Lap.awal TPB

Download Lap.awal TPB

Post on 25-Nov-2015

71 views

Category:

Documents

11 download

DESCRIPTION

laporan awal tpb

TRANSCRIPT

  • 1

    MODUL I

    COLD ROLLING

    I. Tujuan

    1. Mengerti penggunaan mesin canai

    2. Mengerti proses perhitungan pada pencanaian untuk mereduksi ketebalan

    lembaran logam

    3. Mengetahui manfaat proses pencanaian pada lembaran logam

    4. Mengetahui perubahan sifat mekanis logam lembaran akibat perlakuan canai

    dingin

    5. Mengetahui pengaruh pelumas pada proses canai dingin lembaran logam

    6. Mengetahui cacat-cacat yang terjadi pada akibat proses canai dingin pada

    lembaran logam

    7. Mengetahui perubahan mikrostruktur logam lembaran akibat proses canai

    dingin

    8. Mengetahui aplikasi produk hasil pengerjaan canai dingin

    II. Dasar Teori

    Rolling atau pencanaian merupakan suatu proses deformasi dimana

    ketebalan dari benda kerja direduksi dengan menggunakan gaya tekan dan

    menggunakan dua buah roll atau lebih. Roll berputar untuk menarik dan

    menekan secara simultan benda kerja yang berada di antaranya.

    Gambar 1.1. Skema Proses Rolling

    Pada proses pencanaian, benda kerja dikenai tegangan kompresi yang

    tinggi yang berasal dari gerakan jepit rol dan tegangan geser-gesek permukaan

    sebagai akibat gesekan antara rol dan logam. Selama proses canai, roll

  • 2

    memberikan tegangan tekan pada bagian-bagian dari benda kerja. Tegangan-

    tegangan ini mengakibatkan benda kerja mengalami deformasi plastis. Produk

    akhir dari proses ini adalah logam plat dan lembaran (sheet), dimana plat

    umumnya mempunyai tebal lebih dari in. Lembaran umumnya mempunyai

    tebal kurang dari in. Tujuan utama pengerolan adalah untuk memperkecil

    tebal logam. Biasanya terjadi sedikit pertambahan lebar, karena itu penurunan

    tebal mengakibatkan pertambahan panjang.

    Gambar 1.2. Skema proses hot rolling dan cold rolling

    Berdasarkan temperatur kerjanya, pencanaian logam terdiri dari dua

    proses, yakni canai panas dan canai dingin. Canai panas pada logam dilakukan

    di atas suhu rekristalisasi atau di atas daerah work hardening, sedangkan canai

    dingin dilakukan dibawah suhu rekristalisasi, bisa juga dilakukan pada suhu

    ruang. Perbedaannya adalah gaya deformasi yang diperlukan pada canai panas

    lebih rendah dan perubahan sifat mekanik dari material tidak signifikan,

    sedangkan pada pengerjaan dingin diperlukan gaya yang lebih besar dan sifat

    mekanis logam meningkat dengan signifikan.

  • 3

    Gambar 1.3. Perubahan Mikrostruktur pada Proses Hot Rolling

    Pada proses rolling terjadi perubahan deformasi dan perubahan butir dari

    butir equiaxed menjadi butir yang terelongasi. Jumlah pengerjaan dingin yang

    dapat dialami logam tergantung kepada kekuatannya, semakin ulet suatu logam,

    maka makin besar pengerjaan dingin yang dapat dilakukan. Logam murni relatif

    lebih mudah mengalami deformasi daripada paduan, karena penambahan unsur

    paduan cenderung meningkatkan gejala pengerasan regangan.

