BAB I

PENDAHULUAN

2.1.1 Latar Belakang

Poros merupakan salah satu elemen mesin yang memegang peranan

penting sebagai penerus daya. Oleh karena itu poros harus dirancang sedemikian

rupa sehingga nantinya pembebanan yang terjadi tidak akan mengakibatkan

kegagalan pada poros tersebut. Pemilihan bahan yang akan digunakan menjadi

pertimbangan yang mendasar untuk menentukan dimensi sebuah poros yang akan

menerima pembebanan. Untuk mendapatkan bahan yang tepat tentunya harus

dilakukan analisis terhadap jenis pembebanan yang terjadi, bentuk penampang

poros (pejal atau berongga serta faktor-faktor lain yang mempengaruhinya seperti

faktor keamanan, faktor beban lentur, faktor koreksi daya, faktor koreksi momen

puntir dan sebagainya.

Tak cukup hanya pemilihan bahan yang tepat, proses manufakturing atau

pembuatan juga memegang peranan penting karena jika parameter dalam tahapan

manufakturing salah akan berakibat kegagalan yang bukan hanya berdampak

negativ terhadap spesifikasi teknis tetapi juga pengeluaran biaya yang besar

karena harus melakukan pembuatan ulang atau mengolah kembali produk yang

gagal.

2.1.2 Tujuan

Tujuan dari penulisan ini adalah untuk mendapatkan bahan dan tahapan

proses manufaktur yang sesuai dengan prinsip kerja serta kondisi operasional

yang terjadi dibagian seamless pipe pada propeller shaft untuk kendaraan

MITSUBISHI 125 PS.

1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Proses Manufaktur

Proses manufaktur atau proses produksi adalah adalah suatu proses dalam

cabang industri yang mengaplikasikan peralatan dan media proses untuk

mengubah bahan mentah menjadi barang jadi maupun setengah jadi yang

memiliki nilai tambah (added value) baik untuk dipakai maupun dijual. Proses

manufaktur terdiri dari beberpa bagian yaitu :

2.1.1 Pengecoran

Adalah suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan

untuk menghasilkan sebuah produk. Prosesnya adalah dengan menuangkan

atau menekan logam cair kedalam cetakan yang telah dibentuk sedemikian

rupa sesuai dengan yang diinginkan. Dibandingkan dengan proses produksi

yang lain, proses pengecoran memiliki kelebihan antara lain :

1. Waktu produksi dapat ditekan pada proses produksi dalam jumlah masal

2. Mampu membentuk produk dalam bentuk yang sangat rumit dan sulit

dibuat dengan proses pemesinan atau pe,mbentukan.

3. Biaya produksi rendah

4. Mampu membuat produk dengan ukuran dan dimensi yang sangat besar

5. Tidak ada bahan yang terbuang

Namun dibalik keuntungannya proses pengecoran juga mempunyai

kekurangan sebagai berikut :

1. Membutuhkan energy panas yang tinggi untuk proses peleburan

2. Membutuhkan berbagai jenis peralatan

3. Memiliki urutan proses yang rumit

4. Sulit memproduksi produk dengan ukuran yang sangat kecil

5. Pada hasil pengecoran memiliki sifat yang beragam

2

Gambar 2.1 Pengecoran

2.1.2 Proses pembentukan (metal forming)

Adalah proses produksi dengan pemberian beban yang melebihi

tegangan luluh kepada benda kerja sehingga terjadi deformasi plastis pada

benda kerja. Berbeda sekali dengan proses pengecoran dimana harus ada

proses pencairan logam, penuangan pembekuan di dalam rongga cetakan

maka pada proses pembentukan logam (metal forming) logam dibentuk

dengan cara ditekan (pressure) sampai terjadi bentuk yang dikehendaki.

Selain untuk pembentukan logam, proses ini juga bisa dipergunakan untuk

memperbaiki sifat-sifat fisik dari logam atau kedua-duanya. Proses

pembentukkan dalam hal ini bisa dilaksanakan secara panas (hot working)

atau secara dingin (cold working).

