zcoba-coba
Post on 06-Jul-2018
216 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/17/2019 zcoba-coba
1/110
LAPORAN AKHIR
PRAKTIKUM PROSES PRODUKSI II
JURUSAN TEKNIK MESIN
T.A 2009/2010
OLEH :
KELOMPOK : 13
ANGGOTA KELOMPOK : 1. Abdi Arphan Azhar N (0810911008)
2. Fajri Hamdan (0810911016)
3. Rendy Kameruna (0810912074)
4. Ronald Putra (0810912078)
5. Marco Adris (0810912084)
6. Dievo Ridho A (0810913094)
ASISTEN LAPORAN AKHIR : Ronal Oktafirman
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2010
-
8/17/2019 zcoba-coba
2/110
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat serta karunia-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi II di Laboratorium Metalurgi.
Laporan ini ditulis untuk memenuhi persyaratan dalam meyelesaikan
kuliah berserta praktikum proses produksi II dari awal hingga selesai.
Pelaksanaan dan penyusunan laporan ini tidak mungkin terlaksana tanpa
bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin
menyampaikan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Eng. Gunawarman dan Bapak Dr. -Ing. Hairul Abral yang
telah memberikan pengetahuan dasar proses produksi pada mata kuliah
Proses Produksi II.
2. Bapak Dr. -Ing Hairul Abral sebagai Kepala Laboratorium Metalurgi.
3. Ronal Oktafirman selaku asisten yang telah memberikan bimbingan
selama penyusunan laporan akhir ini.
4. Seluruh asisten Laboratorium Metalurgi.5. Rekan-rekan kelompok 13 Jurusan Teknik Mesin angkatan 2008 dan
teman-teman mahasiswa Jurusan Teknik Mesin angkatan 2008 yang telah
memberikan saran dan bantuannya, serta semua pihak yang membantu
kami baik secara langsung maupun tidak langsung.
Semoga laporan akhir ini dapat diterima dan memberikan manfaat bagi
yang membaca, kami mengharapkan kritik dan saran untuk kesempurnaan laporan
akhir ini.
Padang , Agustus 2010
Penulis
-
8/17/2019 zcoba-coba
3/110
iv
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
DAFTAR HADIR ASISTENSI
KATA PENGANTAR ................................................................................... iii
DAFTAR ISI.................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... ix
DAFTAR TABEL............................................................................................ xii
A. TEORI DASAR
LEMBAR ASISTENSI
1. Pengertian Proses Produksi ................................................................... 1
2. Jenis-Jenis Proses Produksi ................................................................... 1
2.1 Pengecoran (casting)...................................................................... 1
2.2 Pembentukan ( forming ) ............................................................... 4
2.3 Proses Permesinan ( Machining ) .................................................... 7
2.4 Proses penyambungan ( joining )..................................................... 8
2.5 Proses Perbaikan Sifat Material ..................................................... 9
2.6 Metalurgi Serbuk .................................................................................... 9
B. UJI PASIR
LEMBAR ASISTENSI
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .............................................................................. 111.2. Tujuan ........................................................................................... 11
1.3. Manfaat ......................................................................................... 11
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengertian Proses Pengecoran....................................................... 12
2.2. Jenis-jenis Proses Pengecoran....................................................... 12
2.3. Skema Proses Pengecoran............................................................. 18
2.4. Pola dan Jenis-jenis Pola............................................................... 19
-
8/17/2019 zcoba-coba
4/110
v
2.5. Cetakan dan Jenis-jenis Cetakan................................................... 21
2.6. Syarat-syarat Pasir Cetak .............................................................. 22
2.7. Bentuk-bentuk Pengujian Pasir ..................................................... 23
2.8. Cacat-Cacat Produk Pengecoran................................................... 25
BAB III METODOLOGI
3.1. Alat dan Bahan.............................................................................. 27
3.2. Skema Alat .................................................................................... 27
3.3. Prosedur Percobaan....................................................................... 28
BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Tabel Data Percobaan....................................................................... 29
4.2 Perhitungan Data .............................................................................. 29
4.3 Tabel Hasil Perhitungan................................................................... 30
4.4 Grafik ............................................................................................... 32
4.5 Analisa ............................................................................................. 33
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan .................................................................................. 34
5.2. Saran ............................................................................................. 34
LAMPIRANTugas Sebelum Praktikum ...................................................................... 35
Tugas Sesudah Praktikum ....................................................................... 36
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 37
C. DEEP DRAWING
LEMBAR ASISTENSI...............................................................................
BAB I PENDAHULUAN...........................................................................
1.1. LatarBelakang ................................................................................. 39
1.2. Tujuan.............................................................................................. 39
1.3. Manfaat............................................................................................ 39
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengertian Proses Deep Drawing.................................................... 40
2.2. Skema Proses Deep Drawing .......................................................... 41
2.3. Jenis-jenis Proses Deep Drawing.................................................... 42
-
8/17/2019 zcoba-coba
5/110
vi
2.4. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses deep drawing................ 45
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN
3.1. Alat dan Bahan ................................................................................ 48
3.2. Skema Alat ...................................................................................... 48
3.3. Prosedur Percobaan ......................................................................... 49
BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Tabel Data ....................................................................................... 50
4.2. Gambar spesimen hasil percobaan.................................................. 51
4.3. Grafik percobaan ............................................................................. 52
4.4. Analisa dan Pembahasan................................................................. 53
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan...................................................................................... 55
5.2. Saran................................................................................................ 55
LAMPIRAN
Tugas Sebelum Praktikum ..................................................................... 56
DAFTAR PUSTAKA................................................................................. 59
D. BLANKING
LEMBAR ASISTENSI
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ............................................................................... 60
1.2. Tujuan Praktikum........................................................................... 60
1.3. Manfaat Praktikum......................................................................... 60
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengertian Proses Blanking ........................................................... 61
2.2. Skematik Proses Blanking ............................................................. 61
2.3. Faktor-faktor yang mempengaruhi blanking ................................. 62
2.4. Jenis Blanking................................................................................ 64
2.5. Perbedaan blanking dan punching ................................................. 66
2.6. Gaya pembebanan proses blanking................................................ 67
BAB III METODOLOGI
3.1. Peralatan ........................................................................................ 68
-
8/17/2019 zcoba-coba
6/110
vii
3.2. Skema Alat .................................................................................... 68
3.3. Prosedur Percobaan........................................................................ 68
BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Percobaan .............................................................................. 70
4.2. Perhitungan ................................................................................... 71
4.3. Grafik ............................................................................................. 72
4.4. Analisa ........................................................................................... 74
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan .................................................................................... 75
5.2. Saran .............................................................................................. 75
LAMPIRAN
Tugas Sebelum Praktikum ..................................................................... 76
DAFTAR PUSTAKA................................................................................. 78
E. WELDING
LEMBAR ASISTENSI
BAB I PENDAHULUAN
1.4. Latar Belakang ............................................................................... 79
1.5. Tujuan Praktikum........................................................................... 79
1.6. Manfaat Praktikum......................................................................... 79
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Proses Pengelasan ......................................................... 80
2.2 Jenis-Jenis Pengelasan..................................................................... 80
2.3 Weldability dan Faktor-faktor yang Mempengaruhinya ................. 85
2.4 Jenis-jenis Sambungan .................................................................... 85
2.5 Posisi Pengelasan ............................................................................ 86
2.6 Skema SMAW................................................................................. 86
2.7 Elektroda dan Fungsinya pada Pengelasan ..................................... 86
2.8 Cara Menghasilkan Nyala Busur SMAW....................................... 87
2.9 Las Titik .......................................................................................... 88
BAB III METODOLOGI
3.1.Peralatan .......................................................................................... 90
-
8/17/2019 zcoba-coba
7/110
viii
3.2.Skema Alat .................................................................................... 90
3.3.Prosedur Percobaan........................................................................ 91
BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN
4.1.Data Percobaan .............................................................................. 92
4.2.Perhitungan ................................................................................... 93
4.3.Tabel Hasil Perhitungan................................................................. 93
4.4.Grafik ............................................................................................. 94
4.5.Analisa ........................................................................................... 95
BAB V PENUTUP
5.1.Kesimpulan .................................................................................... 97
5.2.Saran .............................................................................................. 97
LAMPIRAN
Tugas Sebelum Praktikum ................................................................... 98
Tugas Sesudah Praktikum .................................................................... 99
DAFTAR PUSTAKA............................................................................... 100
-
8/17/2019 zcoba-coba
8/110
ix
DAFTAR GAMBAR
A. TEORI DASAR
Gambar A.1 Diagram proses produksi.......................................................... 1
Gambar A.2 Proses pengecoran. ................................................................... 2
