PROGRAM PRA DIPLOMA KOLEJ VOKALSIONALSEMESTER 1

Kursus:MTK103/104Folio Modul:

PEMOTONGAN MEKANIKALBAHAN DAN BAHAN LUAK

Disediakan:MUHAMMAD HAFIZIKRY BIN MOHAMAD HASAN

981211-56-5329Kelas:

Teknologi KimpalanNama Pensyarah:

Tarikh:

KANDUNGAN

Tajuk Muka surat

i. Penghargaan

1.0 Pendahuluan

2.0 Jenis-jenis Mesin Pemotong

3.0 Bahan Logam

4.0 Metalurgi

5.0 Elektrod

6.0 Rumusan

7.0 Rujukan

PENGHARGAAN

Saya ingin mengucapkan ribuan terima kasih kepada pensyarah saya tujukan kepadapensyarah modul Pemotongan Mekanikal .

yang sentiasa memberikan tunjuk ajar dan bimbingan kepada saya dalam membuat kerjakursus ini dari awal hinggalah siap sepenuhnya.

Ucapan terima kasih juga diberikan kepada ibu dan bapa saya, ............................................dan .......................................yang telah memberikan banyak memberikan dorongan dannasihat kepada saya bagi menyiapkan kerja khusus pemotongan Mekanikal ini . Jasa merekatidak dapat saya lupakan.

Akhir sekali, ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu untukmenyiapkan kerja khusus ini.

PEMOTONGAN MEKANIKAL

1. PENGENALAN:

Pemotongan mekanikal didefinisikan sebagai satu proses pemotongan logam denganmenggunakan mesin berkuasa melalui beberapa kaedah pemotongan menggunakan sumberkuasa elektrik. Dalam pemotongan logam, terdapat beberapa cara atau kaedah yang bolehdigunakan adalah seperti di bawah ;

i. Kaedah menggergaji (saw). Kaedah ini akan membuang sedikit kuantitibahan pada garisan yang dipotong. Mata alat diperbuat daripada keluliberkarbon tinggi dan keluli aloi.Contoh : Mesin gergaji kuasa (power saw) dan mesin gergaji pita (band saw).

Rajah 1: Pemotongan mekanikal menggunakan kaedah menggergaji

ii. Kaedah merincih (Shearing/ Guillotine). Kaedah ini merincihkan/gelincirpermukaan bahan pada garisan yang dipotong. Istilah mericih bermaksudpemotongan pada satu garis lurus. Daya tekanan dikenakan pada mataperincih di bahagian atas. Proses dilakukan untuk :

memotong kepingan logam daripada gulungan yang panjang. mengurangkan saiz kepingan.

menghasilkan bentuk kepersegian kepingan logam dengantepat.

Rajah 2: Pemotongan mekanikal menggunakan kaedah merincih

iii. Kaedah mengacip atau melelas (Snapping). Kaedah ini menekan permukaanatas dan bawah bahan serentak pada garisan yang dipotong. Mata alatdiperbuat daripada bahan pelelas dan diikat oleh bahan pengikat.Contoh: Mesin pencanai (grinding machine) dan mesin pemotong cakera(disc cutter).

Rajah 3: Pemotongan mekanikal menggunakan kaedah melelas

2. JENIS-JENIS MESIN PEMOTONG.

i. Mesin pemotong cakera (disc cutter)ii. Gergaji kuasa (power hacksaw)

iii. Gergaji pita (band saw)iv. Gergaji bulat (circular saw)v. Mesin pemotong kepersegian hidrulik (hydraulic squaring machine)

vi. Mesin perincih tuas tangan (hand lever shear)

2.1 Mesin Pemotong Cakera (Disk Cutter)

Mesin pemotong cakera adalah sebuah mesin yang digunakan untukmemotong logam dengan menggunakan kaedah proses melelas. Mesin yangmemerlukan penggunaan tangan ini adalah sebuah alat yang digunakan untukmemotong bahan-bahan yang keras seperti besi dan juga mozek. Roda pemotongnya(blade) diperbuat daripada bahan pelelas. Reka bentuknya adalah ringkas dan darijenis mudah alih dengan kos penyelenggaraan yang rendah dan mudah. Kelemahanmesin pemotong cakera ialah hasil pemotongannya kurang tepat tetapi memotong

dengan pantas.

Rajah 4: Reka bentuk mesin pemotong cakera

2.1.1 Fungsi-fungsi bahagian mesin pemotong cakera.i. Suis menyambung dan memutuskan litar bekalan kuasa elektrik

ii. Motor menggerakkan roda pemotongiii. Roda pemotong mata (blade) untuk memotong bahaniv. Ragum mesin untuk memegang bahanv. Pengikat ragum mesin mengikat ragum mesin

vi. Pelindung roda pemotong melindungi roda pemotongvii. Badan (body) memegang bahagian-bahagian mesin

viii. Pemegang memegang dan mengawal tekanan pemotonganix. Pelindung percikan bunga api mengawal percikan bunga api semasa

proses pemotongan.

Jenis-jenis Mesin Pemotong Cakera Chop Saws

Straight line/geng rip saw

Gergaji meja (Table Saw)

a. Chop Saw Ia juga dikenali sebagai miter saw dan drop saw Digunakan memotong logam secara pemotongan lurus dan bersudut Sebuah mesin yang ringan dan mudah alih. Disokong oleh asas logam.

Rajah 5: Mesin Pemotong Cakera jenis Chop Saw

Mata pemotong (blades) mempunyai saiz tertentu iaitu 10, 12 dan 14 inci. Diperbuatdaripada bahan khas untuk pemotongan besi/logam, tiles dan seramik serta untukmemotong kayu dan bahan plastik.

