pengaruh pemukulan berulang terhadap kharakteristik...

19
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-1 Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik Getaran Pada Baja Yang Mengalami Proses Penempaan Teguh Pudji Purwanto, Achmad Syahroni Jurusan Teknik Mesin FT-UGM Yogyakarta email : [email protected] Abstrak Gamelan merupakan produk teknologi yang telah berusia ratusan tahun. Teknologi pembuatan gamelan sampai sekarang masih tetap seperti yang telah diwariskan secara turun- temurun, yaitu memakai proses penempaan dengan peralatan sederhana dan mplitudel. Permasalahan yang dihadapi para pengrajin gamelan dari dulu sampai sekarang adalah terjadinya perubahan nada setelah proses pemakaian sehingga diperlukan pelarasan ulang. Jika gamelan yang dilemas kepasar sudah dalam kondisi stabil nadanya, maka pelarasan ulang ini tidak diperlukan lagi. Penelitian ini merupakan awal dari rangkaian penelitian yang bertujuan untuk menyelesaikan masalah tersebut, yaitu bertujuan untuk mencari karakteristik getaran akibat proses pemukulan pada mpli baja strip dengan variasi dimensi, perlakuan panas dan proses forging. Pada penelitian ini digunakan specimen baja strip yang ada dipasaran dan dibuat 4 jenis specimen, yaitu baja tanpa perlakuan (asli), diforging, annealing dan annealing forging. Spesimen tersebut dipukul seperti pemukulan gamelan dengan frekuensi pemukulan sebanyak 30 kali dalam 1 menit, sehingga satu siklus pemukulan memerlukan waktu sebanyak 2 detik. Tujuan dari perlakuan itu adalah untuk mengetahui karakteristik frekuensi alami akibat dari pemukulan yang berulang- ulang dengan waktu yang tertentu. Frekuensi alami sebelum dilakukan pemukulan diukur, kemuadian setelah dilakukan pemukulan dengan lama pemukulan yang berbeda. Hasil pengukuran menunjukan bahwa baja yang tidak dilakukan perlakuan (asli), pemukulan mengakibatkan penurunan frekuensi alami. Pada baja strip yang mendapatkan proses forging, karakteristik perubahan frekuensi mengalami kenaikan dan kekerasan pada baja tersebut juga meningkat di dua tempat, yaitu pada daerah yang kontak langsung dengan pemukul dan pada daerah diluar pemukulan. Pada baja strip yang tidak mendapatkan perlakuan (asli), kecuali terjadi penurunan frekuensi juga terjadi penurunan kekerasan, terutama pada daerah diluar pemukulan. Pada baja yang mendapatkan proses annealing, tidak ada perubahan frekuensi akibat proses pemukulan terhadap waktu dan kekerasan pada baja tersebut tidak banyak mengalami perubahan. Perubahan frekuensi pada baja- annealing forging lebih cepat daripada baja- asli forging dan setelah proses tuning, tidak terjadi perubahan frekuensi akibat proses pemukulan ini disebabkan baja yang telah di- tuning sudah mulai jenuh. Kata kunci : Gamelan, Perubahan Frekuensi Alami, Annealing- forging, kekerasan. 1. Latar Belakang Gamelan merupakan produk teknologi yang telah berusia ratusan tahun. Teknologi pembuatan gamelan sampai sekarang masih tetap seperti yang telah diwariskan secara turun- temurun, yaitu dengan peralatan sederhana dan tradisional. Permasalahan yang dihadapi para pengrajin gamelan dari dulu sampai sekarang adalah perubahan nada setelah proses pemakaian sehingga dalam produksinya tidak efisien. Perubahan nada yang paling cepat berubah pada gamelan adalah alat musik saron, dimana cara memainkan alat musik saron adalah dengan cara dipukul dengan pemukul yang terbuat dari kayu. Oleh karena itu, pada penelitian ini penulis ingin mencari karekteristik perubahan frekuensi pada bahan yang mengalami proses pemukulan. Pada penelitian ini menggunakan bahan dari baja strip proses rolling, dimana pada pengujiannya sama seperti memainkan alat musik saron yaitu dengan pukulan secara berulang- ulang. ISBN 978-979-18839-0-0

Upload: others

Post on 12-Jul-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-1

Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik Getaran Pada Baja Yang Mengalami Proses Penempaan

