diktat proses manufaktur 1

12
A. Proses Pembuatan Proses perlakuan benda kerja dari awal material menjadi barang setengah jadi sam[ai barang jadi. Macam-macam proses pembuatan : Proses pengecoran, Proses pembentukan. Proses pemotongan. Proses penyambungan Proses perlakuan phisis Proses penyelesaian / finishing. a. Proses pengecoran : Proses pembuatan yg pada dasarnya merubah bentuk logam dengan cara mencairkan logam, kemudian dimasukkan kedalam suatu cetakan dengan di tuangkan atau ditekan. Berdasarakan jenis pola, bahan cetakan dan cara penuangannya, maka proses pengecoran dapat dibedakan : Proses pengecoran dengan pasir (sand casting). Proses pengecoran sentrifugal (centrifugal casting). Proses pengecoran dg cetakan permanen (permanent mould casting). Proses pengecoran cetak-tekan (die cetakan). Proses pengecoran dengan pola hilang (investment casting). b. Proses pembentukan : Proses pembuatan yg pd dasarnya dilkukan dg memberikan gaya luar (menekan, memadatkan, menarik dsb) hingga berubah bentuk scr plastis. Macam-macam proses pembentukan : Pengerolan (rolling). Penempaan (forging). Penarikan (drawing). Ekstrusi (extrusion). Putar tekan (spinning). Potong (piercing). c. Proses pemotongan : Proses pembuatan yg menggunakan mesin perkakas potong untk mendapatkan bentuk yg diinginkan dengan membuang sebagian material, sedangkan perkakas potongnya dibuat dari bahan yg lebih keras dari pada logam yg dipotong. Beberapa proses pemotongan : Proses skrap (shaping, planing). Proses bubut (turning). Proses gurdi (drilling). Proses freis (milling). Proses gerinda (grinding).

Upload: maratus-sholicha

Post on 13-Aug-2015

196 views

Category:

Documents


32 download

TRANSCRIPT

Page 1: Diktat Proses Manufaktur 1

A. Proses PembuatanProses perlakuan benda kerja dari awal material menjadi barang setengah jadi sam[ai barangjadi.Macam-macam proses pembuatan : Proses pengecoran, Proses pembentukan. Proses pemotongan. Proses penyambungan Proses perlakuan phisis Proses penyelesaian / finishing.

a. Proses pengecoran :Proses pembuatan yg pada dasarnya merubah bentuk logam dengan cara mencairkan logam,kemudian dimasukkan kedalam suatu cetakan dengan di tuangkan atau ditekan.Berdasarakan jenis pola, bahan cetakan dan cara penuangannya, maka proses pengecorandapat dibedakan : Proses pengecoran dengan pasir (sand casting). Proses pengecoran sentrifugal (centrifugal casting). Proses pengecoran dg cetakan permanen (permanent mould casting). Proses pengecoran cetak-tekan (die cetakan). Proses pengecoran dengan pola hilang (investment casting).

b. Proses pembentukan :Proses pembuatan yg pd dasarnya dilkukan dg memberikan gaya luar (menekan,memadatkan, menarik dsb) hingga berubah bentuk scr plastis.Macam-macam proses pembentukan : Pengerolan (rolling). Penempaan (forging). Penarikan (drawing). Ekstrusi (extrusion). Putar tekan (spinning). Potong (piercing).

c. Proses pemotongan :Proses pembuatan yg menggunakan mesin perkakas potong untk mendapatkan bentuk ygdiinginkan dengan membuang sebagian material, sedangkan perkakas potongnya dibuat daribahan yg lebih keras dari pada logam yg dipotong.Beberapa proses pemotongan : Proses skrap (shaping, planing). Proses bubut (turning). Proses gurdi (drilling). Proses freis (milling). Proses gerinda (grinding).