Kaedah dan cara menggunakan mesin pemotong cakera.

i. Selarikan garisan penanda dengan mata pemotong.ii. Kunci/ketatkan pengikat ragum mesin.

iii. suis dihidupkan dan roda berputar pada kelajuan maksimum.iv. Gerakkan pemegang ke bawah sehingga menyentuh benda kerja.v. Setelah mata alat selesai memotong, tegakkan semula pemegang ke

kedudukan asalnya.

vi. Tunggu sehingga mata alat berhenti berputar.vii. Longgarkan pengikat ragum mesin.

viii. Alihkan benda kerja dan sisa bahan pemotongan.

b. Straight line/geng rip saw

Mata pemotong berbentuk bulat

Digunakan untuk memotong kepingan logam secara pemotongan lurus.

Mata alat biasanya berputar pada kelajuan 4800 RPM

Rajah 6: Mesin Pemotong Cakera jenis Straight line/geng rip saw

c. Gergaji Meja Gergaji meja digunakan untuk menggergaji lurus. Proses pemotongan adalah bergantung kepada mata alat sama ada kaedah

crosscut atau ripsaw.

Rajah 7: Mesin Pemotong Cakera jenis Gergaji meja

Kaedah Kendalian Mesin Gergaji Meja

i. Menyesuaikan ketinggian dan sudut mata alat.ii. Hidupkan suis dan tunggu sehingga mata berputar pada kelajuan

maksimum.

iii. Bahan kerja diletakkan di atas meja.

iv. Tolak bahan kerja ke arah mata alat.v. Tolak bahan kerja ke mata alat secara perlahan dan konsisten.

vi. Fokus sepanjang proses berjalan.

2.2 Gergaji Tangan ( Hand Saw ) Dan Gergaji Kuasa ( Power Saw )

Gergaji tangan dan gergaji kuasa digunakan untuk memotong logam kepada saiztertentu dan juga memotong bahagian-bahagian logam yang nipis, yang merupakanlebihan daripada bahagian yang di tanda. Kelebihan memotong dengan cara ini ialahtidak banyak bahan yang terbuang dan permukaan yang dipotong boleh disiapkandengan mudah. Gergaji tangan untuk pemotongan yang mudah manakala gergajikuasa untuk pemotongan yang besar dan berat.

Rajah 8: Gergaji kuasa (kiri) dan gergaji tangan (kanan)

Rajah 9: Bahagian-bahagian gergaji kuasaSumber : http://www.technologystudent.com/equip1/phcksw1.htm

Kaedah pemotongan menggunakan gergaji kuasa:

i. Bahan logam yang hendak dipotong diletakan di atas asas mesin dandiketatkan dengan pengikat ragum mesin.

ii. Ketika proses pemotongan sedang berjalan, logam terutamanya bilah gergajiakan cepat menjadi panas. Oleh itu pelincir yang berfungsi sebagai penyejukperlu dialirkan semasa proses ini. Jika tidak, bilah gergaji boleh patah.

Mata bilah gergaji kuasa di kelaskan mengikut gred berdasarkan bahan yangdigunakan dan juga jumlah gigi per inci. Bilah yang berkualiti tinggidiperbuat daripada High Speed Steel dengan bilah keluli karbon adalah lebihmurah. Secara umumnya jumlah gigi per inci (TPI) di antara 14 hingga 24mata. Semakin banyak gigi per inci, maka semakin baik dan licin hasilpemotongannya.

2.3 Mesin Gergaji Pita (Band Saw)

Mesin gergaji pita merupakan sebuah mesin yang mempunyai spesifikasi tersendirikerana kemampuan mesin ini untuk memotong profil-profil bahan yangmelengkung. Mesin gergaji pita ini dilengkapi dengan mata gergaji yang berbentukpita melingkar. Mata gergaji ini diregang di antara dua roda yang berputar dalamsatah yang sama. Roda penggerak dihubungkan dengan motor elektrik. Motorelektrik ini akan menghasilkan putaran dan sekali gus memutar mata gergaji yangberbentuk pita. Kedua roda ini mempunyai jarak yang tertentu sebagai tempatberlakunya proses pemotongan.

Rajah 10: Bahagian-bahagian gergaji pita

Fungsi bahagian mesin gergaji pita (band saw):i. Suis - Menyambung dan memutuskan litar bekalan.

ii. Motor - Menggerakkan roda pemotong.iii. Mata gergaji pita - Memotong bahan.iv. Ragum mesin - Memegang bahan.v. Pengikat ragum mesin - Mengikat ragum mesin.

vi. Pelindung - Melindungi bahagian mekanikal dan mata gergaji pita.vii. Badan (body) - Memegang bahagian-bahagian mesin.

viii. Tuil pelaras lengan - Mengawal kelajuan penekanan lengan.ix. Lengan - Memegang dan sebagai landasan pusingan mata gergaji.x. Penyalur minyak penyejuk - Menghantar minyak penyejuk

Jenis-Jenis Gergaji Pita.

Gergaji pita (bandsaw) yang digunakan untuk memotong logam boleh didapati dalambentuk menegak dan mendatar. Kelajuan putaran pita ini di antara 40 kaki (12 meter)hingga 5,000 kaki (1,500 meter) bagi setiap satu minit. Gergaji pita biasanyadilengkapi dengan berus (brushwheels) untuk mengelakkan serpihan logam daripadaterperangkap di antara gigi bilah. Sistem penyejukan juga terdapat pada gergaji pitauntuk menyejukkan bilah semasa memotong logam.

i. Gergaji pita mendatar (harizpntal bandsaw) memegang bahan kerja secara pegunmanakala bilah bergerak ke bawah untuk memotong. Reka bentuk gergaji pitaini digunakan untuk memotong bahan-bahan lama seperti paip atau bar kelulipanjang. Reka bentuk mendatar tidak boleh digunakan untuk memotonglengkung atau bentuk yang rumit.