Teguh Pudji Purwanto, Achmad Syahroni

Jurusan Teknik Mesin FT-UGM Yogyakarta

email : [email protected]

Abstrak Gamelan merupakan produk teknologi yang telah berusia ratusan tahun. Teknologi pembuatan gamelan sampai sekarang masih tetap seperti yang telah diwariskan secara turun- temurun, yaitu memakai proses penempaan dengan peralatan sederhana dan �mplitude�l. Permasalahan yang dihadapi para pengrajin gamelan dari dulu sampai sekarang adalah terjadinya perubahan nada setelah proses pemakaian sehingga diperlukan pelarasan ulang. Jika gamelan yang dilemas kepasar sudah dalam kondisi stabil nadanya, maka pelarasan ulang ini tidak diperlukan lagi. Penelitian ini merupakan awal dari rangkaian penelitian yang bertujuan untuk menyelesaikan masalah tersebut, yaitu bertujuan untuk mencari karakteristik getaran akibat proses pemukulan pada �mpli baja strip dengan variasi dimensi, perlakuan panas dan proses forging. Pada penelitian ini digunakan specimen baja strip yang ada dipasaran dan dibuat 4 jenis specimen, yaitu baja tanpa perlakuan (asli), diforging, annealing dan annealing forging. Spesimen tersebut dipukul seperti pemukulan gamelan dengan frekuensi pemukulan sebanyak 30 kali dalam 1 menit, sehingga satu siklus pemukulan memerlukan waktu sebanyak 2 detik. Tujuan dari perlakuan itu adalah untuk mengetahui karakteristik frekuensi alami akibat dari pemukulan yang berulang- ulang dengan waktu yang tertentu. Frekuensi alami sebelum dilakukan pemukulan diukur, kemuadian setelah dilakukan pemukulan dengan lama pemukulan yang berbeda. Hasil pengukuran menunjukan bahwa baja yang tidak dilakukan perlakuan (asli), pemukulan mengakibatkan penurunan frekuensi alami. Pada baja strip yang mendapatkan proses forging, karakteristik perubahan frekuensi mengalami kenaikan dan kekerasan pada baja tersebut juga meningkat di dua tempat, yaitu pada daerah yang kontak langsung dengan pemukul dan pada daerah diluar pemukulan. Pada baja strip yang tidak mendapatkan perlakuan (asli), kecuali terjadi penurunan frekuensi juga terjadi penurunan kekerasan, terutama pada daerah diluar pemukulan. Pada baja yang mendapatkan proses annealing, tidak ada perubahan frekuensi akibat proses pemukulan terhadap waktu dan kekerasan pada baja tersebut tidak banyak mengalami perubahan. Perubahan frekuensi pada baja- annealing forging lebih cepat daripada baja- asli forging dan setelah proses tuning, tidak terjadi perubahan frekuensi akibat proses pemukulan ini disebabkan baja yang telah di- tuning sudah mulai jenuh.

Kata kunci : Gamelan, Perubahan Frekuensi Alami, Annealing- forging, kekerasan.

1. Latar Belakang Gamelan merupakan produk teknologi yang telah berusia ratusan tahun. Teknologi pembuatan

gamelan sampai sekarang masih tetap seperti yang telah diwariskan secara turun- temurun, yaitu dengan peralatan sederhana dan tradisional. Permasalahan yang dihadapi para pengrajin gamelan dari dulu sampai sekarang adalah perubahan nada setelah proses pemakaian sehingga dalam produksinya tidak efisien. Perubahan nada yang paling cepat berubah pada gamelan adalah alat musik saron, dimana cara memainkan alat musik saron adalah dengan cara dipukul dengan pemukul yang terbuat dari kayu.

Oleh karena itu, pada penelitian ini penulis ingin mencari karekteristik perubahan frekuensi pada bahan yang mengalami proses pemukulan. Pada penelitian ini menggunakan bahan dari baja strip proses rolling, dimana pada pengujiannya sama seperti memainkan alat musik saron yaitu dengan pukulan secara berulang- ulang.

ISBN 978-979-18839-0-0

Page 2: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-2

2. Teori Dasar Proses forging adalah suatu proses mengubah bentuk sampai kedaerah plastik dengan

menggunakan gaya kejut. Proses ini merupakan salah satu proses pengerjaan logam yang paling tua, mulai digunakan pada tahun 5000 SM. Proses forging digunakan untuk menghasilkan berbagai ukuran dan bentuk komponen dari berbagai jenis logam. Pada proses forging bisa dilakukan dengan pengerjaan panas maupun pengerjaan dingin. Proses forging pada pengerjaan panas dilakukan pada suhu diatas suhu perubahan fasa dari bahan tersebut dan proses forging pada pengerjaan dingin dilakukan dibawah suhu tersebut.

