makalah

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang Mold (cetakan) adalah adalah rongga tempat material leleh (plastik atau logam)

memperoleh bentuk. Mold terdiri dari dua bagian yaitu pelat bergerak (moveable plate) dan pelat diam (statioary plate). Sesuai dengan namanya pelat bergerak dipasang padamoveable platen di mesin injection molding dan pelat diam dipasang di stationary platen. Di dalam mold terdapat jalur saluran pendingin. Mold memiliki konstruksi yang rumit dimana pembuatannya membutuhkan mesin-mesin dengan ketelitian tinggi seperti CNC dan EDM.

Material yang digunakan untuk membuat cetakan (mould) umumnya dipilih dari baja yang mampu dikeraskan (baja spesial) atau dari material bukan baja yang keras(1.0037, 1.1730, C 45 , 1.2510). Hal ini pada dasarnya terkait dengan pertimbangan sistem pendukung konstruksi , juga jumlah produksi yang akan dihasilkan dan sebagainya.

Sebagian besar mold dibuat dari baja dan sebagian kecil terbuat dari aluminium (untuk produksi styrofoam). Untuk mold yang membutuhkan transfer panas yang tinggi memakai bahan paduan tembaga-berilium.

I.2. Rumusan Masalah Dari latar belakang di atas dapat diambil suatu permasalahan yang dihadapi

yakni bagaimana cara yang tepat mengetahui bahan material (1.0037, 1.1730, C 45 , 1.2510) yang digunakan dalam pembuatan mould.

I.3. Tujuan Penulisan Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah supaya mengetahui alasan

digunakannya bahan material 1.0037, 1.1730, C 45 , 1.2510 digunakan dalam pembuatan mould.

Bahan Material Mould| 1

BAB IIPEMBAHASAN

II.1. Definisi Mould

Mold dapat didefinisikan sebagai cetakan, atau proses yang dipergunakan dalam industri manufaktur untuk mencetak material. Sedangkan Injection Molding merupakan salah satu teknik pada industri manufaktur untuk mencetak material dari bahan thermoplastic. Material thermoplasctic yang biasa dicetak dengan teknik Injection Molding : Polystyrene, Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), PMMA (Polymethyl Methacrylatic) dll.

Gambar Cetakan Mould


Gambar Mesin Injeksi Moulding

II.2. Bahan Material Mould

II.2.1. Bahan Material No. 1.1730

Nama Standar : AISI : AISI 1045 DIN : C 45 W JIS : S 45 C

Tipe: Carbon Tool Steel / Machinery Steel

Baja Karbon AISI 1045 adalah baja karbon yang mempunyai kandungan karbon

sekitar 0,43 – 0,50 dan termasuk golongan karbon menengah [Glyn.et.al, 2001]. Baja

spesifikasi ini banyak digunakan sebagai komponen automotif misalnya untuk komponen

roda gigi pada kendaraan bermotor.

Baja AISI 1045 disebut dengan baja karbon karena sesuai dengan pengkodean

internasional, yaitu seri 10XX berdasarkan nomenklatur yang dikeluarkan oleh AISI dan SAE

(Society of Automotive Engineers). Pada angka 10 pertama merupakan kode yang

menunjukkan plain carbon kemudian kode XX setelah angka 10 menunjukkan komposisi

karbon [Gln,et,al, 2001].


Jadi, baja AISI 1045 berarti baja karbon atau plain carbon steel yang mempunyai

komposisi karbon sebesar 0,45%. Baja spesifikasi ini banyak digunakan sebagai komponen

roda gigi, poros dan bantalan. Pada aplikasinya ini baja tersebut harus mempunyai ketahanan

aus yang baik karena sesuai dengan fungsinya harus mampu menahan keausan akibat

bergesekan dengan rantai. Ketahanan aus didefinisikan sebagai ketahan terhadap abrasi atau

ketahanan terhadap pengurangan dimensi akibat suatu gesekan [Avner, 1974]. Pada

umumnya ketahanan

Baja AISI 1045 adalah jenis baja yang mudah untuk dibentuk dengan perlakuan panas

