mata kuliah: proses manufaktur ii (pengecoran, pembentukan) · logam atau pembentukan logam) tahun...

Mata Kuliah: Proses Manufaktur II

(Pengecoran, Pembentukan)3 sks

Mata Kuliah: Proses Manufaktur II

(Pengecoran, Pembentukan)3 sks3 sks

oleh :

Yudy Surya Irawan

3 sks

oleh :

Yudy Surya Irawan

Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan

Gambar

Proses pembuatan baja

bagian I

Molten

Steel

Molten

Steel

Molten

Steel


Gambar

Proses pembuatan baja

bagian II

Molten

Steel

Molten

Steel

Molten

Steel


Rencana Pokok Bahasan dalam Perkuliahan:

1. Pengenalan SAP dan Pre-test

2. Pengecoran Logam I

3. Pengecoran Logam II

4. Pengecoran Logam III

5. Pengecoran Logam IV

6. Pengecoran Logam V

7. Pengecoran Logam VI

8. Quis I atau UTS (Ujian Tengah Semester)8. Quis I atau UTS (Ujian Tengah Semester)9. Pembahasan Quis I , Pembentukan Logam I

10. Pembentukan Logam II

11. Pembentukan Logam III

12. Pembentukan Logam IV

13. Pembentukan Logam V

14. Pembentukan Logam VI

15. Quis II16. Pembahasan Quis II dan Review


� Syarat Mengikuti Ujian Akhir : Kehadiran 80% dari total pertemuan

� Pakaian bebas rapi, bersepatu, bila pakai kaos harus berkerah !

� Handphone disetel mode Silent atau nada getar atau dimatikan saja !

� Toleransi Keterlambatan : 15 menit (kecuali ada kondisi daruratdengan keterangan jelas)

� Penilaian : Quis I, Quis II, Tugas, Ujian Akhir

Nilai Akhir = (20% nilai Quis I) +(20% nilai Quis II) + (20% Nilai

Tugas) + (40% Nilai Ujian Akhir)

� Tugas akhir semester :

menyerahkan buku catatan Anda pada saat Quis II dan mengumpulkansatu jurnal bahasa Inggris tentang Proses Manufaktur III (PengecoranLogam atau Pembentukan Logam) tahun 2008~2012 kemudianditerjemahkan dan dikomentari dalam bahasa Indonesia mengenaikesan-kesan Anda dan kemungkinan menjadi topic tugas akhir.

� Sumber:

- Buku-buku tentang Teknik Pengecoran Logam, Pembentukan Logam.

- Internet


SOAL PRETEST

1. Mengapa proses pengecoran logam itu diperlukan?

2. Tulislah macam-macam proses pengecoran logam? Dan sebutkanlah3 contoh produk hasil pengecoran logam.

3. Sebutkan dan jelaskan prinsip pada tiga contoh proses pengecoranlogam?

4. Apakah yang dimaksud dengan pembentukan logam ?

5. Tulislah pengetahuan Anda tentang syarat penting pembentukanlogam. Berikan 3 contoh produk hasil pembentukan logam.logam. Berikan 3 contoh produk hasil pembentukan logam.

6. Sebutkan dan jelaskan prinsip pada tiga contoh pembentukan logam?


1. Pendahuluan Pengecoran Logam� Castings (coran) adalah produk dari industri dasar logam yang mana

dibuat dengan sebuah langkah tunggal dari logam cair tanpa kerjamekanis antara seperti pengerolan maupun pembentukan.

� Proses yang sederhana (proses paling langsung dilakukandibandingkan proses metalurgi lainnya) menjadi dasar pertumbuhanpesat dengan variasi produk coran.

� Bagaimana posisi proses pengecoran dalam 5 kelompok besarproses manufaktur?


� Lima kelompok besar metode dasar membuat produk logam:

1. Casting (Pengecoran). Proses produksi/manufaktur denganmenuangkan logam cair ke dalam cetakan.

2. Mechanical Working (Pengerjaan mekanis). Pembentukan logamdalam bentuk padat dengan mendeformasi plastik baik pada suhu diatas maupun di bawah suhu rekristalisasi (Cold/Hot working). Titikawalnya adalah cast ingot atau billet dan logam harus memilikikapasitas untuk terdeformasi plastis. (bersambung…)

7

2. Mechanical Working (Pengerjaan mekanis). Hasil produknya adalahstandar primer atau bentuk semi finish seperti batang (bars), pelat(plates), sheets(pelat tipis), dan bagian-bagian yang dibuat dengancara pengerolan maupun ekstrusi. Proses ini menghasilkan materialdasar untuk proses pembentukan lebih lanjut.Proses lain yangmirip/analog dengan proses pengecoran adalah forging(penempaan).

