Makalah Teknik Pembentukan Dasar.docx

MAKALAH TEKNIK PEMBENTUKAN DASAR “ Proses tegang, gesekan, dan pelumasan ” Diajukan untuk memenuhi salah satu mata kuliah teknik pembentukan dasar

DOSEN PENGAMPU

: WIYOGO, ST, MT

NAMA

: DENI SUGANDA

NIM

: ACE 117 002

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS PALANGKA RAYA 2018

KATA PENGATAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Proses tegang, gesekan, dan pelumasan” yang diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Teknik pembentukan dasar. Makalah ini dibuat dari berbagai refrensi yang dapat dicari melalaui internet, buku dan lain:lain dalam penyelesaian makalah ini sehingga tersusun makalah yang sampai dihadapan pembaca pada saat ini. Penyusun juga menyadari bahwa makalah yang kami susun ini masih banyak kekurangan. Karena itu sangat diharapkan bagi pembaca untuk menyampaikan saran atau kritik yang membangun demi tercapainya makalah yang lebih baik.

Palangka Raya, 20 Maret 2019

Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR…………………………………….......................…...........i DAFTAR ISI………......……………………………..………………................…ii BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG……………………………………………….... 1.2.RUMUSAN MASALAH………………………………..……………... 1.3.TUJUAN PENELITIAN……………………………………………...... BAB 2 PEMBAHASAN 2.1. PROSE LAJU TEGANG...................................................….............. 2.2. PROSES GESEKAN DAN PELUMASAN..........….……............……

BAB 3 PENUTUP 3.1. KESIMPULAN………………...……………………………………… 3.2. SARAN………………………...………………………………………

BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar belakang Perkembangan industri otomotif yang pesat saat ini menuntut industriperakitan mesin,mobil dll untuk bersaing ditiap tingkatan market. Agar semakinbersaing factor teknologi desain, efisiensi pekerjaan dan penekanan harga (cost)menjadi sangatlah penting. Salah satunya yaitu produk tempa ( forging ) FORGING adalahproses pembentukan logam secara plastis dengan memberikan gaya tekanpada logam untuk mengubah bentuk dan atau ukuran dari logam yangdikerjakan.Proses forging menurut saya dapat dikerjakan dengan 2 cara pengerjaanpanas (HOT WORKING PROCESS) dan pengerjaan dingin (COLDWORKING PROCESS). Pengerjaan proses panas dilakukan untuk bahanyang keras. Dan pengerjaan proses dingin dilakukan untuk bahan yanglunak, Pada proses pengerjaan ini tidak terjadi kenaikan tegangan lulur,kekerasan dan penurunan keuletan bahan. Forging dapat dikerjakandengan cara manual atau dengan mesin.(hidrolis yang menghasilkantekanan tinggi. Jika mnggunakan tenaga pneumatk tenaga yang dihasilkankecil). Karena proses forging membutuhkan tenaga yang besar

1.2. Rumusan Masalah a.Bagaimana Proses laju tegang. b.Bagaimana Proses gesekan dan pelumasan.

1.3.

TujuanPenelitian a.Untuk Mengetahui Proses laju tengang dalam pembentukan logam b.Untuk Mengetahui Proses gesekan dan pelumasan dalam pembentukan ilmu logam.

BAB II PEMBAHASAN 2.1. PROSES LAJU TEGANG A. PENGERTIAN KOROSI Korosi merupakan proses degradasi atau penurunan mutu material karena adanya reaksi decara kimia dan elektrokimia dengan lingkungan. Contoh reaksi korosi Perkaratan pada baja, reaksi aluminium dengan air, pembakaran magnesium diudara. Setiap material dengan aplikasi yang berbeda memiliki bentuk korosi yang berbeda. Bentuk-bentuk korosi antara lain Uniform corrosion, Piiting corrosion, Stress Corrosion Cracking, Intergranular Corrosion, dan lainlain.

