pengujian lengkung

15
Proses Lengkung (Bend Process) Pelengkuan (bending) merupakan proses pembebanan terhadap suatu bahan pada suatu titik ditengah-tengah dari bahan yang ditahan diatas dua tumpuan. Dengan pembebanan ini bahan akan mengalami deformasi dengan dua buah gaya yang berlawanan bekerja pada saat yang bersamaan. Gambar dibawah ini memperlihatkan prilaku bahan uji selama pembebanan lengkung. Operasi benda kerja sheet metal: (a) bending Gambar (a) dan (b) Efek perpanjangan inklusi (stringers) pada retakan, sebagai fungsi arah bending dengan cepat ke arah rolling sebenarnya pada sheet. (c) Retakan di permukaan luar aluminum strip bent membentuk sudut 90 o . (a) (b) (c)

Upload: franciscosilva

Post on 28-Dec-2015

360 views

Category:

Documents


9 download

DESCRIPTION

df

TRANSCRIPT

Page 1: Pengujian Lengkung

Proses Lengkung (Bend Process)

Pelengkuan (bending) merupakan proses pembebanan terhadap suatu bahan pada suatu titik

ditengah-tengah dari bahan yang ditahan diatas dua tumpuan. Dengan pembebanan ini bahan

akan mengalami deformasi dengan dua buah gaya yang berlawanan bekerja pada saat yang

bersamaan. Gambar dibawah ini memperlihatkan prilaku bahan uji selama pembebanan

lengkung.

Operasi benda kerja sheet metal: (a) bending

Gambar (a) dan (b) Efek perpanjangan inklusi (stringers) pada retakan, sebagai fungsi arah bending dengan cepat ke arah rolling sebenarnya pada sheet. (c) Retakan di permukaan luar aluminum strip bent

membentuk sudut 90o.

(a) (b) (c)

Page 2: Pengujian Lengkung

Jenis Bendingan :

1. Bendingan Lurus

Bendingan Lurus adalah Bendingan yang hasil bendingnya berbentuk garis atau lurus.

2. Bendingan Radius

Bendingan Radius adalah Bendingan yang hasil bendingnya berbentuk Radius.

Hal-hal yang perlu diperhatikan sebelum proses bending :

1. Material yang dibending harus mampu bending

2. Tebal Material yang dibending masih dalam kapasitas alat bending.

3. Pemilihan V dies yang digunakan harus tepat

4. Profil bendingan bisa diproses dengan peralatan yang ada atau tidak.

Bending adalah proses deformasi secara plastik dari logam terhadap sumbu linier dengan

hanya sedikit atau hampir tidak mengalami perubahan luas permukaan dengan bantuan

tekanan piston pembentuk dan cetakan (die). Sepotong besi dapat menjadi bengkok akibat

tekanan mesin sederhana dengan menggunakan pres yang disebut bending. Biasanya

pekerjaan bending menggunakan sepotong besi panjang, lembaran logam ataupun piring.

Bending biasanya memakai die berbentuk V, U, W atau yang lainnya. Bending menyebabkan

logam pada sisi luar sumbu netral mengalami tarikan, sedangkan pada sisi lainnya mengalami

tekanan.

Adapun proses bending dapat dibagi menjadi 8 bagian :

1. ANGLE BENDING

2. PRESS BRAKE BENDING

3. DRAW BENDING

4.ROLL BENDING

5.ROLL FORMING

6.SEAMING

7.STRAIGHTENING

8.FLANGING

Page 3: Pengujian Lengkung

1.     ANGLE BENDING

Angle bending adalah pembentukan plat atau besi dengan menekuk bagian tertentu plat untuk

mendapatkan hasil tekukan yang diinginkan. Selain menekuk,  dengan pekerjaan ini dapat

memotong plat yang disisipkan dan juga dapat membuat lengkungan dengan sudut sampai ±

150o pada lembaran logam.

Contoh hasil pekerjaan.

a. Potongan plat (benda kerja las karbit)

b. Plat bentuk L,V, dan U

c. dll

Bar folder

2. PRESS BRAKE BENDING

Press brake bending adalah suatu pekerjaan bending yang menggunakan penekan dan sebuah

cetakan (die). Proses ini membentuk plat yang diletakkan diatas die lalu ditekan oleh penekan

dari atas sehingga mendapatkan hasil tekukan yang serupa dengan bentuk die. Umumnya die

berbentuk U, W, dan ada juga yang mempunyai bentuk tertentu.

Press Brake

Page 4: Pengujian Lengkung

3. DRAW BENDING

Draw bending yaitu pekerjaan mencetak plat dengan menggunakan roll penekan dan cetakan.

