Hot Working

TEKNOLOGI PEMBENTUKAN

Oleh :

HOT WORKING

Royyan Nasution (080401001) Dan Ficky hamdhani (080401097)

HOT WORKING

HOT WORKING Suatu pengerjaan logam dimana suhu operasi pengerjaan berada pada suhu rekristalisasi logam tersebut (untuk  Suhu rekristalisasi baja berkisar antara 500°C dan 700°C). dan tidak terjadi kenaikan tegangan lulur karena kekerasan dan keuletan bahan menurun akibat di panaskan.

HOT WORKING

KELEBIHAN HOT WORKING 







Porositas dalam logam dapat dikurangi. Batangan hasil cor biasanya memiliki banyak lubang berisi udara. Lubang tersebut akan tertekan dan hilang akibat gaya kerja yang tinggi. Sifat fisis logam akan meningkat, diakibatkan adanya penghalusan butir logam. Jumlah energi untuk menghasilkan kerja dalam mengubah bentuk baja lebih sedikit ketimbang proses pembentukan dingin. Butir yang kasar dan butir berbentuk kolum diperhalus. Karena hal ini berlangsung di daerah rekristalisasi, pengerjaan panas berlangsung terus sampai limit bawah tercapai dan menghasilkan struktur butir yang halus.

HOT WORKING

KEKURANGAN HOT WORKING Terjadi oksidasi  Toleransi besar   Struktur dan sifat logam uniform  Perlu peralatan tahan panas  Kontaminasi tidak dapat dikurangi Pengerjaan panas dibagi menjadi beberapa bagian antara lain: Rolling, Pipe Welding, Forging, Piercing, Drawing, Extrusion dan Spinning 

HOT WORKING

ROLLING Proses ini sering digunakan sebagai langkah awal dalam mengubah ingot dan billet menjadi produk setengah jadi/akhir. Rolling biasanya merupakan proses pertama yang digunakan untuk mengubah material menjadi produk kasar. Material yang tebal diroll menjadi blooms, billets, atau slab Prinsip kerjanya menekan bahan dasar dengan menggunakan 2 rol atau lebih dengan arah putaran yang berlawanan sehingga terjadi perubahan dimensi (dimensi penampang).

HOT WORKING

SKEMA ALIRAN PROSES ROLLING

HOT WORKING

BERBAGAI CARA PENYUSUNAN ROL.

A.Mesin bertingkat dua, kontinu atau bolak-balik. B.Mesin bertingkat empat dengan rol pendukung untuk  lembaran yang lebar. C.Mesin bertingkat tiga bolak-balik. D.Mesin rol kelompok dengan empat buah rol pendukung.

HOT WORKING

PROSES ROLLING

HOT WORKING

RING ROLLING Pada proses pengerolan cincin, satu roll ditempatkan melalui lubang dari cincin yang tebal dan roll kedua menekan dari luar. Sejalan dengan penjepitan roll dan berputar ketebalan dinding cincin direduksi dan diameter ring bertambah besar. Hasilnya cincin tanpa sambungan yang biasa digunakan untuk  roket, turbin, pesawat terbang, jalur perpipaan, dan ketel tekanan dan lain-lain.

HOT WORKING

PROSES RING ROLLING

HOT WORKING

PIPE WELDING Pipe welding adalah proses pengerjaan panas pembuatan pipa yang dibentuk dari lembaran logam, dilengkungkan sehingga penampangnya berbentuk lingkaran dan kemudian kedua sisinya disambungkan dengan pengelasan. Pipa dirol dari bahan pelat sehingga memiliki ketebalan pelat yang lebih seragam dan dapat diinspeksi cacat-cacat sebelum pembentukan dan pengelasan. Metode ini dibutuhkan saat membentuk pipa yang tipis dan panjang.

HOT WORKING

PRINSIP Butt-welded pipe : Mula-mula skelp sudah mempunyai bentuk sudut sepanjang kedua sisinya, dilewatkan pada furnace dan setelah itu ditarik diantara roll-roll sehingga berbentuk silinder dengan tepinya saling tertindih. Sambil dipanaskan kembali, skelp yang ditekuk bergerak  melalui dua buah roll dimana terdapat mandrel untuk mengatur  diameter dalam pipa. tepi-tepi dilas dengan tekanan antar roll dan mandril. Proses ini digunakan untuk membuat pipa berdiameter 2″ s/d 16″ dengan panjang pipa maksimum 7 m dan biasanya untuk  membuat pipa tembaga dan pipa kuningan.

