KE DAFTAR ISI ISSN 0854 - 5561
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
RAN CANCAN ALAT PEMBUAT SERBUK LOCAM . DEN CAN TEKNIK ELEKTRODA PUTAR
,,':
Nusin Samosir dan Antonio Gogo Abstrak RANCANGAN PUTAR.
Telah
elektroda
ALAT
PEMBUAT
dilakukan
SERBUK
perancangan
LOGAM DENGAN
alat pembuat
TEKNIK
serbuk
putar. Serbuk dibuat dari logam yang dilelehkan
ELEKTRODA
logam
dengan
dengan
teknik
proses las dan
diputar, sehingga terlempar ke dinding tabung berupa serbuk. Dengan teknik ini dapat menghasilkan serbuk berbentuk bulat. Instrumen utama welding torch dan mesin las TIG sudah diperoleh, sedangkan tabling, alat pengumpan dan lainnya direncanakan akan diadakan pada tahun anggaran 2006. Abstract EQUIPMENT
DESIGN
ELECTRODE.
Equipment
TO
PRODUCE
METAL
design of metal powder
POWDER producer
BY
ROTATIONAL
by rotational
electrode
technique has been designed. The powder is produced from a melting metal by welding process, rotating, and throw about to the cylindrical wall. By this technique, the powder will be produced in rounded shape. The welding torch and TIG welding machine to be in stock, whereas the cylindrical, feeder tool etc. will be in stock by the budget of year 2006. PENDAHULUAN
sehingga
Metalurgi
serbuk (powder metallurgy)
khusus
lainnya
untuk
menguntungkan
dalam
pembuatan paduan logam. Keuntungan lainnya yaitu, tidak menggunakan crucible,
mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan pengecoran, penempaan dan proses
lebih
sehingga
menghasilkan
pengaruh crucible terhadap produk
produk logam. Keunggulan tersebut antara lain adalah lebih homogen dalam pemanduan
dapat dihindari. Benda kerja berupa batangan, diputar dan didekatkan ke tungsten dari welding torch, sedikit demi sedikit akan meleleh dan
beberapa mampu
terlempar ke dinding tabung membentuk butiran (powder). Kekurangan teknik ini adalah pada sisi
material yang tidak sama dan lebih untuk mengendalikan porositas.
Keunggulan teknologi termasuk logam dapat
tersebut produksi
juga
diperlukan
elemen
bakar
dalam
persiapan benda kerja, dimana masih diperlukan
nuklir
proses
untuk reaktor riset, sehingga paduan
Agar lebih homogen dan terdistribusi
dengan baik, maka diperlukan serbuk logam dengan ukuran dan bentuk tertentu. Disamping itu metalurgi serbuk juga dapat dimanfaatkan untuk kepentingan lainnya. Dengan mengacu dari makalah
untuk
elektrodanya
(benda
kerja) sesuai dengan komposisi paduan serbuk yang diinginkan, sehingg~ butuh waktu dan biaya yang lebih banyak. Pad a perancangan ini dibatasi hanya
dengan uranium lebih homogen dan terdistribusi merata dalam matriks
cladding.
pre-cast
pad a alat pembuat serbuk logam dengan elektroda putar saja tidak termasuk pembuatan elektrodanya dan juga akan memanfaatkan peralatan yang sudah ada.
hasil PEMBAHASAN
rancangan alat pembuat serbuk logam yang penulis mencoba untuk sudah dibuat [11,
Kriteria Perancangan
merancang alat pembuat serbuk dengan teknik elektroda putar yang mempunyai keunggulan, serbuk logam yang dihasil-kan berbentuk bulat
,.
Persyaratan perancangan
227
utama
dalam
yaitu elektroda
triteria
atau benda
188N 0854 - 5561
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
y
kerja diputar dengan kecepatan yang cukup
di dalam
tinggi sampai 12.000 rpm(1J. Untuk disain awal/eksperimen awal digunakan sampai
workshop)dari fasilitas uji pasea iradiasi.
5000 rpm dan kecepatan putarnya dapat bervariasi.