Didalam pengerjaan panas, material (logam) terlebih dahulu

dipanaskan sampai diatas tempeteratur rekristalisasi, sehingga sifat-sifat

material akan berubah, disini sifat material secara umum akan lebih ulet, lebih

mudah dibentuk (tekanan lebih ringan), dan bentuk-bentuk yang lebih sulit

akan lebih mudah dikerjakan. Sedangkan untuk pengerjaan dingin, hal ini

dilaksanakan dibawah temperatur rekristalisasi. Pengerjaan dingin

dilaksanakan untuk memperoleh bentuk yang lebih teliti (toleransi kecil),

3

penampang permukaan (surface finished) yang lebih halus dan sifat-sifat fisik

tertentu lainnya.

Beberapa proses yang diklarifikasikan sebagai proses pembentukkan

logam (metal forming) yang dalam hal ini bisa dilaksanakan secara panas atau

dingin dapat ditunjukkan seperti proses berikut :

Proses penempatan (forging) : merupakan proses pembentukkan logam

dengan jalan memberikan beban/tekanan (pressure) secara berulang-ulang

dan terputus-putus (intermitten). Hal ini berlawanan dengan proses

pengerolan dimana beban yang diberikan cenderung berlangsung secara

terus menerus (continuous).

Proses ekstrusi (extruding) : proses ektrusi dilaksanakan dengan jalan

mengkompresikan logam yang dipanaskan sampai diatas batas elastisitas

dan menekannya melalui sebuah ide yang sesuai dengan bentuk yang

kehendaki

Proses pembengkokkan/pelengkungan (bending) : dalam proses ini benda

kerja dikenal beban/tekanan secara permanent sehingga terjadi distorsi

sesuai bentuk yang diinginkan.

Gambar 2.2 Metal forming

4

2.1.3 Proses pengelasan

Adalah proses produksi dengan menyambungkan dua buah benda atau

lebih dengan menggunakan panas sehingga terjadi ikatan metalurgi diantara

permukaan logam terdebut. Proses pengelasan dibagi kedalam beberapa jenis

diantaranya :

SMAW (Shield Metal Arch Welding)

adalah las busur nyala api listrik terlindung dengan mempergunagakan

busur nyala listrik sebagai sumber panas pencair logam. Jenis ini paling

banyak dipakai dimana–mana untuk hampir semua keperluan pekerjaan

pengelasaan. Tegangan yang dipakai hanya 23 sampai dengan 45 Volt

AC atau DC, sedangkan untuk pencairan pengelasan dibutuhkan arus

hingga 500 Ampere. Namun secara umum yang dipakai berkisar 80 – 200

Ampere.

SAW (Submerged Arch Welding) adalah las busur terbenam atau

pengelasan dengan busur nyala api listrik. Untuk mecegah oksidasi

cairan metal induk dan material tambahan, dipergunakan butiran–butiran

fluks / slag sehingga bususr nyala terpendam di dalam ukuran–ukuran

fluks tersebut.

ESW (Electro Slag Welding) adalah pengelasan busur terhenti,

pengelasan sejenis SAW namun bedanya pada jenis ESW busurnya nyala

mencairkan fluks, busur terhenti dan proses pencairan fluk berjalan terus

dam menjadi bahan pengantar arus listrik (konduktif). Sehingga elektroda

terhubungkan dengan benda yang dilas melalui konduktor tersebut. Panas

yang dihasilkan dari tahanan terhadap arus listrik melalui cairan fluk /

slag cukup tinggi untuk mencairkan bahan tambahan las dan bahan induk

yang dilas tempraturnya mencapai 3500° F atau setara dengan 1925° C.

ERW (Electric Resistant Welding) adalah las tahanan listrik yaitu dengan

tahanan yang besar panas yang dihasilkan oleh aliran listrik menjadi

semakin tinggi sehingga mencairkan logam yang akan dilas. Contohnya

adalah pada pembuatan pipa ERW dan pengelasan plat–plat dinding

pesawat

5

Gambar 2.3 Pengelasan

2.1.4 Proses pemesinan

Yaitu suatu proses pembentukan material dengan cara membuang

sebagian material dalam bentuk geram akibat adanya gerak relatif antara

pahat dan benda kerja. Jenis pemesinan yang sering kita lihat adalah

turning atau bubut. Bubut sendiri merupakan suatu proses pemakanan

benda kerja yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar benda kerja

kemudian dikenakan pada pahat yang digerakkan secara translasi sejajar

dengan sumbu putar dari benda kerja.

