PENARIKAN BATANG, KAWAT, DAN TABUNG

PENARIKAN BATANG, KAWAT, DAN TABUNGDisusun Oleh :Hijrah Aji Saputra(121910101099)Arif Rahman Hakim(121910101100)Muhammad Rozak(121910101101)M. Yuda Pratama(121910101102)Agung Suseno(121910101103)M. Ghozali(121910101110)

PENDAHULUANCold drawing merupakan proses pembentukan pada keadaan dingin secara plastis dari metal sepanjang sumbunya. Cold drawing adalah proses pembentukan logam dimana sepotong logam dimasukkan melalui cetakan, sehingga mengurangi ukuran penampang bagian asli. Cold drawing digunakan dalam pembuatan kabel tembaga dan kabel listrik rumah tangga serta struktur baja dan pipa industri. Proses cold drawing menghasilkan common item sehari-hari, seperti klip kertas, senar gitar dan pipa air. Aplikasi lain termasuk bagian untuk berbagai alat musik dan komponen listrik serta tabung hidrolik dan pipa.

Jenis cold drawingAda tiga jenis utama cold drawing: Tube drawing : mengurangi diameter dalam (ID) dan diameter luar (OD), sedangkan peningkatan panjang pipa dan ketebalan dinding pipa tetap konstan. Bar drawing : mengurangi penampang logam asli, dengan meningkatkan panjang. Sedangkan Lebar atau tinggi logam aslinya mungkin tetap konstan, meskipun biasanya kedua dimensi dikurangi. Wire drawing : mengurangi diameter luar (OD) komposisi kawat sambil meningkatkan panjang, sedangkan Volume kawat tetap konstan. Wire drawing biasanya memerlukan beberapa tahapan untuk mengurangi kawat dengan ukuran yang diinginkan. Dies yang digunakan pada wire drawing biasanya dibuat dari tungsten carbide atau berlian.

Operasi penarikan adalah proses pengurangan penampang benda kerja dengan cara penarikan logam melalui cetakan oleh gaya tarik yang bekerja pada bagian luar cetakan.Contoh produkContoh produk penarikan kawat :kabel listrikkawat pagargantungan baju/kawat jemurankereta belanja batang kawat untuk membuat : jarum, sekrup, rivet, per, dan lain-lain.

Contoh produk penarikan batang :Batang produk setengah jadi yang kemudian dimesin atau melalui proses-proses lainnya.

PENARIKAN BATANG DAN KAWATPrinsip penarikan batang dan kawat umumnya sama, walaupun perlalatan yang digunakan berbeda untuk setiap ukuran produk. Batang dan tabung yang tidak dapat digulung, diproduksi pada mesin Tarik. Batang ditusuk dengan penusuk dimasukkan ke cetakan dan dijepitkan pada kepala Tarik. Kepala Tarik digerakkan oleh rantai atau dengan mekanisme hidraulis. Mesin Tarik mempunyai gaya Tarik 300.000 lb, panjang tarikan 100 ft, dan kecepatan penarikan berkisar Antara 30 300 ft/menit.

Proses penarikan kawat umumnya dilakukan pada temperatur rendah atau temperature ruang, sehingga pembentukan ini disebut sebagaicolddrawing. Pada proses penarikan terjadi deformasi yang cukup besar, sehingga sering terjadi peningkatan temperatur yang relatif besar. Dengan demikian pada proses penarikan kawat digunakan pelumas yang mampu mengurangi dan tahan terhadap pengaruh panas yang timbul akibat gesekan. Selain itu pelumas juga berfungsi sebagai media pendingin. Air merupakan media pendingin yang biasa digunakan untuk mengurangi efek panas yang ditimbulkan selama proses deformasi.Skematika cetakan untukwiredrawingditunjukan pada Gambar. Konstruksi tempat masuknya logam ke cetakan dibuat sedemikian rupa, sehingga kawat yang masuk cetakan akan menarik pelumas bersama dengan masuknya batang kawat. Bentuk lonceng dibuat agar dapat meningkatkan tekanan hidrostatis dan memindahkan aliran pelumas. Reduction angle adalah bagian dari cetakan di mana terjadi reduksi diameter. Pada daerah bearing tidak terjadi reduksi diameter, namun menambah gesekan pada permukaan kawat. Fungsi utama daerah permukaan bantalan adalah untuk memastikan diameter danroundnesskawat sesuai dengan targetnya. Tirus belakang (backrelief) padadies memungkinkan kawat untuk mengembang sedikit, setelah kawat keluar dari cetakan.

Batas Reduksi PadaWire Drawing

Pada umumnya reduksi penampang untuk setiap tahap diestidak lebih dari 30 35%. Untuk mendapatkan diameter akhir dengan total lebih besar dari 35 %, maka diperlukan reduksi ganda atau bertahap untuk mencapai reduksi target. Diameter kawat berkurang setelah melalui dies tertentu, sedangkan kecepatan dan panjang kawat bertambah. Jadi kecepatan setiap blok ataucapstanharus bertambah besar agar tidak terjadi slip antara kawat dan blok. Hal ini dapat dicapai bila kecepatan setiap blok diatur dengan memasang motor tersendiri. Bila kecepatan kawat dan kecepatan blok tidak sesuai, maka kawat akan menggeser pada blok sewaktu berputar. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya gesekan berlebihan yang menimbulkan panas yang akan menimbulkan masalah.