Pada penelitian ini, proses forging dilakukan dengan proses pengerjaan dingin, yaitu dikerjakan dibawah suhu tidak terbentuknya fasa lain. Proses forging pada pengerjaan dingin akan menyebabkan tegangan sisa (residual stress) dan strain hardening.

Di dalam proses forging, material diubah pada daerah plastik dengan dua atau lebih cetakan untuk memberi ukuran dan bentuk yang diinginkan. Walaupun masalah forging yang tampak adalah tekanan yang sederhana, tapi ada perbedaan penting antara kelainan bentuk dan tekanan di kasus ini. Didalam kasus forging, gesekan cetakan/ hammer di permukaan benda kerja membuat kelainan bentuk seperti distribusi tekanan yang tidak merata. Perubahan yang tidak homogen menyebabkan terjadinya tegangan sisa yang merusak.(M.P. Mungi, S.D. Rasane, P.M. Dixit. Residual stresses in cold axisymmetric forging. Journal of Meterials Processing Technology 142 (2003)

Pada metode Formula 62 Stress Relief Engineering Company mengungkapkan tentang sebuah metode pembebasan tegangan sisa dengan resonansi getaran pada proses pengelasan dan proses produksi. Metode ini menggunakan prinsip getaran dengan memberikan frekuensi yang rendah pada benda kerja dan �mplitude yang besar dengan waktu tertentu berdasarkan pada berat benda kerja. Semakin berat benda kerja maka waktu yang dibutukan semakin besar dan semakin kecil berat benda kerja maka waktu yang dibutuhkan semakin kecil. Hasil dari metode ini ditunjukkan dengan perubahan kekakuan bahan dan frekuensi naturalnya dimana dengan pembuktian pengujian x- ray didapat tegangan terdistribusi merata pada setiap element benda kerja.

Persamaan getaran transfersal untuk konstruksi beam adalah :

02

2

4

4

=∂

+∂

t

y

EI

A

x

y ρ

Bentuk mode pertama, setengah- gelombang :

( )tBtBl

xCy 12112 cossinsin ωωπ +

= ;

πω

A

EI

l

2

1 rad/s

Gambar 1. Pola Getar Pertama

Page 3: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-3

Diagram Alir Penelitian Benda Uji

Bahan benda uji yang digunakan untuk penelitian ini adalah baja strip, proses rolling dengan variasi dimensi dan beberapa perlakuan. Adapun perlakuan tersebut adalah forging, annealing dan annealing forging. Tujuan dari perlakuan itu adalah untuk mengetahui karekteristik frekuensi alami akibat dari pemukulan yang berulang- ulang dengan waktu yang tertentu pada bahan yang mengalami proses pengerjaan tersebut. Pada penelitian ini tidak melakukan pengukuran, hanya membandingkan perubahan dari frekuensi suara yang ditimbulkan oleh plat baja tersebut akibat proses pemukulan, sehingga tidak mengetahui dengan pasti penyebab dari perubahan frekuensi suara dan hanya merujuk pada studi pustaka yang ada. Ini diakibatkan dari keterbatasan alat yang tersedia serta kurangnya biaya. Pembuatan spesimen uji Proses pembuatan benda uji dilaksanakan dalam beberapa tahap, Proses pemotongan benda kerja

Pada pengujian ini menggunakan tiga baja strip proses rolling dengan ketebalan serta lebar masing- masing dari plat adalah 4,3 mm, 5 mm dan 5,3 mm dimana pemotongan benda kerja menggunakan gergaji besi dengan panjang benda uji ± 23 cm dan lebarnya ± 52 cm. Untuk penempatan benda kerja pada saat proses pemukulan, maka diberi lubang 2 buah untuk masing- masing benda uji, dengan diameter lubang 5 mm. Jarak lubang ke ujung benda kerja ± 50 mm.