Prinsip kerja mesin bubut yaitu: poros spindel akan memutar benda

kerja melalui piringan pembawa sehingga memutar roda gigi pada poros

spindel. Melalui roda gigi penghubung, putaran akan disampaikan ke roda

gigi poros ulir. Oleh klem berulir, putaran poros ulir tersebut diubah

menjadi gerak translasi pada bagian yang membawa pahat. Akibatnya

pada benda kerja akan terjadi sayatan.

6

Gambar 2.4 Proses pemesinan

2.2 Poros

Poros merupakan salah satu bagian terpenting dari setiap mesin. Hampir

semua mesin meneruskan tenaga bersama–sama dengan putaran. Peranan utama

dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.

2.2.1 Klasifikasi Poros

Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menuruut pembebanannya

sebagai berikut :

a. Poros Transmisi

Poros tersebut mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya

ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk atau

sproket rantai dan lain–lain. Contoh pada mesin yang mengalami beban puntir

murni yaitu gardan.

7

Gambar 2.5 Poros transmisi

b. Poros Spindel

Poros spindel merupakan poros transmisi yang relatif pendek, seperti

poros utama mesin perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut

spindel. Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya kecil, sebab

apabila deformasinya besar benda kerja tidak akan silindris. Serta bentuk dan

ukuran harus teliti. Poros spindel berhubungan langsung dengan benda kerja.

Gambar 2.6 Poros spindel

c. Poros Gandar

Poros seperti yang dipasang diantara roda–roda kertas barang, dimana

tidak mendapat beban puntir, bahkan kadang–kadang tidak boleh berputar, disebut

gandar. Gandar ini hanya mendapat beban lentur, kecuali digerakkan oleh

penggerak mula dimana mengalami beban puntir juga. Menurut bentuknya, poros

8

dapat digolongkan atas poros lurus umum, poros engkol sebagai poros utama dari

mesin torak, dan lain–lain. Poros luwes untuk transmisi daya kecil agar terdapat

kebebasan dari perubahan arah, dan lain–lain.

Gambar 2.7 Poros gandar

2.3 Hal –Hal Penting Dalam Merancang Poros

Untuk merencanakan sebuan poros, hal-hal berikut ini perlu diperhatikan.

a. Kekuatan Poros

Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau

gabungan antara puntir dan lentur, ada juga poros yang mendapat beban tarik atau

tekan seperti pada poros turbin. Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi

tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertingkat) atau bila poros

mempunyai alur pasak harus diperhatikan, sehingga sebuah poros harus cukup

kuat menahan beban yang terjadi pada poros tersebut.

b. Kekakuan Poros

Meskipun sebuah poros memiliki kekuatan yang cukup, tetapi jika lenturan

defleksi puntirannya melebihi batas yang diizinkan maka akan mengakibatkan

ketidaktelitian misalnya pada mesin perkakas atau getaran suara pada turbin dan

9

gear box. Karena itu disamping kekuatan juga harus diperhatikan dan disesuaikan

dengan jenis mesin yang akan menggunakan poros tersebut.

c. Puntiran Kritis

Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu

dapat terjadi getaran yang luar biasa. Hal ini bisa terjadi pada turbin, motor torak

silinder, motor listrik dan lain–lain. Serta dapat mengakibatkan kerusakan pada

poros dan bagian lainnnya. Jika mungkin harus direncanakan sedemikian rupa

sehingga putaran kerja lebih dari putaran kritis.

d. Korosi

Bahan–bahan tahan korosi (termasuk plastik) dipilih untuk poros propeller

dan pompa, bila terjadi kontak dengan fluida yang korosif. Demikian juga poros–

poros yang terancam kavitasi dan poros–poros mesin yang berhenti lama, sampai

baras–batas tertentu dapat pula dilakukan perlindungan terhadap korosi.

e. Bahan Poros

Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik

dingin dan difinishing, yaitu baja karbon konstruksi mesin yang dihasilkan dari

igot yang di – kill (baja yang dioksidasi dengan ferro silikon dan dicor).

