< Previous 205 Teknologi Dasar Otomotif Proses pembentukan logam, dapat diklasifikasikan dengan berbagai cara, yaitu : 1. berdasarkan daerah temperature pengerjaan 2. berdasarkan jenis gaya pembentukan 3. berdasarkan bentuk benda kerja 4. berdasarkan tahapan produk Klasifikasi berdasarkan temperature pengerjaan : 1. Proses pengerjaan panas : proses pembentukan yang dilakukan pada daerah temperature rekristalisasi logam yang diproses. Akibat konkretnya ialah logam bersifat lunak pada temperature tinggi. Keuntungannya : bahwa deformasi yang diberikan kepada benda kerja dapat relative besar, hal ini dikarenakan sifat lunak dan sifat ulet pada benda kerja, sehingga gaya pembentukan yang dibutuhkan relative kecil, serta benda kerja mampu menerima perubahan bentuk yang besar tanpa retak. 2. Proses pengerjaan dingin : proses pembentukan yang dilakukan pada daerah temperature dibawah temperature rekristalisasi, pada umumnya pengerjaan dingin dilakukan pada suhu temperature kamar, atau tanpa pemanasan. Pada kondisi ini, logam yang dideformasi terjadi peristiwa pengerasan regangan. Logam akan bersifat makin keras dan makin kuat, tetapi makin getas bila mengalami deformasi, bila dipaksakan adanya suatu perubahan bentuk yang besar, maka benda kerja akan retak akibat sifat getasnya. Keunggulan : kondisi permukaan benda kerja yang lebih baik dari pada yang diproses dengan pengerjaan panas, hal ini dikarenakan tidak adanya proses pemanasan yang dapat menimbulkan kerak pada permukaan. Contoh, proses penarikan kawat, dan pembentukan pelat. Klasifikasi berdasarkan gaya pembentukan : 1. pembentukan dengan tekanan, contoh tempa, pengerolan, ekstrusi, pukul putar. 2. pembentukan dengan tekanan dan tarikan, contoh : penarikan kawat, pipa, penarikan dalam, dan penipisan dinding tabung. 3. pembentukan dengan tarikan, contoh : tarik regang, ekspansi. 206 Teknologi Dasar Otomotif 4. pembentukan dengan tekukan, contoh : proses tekuk, proses rol tekuk. 5. pembentukan dengan geseran. Klasifikasi berdasarkan bentuk benda kerja : 1. pembentukan benda kerja masif atau pejal, ciri : terjadinya perubahan tebal pada benda kerja secara maksimal, atau mencolok selama diproses. 2. pembentukan benda kerja pelat, ciri : tebal dianggap tetap, karena perubahan tebal sangat kecil, tetapi perubahan bentuk tertentu saat dideformasi. Klasifikasi berdasarkan tahapan produk : 1. proses pembentukan primer, proses ini menghasilkan produk setengah jadi. Contoh : pelat dan profil dari bahan baku berupa ingot, slab dan billet. 2. proses pembentukan sekunder, proses lebih lanjut yang dihasilkan oleh proses primer, atau proses final. Contoh, penarikan kawat, penarikan dalam, dan pembuatan pipa dan plat. Berdasar penjelasan sebelumnya bahwa berdasarkan temperatur pengerjaannya, proses pembentukan dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok besar, yaitu: pengerjaan panas (hot working) dan pengerjaan dingin (cold working). Pada bahan ajar ini dijelaskan mengenai sebagian pengerjaan dingin yaitu pembentukan manual, tekuk/lipat, dan pengerolan, serta sebagian pengerjaan panas yaitu tempa 1. Proses Pengerjaan dingin Proses pengerjaan dingin (cold working) yang merupakan pembentukan plastis logam di bawah suhu rekristalisasi pada umumnya dilakukan disuhu kamar. Suhu rekristalisasi yang dimaksud adalah suhu pada saat bahan logam akan mengalami perobahan struktur mikro. Perobahan struktur mikro ini akan mengakibatkan perobahan karakteristik bahan logam tersebut. Cold working sangat baik untuk produksi massal, mengingat diperlukannnya mesin-mesin yang kuat dan perkakas yang