DEFINISI :

Proses pembentukan logam dengan mempergunakan gaya tekan

untuk mengubah bentuk dan atau ukuran dari logam yang dikerjakan.

Secara umum dapat dibagi 4 kelompok besar :

1 PRESSING

2. DRAWING

3.BENDING

4.SHEARING

Berdasarkan proses pengerjaan, dibagi 2 bagian :

1.HOT WORKING PROCESS

2.COLD WORKING PROCESS

HOT WORKING PROCESS

Pada proses pengerjaan ini tidak terjadi kenaikan tegangan lulur,

kekerasan dan penurunan keuletan bahan.

THE ADVANTAGE OF HOT WORKING PRECESS

1.Energi yang dibutuhkan kecil

2.Flow ability tinggi

3.Difusi cepat

4.Blow hole dan porosity dapat dieliminir

5.Butir-butir lebih halus

6.Ductikity dan touhness meningkat

THE DISADVANTAGE OF HOT WORKING PRECESS

1.Terjadi oksidasi

2.Decarburization permukaan

3.Toleransi besar

4.Struktur dan sifat logam tidak uniform

5.Perlu peralatan tahan panas

6.Kontaminasi tidak dapat dikurangi

PROSES PENGERJAAN PANAS DAPAT DIKLASIFIKASIKAN :

ROLLING

Proses ini sering digunakan sebagai langkah awal dalam mengubah

ingot dan billet menjadi produk setengah jadi/akhir.

Prinsip : menekan bahan dasar dengan menggunakan 2 rol atau

lebih dengan arah putaran yang berlawanan sehingga terjadi

perubahan dimensi (dimensi penampang). Faktor yang juga hrus

diperhatikan dalam proses rolling adalah sudut gigitan

ROLLING MILL

Prinsip : mengurangi ketebalan bisa dilakukan dengan pengerjaan

panas maupun pengerjaan dingin

ROLLING FORGING

Pada proses ini roll dapat dibagi 2 bagian, yaitu SHAPE ROLLING

dan ROLLING FORGING.

SHAPE ROLLING umumnya mengerjakan bagian-bagian yang kecil,

misalnya ulir dan dikerjakan pada pengerjaan panas.

ROLLING FORGING dikhususkan pada pengerjaan dingin dan

mengerjakan bagian yang besar.

Keuntungannnya : benda kerja memiliki strength tinggi, biaya cost

produksi lebih rendah dan laju produksi lebih tinggi dibanding dengan

proses cutting.

ROLL FORMING

Proses ini memproduksi lembaran logam untuk pembuatan pipa, plat

strip. ROLL FORMING dikerjakan pada pengerjaan dingin untuk

pembuatan lembaran kecil, lembaran dengan penampang tipis dan

material yang lunak, misal aluminium, tembaga.

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).

Proses FORGING bisa dikerjakan pada pengerjaan dingin maupun

pengerjaan panas.

Ada 3 hal yang perlu diperhatikan dalam proses forging :

A. DRAWN OUT

B. UPSET

C.SQUEEZED

Proses FORGING dapat dikelompokkan :

1.HAMMER FORGING

2.DROP FORGING

3.PRESS FORGING

4.UPSET FORGING

5.ROLL FORGING

6.SWAGING

HAMMER FORGING

Proses ini merupakan forging yang paling sederhana. Pada

umumnya landasan (ANVIL) dan HAMMER 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.

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.

Syarat die yang digunakan harus kuat dan tangguh terhadap beban

impact,keausan, dan temperatur umumnya terbuat dari campuran

baja denga nkrom, molibdenum dan nickel.

Faktor yang penting dan harus diperhatikan adalah tenaga pneumatis

dan tenaga hidrolis sehingga mesin-mesin tipe steam hammer

maupun air hammer mampu bekerja sangat cepat, mudah dikontrol

dan otomatis.

Impact forging juga merupakan bagian dari closed die forging hanya

saja gerakan hammernya horisontal dan bisa dikerjakan dalam

pengerjaan panas maupun dingin.

Gambar : Perbandingan Drop Forging dengan Impact Forging

PRESS FORGING

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.

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.

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.

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

SWAGING

SWAGING adalah proses pengurangan diameter benda kerja yang

berbentuk bulat baik solid meupun berongga dengan cara

penempaan berulang kali.

GAMBAR PROSES SWAGING

Disini die berfungsi sebagai hammer. Proses swaging juga dapat

membentuk bentuk kerucut dan mengurangi diameter dalam maupun

diameter luar penampang

ROLL FORGING

Proses forging untuk mengurangi ketebalan dari bar yang berbentuk

bulat atau datar sehingga mengalami perpanjangan ke arah sumbu

axisnya. Roll forging biasanya memproduksi poros, batang taper dan

pegas daun.