B. KOROSI RETAK TEGANG Korosi retak tegang (stress corrosion cracking) merupakan salah satu mekanisme kegagalan dari material yang melibatkan tegangan tarik dan serangan dari lingkungan yang korosif. Karakteristik dari korosi retak tegang adalah perpatahannya yang getas dimana retakan terjadi dengan regangan yang kecil dari material. Perpatahan getas tersebut terjadi pada tegangan yang rendah dan konstan ketika diaplikasikan pada lingkungan korosif. Korosi retak tegang dihasilkan dari 3 kondisi yang bersimultan seperti lingkungan korosif yang spesisfik, paduan yang berkemampuan untuk terjadi korosi retak tegang (susceptible material), dan adanya tegangan yang cukup. Selain itu, perambatan retak tersebut terjadi karena adanya sinergi antara kombinasi gaya mekanik dan reaksi kimia korosi.  Terjadinya korosi retak tegang dipengaruhi oleh beberapa faktor. 1. Faktor lingkungan Pengaruh Lingkungan terhadap SCC Pengaruh dari kondisi lingkungan akan berbeda untuk setiap paduan yang berbeda tipe. Misalnya larutan HCl akan cepat merusak stainless steel tetapi kurang merusak untuk baja karbon, Al, dan paduan non ferrous lainnya. Tegangan dibawah yield sudah cukup untuk menyebabkan korosi retak tegang. Logam murni lebih tahan terhadap korosi retak tegang dibandingkan dengan paduan dari bahan dasar logam. Lingkungan yang mempengaruhi korosi retak tegang adalah lingkungan yang korosif. Lingkungan tersebut biasanya merupakan larutan (aqueous) ataupun kondisi atmosfer yang dapat berkondensasi membentuk lapisan uap air. Beberapa contoh lingkungan air yang menyebabkan korosi retak tegang pada baja karbon dan low alloy

steels yaitu nitrat, fosfat, sulfat, carbonat, CO (CO2), H2S, FeCl. NH4. Secara umum, Lingkungan yang menyebabkan korosi retak tegang dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti : a. Adanya ion-ion agresif Keagresifan ion-ion yang ada di lingkungan terhadap terjadinya korosi retak tegang tergantung dari jenis paduan dan komposisi dari paduan tersebut. Contoh dari ion agresif yang merusak logam adalah klorida, sulfat, nitrat. Ion klorida merusak material dengan cara merusak permukaan material terlehih dahulu yaitu dengan tahapan :   

Penyerangan ion Cl- ke permukaan (film) material Pembentukan pitting Pitting yang terbentuk merupakan inisiasi retak dan kemudian retak akan merambat karena adanya tegangan

2. Faktor Tegangan Korosi retak tegang merupakan proses kegagalan yang lajunya lambat, dimana inisiasi dan perambatan retak berlangsung dalam laju yang sangat lambat (misalnya 10-6 m/s) hingga tegangan aplikasi melebihi kekuatan patah dari material. Peristiwa yang terjadi dalam proses korosi retak tegang biasanya dibagi ke dalam tiga tahap, antara lain: 1.Inisiasi retak dan perambatan retak tahap 1 2.Tahap 2 atau steady-state crack propagation 3.Perambatan retak tahap 3 atau final failure Pada aplikasinya, sebagian besar kegagalan karena korosi retak tegang terjadi di bawah kondisi beban yang konstan dimana intensitas tegangan meningkat seiring dengan perambatan retakan. Dengan demikian, selalu Pengaruh tegangan dan diasumsikan bahwa intensitas tegangan meningkat seiring dengan meningkatnya panjang retakan

Korosi retak tegang merupakan perpatahan getas yang terjadi karena tegangan tarik konstan yang relatif rendah terhadap sebuah logam paduan di lingkungan yang bersifat korosif[1]. Korosi retak tegang merupakan sebuah sistem yang dipengaruhi oleh faktor material dan lingkungan. Gambaran berikut merupakan ciri-cirinya[2]: 1.Aksi GabunganRetakan disebabkan karena kombinasi sinergis antara tegangan dan lingkungan tertentu, biasanya dalam larutan. 2.TeganganIntensitas tegangan yang konstan pada sebuah crack-opening mode, K1, K2, atau K3, dapat menyebabkan terjadinya korosi retak tegang. Hal ini dapat terjadi akibat proses fabrikasi, kontraksi setelah pengelasan atau proses mekanik yang tidak sesuai. Tegangan yang dibutuhkan untuk menyebabkan korosi retak tegang biasanya berada di bawah tegangan luluh. 3.LingkunganKondisi terjadinya korosi retak tegang hanya pada lingkungan tertentu dan untuk logam atau paduan yang diberikan, retakan terjadi bila terdapat agen tertentu saja. 4.Morfologi RetakanRetakan terlihat sebagai perpatahan getas dengan tidak adanya deformasi. 5.Usia KegagalanUmur pemakaian berkurang dengan meningkatnya tegangan dan merupakan penjumlahan dari dua bagian, yaitu (a) waktu penyebab timbulnya retakan, yang paling menentukan umur pemakaian, yaitu minggu atau tahun dan (b) waktu perambatan retak yang sangat cepat, biasanya jam atau menit. 6.Perambatan RetakAlur perpatahan merupakan karakteristik dari beberapa logam atau paduan. Untuk sebagian logam, alur perpatahannya merupakan intergranular, yaitu retak di sepanjang batas butir antara kristal material; dan sebagian yang lainnya merupakan transgranular, yaitu memotong bidang kristal.