BAJA

FORGING ANNEALING - FORGING

UJI KEKERASAN

DIPUKUL

ANALISIS DAN

KESIMPULAN

ANNEALING

PROSES TUNING

UJI KEKERASAN

F.NAIK

Y N

UJI KEKERASAN

Page 4: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-4

Proses Forging Pada pengujian ini, yang menggunakan proses forging ada 2 benda kerja, yaitu

baja tanpa perlakuan (asli)- forging dan annealing- forging. Pada proses forging, Baja dipanaskan antara 550°C – 650°C (secara pembentukan logam bisa dikatakan sebagai pengerjaan dingin) pada tungku tradisional dengan bahan bakar kayu atau arang dengan alas penempaan terbuat dari besi dan ada juga yang terbuat dari batu kali. Setelah baja berwarna merah menyala kemudian dikeluarkan dari tungku dan dilakukan proses pemukulan benda kerja sampai ketebalan berkurang. Perubahan dimensi setelah proses forging yaitu ketebalan benda uji berkurang ± 1,5 mm dan pertambahan panjang ± 3 mm. Tujuan proses forging pada penelitian ini adalah, untuk mendapatkan tegangan sisa pada benda kerja.

Proses Perlakuan Panas

Perlakuan panas untuk spesimen dilakukan di Laboratorium Bahan Teknik Mesin UGM. Perlakuan panas yang dilaksanakan adalah proses annealing. Tujuan annealing pada penelitian ini adalah untuk mencari karekteristik baja- annealing pada saat proses pemukulan serta membandingkan karekteristik pada baja yang diberi proses forging dan baja tanpa perlakuan. Pada proses annealing baja disusun secara sejajar didalam dapur (furnace) kemudian dilakukan dengan cara baja dipanaskan hingga mencapai suhu 550oC, kemudian ditahan selama 120 menit, lalu didinginkan perlahan-lahan di dalam dapur (furnace), setelah itu spesimen dikeluarkan dari dapur dan pendinginan dilakukan dengan udara sampai mencapai suhu kamar. Tujuan baja di-annealing pada suhu tersebut adalah, untuk menghilangkan tegangan sisa tanpa merubah fasa dari baja tersebut. Daerah Pengujian kekerasan vickers

Gambar 2. Posisi pengukuran titik kekerasan

Page 5: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-5

Mesin Pemukul Sebagai Penggetar Pada Baja

Gambar 3. Mesin pemukul sederhana sebagai penggetar pada baja.

Pengujian Pengukuran Frekuensi Alami Set-up pengujian untuk mencari frekuesi alami bisa dilihat dari Gambar.4. dimana posisi dari

benda kerja dianggap bergetar bebas. Pada saat pemukulan harus sepelan mungkin dan mendekati microphone. Tujuan-nya untuk hasil suara yang didapat benar- benar dari benda kerja tersebut dan sinyal suara dapat ditangkap dengan jelas.

Page 6: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-6

Gambar.4. Pengujian perubahan frekuensi alami pada baja

Proses Tuning Proses tuning pada penelitian ini adalah pengembalian nada atau frekuensi alami setelah proses pemukulan. Proses tuning hanya dilakukan pada baja yang mengalami kenaikan frekuensi alami akibat dari proses pemukulan terhadap waktu. Untuk frekuensi alami tetap atau turun, proses tuning tidak dapat dilaksanakan. Cara pengerjaan-nya adalah mengurangi benda kerja secara perlahan dibagian permukaan baja yang kontak langsung dengan pemukul dengan menggunakan kikir dan gerinda. Pengurangan dilakukan sampai frekuensi alami pada baja kembali seperti semula. 3. Analisa Data Analisa Data Pengujian Pertama

Pada pengujian pertama ini menggunakan tiga baja yang tidak mendapatkan perlakuan (asli) dan baja dengan proses forging. Pada Tabel 1, bisa dilihat spesifikasi bahan dan perlakuan serta perubahan frekuensi alami pada baja untuk pengujian pertama.

