ANALISA MAMPU BENTUK ALUMINIUM KOMERSIAL TERHADAP EFEK PERBEDAAN KETEBALAN MATERIAL PADA PROSES SPINNING Taufik Bardhan, Ir. Iqbal., M.T1), Ir. Duskiardi., M.T2) Program Studi Teknik Mesin-Fakultas Teknologi Industri-Universitas Bung Hatta Jl. Gajah Mada No.19 Olo Nanggalo Padang 25143 Telp. 0751-7054257 Fax. 0751-7051341 Email :
[email protected] ABSTRAK Pesatnya perkembangan teknologi dalam industri pembentukan logam, dengan proses deformasi plastis ini disebabkan kemudahan proses pembentukannya menjadi bentuk-bentuk yang bermanfaat seperti dari lembaran menjadi bentuk mangkok, tabung dan lain-lainnya. Salah satu perkembangan penting dalam teknologi pembentukan adalah pengembangan sifat-sifat plastis logam. Salah satu alternatif untuk mendapatkan kontruksi - kontruksi pengembangan sifat plastis melalui dari teknologi pembentukan lembaran logam yakni dengan proses spinning. Diharapkan penggunaan lembaran logam pada spinning tersebut tidak mengurangi sifat mekanis dan sifat teknologinya. Ketebalan lembaran aluminium 0,8 mm, 1 mm dan 1,2 mm, dengan menggunakan putaran spindel 155 rpm, putaran 190 rpm dan 260 rpm. Metoda Pembentukan dengan memutar benda kerja yang dipasang pada suatu mesin. Proses pembentukan Menggunakan mesin bubut untuk pemutar, mandrel sebagai cetakan dan roller tool sebagai penekan benda kerja. Didapatkan kesimpulan semakin tebal material yang dibentuk dengan menggunakan putaran yang cepat maka pembentukan yang terjadi pada selubung mandrel akan lebih dalam dan produk yang didapat lebih bagus. Kata Kunci: Proses Spinning, defermasi plastis, material. pengembangan sifat-sifat
1. Pendahuluan
plastis
Pesatnya perkembangan teknologi
logam. Salah satu alternatif untuk
dalam industri pembentukan logam
mendapatkan
dengan proses deformasi plastis ini
pengembangan sifat
disebabkan
melalui
kemudahan
proses
kontruksi-kontruksi
ringan
plastis
dari
ini
teknologi
pembentukannya menjadi bentuk-
pembentukan logam yakni dengan
bentuk yang bermanfaat seperti dari
proses
lembaran menjadi bentuk mangkok,
penggunaan lembaran logam pada
tabung dan lain-lainnya. Salah satu
spinning
perkembangan
menguranggi sifat mekanis dan
penting
dalam
teknologi pembentukan ini adalah
spinning.
terdebut
sifat teknologinya.
Diharapkan
tidak
akan
Untuk membuat produk produk yang
metoda Metal Forming merupakan
berbentuk kerucut,
teknik yang mengunakan gaya tekan
bentuk-bentuk lingkaran simetri dan
untuk merubah bentuk bahan baku
kepala tangki adalah dengan proses
dari
spinning. Pada penelitian ini akan
lingkaran diubah menjadi bentuk
mengembangkan
dies. Dalam proses pembentukan
lembaran
penggunaan
logam
dengan
proses
spinning untuk menghasilkan bentuk
diketahui
pengaruh
dari
proses
deformasi
Techniques) 2. Teknik
3. Teknik Pengelasan (Welding Techniques) 4. Perlakuan
Tujuan penelitian adalah mengetahui
pengaruh
Treatment). Dalam
proses
terhadap
lembaran
logam
mampu
bentuk
lembaran pada proses spinning.
efek
mampu
perbedaan
bentuk
sesuai
dapat
terbagi
1. Proses pembengkok / Tekuk (Bending Process) 2. Proses Penarikan Dalam (Deep
dengan
kecepatan putaran spindel yang
pembentukan
beberapa :
ketebalan
material yang diuji pada proses spinning
(Heat
5. Perlakuan permukaan (Surface
putaran mandrel dan ketebalan
2. Menganalisa
Panas
Treatment)
1.1 Tujuan
1. Untuk
Permesinan
(Machining Techniques)
plastis
pembentukan kerucut ini.
berbentuk
1. Teknik Pengecoran (Casting
ketebalan plat atau lembaran logam dan kecepatan putar mandrel pada
yang
logam ada beberapa jenis metoda :
kerucut dan dari penelitian tersebut dapat
lembaran
Drawing) 3. Proses Tarik Regang (Strect
ditentukan.
Forming) 4. Proses Spinning.
