pengerjaan panas logam pertemuan 7 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
PENGERJAAN PANAS LOGAM Pertemuan 7 PowerPoint Presentation
Download Presentation
PENGERJAAN PANAS LOGAM Pertemuan 7

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 40

PENGERJAAN PANAS LOGAM Pertemuan 7 - PowerPoint PPT Presentation


  • 670 Views
  • Uploaded on

PENGERJAAN PANAS LOGAM Pertemuan 7. Matakuliah : D0234 - Teknologi Proses Tahun : 2007. Learning Outcomes. Mahasiswa dapat menerangkan proses pengerjaan panas logam. Outline Materi :. Pembentukan Logam Secara Plastis Pengerolan Ekstrusi Pembuatan Pipa dan Tabung Penarikan

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'PENGERJAAN PANAS LOGAM Pertemuan 7' - elijah-erickson


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
pengerjaan panas logam pertemuan 7

PENGERJAAN PANAS LOGAMPertemuan 7

Matakuliah : D0234 - Teknologi Proses

Tahun : 2007

slide2

Learning Outcomes

.

Mahasiswa dapat menerangkan proses pengerjaan panas logam

Outline Materi :

  • Pembentukan Logam Secara Plastis
  • Pengerolan
  • Ekstrusi
  • Pembuatan Pipa dan Tabung
  • Penarikan
  • Metode Khusus
slide3

PEMBENTUKAN LOGAM SECARA PLASTIS

Pembentukan logam secara plastis adalah pembentukan dengan cara memberikan gaya-gaya luar kepada benda kerja (logam) sehingga terjadi deformasi plastis, dimana untuk memperoleh bentuk yang diinginkan volume atau massa logam dijaga tetap, hanya dipindahkan / didesak dari satu lokasi ke lokasi yang lain.

Pembentukan logam secara plastis dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu :

pengerjaan panas, dan

 pengerjaan dingin.

7-2

slide4

Perbedaan antara pengerjaan panas dan dingin :

PENGERJAAN PANAS

  • Dilakukan di atas tempe-

ratur rekristalisasi (baja

sekitar 500O – 700OC);

  • Diperlukan gaya yang

lebih rendah;

  • Perubahan sifat mekanik

kecil :

- keuletan naik,

- ketahanan terhadap

impak naik.

PENGERJAAN DINGIN

  • Dilakukan di bawah tempe-

ratur rekristalisasi;

  • Diperlukan gaya yang lebih

tinggi;

Perubahan sifat mekanik

besar :

- keuletan turun,

- kekuatan dan kekerasan

naik.

Catatan : beberapa jenis logam seperti timah hitam dan timah putih mempunyai daerah rekristalisasi rendah, sehingga pengerjaan pada suhu ruang tergolong penger-jaan panas.

slide5

Pengerjaan Panasadalah pembentukan dengan cara memanaskan bendakerja sampai di atas suhu rekristali-sasinya, kemudian diberikan gaya-gaya luar sehingga terjadi perubahan bentuk yang diinginkan.

Keuntungan pengerjaan panas :

  • Porositas dalam logam dapat dikurangi;
  • Ketidak murnian dalam bentuk inklusi terpecah-pecah

dan tersebar dalam logam;

  • Struktur butir lebih halus;
  • Sifat-sifat fisis meningkat;
  • Jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengubah bentuk

relatif kecil.

slide6

Kerugian pengerjaan panas :

Terjadi oksidasi dan pembentukan kerak pada permuka-

an benda kerja sehingga penyelesaian permukaan tidak

bagus;

Dimensi bendakerja yang dihasilkan kurang akurat;

Peralatan pengerjaan panas dan biaya pemeliharaan

mahal.

slide8

PENGEROLAN

Baja cair didiamkan dalam

cetakan ingot hingga membeku,

kemudian dikeluarkan dari

cetakan;

Ingot panas dimasukkan dalam

dapur gas (soaking pit) hingga

mencapai suhu 1200OC;

Ingot dimasukkan dalam mesin

pengerolan dan dibentuk men-

jadi bentuk setengah jadi (slab,

bloom, atau billet);

Dari bentuk setengah jadi

digiling dengan mesin rol yang

lain menjadi pelat, skelp, strip,

bentuk profil, tabung, dll.