Roll yang berputar menekan plat dan terdorong kearah cetakan. Pembentukan dengan draw

bending ini sangat cepat dan menghasilkan hasil banyak, tetapi kelemahannya adalah pada

benda yang terjadi springback yang terlalu besar sehingga hasil menjadi kurang maksimal.

Drawing Bending

Benda kerja dijepit lalu dibentuk dengan bending dan seluruh dirakit berputar untuk menarik benda kerja melintasi alat stasioner

4. ROLL BENDING

Roll bending yaitu bending yang biasanya digunakan untuk membentuk silinder, atau bentuk-

bentuk lengkung lingkaran dari pelat logam yang disisipkan pada suatu roll yang berputar.

Roll tersebut mendorong dan membentuk plat yang berputar secara terus menerus hingga

terbentuklah silinder.

Roll Bending

Bending pada pelat, lembaran dan bentuk rolled bisa ditekuk ke kelengkungan yang diinginkan

Page 5: Pengujian Lengkung

5. ROLL FORMING.

Dalam roll pembentukan, bahan memiliki panjang dan masing-masing bagian dibengkokkan

secara individual oleh roll. Untuk menekuk bahan yang panjang, menggunakan sepasang roll

yang berjalan.

Dalam proses ini juga dikenal sebagai forming dengan membentuk kontur kontur melalui

pekerjaan dingin (cold working) dalam membentuk logam.  Logam dibengkokkan secara

bertahap dengan melewatkan melalui serangkaian roll. Bahan roll umumnya terbuat dari besi

baja karbon atau abu-abu dan dilapisi krom untuk ketahanan aus.

Proses ini digunakan untuk membuat bentuk-bentuk kompleks dengan bahan dasar lembaran

logam. Tebal bahan sebelum maupun sesudah proses pembentukan tidak mengalami

perubahan.

Produk yang dihasilkan dari pengerjaan ini adalah saluran pipa, besi pipa, dll

Roll Forming

melibatkan bending yang progresif dari pelat logam saat melewati serangkaian rol pembentuk

Setiap bahan yang dapat ditekuk dan diroll-dibentuk

6. SEAMING

Seaming adalah operasi bending yang digunakan untuk menyambung ujung lembaran logam

sehingga membentuk benda kerja, sambungan dibentuk dengan rol-rol kecil yang disusun

secara berurutan.

Contoh hasil pengerjaan seaming seperti kaleng, drum, ember, dsb.

Page 6: Pengujian Lengkung

Seaming

Pengoperasian bending dapat digunakan untuk menyambung ujung lembaran logam untuk wadah seperti kaleng, ember dan drum

7. STRAIGHTENING

STRAIGHTENING merupakan proses yang berlawanan dengan bending , digunakan untuk

meluruskan lembaran logam . Pada umumnya straightening dilaksanakan sebelum benda

kerja dibending.

Proses ini menggunakan rol-rol yang dipasang sejajar dengan ketinggian sumbu rol yang

berbeda.

8. FLANGING

Proses Flanging sama dengan seaming hanya saja ditunjukkan untuk melipat dan membentuk

suatu permukaan yang lebih besar.

Contoh hasil pekerjaan flanging yaitu cover cpu pada komputer, seng berpengait, dll.

Page 7: Pengujian Lengkung

Flanging

proses rolling pada lembaran logam di dasarnya cara yang sama seperti seaming

KEGAGALAN PROSES PEMBENDINGAN

Dalam proses pekerjaan bending, ada beberapa kemungkinan gagal pembentukan benda yang

terjadi, diantaranya yaitu:

1. Springback

2. Sobek

3. Patah benda

1. SPRINGBACK

Springback terjadi karena semua benda - benda memiliki modulus tertentu dari elastisitas,

perubahan logam diikuti dengan pemulihan lenting  pada  pulihan beban. Dalam

pembentukan, pemulihan ini dikenal sebagai springback., sudut lengkung akhir setelah diberi

kekuatan tekanan/pembentukan lebih kecil dan radius lengkung akhir lebih besar dari yang

sebelumnya.

Sudut lengkung yang dihasilkan menjadi lebih besar setelah pembentukan dilakukan.

Kegagalan springback negatif dapat berupa kembalinya bentuk benda menuju ke bentuk

semula.

Bila logam dideformasi dengan pemberian sejumlah beban, sebagian dari deformasi adalah

elastis.

Misalnya bila logam ditarik sampai titik X1 pada gambar di atas dan beban dilepaskan, maka

logam akan kembali ke bentuk semula karena semua deformasi adalah elastis.