Batas TemperaturWire Drawing

Peningkatan temperatur pada operasiwiredrawingmerupakan hal yang umum terjadi. Meskipun penarikan batang kawat biasanya dilakukan pada kondisi dingin. Deformasi plastik dan gesekan akan menaikkan temperatur kawat hingga beberapa puluh derajat celcius. Sebagian panas akan dilepaskan pada pendingin blok dandies. Namun, karena panas yang diserap blok dan cetakan relatif kecil, maka kenaikan temperatur menjadi relatif besar. Selama proses deformasi, temperatur kawat tidak boleh melebihi dari 160 celcius. Temperatur yang terlalu tinggi dapat merubah sifat-sifat metalurgis kawat.KOMPONEN GAYA PROSES PENARIKAN

TEGANGAN TARIK DAPAT DIHITUNG DARI :

Delta Factor

Delta Factor merupakan perbandingan antara diameter rata-rata terhadap panjang daerah deformasi. Pada penarikan kawat besarnya nilaidelta factor dapat ditentukan dengan persamaan berikut:

= Delta FaktorD2 = diameter kawatL = Panjang kontak permukaan kawat dan dies. = setengah sudut reduksi, radianr = reduksi area (%)

PengaruhDelta FactorPada ProsesWire Drawing

Daerah operasiwire drawingterbagi menjadi tiga bagian:Wire drawingyang beroperasi pada Daerah aman memilikidelta factorantara dua dan tiga. Operasi ini akan menghasilkan produk tanpa cacat. Operasi akan berjalan lancar. Operasiwire drawingdengan kondisidelta factorkurang daripada dua berpotensi menimbulkan cacat pada permukan kawat. Wire drawingyang beroperasi dengandelta factorlebih dari tiga cenderung menghasilkan kawat yang memiliki cacatcenter burstatauchevron.Cacatchevrondapat menyebabkan kawat putus saat prosesdrawing.Putus saatdrawingditandai dengan permukaan patahan kawat yang membentukCup and Cone.Delta FactorKurang Dari DuaDelta factoroptimum untuk proseswiredrawingadalah antara 2 sampai 3.Delta Factoryang terlalu rendah, kurang dari 2 akan menyebabkan luas kontak antar mukawireroddan dies menjadi besar, zona deformasi menjadi besar. Ini akan menimbulkan efek gesekan menjadi besar pula. Pengaruh selanjutnya akan muncul cacat permukaan seperti goresan (scratch),material pick-up.Terkadang di ikuti dengan munculnya panas yang berlebihan. Panas berlebihan ini dapat berpengaruh terhadap sifat-sifat metalurgis permukaan material.

Delta FactorLebih Dari Tiga

Delta Factoryang terlalu tinggi, lebih daripada 3 dapat menyebabkan zona deformasi menjadi kecil. Daerah deformasi menjadi sangat terbatas. Hal ini menyebabkan permukaan kawat mendapatgaya tekanyang besar, sedangkan bagian tengah kawat akan menerimagaya Tarik yang besar. Keadaan ini memberikan kecenderungan terbentuknya cacatcenter burst, permukaankawat yang lebih keras dan rendahnya keuletan. Sifat-sifat ini tidak cocok untuk produk-produk yang dibentuk dengan melibatkan proses puntir seperti pada ikatanspringatau prosescold headingpada pembuatan kepala baut.

PROSES PROSES PENARIKAN TABUNGAda 3 jenis penarikan tabungPembenaman (sinking)Penarikan sumbat (plug drawing)Penarikan mandrill

a. Pembenaman (sinking)b. Penarikan sumbat (plug drawing) tetapc. Penarikan sumbat (plug drawing) apungd. Penarikan mandrillpembenamanPada bagian dalam tabung yang tidak ditopang akan mengalami penebalan pada dinding tabung.Geseran yang besar pada bagian masuk dan keluarnya cetakan menyebabkan regangan yang tinggi dan deformasi pembatasnya lebih rendah dibandingkan dengan pembuatan tabung lainnya.

Penarikan Sumbat TetapDiameter dalam dan luar tabung dikontrol besarnya.Metode sumbat menghasilkan ketelitian yang lebih baik dibandingkan dengan metode pembenamanPengurangan luas jarang melebihi 30%

Penarikan Sumbat TetapDiameter dalam dan luar tabung dikontrol besarnya.Metode sumbat menghasilkan ketelitian yang lebih baik dibandingkan dengan metode pembenamanPengurangan luas jarang melebihi 30%

Penarikan Sumbat ApungPada sumbat apung dapat menghasilkan reduksi luas 45% dan pengurangan luas yang sama.Beban yang dibutuhkan lebih kecil dibandingkan dengan sumbang tetap.Keuntungannya mampu menarik dan menggulung tabung yang panjang.

Penarikan mandrillGesekan pada penarikan tabung dapat diperkecilMadrill terdiri dari tabung dan kawat/batang panjang sepanjang tabung dan ditarik bersamaan dengan tabung.Mandrill ditarik keluar dari tabung yang mengakibatkan pembesaran dimensional tabung.

ANALISIS PENARIKAN TABUNGUntuk penarikan tabung dengan metode sumbat :

Dimana :

U1 : koefisien gesek antara tabung dan permukaan cetakanU2 : koefisien gesek antara tabung dan sumbat : sudut setengah kerucut cetakan : sudut setengah kerucut sumbat, untuk sumbat silindris = 0

TEGANGAN TEGANGAN SISA PADA BATANG, KAWAT DAN TABUNG

Dua buah jenis pola tegangan sisa yang berbeda terdapat pada penarikan dingin batang dan kawat Untuk reduksi tiap laluan yang lebih kecil dari 1 %, tegangan sisa bersifat kompresi pada permukaanTegangan tegangan radial pada sumbu adalah tegangan tarik dan nol pada permukaan.