MAKALAH

PROSES PRODUKSI

“PRODUKSI BEARING”

Nama : AMRIH PRAYOGO

NIM : 21050115120048

TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS DIPONEGORO

TAHUN AKADEMIK 2016/2017

Definisi

Bearing adalah sebuah elemen mesin yang berfungsi untuk membatasi

gerak dua atau lebih komponen mesin agar selalu bergerak pada arah yang

dikehendaki, biasanya gerakan angular atau linear. Bearing membantu dua

komponen untuk berputar dengan sangat presisi. Berikut adalah beberapa contoh

bearing:

Bahan Pembuat

Bearing terbuat dari berbagai bahan stainless steel. Karena bearing harus

menanggung banyak baja sehingga sangat kuat. Kualitas baja yang digunakan

menentukan daya tahan bearing. Bearing terbuat dari lembaran logam mengeras

karbon baja atau ditekan. Klasifikasi industri standar untuk baja dalam beberapa

bearing adalah 52100, yang mengandung kromium 1% dan karbon 1%. Baja

tersebut dapat dibuat sangat keras. 440C stainless steel digunakan untuk

memproduksi bearing yang dapat tahan karat.

Aplikasi diversifikasi bearing dalam industri yang berbeda dan instrumen

telah memaksa insinyur untuk menemukan bahan-bahan baru untuk pembuatan

bearing yang sesuai dengan aplikasi spesifik. Misalnya keramik telah menjadi

sangat populer dalam membuat bearing skateboard. Selain dari bahan stainless

steel, pembuatan bearing logam termasuk tembaga, nikel, kuningan, besi,

aluminium, tembaga, dll. Bahan yang digunakan untuk pembuatan bearing logam

non meliputi keramik, kaca, plastik (misalnya, nilon, polioksimetilen, teflon,

UHMWPE, dll), dan bahkan safir. Kayu adalah bahan utama untuk membuat

bearing di zaman kuno.

Fungsi/kegunaan bearing:

Untuk mengurangi koefisien

gesekan antara as dan

rumahnya.

Mempermudah maintenance

peralatan yang berputar.

Menjadikan alat yang berputar heavy duty dan mengurangi waktu

perawatan.

Mempermurah biaya pembuatan as/poros.

Menjaga toleransi kekencangan.

Dll.

Komponen penyusun

bearing:

Outer Ring

Retainer/Cage

Ball

Inner Ring

Seal/Shield

Proses Pembuatan Bearing

1. Lathing/Turning

Dalam proses ini dikerjakan oleh mesin bubut (lathe). Material mentah

dibubut menjadi outer ring dan inner ring. Proses Lathing adalah proses

pembentukan benda kerja dengan mengurangi material (material removal).

Pengurangan material dilakukan pada benda kerja yang berputar dengan alat

potong (pahat) yang bergerak secara linear (melintang, memanjang, atau

membentuk sudut), sehingga benda kerja yang dihasilkan umumnya memiliki

penampang berbentuk lingkaran.

Lathing sendiri mempunyai istilah lain yaitu bubut atau turning.

Prinsip kerja atau gerakan utama untuk melakukan pemakanan dalam

proses turning ada 3, yaitu:

Main motion, yaitu: gerakan benda kerja berputar.

Adjusting motion , yaitu: gerakan pahat memasukkan kedalaman pemakanan

/ depth of cut .

Feed motion, yaitu: gerakan pahat menyayat benda kerja atau disebut juga

gerak umpan.

a. Lathing bagian ring

Pada proses lathing bagian yang dibubut atau disayat adalah meliputi:

Outside diameter pipa material

Sideface pipa meterial

Bore pipa material (untuk inner ring)

Raceway pipa material (inner ring dan outer ring)

Cutting menjadi ring

Mata pahat yang telah didesain sepert alur/raceway pada bearing menyayat

pipa material mentah yang diputar. Sehingga terbentuklah ring dengan bentuk

berraceway.

b. Lathing Material jadi Ring

Pada proses lathing, material mentah (raw material) dijadikan ring inner

dan ring outer melalui proses bubut lathing/turning. Pokok dari pembentukan

disini adalah memotong material mentah menjadi ring dan membentuk raceway

outer ring dan inner ring.

2. Heat Treatment

Heat treatment merupakan proses pengubahan sifat logam, terutama baja,

melalui pengubahan struktur mikro dengan cara pemanasan dan pengaturan laju

pendinginan. Heat treatment merupakan mekanisme penguatan logam dimana

logam yang akan kita ubah sifatnya sudah berada dalam kondisi solid. Pada proses

ini umumnya ada empat tahapan untuk menjadikan ring berubah semakin keras

sesuai spesifikasi. yaitu:

1. Heating (Pemanasan dengan suhu +/- 850 derajat)

2. Quenching (Celup cepat/pendinginan setelah dipanaskan dengan tujuan

pengerasan)

3. Tempering (pemanasan dengan suhu +/- 150 derajat)

4. Washing (pencucuian ring dengan kerosine)

Heat treatment: heating >>> quenching >>> tempering >>> washing

a. Heating

Pada proses ini inner ring dan outer ring dipanaskan hingga mencapai

derajat kepanasan 850 derajat. Tujuan heating adalah mengubah sifat keras suatu

logam seperti baja. Kekerasan sendiri adalah suatu sifat mekanis yang berkaitan

dengan kekuatan (strength) dan merupakan fungsi dari kandungan karbon dalam

logam. Seperti garis B pada diagram. Lama waktu pengerjaannya adalah 104.5

detik.

b. Quenching

Quenching adalah system pendinginan produk baja secara cepat dengan

cara penyemprotan air pada pencelupan serta perendaman produk yang masih

panas kedalam media air atau oli. Proses ini dilakukan setelah proses heating.