Rajah 11: Gergaji pita jenis mendatar (harizontal)

ii. Gergaji pita menegak (vertical bandsaw), juga dikenali sebagai gergaji kontur dimana bilah gergajinya tidak bergerak tetapi bahan kerja akan bergerakmerentasinya untuk proses pemotongan. Gergaji pita menegak ini bolehdigunakan untuk memotong bentuk yang kompleks dan bersudut. Gergaji inidipasang dengan kipas blower udara di dalamnya untuk menyejukkan bilah danmeniup serpihan dari kawasan memotong.

Rajah 12: Gergaji pita menegak (vertical bandsaw)

2.4. Mesin Gergaji Bulat (Circular Saw)Mesin gergaji bulat menggunakan cakera bergigi atau bilah untuk memotong bahan-bahan yang berbeza dengan menggunakan gerakan berputar. Gergaji bulat diciptapada abad ke-18 dan telah digunakan di kilang papan di Amerika Syarikat padapertengahan abad ke-19. Gergaji bulat adalah alat untuk memotong bahan-bahanseperti kayu, batu, plastik dan logam. Gergaji bulat biasanya digerakkan oleh motorberkuasa elektrik.

Apabila menggunakan gergaji bulat, pastikan menggunakan pisau (blade) yang betuluntuk bahan yang anda potong. Mata bilah yang berbeza untuk memotong logam danuntuk memotong kayu. Pisau memotong logam juga tidak boleh digunakan dalamgergaji yang sama yang digunakan untuk memotong kayu.

Untuk memotong pelbagai jenis logam, mata bilah yang berbeza perlu digunakan.Menggunakan mata bilah yang kasar untuk memotong logam bukan ferus sepertitembaga, aluminium, tembaga atau plumbum. Jenis dan reka bentuk bilah yangdipilih juga akan berbeza-beza bergantung kepada ketebalan logam yang dipotong.Secara umum, kiraan gigi yang lebih tinggi (banyak seinci) bagi logam nipis dankiraan gigi yang lebih rendah bagi logam yang lebih tebal.

Rajah 13: Bahagian-bahagian gergaji bulat

Rajah 14: Menggunakan mesin gergaji bulat untuk memotong sekeping logam

2.5. Mesin Pemotong Kepersegian Hidraulik (Hydraulic Squaring Machine)

Terdapat dua jenis mesin pemotong kepersegian hidraulik iaitu:

Mesin gunting hidraulik Mesin pemotong bidang rata (plane hydraulic)

2.5.1 Mesin gunting hidraulik menggunakan punca kuasa tenaga hidraulik. Tenagahidraulik yang dihasilkan untuk memotong adalah pam (pump) hidraulik yangdigerakkan oleh motor elektrik. Mesin gunting hidraulik ini dilengkapi denganprogram pada panel kotak kawalan hidraulik. Dengan program komputer hidraulikini proses untuk mengendalikan mesin pemotong menjadi lebih mudah dan pantas.Kemampuan menggunting atau memotong kepingan (palet) logam dengan mesinhidraulik boleh mencapai ketebalan palet sehingga 20 milimeter.

Alat penekan yang digunakan pada mesin ini menggunakan penggerak (actuator)kerja berganda (double acting) dengan silinder sebanyak dua buah. Penggerak inidiletakkan di kiri dan kanan mesin yang berhubungan secara langsung dengan pisaubahagian atas. Penyumbat (stopper) yang digunakan juga stopper yang digerakkansecara hidraulik. Jumlah stopper nya lebih banyak dari penggerak pemotong. Jumlah

penggerak ini disusun di antara celah pemotongan. Untuk pemotongan yangmempunyai lebar yang kecil juga dapat ditekan oleh stopper.

2.5.2 Mesin pemotong Plane Hidraulik sesuai dengan fungsinya digunakan untukproses pemotongan berbentuk bidang rata (plane). Kemampuan pemotongan darimesin ini disesuaikan dengan bentuk-bentuk dan besar atau kecilnya bidang logam(plane) serta ketebalan.

Rajah 15: Mesin Gunting Hidraulik

Rajah 16: Mesin Potong Bidang Rata (Plane) Hidraulik

2.6. Mesin Perincih Tuas Tangan (Hand Lever Shear)Gunting tuas digunakan untuk pemotongan pelat yang mempunyai ketebalan 1 3milimeter, tetapi penggunaan gunting tuas ini lebih sering digunakan untukpemotongan kepingan palet. Prinsip pemotongan perincih tuas tangan ini dapatdilihat pada gambar di bawah:

Rajah 17: Prinsip pemotongan mesin perincih tuas tangan

Kaedah pemotongan yang dilakukan untuk memotong pelat ini digerakkan oleh tuasyang berhubungan langsung dengan pisau bahagian atas. Posisi pelat yang dipotongdiletakkan pada pisau bahagian bawah yang tetap (kekal).

Terdapat beberapa jenis perincih tuas tangan sesuai dengan jenis dan bentuknya.Salah satu jenis perincih tuas tangan mempunyai ketebalan pemotongan sebesartebal pisau yang digunakan. Pemotongan ini terdapat pada jenis perincih tuas meja.Perincih tuas meja ini mempunyai sisa pemotongan sebesar 5 mm sesuai dengan tebalmata pisau yang digunakan. Jadi untuk mendapatkan ukuran yang tepat sewaktupemotongan, harus dilebihkan sebesar tebal mata pisau.