Page 2: Diktat Proses Manufaktur 1

bahan baku tungku bahan baku

penuangan

pembongkaran

pembersihan

pemeriksaan

sistempengolahanpasir

mesinpembuatcetakan

bahan baku tungku

d. Proses penyambungan :Proses pembuatan benda kerja dengan cara menempelkan atau menyambung benda 1 kebenda lainnya yg dilakukan tanpa atau dengan mencairkan logam yg disambung, denganatau tanpa logam pengisi, dengan atau tanpa tekanan. Contoh : pengelasan, solder,pengelingan.

e. Proses perlakuan phisis :Proses pengerjaan dg jalan merubah sifat -sifat phisis dari logam tanpa adanya perubahanbentuk fisik seperti proses perlakuan panas (heat treatment), benturan peluru (shootpeaning).

f. Proses penyelesaian :Proses pebuatan yg terakhir dimana memperlakukan benda kerja dengan kondisi tertentumisalnya merubah bentuk permukaan yang mengkilap,halus dll sehingga terjadi perubahandimensi yg sangat kecil.

A. Proses Pengecoran.Ada dua jenis proses pengecoran : Proses penuangan.

Proses pembuatan benda kerja dr logam tanpa adanya penekanan sewaktu logam cairmengisi cetakan. Cetakan biasanya dibuat dari pasir, plaster, keramik.

Proses pencetakan.Proses pembuatan benda kerja dari logam ca ir disertai dengan tekanan sewaktu logam cairtersebut mengisi rongga cetakan. Cetakan biasanya dibuat dr logam.

Secara umum proses pengecoran dibagi menjadi : Pengecoran dg cetakan pasir (sand casting). Pengecoran sentrifugal (centrifugal casting). Pengecoran cetak tekan (die casting). Pengecoran dengan cetakan plaster (plaster mould casting). Pengecoran dengan pola hilang (investment casting).

a. Pengecoran dengan cetakan pasir (sand casting) :

Keuntungan pengecoran cetakan pasir :

Page 3: Diktat Proses Manufaktur 1

Dapat dibuat dlm berbagai ukuran muali dari 0,8 kg – 300 ton. Dapat dibuat dg berbagai variasi bentuk.Kerugian pengecoran cetakan pasir: Diperlikan toleransi ukuran yg lebih besar dibandingkan dg pengecoran lain. Dapat mempercepat keausan pahat potong bila dilakukan proses pemesinan, krn kulit

produk yg dihasil mengandung pasir. Adanya biaya tambahan untk pembuatan pola dan inti.

1. Pembuatan cetakan : Cetakan pasir basah :

Cetakan yg terbuat dr pasir basah pilihan, kemudian permukaan cetakan ygbersinggungan dg pola dilapisi bahan yg keras bila dikeringkan atau dipanaskanmisalnya minyak cat, sagu dll.

Cetakan pasir kering :Cetakan yg dibuat dr pasir yg kasar dg bahan pengikat seperti minyak cat, sagu dll.Krn harus dipanaskan dlm dapur pemanas sebelum digunakan. Tempat cetakanterbuat dr logam.

Cetakan lempung :Cetakan ini untk benda cor yg besar. Kerangka cetakan terbuat dr batu bata ataubesi yg dilapisi dg lempung kemudian diperhalus permukaanya, kemudiandikeringkan agar kuat menahan beban logam cair.

Cetakan furan :Cetakan terbuat dr pasir yg kering dan tajam dicampur dg asam fosfor dalam hal inimerupakan reagent pemercepat. Pasir dibentuk dan dibiarkan mengeras.

Cetakan CO2 :Cetakan terbuat dari pasir yg bersih dicampur dengan natrium silikat dan campurandipadatkan sekitar pola, kemudian dialikan gas CO 2 sehingga campuran pasirmengeras.

Page 4: Diktat Proses Manufaktur 1

Gambar pembuatan cetakan pasir

Cetakan pola sekali pakai :Pada permukaan pola dilapisi bahan tahan apiKeuntungan dr proses ini :1. Sangat tepat untuk mengecor benda kerja dalam jumlah kecil.2. Tidak memerlukan pemesinan lagi.3. Menghemat bahan coran.4. Permukaan agak halus.5. Tidak diperlukan pembuatan pola belahan kayu yg rumit.6. Tidak diperlukan inti atau kotak inti.7. Pengecoran jauh lebih sederhana.Kerugian dr proses ini :1. Pola rusak sewaktu dilakukan proses pengecoran.2. Pola lebih mudah rusak, oleh karena itu memerlukan penanganan yg lebih

sederhana.3. Pada pembuatan pola tdk dpt digunakan mesin mekanik.4. Tidak ada kemungkinan untuk memeriksa keadaan rongga cetakan.