Figure 7.1 Rolling mill

slide9

Efek operasi pengerjaan panas pengerolan :

  • Busur AB dan A’B’ merupakan

daerah kontak dengan rol;

  • Aksi jepit pada benda kerja

diatasi oleh gaya gesek pada

daerah kontak dan logam

tertarik di antara rol;

  • Logam keluar dari rol dengan

kecepatan yang lebih tinggi

daripada kecepatan masuk;

Figure 7.2

Effect of hot rolling on grain structure

  • Pada titik A dan B kecepatan logam sama dengan kecepatan

keliling rol;

  • Akibat pengaruh penggilingan struktur yang kasar menjadi

struktur memanjang;

  • Bila dikerjakan di atas suhu rekristalisasi maka struktur

yang memanjang akan berubah menjadi butir halus.

slide10

Jenis mesin rol :

Figure 7.3

Various roll arrangements used in rolling mills.

A. Mesin bertingkat dua, kontinu atau bolak-balik;

B. Mesin bertingkat empat dengan rol pendukung untuk

lembaran yang lebar;

C. Mesin bertingkat tiga bolak-balik;

D. Mesin rol kelompok dengan empat buah rol pendukung.

slide11

Mesin rol bolak-balik bertingkat dua (Fig.7.2A) :

  • Lembaran logam bergerak diantara rol, kemudian dihentikan;
  • Arah rol dibalik, kemudian operasi di atas diulang kembali;
  • Pada interval tertentu logam diputar 90O agar penampang

uniform dan butir-butir logam merata;

  • Untuk mereduksi penampang ingot menjadi bloom diperlukan

sekitar 30 pas.

Keuntungan :

  • Dapat mereduksi luas penampang dalam berbagai ukuran;
  • Dapat diatur kemampuannya sesuai dengan ukuran batangan

dan laju produksi.

slide12

Kelemahan :

  • Ukuran panjang batangan yang dapat dirol terbatas;
  • Pada setiap siklus pembalikan gaya kelembaman harus

diatasi.

Mesin rol bertingkat tiga (Fig.7.2C) :

Keuntungan :

  • Tidak diperlukan arah putar rol, sehingga tidak ada gaya

kelembaman yang harus diatasi;

  • Lebih murah dan mempunyai keluaran lebih tinggi dibanding-

kan dengan mesin rol bolak-balik dua tingkat;

slide13

Kelemahan :

  • Diperlukan adanya mekanisme elevasi;
  • Terdapat sedikit kesulitan dalam mengatur kecepatan rol.

Mesin rol dengan rol pendukung (Fig.7.2B & D) :

  • Pada mesin empat rol atau lebih, rol tambahan berfungsi

sebagai rol pendukung dan hanya dua buah yang

berhubungan langsung dengan bendakerja;

  • Diameter rol yang berhubungan langsung dengan bendakerja

relatif kecil untuk mengurangi absorbsi panas dari benda

kerja;

  • Digunakan untuk lembaran logam yang relatif tipis.
slide14

Mesin rol kontinu (lihat juga Fig.7.2A):

  • Terdiri dari kurang lebih

sepuluh rol yang disusun

dalam satu garis lurus;

  • Dalam proses ini penam-

pang sebuah bilet

berukuran 100x100 mm

direduksi secara ber-

urutan menjadi batang

bulat.

Figure7.4

Diagram illustrates number of passes and sequences in reducing the cross section of a 4-by-4 in. (100 by mm) billet to round bar stock

slide15

PENEMPAAN

Penempaan palu :

  • Pada proses ini logam dipanaskan sam-

pai suhu rekristalisasinya, kemudian

ditempa secara manual atau mengguna-

kan mesin uap dengan die datar;

  • Kelemahan :

Tidak dapat diperoleh ketelitian yang

tinggi;

Tidak dapat dilakukan untuk membuat

bendakerja yang rumit.

