilihat pada Gambar 17.

Kolet

Gambar 17 : Contoh penggunaan kolet

f.       Senter

Senter putar

Senter  Mati

Senter (Gambar 18) terbuat dari baja yang dikeraskan dan digunakan untuk mendukung benda kerja yang akan dibubut. Ada dua jenis senter yaitu senter mati (tetap) dan senter putar. Pada umumnya senter putar pemasangannya pada ujung kepala lepas dan senter tetap pemasangannyapada sumbu utama mesin (main spindle).

Gambar 18 : Senter

Bagian senter yang mendukung benda kerja mempunyai sudut 60°, dan dinamakan senter putar karena pada saat benda kerjanya berputar senternyapun ikut berputar. Berlainan dengan senter mati (tetap) untuk penggunaan pembubutan dantara dua senter, benda tersebut hanya ikut berputar bersama mesin namun ujungnya tidak terjadi gesekan dengan ujung benda kerja yang sudah diberi lubang senter. Walaupun tidak terjadi gesekan sebaiknya sebelum digunakan, ujung senter dan lubang senter pada benda kerja diberi greace/gemuk atau pelumas sejenis lainnya.

g.            Taper Attachment (Kelengkapan tirus)

Alat ini digunakan untuk membubut tirus. Selain menggunakan alat ini

membubut tirus juga dapat dilakukan dengan cara menggeser kedudukan kepala lepas ataupun menggunakan eretan atas.

Taper Attachment

Gambar 19 : Taper attachment

6.      Pengerjaan Pada Mesin Bubut Konvensional

a.       Membubut Muka

Membubut permukaan (Gambar 20) hendaklah diperhatikan beberapa hal berikut ini :

1)      jangan terlalu panjang keluar benda kerja terikat pada cekam

2)      pahat harus setinggi senter

3)      gerakan pahat maju mulai dari sumbu benda kerja dengan putaran benda kerja searah jarum jam atau gerakan pahat maju menuju sumbu benda kerja dengan putaran benda kerja berlawanan arah jarum jam (putaran mesin harus berlawanan dengan arah mata sayat alat potong).

Gambar 20 : Membubut permukaan

b.      Membubut Rata

Pekerjaan membubut rata untuk jenis pekerjaan yang panjangnya relatif pendek, dapat dilakukan dengan pencekaman langsung (Gambar 21)

            Gambar 21 : Pembubutan rata benda pendek

Untuk pekerjaan membubut rata yang dituntut hasil kesepusatan yang presisi, maka pembubutannya harus dilakukan diantara dua senter (Gambar 22)

Gambar 22 : Pembubutan rata benda panjang

c.       Membubut Tirus

Membubut tirus serupa dengan membubut rata hanya bedanya gerakan pahat disetel mengikuti sudut tirus yang dikehendaki pada eretan atas, atau penggeseran kepala lepas atau dengan alat bantu taper attachment (perlengakapan tirus). Jenis pahatnyapun serupa yang digunakan dalam membubut rata. Penyetelan peralatan eretan atas, atau penggeseran kepala lepas atau dengan alat bantu taper attachment pada saat membubut tirus tergantung pada sudut ketirusan benda kerja yang akan dikerjakan.

a)       Pembubutan Tirus Dengan Menggeser Eretan Atas

Cara ini digunakan apabila variasi sudut ketirusannya besar yakni antara 0-90 derajat dengan ketirusannya pendek, maksimum sepanjang gerakan eretan atas. Pembubutan dengan cara ini tidak dapat dilakukan secara otomatis, tetapi dengan cara memutar spindel eretan atas, sehingga pahat bergerak maju. Pemutaran eretan atas, sebesar ½ sudut ketirusan. Artinya jika sudut ketirusan 90 , maka eretan atas diputar sebesar 45 .

b)      Pembubutan Tirus Dengan Menggeser Kepala Lepas

Cara ini dilakukan apabila variasi sudut ketirusan berkisar antara 0-30 derajat dengan ketirusan yang melebihi panjang atau lebih pendek dari pergerakan eretan atas. Pembubutan ini dapat dilakukan secara manual maupun secara otomatis. Dalam operasinya, benda kerja dijepit diantara dua senter. Dengan demikian, cekam diganti dengan pelat pembawa yang berfungsi untuk memutar benda kerja dengan bantuan lathdog. Untuk menghasilkan ketirusan yang sesuai, maka besar pergeseran kepala lepas dapat dihitung dengan persamaan:

-          Untuk sebagian panjang benda yang ditirus

-          Untuk seluruh panjang benda yang ditirus

Dimana:  x = Pergesaran kepala lepas (mm)

     D = Diameter besar bagian tirus (mm)

                    d = Diameter kecil bagian tirus (mm)

L = Panjang seluruh benda kerja (jarak antara dua senter)

(mm)

 l = Panjang bagian tirus (mm)

c)      Pembubutan Tirus Dengan Menggunakan Perlengkapan Tirus

Pembubutan ini dilakukan jika variasi sudut ketirusan yang akan dibuat berada pada kisaran 0-60 derajat dengan panjang ketirusan melebihi jarak pergerakan eretan atas. Pembubutan ini dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis. Untuk menghasilkan ketirusan, sudut perlengkapan tirus harus diatur sebesar ½ sudut tirus sejajar kemiringan benda kerja. Selanjutnya eretan atas dilepas hubungannya dengan meja mesin dan dihubungkan dengan kelengkapan tirus yang sudah diatur sudutnya. Dengan demikian, gerakan eretan atas akan mengikuti kemiringan kelengkapan tirus.