Gambar A.3 Cacat-cacat pengecoran............................................................ 3
Gambar A.4 Proses forging........................................................................... 5
Gambar A.5 Proses pengerolan..................................................................... 5
Gambar A.6 Proses ekstrusi. ......................................................................... 6
Gambar A.7 Proses wire drawing. ................................................................ 6
Gambar A.8 Skema deep drawing. ............................................................... 6
Gambar A.9 Proses s pinning......................................................................... 7
Gambar A.10Proses bending .......................................................................... 7
Gambar A.11Gambar mesin freis................................................................... 8
Gambar A.12Proses Welding. ........................................................................ 9
Gambar A.13Proses heat treatment. .............................................................. 9
Gambar A.14 Proses metalurgi serbuk........................................................... 10
B. UJI PASIR
Gambar B.1 Skema proses pengecoran cetakan pasir ............................ 13
Gambar B.2 Skema shell-mold casting ................................................... 13
Gambar B.3 Skema cement-mold casting................................................ 14
Gambar B.4 Skema vacuum-mold casting ............................................... 14
Gambar B.5 Skema high-pressure die casting ......................................... 15
Gambar B.6 Proses permanent mold casting ......................................... 16
Gambar B.7 Proses centriugal casting .................................................... 16
Gambar B.8 Proses plaster-mold casting ................................................ 17
Gambar B.9 Proses investment casting ................................................... 18
Gambar B.10 Bentuk cetakan pasir............................................................ 18
Gambar B.11 Skema proses pengecoran.................................................... 19
Gambar B.12 Jenis-jenis pola tetap............................................................ 20
Gambar B.13 Pola sekali pakai .................................................................. 20
-
8/17/2019 zcoba-coba
9/110
x
Gambar B.14 Skema cetakan..................................................................... 21
Gambar B.15 Peralatan untuk mengukur permeabilitas pasir cetak .......... 24
Gambar B.16 Mesin pengukur kekuatan pasir ........................................... 25
Gambar B.17 Cacat-cacat pada pengecoran............................................... 25
Gambar B.18 Cacat retak panas pada pengecoran ..................................... 26
Gambar B.19 Cacat porositas pada pengecoran......................................... 26
Gambar B.20 Mesin ayakan ....................................................................... 27
Gambar B.21 Grafik kadar air.................................................................... 32
Gambar B.22 Grafik kadar lempung .......................................................... 32
Gambar B.23 Grafik distribusi ukuran butir .............................................. 32
Gambar B.24 Peralatan untuk mengukur permeabilitas pasir cetak .......... 36
Gambar B.25 Kurva ukuran ayakan dengan hasilnya ................................ 37
C. DEEP DRAWING
Gambar C.1 Blank dan draw piece............................................................. 40
Gambar C.2 Skema proses deep drawing ................................................... 41
Gambar C.3 Proses awaldeep drawing ....................................................... 43
Gambar C.4 Penekanan dengan punch ....................................................... 43
Gambar C.5 Hasil akhir deep drawing ....................................................... 43
Gambar C.6 Proses deep drawing dengan pemegang bahan baku ............. 44
Gambar C.7 Mesin Erichsen ...................................................................... 48
Gambar C.8 Spesimen pengaruh ketebalan plat terhadap IE ..................... 51
Gambar C.9 Spesimen pengaruh waktu penahanan terhadap IE................ 51
Gambar C.10 Grafik pengaruh ketebalan plat terhadap IE........................... 52
Gambar C.11 Grafik pengaruh waktu penahanan terhadap IE..................... 52
Gambar C.12 Bentuk retakan deep drawing ................................................. 57
D. BLANKING
Gambar D.1 Skematik blanking .................................................................. 62
Gambar D.2 Jenis-jenis ujung punch .......................................................... 63
Gambar D.3 Fine blanking ......................................................................... 65
Gambar D.4 Normal Blanking .................................................................... 66
-
8/17/2019 zcoba-coba
10/110
xi
Gambar D.5 Perbedaan blanking dengan punching ...................................... 66
Gambar D.6 Universal Testing Machine ....................................................... 68
Gambar D.7 Grafik gaya penekanan teori pengaruh geometri punch ........... 72
Gambar D.8 Grafik gaya penekanan praktikum pengaruh geometri punch .. 72
Gambar D.9 Grafik gaya penekanan teori pengaruh celah ............................ 73
Gambar D.10 Grafik gaya penekanan praktikum pengaruh celah................... 73
Gambar D.11 Jenis-jenis ujung punch ............................................................. 76
E. WELDING
Gambar E.1 Skema proses SMAW. .............................................................. 80
Gambar E.2 Skematik proses GMAW. ......................................................... 81
Gambar E.3 Skematik proses GTAW. .......................................................... 81
Gambar E.4 Skematik proses PAW. ............................................................. 82
Gambar E.5 Skematik proses SAW. ............................................................. 83
Gambar E.6 Skematik proses ESW............................................................... 83
Gambar E.7 Jenis-jenis sambungan las. ........................................................ 86
Gambar E.8 Skema pengelasan SMAW........................................................ 86
Gambar E.9 Skematik proses Scratching. ..................................................... 88
Gambar E.10 Skematik proses tapping. .......................................................... 88
Gambar E.11 Mesin las titik............................................................................ 89
Gambar E.12 Mesin las busur listrik. .............................................................. 90
Gambar E.13 Mesin las titik............................................................................ 90
Gambar E.14 Hasil makro etsa pengelasan. .................................................... 92
Gambar E.15 Grafik perbandingan HRC terhadap weldability....................... 94
Gambar E.16 Grafik perbandingan BHN terhadap weldability....................... 94
-
8/17/2019 zcoba-coba
11/110
xiii
DAFTAR TABEL
B. UJI PASIR
Tabel B.1 Pengujian kadar air..................................................................... 29
Tabel B.2 Pengujian kadar lempung .......................................................... 29
Tabel B.3 Pengujian distribusi ukuran butir ............................................... 29
Tabel B.4 Hasil perhitungan kadar air ........................................................ 30
Tabel B.5 Hasil perhitungan kadar lempung .............................................. 31
Tabel B.6 Distribusi ukuran butir pasir laut................................................ 31
Tabel B.7 Distribusi ukuran butir pasir sungai........................................... 31
Tabel B.8 Distribusi ukuran butir pasir gunung.......................................... 31
C. DEEP DRAWING
Tabel C.1 Pengaruh ketebalan plat terhadap IE.......................................... 50
Tabel C.2 Pengaruh waktu penahanan terhadap IE .................................... 50
D. BLANKING
Tabel D.1 Data penekanan dengan punch miring tunggal .......................... 70
Tabel D.2 Data penekanan dengan punch tumpul ...................................... 70
Tabel D.3 Data penekanan fine blanking .................................................... 70
Tabel D.4 Data penekanan nnormal blanking ............................................. 70
E. WELDING
Table E.1 Hasil uji keras pengelasan.......................................................... 92
Tabel E.2 Kekerasan Brinell hasil perhitungan.......................................... 93
-
8/17/2019 zcoba-coba
12/110
TEORI DASAR
1. Pengertian Proses Produksi
Proses produksi adalah suatu proses yang dilakukan untuk merubah bahan
mentah menjadi bahan setengah jadi maupun barang jadi yang bertujuan untuk
meningkatkan nilai guna dan juga nilai ekonomis dari produk tersebut.
Diagram proses produksi :
Bahan Baku Produk
Modal
Men Material Mesin
Gambar A.1 Diagram proses produksi.
2. Jenis-jenis Proses Produksi
Berdasarkan jenisnya proses produksi dapat dibagi atas :
1. Pengecoran (casting)
Casting adalah proses pembentukan logam (termasuk pengaturan
komposisi) dengan menggunakan cetakan (mould ) dalam bentuk lubang yang
kemudian diisi oleh logam cair.
Proses Produksi
Energi + Teknologi
Informasi
-
8/17/2019 zcoba-coba
13/110
Kelompok 13 - Teori Dasar
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 2
Gambar A.2 Proses pengecoran.
Tata urut proses pengecoran adalah :
a. Gambar produk
Dalam menggambar ini kita harus memperhatikan penyusutan logam. Jadi
ukuran harus diperhatikan.
b. Pola
Pola adalah bentuk tiruan dari produk untuk membuat rongga pada
cetakan .
Pola terbagi dua, yaitu :
Pola tetap contohnya adalah logam, kayu, plastik.
Pola sekali pakai contohnya adalah pola dari lilin.
c. Cetakan
Cetakan yang dibuat harus sempurna, karena dalam pengecoran bentuk
dari produk tidak mungkin lebih baik daripada cetakan.
Berdasarkan bahan dasarnya cetakan dapat dibagi atas :
Sand casting ( dengan bahan dasar pasir )
Investment casting ( dengan bahan dasar keramik )
Permanent mould (dengan bahan dasar logam )
d. Benda cor dan sistem saluran
e. Machining test
f. Delivery
-
8/17/2019 zcoba-coba
14/110
Kelompok 13 - Teori Dasar
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 3
Cacat-cacat coran:
Gambar A.3 Cacat-cacat pengecoran.
a. Hot tear (retak panas) :
Terjadi akibat efek pendinginan yang tidak seragam. Bagian yang
bersudut yang membeku belakangan, kekurangan logam cair, sehingga
menimbulkan rongga penyusutan
b. Sumbat dingin (cold sheet )
Permukaan terpisah, terjadi karena pertemuan aliran logam yang
berbeda suhunya.
c. Cetakan rontok ( sand wash)
Bagian-bagian tertentu dari cetakan, rontok akibatnya aliran logam
cair (erosi)
d. Cetakan tertiup ( sand blow)
-
8/17/2019 zcoba-coba
15/110
Kelompok 13 - Teori Dasar
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 4
Sumuran atau lubang terbentuk pada produk akibat permeabilitas
cetakan jelek atau bila cetakan terlalu basah
e. Bengkak ( scab)
Terjadi akibat pasir menempel di produk coran. Ini terjadi kalau pasir
terlalu halus
f. Rongga penyusutan ( shrinkage porosity)
Terbentuk akibat penyusutan saat logam membeku. Cacat ini terjadi
akibat kesalahan disain.
g. Bintik laras (hand spot )
Daerah tertentu yang keras sehingga sulit di machining . Ini dapat
terjadi pada berbagai tempat di coran.
h. Penyimpangan komposisi kimia
Kontaminasi dan efek pembekuan menyebabkan komposisi kimia
bahan coran menyimpang dari perencanaan.
2. Pembentukan ( forming )Pemberian deformasi plastis pada material dengan kombinasi dari aplikasi
gaya pembebanan, dengan atau tanpa petakan, dibawah pengaruh temperatur
ataupun tidak, proses ini dilakukan dengan tidak mengurangi volume benda kerja.
Macam-macam proses forming :
a. Forging (penempaan)
Proses pembentukan material akibat beban impact atau tekanan tinggi
dengan menggunakan cetakan atau tidak.
-
8/17/2019 zcoba-coba
16/110
Kelompok 13 - Teori Dasar
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 5
Gambar A.4 Proses forging.
Secara umum penempaan terbagi atas :
Proses mereduksi penampang dan menambah panjang
Proses mereduksi panjang dan memperbesar penampang (upset )
Proses aliran kompleks (dies), material mengalir dalam banyak arah
b. Rolling (pengerolan)
Proses deformasi plastis logam dengan melewati pasangan rol yang berputar, sehingga terjadi reduksi penampang.
Gambar A.5 Proses pengerolan.
c. Ekstrusi
Proses deformasi plastis dengan penekanan/pendesakan material
melewati dies sehingga penampang produk sesuai bentuk dies.
-
8/17/2019 zcoba-coba
17/110
Kelompok 13 - Teori Dasar
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 6
Gambar A.6 Proses ekstrusi.
d. Drawing
Proses deformasi plastis dengan penarikan material melewati dies
sehingga penampang produk sesuai bentuk dies.