Page 5: Diktat Proses Manufaktur 1

Gambar cetakan pola sekali pakai

b. Pengecoran sentrifugal (centrifugal casting) :Pengecoran dengan menuangkan logam cair kedalam cetakan yg berputar.Keuntungan proses ini :1. Produktivitas tinggi.2. Penggunaan ruangan kecil.3. Ketelitian dan kwalitas coran tinggi.4. Sedikit lebih murah.Kerugian proses ini :1. Biaya pembuatan cetakan reltif lebih tinggi dibanding dengan cetakan pasir.2. Pengaturan cukup sulit (perlu operator trampil).3. Memerlukan ketepatan dlm perhitungan putaran, kecepatan tuang dan temperatur

tuang.4. Timbul kesulitan untuk bahan cor campuran yaitu terjadinya gejala segregasi gravitasi

yaitu unsu yang lebih berat cenderung terpisah dg unsur logam yg lebih ringan.Ada 3 jenis pengecoran sentifugal :1. Sentrifugal sejati sumbu horisontal

Panjang coran harus lebih besar 2xdiameternya Contoh : pembuatan pipa, liner mesin,poros berlubang.

Gambar sentrifugal sejati sumbu horisontal

Sentrifugal sejati sumbu vertikal

Page 6: Diktat Proses Manufaktur 1

Didnding coran dalam akan berbentuk parabola, krn adanya gaya berat. Untukmenghilangkan efek parabola tadi disyaratkan panjang cora harus lebih kecil ata samadengan 2xdiameternya. Contoh pembuatan pipa yg pendek.

Gambar sentrifugal sejati sumbu vertikal

2. Semi Sentrifugal.Cetakan diisi penuh dan cetakan diputar pd sunbu vertikal, putaranya tidak begitu cepat,maka pemampatan logam cair dlm rongga cetakan dilakukan dg cara sentrifugal dan gayagravitasi contoh pembuata roda.

3. Sentrifuging.Putaran relatif rendah serta hanya untuk bentuk yg sederhana, metode ini banyakdigunakan di bidang kedokteran contoh pembuatan rahang mas, model manusia dantengkorak.

Page 7: Diktat Proses Manufaktur 1

c. Pengecoran cetak tekan (die casting) :Proses ini menggunakan tekanan dlm memasukkan logam cair ke dalam cetakan. Cetakanterbuat dr baja khusus.Keuntungan proses ini :1. Tidak memerlukan proses penyelesaian.2. Ukuran dan bentuk benda kerja sangat tepat.3. Baik untuk produktifitas tinggi.4. Bahan sisa rendah, krn saluran turun, pengalir dan saluran masuk dpt dilebur kembali .Kerugian proses ini :1. Harga mesin dan cetakan mahal.2. Untuk jumlah produksi kecil tidak menguntungkan.3. Umur cetakan logam berkurang dengan naiknya suhu logam.4. Hasil cetakan harus segera dikeluarkan.5. Sering terjadi efek cil atau logam tidak seluruhnya jadi satu, kadangkala hasil cora tidak

merata.Ada 2 jenis pengecoran cetak tekan :a. Cetak tekan dengan ruang panas :

Logam cair dimasukkan kedalam cetakan dengan tekanan sampai 35 Mpa, seh inggadihasilkan coran yg padat. logam yg digunakan dg t itik lebur rendah seperti paduan seng,timah dan timbal. benda coran yg diha silkan antara 20 gr-40kg Contoh pembuatan partkompresor, part otomotif (karburator)

Gambar cetak tekan ruang panas .b. Cetak tekan dengan ruang dingin :

Page 8: Diktat Proses Manufaktur 1

Logam cair dimasukkan kedalam cetakan dengan tekanan sampai 40 Mpa – 150 Mpa,sehingga dihasilkan coran yg padat, logam yg digunakan dg titik lebur rendah sepertialumunium, kuningan atau magnesium. benda coran yg dihasilkan lebih dari 38 kg contohblok mesin kendaraan bermotor, rangka mesin potong rumput dll .

