< Previous 195 Teknologi Dasar Otomotif Blasting system Blasting systemmerupakan salah satu metoda pembersihan yang cocok untuk berbagai jenis Casting (benda cor) terutama benda- benda dengan bentuk yang rumit dan berongga yang tidak mungkin terjangkau oleh peralatan mekanik seperti bentuk-bentuk peralatan pada contoh yang digambarkan pada Gambar 6.75 dan Gambar 6.76 diatas. Sistem pemberishan ini dibedakan menurt media yang digunakannya, yakni Abrasive Blasting antara lain : 1) Sand Blasting 2) Grit blasting Skema pengerjaan dari system blasting ini tidak ada perbedaan, yakni seperti digambarkan pada illustrasi gambar berikut. c. Rangkuman 8 Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses pembentukan bahan baku/bahan benda kerja yang relatif mahal dimana pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan mentah. Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat. Pengembangan peralatan dan mesin-mesin perkakas moderen sebagaimana yang kita gunakan pada saat ini merupakan bagian dari produk penuangan, dengan salah satu metoda penuangan menggunakan dengan cetakan pasir (sand casting) antara lain meliputi Sand casting (penuangan dengan cetakan pasir), Die casting (penuangan dengan cetakan matres), Centrifugal casting (penuangan dengan cetakan putar), Continuous casting dan Shell moulding Investment casting. Gambar 8.47 Semprotan pasir-pasir 196 Teknologi Dasar Otomotif Bagian-bagian dari cetakan pasir ini antara lain Pola, mal atau model (pattern), Inti (core), Cope, Drag, dan Gate Riser . Pembuatan cetakan ditentukan menurut jenis dan cara pembuatannya, antara lain : Cetakan pasir dibuat dengan tangan dan Cetakan pasir dibuat dengan mesin atau secara mekanis. Dalam Proses peleburan (pencairan) logam tuangan (cor) harus mempertimbangkan Berat Jenis, titik Cair dan koefisien kekentalan. Peleburan dengan dapur Kupola (Cupola Furnace) merupakan cara peleburan yang paling banyak digunakan dibanding dengan pemakaian dapur listrik dan dapur-dapur lainnya karena memiliki beberapa keunggulan, antara lain :konstruksi dapur kupola sangat sederhana dan mudah dalam pengoperasian, biaya operasional relatif rendah, kapasitas relatif besar, komposisi kimia mudah dikendalikan dan dapat digunakan dalam peleburan secara terus-menerus. Sebagai bahan bakar yang diperlukan untuk peleburan baja ini digunakan Kokas (batu bara). Ukuran dapur peleburan Kupola ditentukan berdasarkan tinggi efektif yang dihitung dari pertengahan Tuyere hingga bagian bawah dari pintu pengisisan. Pemakaian energi listrik ini memiliki berbagai keunggulan, antara lain Memberikan jaminan homogenitas kemurnian bahan tuangan, Temperatur pemanasan dapat dikendalikan pada konstanta yang diinginkan dan dapat memperbaiki mutu logam dari bahan baku dengan mutu rendah. Proses penuangan (pengecoran) ialah pengisian rongga cetakan dengan bahan tuangan yang telah dileburkan (dicairkan), sesuai dengan cara penuangan dalam system pengecoran yang digunakan. Penuangan (pengecoran) dengan cara centrifugal ini ialah pengecoran dengan menggunakan putaran yang tinggi dari dies sehingga logam cair yang cukup berat akan terlempar keluar dari posisi penuangan keposisi bentuk dies sebagai bentuk benda kerja yang kita kehendaki. Proses penuangan berlanjut (Continouos Casting) bertujuan untuk menghasilkan benda tuangan yang panjang yang dapat dipotong ssuai dengan kebutuhan benda kerja. Faktor-faktor penting yang harus diperhatikan dalam proses pembuatan produk penuangan pengecoran) adalah Tambahan penyusutan, Tambahan penyelesaian mesin dan tambahan Deformasi atau distorsi Chill ialah sebuah metoda penting untuk dilakukan yang bertujuan antara lain : Mengendalikan struktur logam tuangan, mempercepat laju pendinginan, 197 Teknologi Dasar Otomotif mengurangi penyusutan dan memperbaiki kualitas hasil pengecoran. Chill ini dibedakan menjadi : Chill dalam, Chill luar d. Tugas 8 Membuat makalah tentang pengecoran e. Tes Formatif 8 1. Jelaskan apakah yang dimaksud dengan pembentukan benda kerja dengan pengecoran (penuangan) ! 