Figure 7.5

Open-frame steam hammer

slide16

Penempaan timpa :

Figure 7.6

Drop forging with closed dies

  • Menggunakan die tertutup, dan bendakerja terbentuk

akibat tumbukan atau tekanan, memaksa logam panas

plastis memenuhi dan mengisi bentuk die.

slide17

Penempaan timpa dengan palu piston:

  • Untuk mengangkat palu di-

gunakan udara atau uap;

  • Tinggi jatuhnya dapat di-

atur dengan program,

sehingga dapat dihasilkan

bendakerja yang uniform;

  • Penggunaan :

Untuk pembuatan gunting,

sendok-garpu, suku cadang

dan lain-lain.

Figure 7.7

Piston lift gravity drop hammer

slide18

Penempaan timpa dengan palu piston:

  • Silinder yang saling

berhadapan dalam

bidang horisontal,

menekan benda

kerja yang diletak-

kan pada bidang

tumbukan dimana

kedua bagian die

bertemu;

Figure 7.8

Horizontal-impact forging machine

  • Benda tempa mempunyai sirip di sekeliling garis pisah;
  • Penggunaan :

Untuk pembuatan landing gear pesawat terbang (berat > 28

Mg).

slide19

Keuntungan operasi penempaan :

  • struktur kristal halus,
  • porositas tertutup,
  • waktu penempaan singkat,
  • sifat fisis meningkat.

Kerugian operasi penempaan :

  • timbulnya inklusi kerak,
  • harga die mahal, jadi tidak ekonomis untuk pembuatan

produk dengan jumlah kecil.

slide20

Penempaan tekan :

Deformasi plastik logam melalui penekanan yang berlang-sung dengan lambat, berbeda dengan impak palu yang berlangsung dengan cepat.

Penempaan Upset :

  • Untuk pembuatan kepala baut :

Figure 7.9

Upset forging

  • Batang berpenampang rata dijepit dalam die dan ujung yang

dipanaskan ditekan sehingga mengalami deformasi;

  • Umumnya benda tempa tidak memerlukan pemangkasan lagi.
slide21

Untuk pembuatan benda tempa silinder :

Potongan bahan bulat dipanaskan sampai su-hu tempa, kemudian di-letakkan dalam die dan dilubangi secara pro-gresif dengan batang pelubang, sehingga di-peroleh bentuk tabung.

Figure 7.10

Sequence of operations for a cylinder forging on an upset forging machine.

slide22

Penempaan Rol :

  • Batang bulat yang te-

lah dipanaskan sam-

pai suhu tempa, dile-

takkan diantara rol

yang berada dalam

posisi terbuka;

Figure 7.11

Principle of roll forging

  • Ketika rol berputar, batang dijepit

oleh alur rol dan didorong ke salah

satu sisi;

  • Bila rol terbuka, batang didorong kembali dan digiling lagi,

atau dipindahkan ke alur berikutnya;

  • Agar tidak berbentuk sirip, sesudah setiap pas batang diputar

90O.

slide23

Penggunaan penempaan rol :

  • suku cadang,
  • baling-baling pesawat terbang,
  • linggis,
  • pisau pahat,
  • tabung tirus, dan lain-lain.
slide24

EKSTRUSI

Prinsip ekstrusi sama seperti menekan tapal gigi keluar dari tabung.

Jenis Ekstrusi :

1. Ekstrusi langsung :

Billet bulat yang telah dipanaskan dimasukkan dalam ruang die, kemu-dian diekstrusi melalui lubang die.

Figure 7.12 Diagram illustrating direct and indirect extrusion

2. Ekstrusi tak langsung :

Hampir sama dengan ekstrusi langsung, hanya disini bagian yang diekstrusi ditekan ke luar melalui bagian dalam ram.

slide25

Perbedaan ekst. langsung dengan tak langsung :

EKTRUSI LANGSUNG :

EKTRUSI TAK LANGSUNG :

  • Arah ekstrusi searah de- Arah ekstrusi berlawanan

ngan arah gaya; arah dengan arah gaya;