Gambar 2.1 Pola retakan transgranular dan intergranular

Salah satu yang sering menjadi kesalahpahaman bahwa SCC merupakan hasil dari konsentrasi tegangan pada cacat permukaan yang disebabkan karena korosi (yang diukur dengan faktor intensitas tegangan, K); ketika nilai kritis dari konsentrasi tegangan, Kcrit, dicapai, perpatahan mekanik akan terjadi. Meskipun konsentrasi tegangan muncul pada cacat tersebut, namun nilainya belum melebihi nilai kritis yang diperlukan untuk menyebabkan perpatahan mekanik dari material di sebuah lingkungan yang inert (KSCC < Kcrit). Precorrosion yang diikuti oleh pembebanan dalam lingkungan yang inert tidak akan memperlihatkan adanya perambatan retak yang terjadi, sedangkan ekspos lingkungan dan aplikasi tegangan yang terjadi bersama-sama akan menyebabkan perambatan retak. Istilah sinergis digunakan untuk menggambarkan bahwa proses ini merupakan kombinasi dari interaksi yang terjadi secara bersamaan dari gaya mekanik dan kimia yang akan menyebabkan terjadinya perambatan retak, sedangkan bila keduanya terpisah dan terjadi sendiri-sendiri, maka efek yang sama tidak akan terjadi. Intinya adalah korosi retak tegang terjadi ketika faktor tegangan dan serangan dari lingkungan terjadi secara bersamaan, bukan karena ekspos lingkungan yang diikuti oleh pembebanan.

 PENYEBAB TERJADINYA KOROSI RETAK TEGANG Korosi retak tegang dapat terjadi ketika tiga kondisi muncul secara bersamaan, antara lain adanya lingkungan kritis yang bersifat korosif, logam paduan yang rentan dan adanya faktor tegangan yang diberikan. Adanya media korosif yang diperlukan untuk terjadinya korosi retak tegang. Berikut merupakan beberapa faktor yang turut mempengaruhi kerentanan dari suatu material antara lain: 1. Sifat alami dan komposisi logam 2. Struktur kristal logam 3. Perlakuan panas dan mekanik yang diberikan terhadap logam 4. Unsurunsur yang terdapat dalam lingkungan 5. Temperatur 6. Besarnya tegangan

2.2 PROSES GESEKAN DAN PELUMASAN  Proses stretch forming yang prinsip kerjanya seperti terlihat pada gambar

dibawah, dikembangkan oleh pabrik-pabrik pesawat terbang agar dapat membuat komponen dari lembaran logam ( sheet metal ) terutama yang berukuran relative besar dengan proses pembentukan yang ekonomis walaupun dalam jumlah yang relatip kecil. Lembaran logam di jepit oleh rahang penjepit (grippen jaw) dua atau lebih lalu diregangkan (stretching). Kemudian blok pembentuk (forming block) didorongkan pada lembaran logam yang telah teregang tersebut sehingga lembaran logam ‘membungkus’ blok (tool) pembentuk tersebut. Berbagai kombinasi dari peregangan (stretching), pembungkusan (wrapping) serta gerakan forming block dan atau penjepit ( grippen jaw ) digunakan tergantung bentuk part yang akan dibuat.