    Gambar 1.4. Perubahan Mikrostruktur Butir dari Equiaxed menjadi Butir Terelongasi pada

    Proses Cold Rolling

    Proses canai dingin dilakukan untuk mendapatkan lembaran strip dan

    lembaran tipis dengan penyelesaian permukaan yang baik dan bertambahnya

    kekuatan mekanis. Pada saat yang sama juga dilakukan pengendalian dimensi

    produk yang ketat. Selain itu, canai dingin akan menghasilkan lembaran dan

    strip yang memiliki kualitas permukaan akhir yang lebih baik serta kesalahan

    dimensional yang lebih kecil dibandingkan apabila menggunakan proses canai

    panas. Perbedaan canai panas dan canai dingin secara umum yaitu:

    Tabel 1. Perbedaan Canai Panas dan Canai Dingin

    No Canai Panas Canai Dingin

    1 Dilakukan di atas suhu Dilakukan di bawah suhu

  • 4

    rekristalisasi rekristalisasi

    2 Kondisi permukaan produk

    buruk

    Kondisi permukaan produk

    baik

    3 Mudah bereaksi dengan

    lingkungan luar

    Kontaminasi dengan

    lingkungan kecil

    4 Toleransi ukuran buruk Toleransi ukuran baik

    5 Tidak ada strain hardening Ada strain hardening

    (residual stress)

    6 Gaya deformasi kecil Gaya deformasi besar

    Reduksi total yang dapat dicapai dengan pengerolan dingin, biasanya

    beragam dari 50% sampai 90%. Pada umumnya reduksi terkecil terdapat pada

    tahap akhir agar diperoleh pengerolan yang lebih baik. Parameter-parameter

    utama dalam proses canai adalah:

    1) Diameter roll

    2) Hambatan deformasi logam yang tergantung pada struktur metalurgi, suhu,

    dan laju regangan

    3) Gesekan antara roll dengan benda kerja

    4) Adanya tegangan tarik ke depan dan atau tegangan tarik ke belakang pada

    bidang lembaran

    Gambar1.5. Beberarap parameter proses pengerolan.

    II.1. Mesin Roll

    Peralatan untuk melakukan proses canai pada dasarnya terdiri dari bagian-

    bagian seperti:

  • 5

    1) Roll

    Menurut jumlah dan susunan rol, maka rolling mill dapat dibedakan menjadi:

    a. Two high mill, merupakan pengerol logam dua tingkat dan jenis yang

    paling sederhana.

    b. Two high reversing mill, merupakan pengerol logam bolak-balik dua

    tingkat dan mempunyai kecepatan yang lebih baik ketimbang jenis two

    high mill.

    c. Three high mill, merupakan pengerol logam tiga tingkat.

    d. Four high mill, merupakan pengerol logam empat tingkat.

    e. Cluster roll, merupakan pengerol logam tipis menjadi tipis lagi.

    f. Planetary mill, merupakan pengerol logam dengan rol pendukung

    dikelilingi sejumlah rol kecil.

    Gambar 1.6. Macam-macam jenis roll: (a) Two high mill; (b) Three High mill; (c) Four

    High Mill; (d) Cluster roll; (d) Planetary mill

    2) Bantalan (bearing)

    Gambar 1.7. Bantalan pada rolling

    (e)

  • 6

    3) Rumah (housing), untuk tempat peralatan-peralatan di atas.

    4) Pengendali, untuk mengatur catu daya untuk roll dan untuk mengendalikan

    kecepatannya.

    II.2. Cacat-Cacat yang Terbentuk dalam Proses Canai

    a. Cacat Cetakan

    Cacat cetakan ini diakibatkan oleh terjadinya pertambahan panjang pada arah

    lateral dan kemudian dihambat oleh gaya-gaya gesek transversal. Kemudian

    karena adanya bukit gesekan, maka gaya gesekan mengarah ke pusat

    lembaran. Hal ini mengakibatkan terjadinya penyebaran yang lebih sempit

    daripada tepinya. Lembaran mengalami pertambahan panjang sementara itu

    pengurangan tebal tepi akan menyebar ke arah lateral, sehingga lembaran

    dapat mengalami sedikit pembulatan pada ujung-ujungnya. Dari hubungan

    kontinuitas antara tepi dengan pusat, maka pinggiran mengalami regangan,

    suatu kondisi yang menimbulkan retak tepi.

    b. Cacat Kerataan

    Cacat pengerolan ini terjadi karena pelat tidak rata pada saat dilakukan proses

    canai. Hal ini mengakibatkan terjadinya perbedaan perpanjangan pada tempat

    tertentu dimana lembaran tipis dan pelat menjadi berombak.