Rajah 18: Mesin Perincih Tuas Tangan (Hand Lever Shear)

3. BAHAN LOGAM

Bahan logam adalah bahan yang berstruktur hablur dalam keadaan pepejal termasuksemua jenis bahan yang mengandung unsur logam, atau hanya sedikit mengandung unsurbukan logam. Logam digunakan secara meluas sebagai bahan struktur dan bahan galas bebandalam industri pembuatan dan industri pembinaan. Walaupun logam tulen jarang digunakan,gabungan atau penambahan logam lain yang dinamakan aloi selalunya dapat memperbaikisifat logam tulen atau berupaya menggabungkan beberapa sifat yang baik seperti yangdikehendaki.

Ciri-ciri bahan logam termasuklah:

i. Bahan legap yang merupakan pengalir haba dan arus elektrik yang baik

ii. Boleh menjadi pemantul cahaya jika permukaannya digilap.iii. Kebanyakan logam bersifat mulur dan boleh ditempa.

iv. Biasanya mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi daripada bahan lain

Penggunaan berbagai jenis logam dalam sesuatu kerja adalah bergantung kepada sifat-sifatfizikalnya, termasuklah:

a. KERAPUHAN (BRITTLENESS)Ia mempunyai sifat yang tak berupaya menahan gangguan sebelum pecah.

Seperti besi tuang (cast iron) ia adalah bahan logam yang rapuh, di mana ia pecahserta-merta tanpa gangguan berlaku sama ada ia melentur atau bengkok apabiladiketuk dengan kuat.

b. KELIATAN (DUCTILITY)Mempunyai sifat yang membenarkan terjadi perubahan bentuk pada bahan

logam seperti bengkok atau melentur dahulu sebelum patah atau pecah. Bahansepertinya ialah tembaga di mana ianya boleh di bentuk seperti wayar elektrik.

c. KEANJALAN (ELASTICITY)Sifatnya berkemampuan kembali ke bentuk asal setelah diberi tekanan luar,

contohnya ialah besi spring di mana ia mempunyai sifat keanjalan (elastik).

d. KEKERASAN (HARDNESS)Ianya mempunyai sifat yang boleh tahan daripada tekanan luar atau tidak

berlaku kesan perubahan ke atasnya.

e. PENURUTAN (MALLEABILITY)Ia mempunyai sifat yang senang dibentuk sama ada dari tekanan mengetuk

atau tekanan menggelek, sifatnya akan menurut bentuk yang ditentukan.

f. KEKUATAN TEGASAN (TENSILE STRENGTH)Sifatnya dapat memberi atau kembang apabila ditarik ke paras yang tertentu

sebelum ia putus atau bercerai.

g. KETEGUHAN (TOUGNESS)Adalah sifat yang mampu menampung tekanan dan gangguan luar dengan

kuat. Keteguhan adalah sifat yang berlawanan dengan sifat kerapuhan.

Terdapat dua jenis logam yang biasa digunakan iaitu:

1. Logam Ferus (ferrous metals)2. Logam Bukan Ferus (non-ferrous metals)

3.1 Logam Ferus

Merupakan logam yang mengandungi unsur-unsur besi di dalamnya. Pencampurandan sifat bahan ferus boleh mengubah sifatnya dengan campuran berbagai jeniselemen aloi semasa pengilangan. Terdapat tiga kumpulan logam ferus iaitu:

Besi Tempawan (Wrought iron) Keluli (Steel) Besi Tuang (Cast iron)

a. Besi tempawan

Besi tempawan hanya mempunyai kandungan karbon yang sedikit iaitu antara0.06 hingga 0.08 peratus sahaja. Besi tempawan mempunyai ciri sifat keteguhan dankekuatan yang tinggi, boleh ditempa dan mampu menyerap daya hentaman secaramengejut.

Merupakan logam dua komponen yang terdiri daripada BESI TULEN danJERMANG. Sebahagian besar kandungan jermang adalah silikat besi. Besitempawan biasanya digunakan untuk membuat rivet, paku, barang perhiasan, bangkudan jeriji.

Gambar 19 : Contoh produk besi tempawan

b. Keluli

Keluli mempunyai kandungan karbon yang tinggi, iaitu antara 0.03 peratushingga 1.7 peratus. Keluli bersifat lebih kuat jika di banding dengan logam lain.

Proses akhiran - Contoh: Keluli gelek panas

Bentuk produk - Contoh: Bar, plat, kepingan nipis dan tiub.Keluli dikategorikan dalam 2 kumpulan iaitu:

i. Keluli karbonii. Keluli aloi

i. Keluli karbon ditentukan berdasarkan peratus kandungan karbon didalamnya.

Keluli berkarbon rendah (Low carbon steel) yang mengandungi0.03 hingga 0.3 peratus karbon. Digunakan dalam pembuatankeluli, plat, rod, dawai dan keluli struktur.

Gambar 20: Contoh keluli struktur

Keluli berkarbon sederhana (Medium carbon steel) 0.3 hingga0.6 peratus karbon digunakan dalam pembuatan gerudi, acuandan alatan tangan.

Gambar 21 : Contoh produk keluli berkarbon sederhana.

Keluli berkarbon tinggi (High carbon steel) 0.6 hingga 1.7 peratuskarbon. Digunakan dalam pembuatan kikir, mata alat, gear danbahagian mesin yang memerlukan tahan haus.

Gambar 22 : Contoh produk keluli berkarbon tinggi.

ii. Keluli Aloi

Keluli aloi merupakan campuran dua atau lebih unsur logam yang berlainan.Keluli aloi mempunyai sifat kekerasan dan kemuluran yang membolehkanmembuat barangan yang menerima bebanan hentaman dan tegasan tinggi.contoh keluli aloi ialah: Keluli nikel, keluli kalis karat( stain less steel), kelulimolibdenum, keluli alat (tool steel) dan keluli tahan lasak. Keluli aloidigunakan dalam pembuatan komponen enjin, gear, mata alat, alatanmengukur dan menguji dan mata gerudi.