2.4 Propeller Shaft Pada Kendaraan Penggerak Belakang

Propeller shaft sering dinamakan dengan as kopel, dibuat dari tabung

pipa baja yang memiliki ketahanan terhadap gaya puntiran atau bengkok.

Panjang pendeknya tergantung panjang kendaraan. Pada kendaraan yang

panjang propeller dibagi menjadi beberapa bagian untuk menjamin supaya

tetap dapat bekerja dengan baik.

10

Gambar 2.8 Komponen propeller shaft 3 joint

Propeller shaft (pada kendaraan FR dan kendaraan 4WD) yang

berfungsi memindahkan tenaga dari transmisi ke differential Transmisi

umurnnya terpasang pada chassis frame, sedangkan differential dan sumbu

belakang (rear axle) disangga oleh suspensi sejajar dengan roda belakang.

Oleh sebab itu posisi differential terhadap transmisi selalu berubah-ubah pada

saat kendaraan berjalan, sesuai dengan permukaan jalan dan ukuran beban.

Propeller shaft dibuat sedemikian rupa agar dapat memindahkan

tenaga dari transmisi ke differential dengan lembut tanpa dipengaruhi akibat

adanya perubahan-perubahan tadi. Untuk tujuan ini universal joint dipasang

pada setiap ujung propeller shaft, fungsinya untuk menyerap perubahan sudut

dari suspensi. Selain itu sleeve yoke (spline) bersatu untuk menyerap

perubahan panjang antara transmisi dan diferential.

11

START

END

YA

TIDAK

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Flowchart Proses Manufaktur secara keseluruhan (umum)

12

Menyusun spesifikasi teknis dengan melakukan analisis

terhadap pembebanan yang terjadi

Pemilihan bahan

Proses produksi

Quality control

Packing

BS EN 10297- 2

END

YA

TIDAK

START

YA

3.2 Flowchart Proses Manufaktur (detail proses pembuatan)

13

Bahan baku (AISI 1040)

Peleburan (melting)

Pembuangan kotoran dengan slag removal

Cek komposisi kimia dengan CSA (Carbon

Silicon Analysis)

Tapping (penuangan)

Produksi billet

Pemotongan billet billet

Heat treatment in circular Furnace

Cross rolling pierching mill

Continiuos mandrel mill

Reheat furnace

Strecth reducing mill

Normalizing

Quality control

BS EN 10297- 2

packing

Proses pemesinan

A

A

3.3 Skema Proses

Diperlihatkan oleh gambar dibawah ini

Gambar 3.1 Skema proses pembuatan seamless pipe dengan metode continuous mandrel mill

14

3.4 Profil kendaraan

Berikut adalah spesifikasi dari MITSUBISHI 125 PS :

Gambar 3.2 Spesifikasi MITSUBISHI 125 PS

15

3.5 Spesifikasi Propeller Shaft

Gambar 3.3 Propeller shaft

Adapun komponen yang akan dibahas dalam tugas ini adalah tabung pipa

baja (seamless pipe) bagian belakang seperti yang ditunjukan oleh gambar di atas

(bagian dalam kotak merah). Dimensi dari seamless pipe dan pembebanan yang

terjadi adalah sebagai berikut :

Diameter luar (DO) = 64 mm

Diameter dalam (DI) = 60 mm

Panjang (L) = 664,98 mm

Beban torsi = 33 kg.m

Tegangan puntir yang terjadi (τ a¿=2,8 kg /mm2

3.6 Pemilihan bahan

Berdasarkan dari dimensi dan pembebanan yang terjadi maka bahan yang

dipilih adalah S40C dengan kekuatan tarik 55 kg/mm2. Pemilihan bahan dengan

material tersebut diperoleh dari perhitungan sebagai berikut :