Roll forging terdiri dari dua roll semisilindris dengan bentuk groove

sebesar 25-75 % sumbu putaran.

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. Bahan dasar proses ini berupa

skelp, merupakan lembaran logam yang panjang dan sempit dengan

ketebalan tertentu hasil proses hot rolling.

Berdasarkan cara penyambungan kedua sisi yang dilas, pipe welding

dibagi :

A. BUTT WELDED PIPE

B. LAP WELDED PIPE

BUTT WELDED PIPE

PRINSIP : mula-mula skelp dalam bentuk gulungan (koil)

ditempatkan pada welding bell, kemudian dilewatkan pada furnace

dengan suhunya diatas temperatur rekristalisasi. Setelah dari furnace

ditarik menuju roll forming untuk diubah bentuknya menjadi silindir

dan kedua sisinya disambung

Proses ini digunakan untuk membuat pipa berdiameter 1/8″ s/d 3″

LAP WELDED PIPE

PRINSIP : mula-mula skelp sudah mempunyai bentuk sudut

sepanjang kedua sisinya, dilewatkan pada furnace dan setelah itu

diarik 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.

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.

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 DRAWING

Hot drawing adalah suatu proses pengerjaan panas dengan

membentukl embaran logam menjadi bentuk tiga dimensi yang

mempunyai kedalaman beberapa kali dari tebalnya dengan

memberikan tekanan kepadanya melalui punch dan die

EKSTRUSI

PRINSIP : Logam ditekan dan ditarik mengalir melalui lubang die

untuk membentuk benda kerja dengan luas penampang yang lebih

kecil. Die yang dipakai umumnya terbuka. Ekstrusi dapat dibagi 3

jenis, yakni ekstrusi langsung, ekstrusi tidak langsung dan impact

extrusion.

Proses ekstrusi bisa dikerjakan dalam pengerjaan dingin dan panas.

HOT SPINNING

HOT SPINNING adalah 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.

Proses spinning dapat juga dikerjakan dengan proses pengerjaan

dingin bahan benda kerjanya merupakan lembaran logam yang tipis

dengan ketebalan sampai 6″ untuk pengerjaan panas.

COLD WORKING PROCESS

Proses pembentukan logam secara plastis dengan temperatur

pengerjaan di bawah temperatur rekristalisasi.

The advantages of cold working process :

-tidak memerlukan pemanas

-hasil permukaan akhir lebih baik

-kontrol dimensi baik

-kontaminasi dapat dikurangi

-sifat strenght, fatique dan wear meningkat

The disadvantages of cold working process :

-gaya tekan yang dibutuhkan lebih besar

-peralatan mesin berat

-sifat ductility menurun

-permukaan logam harus bersih

-tegangan sisa yang tidak diinginkan terjadi

Klasifikasi proses pengerjaan dingin dapat dibagi menjadi :

SQUEEZING

Sebagian besar dari proses ini identik dengan pengerjaan panas.

Alasan utama dalam pembentukan dingin dingin adalah keakuratan

dimensi dan peningkatan permukaan akhir.

SWAGING

Cold swaging selalu dilakukan dengan menggunakan mesin putar

yang mempunyai sederetan rol-rol yang berfungsi sebagai hammer

yang menggerakkan anvil berikut die ke pusat perputaran. Proses ini

untuk mengurangi diameter, membentuk taper,tube.

RIVETING

RIVETING adalah proses pengelingan. beberapa macam proses

pengelingan tergantung dari mekanisme pembentuknya.

Bila menggunakan mesin press, prosesnya hanya sekali tekan

sedangkan bila menggunakan hammer, bisa beberapa kali

pemukulan.

STAKING

Fungsinya hampir sama dengan riveting, yaitu menyambung dua

buah komponen yang satu lebih menonjol melalui sebuah lubang.

Karena adanya tekanan dari punch maka timbul deformasi ke arah

radial dan ini akan mengunci/mengikat dua komponen tadi.

COINING

Proses ini digunakan untuk membuat medali dan mata uang yang

memerlukan ketelitian yang tinggi dna ukuran yang tepat.

Tekanan yang dibutuhkan dalam proses ini tinggi sekali dan tidak ada

kelebihan logam yang mengalir dari die. Pengukuran yang teliti dari

volume logam sangat diperlukan untuk menghindari kerusakan dari

die.

COLD EXTRUSION (IMPACT EXTRUSION)

Dalam proses ini dapat dibagi 2 jenis tipe, yaitu : tipe forward dan tipe

backward. Dimana pada masing-masing tipe ini menggunakan open

die maupun closed die. Pada mulanya cold extrusion digunakan

untuk logam-logam yang kekuatannya rendah, seperti timah putih,

timah hitam, seng dan aluminium sehingga menghasilkan produk,

misalnya tube yang bisa dilipat : pasta gigi, obat maupun cream.