Gambar 23: Angkup vernier diperbuat dari keluli kalis karat

iii. Besi Tuang

Besi tuang mengandungi 2.0 hingga 4.0 peratus karbon. Besi tuang bersifatrapuh dan mempunyai kekuatan tegangan rendah tetapi kekuatan mampatanrendah. jenis besi tuang dibezakan berdasarkan sifat dan kandungan karbondi dalamnya. Jenis-jenis besi tuang termasuklah:

a. Besi tuang kelabu (grey cast iron)Ia mengandungi 2.0 hingga 4.0 peratus karbon. Sifat nya mudah dimesin dan mempunyai kekuatan mampatan yang rendah. Biasa

digunakan dalam pembuatan rangka mesin, penyokong, paip danacuan mesin.

Gambar 24: Contoh badan mesin yang diperbuat daripada besi tuang

b. Besi tuang mudah tempa (malleable cast iron)Ianya mengandungi 2.5 hingga 3.0 peratus karbon. Sifat mekaniknyasangat keras dan sukar dimesin manakala kekuatan mampatannyalebih tinggi dibandingkan besi tuang kelabu. Digunakan dalampembuatan komponen mesin yang memerlukan ketahanan geserandan lelasan.

c. Besi tuang nodular (nodular cast iron)Mengandungi 3.2 hingga 4.1 peratus karbon. Sifat mekaniknya lebihmulur, tidak mudah retak atau pecah, keras, tahan lelasan, tahan hausdan boleh dikimpal.

d. Besi tuang putih (white cast iron)Mengandungi 2.5 hingga 4.0 peratus karbon. bersifat keliatan dankebolehan tempaan, kekuatan dan tidak mudah retak atau pecah.Digunakan dalam pembuatan bahagian mesin, takal, roda, bahagianjentera dan enjin.

3.2 Logam Bukan Ferus (non-ferrous metals)

Logam bukan ferus merupakan logam yang tidak mengandungi besi dalam jumlahyang ketara. Pada umumnya ianya lebih mahal daripada logam ferus. Sesetengahbahan bukan ferus juga digunakan dalam industri besi dan keluli. Sebagai contoh,bauksit digunakan sebagai fluks untuk relau bagas, manakala yang lain sepertiwolframite, pyrolusite dan chromite digunakan dalam membuat aloi ferus.

Logam bukan ferus ini digunakan untuk keperluan kejuruteraan sama ada sebagailogam tulen atau aloi. Logam bukan ferus lebih mudah berubah sifat berbandinglogam ferus apabila dilakukan kerja-kerja mekanikal, tidak begitu terpengaruh olehtindakan haba dan tidak mudah berkarat.

Sifat-sifat logam bukan ferus termasuklah:

Sifat lembut - boleh diketuk dan ditekan ke dalam bentuk atau acuan.

Ductibility (liat) - boleh ditarik menjadi dawai halus. Keras tidak mudah tercalar atau dipotong.

Keanjalan boleh kembali semula ke bentuk asalnya. Kekonduksian - keupayaan untuk menjadi pengalir elektrik yang baik. Lebih ringan.

Terdapat 38 jenis logam yang lain yang diketahui manusia. Di antara logam-logam yangsering digunakan di dalam bidang kejuruteraan, antaranya seperti berikut:

Tembaga

Aluminium

Perak

Kuprum

Plumbum

Timah

Nikel

Zink

Kromium

Emas

Molydenum

Magnesium

Kobalt

Manganese

3.2.1 AluminiumAluminium merupakan logam yang paling banyak di muka bumi iaitu di

dalam bentuk bijih aluminium jenis Bauksit. Aluminium adalah sejenis logamyang ringan, berwarna putih kelabu dan mempunyai permukaan yang berkilatapabila digilap ataupun dimesin. Aluminium di dalam bentuk tulennya (asal) jarangdigunakan di dalam bidang kejuruteraan kerana kekuatan dan kekerasannyaadalah rendah. Kebanyakan aluminium tulen digunakan untuk membuat pembalut,pemantul cahaya, barangan perhiasan serta salutan untuk menahan kakisan.

Sifat-sifat utama Aluminium tulen seperti berikut:

a) Kekuatan tegangan 100 N/mm2b) Kekuatan mampatan 100 N/mm2c) Kekerasan 40 (NKB) Nombor Kekerasan Brinelld) Kemuluran 30% pemanjangane) Suhu lebur 660o Cf) Ketumpatan 2.6 g/cm3g) Lapisan Aluminium Oksida yang terbentuk di atas Aluminium

memberikannya satu daya ketahanan terhadap kakisan atmosfera dan air.

h) Pengalir haba dan elektrik yang baik.i) Pemantul haba dan cahaya yang baik.

Kebanyakan aluminium yang digunakan adalah di dalam bentuk aloi iaitu campuranaluminium dengan logam lain. Aloi aluminium adalah keras dan kuat semacamkeluli, tetapi dengan satu kelebihan iaitu ianya 3 kali lebih ringan daripada keluli.Contohnya seperti aloi Aluminium-Magnesium, aloi Aluminium-Manganese, aloi

Aluminium-Silikon dan sebagainya.

3.2.2 KuprumKuprum merupakan logam yang banyak digunakan di dalam bidang

kejuruteraan terutamanya dalam bidang industri elektrik. Kuprum mempunyaiwarna merah- coklat apabila terdapat lapisan oksida di permukaannya tetapi apabiladigilap warnanya ialah merah-keemasan.

Ciri-ciri utama Kuprum adalah seperti berikut:

a) Kekuatan tegangan 215 N/mm2b) Kekuatan mampatan 300 N/mm2c) Kekerasan 80 NKB (jenis tuangan)

90 NKB (kerja sejuk)66 NKB (kerja sejuk dan disepuh lindap)

d) Kemuluran dari segi pemanjangan 25% (jenis tuangan )55% ( sepuh-lindap )3% (kerja sejuk )

e) Suhu lebur 1083 darjah Celsiusf) Ketumpatan 8.9 g/cm3g) Ketahanan daripada kakisan atmosfera dan air.h) Pengalir elektrik yang amat baik.

