pembentukan plat logam

BAB V

PROSES PENGERJAAN LOGAM PELAT

5.1. Bahan-bahan Pelat

Semua paduan siap tempa cocok untuk aplikasi pengerjaan logam pelat, sifat-sifat

terpentingnya adalah deformasinya kebanyakan terjadi dalam tegangan tarik, bukan

tekan dan sebagian karena banyak komponen dari pelat berukuran besar dan terpapar

keluar sehingga penampilannya menjadi perhatian utama.

5.1.1. Baja

Banyak baja digunakan dalam kondisi telah digilas panas/hot rolled untuk pelek roda

otomotif.komponen-komponen casis,silinder gas bertekanan dll, tetapi banyak pelat

baja yang telah digilas dingin. Tabel 5.1 di bawah ini menunjukkan sifat-sifat dari pelat

baja pelat yang paling sering digunakan.

Tabel 5.1. Sifat Khusus lembaran baja

(Sumber : Proses manufaktur : Introduction to Manufacturing Process, John.A.Schey,

2009)

Proses ProduksiPopy Yuliarty, ST. MT.

Pusat Pengembangan Bahan AjarUniversitas Mercu Buana

‘111

Baja karbon rendah : baja carbon rendah dengan C sampai 0,15% paling banyak

digunakan

a. Baja rim/rimmed steel. Keuletan yang tinggi dan biaya yang relatif lebih rendah

menyebabkan baja ini disukai karena selain bersifat komersil juga baik untuk

kualitas penarikan/drawing quality. Permukaan dengan karbon yang rendah

menguntungkan untuk pelapisan email. Ukuran butiran dikontrol dengan

penggilasan dingin berat (50-70%)

b. Baja kil. Baja kil khusus kualitas penarikan / drawing quality special killed

(DQSK),terdiri atas carbon dan nitrogen. Baja ini diproses dengan nilai r tinggi

c. Baja bebas interstisi/interstitial free steel .kandungan carbon berkurang sampai

pada titik terendah dan nitrogen diikat dengan memadukan dengan sedikit Nb

atau Ti.

Baja kekuatan tinggi. Ukuran yang semakin menipis harus disesuaikan dengan

kekuatan yang semakin tinggi, karena itu tuntutan akan penurunan massa telah

mendorong dikembangkannya bahan-bahan yang lebih kuat.

a. Pelat hasil penggilasan dingin / cooled rolled sheet.

b. Pelat yang telah dianil sebagian. Keuletan yang lebih besar dikombinasikan

dengan kekuatan yang memadai dapat diperoleh melalui penggilasan dingin

yang berat diikuti dengan anil pemulihan

c. Pelat yang telah dianil.penghalusan butir merupakan mekanisme penguatan

yang sangat berdaya guna. Penggilasandingin yang berat diikuti dengan

rekristalisasi.

d. Baja yang dapat mengeras karena terpanggang.Baja ini biasanya digilas

temper,setelah pembentukan, baja akan mengalami penuaan cepat selama

pemanggangan untuk pengecatan,

e. Baja berfasa rangkap. Kandungan karbon yang lebih tinggi diperlukan untuk

perlakuan panas dengan pencelupan dingin dan tempering, berguna dalam

baja pegas.

f. Baja yang telah menerima pengerasan larutan. Larutan padat baja yang

diperkleras dengan Mn,P,Si akan lebih mudah mengalami pengerasan

regangan.

g. Baja paduan rendah berkekuatan tinggi/HSLA, makin bnyak digunakan pada

struktur kendaraan.



‘112

Baja berpelapis, pelapisan dituukan untuk memperbaiki sifat-sifat layanan atau

tampilan produk akhir.

a. Pelat berpelapis timah. Akan tahan korosi saejauh timah tak tergores dan Sn

yang tak beracun cocok untuk pelapis wadah makanan.

b. Pelat galvanis. Pelapisan seng akan melindungi baja terhadap korosi, dahulu

digunakan untuk pembuatan atap, saluran dan aplikasi teknologi rendahyang

sejenis, sekarang galvanis menjadi bahan utama bodi mobil dan konstruksi

peralatan rumah tangga.

c. Pelat berpelapis timbal/ terne plate. Menahan korosi dalam beberapa media

dimana timah atau senga tak mampu memberikan perlindungan. Tetapi karena

bercampur dengan Pb, pelat tipis timbal ini terbatas untuk aplikasi

nonmakanan.

d. Pelat berpelapis aluminium. Paduan Al-Fe yang dibentuk pada suhu tinggi akan

terlindung dari korosi dengan gas panas, lembaran ini cocok untuk penukar

kalor,sistem pembuangan gas otomotif, komponen-komponen pemanggang.

e. Pelat berpelapis cat. Juga dengan pelapisan polimer (plastik semisal vinil)yang

lebih tebal akan lebih menyenangkan. Pengecatan akhir tak diperlukan lagi.