Cold extrusion memungkinkan untuk mengekstruksi logam yang

bersifat brittle, seperti halnya molybdenum

ROLL EXTRUSION

Digunakan untuk membentuk dinding silinder yang tipis dari dinding

silinder tebal dengan menggunakan rol.

Prinsip : memaksakan logam mengalir keluar dari daerah antara rol

dan die akibat penekanan dari rol yang berputar.

SHEARING

SHEARING adalah proses pemotongan bahan tanpa pembentukan

chip atau tanpa menggunakan burning atau melting. Jika cutting

blade lurus dinamakan shearing sedangkan jika cutting blade

berbentuk lengkungan, bisa dinamakan blanding, piercing, notching

dan trimming.

Proses shearing dapat dibagi 2 kelompok besar, yaitu shear forming

dan shearing

SHEAR FORMING

Bentuk-bentuk seperti kerucut, setengah bola sering kali dibentuk

dengan shear forming atau flow turning, yaitu merupakan modifikasi

dari proses spinning dimana tool formernya berputar dan bergerak

maju.

Sewaktu punch turun mengenai benda kerja, logam terdeformasi

plastis didalam die. Karena kelonggaran diantara punch dan die

hanya 5-10% dari tebal benda kerja maka deformasi terlokalisir di

daerah itu saja

SLITTING

Proses shearing yang menggunakan rol pemotong asepanjang

benda kerja dengan lebar pemotongan sama dengan jarak antar rol.

Proses slitting ini merupakan proses kontinu dan dapat melakukan

operasi secara cepat dan ekonomis

PIERCING AND BLANKING

Piercing dan blanking adalah operasi shearing dimana benatuk pisau

merupakan lengkungan yang tertutup. Perbedaan blanking dan

piercing dapat ditinjau dari benda kerja dan skrapnya. Bila hasil yang

dipunch adalah benda kerja sedangkan bentuk yang tidak diinginkan

tertinggal pada plat sisa adalah skrapny, ini dinamakan proses

blanking.

Bila hasil yang dipunch adalah skrapnya sedangkan bentuk yang

tertinggal pada plat sisa adalah benda kerja, ini dinamakan proses

piercing.

SKEMATIK PERBEDAAN BLANKING & PIERCING

Piercing dan blanking biasanya dikerjakan dengan menggunakan

mesin press mekanis. Secara teoritis, punch seharusnya dapat

masuk dengan tepat ke dalam die dengan kelonggaran merata

hampir mendekati nol dan punch tidak perlu masuk ke dalam die.

Pada prakteknya kelonggaran ini diperlukan berkisar antara 5-12%

dari ketebalan bahan, sedang yang umum dipakai sekitar 5-7% dan

punch masuk sedikit ke dalam die.

Syarat-syarat piercing dan blanking :

1. Sudut benda kerja pada blanking harus merupakan radius yang

tepat

2. Lebar dari slot yang dibentuk >= 1.5 tebal

3. Diameter piercing >= tebal sheet dan minimum 0.025 inch.

4. Jarak kedua lubang atau lubang dengan tepi >= tebal logam

Dalam pengertian piercing dapat dijumpai istilah seperti lancing,

perforating, nibbling, dinking, dan notching.

DRAWING

Cold drawing merupakan proses pembentukan dingin secara plastis

dari metal sepanjang sumbunya.

Proses ini dapat dibagi 5 kelompok besar

1.BAR AND TUBE DRAWING

2.WIRE DRAWING

3.STRETCH FORMING

4.DEEP DRAWING

5.FORMING WITH RUBBER

BAR AND TUBE DRAWING

Hasil dari bar drawing adalah pengecilan penampang melintang dan

pemanjangan batang dengan konsekuensinya timbul strain.

Hardening pada umumnya proses ini dilakukan secara bertahap

Proses bar drawing ini biasanya diikuti dengan proses annealing jika

reduksi penampangnya melebihi 30-50 %

Proses tube drawing digunakan untuk membuat pipa tanpa

sambungan. Bahan dasar yang digunakan berbentuk pipa sehingga

kualitas pipa yang dihasilkan memiliki permukaan yang halus,

berdinding tipis dan keakuratannya tinggi serta kekuatannya naik.

Mandrel dipergunakan dalam proses ini untuk diameter tube 1/2″-10″

WIRE DRAWING

Prinsipnya sama dengan bar drawing. Hanya saja diameternya lebih

kecil, dan dikerjakan secara kontinu melalui beberapa die. Jika

diperlukan kawat yang lunak, annealing dilakukan didalam dapur

dengan mengontrol temperaturnya setelah proses drawing terakhir.