Proses drawing terbagi dua yaitu :
Wire drawing (penarikan kawat)
Gambar A.7 Proses wire drawing.
Deep drawing
Deep drawing adalah penarikan dalam suatu plat.
Gambar A.8 Skema deep drawing.
-
8/17/2019 zcoba-coba
18/110
Kelompok 13 - Teori Dasar
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 7
e. Spinning
Proses pembentukan logam dengan penekanan pada logam tersebut
yang diputar mandrel di sumbu simetri.
Gambar A.9 Proses s pinning.
f. Bending
Bending atau pembengkokan digunakan untuk membuat piringanroda, curls, seams dan corrugations, serta untuk benda-benda yang kaku
dengan cara meningkatkan momen inersia.
Gambar A.10 Proses bending
3. Proses pemesinan (machining )
Proses pemesinan adalah suatu proses produksi yang dilakukan dengan
memanfaatkan gerak relatif antara pahat pengan benda kerja, dan terdapat material
-
8/17/2019 zcoba-coba
19/110
Kelompok 13 - Teori Dasar
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 8
sisa (geram) dengan menggunakan mesin-mesin perkakas seperti mesin bubut,
mesin freis, mesin gurdi dan lain-lain
Gambar A.11 Gambar mesin freis.
4. Proses penyambungan ( joining )
Proses penyambungan adalah proses penggabungan dua komponen atau
lebih untuk menggabungkannya menjadi sebuah kesatuan. Sambungan ini bisa
berupa sambungan permanen, contohnya sambungan dengan menggunakakn
pengelasan, sambungan semi permanen seperti sambungan paku keling dan juga
sambungan tidak tetap seperti sambungan menggunakan baut pin.
a. Proses pengelasan
Pengelasan adalah proses penyambungan material materialmenggunakan panas atau tekanan atau keduanya, dengan atau tanpa
logam pengisi yang mempunyai temperatur leleh hampir sama.
Contohnya SMAW, GMAW, FCAW, GTAW, PAW, CAW (Carbon Arc
Welding), SAW, Stud Arc Welding, Resistance Spot Welding/ Seam
Welding.
-
8/17/2019 zcoba-coba
20/110
Kelompok 13 - Teori Dasar
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 9
Gambar A.12 Proses pengelasan.
5. Proses Perbaikan Sifat Material
Proses perbaikan sifat material adalah melakukan proses perbaikan dari
sifat yang dimiliki material seperti sifat mekanisnya. Proses pemanasan ini seperti
heat treatment dan surface treatment.
Gambar A.13 Proses heat treatment.
6. Metalurgi Serbuk
Serbuk metal ditekan ( press) sesuai dengan bentuk part yang akan dibuat,
kemudian dilakukan proses pemanasan ( sintering ) agar partikel serbuk
menyatu (bonding ) menjadi massa yang rigid .
-
8/17/2019 zcoba-coba
21/110
Kelompok 13 - Teori Dasar
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 10
Gambar A.14 Proses metalurgi serbuk.
-
8/17/2019 zcoba-coba
22/110
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dalam dunia industri, proses pengecoran adalah proses produksi yang
sangat banyak digunakan. Dalam proses pengecoran, kita mengenal beberapa jenis
cetakan. Di antaranya adalah cetakan pasir. Dalam menggunakan cetakan, kita
harus yakin bentuk cetakan tersebut layak dan baik untuk digunakan. Maka untuk
meyakinkan bahwa cetakan tersebut bisa digunakan dan baik untuk dimanfaatkan,
maka perlu diadakan pengujian terhadap pasir tersebut.
Pada praktikum kali ini, kita melakukan percobaan terhadap pasir.
Percobaan yang dilakukan yaitu pengujian kadar air, pengujian kadar lempung,
dan pengujian untuk menentukan distribusi ukuran pasir. Dimana pasir yang akan
diuji itu adalah pasir yang berasal dari tiga daerah yang berbeda, yaitu pasir
pantai, pasir gunung, dan pasir sungai.
1.2. Tujuan
Mengukur kadar lempung, kadar air, dan distribusi ukuran butir pasir
sebelum pasir digunakan untuk cetakan dalam proses pengecoran.
1.3. Manfaat
Praktikan mengetahui pasir yang cocok untuk pengecoran dan mengetahui
bagaimana melakukan pengujiannya.
-
8/17/2019 zcoba-coba
23/110
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Proses Pengecoran
Proses pengecoran (casting ) adalah salah satu teknik pembuatan produk
dimana logam dicairkan dalam tungku peleburan kemudian dituangkan ke dalam
rongga cetakan yang serupa dengan bentuk asli dari produk cor yang akan dibuat.
Ada 4 faktor yang menjadi ciri-ciri dari proses pengecoran, yaitu :
1. Adanya aliran logam cair kedalam rongga cetak
2. Terjadi perpindahan panas selama pembekuan dan pendinginan dari logam
dalam cetakan
3. Pengaruh material cetakan
4. Pembekuan logam dari kondisi cair
2.2 Jenis-jenis Proses Pengecoran
Berdasarkan prosesnya proses pengecoran dibedakan menjadi dua macam,
yaitu traditional casting (tradisional) dan non-traditional (non-tradisional).
A. Teknik pengecoran secara tradisional terdiri atas:
1. Sand-mold casting
Proses pengecoran dengan cetakan pasir. Proses ini merupakan proses
yang paling sering digunakan dalam proses pengecoran.
Keuntungan sand mold casting :
a. Harga murah dan mudah didapat
b.Dalam operasinya tidak diperlukan tenaga ahli
Kerugian sand mold casting :
a. Proses pengerjaan lambat dan perlu proses lanjutan
b. Ketelitian produk tidak baik
c. Satu cetakan untuk satu produk
-
8/17/2019 zcoba-coba
24/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 13
Gambar B.1 Skema proses pengecoran cetakan pasir
2. Dry-Sand Casting
Proses ini sama dengan proses sand mold casting , tetapi cetakan dibuat
dari pasir yang kasar dengan menggunakan material untuk pengikat. Tempat
cetakan terbuat dari bahan logam. Cetakan pasir kering tidak menyusut sewaktu
terkena panas dan bebas dari gelembung udara.
3. Shell-Mold Casting
Shell-mold casting adalah suatu proses di mana logam dicairkan lalu
dituangkan ke dalam suatu heat-cured , dimana kulit atau shell dibuat dari pasir,tanah, kerikil dan tambahannya dan dipakai sampai pembekuan logam terjadi.
Gambar B.2 Skema shell-mold casting
-
8/17/2019 zcoba-coba
25/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 14
4. Cement-Mold Casting
Proses pengecoran ini menggunakan semen sebagai bahan cetakan.
Gambar B.3 Skema cement-mold castin g
5. Vacuum-Mold Casting
Vacuum casting adalah pengecoran logam dengan ukuran yang kecil dan
detail yang bagus. Vacuum casting juga merupakan pengecoran untuk material
plastik. Material yang telah dicairkan akan dimasukan ke dalam pola dengan
tekanan atmosfir, vacuum membuang udara yang terjebak untuk melancarkan
aliran material cair. Vacum casting dikembangkan untuk pengecoran logam, yang
mana vacuum digunakan dengan berbagai macam kombinasi gas dengan tekanan
untuk menaikan kualitas pengecoran dan menurunkan porositas logam.
Gambar B.4 Skema vacuum-mold casting
-
8/17/2019 zcoba-coba
26/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 15
B. Teknik non-traditional terbagi atas :
1. High-Pressure Die Casting
High-pressure die casting adalah proses pengecoran dengan memanfaatkan
tekanan tinggi dalam penuangan logam cair kecetakan.
Gambar B.5 Skema high-pressure die casting
2. Permanent-Mold Casting
Jenis pengecoran ini , cetakannnya dapat dipakai berulang kali (terbuat dari
logam dan grafit). Pengecoran ini dikhususkan untuk pengecoran logam non
ferrous dan paduan. Kualitas pengecoran ini tergantung dari kualitas mold ,
umumnya dikerjakan dengan machining untuk mendapatkan kualitas yang bagus
maka dikerjakan dengan proses machining yang memiliki keakuratan yang tinggi.
Keuntungan permanent mold casting :
Produksi tinggi
Cetakan dapat dipakai berulang kali
Dalam operasinya tidak diperlukan tenaga ahli
Ketelitian produk lebih baik daripada sand casting
Tidak memerlukan proses lanjutan
Kerugian permanent mold casting :
Harga cetakan mahal.
Perlu perhitungan yang tepat dalam mengerjakan cetakan.
Cetakan untuk satu macam produk.
Ukuran produk kecil dan sederhana.
Tidak dapat mengecor baja.
-
8/17/2019 zcoba-coba
27/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 16
Gambar B.6 Proses permanent mold casting
3. Centrifugal Casting
Prinsipnya adalah menuangkan logam cair ke dalam cetakan yang
berputar dan akibat gaya centrifugal logam cair akan termampatkan sehingga
diperoleh benda kerja tanpa cacat. Pengecoran ini digunakan secara intensif untuk
pengecoran plastik , keramik, beton dan semua logam.
Keuntungan centriugal casting :
Riser tidak diperlukan.
Produk yang berlekuk-lekuk dapat diproses dengan kualitas.
permukaan baik.
Toleransi dimensi kecil.
Ketebalan benda kerja seragam.
Kerugian centriugal casting :
Harga peralatan mahal.
Laju produksi rendah.
Satu produk satu cetakan.
Gaya sentrifugal besar.
Gambar B.7 Proses centriugal casting
-
8/17/2019 zcoba-coba
28/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 17
4. Plaster-Mold Casting
Plaster-mold casting adalah suatu proses pengecoran logam nonferrous
dimana logam cair dituangkan ke dalam suatu non-reusable, lalu memplester
cetakan sampai pembekuan terjadi.
Gambar B.8 Proses plaster-mold casting
5. Investment Casting
Proses pengecoran dengan pola tertanam dalam rangka cetak , kemudian pola
dihilangkan dengan cara pemanasan sehingga diperoleh rongga cetak.
Pola biasanya terbuat dari lilin (wax) , plastik atau mateial yang mudah meleleh .