mahal. Produk-produk yang dibuat biasanya harganya sangat rendah. Selain itu material yang menjadi sampah relatif lebih kecil daripada proses pemesinan. Pada kondisi ini logam yang dideformasi mengalami peristiwa pengerasan 207 Teknologi Dasar Otomotif regangan (strain-hardening). Logam akan bersifat makin keras dan makin kuat tetapi makin getas bila mengalami deformasi. Hal ini menyebabkan relatif kecilnya deformasi yang dapat diberikan pada proses pengerjaan dingin. Bila dipaksakan suatu perubahan bentuk yang besar, maka benda kerja akan retak akibat sifat getasnya. Proses pengerjaan dingin tetap menempati kedudukan yang khusus, dalam rangkaian proses pengerjaan. Langkah deformasi yang awal biasanya adalah pada temperatur tinggi. Misalnya proses pengerolan panas. Balok ingot, billet ataupun slab di rol panas menjadi bentuk yang lebih tipis, misalnya pelat. Pada tahapan tersebut deformasi yang dapat diberikan relatif besar. Namun proses pengerolan panas ini tidak dapat dilanjutkan pada pelat yang relatif tipis. Memang mungkin saja suatu gulungan pelat dipanaskan terlebih dahulu pada tungku sampai temperaturnya melewati temperatur rekristalisasi. Akan tetapi bila pelat tersebut di rol, maka temperaturnya akan cepat turun sampai di bawah temperatur rekristalisasi. Hal ini disebabkan oleh besarnya panas yang berpindah dari pelat ke sekitarnya. Pelat yang tipis akan lebih cepat mengalami penurunan temperatur dari pada pelat yang tebal. Proses deformasi yang dilakukan pada benda kerja yang luas permukaan spesifikasinya besar (luas spesifik adalah luas permukaan dibagi dengan volume) hanyalah proses pengerjaan dingin. Beberapa contohnya adalah proses pembuatan pelat tipis (sheet) dengan pengerolan dingin, proses pembuatan kawat dengan proses penarikan kawat (wire drawing) serta seluruh proses pembentukan terhadap pelat (sheet metal forming). Keunggulan proses pengerjaan dingin adalah kondisi permukaan benda kerja yang lebih baik dari pada yang diproses dengan pengerjaan panas. Hal ini disebabkan oleh tidak adanya proses pemanasan yang dapat menimbulkan kerak pada permukaan. Keunggulan lainnya adalah naiknya kekerasan dan kekuatan logam sebagai akibat pengerjaan dingin. Namun hal ini diikuti oleh suatu kerugian, yaitu makin getasnya logam yang dideformasi dingin. Sifat-sifat logam dapat diubah dengan proses perlakuan pada (heatreatment). Perubahan sifat menjadi keras dan getas akibat deformasi dapat dilunakkan dan diuletkan kembali dengan proses anil (annealing). 208 Teknologi Dasar Otomotif Keuntungan Proses Pengerjaan Dingin Keuntungan dari pembentukan dingin diantaranya: Tidak dibutuhkan pemanasan Permukaan yang lebih baik Ketelitian yang lebih baik Ukurannya bisa seragam Kekuatan tariknya akan lebih baik dari bahan asalnya Alasan terpenting pada pengerjaan pembentukan dengan cold working ini yaitu: untuk menghasilkan permukaan yang lebih baik dan ketepatan ukuran. Beberapa contoh proses pembentukan logam untuk pengerjaan dingin dapat dilihat pada gambar berikut. Gambar di samping memperlihatkan proses pemotongan pelat dengan gaya geser, pemotongan ini aplikasinya dapat dilihat pada gunting tangan maunpun gunting mesin tenaga hidrolik. sedang gambar disamping merupakan gambar pada proses blanking atau penembukan. Penembukan dilakukan dengan menggunakan punch dan dies. Gambar proses blanking dengan sistem penembukan lobang melalui penahan pegas pada dies. Proses ini menggunakan penekan stopper untuk menahan pelat pada saat proses penembukan berlangsung. Gambar 9.3. Pemotongan Gambar 9.4. Penembukan Gambar 9.5. Penembukan