PENEMPAAN PENEMPAAN (FORGING) (FORGING)

FORGINGFORGING

FORGINGFORGING adalah proses adalah proses pembentukan logam secara plastis pembentukan logam secara plastis dengan memberikan gaya tekan dengan memberikan gaya tekan pada logam yang akan dibentuk .pada logam yang akan dibentuk .Forging adalah terminology yang Forging adalah terminology yang digunakan untuk keluarga proses di digunakan untuk keluarga proses di mana deformasi diberikan oleh gaya mana deformasi diberikan oleh gaya tekan terlokalisir. tekan terlokalisir.

Perangkatnya bisa manual atau Perangkatnya bisa manual atau martil tekan, atau mesin forging martil tekan, atau mesin forging khusus..khusus..

Gaya tekan yang diberikan bisa Gaya tekan yang diberikan bisa secara manual maupun secara secara manual maupun secara mekanis (HIDROLIS ataupun mekanis (HIDROLIS ataupun PNEUMATIS)PNEUMATIS)

Forging berdasarkan jenis operasinya Forging berdasarkan jenis operasinya meliputi:meliputi:1.1. Open-die forging Open-die forging 2.2. Impression-die forging Impression-die forging 3.3. Flashless forging Flashless forging 4.4. Upset forgingUpset forging5.5. SwagingSwaging6.6. Roll forgingRoll forging7.7. HubbingHubbing

Kategori tempa berdasar suhuKategori tempa berdasar suhu

suhu panas, suhu panas, dingin, dingin, hangat, atau hangat, atau mode isotermal. mode isotermal. Terminology forging biasanya Terminology forging biasanya

bermakna forging panas, dilakukan bermakna forging panas, dilakukan di atas suhu rekristalisasidi atas suhu rekristalisasi

SejarahSejarah

Forging adalah proses pembentukan Forging adalah proses pembentukan logam tertua. logam tertua.

Sejak jaman prasejarah manusia Sejak jaman prasejarah manusia telah menemukan bahwa besi telah menemukan bahwa besi sponge dapat dipanaskan dan sponge dapat dipanaskan dan dipukul dengan batu menjadi dipukul dengan batu menjadi peralatan berguna. peralatan berguna.

Forging modern telah dikembangkan Forging modern telah dikembangkan para pembuat perisai. para pembuat perisai.

Martil dengan daya tinggi dan press Martil dengan daya tinggi dan press mekanis telah menggantikan mekanis telah menggantikan kekuatan tangan, martil dan kekuatan tangan, martil dan landasan. landasan.

Lagipula, pengetahuan tentang Lagipula, pengetahuan tentang metallurgy modern menambah metallurgy modern menambah ketrampilan dan seni para pengarjin ketrampilan dan seni para pengarjin dalam mengendalikan panas dan dalam mengendalikan panas dan pembawaan logam.pembawaan logam.

Berbagai variasi proses forging telah Berbagai variasi proses forging telah dikembangkan sehingga dikembangkan sehingga menawarkan kemampuan yang luas. menawarkan kemampuan yang luas.

Sebongkah bentuk bisa dibuat secara Sebongkah bentuk bisa dibuat secara ekonomis dengan berbagai metode, ekonomis dengan berbagai metode, sementara yang lain dapat sementara yang lain dapat memproduksi ribuan bagian yang memproduksi ribuan bagian yang identik. identik.

Logam dapat di:Logam dapat di: ditarik (draw out) untuk menambah ditarik (draw out) untuk menambah

panjang dan mengurangi luas panjang dan mengurangi luas penampangpenampang

di-upset untuk mengurangi panjang di-upset untuk mengurangi panjang dan menambah luas penampangdan menambah luas penampang

dijepit dalam cetakan tekan dijepit dalam cetakan tekan (squeezed in closed impression dies) (squeezed in closed impression dies) untuk meproduksi aliran multi untuk meproduksi aliran multi dimensional. dimensional.