  • Bendakerja bergesekan Bendakerja tidak berge-

dg. dinding kontainer  sekan dg. dinding konta-

diperlukan gaya yang le- iner  diperlukan gaya

bih besar;**) yang lebih kecil; *)

  • Bentuk ram pejal  lebih Bentuk ram berlubang 

kokoh;*) kurang kokoh;**)

  • Hasil ekstrusi dapat dito- Hasil ekstrusi tidak dapat

pang dengan baik  tidak ditopang dengan baik 

mengalami deformasi mudah mengalami defor-

akibat gaya gravitasi.*) masi akibat gravitasi.**)

Keterangan : *) keunggulan & **) kelemahan

slide26

PEMBUATAN PIPA DAN TABUNG

Pengelasan tumpul

Pipa/tabung dengan kampuh

Pengelasan tumpul listrik

Pengelasan tumpuk

Pembuatan pipa dan tabung

Pelubangan tembus

Pipa/tabung tanpa kampuh

E k s t r u s i t a b u n g

slide27

Pengelasan tumpul (butt welding) :

Figure 7.13

Drawing skelp throught a welding bell.

  • Salah satu ujung skelp dibentuk tirus untuk memudahkan

pemasukannya dalam pembentuk lonceng;

  • Skelp dipanaskan sampai suhu las dan ujungnya ditarik

melalui pembentuk lonceng sehingga menjadi bulat dan

tepinya membentuk lasan tersambung menjadi satu;

  • Selanjutnya dimasukkan dalam rol penyelesaian untuk men-

dapatkan ukuran yang tepat dan untuk membersihkan

teraknya.

slide28

Pengelasan tumpul kontinu :

  • Tepi skelp dipanaskan

hingga mencapai suhu

las, kemudian dimasuk-

kan ke dalam serangka-

ian rol horisontal dan

vertikal yang memben-

tuknya menjadi pipa;

  • Pipa dipotong-potong

dalam ukuran tertentu;

Figure 7.14

Skelp being formed into a continuous butt-welded pipe

  • Dilakukan proses pembersihan

dan penyelesaian.

slide29

Pengelasan tumpul listrik :

  • Mula-mula lembaran baja di-

bentuk dingin dengan mema-

sukkan pelat melalui bebera-

pa pasangan rol secara kontinu

sehingga mengubah bentuk

pelat menjadi pipa;

  • Perangkat pengelasan ditem-

patkan pada ujung mesin rol;

  • Kedua tepi pipa dijepit dengan

elektrode rol yang mengalirkan

arus listrik penghasil panas se-

hingga kedua tepi tsb. menyatu;

Figure 7.15

Continuous-resistance butt welding of steel pipe

  • Pipa kemudian melalui rol ukur-

an dan rol penyelesaian.

slide30

Pengelasan tumpuk (lap welding) :

  • Skelp dengan tepi agak ti-

rus dipanaskan dalam dapur

pemanas kemudian ditarik

melalui die/diantara rol se-

hingga membentuk silinder

dengan tepinya saling ter-

tindih.

  • Kemudian dipanaskan kem-

bali dan ditarik melalui dua

buah rol yang beralur;

Figure 7.16

Method of producing lap-welded pipe from skelp

  • Diantara rol tersebut terdapat mandrel tetap, sehingga tepi

akan menyatu karena adanya tekanan antara rol dan

mandrel.

slide31

Pelubangan tembus (piercing) :

Figure 7.17 Principal steps in the manufacture of seamless tubing

  • Bilet baja silindris mula-mula diberi lubang senter, kemu-

dian dipanaskan sampai mencapai suhu tempa;

  • Bilet kemudian ditekan masuk diantara ke dua rol penem-

bus yang memaksa bilet berputar dan sekaligus ber-

gerak maju melalui mandrel hingga tembus;

slide32

Pelubangan tembus (piercing) :

Figure 7.17 Principal steps in the manufacture of seamless tubing

  • Pipa/tabung yang masih berdinding tebal, bergerak mela-

lui rol beralur, sedang ditengahnya terdapat mandrel ber-

bentuk sumbat hingga pipa bertambah panjang dan tipis

sesuai dengan ukuran yang dikehendaki;

  • Tabung ini yang masih berada pada suhu kerja, kemudian

melalui mesin pelurus dan pengatur ketepatan ukuran

dan penyelesaian.

slide33

Pelubangan tembus kontinu :

Figure 7.18

Principal steps in the manufacture of continuous tubing.