2. Sebutkan beberapa cara pembentukan benda kerja dengan cara penuangan (pengecoran ! 3. Sebutkan bagian-bagian dari cetakan pasir ! 4.Sebutkan macam-macam pasir yang digunakan sebagai bahan cetakan pasir untuk pengecoran logam ! 5. Jelaskan cara membersihkan benda kerja yang dihasilkan melalui pengecoran! f. Kunci Jawaban formatif 8 1. Pengecoran adalah membuat komponen dengan cara menuangkan bahan yang dicairkan ke dalam cetakan, kemudian dibiarkan membeku di dalam cetakan. 2. Beberapa cara pengecoran adalah Sand casting (penuangan dengan cetakan pasir),. Die casting (penuangan dengan cetakan matres), Centrifugal casting (penuangan dengan cetakan putar), Continuous casting, Shell moulding, Investment casting. 3. Bagian bagian cetakan pasir adalah pola(mal), inti(core), Cope, Drag, Gate dan Riser 4. Macam-macam pasir yang digunakan sebagai bahan cetakan adalah pasir tanah liat, pasir minyak, pasir dammar(resinoid), pasir kaca air dan pasir semen. 5. Cara membersihkan benda kerja yang dihasilkan melalui pengecoran adalah dengan metoda pembersihan secara manual atau menggunakan alat bantu mekanik dan power tool seperti sikat, gerinda, ampelas yang digerakkan dengan tenaga listrik atau pneumatic, selain itu untuk membersihkan bagian-bagian yang rumit dan berongga dengan metode blasting. 198 Teknologi Dasar Otomotif 9. Kegiatan Belajar 9 : Pembentukan Logam a. Tujuan Kegiatan Belajar 9 Setelah mempelajari topik ini diharapkan siswa mampu : 1). Mengetahui prinsip dasar pembentukan logam 2). Menjelaskan Pembentukan secara manual 3). Menjelaskan Pembentukan roll 4). Menjelaskan Pembentukan roll panas 5). Menjelaskan pembentukan dengan tempa 6). Menjelaskan Pembentukan dengan press b. Uraian Materi 9 1. Sejarah Perkembangan Teknologi Pembentukan Sejarah pembentukan logam dimulai sejak zaman pra sejarah yang diperkirakan dalam rentang waktu antara tahun 4000 sampai 3000 S.M. Perkembangan pembentukan logam ini diawali pada pembuatan pembuatan asesoris atau hiasan-hiasan kerajaan, perisai untuk keperluan perang, peralatan rumah tangga dan sebagainya. Bahanbahan logam ini umumnya terbuat dari bahan perunggu dan kuningan. Proses pengerjaan yang dilakukan untuk pembuatan peralatan ini dilakukan secara anual dengan proses pengerjaan panas maupun dingin. Proses pembentukan logam untuk berbagai macam peralatan ini dikerjakan oleh para ahli logam yang mempunyai keterampilan khusus. Para ahli logam ini mempunyai keahlian pekerjaan tangan (handy craft) yang diperoleh secara turun temurun. Proses pembentukan untuk bentuk-bentuk profil ini dilakukan seluruhnya dengan menggunakan keahlian tangan. Peralatan bantu yang digunakan meliputi berbagai macam bentuk palu, landasan-landasan pembentuk serta model-model cetakan sederhana. Bentuk profil pelat yang dihasilkan dari proses pembentukan ini memiliki nilai seni yang tinggi, khususnya pada bentuk ukiran yang ditampilkan dari produk tersebut. Profil yang ditampilkan mempunyai arti dan nilai seni dengan menampilkan bentuk-bentuk dari, bunga-bunga, simbol-simbol, peradapan manusia