Material yang biasa digunakan :Material yang biasa digunakan :

CarbonCarbonAlloy Steel and Super AlloysAlloy Steel and Super Alloys

Stainless SteelStainless SteelAluminum AlloysAluminum Alloys

High Temperature AlloysHigh Temperature AlloysMagnetic SteelMagnetic Steel

BrassBrassCopperCopper

Nickel based AlloysNickel based AlloysCobalt based AlloysCobalt based Alloys

TitaniumTitaniumCore IronCore Iron

Silicon IronSilicon Iron

Jenis Mesin Forging Jenis Mesin Forging

Berdasarkan gaya penekanannya ada 2:Berdasarkan gaya penekanannya ada 2:1.1. HammerHammer

Proses ini diprioritaskan untuk membuat Proses ini diprioritaskan untuk membuat benda kerja yang sederhana dan skala benda kerja yang sederhana dan skala produksi kecil. Prosesnya lama dan hasilnya produksi kecil. Prosesnya lama dan hasilnya tergantung dari skill operator.tergantung dari skill operator.

2.2. PressPressUntuk benda kerja dengan penampang tebal Untuk benda kerja dengan penampang tebal dan besar digunakan press forgingdan besar digunakan press forgingPrinsip press forging : dilakukan penekanan Prinsip press forging : dilakukan penekanan secara perlahan-lahan pada benda kerja secara perlahan-lahan pada benda kerja sampai menghasilkan aliran logam yang sampai menghasilkan aliran logam yang uniform.uniform.

1. Operasi Open-Die Forging1. Operasi Open-Die Forging

(1) fullering: mengurangi luas penampang dan meratakan (1) fullering: mengurangi luas penampang dan meratakan logam, bentuk die convexlogam, bentuk die convex

(2) edging: mirip fullering, bentuk die concave(2) edging: mirip fullering, bentuk die concave(3) cogging: mengurangi luas penampang hingga ukuran (3) cogging: mengurangi luas penampang hingga ukuran

yang dikendakiyang dikendaki

Open-Die Drop-Hammer ForgingOpen-Die Drop-Hammer Forging

Mula-mula digunakan oleh kaum Mula-mula digunakan oleh kaum BlacksmithBlacksmith Kemudian Kemudian perangkat mekanisperangkat mekanis yang besar yang besar

telah dipakai untuk memisahkan tiupan telah dipakai untuk memisahkan tiupan berulang. berulang.

Martil uap atau udaraMartil uap atau udara, yang menggunakan , yang menggunakan tekanan untuk menaikkan dan melepaskan tekanan untuk menaikkan dan melepaskan bebanbebanKelebihan martil uap:Kelebihan martil uap:

1.1. Tipe ini memberikan kecepatan hantam lebih Tipe ini memberikan kecepatan hantam lebih tinggi, tinggi,

2.2. gaya hantam yang lebih terkendali, gaya hantam yang lebih terkendali, 3.3. automasi yang lebih gampang, automasi yang lebih gampang, 4.4. dan mampu membentuk benda kecil sampai dan mampu membentuk benda kecil sampai

beberapa tonbeberapa ton

Martil dikendalikan Martil dikendalikan komputerkomputer bisa bisa diprogram dapat menyediakan hembusan diprogram dapat menyediakan hembusan dengan kecepatan mendadak (energi) dengan kecepatan mendadak (energi) yang berbeda untuk setiap tahap operasi. yang berbeda untuk setiap tahap operasi.

Keunggulannya:Keunggulannya: menaikkan efisiensi proses, menaikkan efisiensi proses, meminimalisasi jumlah kebisingan dan meminimalisasi jumlah kebisingan dan

getaran, (yang merupakan hal umum getaran, (yang merupakan hal umum akibat kelebihan energi yang tak terserap akibat kelebihan energi yang tak terserap saat pembentukan benda kerja)saat pembentukan benda kerja)

Tahap:Tahap:1.1. Logam pertama-tama dipanaskan Logam pertama-tama dipanaskan

ke suhu selayaknya dengan gas, ke suhu selayaknya dengan gas, minyak atau tungku listrik atau minyak atau tungku listrik atau panas induksi listrik. panas induksi listrik.

2.2. Beban kejut (Impact) disampaikan Beban kejut (Impact) disampaikan oleh berbagai tipe martil mekanis, oleh berbagai tipe martil mekanis, yang paling sederhana adalah yang paling sederhana adalah grafity drop atau martil luas. grafity drop atau martil luas.

Pada sistem mekanis: martil Pada sistem mekanis: martil dilekatkan pada ujung bawah sebuah dilekatkan pada ujung bawah sebuah papan kayu keras, yang dinaikkan papan kayu keras, yang dinaikkan diangkat dengan pencengkeraman diangkat dengan pencengkeraman dua roda yang kasar, yang mana dua roda yang kasar, yang mana keduanya berpisah untuk keduanya berpisah untuk melepaskan beban. melepaskan beban.