HOT WORKING

PROSES Butt-welded pipe

HOT WORKING

Spiral-welded pipe dibuat dengan cara memuntir strip logam (pelat panjang dengan lebar sempit, seperti pita), menjadi bentuk  spiral, kemudian dilas dimana ujung-ujung sambungan satu-sama lain membentuk sebuah sambungan. Pipa-pipa jenis ini terbatas pada sistem pemipaan yang menggunakan tekanan rendah karena tebal pipa yang tipis. Diagram berikut ini menunjukkan spiral-welded pipe sebelum dilas :

HOT WORKING

PROSES Spiral-welded pipe

HOT WORKING

FORGING FORGING adalah proses pembentukan logam secara plastis dengan memberikan gaya tekan pada logam yang akan dibentuk . Gaya tekan yang diberikan bisa secara manual maupun secara mekanis (HIDROLIS ataupun PNEUMATIS) Klasifikasi Forging :

1.Hammer Forging 2.Drop Forging 3.Press Forging 4.Upset Forging

HOT WORKING

Hammer Forging / Penempaan Palu Proses ini merupakan forging yang paling sederhana. Pada umumnya landasan (anvil) dan hammer/palu yang dipakai berbentuk datar. Sehingga proses ini diprioritaskan untuk  membuat benda kerja yang sederhana dan skala produksi kecil. Prosesnya lama dan hasilnya tergantung dari skill operator.

HOT WORKING

PROSES HAMMER FORGING

HOT WORKING

Drop Forging Prinsip : Memaksa logam panas yang plastis memenuhi dan mengisi bentuk die dengan cara penempaan. Proses ini yang diperlengkapi dengan die. Die umumnya dibagi dua bagian dimana satu bagian diletakkan pada hammer, yang lainnya pada anvil.

HOT WORKING

PROSES DROP FORGING

HOT WORKING

Press Forging Prinsip press forging : Dilakukan penekanan secara perlahan-lahan pada benda kerja sampai menghasilkan aliran logam yang uniform. Press forging biasanya dikerjakan tanpa die dan hammer  maupun anvilnya berbentuk datar  Pada hammer forging maupun drop forging energi yang diberikan pada saat penempaan sebagian besar terserap oleh anvil, pondasi mesin dan permukaan luar benda kerja sedangkan bagian dalam benda kerja belum terdeformasi. karena itu untuk benda kerja dengan penampang tebal dan besar digunakan press forging.

HOT WORKING

PROSES PRESS FORGING

HOT WORKING

Upset Forging Proses forging yang dikhususkan untuk pembesaran diameter pada ujung batang logam ditekan dalam arah memanjang. Pada dasarnya benda kerja yang diupset berupa bar  bulat, wire ataupun benda kerja berbentuk silindris.

HOT WORKING

UPSET FORGING

HOT WORKING

Ada 3 hal yang diperhatikan pada saat melakukan upset forging : 1. Panjang benda yang diupset tidak lebih dari 3 kali diameter batang. 2. Diameter upset tidak lebih dari 1,5 kali diameter  batang 3. Panjang benda kerja yang tidak ditumpu oleh die tidak lebih dari diameter batang

HOT WORKING

PIERCING Merupakan proses pengerjaan panas untuk membuat pipa tanpa sambungan (seamless pipe) dengan bahan baku berupa billet (batang bulat dan padat) Dengan demikian hasil dari proses ini tidak terdapat suatu garis penghubung hasil sambungan.

HOT WORKING

Prinsip kerja : Batang logam padat yang telah dipanasi dengan salah satu ujungnya berlubang ditengah-tengahnya sebagai penunjuk bagi mandrel, dimasukkan ke dalam roll yang sumbunya membentuk 6 % terhadap sumbu benda kerja. Roll berputar searah, dan bentuk roll lebih kecil dibandingkan dengan diameter bahan. Pada saat batang dimasukkan, batang akan terbawa oleh putaran dari roll dan karena adanya sudut kemiringan batang seakan-akan ditarik oleh kedua roll.