Prosedur investment casting :
1. Membuat Master Pattern dan Master Die.
2. Membuat Wax Pattern.
3. Melapisi Wax Pattern.
4. Mengeluarkan Wax Pattern dari Mold.
5. Preheat Mold.
6. Menuangkan logam cair.
7. Mengeluarkan Produk.
-
8/17/2019 zcoba-coba
29/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 18
Gambar B.9 Proses investment casting
2.3 Skema Proses Pengecoran
Proses pengecoran meliputi:
Pembuatan pola.
Pembuatan cetakan.
Pemanasan logam hingga cair.
Penuangan logam cair ke dalam cetakan.
Pendinginan hingga beku.
Pembongkaran atau pembukaan cetakan.
Finishing.
Gambar B.10 Bentuk cetakan pasir
-
8/17/2019 zcoba-coba
30/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 19
Gambar B.11 Skema proses pengecoran
2.4 Pola dan Jenis-jenis Pola
Pola merupakan gambaran dari bentuk produk yang akan dibuat. Pola
dapat dibuat dari kayu, polimer atau logam. Pemilihan material pola tergantung
pada bentuk dan ukuran produk cor, akurasi dimensi, jumlah produk cor dan jenis
proses pengecoran yang digunakan.
Pola terbagi menjadi 2, yaitu :
1. Pola tetap.
Pola tetap adalah pola yang bisa dipakai berulang-ulang. Jenis-jenis pola
tetap :
A. Pola tunggal.
B. Pola belah atau pola terpisah.
C. Pola terlepas.
D. Pola dengan sistem saluran.
E. Pola dengan papan penyambung.
F. Pola penuntun untuk pola roda.
G. Pola sifat.
-
8/17/2019 zcoba-coba
31/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 20
Gambar B.12 Jenis-jenis pola tetap
2. Pola Sekali Pakai
Merupakan pola yang hanya bisa dipakai dalam satu kali proses
pengecoran. Pada saat pengecoran, pola yang dipakai akan menguap
karena logam cair. Bahan yang biasa digunakan adalah stirofoam
(polisteren).
Gambar B.13 Pola sekali pakai
-
8/17/2019 zcoba-coba
32/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 21
Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam ukuran pola adalah :
1. Penyusutan.
2. Ketirusan.
3. Penyelesaian / pemesinan.
4. Distorsi.
5. Kelonggaran.
2.5 Cetakan dan Jenis-jenis Cetakan
Terminologi pengecoran dengan cetakan pasir
Gambar B.14 Skema cetakan
Secara umum cetakan harus memiliki bagian-bagian utama sebagai berikut:
1. Cavity (rongga cetakan)
Cavity merupakan ruangan tempat logam cair yang dituangkan kedalam
cetakan. Bentuk rongga ini sama dengan benda kerja yang akan dicor. Rongga
cetakan dibuat dengan menggunakan pola.
2. Core (inti)
Core fungsinya adalah membuat rongga pada benda coran. Inti dibuat
terpisah dengan cetakan dan dirakit pada saat cetakan akan digunakan. Gating
system (sistem saluran masuk), merupakan saluran masuk kerongga cetakan dari
saluran turun.
3. Sprue (saluran turun)
Sprue merupakan saluran masuk dari luar dengan posisi vertikal. Saluran
ini juga dapat lebih dari satu, tergantung kecepatan penuangan yang diinginkan.
-
8/17/2019 zcoba-coba
33/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 22
4. Pouring basin
Pouring basin merupakan lekukan pada cetakan yang fungsi utamanya
adalah untuk mengurangi kecepatan logam cair masuk langsung dari ladle ke
sprue. Kecepatan aliran logam yang tinggi dapat terjadi erosi pada sprue dan
terbawanya kotoran-kotoran logam cair yang berasal dari tungku.
5. Raiser (penambah)
Raiser merupakan cadangan logam cair yang berguna dalam mengisi
kembali rongga cetakan bila terjadi penyusutan akibat solidifikasi.
Proses pembuatan cetakan dibedakan atas :
1. Pembuatan cetakan di meja (bench molding )
Dipakai untuk benda-benda cor yang kecil.
2. Pembuatan cetakan di lantai.
Dilakukan untuk benda cor yang berukuran sedang atau besar.
3. Pembuatan cetakan sumuran ( pit molding )
Digunakan untuk benda cor yang besar. Benda cor dituang dalam
sumuran. Sumuran terdiri dari drag dan cup. Sisi sumuran diperkuat dengan bata
dan alas ditutupi lapisan sinter yang tebal yang dihubungkan dengan pipa-pipa
pelepas gas ke lantai pabrik. Cetakan ini tahan terhadap tekanan tinggi.
4. Pembuatan cetakan dengan mesin
Pekerjaan memadatkan pasir, membalik cetakan, dan membuat saluran
masuk dilakukan dengan mesin sehingga pekerjaan menjadi lebih cepat dan
efisien.
2.6 Syarat-syarat Pasir Cetak
Kondisi pasir berupa kelembaban, kadar lempung, sifat mampu tembus
udara, kekuatan pasir, serta kehalusan butir, sangat besar pengaruhnya terhadap
kualitas produk coran yang dihasilkan. Syarat-syarat pasir yang bisa dijadikan
untuk cetakan, yaitu:
1. Sifat mampu bentuk
Pasir harus mempunyai sifat mampu bentuk yang baik, sehingga mudah
dalam pembuatan cetakan dengan kekuatan yang cocok. Cetakan yang
dihasilkan menjadi kuat, hingga tidak mudah terjadi kerusakan.
-
8/17/2019 zcoba-coba
34/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 23
2. Distribusi besar butir yang cocok
Permukaan coran diperhalus, kalau coran dibuat di dalam cetakan yang
berbutir halus. Akan tetapi jika butir pasir terlalu halus, gas dicegah keluar dan
membuat cacat, sehingga perlu distribusi besar butir yang cocok.
3. Permeabilitas yang cocok
Permeabilitas adalah kemampuan pasir untuk melepaskan uap air dan gas.
Dikhawatirkan bahwa hasil pengecoran cacat seperti rongga penyusutan,
gelembung gas atau kekasaran permukaan, kecuali jika udara atau gas yang
terjadi dalam cetakan waktu penuangan disalurkan melalui rongga di antara
butir-butir pasir keluar dari cetakan kecuali yang cocok.
4. Komposisi yang cocok
Butir pasir bersentuhan dengan logam yang dituang mengalami peristiwa
kimia dan fisika karena logam cair mempunyai temperatur yang tinggi. Bahan-
bahan yang tercampur yang mungkin menghasilkan gas atau larut dalam logam.
5. Mampu pakai lagi
Pasir yang akan digunakan sebaiknya merupakan pasir yang dapat dipakai
berulang-ulang supaya menjadi lebih ekonomis.
6. Tahan temperatur tinggi
Pasir yang digunakan harus memiliki temperatur muai yang lebih tinggi
dari logam cair. Sehingga tidak hancur pada saat proses pengecoran.
2.7 Bentuk-bentuk Pengujian Pasir
Sebelum pasir digunakan sebagai cetakan, maka pasir harus diuji terlebih
dahulu untuk mengetahui sifat-sifatnya. Pengujian mekanik yang biasa dilakukan
adalah :
1. Pengujian Permeabilitas
Permeabilitas adalah kemampuan pasir mengalirkan udara dan gas-gas
yang melewati cetakan. Uji ini menentukan volume udara yang bisa melalui
cuontoh pasir dalam keadaan standar.
-
8/17/2019 zcoba-coba
35/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 24
Gambar B.15 Peralatan untuk mengukur permeabilitas pasir cetak
2. Ketahanan Terhadap Suhu Tinggi
Pengujian ini menggunakan pengaruh perubahan temperatur terhadap
pemuaian dan deformasi pada pasir.
3. Ukuran dan Bentuk Pasir
Analisa ayakan untuk menentukan ukuran butir pasir dengan set ayakan
sesuai dengan standar NBS, yaitu: 6, 12, 20, 30, 40, 50, 70, 100, 140, 200, dan
270. Lama pengayakan selama 15 menit.
4. Pengujian Kadar Air
Pengujian ini untuk mengetahui kadar air yang terdapat pada pasir. Kadar
air optimal 2% - 8%.
5. Pengujian Kadar Lempung
Pengujian ini untuk mengetahui kadar lempung yang terdapat pada pasir,
kadar lempung optimal adalah 10% - 20%.
6. Pengujian Kekuatan Pasir
Untuk mengetahui daya tahan dan daya ikat pasir basah ataupun pasir
kering, dilakukan percobaan tekan, tarik, geser atau kekuatan melintang. Yang
umum sebagai patokan biasanya kekuatan tekan. Pada gambar di bawah ini
tampak mesin pengukur kekuatan pasir.
-
8/17/2019 zcoba-coba
36/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 25
Gambar B.16 Mesin pengukur kekuatan pasir
2.8 Cacat-Cacat Produk Pengecoran
Adalah ketidak sempurnaan produk coran yang disebabkan oleh banyak
faktor; material coran, material cetakan, penuangan, kontur cetakan, kepresisian
cetakan dan lainnya.
Jenis-jenis cacat pengecoran:
Gambar B.17 Cacat-cacat pada pengecoran
-
8/17/2019 zcoba-coba
37/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 26
Gambar B.18 Cacat retak panas pada pengecoran
Gambar B.19 Cacat porositas pada pengecoran
Dalam pencegahan cacat pengecoran, maka semua faktor penyebab cacat
pengecoran harus diatasi, contoh cacat penyusutan dalam bisa ditimbulkan oleh
temperatur penuangan yang rendah, sehingga logam cair pada penambah
membeku lebih cepat akibatnya rongga penyusutan tidak tertutupi.
Pencegahannya: meningkatkan temperatur penuangan atau mengisi bagian rongga
cetakan bertemperatur rendah lebih dulu dan riser ditempatkan pada bagian
temperatur tinggi.