Pada sistem martil uap/udara: uap Pada sistem martil uap/udara: uap atau udara, digunakan untuk atau udara, digunakan untuk menaikkan dan melepaskan bebanmenaikkan dan melepaskan beban

Martil drop dengan rangka double dan skematis dari Martil drop dengan rangka double dan skematis dari perkakas dasarperkakas dasar

Karakter Open-die forging-1Karakter Open-die forging-1

tidak membatasi aliran logam. tidak membatasi aliran logam. Operator harus mengatur arah dan Operator harus mengatur arah dan

posisi benda kerja antara tiupan posisi benda kerja antara tiupan untuk mendapatkan bentuk yang untuk mendapatkan bentuk yang diinginkan.diinginkan.

bentuk khusus dapat disisipkan bentuk khusus dapat disisipkan untuk membantu membuat bentuk-untuk membantu membuat bentuk-bentuk sederhana (seperti bulatan, bentuk sederhana (seperti bulatan, cekung atau cembung), cekung atau cembung), pembentukan lubang atau operasi pembentukan lubang atau operasi pemotongan. pemotongan.

Karakter Open-die forging-2Karakter Open-die forging-2

Manipulator bisa digunakan untuk Manipulator bisa digunakan untuk mengatur posisi benda kerja yang lebih mengatur posisi benda kerja yang lebih besar, mungkin beberapa ton. besar, mungkin beberapa ton.

open-die forging biasanya digunakan open-die forging biasanya digunakan untuk pembentukan awal untuk operasi untuk pembentukan awal untuk operasi berikutnya. berikutnya.

Open-die forging digunakan untuk Open-die forging digunakan untuk menyebabkan aliran plastis terorientasi menyebabkan aliran plastis terorientasi dan mengurangi jumlah proses pemesinan dan mengurangi jumlah proses pemesinan yang mengikuti. yang mengikuti.

aliran material tak terbatasi dan pembentukan aliran material tak terbatasi dan pembentukan sebuah poros silindris multi diameter dan cincin sebuah poros silindris multi diameter dan cincin tanpa sambungan dengan open-die forging.tanpa sambungan dengan open-die forging.

2. Operasi Impression-Die Forging2. Operasi Impression-Die Forging

(1) just prior to initial contact with raw workpiece(2) partial compression(3) final die closure, causing flash to form in gap between die plates

3. Operasi Flashless Forging3. Operasi Flashless Forging

(1) just before initial contact with workpiece(1) just before initial contact with workpiece(2)partial compression(2)partial compression(3) final punch and die closure(3) final punch and die closure

4. Operasi Upset & Heading4. Operasi Upset & Heading

Proses forging yang dikhususkan Proses forging yang dikhususkan untuk pembesaran diameter pada untuk pembesaran diameter pada ujung batang logam ditekan dalam ujung batang logam ditekan dalam arah memanjang.arah memanjang.Pada dasarnya benda kerja yang Pada dasarnya benda kerja yang diupset berupa bar bulat, wire diupset berupa bar bulat, wire ataupun benda kerja berbentuk ataupun benda kerja berbentuk silindris.silindris.

5. Operasi Swaging5. Operasi Swagingadalah proses pengurangan diameter adalah proses pengurangan diameter benda kerja yang berbentuk bulat benda kerja yang berbentuk bulat baik solid maupun berongga dengan baik solid maupun berongga dengan cara penempaan berulang kali. cara penempaan berulang kali. Proses swaging juga dapat Proses swaging juga dapat membentuk bentuk kerucut dan membentuk bentuk kerucut dan mengurangi diameter dalam maupun mengurangi diameter dalam maupun diameter luar penampangdiameter luar penampang

(a) Reduction of solid stock(b) Tapering a tube(c) swaging to form a groove on a tube(d) Pointing of a tube(e) Swaging of neck on a gas cylinder

6. Operasi Roll Forging6. Operasi Roll Forging

Proses forging untuk mengurangi Proses forging untuk mengurangi ketebalan dari bar yang berbentuk ketebalan dari bar yang berbentuk bulat atau datar sehingga mengalami bulat atau datar sehingga mengalami perpanjangan ke arah sumbu perpanjangan ke arah sumbu axisnya.axisnya.Roll forging biasanya memproduksi Roll forging biasanya memproduksi poros, batang taper dan pegas daunporos, batang taper dan pegas daun

7. Operasi Hubbing7. Operasi Hubbing