Tabel 1. Spesifikasi baja pada pengujian pertama

Baja Dimensi (P x l x t) Berat Perlakuan Frekuensi

Awal Frekuensi

Akhir

(mm) (gram) (Hz) (Hz)

A 231 x 52 x 5,3 470 Tanpa perlakuan 486 485

B 232 x 52 x 5,3 480 Tanpa perlakuan 483 482

C 230 x 52 x 5,3 465 Tanpa perlakuan 488 487

D 262 x 57 x 4 430 Proses- forging 330 331

E 250 x 57,3 x 4,2 435 Proses- forging 343 344

F 251 x 57,4 x 4,23 445 Proses- forging 335 337

Ket : P = Panjang, l = Lebar, t = Tinggi

Page 7: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-7

481

482

483

484

485

486

487

488

489

0 50000 100000 150000 200000 250000

Jumlah Pukulan

Fre

kuensi (H

z)

Baja-Asli A Baja-Asli B Baja-Asli C

Gambar 5. Pengaruh Jumlah Pukulan Terhadap Frekuensi pada Baja Asli

328

330

332

334

336

338

340

342

344

346

0 50000 100000 150000 200000 250000

Jumlah Pukulan

Frekuensi (H

z)

Baja-Forging D Baja-Forging E Baja-Forging F

Gambar 6. Pengaruh Jumlah Pukulan Terhadap Frekuensi pada Baja Forging

Pengujian Baja Forging D, E dan F Setelah di- Tuning

328

330

332

334

336

338

340

342

344

0 50000 100000 150000 200000 250000

Jumlah Pukulan

Fre

kuensi (H

z)

Baja-Forging D Baja-Forging E Baja-Forging F

Gambar 7. Pengaruh Jumlah Pukulan Terhadap Frekuensi pada Baja Forging setelah dilaras ulang

Analisa Data Pengujian Kedua

Sama pada pengujian pertama, pengujian yang kedua ini menggunakan tiga baja yang tidak mendapatkan perlakuan (asli) dan baja dengan proses forging tetapi berbeda pada dimensi. Untuk pengujian ini menggunakan baja strip yang lebih tipis daripada pengujian pertama. Datanya dapat dilihat sebagai berikut :

Page 8: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-8

Tabel 2. Spesifikasi baja pada pengujian kedua

Baja Dimensi (P x l x t) Berat Perlakuan Frekuensi

Awal Frekuensi

Akhir

(mm) (gram) (Hz) (Hz)

A 253 x 54 x 3 380 Proses- forging 326 327

B 256 x 55 x 3 390 Proses- forging 316 317

C 256 x 54 x 3,3 400 Proses- forging 311 312

D 233 x 49,3 x 4,3 412 Tanpa perlakuan 431 430

E 233 x 49,3 x 4,3 410 Tanpa perlakuan 432 431

F 334 x 49,3 x 4,3 415 Tanpa perlakuan 429 428

Ket : P = Panjang, l = Lebar, t = Tinggi

310

312

314

316

318

320

322

324

326

328

0 50000 100000 150000 200000 250000

Jumlah Pukulan

Fre

kuensi (H

z)

Baja- forging A Baja- forging B Baja- forging C

Gambar 8. Pengaruh Jumlah Pukulan Terhadap Frekuensi pada Baja Forging

Pengujian Baja Forging A, B dan C Setelah di- Tuning

310

312

314

316

318

320

322

324

326

328

0 50000 100000 150000 200000 250000

Jumlah Pukulan

Fre

ku

en

si

(Hz)

Baja- forging A Baja- forging B Baja- forging C

Gambar 9. Pengaruh Jumlah Pukulan Terhadap Frekuensi pada Baja Forging Setelah dilaras ulang

Pengujian Baja D, E dan F Tanpa Perlakuan (asli)

Page 9: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-9

427.5

428

428.5

429

429.5

430

430.5

431

431.5

432

432.5

0 50000 100000 150000 200000 250000

Jumlah Pukulan

Fre

kuensi (H

z)

Baja-asli D Baja- asli E Baja- asli F

Gambar 10. Pengaruh Jumlah Pukulan Terhadap Frekuensi pada Baja Asli

Analisa Data Pengujian ketiga Pada pengujian ketiga ini, menggunakan tiga benda yang tidak mendapatkan perlakuan (asli), tiga benda uji dengan proses annealing, tiga benda uji yang dengan proses asli- forging dan tiga benda uji dengan proses annealing-forging. Sebelum proses pemukulan dilakukan, maka diuji kekerasan pada dua tempat, yaitu daerah pemukulan dan daerah diluar pemukulan. Setelah proses pemukulan dilakukan dan terjadi perubahan frekuensi terhadap waktu maka dilakukan lagi uji kekerasan. Seperti pada pengujian pertama dan kedua, apabila ada kenaikan frekuensi maka dilakukan proses tuning pada baja tersebut.