Besar kemiringan/pendakian dapat dihitung dengan rumus:

Dimana: D = diameter besar bagian tirus (mm)

          d = diameter kecil bagian tirus (mm)

 l = Panjang bagian tirus (mm)

d.      Membubut Ulir

Mesin bubut dapat dipergunakan untuk membubut ulir luar/baut dan ulir dalam/mur dan dari sisi bentuk juga dapat membuat ulir segitiga, segi empat, trapesium dan lain-lain. Gambar 23 menunjukkan profil dan dimensi ulir segitga luar (baut) dan gambar 24 menunjukkan profil dan dimensi ulir segitiga dalam (mur) dalam satuan metris.

      

Gambar 23 : Ulir segitiga luar      Gambar 24 : Ulir segitiga dalam

Dari sisi arah uliran jenis ulir ada yang arah ulirnya ke kanan (disebut ulir kanan), dan ada yang arah ulirnya kekiri (disebut ulir kiri). Arah uliran ini dibuat sesuai kebutuhan ulir tersebut penggunannya untuk apa dan digunakan dimana, serta salah satu pertimbangan lain yang tidak kalah pentingnya adalah arah gaya yang diterima ulir tersebut. Gambar 25 menunjukkan jenis ulir segitiga kanan dan gambar 26 menunjukan jenis ulir segitiga kiri.

                                 

Gambar 25 : Ulir segitiga kanan                  Gambar 26 : Ulir segitiga kiri

e.       Membubut Dalam

Pekerjaan membubut dalam dilakukan biasanya setelah dilakukan pengeboran atau sudah ada lubang terlebih dahulu (Gambar 27). Jadi pembubutan dalam hanya bersifat perluasan lubang atau membentuk bagian dalam benda. Untuk mengetahui kedalaman yang dicapai maka pada saat awal mata pahat hendaknya disetel pada posisi 0 dial ukur kepala lepas sehingga tidak setiap saat harus mengukur kedalaman atau jarak tempuh pahatnya.

         

                            Gambar 27 : Membubut dalam

f.       Mengebor

Sebelum dilakukan pengeboran benda kerja dibor senter terlebih dahulu (Gambar 28). Pada saat pengeboran besarnya putaran mengikuti besar kecilnya diameter mata bor yang digunakan dan harus diberi pendinginan untuk menjaga mata bor tetap awet dan hasilnya pengeboran bisa maksimal.

Gambar 28 : Pengeboran lubang (bor senter)

 Gambar 29 : Pengeboran lubang (bor)

g.      Membubut Alur (Memotong)

Pada pekerjaan memotong benda kerja, harus diperhatikan tinggi mata pahat pemotongnya harus setinggi senter, bagian yang keluar dari penjepit pahat harus pendek, kecepatan putaran mesin harus perlahan-lahan (kerja ganda), bagian yang akan dipotong harus sedikit lebih lebar dibandingkan dengan lebar mata pahatnya agar pahat tidak terjepit. Benda yang akan dipotong sebaiknya tidak dijepit dengan senter (lihat Gambar 30).

Gambar 30 : Membubut alur

Apabila diperlukan dan bendanya panjang boleh dijepit menggunakan senter tetapi tidak boleh pemotongan dilakukan sampai putus, dilebihkan sebagian untuk kemudian digergaji, atau dilanjutkan dengan dengan pahat tersebut tetapi tanpa didukung dengan senter, hal ini untuk menghindari terjadinya pembengkokan benda kerja dan patahnya pahat.

h.      Mengkartel

yaitu proses pembubutan luar (pembubutan slindris) yang bertujuan untuk membuat profil pada permukaan benda kerja. Pahat yang digunakan adalah pahat khusus (kartel).

7.      Alat Potong Pada Mesin Bubut Konvensional

Yang dimaksud dengan alat potong adalah alat/pisau yang digunakan untuk menyayat produk/benda kerja. Dalam pekerjaan pembubutan salah satu alat potong yang sering digunakan adalah pahat bubut. Jenis bahan pahat bubut yang banyak digunakan di industri-industri dan bengkel-bengkel antara lain baja karbon, HSS, karbida, diamond dan ceramik.

a.       Pahat Bubut Rata Kanan

Pahat bubut rata kanan memilki sudut baji 80º dan sudut-sudut bebas lainnya sebagaimana gambar 31, pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata memanjang yang pemakanannya dimulai dari kanan ke arah kiri mendekati posisi cekam.