Pada proses penarikan kontinu, kawat ditarik melalui beberapa die

dan rol penarik yang disusun seri.

 

STRETCH FORMING

Pada proses ini, die (form block) hanya dikenai tegangan kompresi,

benda kerja yang diikat dengan grip dan ditarik ke arah horisontal.

Die umumnya terbuat/dapat dibuat dari kayu atay plastik.

Stretch forming merupakan proses yang dikembangkan dari

aerospace dalam pembuatan penampang yang lebar dari sheet dan

ditarik untuk membentuk lengkungan penampang.

DEEP DRAWING

Proses ini ditujukan untuk membuat tangki dengan berbagai bentuk

dimana kedalamannya lebih besar dibandingkan dengan ukuran

diameter, dan disamping itu dikenal juga istilah shallow drawing.

Pada dasarnya proses ini ada dua, yaitu:

1.SHRINK FORMING

Pada proses ini terjadi kompresi melingkar selama proses dengan

pengurangan diameter dan logam cenderung tipis. Karena material

cukup tebal maka pada dinding produk akan berakibat terjadi

kerutan.

2.STRETCH FORMING

Pada proses ini terjadi pengecilan benda kerja sebagi akibat tarikan

melingkar yang digunakan untuk memperbesar diameter. Guna

mencegah kerutan dna ketebalan dinding yang tidak merata, aliran

logam harus dikontrol. Hal ini dapat diatasi dengan memberikan ring

penakan. Perhatikan gambar dibawah ini.

FORMING WITH RUBBER

Pada proses ini karet dipakai sebagai penekan, ditujukan untuk

mengeliminir salah satu die aas atau bawah. Proses guerin forming

didasarkan pada kenyataan bahwa sifat konsisten dari karet dapat

mentransfer seluruh tekanan yang diberikannya secara uniform ke

segala arah.

Proses bulging didasarkan bahwa fluida atau karet dimanfaatkan

untuk memindahkan tekanan yang dibutuhkan untuk

mengembangkan bahan baku ke arah luar sehingga menempel pada

die.

BENDING

Bending adalah proses deformasi secara plastik dari logam terhadap

sumbu linier dengan hanya sedikit atau hampir tidak mengalami

perubahan perubahan luas permukaan. Bending menyebabkan

logam pada sisi luar sumbu netral mengalami tarikan, sedangkan

pada sisi lainnya mengalami tekanan.

Proses bending dapat dibagi menjadi 6 bagian :

1.ANGLE BENDING

2.ROLL BENDING

3.ROLL FORMING

4.SEAMING

5.STRAIGHTENING

6.FLANGING

ANGLE BENDING

Angle bending untuk membuat lengkungan dengan sudut sampai +-

150o pada lembaran logam.

ROLL BENDING

Biasanya digunakan untuk membentuk silinder. Bentuk-bentuk

lengkung atau lingkaran dari pelat logam.

ROLL FORMING

Proses ini digunakan untuk membuat bentuk-bentuk kompleks

dengan bahan dasar lembaran logam . tebal bahan sebelum maupun

sesudah proses pembenatukan tidak mengalami perubahan posisi

roll dipasang sejajar dan prosesnya berjalan continu.

SEAMING

Seaming adalah operasi bending yang digunakan untuk

menyambung ujung lembaran logam sehingga membentuk benda

kerja seperti kaleng, drum, ember, dsb. Sambungan dibentuk dengan

rol-rol kecil yang disusun secara berurutan.

STRAIGHTENING

STRAIGHTENING merupakan proses yang berlawanan dengan

bending , digunakan untuk meluruskan lembaran logam.

Pada umumnya straightening dilaksanakan sebelum benda kerja

dibending. Proses ini menggunakan rol-rol yang dipasang sejajar

dengan ketinggian sumbu rol yang berbeda.

FLANGING

Proses Flanging sama dengan seaming hanya saja ditunjukkan untuk

melipat dan membentuk suatu permukaan yang lebih besar.

HIGH ENERGY RATE FORMING

PRINSIP: Proses pembentukan logam secara plastis dengan

menggunakan energy yang tinggi dalam interval yang singkat .

Seringkali High Energy Rate Forming disingkat dengan Herf.

Keuntungan dari Herf:

1. Memungkinkan membuat benda kerja besar dan sulit untuk

dibentuk dengan peralatan yang lebih murah daripada yang lain

2. Hampir tidak ada Spring Back

Herf dapat dilaksanakan dengan 5 metoda:

1. Underwater Explosions

2. Teknik Electrohydraulic

3. Pneumatic - Mechanical Mean

4. Internal Combustion of Gaseous Mixtures

5. Teknik Electromagnetik