Kegunaan utama kuprum ialah untuk membuat kabel, peralatan untuk televisyendan radio, suis, paip air, bahan pateri, bekas memasak, bahagian-bahagian kapal danlain-lain lagi. Kuprum jarang sekali digunakan di dalam bentuk aloi. Di antara aloikuprum yang boleh didapati ialah gangsa dan loyang tetapi kuprum merupakanbahan aloi yang utama untuk logam-logam yang lain.

3.2.3 Timah

Adakah anda tahu Timah merupakan logam yang mempunyai sifat kaliskakisan yang baik. Timah mempunyai warna putih-keperakan dan akanmenghasilkan satu lapisan penyudahan yang berkilat apabila digunakan sebagaisaduran di dalam proses celupan panas. Timah senang dipotong, dituang dan untukkerja sejuk. Timah tulen adalah lembut, mulur dan mempunyai nilai kekuatan yangrendah. Oleh kerana timah adalah logam yang tidak beracun ianya selalu digunakansebagai penyadur bagi tin-tin makanan. Timah juga digunakan sebagai bahan pateri.Timah digunakan sebagai aloi dengan kuprum untuk menghasilkan gangsa. Pewtermerupakan aloi utama timah di mana campurannya ialah 1%-3% kuprum dan 2%-4% antimoni.

Sifat-sifat utama timah adalah:

a) Kekuatan tegangan 15 N/mm2b) Kekerasan 5 NKB-10 NKB (tuangan)c) Suhu lebur 232 Cd) Ketumpatan 7.3 g/cm3e) Pengalir elektrik dan haba yang baik.

3.2.4 ZinkZink merupakan satu logam yang banyak digunakan sebagai bahan

penyadur untuk keluli supaya ianya kalis kakisan. Warna zink ialah putih-keperakan apabila digilap. Kegunaan zink kebanyakannya ialah untuk penyaduranlapisan kalis kakisan untuk barangan keluli seperti rantai besi, bumbung rumah,alatan dapur dan tangki air. Zink juga digunakan di dalam bateri kereta, bahanpenampal gigi bahan asas untuk membuat cat. Aloi utama yang dihasilkan denganzink ialah loyang.

Sifat-sifat utama Zink.

a) Kekuatan tegangan 60 N/mm2b) Kekerasan 80 NKB ( aloi zink )c) Suhu lebur 420 Cd) Ketumpatan 7.1 g/cm3

3.2.5 PlumbumLogam ini mempunyai ketumpatan yang tinggi, lembut serta mempunyai

daya ketahanan kakisan yang baik. Plumbum juga merupakan pengalir yang baikuntuk elektrik dan haba. Permukaan plumbum kelihatan kelabu kerana ianyadisaluti oleh satu lapisan oksida dan apabila digilap ianya kelihatan biru-keperakan. Plumbum senang dipotong, dituang, proses kerja sejuk dan bolehmenjalani proses extrusion (pengembangan) Plumbum digunakan untuk membuatpaip air, pembalut kabel, salutan untuk bekas kimia, berat timbang, pelindungdaripada pancaran-x, pancaran radiaoaktif di dalam loji nuklear. Plumbum jugadigunakan sebagai bahan aloi dengan timah untuk dibuat logam pateri. Plumbumditambah pada bahan galas jenis gangsa untuk menambahkan sifat keplastikannya

(merujuk kepada sifat logam yang boleh dibentuk secara kekal tanpa retak ataupecah) supaya ia boleh beroperasi di dalam keadaan kering jika sistempelincirannya rosak.

Sifat-sifat utama plumbum terdiri daripada:

a) Kekuatan tegangan 18 N/mm2b) Kekerasan 4 - 8 NKBc) Suhu lebur 327 Cd) Ketumpatan 11 g/cm3

4. METALURGI

Metalurgi adalah bidang kajian dalam sains bahan dan kejuruteraan bahan yangmengkaji sifat-sifat fizikal dan kimia unsur-unsur logam dan sebatian antara logam dancampuran antara logam yang dipanggil aloi. Metalurgi juga merupakan teknologi berkaitanlogam iaitu cara bagaimana sains dan teknologi digunakan untuk penghasilan logam, danjuga bidang kejuruteraan komponen logam untuk pengeluaran produk pengguna danindustri. Pengeluaran logam melibatkan kerja pemprosesan bijih untuk mengekstrak logamyang ada di dalamnya dan campuran unsur-unsur logam lain untuk menghasilkan aloi.

Metalurgi dibahagikan kepada metalurgi ferus (juga dikenali sebagai metalurgihitam) dan metalurgi bukan ferus atau metalurgi berwarna. Metalurgi ferus melibatkanproses aloi berasaskan besi manakala metalurgi bukan ferus melibatkan proses dan aloiberasaskan bahan logam lain.

Metalurgi serbuk merupakan suatu proses pembuatan komponen kejuruteraan yangbahan asasnya dalam bentuk serbuk atau partikel halus. Komponen ferus atau bukan ferusakan ditekan atau dipadatkan daripada serbuk logam. Metalurgi serbuk adalah sesuai untukpelbagai bahan mentah seperti logam tahan karat, keluli, kuprum, nikel dan sebagainya.

Metalurgi serbuk ini banyak digunakan dengan meluas di industri terutamanya dalamindustri automotif untuk menghasilkan komponen seperti gear, bearing dan sebagainya.Selain daripada itu proses ini hanya menghasilkan bahan buangan yang minimum dan

lazimnya tidak memerlukan proses pemesinan lanjutan justeru daripada proses pensinteraniaitu satu proses suhu tinggi bagi menggabungkan serbuk-serbuk logam. (sintering - a hightemperature process for fusing powder together).

