Upload
scanny16
View
230
Download
25
Embed Size (px)
Citation preview
PROSES MANUFAKTUR BAUT SEBAGAI PENERAPAN PROSES THREAD ROLLING
Susmitha Canny2515 100 022
Baut atau sekrup adalah suatu batang atau tabung dengan alur heliks pada permukaannya. Penggunaan utamanya adalah sebagai pengikat (fastener) untuk menahan dua objek bersama, dan sebagai pesawat sederhana untuk mengubah torsi (torque) menjadi gaya linear. Baut dapat juga didefinisikan sebagai bidang miring yang membungkus suatu batang. Sebagian besar baut dipererat dengan memutarnya searah jarum jam, yang disebut ulir kanan. Baut dengan ulir kiri digunakan pada kasus tertentu, misalnya saat baut akan menjadi pelaku torsi berlawanan arah jarum jam. Paper ini dibuat dengan tujuan untuk lebih mengetahui mengenai tahapan-tahapan machining pembuatan baut.
A. Nama ProsesBerikut, nama proses atau tahapan pembuatan baut yang tersedia dalam video:
1. Tahapan StraighteningProses ini adalah proses yang berlawanan dengan bending. Pada umumnya straightening dilaksanakan sebelum benda kerja diproses ke tahap selanjutnya. Proses ini menggunakan rol-rol yang dipasang sejajar dengan ketinggian sumbu rol yang berbeda. Dan benda kerja dilewatkan di tengahnya sehingga yang awalnya bengkok menjadi lurus dan halus.
2. Tahapan cuttingProses ini adalah tahapan pemotongan benda kerja sesuai dengan ukuran yang diharapkan biasanya proses cutting dan straightening berada dalam satu mesin yang sama.
3. Tahapan cold forgingProses penempaan atau forging adalah proses pembentukan logam untuk menghasilkan produk akhir dengan memberikan gaya tekan dengan laju pembebanan tertentu. Pada pembentukan ini, benda kerja dipukul atau ditekan dengan perkakas melalui beberapa tahapan. Produk hasil tempa memiliki struktur serat/garis alir yang searah dengan kekuatan yang diharapkannya. Garis alir proses tempa cenderung mengikuti pola bentuk luar benda tempanya. Pada umumnya proses tempa diaplikasikan untuk menghasilkan bentuk-bentuk yang tak beraturan, dnegan ukuran mulai dari bentuk ukuran kecil sampai besar. Operasi tempa pada umumnya dilakukan pada temperature tinggi atau hot working, terutama untuk benda kerja berukuran besar. Sebagian operasi tempa dilakukan pada temperature rendah atau cold working untuk benda kerja berukuran relative kecil. Untuk dapat menjadi produk akhir, biasanya pembentukan dengan forging dilakukan secara bertahap.
4. Tahapan Thread RollingThread rolling adalah salah satu proses rolling untuk membentuk ulir. Bentuk helik atau annular dihasilkan dari membentuk atau pengaturan kembali material polos, tidak membuang sebagian material seperti pada proses thread cutting atau grinding. Laju produksi umumnya lebih tinggi dibanding yang dihasilkan cutting atau grinding, dan ulir yang dihasilkan mengalami perubahan sifat kekuatan dan fatique, permukaan yang dihasilkan lebih bagus dan permukaan kerja yang dikeraskan merupakan keuntungan tambahan. Kebanyakan pengerolan dilakukan dengan material polos pada tempratur ruangan, meskipun panas bisa diterapkan
Susmitha Canny |1 | Proses Manufaktur
untuk memudahkan pembentukan logam, kebanyakan lebih sering pada kasus material dengan kekerasan tinggi.
5. Tahapan Heat TreatPada tahapan ini baja atau benda kerja akan dipanaskan pada suhu tertentu. Pada heat treat sangat perlu untuk memperhatikan temperature pemanasan yang dipakai karena untuk mencegah terjadinya mealting pada benda kerja.
6. Tahapan Uji TarikDilakukan uji tarik pada benda kerja dalam beberapa gaya tarik yang berbeda.
B. Fungsi ProsesDari setiap proses pembuatan baut terdapat tujuan dan fungsi dari setiap tahapannya,
adapun fungsinya sebagai berikut :1. Tahapan Starightening
Digunakan untuk meluruskan bahan kawat yang dihasilkan dari proses manufaktur dimana kebanyakan dijumpai dalam bentuk gulungan. Karena jika kawat masih dalam kondisi tidak lurus atau bergelombang akan mengurangi kekuatan dari kawat. Selain itu, straightening juga dapat digunakan untuk mengurangi diameter dan membuat kawat menjadi halus tanpa adanya pink.