16

Tegangan geser izin (τ a¿

τ a=55 kg/mm2

6 x1

τ a=9,1 kg/mm2

Dimana :

Kekuatan tarik (σ b) = 55 kg/mm2

Safety factor bahan (Sf1) = 6

Kerena poros tidak memiliki fillet maka (Sf2) = 1

Tegangan puntir yang terjadi (τ ¿

τ=T xCI p

τ=33000 kg . mm x 64 mm

2π32

x (64 mm4−60 mm4 )

τ=2,8 kg /mm2

Jika τ a > τx k t maka tegangan yang terjadi aman

τ a=9,1 kg/mm2

τ . k t= 8,4

Hasil = aman

Dimana :

Faktor koreksi momen puntir kejut (Kt) = 3

3.7 Spesifikasi bahan

Berdasarkan standar AISI 1040, material S40C memiliki spesifikasi

sebagai berikut :

17

a) Komposisi kimia

Element Content (%)Iron, Fe 98.6-99Manganese, Mn 0.60-0.90Carbon, C 0.370-0.440Sulfur, S ≤ 0.050Phosphorous, P ≤ 0.040

b) Properties S40C

Properties Metric ImperialTensile strength 620 MPa 89900 psiYield strength 415 MPa 60200 psiBulk modulus (typical for steels) 140 GPa 20300 ksiShear modulus (typical for steels) 80 GPa 11600 ksiElastic modulus 190-210 GPa 27557-30458 ksiPoisson’s ratio 0.27-0.30 0.27-0.30Elongation at break (in 50 mm) 25% 25%Reduction of area 50% 50%Hardness, Brinell 201 201Hardness, Knoop (converted from Brinell hardness) 223 223Hardness, Rockwell B (converted from Brinell hardness) 93 93

Hardness, Rockwell C (converted from Brinell hardness.

Value below normal HRC range, for comparison purposes only)

13 13

Hardness, Vickers (converted from Brinell hardness) 211 211Izod impact (annealed at 790°C (1450°F)) 45 J 33.2 ft-lbIzod impact (as rolled) 49 J 36.1 ft-lbIzod impact (normalized at 900°C (1650°F) 65 J 47.9 ft-lbDensity (chemical composition of 0.435% C, 0.69% Mn, 0.20% Si, annealed at 860°C (1580°F)) 7.845 g/cc 0.2834 lb/in³

Melting point 1521°C 2770°CThermal expansion co-efficient (@ 20-100°C/68-212°F, composition of 0.40% C, 0.11% Mn, 0.01% P, 0.03% S, 0.03% Si, 0.03% Cu)

11.3 µm/m°C 6.28 µin/in°F

Thermal conductivity (@ 100°C/212°F) 50.7 W/mK 352 BTU in/hr.ft².°F

Thermal conductivity (@ 0°C) 51.9 W/mK 360 U in/hr.ft².°F

3.8 Proses pembuatan seamless pipe

18

Proses pembuatan seamless pipe terdiri atas beberapa tahap yaitu :

3.8.1 Peleburan (melting)

Sebelum proses peleburan berlangsung dilakukan pemeriksaan

material terlebih dahulu, pemeriksaan material meliputi pemisahan material

kedalam golongan masing-masing dari berbagai jenis scrap dan return

scrapt, pemeriksaan komposisi kimia menggunakan spectrometer dan

pembersihan kotoran. Persentase komposisi kimia dari material yang akan

dilebur sebagai berikut :

Tabel 3.1 Komposisi kimia

Komposisi Persentase Wt (%)

Steel scrapt 40

Return scrap 60

Fe 98,8

Carbon (C) 0,4

Mangan (Mn) 0,75

Sulfur (S) 0,03

Phosphor (P) 0,02

Proses peleburannya adalah sebagai berikut :

Tungku induksi dipanaskan terlebih dahulu hingga temperaturnya diatas

1521 oc

Masukan komposisi material dengan diawali oleh return scrap sedikit demi

sedikit terlebih dahulu sebanyak ¼ dari dari jumlah material yang akan

dilebur, hingga return scrap mencair.