-
8/17/2019 zcoba-coba
38/110
BAB III
METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan
1. Pasir dari 3 daerah yang berbeda
2. Timbangan digital
3. Alat pemanas (kompor)
4. Mesin ayakan
3.2 Skema Alat
Mesin Ayakan Pasir
Gambar B.20 Mesin ayakan
-
8/17/2019 zcoba-coba
39/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 28
3.3 Prosedur Percobaan
A.Penentuan Kadar Air
1) Hidupkan alat pembakar
2) Timbang pasir seberat B1 = 60 gr
3) Keringkan pasir dengan alat pembakar
4) Timbang pasir setelah dikeringkan, B2 = ….. gr
5) Tentukan persentase kadar air
B. Penentuan Kadar Lempung
1) Ambil pasir kering hasil pengujian A seberat B1 = 30 gr
2) Cuci beberapa kali sampai air pencucian jadi jernih
3) Keringkan pasir dengan alat pembakar
4) Timbang pasir setelah dikeringkan, B2 = ….. gr
5) Tentukan persentase kadar lempung
C. Penentuan Distribusi Ukuran Butir
1) Letakkan ayakan pada mesin penggetar dengan susunan nomor sieve
paling kecil di atas dan diikuti dengan nomor terbesar berikutnya
(lihat tabel 1).
2) Masukkan 20 gr pasir kering bebas lempung hasil dari pengujian B.
3) Lakukan proses pengayakan selama 5 menit.
4) Timbang berat pasir di setiap ayakan.
5) Kalikan berat pasir di setiap ayakan dengan faktor pengali.
6) Tentukan tingkat kehalusan pasir seperti contoh pada tabel 1.
-
8/17/2019 zcoba-coba
40/110
BAB IV
DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Tabel Data Percobaan
1. Pengujian Kadar Air
Tabel B.1 Pengujian kadar air
No Jenis Pasir B1 (gr) B2 (gr)
1 Laut 60,00 57,88
2 Sungai 60,00 57,83
3 Gunung 60,00 51,74
2. Pengujian Kadar Lempung
Tabel B.2 Pengujian kadar lempung
No Jenis Pasir B1 (gr) B2 (gr)
1 Laut 30,00 29,70
2 Sungai 30,00 28,79
3 Gunung 30,00 18,11
3. Pengujian Distribusi Ukuran Butir
Tabel B.3 Pengujian distribusi ukuran butir
Berat Pasir (gr)Nomor Ayakan
Pasir Laut Pasir Sungai Pasir Gunung
10 0,00 1,36 0,30
35 0,05 11,81 4,32
60 3,46 5,96 6,74
Base 16,28 0,97 6,49
4.2 Perhitungan Data
A. Penentuan Kadar Air
% Kadar Air = 1 2
1
B B
B
x 100 %
a. Pasir Laut
% Kadar Air =60 57,88
60
r gr
gr
x 100 % = 3,53 %
b. Pasir Sungai
% Kadar Air =60 57,83
60
r gr
gr
x 100 % = 3,62 %
-
8/17/2019 zcoba-coba
41/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 30
c. Pasir Gunung
% Kadar Air =60 57,83
60
r gr
gr
x 100 % = 13,77 %
B. Penentuan Kadar Lempung
% Kadar Lempung = 1 2
1
B B
B
x 100 %
a. Pasir Laut
% Kadar Lempung =30 29,7
30
r gr
gr
x 100 % = 1,00 %
b. Pasir Sungai
% Kadar Lempung =30 28,79
30
r gr
gr
x 100 % = 4,03 %
c. Pasir Gunung
% Kadar Lempung =30 18,11
30
r gr
gr
x 100 % = 29,63 %
C. Penentuan Nomor Kehalusan Pasir
Nomor Kehalusan = Hasil / berat total pasir
a. Pasir Laut
Nomor Kehalusan =1.098,40
19,79 = 55,50
b. Pasir Sungai
Nomor Kehalusan =368,26
19,80 = 18,60
c. Pasir Gunung
Nomor Kehalusan =668,80
17,85
= 37,47
4.3Tabel Hasil Perhitungan
A. Menentukan Kadar Air
Tabel B.4 Hasil perhitungan kadar air
No Jenis Pasir B1 (gr) B2 (gr) % Kadar Air
1 Laut 60,00 57,88 3,53
2 Sungai 60,00 57,83 3,62
3 Gunung 60,00 51,74 13,77
-
8/17/2019 zcoba-coba
42/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 31
B. Menentukan Kadar Lempung
Tabel B.5 Hasil perhitungan kadar lempung
No Jenis Pasir B1 (gr) B2 (gr) % Kadar Lempung
1 Laut 30,00 29,70 1,002 Sungai 30,00 28,79 4,03
3 Gunung 30,00 18,11 39,63
C. Menentukan Distribusi Ukuran Pasir
1. Pasir Laut
Tabel B.6 Distribusi ukuran butir pasir laut
Nomor ayakan Berat Faktor pengali Hasil
10 0,00 1 0,00
35 0,05 10 0,5060 3,46 35 121,10
Base 16,28 60 976,80
Jumlah 19,79 1.098,40
Nomor kehalusan : 55,50
1. Pasir Sungai
Tabel B.7 Distribusi ukuran butir pasir sungai
Nomor ayakan Berat Faktor pengali Hasil
10 1,36 1 1,36
35 11,81 10 118,10
60 5,96 35 208,60Base 0,67 60 40,20
Jumlah 19,80 368,26
Nomor kehalusan : 18,60
2. Pasir Gunung
Tabel B.8 Distribusi ukuran butir pasir gunung
Nomor ayakan Berat Faktor pengali Hasil
10 0,30 1 0,30
35 4,32 10 43,20
60 6,74 35 235,90
Base 6,49 60 389,40
Jumlah 17,85 668,80
Nomor kehalusan : 37,47
-
8/17/2019 zcoba-coba
43/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 32
4.4 Grafik
A. Grafik Kadar Air
Gambar B.21 Grafik kadar air
B.Grafik Kadar Lempung
Gambar B.22 Grafik kadar lempung
C.Grafik Distribusi Ukuran Butir
Gambar B.23 Grafik distribusi ukuran butir
-
8/17/2019 zcoba-coba
44/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 33
4.5 Analisa
Dari percobaan yang lakukan kami dapat menganalisa beberapa hal
diantaranya pengaruh jenis pasir, kadar air, kadar lempung dan ukuran butir
pasir.Pasir ynag dipergunakan adalah pasir dari tiga daerah berbeda yaitu pasir
yang bersala dari laut, sungai, dan gunung.
Pada pengujian kadar air, terlihat bahwa berat pasir untuk setiap jenis pasir
berkurang dari berat awalnya. Perubahan berat terbesar telihat pada pasir gunung
dengan perubahan berat sebesar 8,16 gram, lalu pasir sungai dan perubahan
paling kecil terdapat pada psir laut. Hal ini menunjukkan bahwa kadar air tiap
daerah berbeda-beda.
Pada persentase kadar air terlihat bahwa pasir laut memiliki persentase
3,53%, pasir sungai 3,62%, dan pasir gunung 113,77%. Pada tabel data pengujian
pasir laut dan pasir sungai cocok digunakan sebagai cetakan untuk pengecoran
steel . Sedangkan pasir gunung tidak cocok untuk digunakan sebagai cetakan.
Penyebabnya kemungkinan adanya pasir yang tumpah saat penuangan setelah
pemanansan. Berdasarkan persentase kadar air terlihat bahwa proses pengecoran
berada pada rentang 2%-8,5%, namun pasir gunung berada di luar daerah itu.
Pada pengujian kadar lempung, berat awal masing-masing pasir 30 gram,
namun setelah dicuci beratnya berkurang. Perubahan berat terbesar terjadi pada
pasir gunung dengan perubahan 11,89 gram lalu pasir sungai dan yang terakhir
pasir laut. Pada persentase kadar lempung masing-masing pasir pasir terlihat
bahwa persentase kadar lempung terbesar pada pasir gunung, lalu pasir sungai dan
yang terendah pasir laut. Pada tabel data pengujian pasir, besar persentase kadar
lempung untuk pasir yang cocok adalah 4%-18%. Namun pada pasir gunung besar
dari 18%, sedangkan pasir sungai cocok. Penyebab persentase kadar lempung
pasir gunung dan pasir laut berada di luar range adalah karena saat pencucian
terdapat pasir yang terbuang dan adanya pasir tumpah saat penuangan setelah
pemanasan. Pasir laut di bawah range pasir untuk cetakan yang baik kemungkinan
disebabkan karena pasir telah bersih dari tanah oleh air laut.
-
8/17/2019 zcoba-coba
45/110
Kelompok 13 - Uji Pasir
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 34
Pada nomor kehalusan, terlihat pasir sungai mempunyai nomor kehalusan
terendah lalu diikuti pasir gunung dan terbesar pasir laut diikuti pasir gunung dan
terbesar pasir laut. Range kehalusan berada pada 38-255. Namun yang mendekati
atau yang masuk range hanya pasir gunung dan pasir laut. Tidak masuknya pasir
sungai mungkin disebabkan karena adanya pasir yang tumpah saat penimbangan.
Pada grafik akan terlihat persentase kadar air, kadar lempung dan nomor
kehalusan dari masing-masing pasir. Dari data pengujian pasir didapatkan bahwa
pasir laut cocok untuk cetakan steel dari segi kadar air dan nomor kehalusan,
namun kadar lempungnya tidak cocok. Pasir sungai cocok untuk pengecoran steel
dari segi kadar air dan kadar lempung, tetapi kehalusannya tidak cocok. Hal ini
disebabkan adanya batu-batu kecil saat pengayakan. Pasir gunung tidak cocok
untuk pengecoran karena nilai kadar air, kadar lempung dan nomor kehalusan
berada di luar range yang distandarkan.
Dari percobaan dapat diketahui mengenai pengaruh kadar air, kadar
lempung serta ukuran butir untuk setiap jenis pasir. Semakin tinggi kadar air
maka pasir akan semakin mudah berikatan sehingga permeabilitas dari pasir akan
menurun karena ikatan pasir. Sebaliknya, bila kadar air rendah, pasir sulit berikatan sehingga perlu perekat tambahan, namun permeabilitasnya akan
meningkat. Jadi kadar air yang baik tidak terlalu rendah dan tidak terlalu tinggi,
sedangkan pada kadar lempung, semakin tinggi kadar lempung pasir semakin
mudah berikatan sehingga permeabilitas akan menurun. Sebaliknya jika semakin
rendah kadar air maka pasir sulit berikatan tetapi permeabilitasnya akan
meningkat.