2. Tahapan cuttingDigunakan untuk memotong benda kerja sesuai dengan ukuran yang diharapkan.
3. Tahapan Cold ForgingDigunakan untuk mengepress atau menempa benda kerja sehingga akan diperoleh bentuk yang diharapkan proses pengepressan ini membutuhkan gaya yang besar terutama dalam cold forging.
4. Tahapan Thread RollingDigunakan memproduksi ulir pada benda kerja silindris atau konis dengan menggunakan proses pembentukan. Tahapan ini berbeda dengan thread turning yang harus memakan benda kerja dan membuang sebagian material.
5. Tahapan Heat-treatDigunakan untuk meningkatkan kekuatan benda kerja dengan memanaskan pada suhu tertentu. Pada pembuatan baut ini dipakai suhu 650oF untuk pemanasan pertama dimana pada suhu ini baja tidak akan melebur justru semakin kuat. Untuk pemanasan kedua dipakai suhu yang mampu meningkatkan kesolidan dari baja.
6. Tahapan Uji TarikDigunakan untuk mengetahui kekuatan benda kerja dengan cara menarik benda kerja pada gaya tertentu hingga benda kerja putus. Hal ini juga berfungsi untuk menjaga kualitas produk yang dihasilkan.
C. Mesin dan MaterialAdapun mesin dan material yang digunakan, sebagai berikut :
1. Material untuk pembuatan baut digunakan baja paduan antara cold hard steel dengan karbon. Biasanya paduan aluminium atau paduan tembaga yang dipakai. Selain itu, juga terdapat material tambahan seperti bubuk pelumas untuk melumasi saat tahapan straightening.
2. Mesin yang dipakai :- Mesin Straightening dan Cutting : Steel Wire Straightening and Cutting Machine
Susmitha Canny |2 | Proses Manufaktur
- Mesin cold forging : Cold Heading Machine- Mesin Thread Rolling : Thread Rolling Machine- Mesin Heat-treat : Heat Treatment Machine- Mesin Uji Tarik
D. Proses ManufacturProses manufaktur yang terjadi pada pembuatan baut sebagai berikut,
1. Proses pertama yang dilakukan yakni proses straightening dan cutting. Proses ini dilakukan karena material yang digunakan yakni kawat dan pada umumnya kawat hasil proses machining berbentuk gulungan dimana ketika suatu benda kerja tidak dalam kondisi lurus dan halus tanpa pink akan membuatnya kekurang kekuatan sebab ada celah untuk terjadinya cracking. Oleh karena itu dilakukan proses straightening dengan memberikan bubuk pelumas (untuk mengurangi gesekan antara kawat dengan dies) pemberian pelumas dilakukan pada besi saat besi akan dimasukkan pada dua silinder tekan yang posisinya sangat sempit sehingga akan diperoleh kawat dengan diameter yang lebih kecil sesuai keinginan dan permukaan yang lebih halus.
Gambar 1. Proses straighteningSumber : https://www.youtube.com/watch?v=IdR2npGmtzI
Selanjutnya, proses cutting yang berlangsung pada satu mesin dengan straightening dimana kawat akan dipotong sesuai dengan ukuran baut yang akan dibuat.
2. Proses machining selanjutnya yakni, cold forging. Disebut cold forging karena potongan kawat tadi tidak perlu dipanaskan untuk melakukan proses penempaan. Energi yang dibutuhkan pada cold forging sangat besar karena kekuatan gaya yang diberikan untuk membuat kepala baut hingga mencapai ton-nan Newton. Sehingga pada mesin cold forging digunakan batu bara sebagai bahan bakarnya. Pada proses ini akan dibentuk 20.000 kepala baut beserta hexnya dalam satu hari karena kecepatan alat ini yang sangat tinggi. Hex disini terdiri dari 6 sisi yang berfungsi memudahkan proses pemakaian baut nantinya.
Susmitha Canny |3 | Proses Manufaktur
Gambar 2. Baut hasil cold forgingSumber :
https://www.youtube.com/watch?v=IdR2npGmtzI
3. Proses thread rolling adalah proses pembuatan alur pada baut dengan cara menekan baut pada dies yang memili alur dengan gaya tekan yang tinggi. Sehingga, akan diperoleh baut dengan ulir. Proses ini lebih baik daripada menggunakan thread turning yang akan membuang sebagian material.