2.TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Dasar – Dasar Pembentukan Logam
2.2
Gaya Pembentukan Setelah
Pada logam
dapat
proses
pembentukan
dilakukan
dengan
pembentukan
ditinjau yaitu
dari
gaya-gaya
yang digunakan untuk mengubah
bentuk logam dan plat, maka
Proses penarikan kawat (wire
proses pembentukan dapat dibagi
drawing), proses penarikan pipa
menjadi beberapa gaya yaitu
(tube drawing), proses penarikan
a. Pembentukan dengan Tekan
dalam (deep drawing), proses
Pada pembentukan ini, gayagaya
yang
terjadinya
menyebabkan
perubahan
penipisan dinding dan proses spinning.
bentuk
adalah gaya tekan. Contohnya:
Proses
Proses tempa, (Forging), Proses
logam dapat dihubungkan dengan
pengerolan
proses penekanan (press forming),
(rolling),
Proses
ekstrusi (Eksxtrusion).
pembentukan
lembaran
termasuk pemotongan material,
b. Pembentukan dengan tarikan
penekukan
atau
penarikan
Selama proses pembentukan ,
menjadi bentuk tertentu seperti
gaya-gaya yang berkerja yaitu
dalam
gaya tarik. Contohnya Proses tarik
pembentukan logam dan proses
tegang
pembentukan lembaran logam.
(stretching,
stretch
proses
pengerjaan
forming) dan Proses ekspansi (expanding).
3. Metodologi Penelitian
c. Pembentukan dengan Tekukan Pembentukan
ini
3.1 Diagram Alir Penelitian
dilakukan
dengan gaya lentur contohnya : Proses tekuk (bending), proses tekuk rol (roll forming). d. Pembentukan dengan tekanan dan tarikan Dalam proses pembentukan ini, tegangan-tegangan utama yang menyebabkan
terjadinya
deformasi plastis adalah gabungan dari tegangan tarik dan tegangan tekan. Contohnya: 3.1 Diagram Alir Penelitian
2.2
Alat Dan Bahan
5. Jangka Sorong
1. Mandrel
Gambar 3.5. Jangka Sorong 6. Mesin Bubut Gambar 3.2 Mandrel. 2. Blank
Gambar 3.6. Mesin Bubut 3.2 Waktu Dan Tempat Penlitian
Penelitian ini akan dilakukan selama 2 (Dua) bulan yaitu dari Gambar 3.3 Blank 3. Roller Tool
bulan
Nopember
2014
sampai
dengan bulan Desember 2014 dan tempat
pelaksanaan
dilakukan
di
CNC/CAD-CAM
nya
telah
Laboratorium Jurusan
Teknik
Mesin Universitas Bung Hatta. Gambar 3.4 Roller Tool 4. Mesin Bor
4. Analisa Dan Pembahasan 4.1 Analisa Dari hasil percobaan spinning proses terhadap material aluminium komersial
dengan
menggunakan
beberapa variasi kecepatan putaran spindel didapat data mampu bentuk Gambar 3.4 Mesin Bor
kedalaman material pada selubung mandrel yang telah diuji sesuai
mm, dan 1,2 mm dan kecepatan putar spindel yang dipakai dalam
dengan kecepatan putaran sipindel dan
mengetahui
mampu
bentuk
lembaran pada proses spinning.
percobaan yaitu 155 rpm, 190 rpm dan 260 rpm. Dilakukan dengan tiga kali percobaan dan hasil ukuran tebal material setelah pengujian spinning proses. Tabel 4.2.1 Tabel hasi pengujian spinning proses dengan
Gambar 4.1 Prosedur Pengukuran
material
aluminium
Tinggi Mandrel Kecepatan
Panah yang menunjukan pada Tebal Material
sisi
spindel
merupakan
pergerakan roller material
yang
tempat
tool dan akan
diukur
155 Rpm
27,2 mm
190 Rpm
29,8 mm
260 Rpm
30,2 mm
155 Rpm
29,6 mm
190 Rpm
32,2 mm
260 Rpm
34,3 mm
155 Rpm
32,8 mm
190 Rpm
34,2 mm
260 Rpm
35,8 mm
0,8 mm
kedalaman
selubung mandrel setelah melakukan Aluminium
pengujian.
Plat
Hasil
Yang Terbentuk
Aluminium Plat
membentuk
Putaran Mandrel
sisi
kedalaman seberapa besar material mampu
Kedalaman
pengukuran
mampu
1 mm
bentuk kedalaman selubung mandel pada
material
setalah
dilakukan Aluminium
penggujian
sesuai
putaran
yang
dipakai, tebal material aluminium komersial yang digunakan 0,8 mm, 1
Plat 1,2 mm
1.
Tebal Material vs Kedalaman Yang Terbentuk 4.2 Pembahasan Dengan kecepatan
menggunakan
putaran
berbeda-beda
spindel
dan
yang
menggunakan
sudut roller tool yang sama maka diperoleh
hasil
semakin
tinggi
putaran spindel semakin tinggi atau dalam produk dihasilkan terhadap Gambar 4.1 Grafik Tebal Material Vs Kedalaman Yang Terbentuk
selubung mandrel, semkain lambat putaran spindel
semakin
rendah
kedalaman produk terhadap selubung mandrel. Hal ini disebabkan oleh 2. Kecepatan Putaran Mandrel vs Kedalaman Yang Terbentuk
semakin
tinggi
putaran,
maka
gesekan yang terjadi antara roller tool dengan blank semakin cepat terbentuk
tetapi
pembentukan
semakin
tinggi
ketebalan,
blank
semakin menipis karena terjadinya peregangan
pada
blank
dan
terkikisnya blank dengan roller tool Gambar 4.2 Grafik Kecepatan Putaran Mandrel vs Kedalaman
dan terjadi cacat pada blank atau robek.