dengan penahan press 209 Teknologi Dasar Otomotif Gambar disamping menunjukan terjadinya proses bending atau pembengkokan untuk pelat-pelat pada arah memanjang. Dies dan Punch yang digunakan berbentuk sudut yang diinginkan. Pelat yang berbentuk U merupakan hasil bending dengan menggunakan dies persegi dan punch. Turunnya punch disesuaikan dengan kedalaman U yang dinginkan. Proses pengerjaan dingin menurut DeGarmo terbagi dalam 4 kelompok besar sebagai berikut: 1. Squeezing (mengepres) 2. Bending (melengkungkan) 3. Shearing (memotong) 4. Drawing (menarik) Pembentukan Secara Manual Pembentukan pelat secara manual merupakan proses pembentukan yang dilakukan menggunakan landasan-landasan pembentuk dengan menggunakan berbagai macam bentuk palu. Landasan pembentuk ini dikenal juga dengan istilah Pancang Tinman. Palu yang digunakan dalam proses pembentukan ini juga terdiri dari berbagai jenis palu pembentuk. Palu pembentuk ini dapat dibedakan mulai dari ukuran, jenis Gambar 9.6. Gambar pembengkokan(bending) Gambar 9.7. Bending U 210 Teknologi Dasar Otomotif dan bentuk kepala palu. Proses pembentukan pelat secara manual ini ditinjau secara mekanika dan metalurgi fisiknya merupakan proses deformasi plastis. Deformasi plastis ini adalah perobahan bentuk yang diinginkan dimana proses ini apabila pelat mengalami pemukulan akan menyebabkan pelat berobah bentuk. Pukulan pembentukan ini melebihi batas elastisitas pelat yang dibentuk. Setelah pelat mengalami pembentukan diatas landasan ini pelat mengalami perobahan bentuk. a. Karakteristik pembentukan manual Karakteristik pembentukan secara manual ini memiliki bentuk- bentuk yang sangat bervariasi, sebab pembentuk dengan manual ini sangat tergantung pada bentuk landasan dan kepala palu yang digunakan. Karakteristik hasil pembentukan secara manual ini memiliki kelebihan dari semua proses pembentukan yang ada. Proses pembentukan secara manual ini dapat melakukan semua proses pembentukan yang ada, hal ini sangat tergantung pada kemampuan atau skill pekerja yang melakukannya. b. Peralatan Utama Palu Palu yang digunakan dalam pembentukan secara manual ini terdiri dari berbagai jenis dan bentuk kepala palu. Ditinjau dari jenis palu yang digunakan terdiri dari bahan kepala palu yang bervariasi diantaranya: Baja, Karet, Plastik, Kayu, Mallet,Timbel (timah hitam) Bentuk kepala palu yang digunakan pada proses pembentukan ini tergantung dari bentuk yang diinginkan. Bentuk kepala palu ini dibedakan menurut fungsi dan kegunaannya. Penggunaan palu juga sangat tergantung dari jenis bahan yang akan dibentuk. Bahan-bahan yang relatif lunak biasanya mengguakan bahan jenis palu yang lunak. Seperti untuk pembentukan pelat alumanium digunakan palu plastik ataupun palu kayu. Dilihat dari bentuknya kepala dapat dibedakan menjadi beberapa jenis palu diantaranya: Palu kepala bulat. Palu kepala pipih, palu kepala segiempat, palu kepala setengah bola, palu kepala tirus, palu kepala bulat besar. Jika dibedakan dari jenis palu yang digunakan pada 211 Teknologi Dasar Otomotif proses pembentukan pelat secara manual ini seperti; Palu jenis bahan baja, palu jenis bahan plastik, palu jenis bahan kayu, palu jenis bahan campuran plastik dan sebagainya. .Palu besi kepala membentuk segiempat ini digunakan untuk membentuk bidang penyambungan persegi, agar penyambungan menjadi lebih rapat. Palu kepala bulat digunakan untuk melakukan pemukulan regang pada tepi pelat yang berbentuk silinder. Palu besi kepala segiempat rata dan tirus digunakan untuk meratakan permukaan pelat yang mengalami proses penyambungan, Kepala tirus digunakan