Gambar 3. Proses Thread RollingSumber : https://www.youtube.com/watch?v=IdR2npGmtzI
E. Output Proses
Adapun output dari proses pembuatan baut sebagai berikut, 1. Tahapan Straightening dan cutting dihasilkan outputan berupa baja yang telah lurus dan
halus serta dengan panjang sesuai keinginan.2. Tahapan cold forging diperoleh baut dengan heading yang telah berbentuk hex.3. Tahapan Thread rolling diperoleh baut dengan ulir.4. Tahapan Heat treat diperoleh baut dengan kekuatan dan tingkat kesolid-an yang tinggi.5. Tahapan Uji Tarik diperoleh baut dengan kualitas yang unggul karena mampu menahan gaya
yang diberikan pada rentang tertentu.
F. Kelebihan dan KekuranganDari setiap proses yang dilakukan terdapat beberpa kelebihan dan kekurangan, adapun
kelebihan dan kekurangan dari setiap proses, yakni :Tabel 1. Kelebihan dan Kekurangan Proses No Nama
TahapanKelebihan Kekurangan
1 Straighten ing
Mampu meningkatkan kekuatan dari benda kerja karena mengurangi lekukan dan memperhalus permukaan.
Butuh konsumsi daya yang besar
2 Cutting a. Mampu memotong benda kerja dengan rapi sehingga kualitas
a. proses pemotongan berlangsung lebih lama terutama apabila
Susmitha Canny |4 | Proses Manufaktur
produk yang dihasilkan tinggi.b. Toleransi tinggic. Bisa untuk memotong benda
yang keras
tuntutan kehalusannya tinggi karena harus menggunakan arus listrik yang lebih kecil.
b. Membuat sudut tajam pada benda sangat sulit
c. Konsumsi daya tinggid. Tambahan waktu dan biaya
untuk membuat jalan wire3 Cold
forginga. Tidak membutuhkan pemanasanb. Ukuran dimensi baikc. Hasil permukaan halusd. Kekerasan dan kekuatan
meningkate. Biaya perawatan murah
a. Gaya yang dibutuhkan besar hanya untuk produk kecil.
b. Hanya bahan yang lunak yang bisa diproses.
c. Porositas dalam logam tetapd. Keuletan menurun
4 Thread rolling
a. Derajat tinggi untuk keakuratan profil
b. Ulir lebih kuatc. Ketahanan aus meningkatd. Umur Fatigue meningkate. Waktu pengerjaan singkatf. Umur dies panjang
a. Satu mesin satu jenis benda kerja karena silnder tiap benda berbeda-beda tergantung ukuran dan jenis alur yang dibuat.
5 Heat treat a. Meningkatkan kekuatan dan solidification dari benda kerja
a. Membutuhan energy untuk memanaskan benda kerja
6 Uji Tarik a. Dapat mengetahui kualitas dan kekuatan benda.
a. Menghabiskan benda kerja karena setiap pengujian mengambil langsung dari benda kerja yang telah diproses
G. Komponen MesinDari setiap mesin memiliki komponen-komponen penyusun yang terintegrasi menjadi sebuah
mesin yang dapat melaksanakan suatu tugas. Adapun komponen dari mesin-mesin yang digunakan dalam proses pembuatan Baut adalah :- Mesin Steel Wire Straightening and Cutting Machine : CNC, power supply, komponen
mekanikat (work table or workstand) , dan dielektrik (menjaga konduktifitas air dan suhu)- Mesin Cold Heading Machine (Press machine) : alat press, shapes, hydraulic, punches, dan dies.- Mesin Thread Rolling Machine : modifiable steel plate, hydraulic, rolling force, plunge, dan
spindle.- Mesin Heat Treatment Machine : tungku dan pengatur suhu.- Mesin Uji Tarik : dial gage, indentor, anvil, crank handle, reset motor, dan dash pot .
Susmitha Canny |5 | Proses Manufaktur
Gambar 4. Tensile machineSumber : https://yefrichan.files.wordpress.com/2010/05/kekeran-rockwel.jpg
H. ReferensiBighoov1, 2015. Factory made small bolts, https://www.youtube.com/watch?v=IdR2npGmtzI,
diakses tanggal 04 November 2016Groover, M.P.,2001. Automation, Production System, and Computer Integrated Manufacturing,
Prentice Hall, New Jersey.KalpakjIan, Seroke, 2009. Manufacturing Engineering and Technology, 6th edition, Prentice Hall,
Singapore.
Susmitha Canny |6 | Proses Manufaktur