Download - Pengantar Material Teknik LOGAM
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Pengunaan paduan aluminium terus meningkat dari tahun ketahun. Hal ini terlihat dari urutan
pengunaan logam paduan aluminium yang menempati urutan kedua setelah pengunaan logam besi atau
baja, dan di urutan pertama untuk logam non ferro. Sekarang ini kebutuhan aluminium di Indonesia per
tahun mencapai 200.000 hingga 300.000 ton dengan harga US$ 3.305 per ton. Pemakaian alumunium
pada industry otomotif meningkat setiap tahunnya. Komponen yang terbuat dari paduan alumunium
antara lain, velg, piston, katup dan lain lain. Ini berkaitan dengan jumlah kendaraan di Indonesia tahun
2005 mencapai 38.156.278 buah terdiri dari roda dua 28.556.498 buah dan roda empat 9.559.780 buah
(Kepolisian Republik Indonesia, 2005). Jika hitungan kasar bahwa penggantian kerusakan velg yang
terbuatdari paduan aluminium setiap tahunnya 3-4% dikalikan jumlah kendaraan, maka jumlah velg
2.255.017 dikalikan 3 ons berat velg rata-rata, ditemukan jumlah total berat velg yang diganti yaitu
6.765,5 ton. Jika 1 ton aluminium dengan harga US$ 3.305 berarti jumlah uang keseluruhan US$
2.235.849 (Rp 23 Milyar) atau dengan perkataan lain, bila Indonesia dapat menggunakan velg daur ulang
maka dapat menghemat 23 milyar rupiah. Velg merupakan salah satu dari spare part untuk kendaraan
bermotor yang sangat vital yang mana merupakan lingkaran luar desain logam yang tepi bagian dalam
dari ban sudah terpasang pada kendaraan seperti mobil.
1.2 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui proses pembuatan wheel(velg)
2. Untuk mengetahui kegunaan dari velg
3. Untuk mengetahui sifat mekanik dari velg
4. Untuk mengetahui apakah velg bisa digunakan kembali jika rusak (recycle)
BAB II
ISI
2.1 Macam-macam Velg
2.1.1 One-piece Cast Wheels
Ini merupakan tipe velg aluminium yang paling banyak ditemukan dan merupakan proses paling simpel.
Casting merupakan proses pencetakan (menggunakan mould bentuk velg sesuai desainnya) melalui
penuangan aluminium yang dilelehkan. Semudah itu definisinya, tapi dari hasilnya bisa kita lihat banyak
velg legenda telah dihasilkan.
2.1.2 Multi-Piece Wheels
Enkei Sport RCS,salah satu contoh 2 pieces-welded construction. Bagian tengah velg dibuat
terpish,kemudian di las ke rim/bibir velgVelg tipe ini menggunakan 2 atau 3 komponen terpisah yang
dirakit menjadi satu wujud velg. Umumnya multi-piece wheels menerapkan lebih dari 1 metode
pembuatan. Misalnya, bagian tengah dibuat secara casting atau forged, sedangkan lingkar pinggir velg
nya dibuat dengan sistem spun dari aluminium. Komponen terpisah tersebut kemudian dibaut, di-sealant
atau dilas (welded) menjadi satu.
Model 3-piece sendiri mulai berkembang pada awal 1970-an untuk racing, dengan pertimbangan untuk
mengejar light-weight. Gak heran pada perkembangan selanjutnya model ini jadi banyak diterapkan pada
R17 ke atas, dengan tujuan yang sama: demi ringan.
2.2 Proses Pembuatan Velg
2.2.1 Gravity Casting
Gravity casting merupakan proses casting paling basic, yaitu dengan menuangkan lelehan aluminium ke
dalam cetakan dengan memanfaatkan gravitasi bumi untuk memenuhi cetakannya. Jadi kunci utama
adalah di desain cetakan yang benar-benar memperhitungkan arah gravitasi sehingga kepadatan bentuk
bisa didapat. Keuntungannya jelas: harga produksi lebih murah. Tapi tentu desain seperti ini tidak bisa
mengakomodir faktor “weight reduction”, karena kepadatan hasil gravitasi membutuhkan lelehan dalam
jumlah banyak, yang otomatis akan menambah berat velg. Kepadatan aluminium juga tidak bisa diatur
sedemikian rupa, udara masih mudah ikut tercampur . Oleh karena itu, biasanya proses model ini akan
menambah berat velg jika ingin menambah kekuatannya. Produsen velg seperti Enkei sendiri hingga saat
ini masih melakukan proses 1-piece casting ini, namun dengan berbagai modifikasi yang dikembangkan.
2.2.2 Low Pressure Casting
Low pressure casting menggunakan tekanan tambahan untuk menuangkan lelehan aluminium ke dalam
cetakan, sehingga proses penuangan lebih cepat dan kondisi aluminium bisa lebih padat daripada gravity
casting. Tekanan bisa didapat dari pemutaran cetakan itu sendiri, ada juga yang dibantu beberapa alat.