Gambar cetak tekan ruang dingind. Pengecoran presisi / pola hilang (investment casting) :

Page 9: Diktat Proses Manufaktur 1

Dalam proses pengecoran ini pola dibuat dari lilin yang dilapisi dengan bahan tahan api untukmembuat cetakan, setelah sebelumnya lilin tersebut mencair terlebihdahulu dan dikeluarkandari rongga cetakan. Pola lilin dibuat dengan cetakan induk (master die), dengan caramenuang atau menginjeksikan lilin cair ke dalam cetakan induk tersebut.

Tahapan pengecoran presisi :

1. Pola lilin dibuat.2. Beberapa pola ditempelkan pada saluran turun (sprue) membentuk pohon bola.3. Pohon pola dilapisi dengan lapisan tipis bahan tahan api.4. Seluruh cetakan terbentuk dengan menutup pola yang telah dilapisi tersebut dengan

bahan tahan api sehingga menjadi kaku.5. Cetakan dipegang dalam posisi terbalik, kemudian dipanaskan sehingga lilin meleleh

dan keluar dari dalam cetakan.6. Cetakan dipanaskan kembali dalam suhu tinggi, sehingga semua kotoran terbuang

dari cetakan dan semua logam cair dapat masuk kedalam bagianbagian yang rumitdisebut proses preheating.

7. Setelah logam cair dituangkan dan membeku cetakan dipecahkan, dan corandilepaskan dari sprue-nya.

bahan tahan api yang umum digunakan untuk investment casting adalah silika, zirkon,berbagai aluminium silikat, dan alumina. Silika biasanya digunakan dalam bentuk leburansilika, tapi kadang-kadang kuarsa digunakan karena lebih murah. Aluminium silikat adalahcampura dari alumina dan silika, dimana umumnya campura n digunakan memiliki kandunganalumina 42-72%; di alumina 72% senyawa ini dikenal sebagai mullite.Keuntungan dari pengecoran presisi : Dapat membuat coran dalam bentuk yang rumit. Ketelitian dimensi sangat baik (toleransi ± 0.076mm). Permukaan hasil coran sangat baik. Lilin dapat didaur ulang. Tidak diperlukan pemesinan lanjut.

Page 10: Diktat Proses Manufaktur 1

Kelemahan dari pengecoran presisi : Tahapan proses banyak sehingga biayanya mahal. Terbatas untuk benda cor yang kecil. Sulit bila diperlukan inti.

Contoh penggunaan : komponen mesin turbin, perhiasan, alat penguat gigi . Cetakan presisidapat digunakan untuk semua jenis logam, seperti : baja, baja tahan karat, paduan dengan titiklebur tinggi.

e. Pengecoran dengan cetakan plaster (plaster mould casting) :

Pengecoran dengan cetakan plaster mirip dengan cetakan pasir, hanya cetakannya dibuatdengan plaster (2CaSO4-H2O) sebagai pengganti pasir. Bahan tambahan, seperti bubuk dansilika dicampur dengan plaster untuk : mengatur kepadatan, mengatur waktu pengeringan cetakan, mengurangi terjadinya keretakan, dan meningkatkan kekuatan.

Untuk membuat cetakan, plaster dicampur dengan air dan dituangkan ke dalam pola plastikatau logam dalam rangka cetak (flask) dan dibiarkan mengering (catatan: pola kayu kurangsesuai untuk cetakan plaster).Kelemahan cetakan plaster : Perawatan cetakan plaster sulit sehingga jarang digunakan untuk produksi tinggi. Kekuatan cetakan akan berkurang bila terlalu kering. Bila cetakan tidak kering uap lembab akan merusak hasil coran. Permeabilitas cetakan rendah, sehingga uap sulit keluar dari rongga cetak. Tidak tahan temperatur tinggi.