    Gambar 1.8. Cacat kerataan.

    c. Cacat pembelahan (alligatoring)

    Terjadi karena ada ikatan lembaran akibat salah satu bagian roll lebih tinggi

    atau lebih rendah dibandingkan dengan celah roll.

    Gambar 1.9. Cacat aligatoring

  • 7

    d. Perbedaan ketebalan antar sisi

    Cacat ini terjadi karena adanya perbedaan ketinggian celah roll, akibatnya

    ketebalan lembaran hasil roll tidak sama ketebalannya pada masing-masing

    sisi dan pada salah satu sisi lembaran akan menjadi lebih panjang daripada

    sisi yang lain, akibatnya pelat menjadi melengkung.

    e. Tebal material yang tidak sama pada semua tempat

    Cacat jenis ini terjadi karena adanya deformasi elastis pada roll. Produk pelat

    lebih tebal dibagian tengah dariapad di bagian pinggir.

    f. Cacat-cacat lain

    Porositas, keriput, kampuh, dan lain-lain.

    II.3. Perhitungan Dalam Proses Canai

    Menghitung Tebal Reduksi dengan persamaan :

    % =

    100%

    Dimana :

    hi = tebal awal saat masuk rolling machine

    hf = tebal akhir saat keluar roll machine

    Sedangkan besar gaya yang digunakan untuk setiap kali rolling adalah :

    = 1.155

    Dimana :

    F : Rolling load (KgF)

    : Yield strength (Mpa)

    : Lebar sampel (mm)

    : Jari-jari roll (mm)

    : Ketebalan yang direduksi. (mm)

    II.4. Pelumasan

    Pelumas adalah zat kimia, yang umumnya cairan, yang diberikan di antara

    dua benda bergerak untuk mengurangi gaya gesek. Pelumas berfungsi sebagai

    lapisan pelindung yang memisahkan dua permukaan yang berhubungan.

  • 8

    Umumnya pelumas terdiri dari 90% minyak dasar dan 10% zat tambahan. Salah

    satu penggunaan pelumas paling utama adalah oli mesin yang dipakai pada

    mesin pembakaran dalam.

    Pada berbagai jenis mesin dan peralatan yang sedang bergerak, akan

    terjadi peristiwa pergesekan antara logam. Oleh karena itu akan terjadi peristiwa

    pelepasan partikel partikel dari pergesekan tersebut. Keadaan dimana logam

    melepaskan partikel disebut aus atau keausan. Untuk mencegah atau mengurangi

    keausan yang lebih parah yaitu memperlancar kerja mesin dan memperpanjang

    usia dari mesin dan peralatan itu sendiri, maka bagian bagian logam dan

    peralatan yang mengalami gesekan tersebut diberi perlindungan ekstra.

    Pada proses canai dingin temperatur daerah antara roll dan lembaran

    logam dapat mencapai temperatur yang tinggi, efek ini kurang baik terhadap

    terhadap roll karena akan meningkatkan kecenderungan terjadinya roll

    flattening, karena itu sebaiknya pelumas tidak hanya berfungsi melumasi namun

    juga berfungsi sebagai pendingin rol.

    Pelumas harus benar-benar terpilih, sesuai dengan kemampuannya dan

    sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan dari pelumas tersebut. Pelumas yang

    dibutuhkan untuk lembaran aluminium tentu tidak sama dengan pelumas untuk

    lembaran baja, karena itu formulasi pelumas yang akan digunakan dalam proses

    pengubahan bentuk sebaiknya memenuhi beberapa bahan dalam jumlah yang

    sesuai dengan kebutuhan seperti kandungan perputaran pembasahan pada sistem

    non aqueos, penghambat terhadap korosi, pengontrol pH, dan lain-lain.