(heat treatable steel) dan sering digunakan sebagai bahan pembuatan komponen-komponen

mesin. Baja kelompok heat treatable memiliki keuntungan yaitu sifat mekanik baja yang

dapat dimodifikasi dengan menggunakan heat treatment. Proses perbaikan komponen mesin

sering dilakukan dengan cara pengelasan dengan SMAW. Kekurangan SMAW adalah

elektroda tidak bersifat kontiniu dan tidak dapat digunakan untuk pengelasan multilayer

secara cepat, akibatnya muncul slag setiap selesainya pengelasan satu layer. Akibat masukan

panas dan kecepatan pendinginan, sehingga deformasi yang terjadi dapat mengakibatkan

cacat bentuk

Chemical Composition

Element ContentCarbon, C 0.420 - 0.50 %Iron, Fe 98.51 - 98.98 %Manganese, Mn 0.60 - 0.90 %Phosphorous, P ≤ 0.040 %Sulfur, S ≤ 0.050 %

Physical Properties

Physical Properties Metric ImperialDensity 7.87 g/cc 0.284 lb/in3


Mechanical Properties

Mechanical Properties Metric ImperialHardness, Brinell 163 163Hardness, Knoop (Converted from Brinell hardness) 184 184Hardness, Rockwell B (Converted from Brinell hardness) 84 84

Hardness, Vickers (Converted from Brinell hardness) 170 170

Tensile Strength, Ultimate 565 MPa 81900 psiTensile Strength, Yield 310 MPa 45000 psiElongation at Break (in 50 mm) 16.0 % 16.0 %

Reduction of Area 40.0 % 40.0 %

Modulus of Elasticity (Typical for steel) 200 GPa 29000 ksi

Bulk Modulus (Typical for steel) 140 GPa 20300 ksi

Poissons Ratio (Typical For Steel) 0.290 0.290Shear Modulus (Typical for steel) 80 GPa 11600 ksi

Heat treatment of steel W.Nr. 1.1730

WayTemperature [°C] Procedure

Forging 1050 až 800Cool slowly in calm air or better e.g. in dry ash or other thermally-insulated material

Normalization 840 až 860 Cool in air

Soft annealing 680 až 710Warm few hours (according to the size of object). Mostly four hours are enough and cool slowly in the furnace

Annealing to lower tension 600 až 650 Warm 1 to 2 hours and cool slowly in the furnace

Hardening

in water 790 až 820 Big and simple objects

in oil 800 až 830 Thin cross-sections of thickness up to 5 mm

Tempering 180 až 300Cool in air or water, the degree of tempering is set by hardness and toughness of instrument according to the tempering chart

II.2.2. Bahan Material No. 12510


Nama Standar : AISI : AISI O1 DIN : 100MnCrW4 JIS : SKS 3

Produk Bohler : Amutit S / K 460

Tipe: Cold work tool steel

Aplikasi :

Blanking and punching (pengososongan/penghampaan dan pencoblosan/pencetakan). Ex : pelat dan punches(mesin pembuatlubang), produksi pemotong yang tinggi, untuk kertas dan materialyang tipis,roller dies(cetakan penggulung),planishing dies

Machining. Peralatan penguliran ex : mesin tap(membuat mur),

Gauging tools (alat pengukur).