Dari ukuran butir pasir, semakin halus butir celah antar butir semakin kecil
sehingga permeabilitas akan menurun. Sebaliknya jika butir terlalu besar celah
antar butir akan semakin besr, permeabilitas meningkat tetapi kekuatan ikatan
menurun. Pasir yang baik adalah pasir yang merupakan perpaduan pasir dengan
butir halus dan kasar dengan paduan yang cocok.
-
8/17/2019 zcoba-coba
46/110
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan, yaitu:
1. Kadar air, kadar lempung dan nomor kehalusan setiap jenis pasir berbeda-
beda.
2. Pada pasir laut, kadar airnya 3,53%, kadar lempungnya 1% dan nomor
kehalusan 55,5.3. Pada pasir sungai, kadar airnya 3,62%, kadar lempungnya 4,03 dan nomor
kehalusan 18,6.
4. Pada pasir gunung, kadar airnya 13,77%, kadar lempung 39,63 dan nomor
kehalusan 37,47.
5. Tidak ada pasir yang cocok dengan tabel pengujian pasir pada pengujian
pasir yang telah dilakukan.
5.2 Saran
Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik pada praktikan selanjutnya
perlu memeperhatikan hal-hal berikut ini :
1. Hati-hati dalam menimbang pasir, pastikan ukurannya sesuai dengan
yang diminta dan usahakan tidak ada pasir yang tumpah.
2. Gunakan sarung tangan tahan panas
3. Hati-hati mencuci pasir, pastikan tidak ada pasir yang terbuang saat
pencucian.
-
8/17/2019 zcoba-coba
47/110
36
LAMPIRAN
TUGAS SEBELUM PRAKTIKUM
1. Bawa pasir secukupnya yang terdapat di 3 daerah yang berbeda.
2. Apa yang dimaksud dengan Permeability dari pasir dan bagaimana cara
mengukurnya?
Jawab: Permeabilitas adalah porositas pasir yang memungkinkan pelepasan
uap air dan gas yang masih terkandung dalam cetakan. Rongga antara
batas butir-butir pasir perlu untuk cetakan, agar gas dan cetakan dari
logam cair dapat melepaskan pada waktu penuangan logam cair.
Untuk pengujian Permeabilitas, digunakan rumus:
PrA x txP
H xV
Dimana: V = volume udara
H = panjang specimen
P = tekanan udara
A = luas
t = waktu
Gambar B.24 Peralatan untuk mengukur permeabilitas pasir cetak
-
8/17/2019 zcoba-coba
48/110
37
TUGAS SESUDAH PRAKTIKUM
1. Pengaruh kadar lempung, air dan ukuran butir terhadap sifat mampu tembus
udara adalah :
a. Kadar lempung
Semakin tinggi kadar lempung, maka semakin mudah pasir berikatan.
Tetapi permeabilitasnya berkurang, kadar optimalnya adalah 10% -20%.
b. Kadar air
Semakin tinggi kadar air, maka pasir akan mudah berikatan. Tetapi
permeabilitasnya berkurang karena udara tidak bebas keluar masuk. Kadar
optimumnya adalah 2% - 8%
c. Ukuran butir
Semakin kecil ukuran butir, maka semakin rendah permeabilitasnya.
Semakin besar ukuran butir maka permeabilitasnya baik tapi ikatan antar
pasirnya rendah.
2. Kurva ukuran ayakan dengan hasilnya
Gambar B.25 Kurva ukuran ayakan dengan hasilnya
3. Dari pengujian yang telah dilakukan, tidak ada paduan yang cocok dicor dengan jenis
pasir pengujian.
-
8/17/2019 zcoba-coba
49/110
38
DAFTAR PUSTAKA
Burns. Foundaryman’s Handbook. Pergamon Press. Tokyo, 1986.
Sriati Djaprie., Teknologi Mekanik. Penerbitrlangga. Jakarta, 1992.
Kalpakjian S., Manufakturing Processes for Engineering Materials, Addison-
Wisley. Singapore, 1991.
-
8/17/2019 zcoba-coba
50/110
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LatarBelakang
Dalam kehidupan sehari-hari, banyak sekali dijumpai berbagai macam
peralatan yang dihasilkan dari proses deep drawing . Diantaranya: panci, kuali,
kap mesin, dan peralatan-peralatan lainnya. Pada proses pembuatannya ada
beberapa hal yang harus diketahui, yakni diantaranya kemampuan dari bahan
material untuk diregang sedemikian rupa untuk membentuk profil sesuai dengan
yang diinginkan. Jadi dapat diketahui sampai peregangan beberapa material
mampu untuk menahannya.
Hal ini berguna untuk membuat profil sesuai dengan keinginan kita dan
sesuai dengan kemampuan dari material tersebut agar hasil yang didapat
memuaskan dan tidak memerlukan proses yang lebih rumit lagi.
1.2. Tujuan
Mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi kemampuan bahan untuk
dapat diregang dengan metoda Erichsen.
1.3 Manfaat
Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kemampuan regang
suatu bahan.
Mengetahui proses pembentukan khususnya deep drawing.
Mengetahui prosedur percobaan deep drawing.
Mengetahui penanganan material hasil deep drawing.
-
8/17/2019 zcoba-coba
51/110
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Proses Deep Drawing
Proses penarikan dalam (deep drawing ) adalah suatu proses pembentukan
logam pada pengerjaan dingin dengan cara menekan bahan atau spesimen yang
berbentuk lembaran (plat). Contohnya pada pembuatan tabung, alat-alat dapur,
selongsong peluru, dan lain-lain.
Bahan dasar dari proses drawing adalah lembaran logam ( sheet metal )
yang disebut dengan blank, sedangkan produk dari hasil proses drawing disebut
dengan draw piece.
Gambar C.1 Blank dan draw piece
-
8/17/2019 zcoba-coba
52/110
Kelompok 13 - Deep Drawing
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 41
2.2 Skema Proses Deep Drawing
Gambar C.2 Skema proses deep drawing
1. Kontak Awal
Pada gambar C.2 bagian A, punch bergerak dari atas ke bawah, blank
dipegang oleh nest agar tidak bergeser ke samping, kontak awal terjadi
ketika bagian-bagian dari die set saling menyentuh lembaran logam
(blank ) saat kontak awal terjadi belum terjadi gaya-gaya dan gesekan
dalam proses drawing.
2. Bending
Selanjutnya lembaran logam mengalami proses bending seperti pada
gambar C.2 bagian B, punch terus menekan kebawah sehingga posisi
punch lebih dalam melebihi jari-jari (R) dari die, sedangkan posisi die
tetap tidak bergerak ataupun berpindah tempat, kombinasi gaya tekan dari
-
8/17/2019 zcoba-coba
53/110
Kelompok 13 - Deep Drawing
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 42
punch dan gaya penahan dari die menyebabkan material mengalami
peregangan sepanjang jari-jari die, sedangkan daerah terluar dari blank
mengalami kompresi arah radial. Bending merupakan proses pertama yang
terjadi pada rangkaian pembentukan proses drawing, keberhasilan proses
bending ditentukan oleh aliran material saat proses terjadi.
3. Straightening
Saat punch sudah melewati radius die, gerakan punch ke bawah akan
menghasilkan pelurusan sepanjang dinding die, lembaran logam akan
mengalami peregangan sepanjang dinding die. Dari proses pelurusan
sepanjang dinding die diharapkan mampu menghasilkan bentuk silinder
sesuai dengan bentuk die dan punch.
4. Compression
Proses compression terjadi ketika punch bergerak kebawah, akibatnya
blank tertarik untuk mengikuti gerakan dari punch, daerah blank yang
masih berada pada blankholder akan mengalami compression arah radial
mengikuti bentuk dari die.
5. Tension
Tegangan tarik terbesar terjadi pada bagian bawah cup produk hasil
drawing , bagian ini adalah bagian yang paling mudah mengalami cacat
sobek (tore), pembentukan bagian bawah cup merupakan proses terakhir
pada proses drawing .
2.3 Jenis-jenis Proses Deep Drawing
Proses deep drawing dibedakan atas:
1. Proses deep drawing tanpa pemegang bahan baku
a. Spesimen diletakkan di atas penahan
-
8/17/2019 zcoba-coba
54/110
Kelompok 13 - Deep Drawing
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 43
Gambar C.3 Proses awal deep drawing
Keterangan: 1. Punch
2. Spesimen3. Penahan
b. Spesimen ditekan dengan punch
Gambar C.4 Penekanan dengan punch
c. Spesimen telah selasai
Gambar C.5 Hasil akhir deep drawing
-
8/17/2019 zcoba-coba
55/110
Kelompok 13 - Deep Drawing
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 44
Pada proses ini, bahan baku atau spesimen terjadi pengkerutan dan sobek.
2. Proses deep drawing dengan pemegang bahan baku
Pada proses ini, bahan baku atau specimen tidak terjadi pengkaratan
pada flens, sobek, atau variasi ketebalan yang tidak diinginkan. Maka
aliran logam selama berlangsungnya proses penarikan harus dapat diatur.
Hal ini biasanya dilakukan dengan menggunakan pemegang bahan baku
yang menekan bahan baku selama proses penarikan berlangsung, sehingga
aliran logam dapat diatur.
Gambar C.6 Proses deep drawing dengan pemegang bahan baku
3. Proses penarikan ulang (red drawing )
Karena reduksi maksimum rata-rata pada penarikan dalam (deep
drawing ) kira-kira sebesar 50 %, maka untuk pembuatan mangkuk yang
bentuknya ramping dan panjang (seperti selongsong peluru dan tabung-
tabung dengan ujung tertutup), diperlukan operasi penarikan secara
bertahap-tahap. Pengecilan mangkuk atau penarikan komponen untuk
memperkecil diameternya dan memperbesar ketinggiannya dinamakan
penarikan ulang (red drawing ). Proses penarikan ulang digunakan jika
produk tidak dapat dibuat dengan proses penarikan dalam satu tahap.
-
8/17/2019 zcoba-coba
56/110
Kelompok 13 - Deep Drawing
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 45
Ada 2 metode dasar dalam proses penarikan ulang:
a. Metode langsung
Metode langsung yaitu permukaan luar semula tetap merupakan
permukaan luar hasil penarikan kembali.
b. Metode tak langsung
Metode tak langsung yaitu pada metode ini mangkuk dibalikkan,
sehingga permukaan luar hasil penarikan sebelumnya berubah menjadi
permukaan dalam.