    Adapun contoh-contoh pelumas yang dapat digunakan untuk paduan

    aluminium adalah sebagai berikut:

    a) Kerosene

    b) Mineral oil (viskositas 40-300 SUS pada 40oC)

    c) Petroleum jelly

    d) Mineral plus 10-20% fatty oil

    e) Tallow plus 50% paraffin

  • 9

    III. Metodologi Penelitian

    III.1. Alat dan Bahan

    III.1.1. Alat

    1) Mesin canai merk ONO dilengkapi dengan sel beban (Load

    Cell) dan Indikator Posisi Roll (Roll Position Indicator)

    Kapasitas : 20 tonF

    Kecepatan : 8 mm/menit

    Dimensi Work Roll : Panjang/Diameter: 140 mm/104 mm

    Celah Roll Maksimum : 15 mm

    2) Hardness tester untuk estimasi tegangan luluh (yield stress)

    3) Jangka sorong (caliper) dan mikro meter (micro meter)

    4) Penjepit logam dan amplas

    5) Sarung tangan

    III.1.2. Bahan

    1) Lembaran aluminium, tebal t = 4 mm

    2) Pelumas

    3) Larutan pembersih atau pencuci

    III.2. Langkah Kerja

    Potong sampel 70mm x

    30mm x 4mm

    Bersihkan permukaan sampel

    dengan pengamplasan pada

    sampel

    Tentukan nilai tegangan luluh

    (yield stress)

    Catat ukuran yang didapat

    Siapkan mesin roll dan atur

    celah roll

    Hitung tegangan luluh setelah

    pass roll berikutnya

    Ulangi ke tiga langkah

    sebelumnya dengan

    penambahan pelumas

    Matikan mesin roll

  • 10

    MODUL II

    PENGUJIAN SIMULATIF LEMBARAN

    (DEEP DRAWING & STRETCHING)

    I. Tujuan

    1. Memahami penggunaan alat uji simulatif lembaran logam (universal sheet

    metal testing machine).

    2. Mengetahui pengujian simulatif lembaran logam melalui deep drawing dan

    stretching.

    3. Mempelajari pengaruh nilai n-strain hardening terhadap proses stretching.

    4. Mempelajari pengaruh nilai R anisotropi terhadap nilai LDR pada proses

    deep drawing.

    5. Mempelajari pengaruh pelumasan padat dan cair pada proses stretching dan

    deep drawing.

    6. Memperoleh informasi mengenai kemampuan bahan untuk meragang atau

    kapasitas bahan untuk meregang tanpa terjadi robek pada proses stretching

    7. Mengetahui rasio batas pembentukan (LDR) suatu bahan pada proses deep

    drawing.

    8. Mengetahui proses terjadinga pengupingan (earing) pada produk hasil deep

    drawing

    II. Dasar Teori

    Pengubahan bentuk lembaran logam memegang peranan penting saat ini.

    Banyak peralatan menunjang kehidupan modern diantaranya merupakan

    gabungan dari berbagai komponen yang dibuat melalui proses pengubahan

    bentuk pada lembaran logam diantaranya proses deep drawing dan stretching.

    Benda dan peralatan tersebut diantaranya adalah berbagai komponen alat

    transportasi, industri, komponen elektronik, dan peralatan rumah tangga.

    Salah satu jenis bahan yang banyak digunakan pada pengubahan bentuk

    plastis yaitu lembaran kuningan, disamping baja dan alumunium. Lembaran

    kuningan mempunyai keuletan yang baik sehingga cocok dapat dilakukan proses

    pengubahan bentuk dengan baik menjadi bentuk yang rumit sekalipun. Dengan

  • 11

    sifat daya hantar listrik atau panas yang baik, bahan ini banyak digunakan

    sebagai alat atau komponen listrik, dinding pemanas, tabung-tabung heat

    exchanger dan sebagainya.

