fahmi al kautsar (20406269) jurusan teknik mesin

FAHMI AL KAUTSAR (20406269)JURUSAN TEKNIK MESIN

HYDROFORMING PIPA Al 6063

BERDIAMETER 8 MM

SKRIPSI / TUGAS AKHIR

PENDAHULUAN

Dalam sejarah teknologi otomotif pembetukan logam telah membuktikan bahwa telah menjadi kekuatan pendorong di abad terakhir. Dengan demikian pembangunan berkelanjutan proses manufaktur adalah dasar untuk peningkatan berkesinambungan terhadap produk. Bersamaan dengan prosedur baru pembangunan fasilitas geometri komponen yang lebih kompleks dan menjamin peningkatan efisiensi sebuah ketersediaan bagian-bagian. Untuk dapat mewujudkan tuntutan, proses deformasi baru dan mesin manufaktur pembangunan yang berhubungan dengan kebutuhan. Yang paling sering digunakan, oleh industri alat transportasi yang menghasilkan bentuk kompleks dengan biaya yang sangat kompetitif. Hal ini telah memicu banyak minat terutama di industri otomotif dan dirgantara berat dan ringan dimana komponen yang diperlukan. Berikut aplikasi otomotif meliputi komponen-komponen sebagai berikut :

Bumpers Rangka mobil Chassis komponen.

PERMASALAHAN

Pembentukkan pada specimen aluminium paduan Al seri 6063

Variabel kapasitas beban dongkrak hidrolik

Analisa strukturmakro & strukturmikro

Ukuran (diameter) partikel dan faktor rasio

PEMBATASAN MASALAH

Specimen aluminium paduan Al 6063 yang digunakan pada pembentukkan hydroforming adalah Al-Mg-Si

Kapasitas beban dongkrak hidrolik yaitu 1, 2, 5, 10 dan 20 ton

Penggolongan pada masing-masing sampel selama 1-3 menit

Metode analisa; pengamatan strukturmikro dengan uji metalografi dengan ukuran (diameter) partikel dan faktor rasio

LANDASAN TEORI

merupakan logam ringan, mempunyai ketahanan korosi yang baik dan hantaran listrik yang baik dan sifat-sifat baik lainnya sebagai sifat logam, selain itu aluminium juga mempunyai sifat mampu bentuk (Wrought alloy)

banyak dilakukan penelitian untuk meningkatkan kekuatan mekaniknya, diantaranya dengan menambahkan unsur-unsur seperti : Cu, Mg, Si, Mn, Zn, Ni, dan sebagainya

Sifat-sifat aluminium; ringan, tahan karat, penghantar listrik yang baik,

ALUMINIUM

PIPA HYDROFORMING (HYDROFORMING PIPE)

Hydroforming (atau hydromolding) adalah cara yang efektif dari membentuk logam ditempa seperti aluminium atau kuningan menjadi potongan-potongan ringan, struktural kaku dan kuat. Salah satu aplikasi terbesar hydroforming adalah industri otomotif, seperti rangka sepeda, bodi mobil dan lain sebagainya.

Teknik ini merupakan jenis pembentukkan yang menggunakan tekanan hidrolik dengan fluida yang berupa gemuk (grease) untuk menekan dan mengisi ruang. Untuk hydroform aluminium tabung dari aluminium tersebut diletakkan di dalam cetakan (mold) memiliki bentuk yang diinginkan. Piston hidrolik bertekanan besar guna mendorong fluida pada tekanan yang ditentukan di dalam aluminium hingga menghasilkan sebuah tonjolan (bulge).