3. Fabrication by joining (Fabrikasi dengan penyambungan). Prosesterkenal dalam penyambungan adalah pengelasan (welding). Prosesini berkompetisi dengan pengecoran terutama dalam hal range beratproduk tetapi struktur komposit yang dibuat dengan dua proses ataulebih akan saling menguntungkan. Pengelasan banyak digunakan


lebih akan saling menguntungkan. Pengelasan banyak digunakanuntuk perakitan struktur monolithic yang sangat besar seperti jembatan,rangka pabrik dlsb. Dalam hal ini, pengelasan berkompetisi denganproses penyambungan lain seperti rivetting, bolting dan peralatanpenyambung lainnya.

4. Machining (permesinan), produk ini dibuat dengan memotong daribentuk awal dengan menggunakan peralatan mesin seperti mesinbubut, milling, skrap, bor dlsb. Selain untuk membuat produk, proses inibanyak digunakan dalam operasi finishing produk untuk mencapaidimensi akhir yang akurat dari produk hasil proses manufaktur lain.

8

5. Powder Metallurgy (Metalurgi Serbuk). Produknya dibuat denganmelakukan proses penekanan cetakan (die pressing) dan sinteringpada serbuk logam.

Selain lima kelompok ini, terdapat beberapa metode hybrid dalammembentuk logam yang melampaui batas-batas tradisional.

Seperti, proses semi-solid processing and squeeze casting yangmengkombinasikan proses pengecoran dan pembentukanmekanis/pembentukan logam.

Kemudian juga terdapat spray deposition yang terdiri atas prosespengecoran dan metalurgi serbuk.


pengecoran dan metalurgi serbuk.

Pengecoran harus secara variatif berkompetisi dengan penempaan,pengelasan dan sintered compact hasil metalurgi serbuk.

Pengecoran dapat membuat produk untuk mengganti konstruksi sheetmetal dengan pressure die casting atau komponen yang dimesindengan pengecoran investment (investment casting).

Hasil pendekatan Analisa Nilai/Kualitas dalam desain teknikmenunjukkan bahwa material dan produk semakin meningkat dipilihkarena dasar-dasar rasional terutama fungsi dan harga daripadakebiasaan dalam pemilihan bahan/produk.

9

Kelebihan dalam desain(design versatility)

Weight Range Luas

Hanya sedikit keterbatasan ukuran dan berat dalam membuat coran.

Keterbatasannya

Karakteristik Pengecoran yang Menentukan Posisi Pengecoran dalam Engineering


Keterbatasannya dipengaruhi oleh kemampuan menyediakan logam cair dan menangani coran setelah membeku.

Contoh Pada Coran Untuk Struktur Berat Baja dalam Figure 1

10

Bentuk dan Kerumitan (Shape and Intricacy)

Tidak ada proses yang memiliki kemungkinan dengan range yang sama untuk membentuk kontur yang rumit.

Meskipun proses lain dapat dilakukan akan sangat mahal dan tidak mungkin untuk dilakukan permesinan.

Kerumitan bentuk produk tidak hanya dapat diatasi oleh pengecoran



Kerumitan bentuk produk tidak hanya dapat diatasi oleh pengecoran pasir cetak namun juga dapat dilakukan dengan pengecoran cetakan logam (die) maupun pengecoran investment.

Keterbatasan ada bila membuat produk yang panjang dan tipis meskipun pengecoran continuous dapat melakukannya terutama untuk penampang yang uniform.

Contoh produk yang rumit dan dapat dibuat oleh pengecoran logam adalah sebagai berikut:

11

Coran dengan bentuk rumit

Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan 12

Komposisi kimia (Material Composition)

Hampir semua logam paduan teknik dapat dicor dengan menggunakan teknik pengecoran yang tepat.