serta profil-profil binatang. Beberapa hasil peninggalan sejarah ditemukan peralatan rumah tangga seperti bentuk-bentuk cangkir/cawan, berbagai macam piring. Produk piring dan cangkir ini memiliki desain dan ukiran khusus yang mempunyai arti dan nilai seni. Hasil 199 Teknologi Dasar Otomotif survai bidang arkeologi memberikan gambaran bahwa produk rumah tangga yang digunakan untuk keperluan kerajaan berbeda dengan produk-produk yang dikeluarkan untuk rakyat biasa. Biasanya produk-produk ini mempunyai ciri-ciri khusus, mulai dari desain dan ukiran atau hiasan pada produk tersebut. Pola-pola atau bentuk profil yang dikerjakan untuk perhiasan atau asesoris untuk kerajaan ini memiliki tingkat artistik yang tinggi, hal ini terlihat dari beberapa peninggalan sejarah yang ditemukan di beberapa musium sejarah di Perancis dan kota-kota sejarah lainnya. Pada gambar disamping memperlihatkan proses pembentukan yang dilakukan dengan sistem penempaan secara tradisional. Perkembangan teknologi pembentukan logam ini ditandai dengan ditemukannya proses pembentukan dengan menggunakan alat-alat pembentuk dengan menggunakan penekan sistem hidrolik, juga menggunakan landasan, punch, swage, dies sebagai alat bantu untuk membentuk profil-profil yang diinginkan. Jika pada awalnya proses pembentukan dilakukan secara manual di atas landasan-landasan pembentuk dengan menggunakan palu, maka sekarang ini proses pembentukan dilakukan dengan berbagai macam metode. Metode yang digunakan pada proses pembentukan logam diantaranya adalah proses bending atau penekukan, squeezing, rolling, spinning, deed drawing, streching, crumping, blanking, press dan sebagainya. Setiap proses memiliki kemampuan pembentukan tersendiri, misalnya untuk proses bending, proses ini mampu menekuk pelat secara lurus dan rapi yang digunakan untuk peralatan perkantoran seperti file cabinet, locker, lemari data dan sebagainya. Proses pengerolan pelat juga sangat banyak digunakan untuk Gambar 9.1 tempa secara tradisional 200 Teknologi Dasar Otomotif pembuatan-pembuatan pipa, tangki-tangki, bejana bertekanan seperti ketel atau boiler dan lain-lain. Produk pengerolan ini juga dapat dilakukan secara manual maupun dengan motor control. Penggerak dengan motor kontrol ini memudahkan dalam proses pengerolan, khususnya pengerolan pelatpelatte bal dengan tingkat ketelitian yang tinggi. Perkembangan yang sangat pesat juga terjadi pada proses pembentukan dengan tekanan atau press. Proses press ini dilakukan dengan menggunakan tenaga hidraulik dengan menggunakan swage atau cetakan dengan penekan karet (rubber) pembentuk. Proses ini dapat dilakukan dalam keadaan dingin, khususnya untuk pengerjaan pembentukan pelat-pelat tipis. Hasil dari produk press ini dapat membentuk profil-profil yang sulit, dengan bentuk yang dihasilkan tanpa cacat. Proses tekanan (press) hidrolik ini banyak digunakan untuk pembentukan bodi-bodi mobil dengan istilah sekarang full press body. Pelat-pelat lembaran yang mengalami pekerjaan pembentukan ini seperti tekan menghasilkan pelat menjadi lebih kaku (rigid). Produk pelat yang dihasilkan juga mengalami perkembangan yang pesat, hal ini semenjak ditemukannya proses pengerolan pelat yang menghasilkan produk pelat yang mempunyai sifat mampu bentuk, mampu mesin dan mampu las. Produk pelat yang dihasilkan dari proses pengerolan secara bertingkat ini mempuyai bentuk struktur mikro yang memanjang dan pipih, sehingga pelat hasil pengerolan ini memunyai sifat elastis atau lentur yang baik untuk dilakukan proses pembentukan. Pelat lembaran yang