Masukan steel scrap semuanya dengan presentase yang sudah ditentukan

hingga seluruhnya mencair.

Setelah itu masukan lagi return scrap dengan komosisi yang telah

ditentukan sampai material mencair seluruhnya.

Material return scrap terlebih dahulu dileburkan karena titik lebur return

scrap lebih rendah dibandingkan dengan steel scrap selain itu juga

19

material yang pejal lebih mudah mencair dikarenakan panas yang terjadi

akan merata disemua sisi.

Untuk mengukur temperatur logam cair diukur menggunaka thermocouple

yang mana lagsung dicelupkan terhadap logam cair.

Gambar 3.4 Proses peleburan

3.8.2 Pembuangan kotoran

Setelah logam mencapai titik leburnya maka akan dilakukan proses

pembersihan logam cair dari kotoran berupa slag/terak dengan cara

menaburkan material yang bernama slag removal kedalam logam cair maka,

kotoran yang ada pada logam cair akan terangkat ke atas lalu dibersihkan

dengan cara membuang kotoran tersebut.

Gambar 3.5 Pembuangan kotoran

Setelah logam cair dibersihkan dari kotoran kemudian dilakukan

pemeriksaan komposisi kimia dengan mengambil sampel sebanyak dimensi

20

carbon cup selanjutnya diuji dengan CSA (Carbon Silicon Analysis ) untuk

mengetahui komposisinya lalu didinginkan menggunakan air selanjutnya

sempel tadi akan melalui proses sleep atau perataan permukaan sampel lalu

akan diuji komposisi kimianya menggunakan spectrometer.

Gambar 3.6 Cek komposisi kimia dengan CSA

4 Tapping Yaitu proses penuangan logam cair dari tungku induksi ke tungku

ladle dimana temperature tungku ladle berkisar 800-9000C. Proses ini

bertujuan agar pada saat casting (pengecoran) tidak terjadi penurunan

temperatur yang sangat cepat.

Gambar 3.7 Proses Tapping

5 Produksi bilet (poros pejal)

21

Logam cair yang ada dalam ladle kemudian dituangkan lagi kedalam cetakan yang terdapat lubang didalamnya (dengan diameter lubang 200mm). Lubang tersebutlah yang akan membentuk billet dengan bantuan gravitasi. Billet tersebut akan berjalan mengikuti alur yang dipandu oleh conveyor silinder besi cor.

Gambar 3.8 Produksi billet

6 Pemotongan billet

Pemotongan billet menggunakan cutting fire mengingat yang dipotong adalah logam yang baru saja dicetak, dengan kata lain temperaturnya tinggi sehingga tidak memungkinkan menggunakan alat potong pada umumnya. Cutting fire dihubungkan dengan penjepit yang menjepit billet pada waktu tertentu dan akan melepas jepitannya dari billet setelah billet terpotong. Panjang billet setiap piecenya adalah 16 meter (menghasilkan 12 seamles pipe dengan tambahan 0,1 m pada setiap

22

seamless pipe untuk toleransi yang akan digunakan pada proses pemesinan)

Gambar 3.9 Pemotongan billet

7 Heat treatment in circular furnace

Billet yang telah terpotong akan dipanaskan kembali di circular

furnace dengan temperatur 1280 oC (Dr.-ing. Karl-Heins brenshing,

Druselldorf : 2007). Proses ini bertujuan untuk melunakan billet karena

akan di piercing. Billet yang telah di heat treatment akan diambil oleh

sebuah mekanisme lengan kontrol kemudian diletakan di conveyor yang

mengarahkan billet ke roll yang akan menjepit billet dan menariknya.

23

Gambar 3.10 Heat treatment in circular furnace

8 Cross rolling pierching mill

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.