Evaluasi dan perhitungan
Agar serbuk yang dihasilkan lebih baik maka
Perhitunqan Ketebalan Minimal [21 Ketebatan minimal dari bahan
prosesnya dirancang menggunakan atmosfir dari
utama
beberapa
yaitu
di basement
yang
(hot
akan
dipakai dihitung berdasarkan.
gas Argon. 8elain kriteria
ruangan
persyaratan
perancangan
persyaratan/kriteria
ataupun
diatas,
Rumus:
ada
tambahan yang
t =
PR SE
mempertimbangkan faktor kemudahan dalam penangannya/instalasi, perawatan, faktor ekonomi serta faktor lainnya seperti Oi kemudahan untuk dibuaUdifabrikasi, dan
Tekanan
ketersediaan alaUmaterial di pasaran.
vakum 10.1 torr = 0,1 mmHg = 1,316 x 10-4 atm
operasi
= 0,0001316 Persyaratan Lain
Antar Muka
8pesifikasi
Terhadap Bagian
dari konektor
gun unit disesuaikan
dengan
dan
torch
mesin las TIG
dipenuhi
selama
proses
harus
pembuatan
serbuk
Oengan persangkutan tebal bahan :
udara
proses, dari
dilakukan dalam
proses
tabung,
( =
persyaratan
alat
secara
umum
tidak
4629
- '"'-',-''"' (C/11)
(C/11
)
= 0,36(111111)
itu Oengan C.A 1 mm maka ketebalan minimal = 1,36 mrn < 3 mm (pelat yang digunakan
dilakukan proses pemasukan gas argon. Untuk penempatan
(1) untuk dapat dihitung
165
( = 0,036
penyedotan
dan setelah
Oiambil tekanan operasi
{ = -.--------1,1.150 ()cm 5786.0,8 - 0,6. \,\
yaitu mencegah seminimum mung kin kandungan oksigen pada sehingga tidak terjadi oksidasi dari serbuk yang terbentuk. Pada saat awal
tekanan
85000 psi = 5786 kg/em2 E = joint efficiency = 0,80 C.A = corrosion allowable, 1 mm
kopling. Persyaratan Kondisi Lingkungan yang
kg/cm2.
sampai
8 = stress value of material (88-304) =
vakuman yang akan digunakan merup8kan konektor-konektor standar dengan sistem
lingkungan
didisain
(1)
P = design pressure (maximum allowable working pressure) =1,10 x operating pressure = 1,10 x 1 kg/cm2 = 1,1 kg/em2 R = inside radius = 150 em
yang sudah ada. Bentuk serta ukuran dari konektor saluran gas masuk dan gas keluar serta saluran udara dalam pembuatan
Kondisi
_ 0,6 P
ada
tebalnya 3 mm
khusus, karena akan ditempatkan
228
ISSN 0854 - 5561
Pompa Vakum
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
Motor
[3J
Sebelum
proses
produksi
dilakukan
mempunyai
proses pengeluaran udara dengan pompa vakum, kemudian baru gas Argon dimasukan. Saluran pengeluaran
udara dari pompa vakum
10
men it,
benda
S = -
kerja 12 mm dan panjang
selanjutnya
berat total 1,2 kg. Daya motor dapat dihitung dengan persamaan (3) T
/
P
;
= volume ruang yang akan divakumkan
t
= interval waktu antara Po (tekanan mula, 1 atm) dan P (tekanan akhir,1 0.1 atm), 10 menit
L 11
P.n.R 71620
(HP)
(3)
dimana :
v
530 "(' = -600
_
j\ - ---
Po L11 -
200 mm
dengan berat 0,2 kg. Berat chuck pemegang benda kerja 1 kg dan diameter 6 em, sehingga
kapasitas dari pompa vakum (S) yang dibutuhkan dapat dihitungdengan persamaan.