    Mampu bentuk suatu bahan dapat diketahui dengan dua pendekatan, yaitu

    pengujian non-simulasi dan pengujian simulasi. Pengujian nonsimulasi

    dilakukan dengan proses penarikan (uji tarik) untuk mengetahui sifat mekanis

    bahan yaitu diantaranya kekuatan, keuletan, koefesien pengerasan regangan, dan

    faktor anisotropi plastis. Pengujian ini tidak secara langsung memberikan

    informasi mengenai mampu bentuk bahan karena sifatnya hanya

    membandingkan tegangan dan regangan yang terjadi selama penarikan tanpa

    pendekatan pada kondisi pembentukan lembaran yang sesungguhnya. Namun

    dari pengujian ini kita dapat memperkirakan kemampuan bahan untuk dibentuk.

    Pengujian simulasi meliputi proses deep drawing dan stretching yang

    merupakan proses utama dalam suatu pembentukan logam lembaran. Dengan

    proses deep drawing dapat kita ketahui kemampuan bahan untuk ditarik dalam

    (nilai LDR), yaitu kemampuan bahan untuk dibuat menjadi bentuk-bentuk

    dengan kedalaman tertentu tanpa terjadinya perobekan. Pada pengujian

    stretching dapat diperoleh informasi mengenai kemampuan bahan untuk

    meregang atau kapasitas bahan untuk meregang tanpa terjadi robek pada bahan.

    II.1. Penarikan Dalam (Deep Drawing)

    Drawing adalah suatu metoda pembentukan material dengan

    menggunakan punch dan dies. Jika produk yang dihasilkan memiliki kedalaman

    yang lebih kecil daripada lebarnya disebut sebagai shallow drawing atau box

    drawing. Jika kedalaman produk lebih besar daripada lebarnya maka proses

    tersebut disebut sebagai deep drawing. Pada proses ini perubahan bentuk terjadi

    dengan adanya aliran (flow) material antara blank holder dan dies.

  • 12

    Gambar 2.1 Proses Deep Drawing (kiri) dan Contoh Produk Deep Drawing (kanan)

    Deep drawing merupakan proses pengubahan bentuk dingin dari lembaran

    logam untuk menghasilkan benda yang mempunyai kedalaman tekan seperti pada

    pembuatan mangkuk (cup). Proses ini dilakukan dengan meletakan lembaran

    (blank) diantara dua penjepit yang salah satunya juga sekaligus berfungsi sebagai

    cetakan. Lembaran kemudian ditekan pada bagian yang tak berjepit sehingga

    bahan lembaran akan mengalir masuk kedalam cetakan dan menghasilkan benda

    jadi sama dengan bentuk cetakannya. Pada proses ini terjadi aliran material

    disebabkan tekanan blank holder yang digunakan tidak terlalu besar. Selama

    proses, ketebalan benda lebih kurang sama dengan ketebalan lembaran awal dan

    luas permukaan lembaran sebelum dibentuk sama dengan luas permukaan benda

    setelah dibentuk.

    Pada proses ini perlu diperhitungkan besarnya tekanan penjepit

    disekeliling blank untuk menghindari pengkerutan bagian tepi ataupun robekan

    mangkung. Proses mekanisme pada deep drawing ketika lembaran memasuki

    cetakan terjadi pembengkokan radius cetakan kemudian terjadi pelurusan pada

    dinding cetakan akibat gaya tekan dari penekan memasuki lubang dies. Gaya

    tekan pada punch diteruskan dari dasar cup ke bagian dinding cup sehingga

    produk akhir yang terbentuk sesuai dengan bentuk dies. Pada pengujian deep

    drawing, biasanya digunakan pengujian swift, seperti tampak pada gambar

    berikut ini:

  • 13

    Gambar 2.2. Skema pengujian deep dwaring

    Dalam percobaan ini, blank lingkaran dibentuk menjadi mangkuk beralas

    datar sisi tepi pinggiran blank ditahan oleh blank holder dengan beban maksimal

    sebesar yield stress dari blank. Gaya tekan yang dibutuhkan untuk membentuk

    blank menjadi cup merupakan jumlah gaya ideal untuk pengubahan bentuk, gaya

    gesek dan gaya penyusutan ketebalan pada bagian dinding. Gaya penekanan

    ideal untuk menekan blank masuk ke dalam cetakan terus bertambah dengan

    makin dalamnya penekanan akibat terjadinya pengerasan regang. Gaya

    penekanan yang terjadi pada daerah penjepit terus bertambah sampai keadaan

    maksimum dan kemudian berkurang dengan makin berkurangnya daerah blank

    yang terjepit. Tujuannya agar ketika proses penekanan dilakukan material tetap

    dapat mengalir mengikuti arah penekanan tanpa terjadi penipisan. Apabila

    pembebanan yang diberikan terlalu kecil maka dapat terjadi wrinkling. Apabila

    pembebanan yang diberikan terlalu besar maka aliran material tertahan sehingga

    dapat terjadi penipisan yang berlebihan dan pada akhirnya patah pada bagian

    dinding mangkuk (robek).

    Pada proses deep drawing konstruksi dari dies merupakan faktor yang

    penting untuk dikontrol. Seluruh permukaan dies harus bebas dari tonjolan dan

    harus rata. Hal ini sangat berpengaruh pada produk bentukan. Pada proses deep

    drawing pelumas juga merupakan faktor penting yang harus diperhatikan.

    Pelumas memberikan suatu lapisan antara logam, dies, dan juga punch sehingga

  • 14

    aliran material lebih mudah dan juga mencegah keausan pada dies dan punch.

    Pelumas juga dapat melindungi peralatan dari korosi.

    Pada proses deep drawing, blank mengalami tiga jenis deformasi yang

    berbeda. Deformasi dan keadaan tegangan yag terjadi pada daerah-daerah yang

    berbeda selama proses deep drawing diperlihatkan pada gambar berikut ini:

    Gambar 2.3. Tiga jenis deformasi pada proses deep drawing

    Pada daerah tengah blank (bagian yang kontak langsung dengan alat

    tekan) terjadi regangan tarik biaksial sehingga pada daerah ini terjadi

    penipisan. Blank yang berada di luar daerah penekanan (diantara

    penjepit) pada saat akan masuk kedalam cetakan akan mengalami

    penarikan ke arah radialnya. Keliling lingkaran akan terus menerus

    menyusut dari keliling awal .D menjadi .d. Penyusutan terjadi pada

    daerah ini karena adanya regangan tarik pada arah radial akibat gaya

    tekan dari alat tekan (punch) serta regangan tekan pada arah tegak lurus

    radial (arah keliling).

    Pada saat masuk ke cetakan, mula-mula terjadi pembengkokan/bending,

    kemudian dilanjutkan dengan pelurusan (straightening) akibat melewati

    kelengkungan cetakan membentuk dinding kup akibat gaya tekan dari

    punch yang memasuki lubang cetakan. Gaya tekan dari punch

    mengakibatkan dinding kup mengalami penarikan pada arah sejajar

    dengan arah gerakan punch.

  • 15

    Beban tekan dari dasar kup diteruskan kebagian dinding. Umumnya

    daerah yang sering mengalami robek dalam deep drawing terletak pada

    bagian dinding sedikit di atas jari-jari kelengkungan dasar kup. Pada

    daerah ini terjadi peregangan bidang (plane strain) yang mengakibatkan

    penipisan bahan. Robek akan terjadi apabila tegangan tarik yang terjadi

    pada daerah ini melebihi kekuatan tarik bahan.

    Gaya tekan yang dibutuhkan untuk membentuk blank menjadi kup merupakan

    jumlah gaya ideal untuk pengubahan bentuk, gaya gesek dan gaya penyusutan

    ketebalan pada bagian dinding. Gaya penekanan ideal untuk menekan blank masuk

    ke dalam cetakan terus bertambah dengan makin dalamnya

    II.1.1. LDR (Limit Drawing Ratio)

    Mampu bentuk lembaran melalui proses deep drawing dinyatakan

    dengan LDR (Limit Drawing Ratio), yaitu batas kemampuan bahan dimana

    merupakan perbandingan antara diameter blank maksimum/kritis terhadap

    diameter punch yang masih dapat membentuk mangkuk atau cup yang baik

    dimana rasio batas penarikan (Limiting Draw Ratio), yaitu rasio dari

    diameter blank terbesar yang berhasil ditarik, D, terhadap diameter penekan,

    d.