Metode yang digunakan dalam mengahdilkan pipe seamless adalah

continuous mandrel rolling dengan menggunakan piercer tipe barel dan

standar dimensi serta proses manufakturing mengacu pada standar DIN

2448. Prosesnya adalah ketika billet telah menyentuh roll, billet akan

diapit oleh 2 buah roll dan tertarik karena kedua buah roll tersebut

sumbunya membentuk 12o (standar 10-120) terhadap sumbu benda kerja

dan berputar searah. Secara bersamaan permukaan diameter billet akan

menabrak mandrel yang berbentuk runcing diujung yang menyentuh

permukaan billet sehingga akan membentuk rongga pada billet. Ketika

telah mencapai ujung billet (telah menjadi seamless pipe), pipa seamless

yang masih melekat pada mandrel akan di pindahkan melalui mekanisme

lengan kontrol menuju ke proses continiuos mandrel mill. Pada proses ini

terjadi elongasi sebesar 20-40% dan reduksi area 50-75% (Dr.-ing. Karl-

Heins brenshing, Druselldorf : 2007).

24

Gambar 3.11 Proses pierching

9 Continiuos mandrell mill

Yaitu proses pembentukan sempurna seamless pipe dengan cara

rolling dengan 9 stand roll (standar 7-9 stand) yang didahului oleh water

jet high pressure discaling. Peletakan roll di susun seperti gambar

dibawah ini.

Gambar 3.12 Susunan roll pada proses continuous mandrel mill

25

Batas elongasi yang diperbolehkan dalam tahap ini adalah 400% dan

reduksi area 75%. Pada tahap ini berlangsung juga pelepasan mandrel.

10 Reheating furnace

Seamless pipe yang telah berbentuk sempurna dan keluar dari

continuous mandrell mill dengan temperature ± 5000 C, akibatnya perlu

dilakukan pemanasan ulang sebelum masuk dalam tahap stretch reducing

mill. Pada reheat furnace seamless pipe dipanaskan dengan menggunakan

natural gas atau oil fire agar distribusi temperaturnya merata dengan

temperature 9800 C dan dibiarkan selama 15 menit (standar 10-15 menit)

11 Stretch reducing mill

Yaitu proses pembentukan dimensi seamless pipe sesuai dengan

spesifikasi desain. Pada proses ini hampir sama dengan proses continuis

mandrel mill, bedanya pada tahap ini seamless pipe tidak diikuti oleh

mandrel dan jumlah stand terdiri atas 24 stand roll dengan setiap standnya

terdiri dari 3 roll yang disusun dengan jarak 600 (derajat) dan kecepatan 15

m/s. skema proses ini ditunjukan oleh gambar dibawah ini.

26

Gambar 3.13 Susunan roll pada proses stretch reducing mill

12 Normalizing

Yaitu proses pendinginan dengan cara membiarkan pada temperatur

kamar.

13 Proses pemesinan

Yaitu proses pemotongan seamless pipe dengan membagi menjadi

12 bagian dan melakukan machining pada setiap ujung seamless pipe

dengan jenis plain end.

Gambar 3.14 pipa dengan jenis plain end pada ujungnya

14 Quality control (BS EN 10297-2)

Aktivitas yang dilakukan dalam quality control meliputi :

1. Penengecekan dimensi (outside diameter dan wall thickness)

27

2. Pengecekan kelurusan (straightness)

3. Pengecekan Panjang

4. Pengecekan ouvality

28

Gambar 3.15 Ouvality

Persentasi dari ouvality adalah :

O = Dmax−Dmin

Dmax+Dminx 100

Besarnya nilai ouvality

O = Dmax - Dmin

Besarnya ouvality harus dibawah 5% OD (outside diameter)

5. Eccentricity

Gambar 3.16 Eccentricity

Persentase dari eccentricity adalh

E = WT max−WT min

WT max+WT minx 100

Besarnya nilai eccentricity adalah

E = WT max−WT min

2

Harus dibawah 4,5 % dari outside diameter teoritik.

15 Packing

29

Packing atau pembungkusan produk untuk siap di pasarkan

mengikuti standar sebagai berikut :

Gambar 3.17 Standar packing

Dari tabel diatas maka kategori packing untuk seamless pipe

dengan diameter outside 63,5 mm dan tebal (thickness) 4 mm adalah

bundle wrapped in reinforced plastic foil (box for overseas shipment).

30