Proses penyudahan jarang dilakukan kerana komponen mempunyai ketepatanmengikut bentuk yang dikehendaki. Penekanan adalah satu proses yang penting dalammenghasilkan komponen dengan kekuatan hijau. Justeru daripada proses tekanan,ketumpatan dan kekuatan bahan adalah lemah yang memerlukan proses pensinteran untukmemperbaiki sifat bahan itu sendiri. Kajian akan dijalankan untuk mengkaji kekuatan hijaudan komponen yang telah di sinter dengan beberapa pemboleh ubah seperti masa, suhu,tekanan, dan persekitaran.

5. ELEKTROD

Elektrod merupakan logam penambah dalam kimpalan arka. Ianya disalut denganbahan lakur yang mana campurannya terdiri daripada beberapa jenis bahan tertentu danmempunyai pelbagai fungsi ketika kerja kimpalan.

Elektrod guna habis: Elektrod yang cair semasa kewujudan arka Jenis batang bagi kimpalan arka manual Jenis gelung dawai bagi kimpalan arka automatik dan separa automatik Contoh elektrod carbon steel,cast iron,stailess steel,aluminium,hardsurfacing.Elektrod bukan guna habis Eektrod yang hanya digunakan untuk mengalirkan arus bagi mewujudkan arka Contoh : tungsten (gtaw), tembaga (spot welding)

RAJAH 25: Menunjukkan bahagian-bahagian elektrod guna habis SMAW

5.1 Proses Salutan

Panjang elektrod di antara 230 mm hingga 460 mm. Saiz elektrod disebut dengan nombor 12, 10, 8 dan 4.

Elektrod no. 12 adalah diameter paling kecil.

Terdapat 2 jenis proses salutan, iaitu:a. Penyemperitan - ialah proses di mana kuasa digunakan ke atas bilet untukmengeluarkannya melalui die (acuan).

b. Mencelup (dipping)

Bahan campuran salutan elektrod terdiri dari beberapa bahan yang bergantungkepada ciri penggunaan. Di antara bahan campuran yang terdapat pada salutan ialahserbuk besi,oksida titanium, sodium silikon, potassium, asbestos dan ferus.

4.2 Salutan terbahagi 3 jenis: Salutan nipis

Salutan sederhana

Salutan tebal

4.3 Fungsi salutan

Memberikan medan pelindung semasa kimpalan

Menyebabkan berlakunya kumai yang mempunyai ciri-ciri yang sesuai untukmelindungi logam yang lebur.

Menstabilkan arka

Menambahkan elemen aloi logam kepada logam kimpalan

Mengurangkan percikan logam kimpalan

Meningkatkan kecekapan dan peleburan logam

Mengeluarkan oksida dan kotoran

Mempengaruhi kedalaman penembusan arka

Memprngaruhi bentuk kimpalan yang terjadi Melambatkan kadar penyejukan kimpalan di mana ini mengelakkan berlaku

kerosakan kepada alat-alat mekanikal seperti berlakunya keretakan atau bersifatrapuh.

4.4 Pengkelasan elektrod

Elektrod kimpalan arka pelindung (SMAW) adalah sejenis elektrod bersalutlakur yang habis digunakan.

Terdiri dari berbagai jenis bergantung pada jenis logam dan kandungan salutanelektrod

4.5 Spesifikasi3 jenis spesifikasi elektrod keluli lembut, contohnya: AWS A 5.1 - 557

ASTM A 233 - 557

CSAW 48.1 1952 (Kanada)

4.6 Kod Elektrod berdasarkan kod standard BS/AWSElektrod boleh dikodkan mengikut sistem penomboran seperti E 6010, E 6013,

E 7016 dan E 7018.Setiap huruf dan nombor mempunyai pengertian tertentu.Contohnya E 6013, di mana:

E - Elektrod

60 - Kekuatan tegangan

1 - Kedudukan

3 - Jenis Arus elektrik

RAJAH 26 : menunjukkan contoh kod pada elektrod SMAW

4.7 Fungsi Sangga

Melindungi kumai daripada udara luar sepanjang proses penyejukan berlaku. Mengapungkan kotoran ke permukaan dari kawah leburan.

Mengawal bentuk kumai supaya seragam.

Melambatkan kadar penyejukan bagi membaiki sifat logam. Memberi pelindungan secara mekanikal kepada pemindahan logam dari

elektrod ke logam asas.

4.8 Sifat-sifat Elektrod

4.8.1 E 6010

Sesuai pada semua kedudukan mengimpal

Arus terus kekutuban berbalik (ATKB) Penusukan dalam

Salutan amat sesuai untuk kedudukan rata dan tegak

4.8.2 E 6013

Sesuai pada semua kedudukan mengimpal

Sesuai pada arus terus (DC) dan Arus Ulang alik (AC) Percikan arka sedikit

Sesuai mengimpal logam nipis

Salutan sederhana

4.8.3 E 7016

Dikenali sebagai elektrod Low Hidrogen

Arus terus kekutuban berbalik (ATKB) dan AC

Semua kedudukan

Sangga yang dihasilkan nipis

Penusukan dalam

4.8.4 E 7018

Sesuai pada semua kedudukan mengimpal

Arus terus kekutuban berbalik (ATKB) dan Arus Terus (AC) Percikan arka sedikit

Semua kedudukan

Penusukan sedikit

4.9 JENIS ELEKTROD

Elektrod terbahagi kepada 3 jenis:

Elektrod cepat membeku

Elektrod cepat mengisi

Elektrod cepat membeku dan mengisi

4.9.1 Elektrod cepat membeku

Sifat-sifat Elektrod

Menghasilkan penusukan dalam dan cepat beku.