PIPA HYDROFORMING (HYDROFORMING PIPE)

Google, Hydroformed Structural Tee http://www.nleng.com/hydroformed_tee/hydroformed_tee.html

BAHAN DAN PERCOBAANDiagram Alir Penelitian :

BAHAN PERCOBAAN :

KOMPOSISI BAHAN PERCOBAAN

Google, Google, http://www.galcoaluminium.com/chemical.html

BAHAN DAN ALATAlat yang digunakan:

1. Dies (Molding) 2. Holder 3. Pin 4. Mur

5. Dongkrak botol : Kapasitas 1, 2, 5, 10 dan 20 ton

PROSES PEMBENTUKAN

Diagram Alir Tube Hydroforming :

PROSES PEMBENTUKAN

Material aluminium seri 6063 yang telah dipotong berukuran 40mm, dipanaskan pada tungku pemanas listrik dengan suhu 400oC, kemudian didiamkan dengan suhu ruangan (annealing),setelah proses anil bahan lalu dibentuk dengan menggunakan mold baja s45c yang telah dibuat dengan cara injection menggunakan variabel kapasitas beban 1, 2, 5, 10 dan 20 ton.

Pembentukan penekanan pada pipa aluminium sampai menghasilkan tonjolan (bulge).

Proses pembentukan penekanan dilakukan dalam waktu 1 hingga 3 menit.

PROSES PEMBENTUKAN

MEDIA PEMBENTUKAN

Dalam penelitian ini faktor media pembentukan yaitu berupa fluida utama yang dapat mempengaruhi proses penekanan tabung aluminium guna mendorong penekanan sempurna dalam mengisi volume ruang sehingga membentuk sebuah tonjolan (bulge). Fluida-fluida ini berupa pencampuran antara pasir borax dan gemuk (grease). Berikut media pembentuknya :

(a) Pasir Borax (b) Gemuk (grease)

HASIL PEMBENTUKAN

UJI METALOGRAFIDiagram Alir Uji Metalografi :

HASIL DAN PEMBAHASAN

Strukturmakro dengan Kapasitas Beban 1 Ton

Pembentukan selama 1 menit

Pembentukan selama 2 menit

Pembentukan selama 3 menit

Strukturmakro dengan Kapasitas Beban 2 Ton

Pembentukan selama 1 menit

Pembentukan selama 2 menit

Pembentukan selama 3 menit

Strukturmakro dengan Kapasitas Beban 5 Ton

Pembentukan selama 1 menit

Pembentukan selama 2 menit

Pembentukan selama 3 menit

Strukturmakro dengan Kapasitas Beban 10 Ton

Pembentukan selama 1 menit

Pembentukan selama 2 menit

Pembentukan selama 3 menit

Strukturmakro dengan Kapasitas Beban 20 Ton

Pembentukan selama 1 menit

Pembentukan selama 2 menit

Pembentukan selama 3 menit

STRUKTURMIKRO

Paduan Al-Mg-Si disusun oleh fasa utama larutan padat Al-α dan partikel Al-Mg-Si. Partikel Paduan Al-Mg-Si pada matrik Al-α tergantung pada komposisi paduan, perlakuan mekanik dan panas, serta proses pembentukan. Pada paduan Al-Mg-Si kandungan Magnesium (Mg) dan Silikon (Si) sangat tinggi, sehingga pada struktur mikro paduan Al-Mg-Si terlihat jelas.

Pada pembentukan selama 1 hingga 3 menit dengan kapasitas beban hidrolik yaitu 1, 2, 5, 10 dan 20 ton, dapat disimpulkan bahwa besar ukuran (diameter) dan bentuk partikel adalah pada kapasitas 10 dan 20 ton.

Strukturmikro dengan Kapasitas Beban 1 Ton

STRUKTURMIKRO

Kiri

Tengah

Kanan

1 menit 2 menit 3 menit

Sampel I Sampel II Sampel III

Strukturmikro dengan Kapasitas Beban 2 Ton

STRUKTURMIKRO

Sampel I Sampel II Sampel III

Kiri

Tengah

Kanan

1 menit 2 menit 3 menit

Strukturmikro dengan Kapasitas Beban 5 Ton

STRUKTURMIKRO

Sampel I Sampel II Sampel III

Kiri

Tengah

Kanan

1 menit 2 menit 3 menit

Strukturmikro dengan Kapasitas Beban 10 Ton

STRUKTURMIKRO

Sampel I Sampel II Sampel III

Kiri

Tengah

Kanan

1 menit 2 menit 3 menit

Strukturmikro dengan Kapasitas Beban 20 Ton

STRUKTURMIKRO

Sampel I Sampel II Sampel III

Kiri

Tengah

Kanan

1 menit 2 menit 3 menit

STRUKTURMIKRO

STRUKTURMIKRO

STRUKTURMIKRO

STRUKTURMIKRO

Nilai rata-rata ukuran diameter partikel Al-Mg-Si pada logam pada

kapasitas beban 1, 2, 5, 10 dan 20 ton pada bagian kiri berturut-turut

sebesar 1.87, 1.84, 1.94, 2.05 dan 1.92 µm.