    Robek pada bagian deep drawing dapat terjadi apabila tekanan jepit

    pada blank terlalu besar yang mana gesekan pada daerah menjadi sangat

    besar sehingga terjadi penghambatan aliran bahan. Tegangan tarik pada

    daerah dinding meningkat dengan cepat sampai menyampai kekuatan tarik

    bahan sehingga terjadi peregangan setempat sebelum seluruh bahan masuk

    ke dalam cetakan yang akibatnya terjadi robek. Besarnya tekanan jepit

    dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:

  • 16

    Dimana:

    D = diameter blank (mm)

    d = diameter pons (mm)

    s = tebal lembaran (mm)

    uts = tegangan tarik maksimum (kg/mm2)

    II.1.2. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Deep Drawing

    Faktor-faktor yang mempengaruhi deep drawing dapat dibagi menjadi

    dua bagian, yaitu kondisi pengujian dan material yang digunakan. Kondisi

    pengujian termasuk di dalamnya geometri, bahan peralatan tekan, tekanan

    jepit, kecepatan drawing dan pelumasan yang dipakai. Sedangkan faktor

    material yaitu ketebalan, besar butir, dan anisotropi plastis.

    Faktor utama yang menentukan hasil deep drawing yaitu:

    1) Sifat anisotropi plastis (R)

    Sifat anisotropi plastis (R) ialah sifat ketahanan bahan terhadap

    penipisan. Makin besar nilai R suatu bahan berarti ketahanan terhadap

    penipisan arah penebalannya juga besar sehingga kemampuannya untuk

    di deep drawing semakin baik, yang mana diperoleh harga LDR yang

    lebih besar.

    2) Koefesien pengerasan regang (n)

    Nilai n juga berpengaruh terhadap nilai LDR meskipun tidak sebesar

    pengaruh R.

  • 17

    3) Pelumasan

    Pelumasan yang baik terutama di daerah blank holder dan radius dies

    akan meningkatkan nilai LDR, karena dengan adanya pelumas maka

    efisiensi deformasi akan semakin besar.

    Gambar 2.4. Hasil-Hasil Deep Drawing

    II.2. Stretching

    Stretching merupakan suatu proses pengubahan bentuk akibat adanya

    pertambahan panjang dalam berbagai arah pada lembaran logam yang tidak

    berada di bawah penjepit akibat adanya gaya dari alat penekan (punch). Berbeda

    dengan proses deep drawing, disini tidak terjadi aliran material yang bebas

    melainkan proses peregangan atau perentangan yang menimbulkan penipisan

    karena disekeliling lembaran (blank) diberikan tekanan penejepitan dengan

    tekanan yang besar. Benda yang dihasilkan akan berbentuk hemispherical

    sebagaimana bentuk dari ujung penekan yang digunakan.

    Proses pembentukan stretching dengan alat tekan berbentuk setengah bulat

    (hemispherical-punch) umumnya digunakan dalam menguji kemampuan bentuk

    stretching.

  • 18

    Gambar 2.5. Skema Proses Stretching

    Akibat proses penekanan ini blank mengalami deformasi plastis hingga

    mencapai kedalaman tertentu sebelum terjadinya robek. Karena di sini tidak

    terjadi aliran material, maka luas benda yang dihasilkan akan lebih besar

    daripada luas lembaran mula-mula. Umumnya proses stretching dipakai untuk

    membuat komponen-komponen dengan radius kelengkungan besar.