Tabel 3. Spesifikasi baja- annealing dan asli pada pengujian ketiga

Baja Dimensi (P x l x t) Berat Perlakuan Frekuensi

Awal Frekuensi

Akhir

(mm) (gram) (Hz) (Hz)

A 233 x 51,6 x 5 440 Baja- Annealing 459 459

B 232 x 51,6 x 5 430 Baja- Annealing 466 466

C 234 x 51,6 x 5 442 Baja- Annealing 458 458

D 232 x 51,6 x 5 435 Tanpa perlakuan 467 465

E 234 x 51,6 x 5 450 Tanpa perlakuan 456 454

F 233x 51,6 x 5 448 Tanpa perlakuan 458 457

Ket : P = Panjang, l = Lebar, t = Tinggi

Page 10: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-10

Pengujian Baja- annealing A, B dan C

457

458

459

460

461

462

463

464

465

466

467

0 50000 100000 150000 200000 250000

Jumlah Pukulan

Fre

kuen

si

(Hz)

Baja- Annealing A Baja- Annealing B Baja- Annealing C

Gambar 11. Pengaruh Jumlah Pukulan Terhadap Frekuensi pada Baja diAnnealing

Pengujian Kekerasan Baja- annealing A, B dan C

159.02 160.59161.23 162.10160.83 164.47

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

A B C

Spesimen Baja- Annealing

VHN (Kg/m

m2)

Daerah diluar pemukulan Daerah pemukulan

Gambar 12. Kekerasan Baja di Annealing

162.41 160.52 161.25165.42 167.45 168.68

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

A B C

Spesimen Baja- Annealing

VHN (Kg/m

m2)

Daerah diluar pemukulan Daerah pemukulan

Gambar 13. Kekerasan Baja di Annealing

Page 11: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-11

Pengujian Baja D, E dan F Tanpa Perlakuan (asli)

454

456

458

460

462

464

466

468

0 50000 100000 150000 200000 250000

Jumlah Pukulan

Fre

kuensi (H

z)

Baja- Asli D Baja- Asli E Baja- asli F

Gambar 14. Pengaruh Jumlah Pukulan Terhadap Frekuensi pada Baja diAnnealing Pengujian Kekerasan Baja- Asli D, E dan F

179.78 178.82 179.72179.72 180.66 178.86

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

D E F

Spesimen Baja- Asli

VHN (Kg/m

m2)

Daerah diluar pemukulan Daerah pemukulan

Gambar.15. Grafik nilai kekerasan pada baja- asli D, E dan F sebelum proses pemukulan.

167.35 166.94 167.76170.45 171.84 170.03

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

D E F

Spesimen Baja- Asli

VH

N (K

g/m

m2)

Daerah diluar pemukulan Daerah pemukulan

Gambar.16. Grafik nilai kekerasan pada baja- asli D, E dan F sesudah proses pemukulan

Page 12: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-12

Pengujian Baja-Asli Forging dan Baja- Annealing Forging Data untuk baja- asli forging dan baja- annealing forging dapat dilihat sebagai berikut:

Tabel.4. Spesifikasi baja- annealing forging& asli forging pada pengujian ketiga

Baja Dimensi (P x l x t) Berat Perlakuan Frekuensi

Awal Frekuensi

Akhir

(mm) (gram) (Hz) (Hz)

A 242 x 55,7 x 3,7 440 Baja- asli forging 378 379

B 245 x 56,4 x 3,9 450 Baja- asli forging 360 361

C 244 x 57 x 4 453 Baja- asli forging 359 360

D 242 x 59,5 x 3,6 440 Baja- annealing forging 353 354

E 242 x 57,4 x 3,5 435 Baja- annealing forging 358 359

F 245 x 58 x 3,6 450 Baja- annealing forging 346 347

Ket : P = Panjang, l = Lebar, t = Tinggi Pengujian Baja Forging A, B dan C Tanpa Perlakuan (asli)

Karakteristik pengaruh proses pemukulan pada baja- asli forging A, B dan C untuk pengujian ketiga dapat dilihat pada Gambar 4.15. Dimana terdapat kenaikan frekuensi terhadap waktu akibat dari proses pemukulan pada baja- asli forging.