 Gambar: Skema gerakan dan langkah-langkah yang terjadi pada stretch forming. Dengan pengaturan stretching yang benar maka semua atau hampir semua tegangan tekan yang selalu menyertai proses bending atau forming dapat dihilangkan. Sebagai akibatnya efek spring back sangat kecil dan produk berbentuk sangat mirip dengan bentuk forming block-nya. Karena praktis beban yang bekerja pada forming block adalah beban kompresi, maka forming block tersebut terbuat dari material baja karbon. Peralatan pembentukan dengan stretch forming pada dasarnya terdiri atas cakram pengendali hidraulik ( biasanya vertical ) yang menggerakkan penumbuk atau blok penumbuk dan 2 buah penjepit untuk mencengkram ujung lembaran. Pada pembentukan stretch forming tidak ada cetakan negative ( female ) yang digunakan. Pencengkeram dapat digerakkan sedemikian hingga gaya-gaya tarik selalu segaris dengan pinggiran lembaran yang tidak ditumpu, atau lembaran tetap, sehingga diperlukan jarijari yang besar, untuk mencegah terjadinya sobekan pada lembaran yang dijepit. Dalam menggunakan mesin pembentuk bahan logam mula-mula dilengkungkan atau ditaruh pada blok pembentuk dengan tegangan tarik

yang relative kecil, kemudian dijepit dan beban tarik ditingkatkan dan terjadi deformasi plastic hingga diperoleh bentuk akhir. Perbedaan dengan pembentukan selubung adalah pada kelambatan proses penebukan yang mula-mula dicengkeram, kemudian masih dalam keadaan lurus dibebani hingga batas elastic sebelum selubungkan mengelilingi blok pembentuk.

 Gesekan dan Pelumasan Pertimbangan yang penting dalam proses pembentukan adalah gesekan yang timbul antara benda kerja dengan perkakas pembentuk (missal dies). Kadang-kadang lebih dari 50% energi pembentukan dipakai untuk mengatasi gesekan tersebut. Aspek kualitas produk seperti surface finish dan ketelitian dimensi berkaitan langsung dengan gesekan. Perubahan pelumasan dapat merubah modulus aliran logam selama proses pembentukan dengan demikian juga mengubah sifat-sifat produk akhir. Tingkat produksi, perancangan perkakas (tooling), keausan perkakas. Serta optimisasi proses semuanya tergantung pada seberapa jauh kita mampu untuk menentukan dan mengendalikan gesekan. Pada hampir semua proses, usaha diarahkan untuk mengurangi pengaruh gesekan, sementra itu ada proses yang hanya dapat bekerja kalau ada gesekan yang mencukupi yaitu rolling misalnya. Pada semua kasus, efek gesekan susah untuk diukur, lebih jauh lagi karena gesekan tergantung pada banyak variabel seperti luas permukaan kontak, kecepatan dan temperatur sehingga efek gesekan sangat sulit untuk dibuat skalanya. Perlu kiranya diketahui bahwa gesekan pada proses pengerjaan logam cukup berbeda dengan gesekan yang dijumpai pada hampir semua peralatan mekanik. Kondisi gesekan pada roda gigi, bantalan-bantalan luncur serta komponen-komponen lain yang mirip dengan hal tersebut, pada umumnya melibatkan :

• Dua permukaan dengan material dan kekuatan yang hampir sama. • Bebab elastic sehingga tidak ada permukaan yang mengalami deformasi plastic. • Adanya siklus wear-in sehingga akhirnya diperoleh pasangan permukaan yang kompatibel. • Biasanya berlangsung pada temperatur rendah. Sebaiknya pada proses pembentukan logam kondisi gesekan melibatkan perkakas yang keras dan susah terdeformasi yang berinteraksi dengan material benda kerja yang relatip lunak pada kondisi tegangan yang cukup untuk menimbulkan deformasi plastis. Interaksi antara benda kerja dengan perkakas hanya berlangsung dengan sekali jalan (single pass), disamping itu benda kerja pada umumnya bersuhu relatip tinggi.

Gambar: Diatas memperlihatkan perubahan tahanan gesek sebagai fungsi dari tekanan.

kontak untuk tekanan kontak kecil gesekan berbanding lurus dengan tekanan kontak normal terhadap interface. Konstanta kesebandingan ( dilambangkan dengan ) dikenal sebagai koefisien gesek. Pada tekanan kontak yang tinggi gesekan menjadi tidak tergantung pada tekanan kontak lagi akan tetapi lebih tergantung pada kekuatan material yang lebih rendah. Pemahaman akan hal-hal tersebut diatas dapat diperoleh dari teori gesekan modern yang mempunyai anggapan dasar “permukaan rata itu sesungguhnya tidak rata” tetapi mempunyai satu tingkat kekerasan tertentu.