Furthermore. Beading dies and rolls

ChemicalComposition C Si Mn Cr V W P S0.90-1.05 0.15-0.35 1.00-1.20 0.50-0.70 0.05-0.15 0.50-0.70 ≤0.03 ≤0.03

Available size Round steel Bar Dia60-800mm

Flat steel bar 25-400mm*200-800mm

Surface condition Black surface/ Grinded/ Machined

Hardness HB210MAX


Characteristics Material baja alat DIN bahan 1,2510 memiliki tinggi memakai kekerasan permukaan resistance. Setelah proses temper, stabilitas dimensi yang baik selama perlakuan panas; baik machinability

Material number 1.2510

Treatment : spheroidisedMagnification : 500 : 1Etching medium : 3 % alcoholic nitric acidSampling / Specification : transverseTesting result :surface decarburization in form ofcarbide decrease 0,05 mm deep

Treatment : spheroidisedMagnification : 500 : 1Etching medium : 3 % alcoholic nitric acidSampling / Specification : transverseTesting result :surface decarburization in form of carbide decrease andlocal lamellar pearlite 0,10 mm deep ; completedecarburization and grain boundary oxidation 0,01 mm deep

Amutit mempunyai sifat mampu mesin yang baik sehinga banyak dipilih sebagai

bahan untuk Tools.Setelah melalui proses pengerasan mampu mencapai 65 HRC dengan


variasi temperatur temper rendah,sedang dan tinggi. Pemilihan temperaturtempering

disesuaikan dengan kekerasan akhir yang dibutuhkan; makin tinggi temperatur

temperingakan menyebabkan semakin turun kekerasan akhir yang dihasilkan. Kekerasan

akhir yangdipertimbangkan berdasarkan pemakaian dan kondisi pembebanan. menunjukan

proses HeatTreatment AMUTIT.


Standard: DIN 17100

Composition in % :C Si Mn P S Cr Mo Ni

max. 0,17 max. 0,30 max. 1,40max. 0,045

max. 0,045

V W Ti Cu Al Nb B N

max. 0,009

Mechanical properties

Nominal thickness (mm) to 3 3-100 100- Minimum yield strength (MPa) 360-540 340-470 -

Nominal thickness (mm) To 16 16-40 40-63 63-80 80-100

Tensile strength (MPa) 235 225 215 205 195

Nominal thickness

(mm)0.5-1 1-1.5 1.5-2 2-2.5 2.5-3 3-40 40-63 63-

100 Minimum elongation 17/15 18/16 19/17 20/18 21/19 26/24 25/23 24/22



Treatment : untreatedMagnification : 200 : 1Etching medium : 3 % alcoholic nitric acidSampling / Specification : longitudinalTesting result :ca. 80 % ferrite ; 20 % pearlite

Treatment : untreatedMagnification : 1000 : 1Etching medium : 3 % alcoholic nitric acidSampling / Specification : longitudinalTesting result :ca. 80 % ferrite ; 20 % pearlite


Nama Standar : AISI : AISI 420 SS DIN : X42Cr13 JIS : SKS 538 /420 J2

Produk Bohler : M 310

Tipe: Plastic Mould Steel

Aplikasi :

Untuk plastic mould seperti polish, aminopolish , dan thermoplastict.



Material number 1.2083 - X40Cr14 / X42Cr13

Composition in % :

CSi Mn P S Cr Mo Ni

0,36 - 0,42

max. 1,00 max. 1,00max. 0,030

max. 0,030

12,50 - 14,50

VW Ti Cu Al Nb B N

Range of application and heat treatment :

Tool steel untuk hot working / cold working : plastic pressing tools, light metal pressure castingtools Hardening : 1020 - 1050 °C (oil) Soft annealing : 750 - 800 °C


Treatment : quenchedMagnification : 500 : 1Etching medium : Beraha-I - etching period 7 secondsSampling / Specification : transverseTesting result :martensitic microstructure with undissolved carbides the structureless martensite is colored brownish carbides are not colored and remain white

Treatment : quenchedMagnification : 1000 : 1Etching medium : Beraha-I - etching period 7 secondsSampling / Specification : transverseTesting result :martensitic microstructure with undissolved carbides the structureless martensite is colored brownish carbides are not colored and remain white

II.2.5. Bahan Material C 45


Nama Standar :

C45EN 10083-2Number:1.0503

Comparison of steel gradesJIS G 4051 S 45 CDIN 17200 C 45NFA 33-101 AF65-C 45UNI 7846 C 45BS 970 070 M 46UNE 36011 C 45 kSAE J 403-AISI 1042/1045

Tipe:

High Carbon Steel

Aplikasi : Quenched dan subsequentlytempered steel for screw ,

forgings, etc .