Dahulu, logam-logam reaktif (Mg) dan refractory metals (Tungsten, Titanium etc dengan suhu lebur tinggi) sangat sulit untuk dicor. Tetapi, dengan kemajuan teknologi, teknik pengecoran yang khusus dapat mengatasi persoalan peleburan ini.

Logam yang paling terkenal sebagai coran adalah besi cor (cast



Logam yang paling terkenal sebagai coran adalah besi cor (cast irons) yang mana industri pengecoran berawal dari sini dan dapat berkembang hingga menghasilkan berbagai macam material dengan sifat-sifat yang unggul dalam kekuatan hingga keuletan (seperti, besi tuang putih, kelabu, nodular cast irons, melleable cast irons).

Penelitian terus dilakukan untuk menemukan kombinasi optimal antara teknik pengecoran dan sifat-sifat teknis coran yang diharapkan.

Berikut ini adalah Tabel kelompok besar logam paduan coran yang mendemonstrasikan berbagai macam komposisi yang ada.

17

Biaya Perkakas (Tooling Costs)

Pengecoran cocok untuk produksi dengan kapasitas besar,

karena pola pengecoran biasaya dibuat dari bahan yang murah.

Bandingkan dengan peralatan untuk pembentukan logam.

Pengecoran dengan pasir cetak memang berbiaya rendah

namun untuk die casting biaya die menjadi lebih mahal, namun



namun untuk die casting biaya die menjadi lebih mahal, namun

bila digunakan untuk kapasitas produksi massal maka dapat

menekan biaya die.

Pemodelan dengan menggunakan komputer dapat membuat

prototipe pengecoran dengan lebih cepat dan dapat

mengurangi biaya dan waktu selama pengembangan produk

coran.

20

Struktur Coran (The Cast Structure)

Coran memiliki banyak karakteristik metalurgi selama

pembekuan(solidification). Dalam beberapa coran, struktur dapat diubah

dengan pendingingan atau perlakuan panas yang sesuai dengan sifat

mekanis yang diinginkan.

Sifat mekanis coran pada umumnya dipengaruhi oleh ukuran butir, benduk

dan distribusi senyawa mikro, segregasi dan microporosity.

Dalam pembentukan logam dengan deformasi plastisnya dapat membuat

butiran lebih halus, menutup voids(lubang2), dan meredistribusikan segregasi



butiran lebih halus, menutup voids(lubang2), dan meredistribusikan segregasi

dan bahkan bila deformasi terlalu besar dapat mengakibatkan kegagalan

material. Ada beberapa kelebihan yang tidak dimiliki pengecoran, namun

dengan mengontrol struktur coran dan NDT (non destructive testing) maka

coran dengan standar reliabilitas yang lebih tinggi dapat diharapkan.

Coran lebih baik memiliki isotropis namun masih sedikit yang demikian.

Beberapa contoh struktur coran yang bermanfaat:

Struktur columnar dan single crystal digunakan untuk gas turbine rotor blades

Flake grafit dalam besi tuang kelabu yang dapat meningkatkan kapasitas

damping yang tinggi

21

Fleksibilitas Proses (Flexibility of the Process)

Pengecoran dapat dilakukan dengan dana investasi yang relatif

kecil, dibandingkan dengan pengerolan, pengepresan dan

pabrik industri berat lainnya.

Pengecoran industri kecil biasanya dijalankan untuk memenuhi

kebutuhan konsumen terbatas atau lokal.



kebutuhan konsumen terbatas atau lokal.

Dengan dasar proses pengecoran maka industri pengecoran

berinvestasi besar dapat dijalankan untuk produksi secara

kuantitas dan unit biaya yang rendah.

Beberapa tahun belakangan ini, telah tampak trend umum

untuk mengkonsentrasikan produksi dalam pabrik-pabrik yang

lebih besar dan lebih efisien.

22

Terima kasih kepada Penulis Buku yang

menjadi acuan mata kuliah ini:

Peter Beeley, Foundry Technology 2ndPeter Beeley, Foundry Technology 2nd

Edition, Butterworth Heinemann


Terima kasih atas perhatian Anda

dan

Selamat Mencatat dan Belajar dengan Baik

Terima kasih atas perhatian Anda

dan

Selamat Mencatat dan Belajar dengan Baik


mata kuliah: proses manufaktur ii (pengecoran, pembentukan) · logam atau pembentukan logam) tahun...

Documents