    Secara umum kemampuan bahan untuk dibentuk dengan proses stretching

    dapat dilihat dari kedalaman hasil penekanan. Semakin dalam hasil stretching

    yang diperoleh maka akan semakin besar deformasi yang dialami bahan yang

    dapat dikatakan semakin besar ketahanan bahan terhadap deformasi sebelum

    terjadi ketidakstabilan plastis yang berlanjut dengan terjadinya perobekan.

    Kemampuan suatu lembaran untuk dibentuk melalui proses ini ditentukan

    oleh regangan maksimum yang masih dapat diterima bahan sebelum mengalami

    perobekan atau penciutan. Besarnya regangan maksimum ini sangat dipengaruhi

    oleh nilai n (koefesien strain hardening). Peningkatan nilai n akan memperbesar

    nilai regangan maksimum yang dapat dicapai. Sedangkan peningkatan nilai R

    anisotropi akan menurunkan regangan maksimum tersebut.

    Ukuran lain yang dipakai untuk menunjukan mampu rentang lembaran

    ialah ketinggian kubah yang dapat dihasilkan. Besaran ini juga dipengaruhi oleh

    nilai n. Peningkatan n ini diasosiasikan dengan kemampuan lembaran untuk

    mendistribusikan regangan secara uniform, sehingga mencegah terjadinya

    pemusatan regangan yang tinggi pada titik tertentu.

    Ada beberapa faktor yang mempengaruhi bentuk dari pola distribusi

    regangan dan kedalaman stretching suatu material, yaitu sifat material lembaran

  • 19

    logam, bentuk dan dimensi dari punch, pelumasan serta kecepatan stretching.

    Tahap proses stretching ialah seperti gambar berikut:

    Gambar 2.6. Tahapan Proses Stretching

    III. Metodologi Penelitian

    III.1 Alat dan Bahan

    III.1.1 Alat

    1) Universal sheet metal testing machine, Capacity 12 tonFF

    2) Sheet Metal Marking Machine merk Erichsen

    3) Mikrometer dan Jangka Sorong

    4) Gunting Logam / Cutting Blade

    5) Amplas Logam

    III.1.2 Bahan

    1) Lembaran tembaga hasil canai

    2) Pelumas cair dan padat

    3) Larutan Elektrolit untuk proses sheet metal marking

    4) Larutan pencuci atau pembersih

  • 20

    III.2 Langkah Kerja

    Deep Drawing:

    Stretching:

    Potong sampel sesuai

    drawing ratio

    Gerinda blank dan

    amplas

    ratio

    Beri tanda pada blank

    sesuai arah

    ratio

    Letakkan blank

    konsentris diatas dies

    ratio

    Hitung tekanan jepit

    Blank (Pb)

    ratio

    Naikkan penekan dan

    atur mesin manual ratio

    Catat tekanan Pons (Pz)

    dan jarak kenaikan Pons

    (h) ratio

    Catat tekanan Pons

    maksimum dan ukur

    earing

    Ulangi langkah diatas

    untuk drawing ratio

    yang berbeda

    Potong blank dengan

    diameter 100mm

    Buat garis melalui pusat

    blank terhadap arah

    canai

    Buat lingkaran

    konsentris dari pusat

    blank

    Beri tanda setiap titik

    potong lingkaran dan

    garis, ukur ketebalannya

    Menghitung besar

    tekanan blank pada

    posisi maksimum dan

    lakukan penekanan

    Catat tekanan Pons (Pz)

    dan ketinggian kubah

    (h)

    Ukur ketebalan setiap

    titik potong

    Lakukan pengujian

    untuk kondisi

    pelumasan berbeda

  • 21

    DAFTAR PUSTAKA

    Hosford, William F dan Robert M Caddel, Metal Forming Mechanics and

    Metallurgy, Prentice Hall, 1983

    Modul Praktikum Pembentukan Logam, 2013

    Slide Kuliah Pembentukan Logam, Dedi Priadi, 2013

    http://www.metalforming-inc.com/publications/papers/ref133/ref133-p3.htm

    http://www.drawform.com/tooling.html

    http://www.thefabricator.com/article/cpf-center-for-precision-forming/how-to-

    draw-round-cups-deeper