Lap.awal TPB

Download Lap.awal TPB

Post on 25-Nov-2015

47 views

Category:

Documents

0 download

DESCRIPTION

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…

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 ΒΌ in. Lembaran umumnya mempunyai tebal kurang dari ΒΌ 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 : % π‘Ÿπ‘’π‘‘ = β„Žπ‘– βˆ’ β„Žπ‘“ β„Žπ‘– 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 : 𝐹 = 1.155 πœŽπ‘¦ 𝑀 𝑅 βˆ™ βˆ†β„Ž Dimana : F : Rolling load (KgF) πœŽπ‘¦ : Yield strength (Mpa) 𝑀 : Lebar sampel (mm) 𝑅 : Jari-jari roll (mm) ο„β„Ž : 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 40 o C) 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) οƒ˜ Kapasitas : 20 tonF οƒ˜ Kecepatan : 8 mm/menit οƒ˜ Dimensi Work Roll : Panjang/Diameter: 140 mm/104 mm οƒ˜ 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 ο‚· 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 Ο€.D menjadi Ο€.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). ο‚· 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 ο‚· 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/mm 2 ) 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 β€˜blank holder’ dan radius β€˜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

Recommended

View more >