Baja tahan karat/baja austenik. Dengan kemampuan pengerasan regangan yang tinggi

dan sifat mampu bentuknya yang baik dan tahan terhadap korosi menyebabkan baja

ini dijadikan pilihan untuk memproduksi perlengkapan pemrosesan makanan ( bak cuci

piring, dapur, penukar kalor,perlengkapan pemrosesan kimia).

5.1.2. Logam-logam non besi

Kuningan merupsksn bahan yang paling mudah dibentuk. Dipadukan dengan

aluminium yang merupakan bahan konstruksi utama pesawat subsonik dan aplikasi

pada mobil (terutama tutup geladak dan kap mobil)

5.2. Pemotongan Geser

Langkah pertama merupakan pemotongan pelat atau strip ke dalam bentuk yang tepat

yang dilakukan dengan pemotongan geser. Memotong pelat sepanjang garis lurus

disebut pemotongan geser / shearing. Pemotongan strip panjang menjadi strip-strip

dengan lebar yang lebih sempit antara pisau pisau putar disebut membelah / slitting,

sering dilakukan dimana gulungan pelat dengan lebar penuh yang berasal dari mesin

giling untuk penggilasan dibelah untuk pengiriman ke pabrik pengerjaan logam pelat.



‘113

Komponen berkontur (berbentuk lingkaran atau yang lebih kompleks) dipotong diantara

pendesak atau penumbuk dengan landasan-landasan bentuk pada sebuah mesin pres

disebut blanking.

Punching atau piercing adalah proses yang digunakan untuk menghilangkan yang

tidak diinginkan dari suatu pelat.

Cut-off merupakan proses pemotongan untuk komponen-komponen tunggal atau

proses pemisahan yang disebut parting. Nibbling merupakan proses pemotongan pelat

dalam bentuk kecil-kecil dan berulang-ulang.

Notching merupakan proses pemotongan pelat pada tepinya, pemotongan lobang

sebagian tanpa ada bagian yang dibuang disebut lancing. Produk yang telah

mengalami proses penarikan atau pendesakan, bahan lebihnya dipotong disebut

proses trimming.Gambar 5.1 di bawah ini adalah klasifikasi umum proses pembuatan

logam pelat dan gambar 5.2 adalah proses-proses yang berdasarkan pada

pemotongan geser.



‘114

Gambar 5.1. Klasifikasi umum proses pembuatan logam pelat (Sumber : Proses

manufaktur : Introduction to Manufacturing Process, John.A.Schey, 2009)

Gambar 5.2. proses-proses yang berdasarkan pada pemotongan geser. (Sumber :

Proses manufaktur : Introduction to Manufacturing Process, John.A.Schey, 2009).

5.2.1.Proses Pemotongan

Gambar-gambar (5.3) di bawah ini adalah mekanisme pemotongan logam pelat.



‘115

Gambar 5.3. Komponen-komponen terpotong. (Sumber : Proses manufaktur :

Introduction to Manufacturing Process, John.A.Schey, 2009).

Kualitas permukaan hasil pemotongan banyak dipengaruhi oleh kelonggaran /

clearance antara dua sisi alat pemotong.

Dengan kelonggaran yang ketat, retakan-retakan yang bermula dari sisi-sisi potong

alat potong tidak akan bertemu satu sama lain sehingga pemotongan kemudian

diselesaikan dengan proses penyobekan sekunder, menghasilkan tepi-tepi bergerigi

kasar di bagian ketebalan pelat. Kelonggaran yang berlebihan membuat deformasi

plastis berlangsung terus-menerus, pemisahan tertunda, dan sirip (duri) yang panjang

mencuat keluar pada sisi tepi atas.

Setelah malakukan pemotongan geserr ribuan komponen,sisi-sisi potong alat

pemotong akan aus, tumpul dan duri-duri dapat terbentuk sekalipu n dengan

kelonggaran yang optimum. Tepi duri dengan akar-akar tajamnya akan menciptakan

konsentrasi tegangan, efek bahayanya dibuktikan dengan merosotnya elongasi yang

diukur dalam uji tarik. Duri-duri tersebut akan memicu retakan selama pembentukan

berikutnya. Oleh karena itu memilih kelonggaran yang tepat dan merawat secara

teratur merupakan aspek yang sangat penting dari proses ini. Dari pengalaman,

kelonggaran yang diambil antara 4-12% dari ketebalan pelat (kelonggaran yang lebih

kecil diterapkan untuk bahan yang lebih ulet)



‘116

5.2.3. Kualitas Hasil Pemotongan

Kebutuhan yang mendasar akan proses pemotongan adalah menghasilkan tepi-tepi

hasil pemotongan yang halus, tegak lurus dengan permukaan pelat dan dengan

permukaan yang cukup mulus agar komponen-komponen dapat segera digunakan,

misalnya roda gigi pada mesin-mesin berbeban ringan dengan toleransi rapat, bagian-

bagian yang bersinggungan dalam instrumen.