2.4 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Proses Deep Drawing :
1. Material bahan baku
Keuletan suatu material dan kekuatan luluh anisotropi normal suatu
material bahan baku akan menentukan keberhasilan proses penarikan
dalam (deep drawing ). Material yang memiliki sifat kekuatan luluh yang
rendah, keuletan yang tinggi dan anisotropi normal yang besar baik untuk
proses penarikan dalam.
Lembaran material yang dapat dilakukan dengan proses deep drawing
adalah seng, baja rel panas, alumunium, tembaga, kuningan, titanium dan
lain-lain.
2. Celah antara cetakan dan penekan
Clearence © adalah factor utama yang menentukan bentuk dan
kualitas sisi penekan. Dengan penambahan clearance, sisi penekan
menjadi lebih kasar dan daerah deformasi menjadi lebih besar. Material
ditarik menuju daerah clearance dan sisi penggeseran menjadi lebih
lengkung.Dalam prakteknya _ang clearance terlalu besar, lembaran logam
cenderung untuk ditarik bahkan mengalami deformasi geser.
Celah antara cetakan dan penekan secara umum sekitar 7 % sampai
14 % lebih besar dari tabel lembaran bahan baku. Celah ini diperlukan
-
8/17/2019 zcoba-coba
57/110
Kelompok 13 - Deep Drawing
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 46
untuk menjamin terjadinya aliran logam ke dalam cetakan tanpa terjadi
proses penyetrikaan.
Apabila celahnya _angay kecil, proses penyetrikaan akan semakin
besar. Apabila celahnya sangat kecil, bahan baku akan mengalami proses
penusukan dan pengguntingan oleh penekan.
Besarnya celah dirumuskan:
C = t + kt1/2
Dimana: C = kelonggaran
t = tebal pelat
k = konstanta (0,07)
3. Gesekan
Permukaan bahan baku yang berhubungan dengan cetakan dan
permukaan pemegang bahan baku akan mengalami gesekan selama proses
penarikan. Besarnya gaya gesekan yang terjadi dapat didekati secaramatematis:
Dimana: F = gaya gesek
µ = koefisien gesek
N = gaya tekan pemegang bahan baku
Gesekan yang terjadi menimbulkan kerugian karena akan
membesarnya gaya. Untuk menurunkan koefisien gesekan dapat dilakukan
dengan pemberian pelumas pada specimen dan punch.
Tujuan diberikan pelumas:
Mencegah terjadinya pengelasan tekan
F = µ N
-
8/17/2019 zcoba-coba
58/110
Kelompok 13 - Deep Drawing
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 47
Memperpanjang umur perkakas deep drawing
4. Kecepatan penekanan
Laju penekanan tergantung pada sifat mekanik material bahan baku.
Material yang memiliki kekuatan luluh rendah dan keuletan tinggi mampu
menerima kecepatan penekanan relatif tinggi tanpa robek. Untuk material
yang mempunyai kekuatan yang tinggi digunakan kecepatan penekanan
yang rendah.
5. Jari-jari profil cetakan dan profil penekanan
Jari-jari profil cetakan (r d) digunakan untuk menentukan besarnya
tegangan tarik radial yang diperlukan untuk pembengkokan plastis bahan
baku pada profil cetakan. Jari-jari profil cetakan yang besar akan
menurunkan tegangan tarik radial yang diperlukan. Namun memperbesar
kemungkinan terjadinya keriput pada tabung dihasilkan.
Besar jari-jari profil cetakan dapat dihitung dengan persamaan:
Dimana: Do = diameter bahan baku
D p = diameter penekan
Untuk penekanan, jari-jari profil penekan menentukan keberhasilan
proses terutama yang berkaitan dengan penipisan. Batas rasio penekanan
yaitu rasio maksimum diameter benda kerja terhadap diameter penekan(Do/D p).
Proses penekanan dapat terjadi tanpa adanya kegagalan.
Dimana: Do = diameter benda kerja
D p = diameter punch
r d= 0,035 [50 + (Do – D p)] 2½
LDR ≈ (Do/D p)maks en
-
8/17/2019 zcoba-coba
59/110
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan bahan
1. Spesimen
2. Jangka sorong
3. Pelumas
4. Kaca pembesar (lup)
3.2 SkemaAlat
Deep Drawing
Gambar C.7 Mesin Erichsen
-
8/17/2019 zcoba-coba
60/110
Kelompok 13 - Deep Drawing
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 49
3.3 Prosedur Percobaan
1. Ukur ketebalan spesimen. Ambil beberapa sisi pengujian dan tentukan
nilai rata-ratanya. Buang hurr yang terdapat pada pinggir lembaran.
2. Lumasi dengan gemuk ( grease) kedua sisi permukaan spesimen dan
ujung penekan secukupnya.
3. Masukkan bahan yang akan diuji ke dalam mesin dan jepit yang benar.
4. Posisikan jarum dial indicator ke nol. Putarlah tuas dalam arah yang
benar.
5. Amati dengan seksama permukaan spesimen dengan bantuan alat
pembesar (loop) untuk melihat bahwa robek sudah terjadi.
6. Bila robek sudah terlihat, hentikan penekanan spesimen. Lihat dan catat
kedalaman penekanan yang terjadi pada dial indicator . Pembacaan dalam
mm pada dial menunjukkan nilai IE.
-
8/17/2019 zcoba-coba
61/110
BAB IV
DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Tabel Data
1. Pengaruh ketebalan plat terhadap IE
Tabel C.1 Pengaruh ketebalan plat terhadap IE
Tebal plat
(mm)
IE (mm) Bentuk cacat
0,3 7,24 Retak melingkar
0,6 7,00 Retak lurus
2. Pengaruh waktu penahanan terhadap IE
Tabel C.2 Pengaruh waktu penahanan terhadap IE
Lama
holding
(menit)
Tebal plat
(mm)IE (mm) Bentuk cacat
0 0,6 7,7 Retak melingkar
15 0,6 7,38 Retak melingkar
30 0,6 7,00 Retak lurus
45 0,6 9,8 Retak lurus
-
8/17/2019 zcoba-coba
62/110
Kelompok 13 - Deep Drawing
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 51
4.2 Gambar hasil percobaan
A. Pengaruh ketebalan plat terhadap IE
Tebal plat 0,3 mm Tebal plat 0,6 mm
Gambar. C.8 Spesimen pengaruh ketebalan plat terhadap IE
B. Pengaruh waktu penahanan terhadap IE
Tebal plat 0,6 mm Tebal plat 0,6 mm
Tebal plat 0,6 mm Tebal plat 0,6 mm
Gambar. C.9 Spesimen pengaruh waktu penahanan terhadap IE
-
8/17/2019 zcoba-coba
63/110
Kelompok 13 - Deep Drawing
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 52
4.3 Grafik percobaan
A. Pengaruh tebal plat terhadap IE
Gambar. C.10 Grafik pengaruh ketebalan plat terhadap IE
B. Pengaruh waktu penahanan terhadap IE
Gambar. C.11 Grafik pengaruh waktu penahanan terhadap IE
-
8/17/2019 zcoba-coba
64/110
Kelompok 13 - Deep Drawing
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 53
4.4 Analisa dan Pembahasan
Berdasarkan data yang telah kami peroleh dari praktikum yang telah kami
lakukan, dengan temperatur tertentu tebal pelat sebesar 0,3 mm dan 0,6 mm, plat
setebal 0,3 mm dengan temperatur suhu kamar dan plat setebal 0,6 mm terjadi
pemanasan dengan holding 0 menit, 15 menit, 30 menit dan 45 menit. Bahan atau
spesimen benda uji berupa aluminium, telah diperoleh nilai IE (kedalaman
maksimum) dari proses deep drawing dengan nilai yang berbeda-beda. Sedangkan
bentuk cacat yang diperoleh pada semua spesimen adalah bentuk cacat isotropic
(melingkar) dan cacat anisotropic (retak lurus).
Perbedaan nilai IE (kedalaman maksimum) yang diperoleh, biasanya
disebabkan karena pemanasan yang tidak merata pada seluruh spesimen.
Perbedaan nilai IE (kedalaman maksimum) yang paling besar selisihnya terjadi
pada spesimen benda uji nomor pertama yaitu dengan ketebalan sebesar 0,3 mm
dan temperaturnya adalah suhu kamar, maka kami peroleh nilai IE (kedalaman
maksimum)-nyasebesar7,24 mm..
.Pada spesimen benda uji nomor 5 yaitu dengan ketebalan pelat sebesar 0,6
mm dan terjadi pemanasan dengan waktu holding selama 45 menit diperoleh nilai
IE (kedalaman maksimum) yang merupakan nilai IE yang paling besar yang
diperoleh dari 4 macam spesimen benda uji yang telah kami lakukan pada
percobaan ini. Ini dikarenakan struktur mikro dari spesimen yaitu ukuran butirnya
paling besar karena suhu yang masih tinggi dan tidak terjadi holding . Nilai IE
(kedalaman maksimum) yang diperoleh pada spesimen benda uji nomor 5 ini
adalah sebesar 9,8 mm. Bentuk cacat yang dihasilkan yaitu bentuk cacat retak
lurus.
Pada spesimen benda uji nomor 4, yaitu dengan ketebalan pelat sebesar 0,6
mm dan terjadi pemanasan dengan holding waktunya selama 30 menit diperoleh
nilai IE (kedalaman maksimum) yang merupakan nilai IE yang lebih kecil dari
nilai IE yang diperoleh pada spesimen benda uji nomor 5 yang telah kami lakukan
sebelumnya. Ini dikarenakan struktur mikro dari spesimen yaitu ukuran butirnya
lebih kecil dari ukuran butir spesimen benda uji nomor 2.
-
8/17/2019 zcoba-coba
65/110
Kelompok 13 - Deep Drawing
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 54
Selanjutnya kami menganalisa pengaruh penahanan saat pemanasan pada
ketebalan pada ketebalan plat yang sama. Dari data yang kami dapatkan, terlihat
bahwa nilai IE relatif menurun, lalu meningkat drastis. Penurunannya relatif
konstan. Hal ini berbeda dengan teori, dimana dengan penahanan termal
seharusnya material menjadi lebih ulet sehingga seharusnya nilai IEnya
meningkat. Perbedaan ini kemungkinan karena adanya kesalahan spesimen
sehingga hasil yang didapatkan tidak akurat.