Bila logam ditarik dengan beban X3, yang berhubungan dengan titik b pada kurva tegangan-

regangan, regangan total terdiri dari dua bagian, satu bagian elastis dan yang lain plastis. Jika

beban deformasi dihilangkan relaksasi tegangan akan mengikuti garis bX2, dan regangan

akhir akan hanya X2.

Page 8: Pengujian Lengkung

pengurangan regangan , X3 - X2, dikenal sebagai springback.

springback sangat penting karena:

• Pada proses cold working, bila mengingin-kan ukuran tertentu, deformasi harus

dilebihkan sejumlah yang sama dengan springback.

• Setiap material memilki modulis elastisitas yang berlainan maka pemberian kelebihan

untuk tiap material juga berbeda.

• Spring back adalah fenomena yang bisa diperkirakan dan pada hal yang lebih sulit

dicegah dengan prosedur desain yang lebih layak.

• Springback - the elastic recovery of the material after unloading of the tools

Gambar Springback pada bending. Bagian cenderung untuk memulihkan elastisitas setelah bending, dan

radius bend menjadi lebih besar. Dibawah kondisi tertentu, memungkinkan sudut bend menjadi lebih

kecil dibandingkan dengan sudut aslinya (negative springback).

Page 9: Pengujian Lengkung

Gambar metoda menghilangkan atau mengurangi springback pada operasi bending.Sumber: V. Cupka, T.Nakagawa, and H.Tyamoto.

a. Overbend the Part

b. Use a smaller radius die

c. Elevate temperature

d. Stretch bending

e. Repeat bending

f. Forge bend

g. Use a thicker sheet to start with

2. SOBEK

Kegagalan ini disebabkan karena keelastisan benda yang kurang atau pada saat pembentukan

terjadi tumbukan yang terlalu besar sehingga benda yang dibentuk menerima tekanan lebih

yang menyebabkan sobek. Umumnya sobek terjadi pada pengerjaan yang menggunakan

benda plat atau piringan.

3. PATAH

Salah satu kegagalan dalam proses pembendingan yaitu patah. Penyebab patah antara lain

terlalu kerasnya benda yang dibentuk. Benda yang didorong atau ditekan dalam cetakan tidak

memiliki elastisitas yang cukup, sehingga tekanan yang dilakukan bukan membentuk tapi

mematahkan. Sebab lain yaitu berulang kalinya penekukan yang dilakukan pada benda di

Page 10: Pengujian Lengkung

titik tekukan yang sama. Tekukan berulang kali yang diberikan tidak dapat diterima oleh

logam yang dibentuk, sehingga terjadilah patahan, bahkan untuk logam yang termasuk

elastis, gagal patah bisa terjadi.

Uji bending biasanya dilakukan untuk menentukan flexural strength komponen. Pengujian

ini dilakukan dengan menumpu batang dengan tumpuan sederhana dan kemudian

membebani batang tersebut secara transversal pada bagian tengahnya. Bila materialnya

ulet, kegagalan yang terjadi berupa luluh sedangkan bila materialnya getas kegagalannya

adalah berupa patahan. Gambar dibawah menunjukkan contoh hasil akhir uji bending.

Gambar Spesimen uji tekuk setelah gagal, (a) baja ulet, (b) baja karbon getas

Spesimen yang digunakan untuk pengujian bending adalah:

• Besi Cor: (ASTM A 438)

Diameter = 20 s.d. 50 mm

Panjang = 375 s.d. 675 mm

• Coran Beton: (ASTM C 293)

Penampang bujur sangkar dengan sisi= 150 mm

• Kayu: (ASTM D 43)

Penampang bujur sangkar dengan sisi= 50 mm

Panjang = 750 mm

Minimum Radius Bend untuk berbagai Material pada temperatur kamar

Page 11: Pengujian Lengkung

R/T Rasio vs % Reduksi Penampang

Gambar hubungan antara R/T rasio dan penarikan reduksi penampang untuk sheet metal. Catatan: sheet metal dengan penarikan reduksi penampang 590% dapat bengkok dengan sendirinya, dalam proses seperti melipat selembar kertas, tanpa retakan. Sumber: After J. Datsko and C.T. Yang.

Page 12: Pengujian Lengkung

Operasi Bending

Gambar operasi die-bending, memperlihatkan dimensi die-opening, W, digunakan untuk meghitung gaya bending

Gambar Contoh berbagai macam operasi bending

Page 13: Pengujian Lengkung

• Sumber:

ASM Metals Handbook, Vol 8 Mechanical Testing and Evaluation. http//: wikipedia. Bending Test.co.id http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/BendTest/

Testing/Bending .htm