Apabila dua permukaan yang tidak beraturan berinteraksi maka akan timbul kontak guna menahan beban yang diterimanya. Pada beban yang kecil, hanya perlu tiga buah titik kontak yang diperlukan untuk mendukung bidang kontak. Begitu beban dinaikan luas permukaan kontak bertambah. Pada awalnya pertambahan luas permukaan kontak adalah linear. Pada saat beban yang cukup tinggi semua bagian permukaan telah saling kontak sehingga penambahan beban selanjutnya tidak akan menambah luas permukaan kontak. Jika permukaan yang berinteraksi tersebut diberikan gerakan sliding maka akan timbul gesekan yang dapat dirasakan sebagai suatu hambatan yang menghalangi gerakan tersebut.  Ditinjau dari mekanika, hambatan tersebut dapat dibagi menjadi dua bentuk yaitu: • Gaya yang diperlukan untuk menggerakan puncak material yang lebih keras terhadap material yang lebih lunak. • Gaya yang diperlukan untuk melepaskan perlekatan ( weldment ). Karena sobekan umumnya terjadi pada material yang lebih lunak maka kedua komponen gaya tersebut besarnya sebanding dengan kekuatan material yang lebih lunak dan luas permukaan kontak. Pelumasan merupakan hal yang penting dalam proses pembentukan. Pelumas dipilih guna-guna mengurangi gesekan dan menekan keausan perkakas. Pertimbangan lain pada pemilihan pelumas pada proses pembentukan logam adalah: • Seberapa jauh kemampuan pelumas untuk berlaku sebagai penghalang termal yang menjaga panas benda kerja dan menjaga benda kerja tetap mempunyai jarak dengan perkakas ( die ). • Kemampuannya berlaku sebagai pendingin dan membuang panas dari perkakas. • Kemampuannya melindungi produk terhadap korosi apabila pelumas menempel pada benda kerja. • Mudah penerapan maupun menghilangkannya. • Kereaktifannya dengan permukaan material. • Mampu bekerja pada berbagai kondisi tekanan,temperature dan kecepatan pembentukan. • Kemampuannya untuk membasahi permukaan ( baik permukaan benda kerja maupun perkakas ). • Harganya. • Ketersediaannya. • Kemampuannya untuk mengalir.

Gesekan dan Fungsi Sistem Pelumasan Mesin Gesekan adalah alasan utama mengapa pelumasan diperlukan pada mesin kendaraan. Gambar berikut adalah dua permukaan logam yang diperbesar. Catatan : Kenyataannya bahwa kedua permukaan tersebut adalah kasar. Pada saat kedua permukaan tersebut bergesekan, ujung-ujung tonjolan akan beradu dan menyebabkan panas dan keausan. Gambar ini menunjukkan apa itu gesekan :

Oli sebagai Pelumas akan memberikan lapisan minyak diantara dua bidang permukaan yang bergesekan, lapisan tersebut akan memberikan jarak kepada kedua permukaan sehingga kedua permukaan tersebut tidak saling bersentuhan. Gesekan didefinisikan sebagai perlawanan terhadap gerakan antara dua benda yang bersinggungan satu sama

BAB III PENUTUPAN

3.1 KESIMPULAN Jadi dalam pembentukan logam yang dilihat dari laju tegang ada beberapa faktor yang membuatnya menjadi getas, yaitu  

Faktor Lingkungan Faktor Tegangan

Gesekan dan pelumasan selalau berhubungan untuk mendapat bentuk logam sesuai dengan keinginan kita. 3.2 SARAN Saran maupun kritik pembaca sangat diperlukan penulis guna menjadikan Karya Tulis Ilmiah ini menjadi lebih sempurna. Karena masih terdapat banyak kekurangan maupun kesalahan dalam penulisanKarya Tulis Ilmiah ini. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik maupun saran pembaca guna terciptanya Karya Tulis Ilmiah yang lebih sempurna.

DAFTAR PUSTAKA https://docplayer.info/52481158-2-1-pengertian-korosi-retak-tegang.html http://indonesia-mekanikal.blogspot.com/2008/08/teknik-pembentukanstretch-forming.html https://www.academia.edu/19299813/SISTEM_PELUMASAN_MESIN