  • Batang bulat  140 mm dipanaskandan kemudian diberi lu-

bang tembus dengan mandrel penembus;

  • Diteruskan ke mesin mandrel untuk mengurangi diameter

dan ketebalan;

  • Tabung dipanaskan kembali dan dimasukkan ke mesin

pereduksi regang untuk mengurangi diameter dan ketebalan

dengan melakukan peregangan terhadap pipa.

slide34

Ekstrusi tabung :

Cara ini termasuk ekstrusi langsung, akan tetapi disini digu-

nakan mandrel untuk membentuk bagian dalam dari tabung.

  • Bilet ditempatkan di

dalam ruang ekstrusi;

  • Mandrel didorong me-

nembus bilet;

  • Pendorong pres dido-

rong maju mengeks-

trusi logam.

Figure 7.19

Extruding a large tube from a heated billet

slide35

PENARIKAN

Biasanya digunakan bila tidak dapat dibuat dengan mesin

Rol tanpa kampuh.

  • Bloom dipanaskan sampai suhu

tempa;

  • Bloom panas dipasang pada

mesin pres vertikal;

  • Dengan menggunakan pelubang

tembus, bloom dibentuk menja-

di benda tempa berongga de-

ngan alas tertutup;

  • benda tempa dipanaskan kem-

bali dan ditempatkan dalam

bangku tarik yang terdiri dari

beberapa die dengan diameter

yang semakin kecil;

Figure 7.20

Drawing thick-walled cylinders from heated bloom.

slide36

PENARIKAN

Biasanya digunakan bila tidak dapat dibuat dengan mesin

Rol tanpa kampuh.

  • Pelubang digerakkan secara hi-

draulis menekan benda tempa

tersebut membentuk silinder/

tabung dengan diameter tertentu;

  • Untuk silinder/tabung berdinding

tipis, pemanasan dan penarikan

perlu diulang beberapa kali;

  • Bila pipa merupakan benda akhir

ujung yang tertutup harus dipo-

tong dan dirol kembali agar uku-

rannya tepat dan penyelesaian-

nya baik;;

Figure 7.20

Drawing thick-walled cylinders from heated bloom.

slide37

PENARIKAN

Biasanya digunakan bila tidak dapat dibuat dengan mesin

Rol tanpa kampuh.

  • Pada pembuatan tabung oksigen,

ujung terbuka ditempa atau dire-

duksi dengan pemutaran panas

(hot spinning) untuk menghasil-

kan leher tabung.

Figure 7.20

Drawing thick-walled cylinders from heated bloom.

slide38

Pemutaran panas (hot spinning)

  • Tabung dipanaskan sampai suhu tempa;
  • Tabung panas diputar dengan mesin putar (sejenis mesin

bubut);

  • Pada bagian tabung yang akan direduksi ditekan dengan

penekan tumpul sehingga dihasilkan leher tabung yang

diinginkan.

slide39

CARA-CARA KHUSUS

Cara-cara khusus diperlukan bila dengan cara-cara biasa tidak dapat digunakan.

Contoh :

  • Untuk membuat bagian-bagian yang tipis pada benda

tempa dapat dilakukan dengan :

  • menggunakan die yang dipanaskan dan pada bagian

benda kerja yang mengalami penekanan diberi pelumas

untuk mengurangi oksidasi permukaan,

  • operasi pengerjaan dilakukan dengan cepat dengan

menggunakan mesin pres kecepatan tinggi.

  • Untuk logam yang sulit ditempa seperti titanium dapat

dicetak dalam pres yang dikelilingi gas mulia untuk men-

cegah terjadinya oksidasi dan pengerakan.

  • Pelet aluminium yang kecil (lebih kecil dari butir-butir

beras) dapat digiling menjadi lembaran.

slide40

SELESAI

TERIMA KASIH