Dengan harga produksi yang tidak jauh dari gravity casting, proses casting tekanan rendah ini sekarang
menjadi sangat umum. Beberapa produsen velg juga telah mengembangkan proses ini dengan berbagai
alat dan ukuran tekanan tertentu , demi terciptanya velg yang lebih ringan. Tentunya biaya pengembangan
proses ini juga akan membuat harga velg menjadi lebih mahal.
2.2.3 Spun-Rim, Flow-Forming atau Rim Rolling Technology
Ini salah satu pengembangan dari low pressure casting; dengan menggunakan sebuah mesin khsuus
yang memutar casting awal; memanaskan bagian terluar casting nya; kemudian menggunakan tekanan
roller baja sehinggga meenghasilkan bentuk akhir velg. Kombinasi panas, tekanan dan pemutaran itu
menghasilkan penampang velg yang kuat — hampir mirip dengan forged, tapi dengan biaya lebih murah.
Banyak velg yang menggunakan metode ini berhasil mencapai ‘cita-cita’ light wheel dengan cost yang
masuk akal, walau tidak murah. BBS telah menggunakan teknologi ini untuk lini F1 dan Indy Cars nya.
Contoh tipe aftermarket nya adalah BBS RC. Enkei juga telah mencoba teknik ini, seperti di Enkei J
Speed 3 nya. Bahkan sebenarnya, MAT (The Most Advanced Technology) nya Enkei merupakan
pengembangan dari teknologi ini.
2.2.4 Forging
Mesin forging yang computerized,
Inilah teknologi paling mutakhir dalam pengerjaan velg 1 piece. Forging merupakan proses
memampatkan billet aluminium solid dengan penekanan yang ekstrim. Secara teknik, metal yang
ditempa mempunyai penguatan struktur seperti ‘work hardening’ yaitu melalui efek penguatan material
akibat dislokasi molekul. Hasilnya, sebuah produk aluminium yang sangat padat, kuat dan bisa
sangat ringan. Tapi faktor biaya peralatan, pengembangan dan proses, membuat cara ini tidak
banyak yang mampu melakukannya. Maka jadilah ekslusifitas, harga membumbung walaupun
demand tetap tinggi.
Proses Forging (sumber: AMG Australia)
2.2.5 Finishing
Sesuai dengan fungsinya, finishing adalah pekerjaan penyelesaian dari suatuproduk. Proses finishing
dilakukan untuk meningkatkan nilai, kulaitasperformance dari produk yang di produksi oleh perusahaan
dalam hal ini adalahvelg raching.Setelah Velek mendapat perlakuan permesinan, maka velg akan
mendapatperlakuan finishing di unit finishing, antara lain pekerjaan mengikir di kerjabangku, pemilihan
untuk menentukan apakah produk akan di cat oven di chrompolish.
2.2.5.1 Kerja Bangku
Pekerjaan yang dilakukan pada kerja bangku adalah mengikir bagian-bagiansambungan dari alur cetakan
yang tidak adapat dikerjakan pada proses pemesinan. Bagian
-bagian sambungan dan tepi dari cetakan akan meninggalkan garis menonjol yang tidak dapat dijangkau
oleh proses pemesinan. Selain itu pada kerjabangku akan dilakukan penghalusan permukaan yang kasar
dari hasil coran yangtelah dikerjakan pada pemesinan, pembulatan permukaan dan penyempurnaan
bentuk yang mengalami cacat coran.Setelah pengerjaan kerja bangku maka velg setengah jadi tersebut
akan dipilahmenjadi dua dengan ketentuan, untuk hasil coran velg yang baik dan tidak mengalamicacat
cor yang cukuop parah akan di bawa ke unit chrom polish, sedangkan untuk velg yang mengalami cacat
cor yang pada unit kerja bangku tidak dapat diperbaiki maka akan dibawa ke unit cat oven dengan
mendapatkan perlakuan finishing terlebih dahulu.
2.2.5.2 Pengecatan
Untuk pegecatan terbagi atas dua jenis yaitu chrom polish dan cat oven.
2.2.5.2.1 Chrom Polish
Velg yang sudah dipilih dan memenuhi standar untuk chrom polish akan mengalamibeberapa pengerjaan
pada unit ini, diantaranya :
2.2.5.2.1.1 Pengampelasan
Pengamplasan terdiri atas 3 proses :
1. Pengamplasan kasar dengan menggunakan ampelas dengan tingkat kekerasan 150.
2. Pengamplasan halus dengan menggunakan ampelas dengan tingkat kekerasan 180.
3. Pengampelasan berikutnya adalah dengan menggunkan oker dengan bahan perekatlem jenis Anchor Chrystal. Pengampelasan ini merupakan pengampelasan terakhir.
2.2.5.2.1.2 Polish
Proses yang dilakukan setelah pengampelasan adalah proses polish. Peralatanyang digunakan adalah
poros putaran yang digerakkan dengan motor listrik. Dan padaporos ini di pasangkan roda pemoles.