355

360

365

370

375

380

385

0 50000 100000 150000 200000 250000

Jumlah Pukulan

Fre

kuensi (H

z)

Baja- asli forging A Baja- asli forging B Baja- asli forging C

Gambar 17. Grafik perubahan frekuensi pada baja- asli forging akibat proses pemukulan terhadap waktu

Pengujian Kekerasan Baja- Asli Forging A, B dan C Untuk pengujian kekerasan pada pengujian ketiga, pada baja- forging A, B dan C sebelum dan sesudah proses pemukulan adalah sebagai berikut :

Page 13: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-13

192.99 202.20200.70210.32203.55202.50

020406080

100120140160180200220240

A B C

Spesimen Baja- Asli Forging

VHN (Kg/m

m2)

Daerah diluar pemukulan Daerah pemukulan

Gambar.18. Grafik nilai kekerasan pada baja- asli forging A, Bdan C sebelum proses pemukulan

221.21 221.19 221.07233.44 230.83224.44

020406080

100120140160180200220240

A B C

Spesimen Baja- Asli Forging

VHN (Kg/m

m2)

Daerah diluar pemukulan Daerah pemukulan

Gambar.19. Grafik nilai kekerasan pada baja- asli forging A, Bdan C sesudah proses pemukulan

Page 14: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-14

Pengujian Baja- Asli Forging A, B dan C Setelah di- Tuning

355

360

365

370

375

380

0 50000 100000 150000 200000 250000

Jumlah Pukulan

Fre

ku

en

si

(Hz)

Baja- asli forging A Baja- asli forging B Baja- asli forging C

Gambar 20. Grafik perubahan frekuensi pada baja- asli forging akibat proses pemukulan terhadap waktu setelah di

tuning. Pengujian Kekerasan Baja- Asli Forging A, B dan C setelah di- Tuning

Untuk pengujian kekerasan pada pengujian ketiga, pada baja- asli forging A, B dan C setelah proses tuning, sebelum dan sesudah proses pemukulan adalah sebagai berikut :

219.47 221.72 217.85217.00 218.67 218.21

020406080

100120140160180200220240

A B C

Spesimen Baja- Asli Forging setelah di- tuning

VH

N (

Kg

/mm

2)

Daerah diluar pemukulan Daerah pemukulan

Gambar.21. Grafik nilai kekerasan pada baja- asli forging A, Bdan C setelah proses tuning, sebelum proses

pemukulan.

Page 15: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-15

219.99 219.63220.27

216.86222.19218.08

020406080

100120140160180200220240

A B C

Spesimen Baja- Asli Forging setelah di-tuning

VHN (KG/m

m2)

Daerah diluar pemukulan Daerah pemukulan

Gambar.22. Grafik nilai kekerasan pada baja- asli forging A, Bdan C setelah proses tuning, sesudah

proses pemukulan. Pengujian Baja- Annealing Forging D, E dan F

344

346

348

350

352

354

356

358

360

0 50000 100000 150000 200000 250000

Jumlah Pukulan

Fre

kuensi (H

z)

Baja- annealing forging D Baja- annealing forging E Baja- annealing forging F

Gambar 23. Grafik Perubahan frekuensi pada baja- annealing forging akibat proses pemukulan

terhadap waktu.

Page 16: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-16

Pengujian Kekerasan Baja- Annealing Forging D, E dan F

205.64 206.77199.53 200.56212.19

195.81

020406080

100120140160180200220240

D E F

Spesimen Baja- Annealing Forging

VH

N (K

g/m

m2)

Daerah diluar pemukulan Daerah pemukulan

Gambar 24. Grafik nilai kekerasan pada baja- annealing forging D, E dan F, sebelum proses

pemukulan

221.78228.30220.63

219.35 222.57230.56

020406080

100120140160180200220240

D E F

Spesimen Baja- Annealing Forging

VH

N (K

g/m

m2)

Daerah diluar pemukulan Daerah pemukulan

Gambar 25. Grafik nilai kekerasan pada baja- annealing forging D, E dan F, sesudah proses

pemukulan.

Page 17: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-17

Pengujian Baja Annealing Forging D, E dan F Setelah di Tuning

344

346

348

350

352

354

356

358

360

0 50000 100000 150000 200000 250000

Jumlah Pukulan

Fre

ku

en

si

(Hz)

Baja- annealing forging D Baja- annealing forging E Baja- annealing forging F

Gambar 26. Grafik perubahan frekuensi pada baja- annealing forging akibat proses pemukulan terhadap waktu setelah di tuning

Pengujian Kekerasan Baja Annealing Forging D, E dan F Setelah di Tuning

Untuk pengujian kekerasan sebelum dan sesudah proses pemukulan pada baja–annealing forging D, E dan F adalah sebagai berikut:

228.54 222.97 226.06214.57 217.42 221.08

020406080

100120140160180200220240

D E F

Spesimen Baja- Annealing Forging setelah di- tuning

VH

N (K

g/m

m2)

Daerah diluar pemukulan Daerah pemukulan

Gambar.27. Grafik Nilai kekerasan pada baja- annealing forging D, E dan F setelah proses tuning,

sebelum proses pemukulan.