Untuk bagian tengah mencapai angka 2.66, 3.24, 3.26, 3.48 dan

3.56 µm.

Sedangkan untuk bagian kanan adalah 2.19, 2.28, 1.77, 1.99 dan

2.28 µm.

Diameter Partikel & Faktor Rasio

STRUKTURMIKRO

Hasil rata-rata diameter partikel yang diperoleh, menunjukkan bahwa bentuk partikel-pertikel Al-Mg-Si yang tidak beraturan namun masih dalam orbit bulat atau mendekati elips memanjang. Pada strukturmikro paduan Al-Mg-Si, serat kasar Mg-Si dengan kandungan yang tinggi terbentuk pada matrik Al. Sebaliknya faktor rasio partikel Mg-Si pada bagian tengah mendekati angka 3, hal ini menunjukkan kecenderungan bentuk ukuran diameter partikel mendekati bentuk bulat memanjang.

Diameter Partikel & Faktor Rasio

KESIMPULAN

Aluminium paduan seri 6063 di susun oleh larutan padat Al-α yang berwarna terang, dan partikel Al-Mg-Si yang berwarna gelap.

Kapasitas pembebanan pada variabel 1 dan 2 ton tidak mengalami pembentukan (tonjolan), kemudian pada variabel 5 dan 10 ton menghasilkan cukup baik, sedangkan pada variabel 20 ton menghasilkan sangat baik, akan tetapi jika pembebanan terlalu lama maka sampel akan pecah.

Diameter rata-rata partikel Al-Mg-Si pada sampel 1, 2, 5, 10, dan 20 Ton berturut-turut sebesar 2.19, 2.28, 1.85, 1.99, dan 2.28 µm. Sedangkan faktor rasio pada bagian kiri dan kanan relatif tidak berubah dengan variasi beban dan waktu. Hal ini disebabkan pada proses penekanan variabel kompaksi mampu menekan lebih besar (tonjolan), karena pemampatan fluida yaitu pencampuran borax, gemuk dan oli ini menghasilkan tonjolan yang signifikan tepatnya pada variabel kompaksi 10 dan 20 ton.

KESIMPULAN

Dalam data pengujian metalografi, terdapat strukurmikro yang berfungsi untuk menentukan fasa-fasa yang terkandung dalam permukaan aluminium, seperti fasa Al-α dan fasa Al-Mg-Si. Hasil strukturmikro dengan kapasitas beban hidrolik 1 dan 2 ton ditunjukkan pada tabel perhitungan partikel untuk bagian kiri dan kanan hampir tidak jauh berbeda (linier), dan untuk bagian tengah, pada kapasitas 2 ton cenderung lebir besar dan berbentuk seperti butiran-butiran kecil. Sedangkan dengan kapasitas beban hidrolik 5 ton adalah pembentukan partikel pada bagian kiri dan kanan lebih rendah jika dibandingkan dengan kompaksi 1 dan 2 ton, karena penekanan tetap berlanjut sehingga dapat lebih besar dari kapasitas sebelumnya. Sedangkan dengan kapasitas beban hidrolik 10 dan 20 ton cenderung menghasilkan tonjolan yang sangat baik dan ukuran partikel jauh lebih besar dan berbentuk elips memanjang.

PEMBENTUKAN ALUMINIUM TUBE HYDROFORMINGLAB. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS GUNADARMA

PEMBENTUKAN ALUMINIUM TUBE HYDROFORMINGLAB. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS GUNADARMA

1 Ton 2 Ton 5 Ton 10 Ton 20 Ton

SEKIAN DAN TERIMA KASIH