Menghasilkan kumai yang rata.

Lebih sesuai pada Arus Terus Kekutuban Berbalik.

Mengimpal pada kedudukan rata dan ufuk

Kerja penyambungan dan pembaikan pada semua kedudukan.

4.9.2 Elektrod cepat mengisi

Sifat sifat Elektrod

Menghasilkan arka yang sederhana.

Menghasilkan sangga yang tebal.

Sesuai pada Arus Terus Kekutuban Terus.

Mengimpal pada semua kedudukan.

Rupa bentuk kumai yang sekata dan cantik.

4.9.3 Elektrod cepat mengisi dan membeku

Sifat sifat Elektrod

Menghasilkan kumai yang licin.

Menghasilkan sangga yang tebal.

Mengimpal untuk kerja umum. Mengimpal pada kedudukan rata.

Salutan tebal membantu penghasilan arka yang lembut.

4.10 PENYIMPANAN ELEKTROD

Untuk menghasilkan kumai yang baik kualiti salutan perlu dijaga. Salutan elektrodmengandungi aloi tero. Elektrod perlu disimpan di tempat yang kering pada suhu bilik yangmengandungi 50% kelembapan. Oven (ketuhar) adalah tempat sesuai menyimpan elektrod.

4.10.1 Semua bahan kimpalan perlu disimpan di dalam bekas asal sehinggadiambil untuk digunakan . Sebaik-baiknya pek elektrod diambil daripadasimpanan mengikut urutan tarikh elektrod diterima. Setelah elektrod dibukadari pembungkus, pastikan elektrod dimasukkan ke dalam ketuhar.

4.10.2 Elektrod perlu dikeringkan semula sebelum digunakan di dalamketuhar pembakar pada suhu 350 darjah Celsius selama kira-kira 3 jam. Masapengeringan bermula diukur dari titik di mana suhu pengeringan semula telah

sampai ( 350 darjah C). Jangan membuat lebih daripada empat lapisanelektrod dalam ketuhar pemanas.

4.10.3 Elektrod yang berbaki dari lapangan perlu dikeringkan semula pada300 C selama kira-kira 2 jam. Jumlah kitaran pengeringan terhad kepadatiga ( 3) kitaran sahaja.

4.10.4 Elektrod yang masih tidak digunakan selepas 3 kali kitaran semulapengeringan akan dibuang.

4.10.5 Untuk elektrod bersalut selulosa, pendedahan kepada kelembapanudara yang berlebihan dan perbezaan dalam suhu harus dielakkan.

Bilangan kitaran semula pengeringan hendaklah di tanda oleh cat berwarnaseperti berikut:

Kitaran pengeringan semula kali ke dua - cat putih pada pada hujungstud elektrod

Kitaran pengeringan semula kali ke tiga cat merah pada hujungstud elektrod.

Suhu untuk penjagaan elektrod yang digunakan adalah:- Rebaking (pemanasan semula) 350C selama 2 jam Holding (penyimpanan) 150C selama 24 jam Quiver (getaran) 80C selama 8 jam

RAJAH 27: menunjukkan oven penyimpanan elektrod

Kesimpulannya, elektrod adalah bahan yang membentuk kumai, kerana itu elektroddikenali sebagai bahan penambah. Pemilihan elektrod mestilah betul untuk mendapat hasilkerja yang baik. Bahan asas dalam elektrod mestilah sama dengan bahan logam yang hendakdikimpal. Contohnya elektrod keluli lembut hanya sesuai diguna untuk mengimpal logam-logam yang berasaskan keluli lembut sahaja. Terdapat banyak jenis elektrod di pasaran untukmemenuhi kehendak pengguna. Elektrod adalah sebatang dawai yang disalut dengan lapisankhas. Lapisan elektrod akan membentuk asap untuk melindungi kawah cair (molten pool)dari udara luar yang boleh menyebabkan kecacatan kimpalan. Salutan elektrod juga akanmembentuk jeremang (slag).

6. PENUTUP

Melalui kerja khusus ini dapat dipelajari berkaitan mesin-mesin pemotong logamyang digunakan dalam kerja-kerja logam. Dengan mengenali jenis-jenis mesin ini, mesinyang sesuai untuk logam yang hendak dipotong akan dapat digunakan dengan betul. Disamping itu juga jenis-jenis logam juga dapat dipelajari. Pengetahuan tentang jenis-jenislogam ini akan membantu ketika untuk membuat projek berkaitan dengan kerja logam.Pengetahuan berkaitan bahan elektrod untuk kerja-kerja kimpalan dapat membantuseseorang pekerja melakukan kerja kimpalan dengan baik dan cepat.

7. RUJUKAN:

1. TEKNIK PEMBENTUKAN PELAT JILID 3 - Direktorat Pembinaan SekolahMenengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar danMenengah Departemen Pendidikan Nasional

2. http://cepiar.wordpress.com/2007/11/13/apakah-besi-tuang-cast-iron-itu/3. http://rbt3118ipgktb.blogspot.com/2012/07/logam-bukan-ferus.html4. http://diarinikz.blogspot.com/2013/09/hasil-3-logam-bukan-ferus.html5. http://en.wikipedia.org/wiki/Non-ferrous_metal6. http://en.wikipedia.org/wiki/Metallurgy7. http://yazidrahman.blogspot.com/2012/06/elektrod.html8. http://nuruddinho7.blogspot.com/9. http://kemahiranmalaysia.site90.net/wp-content/uploads/2012/11/3.1.png10. https://sites.google.com/site/pemotonganmekanikal/wedding-events11. http://puwad.blogspot.com/12. http://chekguzaidi.blogspot.com/2011_04_01_archive.html

.