HOT WORKING

PROSES PIERCING DENGAN ROL

HOT WORKING

PIERCING EXTRUSION Merupakan bagian dari ekstrusi langsung, tetapi menggunakan mandril untuk membuat lubang bagian dalam pipa. Bilet diletakkan dalam die, mandril didorong melalui bilet dan ram mengekstrusi logam melalui die disekeliling mandril. Kecepatan ekstrusi pipa sampai 180 m / menit,

HOT WORKING

PROSES PIERCING DENGAN EXTRUSION

HOT WORKING

DRAWING Deep Drawing atau biasa disebut drawing adalah salah satu jenis proses pembentukan Logam, dimana bentuk pada umumnya berupa silinder dan selalu mempunyai kedalaman tertentu,

HOT WORKING

Drawing Proses drawing dilakukan dengan menekan material benda kerja yang berupa lembaran logam yang disebut dengan blank sehingga terjadi peregangan mengikuti bentuk  dies, bentuk akhir  ditentukan oleh punch sebagai penekan dan die sebagai penahan benda kerja saat di tekan oleh punch. pengertian dari  sheet metal adalah lembaran logam dengan ketebalan maksimal 6 mm, lembaran logam (sheet metal) di pasaran dijual dalam bentuk Lembaran dan gulungan. Terdapat berbegai tipe dari lembaran logam yang digunakan, pemilihan dari jenis lembaran tersebut tergantung dari : 1. Strain rate yang diperlukan 2. Benda yang akan dibuat 3. Material yang diingginkan 4. Ketebalan benda yang akan dibuat 5. Kedalaman benda Pada umumnya berbebagai jenis material logam dalam bentuk  lembaran dapat digunakan untuk proses drawing seperti stainless stell, alumunium, tembaga, perak, emas, baja. Maupun titanium. Proses

HOT WORKING

PROSES DRAWING

HOT WORKING

EXTRUSION Proses ekstrusi adalah proses dimana logam dibentuk dengan cara menekannya melalui rongga cetakan. Tekanan yang digunakan sangat besar. Proses ini dapat digunakan untuk membuat batang silinder, tabung atau profil-profil tertentu. Ada dua jenis proses ekstrusi, yaitu ekstrusi langsung (direct extrusion) dan ekstrusi tidak langsung (indirect extrusion, back extrusion). Secara skema dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

HOT WORKING

Pada ekstrusi langsung, logam dan penekan bergerak sepanjang kontainer, sedangkan pada ekstrusi tidak langsung kontainer dan logam yang diekstrusi bergerak bersama, sehingga tidak ada gerakan relatif antara logam dengan dinding kontainer. Dengan demikian, gesekan antara kontainer dengan logam dapat dihilangkan. Faktor-faktor utama yang berperanan dalam proses ekstrusi adalah: (a)Jenis proses ekstrusi (langsung/tidak langsung), (b) Rasio ekstrusi (extrusion ratio), (c) Temperatur, dan (d) Gesekan antara logam dengan kontainer dan antara logam dengan cetakan.

HOT WORKING

PROSES EXTRUSION

HOT WORKING

IMPACT EXTRUSION Pada proses ini slug ditekan sehingga bahan slug terdorong keatas . Ekstrusi Impak merupakan proses pengerjaan dingin meskipun begitu, pada beberapa jenis logam dan benda kerja, khususnya dengan dinding yang tebal, slug dipanaskan dan menjadi pengerjaan panas.

HOT WORKING

PROSES IMPACT EXTRUSION

HOT WORKING

SPINNING Dilakukan untuk membentuk pelat bulat atau untuk mengecilkan atau menutup ujung pipa. Pembentukan dilakukan dengan menekan alat yg tumpul atau roll tekan langsung pada permukaan benda kerja yang berputar.

HOT WORKING

PROSES SPINNING

HOT WORKING

Spinning juga bisa untuk proses pembentukan logam panas secara plastis dari bentuk datar dengan ukuran tertentu menjadi bentuk  yang sesuai dengan die dengan cara memutar benda kerja dan memberikan tekanan secara lokal pada sisi benda kerja.

HOT WORKING

PROSES SPINNING