berkualitas mempunyai karakteristik sifat mampu bentuk yang baik. Sifat ini terlihat jika pelat mengalami proses pembentukan sisi pelat yang mengalami peregangan tidak menimbulkan keretakan. Retak ini dapat menyebabkan terjadinya kerusakan atau robek pada komponen pelat yang terbentuk. Karakteristik sifat mampu las juga dapat diperlihatkan apabila pelat tersebut mengalami proses pengelasan maka tidak terjadi retak atau crack pada daerah transisi. Daerah transisi ini merupakan daerah yang rentan terhadap kerusakan sebab daerah ini merupakan daerah yang mengalami perobahan panas dan dingin. Istilah teknologi pengelasannya adalah Heat Affect Zone (HAZ), dimana pada daerah ini struktur mikro yang terbentuk mengalami perubahan yang tak menentu. Akibat perubahan struktur mikro ini, maka terjadi perubahan sifat 201 Teknologi Dasar Otomotif mekanik dari bahan pelat tersebut. Perubahan sifat mekanik ini khususnya pada sifat kekerasan dan tegangan luluhnya. Produk bahan pelat yang dihasilkan tidak hanya diproduk untuk keperluan pembentukannya saja tetapi produk-produk pelat yang digunakan untuk keperluan khusus juga dapat dihasilkan. Produk pelat untuk keperluan khusus ini biasanya untuk keperluan militer juga ada yang digunakan untuk keperluaan perbankan. Produk pelat untuk keperluan militer ini dapat dilihat dari pembuatan tank baja yang digunakan untuk keperluan perang. Tank Baja yang dihasilkan ini mempunyai karakteristik anti peluru, sehingga bahan pelat yang digunakan harus tahan terhadap berbagai macam tembakan senjata. Rompi anti peluru yang digunakan oleh aparat keamanan juga dilapisi dengan bahan pelat anti peluru. Bahan pelat anti peluru yang digunakan untuk melapisi bagian dada atau depan ini mempunyai tebal yang sangat tipis jika dibandingkan dengan pelat yang digunakan untuk Tank Baja. Walaupun keduanya digunakan untuk anti peluru. Brankas yang digunakan untuk penyimpanan uang dan benda-benda berharga di perbankan juga di produk dengan karakteristik khusus. Bahkan brankas ini dirancang dengan membuat lapisan yang terdiri dari berbagai macam jenis bahan yang digunakan untuk brankas tersebut. Brankas ini tidak hanya tahan terhadap peluru tetapi dibakarpun dengan temperatur tinggi tidak berpengaruh terhadap isi brankas tersebut. Prinsip dasar teknik pembentukan Prinsip dasar pembentukan logam : melakukan perubahan bentuk pada benda kerja dengan cara memberikan gaya luar sehingga terjadi deformasi plastis, contoh : pengerolan, tempa, ekstrusi, penarikan kawan, penarikan dalam, dll. 202 Teknologi Dasar Otomotif Dewasa ini perkembangan teknologi pembentukan pelat mengalami perkembangan yang sangat pesat, hal ini terlihat dari dalam kehidupan sehari-hari khususnya yang berdampingan dengan kita adalah alat transportasi. Alat transfortasi seperti kereta api, mobil, kapal laut, pesawat terbang, bodi kendaraan ini merupakan hasil produk dari 5pembentukan pelat. Teknologi pembentukan pelat tidak hanya dilakukan dengan menggunakan peralatan sederhana tetapi sejak ditemukannya teknologi produksi yang menggunakan program komputer seperti CNC (Computer Numerical Control) sangat membantu dalam proses produk pelat dengan tekanan sistem hidrolik. Proses pembengkokan pelat ini menggunakan tenaga hidrolik yang berfungsi menekan dies pembengkok. Pelat diletakkan di atas landasan sesuai dengan posisi bagian pelat yang akan dibengkokan. Prinsip kerja alat ini dapat dikontrol dengan pemograman sesuai dengan bentuk-bentuk bending yang diinginkan. Proses produksi dengan sistem hidrolik dan pemograman komputer