Jadi pada bentuk robekan yang terbentuk, ada 2 berupa melingkar dan
lurus, hal ini sesuai dengan teori pada data yang didapatkan juga terlihat bahwa
robekan berupa garis lurus baru terbentuk akibat perlakuan termal, berupa penahanan lebih lama. Hal ini menunjukkan bahwa pada keadaan biasa, tanpa
pemanasan. Pada ketebalan apapun, material bersifat isotropik sehingga retaknya
melingkar, namun dengan perlakuan termal material menjadi anisotropik.
Pada gambar spesimen sangat jelas terlihat jenis robekan pada masing-
masing spesimen uji selanjutnya dari grafik yang didaptkan terlihat bahwa IE pada
plat dengan tebal 0,6 mm lebih tinggi atau berada diatas plat dengan tebal 0,3 mm.
Selanjutnya juga terlihat, grafik pengaruh termal dimana grafiknya mengalami
penurunan yang menyerupai linear, lalu meningkat drastis sebagaimana telah
dijelaskan sebelumnya.
-
8/17/2019 zcoba-coba
66/110
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Setelah melakukan percobaan deep drawing, kami dapat menyimpulkan
bahwa :
Semakin tebal plat, semakin tinggi nilai IE didapatkan,tebal plat
yang kami gunakan yaitu 0,3 mm dan 0,6 mm sedangkan nilai
IEnya adalah 7,24 mm dan 7,00 mm.
Semakin lama penahanan temperatur, nilai IE akan menurun, tebal
plat yang digunakan 0,6 mm dan waktu penahanan selama 0 menit,
15 menit dan 45 menit sedangkan untuk nilai IE adalah 7,7 mm,
7,38 dan 9,8 secara berturut-turut.
Retakan yang terbentuk berupa retakan melingkar dan lurus.
Retak lurus terbentuk akibat penahanan temperatur pada
temperatur tertentu.
1.2 Saran
Pada praktikum yang telah kami lakukan ini, pastilah dalam praktikum
kami tidak luput dari kesalahan. Untuk mengantisipasi kesalahan yang mungkin
akan terjadi, maka saya menyarankan kepada praktikan selanjutnya agar
memperhatikan bebrapa hal yang harus diperhatikan berdasarkan pengalaman
kami, yaitu:
Ukur tebal pelat yang akan digunakan dengan hati-hati dan cermat
Pelajari prosedur praktikum dengan benar
Telitilah dalam menggunakan alat
-
8/17/2019 zcoba-coba
67/110
56
LAMPIRAN`
TUGAS SEBELUM PRAKTIKUM
1. Sebutkan beberapa faktor yang berpengaruh terhadap kualitas hasil proses
penarikan dalam (deep drawing )?
Jawab: 1. Material bahan baku
2. Celah antara cetakan dan penekan
3. Gesekan
4. Kecepatan penekanan
5. Jari-jari profil penekanan
2. Sebutkan beberapa perbedaan antara pure drawing dan pure streatching ?
Dislokasi manakah yang akan terjadi kemungkinan terbesar robek pada
spesimen dari kedua pengujian tersebut?
Jawab: - Pure drawing : metode murni penarikan yang mana bahan di
daerah penampang penekan praktis tidak
mengalami deformasi plastis.
- Pure stretching : peregangan dan deformasi plastis yang terjadi
lebih dominan berlangsung pada bahan di
daerah penekan.
Dislokasi yang akan terjadi kemungkinan terbesar robek pada
spesimen adalah pada pengujian pure drawing . Karena pada pure
drawing tidak terjadi deformasi plastis, sehingga hanya sedikit
sekali terjadinya perubahan tebal pelat. Sedangkan pada pure
streatching terjadi deformasi plastis, sehingga terjadi perubahan
besar pada ketebalan pelat dan terjadi perpanjangan kedalaman
cekung, dan kemungkinan terjadinya robek lebih kecil dari pure
drawing.
-
8/17/2019 zcoba-coba
68/110
57
3. Sebutkan beberapa perbedaan antara isotropik dan anisotropik? Apa
pengaruhnya terhadap sifat-sifat bahan?
Jawab: - Isotropik : kekuatan regangan atau tegangan pada setiapsumbu x, y, dan z adalah sama, maka retak
yang terjadi adalah dalam bentuk lingkaran.
- Anisotropik : kekuatan regangan atau tegangan pada setiap
sumbu x, y, dan z ada yang tidak sama, maka
retak yang terjadi adalah dalam bentuk garis
lurus.
4. Seperti apakah bentuk robek yang akan terjadi bila dua bahan yang
diregang dengan metode Erichsen memiliki sifat yang berbeda, yaitu yang
satu sifatnya Isotropik dan yang satunya lagi sifatnya Anisotropik?
Jawab:
a. Retak melingkar (isotropik) b. Retak lurus (anisotropik)
Gambar C.12 Bentuk retakan deep drawing
-
8/17/2019 zcoba-coba
69/110
58
DAFTAR PUSTAKA
Blumenaver H., Werkstoff pruefung, VEB Deutscher Verlag. Leipzig, 1989.
Kalpakjian S., Manufakturing Processes for Engineering Materials, Addison-
Wesley. Singapore, 19991.
NN., Operating Instructions, Erichso Tester, Blue Steel Engineers, Bombay.
-
8/17/2019 zcoba-coba
70/110
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengolahan suatu material baku menjadi material jadi harus
memperhatikan cara pengolahannya. Di dunia industri pengolahan material harus
menghasilkan sifat-sifat yang baik yang menunjukkan kualitas material tersebut.
Material-material yang akan digunakan dalam proses produksi masih bersifat
bahan mentah dan masih belum memilik nilai yang berarti. Disinilah seorang
enggineer dibutuhkan untuk meningkatkan nilai guna dari material.
Salah satu proses produksi yang terpenting adalah proses pelubangan
material (blanking ). Proses pelubangan (blanking ) lebih umum dilakukan pada
plat tipis pada material logam sehingga sering disebut sheet metal process.
1.2 Tujuan Praktikum
Tujuan dilakukannya praktikum blanking ini, antara lain:
1. Mengukur gaya pelubangan plat secara eksperimen dan
membandingkannya dengan gaya teoritis.
2. Mengetahui pengaruh geometris pelubang terhadap gaya penekanan.
3. Mengetahui pengaruh celah terhadap kualitas bibir lubang.
1.3 Manfaat Praktikum
Adapun manfaat dari praktikum ini adalah :
1. Praktikan dapat mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi blangking.
2. Praktikan dapat mmembandingkan gaya pelubangan teori dengan gaya
pelubangan teoritis.
-
8/17/2019 zcoba-coba
71/110
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Proses Blanking
Salah satu proses produksi yang terpenting adalah proses pembentukan.
Proses pembentukan adalah proses produksi dari material dengan memberikan
gaya yang berupa pembebanan sehingga menghasilkan deformasi dan perubahan
bentuk tanpa ada pengurangan massa akibat material sisa yang disebut dengan
geram. Salah satu dari proses pembentukan adalah proses pelubangan atau
blanking.
Proses pelubangan pada material (blanking ) adalah proses pembentukan
material yang berfungsi untuk melubangi material dengan bantuan penekan
( punch) dan cetakan (die) yang biasanya dilakukan pada plat tipis dan dikerjakan
dalam kondisi pengerjaan dingin.
2.2 Skematik Proses Blanking
Jika pada suatu material diberi pembebanan maka akan menghasilkan
deformasi yang akan merubah bentuk dari material tersebut. Spesimen blanking
terbuat dari plat logam tipis.
Proses pelubangan/blanking yang dilakukan pada material dilakukan
dengan menggerakkan punch yang berada pada Universal Testing Machine.
Punch pada pengujian blanking memiliki bentuk dan sifat-sifat tertentu. Proses
pelubangan pada blanking dilakukan pada temperatur rendah.
Proses blanking adalah metode yang sangat sering digunakan pada dunia
industri dikarenakan proses blanking ini memiliki banyak keunggulan yang
dimana keunggulannya itu bisa dilihat dari sisi waktu pengerjaan produk yang
akan dibuat oleh proses blanking lebih cepat dan lebih efisien dari pada proses
permesinan. Disamping itu pada proses permesinan pastilah ada meterial yang
terbuang, sedangkan dalam proses blanking baik hasil pelubangan ataupun
material yang yang dilubangi sama- sama bisa diambil. Oleh karena keefisienan
-
8/17/2019 zcoba-coba
72/110
Kelompok 13 - Blanking
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 62
dan kemampuan penghasilan prodik lebih banyak pada proses blanking ini maka
sangat cocok untuk dipakai dalam proses prosuksi massal, dan produknya pun
jauh lebih baik.
Skematik dari proses blanking digambarkan seperti berikut :
Gambar D.1 Skematik blanking
Pada saat penekanan punch di lekatkan pada material yang akan dipotong.
Kemudian ditekan dengan Universal Testing Machine hingga melubangi material
plat yang akan dipotong. Jenis punch akan mempengaruhi hasil potong. Hal ini
dikarenakan semakin tumpul punch yang dipakai maka makin besar gaya yang
diperlukan dan semakin besar blur yang dihasilkan.
2.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Blanking
Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi proses pelubangan (blanking )
antara lain adalah sebagai berikut :
1. Geometri punch
Gaya yang digunakan untuk melubangi plat pada proses blanking
dapat direduksi dengan memvariasikan bentuk geometri dari penekan
( punch). Pada dasarnya ada 3 jenis geometri dari ujung pelubang pada
punch, yaitu :
-
8/17/2019 zcoba-coba
73/110
Kelompok 13 - Blanking
Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi 2 63
Ujung tumpul
Ujung miring ganda
Ujung miring tunggal
Gambar D.2 Jenis-jenis ujung punch
Sesuai dengan urutannya, ujung penekan runcing tunggal akan
mengurangi gaya penekanan. Jadi urutan energi penekanan terbesar ada
pada ujung penekan tumpul, ujung penekan runcing ganda dan yang
terakhir adalah ujung penekan runcing tunggal.
2. Gaya penekanan dari penekan ( punch)
Dari rumus gaya penekanan, P = F/A maka kita akan mengetahui
bahwa gaya yang paling besar akan kita dapatkan jika kita menggunakan
jenis punch tumpul ka
top related