Gambar 31 : Pahat bubut rata kanan

b.      Pahat Bubut Rata Kiri

Pahat bubut rata kiri memilki sudut baji 55º dan sudut-sudut bebas lainnya sebagaimana Gambar 32, pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata memanjang yang pemakanannya dimulai dari kiri ke arah kanan mendekati posisi kepala lepas.

Gambar 32 : Pahat bubut rata kiri

c.       Pahat Bubut Muka

Pahat bubut muka memilki sudut baji 55º dan sudut-sudut bebas lainnya sebagaimana Gambar 33, pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata permukaan benda kerja (facing) yang pemakanannya dapat dimulai dari luar benda kerja ke arah mendekati titik senter dan juga dapat dimulai dari titik senter ke arah luar benda kerja tergantung arah putaran mesinnya.

Gambar 33 : Pahat bubut muka

d.      Pahat Bubut Ulir

Pahat bubut ulir memilki sudut puncak tergantung dari jenis ulir yang akan dibuat, sudut puncak 55° adalah untuk membuat ulir jenis whitwhort. Sedangkan untuk pembuatan ulir jenis metrik sudut puncak pahat ulirnya dibuat 60°. Gambar 34 menunjukkan besarnya sudut potong pahat ulir metrik.

Gambar 34 : Pahat bubut ulir metrik.

Sudut potong dan sudut baji merupakan sudut yang dipersaratkan untuk memudahkan pemotongan benda kerja, sudut bebas adalah sudut untuk membebaskan pahat dari bergesekan terhadap benda kerja dan sudut tatal adalah sudut untuk member jalan tatal yang terpotong.

e.       Pahat Bubut Dalam

Tangkai pahat

pada proses pembubutan juga sering menggunakan pahat bubut dalam. Pahtat jenis ini digunakan untuk membubut bagian dalam atau memperbesar lubang yang sebelumnya telah dikerjakan dengan mata bor. Bentuknya juga bermacam-macam dapat berupa pahat potong, pahat alur ataupun pahat ulir, ada yang diikat pada tangkai pahat (Gambar 35). Bentuknya ada yang khusus sehingga tidak diperlukan tangkai pahat. Contoh pemakaian pahat bubut dalam ketika memperbesar lubang (Gambar 36 a) dan membubut rata bagian dalam (Gambar 36 b)

Pahat

Gambar 35 : Pahat bubut dalam

Gambar 36 : Contoh pembubutan dalam

f.       Pahat Potong

Pahat potong (Gambar 37) adalah jenis pahat potong yang menggunakan tangkai digunakan untuk memotong benda kerja.

Gambar 37 : Pahat potong

g.      Pahat Bentuk

Pahat bentuk digunakan untuk membentuk permukaan benda kerja, bentuknya  sangat banyak  dan dapat  diasah sesuai bentuk  yang  dikehendaki operatornya. (Gambar 38 a,b dan c) adalah jenis-jenis pahat berbentuk radius.

Gambar 38 : Pahat bentuk

h.      Bor Senter

Bor senter (Gambar 39) digunakan untuk membuat lubang senter diujung benda kerja sebagai tempat kedudukan senter putar atau tetap yang kedalamannnya disesuaikan dengan kebutuhan yaitu sekitar 1/3 ÷ 2/3 dari panjang bagian yang tirus pada bor senter tersebut. Pembuatan lubang senter pada benda kerja diperlukan apabila memilki ukuran yang relatif panjang atau untuk mengawali pekerjaan pengeboran.

Gambar 39 : Bor senter

i.         Bor

Bor adalah alat untuk membuat lubang. Bentuknya bulat mempunyai alur dan ukurannya berbeda-beda . Alurnya pun bermacam macam, alur lurus dan alur spiral. Bor alur lurus biasa digunakan untuk membuat lubang pada logan yang lunak seperti kuningan, tembaga dan sebagainya. Bor alur spiral biasa digunakan untuk keras seperti besi, baja dll.

Gambar 40 : Bor alur spiral

j.        Reamer

Gambar 41 : Reamer

Digunakan untuk melakukan proses penghalusan setelah dilakukan proes pengeboran pada benda kerja. Reamer yang digunakan harus sesuai dengan tinggkat kehalusan lubang yang diminta.

k.      Kartel

Kartel adalah suatu alat yang digunakan untuk membuat alur-alur kecil pada permukaan benda kerja. Hasil pengkartelan ada yang belah ketupat, dan ada yang lurus tergantung gigi kartelnya. Jenis gigi kartel dapat dilihat pada Gambar 41.

Gambar 41 : Kartel

Read More