Cara menanggulangi kelemahan : Keluarkan udara sebelum diisi cairan; Anginkan plaster agar dihasilkan plaster yang keras dan padat; Gunakan cetakan dengan komposisi dan perawatan khususyang dikenal dengan proses

Antioch.Proses Antioch adalah proses yang menggunakan campuran 50% pasir dengan plaster,memanaskan cetakan dalam autoclave (oven yang menggunakan uap air superpanas danbertekanan tinggi), dan kemudian dikeringkan. Denga n cara ini akan dihasilkan permeabilitasyang lebih tinggi dibandingkan dengan cetakan plaster konvensional.

Keuntungan cetakan plaster: Permukaan akhir baik. Dimensi akurat. Mampu membuat bagian coran yang tipis.

Pengecoran dengan cetakan plaster digunakan untuk logam dengan titik lebur rendah seperti :aluminium, magnesium, dan paduan tembaga.Contoh Penggunaan : cetakan logam untuk mencetak plastik, karet, sudu-sudu pompa dan turbin, dan produk coran lainnya yang memiliki geometri yang rumit .

f. Proses Cetakan Permanen (permanent casting).Pengecoran cetakan permanen menggunakan cetakan logam yang terdiri dari dua bagianuntuk memudahkan pembukaan dan penutupannya. Pada umumnya cetakan ini dibuat daribahan baja atau besi tuang. Logam yang biasa dicor dengan cetakan ini antara lain aluminium,magnesium, paduan tembaga, dan besi tuang. Pengecoran dilakukan melalui beberapa tahapanseperti ditunjukkan dalam

Page 11: Diktat Proses Manufaktur 1

Tahapan dalam pengecoran dengan cetakan permanen cetakan diberi pemanasan awal dan dilap isi (coated), inti (bila digunakan) dipasang dan cetakan ditutup, logam cair dituangkan ke dalam cetakan, dan cetakan dibuka, produk coran yang dihasilkan.

Berbagai pengecoran cetakan permanen :1. Pengecoran tuang (slush casting)

Digunakan untuk benda cor yang berlubang dengan cetakan logam tanpa inti.Tahapan pengecoran: Logam cair dituangkan ke dalam cetakan dan dibiarkan sejenak sampai terjadi

pembekuan pada bagian yang bersentuhan dengan dinding cetakan; Cetakan kemudian dibalik, sehingga bagian logam y ang masih cair akan tertuang

keluar dari rongga cetakan; Diperoleh benda cor yang berlubang, ketebalannya ditentukan oleh lamanya waktu

penahan sebelum cetakan dibalik.Contoh penggunaan: patung, alas lampu, boneka, dan lain -lainnya.Logam cor yang biasa dipakai : timah hitam, seng, dan timah putih.

2. Pengecoran bertekanan rendah (low pressure casting)Pada pengecoran jenis ini cetakan diletakkan diatas ruang kedap udara (airtightchamber), kemudian gas bertekanan rendah dialirkan ke dalam ruang tersebut sehinggalogam cair yang berada di dalam ladel tertekan ke atas melalui saluran batu tahan apimasuk ke dalam cetakan, seperti ditunjukkan dalam gambar.

Page 12: Diktat Proses Manufaktur 1

Pengecoran dengan cetakan bertekanan rendah

Keuntungan :- Hasil cetakan bersih bebas dari inklusi,- Kerusakan akibat porositas gas dan oksidasi dapat diperkecil,- Sifat mekaniknya meningkat.

3. Pengecoran cetakan permanen vakum (vacuum permanent mold casting) .Merupakan bagian dari pengecoran bertekanan rendah, bedanya disini cetakannyadivakum, sehingga cairan logam akan ditarik ke dalam rongga cetak karena adanyaperbedaan tekanan.Kelebihan proses ini dibandingkan pengecoran bertekanan rendah adalah :- Kerusakan karena porositas udara dapat dikurangi;- Kekuatan benda cor lebih baik.