Pekerjaan polis dilakukan manual dengan caramengikis permukaan velg dengan roda pemoles yang
terpasang pada poros yangdigerakkan motor listrik dengan putaran 1390 rpm.Untuk pekerjaan terakhir
adalah penempelan merek produk pada velg yang telahselesai. Velg yang telah selesai dimasukkan ke
dalam gudang unit finishing sebelumdi packing dan siap untuk didistribusikan.
2.2.5.2.2 Cat Oven
Untuk velg yang mengalami cacat cor namun masih dalam standar kualitas dan setelah
pengerjaan pemesinan masih terlihat, maka akan mengalami penanganan finishing dengan cat
oven.
2.3 Kegunaan Velg
1. Menyagga/menahan beban kendaraan
2. (Bersama dengan ban) Meneruskan fungsi kemudi dan mengontrol arah kendaraan
3. Meneruskan gaya gerak dan pengereman di permukaan jalan
4. Penampilan yang lebih keren dan lebih modern
2.4 Sifat Mekanis Velg
Velg terbuat dari paduan aluminium dan silikon. Paduan ini memiliki daya tahan terhadap korosi, abrasi
dan koefisien pemuaian yang rendah, dan juga mempunyai kekuatan yang tinggi, UTS( ultimate tensile
strength) 25 kg/mm2 atau 245,25 Mpa, elongasi minimal 5%, kekerasan 75 s/d 95 Hv, kekuatan bahan
paduan aluminium tidak hanya bergantung pada konsentrasi logam paduannya saja, tetapi juga bagaimana
proses perlakuannya hingga aluminium siap digunakan, apakah dengan penempaan, perlakuan
panas,penyimpanan, dan sebagainya. Kelemahan aluminium paduan adalah pada ketahanannya terhadap
lelah(fatigue). Aluminium paduan tidak memiliki batas lelah yang dapat diperkirakan seperti baja, yang
berarti failure akibat fatigue dapat muncul dengan tiba-tiba
bahkan pada beban siklik yang kecil
2.5 Me-recycle atau Memperbaiki Velg
Cara memperbaiki velg yang rusak adalah sebagai berikut:
1. Turunkan ban dari kendaraan secara hati-hati untuk menghindari kerusakan yang lenih
jauh pada velg
2. Panaskan bagian yang rusak dari velg dengan obor propana genggam pada tinggi sehingga api
didominasi biru. Api biru akan meminimalkan terik velg. Jangan memanaskan muka velg jika
memiliki lapisan pelindung.
3. Palu bagian dengan ayunan singkat namun keras sampai lengkungan sejajar dengan sisa roda.
Gunakan straight edge, seperti penggaris atau papan datar, untuk mengukur saat lengkungan
tersebut diperbaiki. Anda mungkin harus memanaskan daerah yang rusak berulang kali. Sebuah
pelurus velg meraih ke lengkungan dan memungkinkan untuk menarik atau mendorong sampai
lengkungan tersebut diperbaiki sambil menghindari berayun pada logam dengan palu.
4. Pasir dari setiap goresan menggunakan file logam. Bersihkan area dengan wol baja untuk
menghapus tanda hangus.
5. Pasang dan seimbangkan pada ban sebelum akhirnya dipasang pada kendaraan
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dari paper ini kita bias simpulkan:
1. Pembuatan velg bisa dengan cari gravitasi casting
2. Adanya velg sangat membantu dalam industry otomotif
3. Sifat mekanis dari velg antara lain tahan korosi dan lain lain
4. Velg yang rusak dapat direcycle atau diperbaiki
3.2 Saran
Pemakaian velg daur ulang sebaiknya harus ditingkatkan, karena Jika hitungan kasar bahwa penggantian
kerusakan velg yang terbuatdari paduan aluminium setiap tahunnya 3-4% dikalikan jumlah kendaraan,
maka jumlah velg 2.255.017 dikalikan 3 ons berat velg rata-rata, ditemukan jumlah total berat velg yang
diganti yaitu 6.765,5 ton. Jika 1 ton aluminium dengan harga US$ 3.305 berarti jumlah uang keseluruhan
US$ 2.235.849 (Rp 23 Milyar) atau dengan perkataan lain, bila Indonesia dapat menggunakan velg daur
ulang maka dapat menghemat 23 milyar rupiah
TUGAS PAPER PENGANTAR MATERIAL TEKNIK 2012
Paduan Alumunium pada Pembuatan Wheel (Velg) di Industri Otomotif
Dosen :
Prof. Dr. Ir. Johny Wahyuadi M. Soedarsono DEA
Disusun oleh
FALAH HERDINO (1206217490)
DEPARTEMEN TEKNIK METALURGI DAN MATERIAL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK
2012
DAFTAR PUSTAKA
Callister, William D. 2011. Materials Science and Engineering An Introduction 8th Edition. Canada : John
Wileys & Sons, Inc.
http://www.youtube.com/watch?v=Armx02_R7Y0
http://www.duniamotor.net/berita/cara-membuat-velg.html
http://www.achillesradial.com/id/tire-education