v
digunakan
spindle dan benda kerja 5000 rpm. Di2meter
raneangan, diperoleh volume tabung sebesar 530 liter dan diasumsikan proses vakum 10.1 selama
akan
variasi keeepatan putar melalui pengaturan keeepatan yang non-mekanis, dilengkapi panel dengan tombol pengatur keeepatan serta indikator keeepatan. Putaran maksimum
akan disambungkan ke saluaran udara buang dari sistem ventilasi ke eerobong. Dari hasil
dilakukan
yang
keeepatan sId 5000 rpm dengan
N daya gerak (HP); n (rpm); R radius spindle; P = beban (kg)
1,2.50003 Hp) =0,25HP-0,3 A =-7-16-2-0-( T
] = 2 ,0 3 rIter; D'IpllTh pompa ]0 -I
--
vakum dengan kapasitas
HP
Perkiraan Anggaran Realisasi anggaran per-tahun anggaran 2005 sebesar Rp.8.000.000,- baru
2,5 liter/detik
Torch Gun Unit
dapat dipakai untuk membeli
Torch gun unit yang akan digunakan disesuaikan dengan mesin las TIG yang sudah
berikut flow meter gas Argon (Gambar-2, pad a lampiran), sementara untuk pengadaan keseluruhan alat masih membutuhkan
ada (maks. 200 A) dan jarak dengan benda kerja dapat diatur (screw adjusting). Torch gun unit
terdiri
dari
dimodifikasi menggunakan tungsten Diameter
welding
torch
yang
anggaran Rp. 136.000.000,pada tabel-1.
telah
seperti dijelaskan
bagian luarnya dengan ulir untuk mengatur jarak
Besarnya total anggaran ini diluar perkiraan awal karena kurangnya informasi teknis dan
ke benda kerja (elektroda putar). bagian luar yang berulir ini akan
non teknis mengenai harga, sehingga pencapaian target agar selesai pada tahun 2005 tidak tereapai
disesuaikan
dengan pemegang torch gun unit
pada tabung. Bila arus dari mesin las TIG yang akan digunakan tidak eukup maka ada dua variabel
torch gun unit
yang
dapat
diatur
yaitu
diameter
benda kerja dan kemungkinan penggantian mesin las TIG dengan arus yang lebih besar. Motor Listrik Pemutar Elektroda (4]
229
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
ISSN 0854 - 5561
HASIL DAN KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
1.
Kapasitas pompa vakum, 2,5 liter/detik dengan interval waktu 10 menit untuk mencapai tekanan 10.1 bar
1.
2.
Motor dengan putaran 5000 rpm, dengan kecepatan putar bervariasi dengan sistem
Metallography
non-mekanis, dengan daya 0,3 HP 3. Tebal pelat tabung 3 mm dari bahan SS304. 4.
Perkiraan anggaran yang masih disediakan (sebelum pajak) 136.000.000,-
KARIN KUHN, PAUL GERNOT H.GESSINGER,
D. COOPER, Production and
of Alloy Powders,
Practical
2.
Metallography, 1975 EUGENE F.MEGYESY,
3.
Handbook, Pressure Vessel Publishing. Inc., 1995. A. CHAMBERS et ai, Basic Vacuum
Pressure
Vessel
Technology, lOP Publishing Ltd., 1989.
perlu Rp.
4.
ASRIL dkk., IImu Bangunan Pesawat yang Praktis, 1952
Tabel-1: Kebutuhan Anggaran Harga Motor servo dengan kontrol kecepatan secara non136.000,Mobilisasi, dan lain-lain Bagianserta alat aksesorisnya Pompa vakum Tabung daninstalasi strukturNama penopang Mekanisme pengumpan benda kerja No. 3.(ribuan n.:piah)
Catatan : Dari penawaran awal, kecuali noA
230
35.000,50.000,20.000,28.000,3.000,-
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
ISSN 0854 - 5561
Lampiran-1: Gambar Instalasi, Torch Gun Unit dan Mesin Las TIG
Drumb Machine Assy Control Panel
00 000
Feeder Mechanism
)(
To Vacum
O~ator
PumE.
Nea
Out Put
1830.0
Gambar-1: Instalasi Alat Pembuat Serbuk Logam Dengan Elektroda Putar
231
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
ISSN 0854 - 5561
Gambar-2: Torch Gun Unit
Gambar-3: Mesin Las TIG
232
KE DAFTAR ISI