untuk mebentuk sambungan sudut alas. Palu Kepala bola digunakan untuk membentuk bagian-bagian sisi pelat yang melengkung atau berbentuk silinder. Palu jenis kombinasi bulat silinder dan bola ini merupakan palu yang umum digunakan, jenis palu ini biasanya digunakan untuk membentuk kepala paku keling. Palu picak digunakan untuk merapatkan bagian sisi tepi pelat pada sambungan alas. Gambar 9.8. Palu besi segiempat & bulat Gambar 9.9. Palu besi kombinasi segiempat dan tirus bulat Gambar 9.10. Palu kombinasi bulat rata & bola serta pipih 212 Teknologi Dasar Otomotif Palu kayu dan karet ini banyak digunakan untuk pembentukan pelat-pelat yang relatif lebih lunak seperti: pelat alumanium, pelat tembaga dan sebagainya. Palu karet persegi ini digunakan untuk proses finishing, yakni untuk meratakan atau merapikan bentuk-bentuk bidang-bidang pelat yang menyimpang atau kurang lurus. Palu karet ini jika dipukulkan ke pelat yang lunak tidak memberikan cacat akibat pemukulan. Gambar Palu Plastik Palu Kombinasi dan Bulat. Palu plastik dikenal juga dengan palu mallet digunakan untuk proses pembentukan pelat-pelat yang relatif tipis, karena bentuk kepala palunya silinder rata hampir sama dengan palu-palu besi kepala silinder lainnya. Gambar 9.11. Palu kepala bulat & palu karet bulat Gambar 9.12. Palu karet persegi Gambar 9. 13. Palu plastik dan palu kombinasi bulat 213 Teknologi Dasar Otomotif Gambar.Palu Kayu Tirus dan Palu Rata Palu kayu kombinasi bulat dan krucut digunakan untuk proses pembentukan penarikan dalam secara manual, seperti pembuatan mangkuk-mangkuk dari bahan alumanium. Landasan Landasan yang digunakan pada proses pembentukan pelat secara manual ini dibedakan berdasarkan fungsinya. Landasan ini terdiri dari landasan tetap dan landasan tidak tetap. Landasan tetap ini biasanya mempunyai bentuk yang lebih besar dan memiliki berat yang lebih dibandingkan dengan landasan tidak tetap. Landasan tetap ini memiliki bentuk umum tanpa variasi yang lebih. Landasan tetap ini disebut juga dengan istilah paron landasan tidak tetap (Pancang Tinman). Landasan pembentukan ini ada juga yang terbuat dari kayu. Khususnya landasan-landasan setengah bola. Pada landasan kayu ini dibentuk profil setengah bola dengan berbagai macam variasi, mulai dari diameter dan kedalamannya. Landasan ini biasanya digunakan untuk Gambar 9.14. Palu kayu tirus & palu rata Gambar 9.15. Macam-macam landasan 214 Teknologi Dasar Otomotif pembentukan awal mangkuk setengah bola dari bahan-bahan yang relatif lebih lunak seperti alumanium. Proses pembentukannya dapat dilakukan dengan memulai pemukulan dari diameter yang paling besar dan dangkal selanjutnya berurutan sampai pada diameter mendekati bentuk yang diinginkan dengan kedalaman tertentu. Pada gambar berikut ini diperlihatkan gambar macam-macam landasan. Landasan kombinasi digunakan untuk membentuk silinder-silinder kecil, landasan rata digunakan untuk tempat meratakan sambungan-sambungan lipat juga dapat digunakan untuk menekuk pelat. Gambar landasan bulat dan kombinasi silinder dan tirus Landasan bulat digunakan sebagai landasan untuk membentuk mangkuk dan landasan kombinasi silinder dan tirus ini digunakan untuk membentuk silidinder berbentuk tirus. Gambar landasan seperempat Bola dan kombinasi rata kerucut. Landasan seperempat bola ini digunakan untuk membentuk penguatan sisi dari silinder dan landasan kombinasi ini digunakan untuk membentuk Gambar 9.16. Landasan kombinasi dan rata 1 Gambar 9.17. Landasan bulat dan kombinas silinder dan tirus Gambar 9.18. Landasan seperempat bola dan kombinasi rata kerucut Next >