Material number 1.0503 - C45

Composition in % :

CSi Mn P S Cr Mo Ni

0,42 - 0,50

max. 0,400,50 - 0,80

max. 0,045

max. 0,045

max. 0,40 max. 0,10 max. 0,40

VW Ti Cu Al Nb B N

Range of application and heat treatment :

Heat treatable steel : components with mean strain in the machines- and vehicle engineering Hardening : 820 - 860 °C (oil or water) Soft annealing : 650 - 700 °C Normalising : 840 - 880 °C



Treatment : normalised (sample from steel bars 80 mm)Magnification : 100 : 1Etching medium : 3 % alcoholic nitric acidSampling / Specification : longitudinalTesting result :ca. 40 % ferrite ; 20 % pearlite ; 40 % sorbitelight segregation streaks and particular manganese sulfides

Treatment : normalised (sample from steel bars 80 mm)Magnification : 200 : 1Etching medium : 3 % alcoholic nitric acidSampling / Specification : longitudinalTesting result :ca. 40 % ferrite ; 20 % pearlite ; 40 % sorbitelight segregation streaks and particular manganese sulfides


BAB IIIPENUTUP

III.1. Kesimpulan

Cetakan Mould memerlukan beberapa jenis bahan untuk dapat tercapainya sebuah

fungsi pada cetakan mould tersebut. Bahan material seperti 1.0037, 1.1730, C 45 , 1.2510 ,

adalah beberapa contoh material yang digunakan dalam pembuatan cetakan mould. Bhan

material ini dipilih , karena memiliki suatu fungsi atau bahakan beberapa fungsi yang dapat

mendukung bekerjanya suatu cetak mould.

Bagi Tool Maker , mengetahui fungsi dan nama pasar suatu bahan material sangatlah

penting , karena bahan-bahan itulah yang membantu kita membuat suatu cetakan mould.

Mulai dari tegangan tariknya, kandungan unsur dari material tersebut, dan berbagai macam

karakteristik lainnya. Pengetahuan tentang karakteristik material tersebut dapat membantu

kita sebagai seorang tool maker dalam penentuan material apa yang akan kita pakai sebagai

mould base dan cavity atau core-nya, merupakan hal terpenting yang harus diketahui oleh

seorang Tool Maker.


DAFTAR PUSTAKA

http://www.google.com/#q=makalah+material+teknik

http://www.slideshare.net/ferryhero/jenis-jenis-bahan-material-26929034?next_slideshow=1

http://www.metalravne.com/selector/steels/C45.html

http://www.jkz.cz/en/node/34

http://www.s355nlsteel.com/St-37-2(1.0037)DIN-17100-St37-2st-37-2-steel-plate.html

http://www.steeldata.info/std/cct/html/4069.html

http://www.dayejc.cn/product/987269195-0/Tool_steel_material_DIN_1_2510_material.html

http://www.metallograf.de/start-eng.htm?/werkstoffkartei-eng/0037/0037.htm


http://www.metallograf.de/start-eng.htm?/werkstoffkartei-eng/0037/0037.htm

http://www.dayejc.cn/product/987269195-0/Tool_steel_material_DIN_1_2510_material.html

http://www.steeldata.info/std/cct/html/4069.html

http://www.s355nlsteel.com/St-37-2(1.0037)DIN-17100-St37-2st-37-2-steel-plate.html

http://www.jkz.cz/en/node/34

http://www.metalravne.com/selector/steels/C45.html

http://www.slideshare.net/ferryhero/jenis-jenis-bahan-material-26929034?next_slideshow=1

http://www.google.com/#q=makalah+material+teknik

makalah

Documents