Dan
sebaliknya
semakin
Yang Terbentuk lambat putaran spindel, pembentukan
akan lambat terjadi dan blank akan
Dari hasil percobaan proses spinning
cepat menipis karena terkikis oleh
pada
sentuhan roller tool dan juga akan
komersial terhadap efek perbedaan
cepat terjadinya cacat dan robek dapa
material,
blank.
ternyata semakin cepat kecepatan
mampu
yang
bentuk
telah
aluminium
dilakukan
Dengan kecepatan putaran
putar mandrel maka semakin dalam
yang sama dan ketebalan blank yang
pembentukan yang terjadi terhadap
berbeda, yaitu 0,8 mm, 1 mm, dan
selubung mandrel. Dan sebaliknya,
1,2 mm memperoleh hasil dari
lambatnya putaran mandrel maka
pengujian
pembentukan akan lambat terjadi
yaitu
semakin
tinggi
putaran spindel dan semakin tebal material
yang
digunakan
terhadap selubung madrel.
maka
Pembentukan
semakin tinggi dan dalam pula blank
menggunakan
membentuk selubung mandrel.
lambat
Dari percobaan yang telah dilakukan
yang
lambat
juga
pembentukan akan terjadi dan juga akan cepat sobek karena, roller tool
dengan
teralu lama bergesekan pada blank
sempurna sesuai yang diinginkan,
mengakibatkan blank akan terkikis
melainkan
yaitu
dan menyebabkan blank menjadi
semuanya mengalami sobek atau
menipis lalu mengalami sobek dan
cacat.
percobaan tidak bisa dilanjutkan.
yang
tidak
kecepatan
ada
produk
sebenarnya
akan
yang
dihasilkan
sebaliknya
Setelah dilihat dari ketebalan 5. Kesimpulan dan saran.
aluminium 0,8 mm, 1 mm dan 1,2
5.1 Kesimpulan. mm, dengan putaran spindel 155
rpm, putaran 190 rpm dan 260 rpm, didapat kesimpulan bahwa semakin
Diter, George, E, & Sriati Djaprie, 1992,
Metelurgi
Mekanik
Edisi III Jilid I Jakarta, tebalmaterial yang dibentuk dengan menggunakan putaran yang semakin cepat
maka
semakin
dalam
Erlangga. Dwinova, Tore Ario, 2004, Pengaruh perporasi dengan pola segi empat pada logam lembaran
pembentukan
yang
terjadi
pada
selubung mandrel dan produk yang
terhadap mampu bentuk pada proses
spinning,
Skripsi
Teknik
Mesin
Jurusan
didapat lebih bagus.
Fakultas Teknologi Industri, 5.2 Saran 1. Saat
Padang, Program strata satu melakukan
pengujian
diharapkan terlebih dahulu cek posisi mandrel terkunci dengan
Universitas Bung Hatta. Kalpakjian,
Sepore,
1985,
Manufacturing Processes For Engineering
kuat dan senter terhadap kepala lepas pada mesin bubut yang di
Reading, Menlo
Massachusetts, Park,
London,
pakai.
Materials,
California,
Ansterdam,
Mills,Ontario, 2. Pada
pengujian
pemilihan
roller
pembentukan
ini tool
mandrel
perlu dan yang
Sidney,
Addison- Weley Publishing Company. Kurniawan, Done, 2003, Percobaan Pembentukan
berbeda. 3. Saat
Logam
melakukan
pengujian
Don
Spinning.
Lembaran
Dengan
Proses
Skripsi
Jurusan
diharapkan memakaikan oli pada
Teknik
roller tool supaya putaran roller
Teknologi Industri, Padang,
tool
Program
lancar
saat
menyentuh
blank.
Fakultas
strata
satu
Universitas Bung Hatta. Wahyudi,
DAFTAR PUSTAKA
Mesin
Nanda,
Perbedaan
2009,
Efek
Material
Pada
Perforasi
Bundar
Dengan
Lange, Kurt, 1985, Handbook of
Pola Pelubangan Arah Radial
Metal Forming. New York,
Pada Proses Spinning. Skripsi
McGraw-Hill
Jurusan
Company.
Teknik
Mesin
Fakultas Teknologi Industri,
Saito, Shinroku, & Tata Surtina,
Padang, Program strata satu
1985,
Univerditas Bung Hatta.
Teknik,
Pengetahuan
Bahan
Jakarta,
Pradya
Paramita. Iqbal, 2004, Konttribusi Pelumas Untuk
Memperbaiki
Sifat
Mekanik dan Mampu Bentuk Lembaran Dengan Perforasi Radial,
Jurnal
Akademik,
Padang, KOPERTIS WILL X.
Book