Page 18: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-18

229.43219.76 228.81

219.13 218.94 225.91

020406080

100120140160180200220240

D E F

Spesimen Baja- Annealing Forging setelah di- tuning

VH

N (K

g/m

m2)

Daerah diluar pemukulan Daerah pemukulan

Gambar 28. Nilai kekerasan pada baja- annealing forging D, E dan F setelah proses tuning, sesudah

proses pemukulan. 4. Kesimpulan Dari hasil penelitian dan analisa data – data yang diperoleh, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Dimensi pada baja sangat berpengaruh pada perubahan frekuensi akibat proses pemukulan,

semakin kecil dimensi maka perubahan frekuensi akan semakin cepat. 2. Pada baja strip yang mendapatkan proses forging, karekteristik perubahan frekuensi akibat proses

pemukulan terhadap waktu akan mengalami kenaikan dan kekerasan pada baja tersebut akan meningkat di dua tempat, yaitu pada daerah yang kontak langsung dengan pemukul dan pada daerah diluar pemukulan.

3. Pada baja strip yang tidak mendapatkan perlakuan (asli), karekteristik perubahan frekuensi akibat proses pemukulan terhadap waktu akan mengalami penurunan dan kekerasan pada baja strip tersebut akan mengalami penurunun juga, terutama pada daerah diluar pemukulan.

4. Pada baja yang mendapatkan proses annealing, tidak ada perubahan frekuensi akibat proses pemukulan terhadap waktu dan kekerasan pada baja tersebut tidak banyak mengalami perubahan. Kenaikan kekerasan hanya terjadi pada daerah yang kontak langsung dengan pemukul.

5. Perubahan frekuensi akibat proses pemukulan terhadap waktu pada baja- annealing forging lebih cepat daripada baja- asli forging dan setelah proses tuning, tidak terjadi perubahan frekuensi akibat proses pemukulan ini disebabkan baja yang telah di-tuning sudah mulai jenuh.

Daftar Pustaka

ASM Handbook Volume 14, 1993, “Forming and Forging”, Edition Metals Handbook. Beards, C.F., 1996 “ Structural Vibration: Analysis and Damping” University of London. Damien Courance, Florens dan Luciani “Effect of Stiffnes on Tapping Performance” IEEE,

2006. Mungi, M.P., S.D. Rasane, P.M. Dixit “Residual stresses in cold axisymmetric forging” Journal

of Meterials Processing Technology 142 (2003) Medraj,M “ Strenghening Mechanisms in Metals” Concordia University Perin, R., *,T.Charnley and Marshall “ Annealling and Mounting of Bells On the Debossing”

Journal of Sound and Vibration. 1999 Sebayang, Darwin, 1992, “Getaran Mekanis”, Erlangga, Jl. Kramat IV No.11, Jakarta Stress Relief Engineering of Formula 62, Residual Stress Release. Stress Relief Enginneering

Company, SRE, California. Surdia, T., dan Chijiwa, K.,1995, ”Pengetahuan Bahan Teknik”, Pradnya Paramita, Jakarta. Thomson. W. T, 1986, “Teori Getaran Dengan Penerapan “Edisi Kedua, Erlangga, Caracas,

Jakarta. Timoshenko, S, Young,D.H, dan JR Weaver,W, 1974, “Vibration Problem inengineering” four-

edition, Jonh Wiley & Sons, Inc, United Stated of America.

Page 19: Pengaruh Pemukulan Berulang Terhadap Kharakteristik ...prosiding.bkstm.org/prosiding/2008/II1-010.pdf · Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII Novembe r 2008 II10,1-2 2. Teori

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII November 2008 II10,1-19

Udomphol tapany, Forging, Suraneree University of Technology,2007. Ye,X.Y., Z.Y.Zhaou and Y. Yang, J.H. Zhang, J. Yao “Determination of the Mechanical

Properties of Microstucture” sensor dan actuators A. 54 (1996)