ini terlihat dari hasil produk yang dikerjakan memiliki ketelitian tinggi serta tingkat sifat mampu tukar (interchange ability) yang tinggi. Produksi dengan sistem komputer ini sangat menguntungkan untuk jumlah produksi yang besar. Jika dibandingan produksi secara manual maka tingkat ketelitian dan mampu tukarnya dari pekerjaan manual ini rendah. Kondisi ini sangat tidak menguntungkan pada jumlah produksi yang besar, sebab ini akan menambah waktu dan biaya pekerjaan. Hasil produksi pembentukan pelat secara manual ini akan menjadi lebih mahal. Harga mahal ini menjadi rendahnya daya saing harga apalagi jika dibandingkan dengan penggunaan bahan plastik. Bahan plastik sudah mulai banyak menggeser penggunaan bahan yang menggunaan bahan dasar pelat atau bahan logam. Tetapi untuk beberapa komponen tertentu ini masih didominasi bahan yang menggunakan bahan dasar pelat logam. Bahan dasar logam ini mempuyai keuntungan yang lebih baik jika dibandingkan dengan bahan plastik khususnya untuk penggunaan pada kondisi-kondisi tertentu. Sifat bahan logam yang tidak bisa digantikan oleh bahan plastik ini diantaranya bahan logam ini memiliki sifat mekanik yang lebih baik seperti kekerasan, impact Gambar 9.2 mesin bending hydraulic 203 Teknologi Dasar Otomotif (tumbukan), tegangan tarik, dan modulus elastisitas. Jika dibandingkan dari sifat-sifat fisis bahan logam memiliki titik lebur yang lebih tinggi, sehingga bahan ini menjadi lebih tahan panas dibandingkan dengan plastik. Kemampuan untuk menghasilkan berbagai bentuk dari lembaran pelat datar dengan laju produksi yang tinggi merupakan salah satu perkembangan teknologi pembentukan pelat. Laju produksi yang tinggi ini ditengarai dengan penemuan sistem pembentukan logam secara mekanis dan hidraulik. Proses pembentukan dengan sistem ini dipicu oleh tuntutan dunia industri pada penggunaan bahan-bahan pelat untuk berbagai komponen permesinan. Namun demikian metode kuno pada proses pembentukan pelat dengan tangan tidak dapat ditinggalkan begitu saja, sebab pada proses pembentukan masih ada beberapa bagian pembentukan yang belum sempurna. Akhirnya proses lanjutan atau finishing komponen masih dilakukan dengan tangan secara manual. Pada prinsipnya suatu bentuk yang dihasilkan dari bahan lembaran pelat datar dengan cara penarikan atau perentangan dan penyusutan dimensi elemen volume pada tiga arah utama yang tegak lurus terhadap satu dengan yang lainnya. Bentuk-bentuk yang diperoleh dari hasil pembentukan pelat ini merupakan penggabungan antara proses perentangan dengan penyusutan. Proses perentangan dan penyusutan ini memberikan perobahan terhadap ketebalan pelat lembaran yang dibentuk. Pada proses pembentukan ini terjadi proses pengerasan regang artinya kekerasan bahan akan meningkat setelah adanya proses peregangan, apabila proses ini diabaikan maka kemungkinan cacat dari hasil pembentukan besar terjadi. Cacat-cacat pada proses pembentukan ini diantaranya adalah terjadinya pengeriputan antara proses perengangan dan penyusutan komponen yang tidak seimbang. Akibat proses peregangan yang besar dapat terjadi robek pada bagian-bagian komponen yang mengalami penarikan yang berlebihan . Tujuan proses pembentukan logam : 1. mengubah bentuk benda kerja menjadi bentuk yang diinginkan. 2. memperbaiki sifat logam dengan jalan memperbaiki struktur mikronya, misalnya dengan menghomogenkan dan menghaluskan butir, memecah dan mendistribusikan inklusi, menutup rongga cacat cor-an, serta memperkuat 204 Teknologi Dasar Otomotif logam dengan mekanisme pengerasan regangan. Next >