Ada beberapa pendekatan yang dapat diambil, pada sebagian besar pendekatan,

sebuah pendesak pengimbang / counterpunch bekerjasama dengan pendesak utama

dan sebagai keuntungan tambahan, menghilangkan kelengkungan produk.

Gambar di bawah ini (gambar 5.4) adalah pendekatan atau cara-cara untuk

menghasilkan komponen-komponen dengan tepi yang halus.

Gambar 5.4. Cara menghasilkan kehalusan komponen-komponen. (Sumber : Proses

manufaktur : Introduction to Manufacturing Process, John.A.Schey, 2009).

Keterangan gambar :

a. Perpatahan dapat ditunda dengan memberikan tekanan hidrostatis yang tinggi.

Prinsip ini dimanfaatkan dalam proses blanking presisi dan blanking halus.

Blankholder atau penahan blank yang dibentuk secara khusus (cincin V, cincin

tumbuk) ditekan ke dalam komponen beberapa saat sebelum memulai

pemotongan, dengan demikian kawasan deformasi dipertahankan dalam

kondisi mampat dan seluruh ketabalan mengalami geseran secara plastis.



‘117

b. Tekanan hidrostatis yang tinggi juga dipertahankan pada pemotongan geser

dengan kelonggaran negatif dan komponen benar-benar didorong (diekstrusi)

melalui landasan bentuk.

c. Dalam pemotongan geser dua sisi / counterblanking , pelat di kelem diantara

dua landasan bentuk . Pendesak menekan dalam satu arah sampai retakan-

retakan muncul dan lkemudian pemotongan diselesaikan dalam arah yang lain.

d. Komponen hasil blanking konvensional dapat dihaluskan melalui proses yang

disebut shaving/finished saved pada sebuah perangkat pemotong/die set

dengan kelonggaran ketat. Hal ini serupa dengan pemotongan dengan alat iris

yang menggunakan sudut tatal nol (0)

e. Kualitas hasil pemotongan dapat ditingkatkan dengan pemotongan kecepatan

tinggi yaitu bila kecepatan pemotongan malampaui kecepatan perambatan

dislokasi pada logam. Hal ini membutuuhkan kecepatan yang sangat tinggi

yaitu sekitar 30 m/detik.

Pilihan proses ditentukan oleh karakteristik produk dan kuantitas :

a. Lubang-lubang berukuran dan berbentuk standart dapat dibuat pada mesin-

mesin pres pemolong / punch press keperluan umum dengan alat-alat

pembentuk yang dapat saling ditukarkan. Lubang-lubang yang lebih besar

dapat dibuat dengan pemotongan berulang dengan pendesak yang sama atau

melalui proses nibling

b. Geometri yang kompleks dapat diciptakan dalam landasan-landasan

gabungan /compound dies dimana sejumlah tepi-tepi pemotong bekerja secara

simultan. Gambar 7.5.



‘118

Gambar 5.5. Landasan rangkap. (Sumber : Proses manufaktur : Introduction to

Manufacturing Process, John.A.Schey, 2009).

c. Pada landasan-landasan progresif (gambar 5.6) beberapa operasi blanking dan

punching dilakukan secara berurutan dengan elemen-elemen landasan bentuk

diikat dengan pelat-pelat landasan biasa, sementara pelat strip diumpankan

dalam tahapan-tahapan yang pasti/terindeksi. Operasi blanking dan punching

sering ada diantara beberapa langkah pemrosesan yang diambil dalam

landasan-landasan bentuk progresif untuk memproduksi komponen-komponen

yang kompleks.



‘119

Gambar 5.6. landasan progresif. (Sumber : Proses manufaktur : Introduction to

Manufacturing Process, John.A.Schey, 2009).

d. Tingkat produksi paling tinggi dihasilkan dalam operasi pelubangan gelinding

atau roll pierching, dengan landasan bentuk dan pendesak ditempatkan pada

permukaan rol-rol

e. Untuk kuantitas yang lebih kecil (ratusan buah), biaya pembuatan landasan

dapat diperkecil jika rugi-rugi skrap yang besar dapat ditoleransi.

f. Untuk jangka pendek, l;andasan yang murah adalah yang terbuat dari

landasan-landasan mistar baja / steel rule die .

g. Proses pemotongan geser dasar dapat diterapkan untuk kawat. Batang,

penampang-penampang khusus, pipa-pipa sebagai persiapan untuk

pengerjaan lanjutan.



‘1110

pembentukan plat logam

Documents