Sistem pendinginan ini seperti garis C pada diagram. Setelah proses ini produk

didiamkan selama 105 detik untuk mencapai suhu kamar.

c. Tempering

Tempering adalah pemanasan inner ring dan outer ring tahap kedua pada

rentang suhu dibawah austenit, umumnya sekitar 150 derajat. Pemanasan ulang

produk baja ini biasa dilakukan untuk produk yang sebelumnya di quenching.

Setelah di temper, maka diharapkan produk tersebut akan lebih ulet.

3. Grinding

Proses grinding adalah proses penghalusan permukaan material/ring

dengan cara pengikisan menggunakan mesin abrasive. Dalam proses ini yang

mengerjakan adalah mesin gerinda. Secara umum proses ini dilakukan dua kali

proses yaitu proses grinding ROUGH (kasar) lalu FINISH (halus).

Bagian ring yang dihaluskan pada proses grinding adalah sebagai berikut:

a. Surface Grinding

Pada proses surface grinding dilakukan penghalusan dua kali yaitu rough

dan finish. Inner ring dan Outer ring mendapat perlakuan sama. Tujuan dari

penghalusan ini agar dimensi ring atau bearing nantinya sangat presisi dan halus.

Pemakanan gerinda dari proses ini sangat sedikit dan butuh ketelitian yang ketat.

Item check quality meliputi width size, width variasi, dan visual.

Berikut gambaran proses surface grinding:

b. Centreless grinding

Pada proses centreless grinding dilakukan penghalusan dua kali yaitu

rough dan finish. Hanya saja disini outer ring saja yang mendapat perlakuan

penggerindaan. Tujuan dari penghalusan ini agar dimensi ring atau bearing

nantinya sangat presisi dan halus. Pemakanan gerinda dari proses ini sangat

sedikit dan butuh ketelitian yang ketat. Item check pada proses ini meliputi

diameter ring, roughness(tingkat kekasaran), waviness (tingkat

penggelombangan), dan roundness (tingkat kebulatan).

Berikut ini gambaran centreless grinding:

c. Bore grinding

Pada proses ini inner ring mendapat perlakuan penggerindaan pada bagian

bore, atau poros. Proses gerindanya hanya sekali menggunakan stone. Karena

umumnya tidak membutuhkan tingkat kehalusan yang tinggi.

d. Raceway grinding

Bagian yang dihaluskan melalui proses penggerindaan yaitu adalah

raceway atau alur ring. Raceway adalah bagian bearing yang akan dilalui

perputaran bola pejal/ball sehingga pada proses ini penggerindaan dilakukan dua

kali agar tingkat kehalusan sangat tinggi. Sama seperti pada proses gerinda bore,

wheel yang digunakan adalh jenis stone. Item check meliputi diameter raceway,

tingkat kehaluan, tingkat kerataan alur, dll.

4. Assembling

Proses assembly adalah proses perakitan antara inner ring, outer ring, bola

pejal, cage/retainer, seal/shield, dan pemberian grease/pelumas (agar

memperlambat keausan raceway) menjadi bearing utuh melalui mesin robotik.

Proses assembly umumnya ada dua tahapan yaitu:

1. Memasangkan inner dan outer ring lalu diberi bola yang diikat oleh

cage/retainer.

2. Memberi grease dan memasangkan seal/shield pada bearing.

Item check pada proses ini meliputi:

Tingkat noisy(kebisingan) ketika bearing diputar hingga

mencapai 9000 rpm. Semakin kecil noisy, semakin bagus.

Ketepatan pemasangan seal/shield.

Clearence, yaitu jarak antara bola denagn raceway.

a. Pemasangan bola, cage, grease.

Inner ring dan outer ring yang telah selesai proses grinding lalu dirakit

sedemikian rupa sehingga keduanya dapat berpasangan. Diisi bola dan diikat cage

lalu diberi grease.

b. Assembling final

Pada assembly final dilakukann pegecekan visual bearing, anderron (noisy

bearing) pada putaran 9000 rpm. Dan siap masuk quality final.

5. Quality final

Pada akhir ketika finish dilakukan visualisasi bearing secara utuh

disamping quality control yang dilakuakan pada tiap-tiap tahapan proses:

Seperti setelah proses heat treatment, tim quality melakukan cek

mettalurgy/strukur logam pada ring. Tingkat kekerasan, ketangguhan,

keuletan,dll.

Pada proses grinding, diameter outer ring, tebal ring, diameter bore,

counter bore, raceway, juga dilakukan menggunakan alat ukur yang telah

disediakan.

Pada saat assembly proses juga dilakuakan pengukuran clearence, noisy,

visual, dll.

Pada intinya hanya bearing yang telah oke yang boleh di supply ke packing.

Bearing siap packing

Bearing yang dinyatakan layak dan oke oleh tim quality final (QC) lalu di

packing dan siap jual ke konsumen.

Bahaya jika bearing NG lolos

Diameter kekecilan dapat menyebabkan bearing dipasang tidak pas/kocak.

Diameter kebesaran bearing tidak dapat dipasang.

Clearence terlalu sempit bearing tak berputar.

Kecelakaan pada pengendara motor/mobil hingga kematian.

Dan lain-lain

Aplikasi/penggunaan bearing: