RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

(RPP)

MATA PELAJARAN

KELAS/SEMESTER

ALOKASI WAKTU

STANDAR KOMPETENSI

KOMPETENSI DASAR

INDIKATOR

:

:

:

:

:

:

Memahami proses dasar teknik mesin

XI TPm / 3 - 4

80 x 45 menit

Memahami proses dasar teknik mesin

1. Menjelaskan proses dasar pemesinan..

2. Menjelaskan proses dasar pengelasan

3. Menjelaskan proses dasar fabrikasi logam.

4. Menjelaskan proses dasar pengecoran logam.

5. Menjelaskan proses dasar pneumatik dan hidrolik.

6. Menjelaskan proses dasar otomasi.

1. Memehami tentang dasar pemesinan.

2. Memahami tentang dasar pengelasan

3. Memahami tentang dasar fabrikasi logam

4. Memehami tentang dasar pengecoran logam.

5. Memahami tentang dasar pneumatik dan hidrolik.

6. Memahami tentang dasar otomasi.

:

I.

TUJUAN PEMBELAJARAN

A. Tujuan Akademik

1. Siswa dapat memahami dan melakukan proses dasar produksi.

2. Siswa mampu mengopersionalkan mesin-mesin produksi

3. Siswa memiliki berbagai macam wawasan tentang mesin produksi.

B. Tujuan Nilai Karakter

1. Sikap dan perilaku yang patuh dalam melaksanakan ajaran agama yang

dianutnya, toleran terhadap pelaksanaan ibadah agama lain, dan hidup rukun

dengan pemeluk agama lain (Religius)

2. Siswa melakukan tindakan yang menunjukkan perilaku tertib dan patuh pada

berbagai ketentuan dan peraturan (Disiplin)

3. Siswa mampu melakukan perilaku yang menunjukkan upaya sungguh-sungguh

dalam mengatasi berbagai hambatan belajar dan tugas, serta menyelesaikan

tugas dengan sebaik-baiknya. Perilaku yang menunjukkan upaya sungguh-

sungguh dalam mengatasi berbagai hambatan belajar dan tugas, serta

menyelesaikan tugas dengan sebaik-baiknya. (Kerja keras)

4. Siswa mampu bersikap dan ber perilaku seseorang untuk melaksanakan tugas

dan kewajibannya, yang seharusnya dia lakukan, terhadap diri sendiri,

masyarakat, lingkungan (alam, sosial dan budaya), negara dan Tuhan Yang

Maha Esa. (Tanggung Jawab)

1

II.

MATERI PEMBELAJARAN

1. MEMAHAMI DASAR PEMESINAN

SATUAN DAN STANDARD

Dalam

imu

teknik

dan

fisika

kita

mengenal

macam-macam

cara

pengukuran.Proses pengukuran sesuatu besaran secara fisik diperoleh dengan

perbandingan terhadap suatu satuan besaran.kalau kita mengatakan panjang suatu

batang 100 cm,berarti panjangnya 100 kali lipat satuan panjang yang disebut

centimeter.Demikian juga jika kta mengatakan berat suatu benda 50 kg,berarti

beratnya 50 kali satuan berat yang disebut kilogram.

Satuan adalah suatu besaran ukuran.Banyak sekali satuan atau besaran ukuran

yang digunakan dalam teknik,tetapi yang terpenting diantaranya ialah satuan

panjang,massa

dan

waktu.Satuan-satuan

tersebut

merupakan

tiga

satuan

dasar,sedangkan satuan untuk pengukuran suhu diandang sebagai satuan dasar ke

empat.

Satuan untuk besaran ukuran lainnya merupakan kombinasi atau penjabaran

diantara dua atau lebih dari ke empat satuan dasar tersebut.Misal ; satuan

panas,satuan usaha,dan satuan daya merupakan satuan gabungan dari beberapa

satuan dasar.

Suatu satuan dasar pengukuran yang mengujudkan kesatuan ukuran,disebut

standard (standard ukuran).

Standart ukuran Internasional untuk satuan anjang ialah suatu batang dari

paduan logam platina-iridium dan penampang melintangnya berbentuk huruf X,

mengujudkan standard meter.Batang standard meter ini disimpan oleh Biro ukuran

Internasional (International Bureau of Weights and Measures) di sevres dekat

paris.Tiruan dari batang standard ini dibagikan ke badan standard dari negara-negara

anggota.Standard kilogram juga dari paduan logam platina iridium yang mengujudkan

berat 1 dm3 massa air murni pada suhu 4oC.

Standard panjang dan berat lainnya ialah standard British,seperti Yard,kaki,inchi

dan pound.

2MEMAHAMI GAMBAR KERJA

Gambar kerja adalah bahasa teknik dalam bentuk lambang-lambang yang

dipergunakan untuk memberikan informasi mengenai bentuk,ukuran,jumlah dan cara

membuat suatu benda.

Gambar yang diergunakan sebagai informasi tersebut ,dalam bidang teknik mesin

dibuat dengan mengikuti standard dan ketentuan yang ada,seperti standard ISO

3

Pada umumnya gambar kerja yang ditunjukkan pada embar pengerjaan (Job

Sheet) dapat berupa gambar perspektif atau gambar proyeksi.Gambar perspektif

merupakan

gambar

yang

menunjukkan

suatu

benda

dengan

3

(tiga)

dimensi,sedangkan gambar proyeksi merupakan gambar yang menunjukkan satu sisi

pandang dari benda yang akan dikerjakan,gambar proyeksi ini ebih sering

ditampilkan mengingat lebih tepat menunjukkan ukuran-ukuran dari setiap bagian

benda.

Beberapa hal dasar dalam gambar kerja yang harus dipahami antara lain:

a. Garis-garis gambar

Tebal kontinu

Tipis kontinu

Tipis kontinu bebas

Garis strip tebal

Garis setri-strip

Garis strip titik strip

Garis tepi

Garis nyata

Gris berpotongn

Garis ukur

Garis proyeksi

Garis penunjukan

Garis arsir

Garis ulir

Garis sumbu pendek

Garis bebas dari potongan

benda

Garis nyata terhalang

Garis tepi terhaang

Garis nyata terhalang

Garis tepi terhaang

Garis sumbu

Garis simetri

Garis lintasan

4

Garis strip titik tipis

yang ujung dan

sudutnya tebal

Garis strip titik tebal

Garis (bidang) potong

Penunjukan permukan

yang harus mendapat

penangan khusus

Garis strip titik

ganda tipis

Gambar Perspektif dan Proyeksi

30o

30o

Perspektif Isometrik

7o

40o

Perspektif Dimetrik

Perspektif Kavalir

45o

Toleransi

Dalam pengerjaan pengepasan,bagian-bagian benda yang satu dengan yang

lainnya harus dapat dipasang-pasang menjadi suatu susunan benda jadi yang

lengkap.Ukuran masing-masing benda tersebut mempunyai ukuran toleransi,yakni

batas ukuran yang menyimpang dari ukuran nominal yang dipersyaratkan.

Beberapa pengertian mengenai ukuran toleransi ini adalah :

Ukuran Norma (N) : Ukuran yang tertulis pada gambar yang dibaca tanpa

toleransi.

Toleransi (T) : Batasan penyimpangan ukuran dri ukuran nominal,penyimpangan

tersebut dapat membesar atau mengecil dari ukuran nominal.

Penyimpangan mengecil (L) : Batasan ukuran terkecil yang diperbolehkan dari

ukuran nominal.

5

Penyimpangan membesar (U) : Batasan ukuran terbesar yang diperbolehkan

dari ukuran nominal.

Garis penunjukan dasar : Semua stsndard suaian menggunakan dasar pada

garis batas dasar yaitu garis nol yang dinyatakan dengan ukuran nominal 0,000.

Ukuran sesungguhnya : adalah ukuran yang diperbolehkan dari hasil

pengukuran setelah benda kerja selesai dikerjakan.

TANDA PENGERJAAN

Simbol-simbol tanpa perintah tambahan

Simbol-simbol dengan tambahan perintah pengerjaan

Penemptan perintah,kekasaran dan simbol pada tanda pengerjaan:

a

b

a. =

b =

harga kekasaran

cara/proses pengerjaan

c

d

c =

d =

ukuran yang dilebihkan

arah alur/serat bekas pengerjaan

6

Memahami Material yang akan digunakan

Bagan berikut menunjukkan kelompok dan jenis bahan;

Bahan

Logam

Bukan

Logam

Logam Besi

Logam Bukan Besi

Alamiah

Buatan

Besi tuang

Baja

Logam

Berat

Logam

ringan

Kayu

Asbes

Plastik

Kaca

Kulit

Karet

Keramik

Besi tuang kelabu

Besi tuang putih

Besi tuang tempa

Besi tuang liat

MN

Ni

Cr

dll

Baja konstruksi mesin

Baja perkakas

Baja khusus Baja paduan

Baja kromium

Baja tahan panas

Baja tuang

Al

Mg

Ti

Be

Bahan pendukung

Bahan bakar

Minyak pelumas

Fluida pendingin

Bahan

dll

las/solder

Beberapa faktor dalam memilih material atau bahan yang akan digunakan adalah;

a. Bentuk komponen yang akan dibentuk

b. Toleransi ukuran benda

c. Sifat mekanik

d. Harga bahan

e. Harga processing

Sedangkan pemillihan bahan untuk kebutuhan khusus harus mempertimbangkan,

a. Kemampuan bahan saat dipakai

b. Cara pembentukan

c. Harga keseluruhan dari bahan dan pembentukan

7

MESIN BUBUT KONVENSIONAL

1. PENGERTIAN MESIN BUBUT KONVENSIONAL

Mesin bubut (turning machine) adalah suatu jenis mesin perkakas yang dalam

proses kerjanya bergerak memutar benda kerja dan menggunakan mata potong

pahat (tools) sebagai alat untuk menyayat benda kerja tersebut.Mesin bubut

merupakan salah satu mesin proses produksi yang dipakai untuk membentuk benda

kerja silindris.Pada prosesnya benda kerja terlebih dahulu dipasang pada chuuck

(pencekam) yang terpasang pada spindel mesin,kemudian spindel dan benda kerja

diputar dengan kecepatan sesuai perhitungan.Alat potong (pahat) yag dipakai untuk

membentuk benda kerja akan akan disayatkan pada benda kerja yang

berputar.Umumnya pahat bubut dalam keadaan diam,pada perkembangannya ada

jenis mesin bubut yang berputar alat potongnya,sedangkan benda kerjanya

diam.Dalam kecepatan putar sesuai perhitungan,alat potong akan mudah memotong

benda kerja sehingga benda kerja mudah dibentuk sesuai yang diinginkan.

Dikatakan konvensional karena untuk membedakan dengan mesin-mesin

yang dikontrol dengan komputer (Computer Numerically Controlled) ataupun Control

numerik (Numerical Control) dan karena jenis mesin konvensional mutlak diperlukan

keterampilan manual dari operatornya.Pada kelompok mesin bubut konvensional

juga terdapat bagian-bagian otomatis dalam pergerakannya bahkan ada juga yang

dilengkapi dengan layanan otomatis,baik yang dilayani dengan sistem

hidrolik,pneumatik,ataupun elektrik.Ukuran mesinnyapun tidak semata-mata kecil

karena tidak sedikit mesin bubut konvensional yang dipergunakan untuk

mengerjakan pekerjaan besar seperti yang dipergunakan pada industri perkapalan

dalam membuat atu merawat poros baling-baling kapal yang diameternya mencapai

1000 mm.

FUNGSI MESIN BUBUT KONVENSIONAL

Fungsi utama mesin bubut konvensional adalah untuk membuat/memproduksi

benda-benda berpenampang silindris,misalnya poros lurus,poros bertingkat (step

shaft),poros tirus (cone shaft),poros beralur (groove shaft),poros berulir (screw shaft)

dan berbagai bentuk bidang permukaan silindris lainnya misalnya anak buah catur

(raja,pion,ratu dan lain-lain).

1 Bagian-bagian utama Mesin Bubut Konvensional.

Bagian-bagian utama mesin bubut konvensional pada umumnya sama

walupun merk atau buatan pabrik yang berbeda,hanya saja terkadang posisi

handel/tuas,tombol,tabel penunjukan pembubutan,dan rangkaian penyusunan roda

8

gigi untuk berbagai jenis pembubutan letak/posisinya berbeda.Demikian juga cara

pengoperasiannya karena memiliki fasilitas yang sama juga tidak jauh berbeda.

1.1. Sumbu Utama (Main Spindel)

Merupakan suatu sumbu utama mesin bubut yang berfungsi sebagai dudukan

chuck (cekam),plat pembawa,kolet,senter tetap,dan lain-lain.

1.2. Meja Mesin (Bed)

Berfungsi sebagai tempat dudukan kepala lepas,eretan,penyangga diam

(steady rest),penyangga jalan (follow rest),dan merupakan tumpuan gaya

pemakanan waktu pembubutan.

1.3. Eretan (Carriage)

Terdiri atas eretan memanjang (longitudinal carriage) yang bergerak

sepanjang alas mesin,eretan melintang (cross cariage) yang bergerak melintang alas

mesin,dan eretan atas ( top cariage) yang bergerak sesuai dengan posisi penyetelan

diatas eretan melintang.

2.1.4. Kepala Lepas ( Tail Stock)

Digunakan untuk dudukan senter putar sebagai pendukung benda kerja pada

saat pembubutan,dudukan bor tangkai tirus,dan cekam bor sebagai penjepit bor.

1.5. Tuas Pengatur Transporter dan Sumbu Pembawa.

Digunakan untuk mengatur kecepatan poros transporter dan sumbu

pembawa.

1.6. Pelat Tabel

Adalah tabel besarnya kecepatan yang ditempel pada mesin bubut yang

menyatakan besarnya perubahan antara hubungan roda-roda gigi didalam kotak roda

gigi ataupun terhadap roda pulley didalam kepala tetap (head stock).

1.7. Tuas Penguibah Pembalik Transporter dan Sumbu Pembawa.

Digunakan untuk membalikkan arah putaran sumbu utama,hal ini diperlukan

bilamana hendak melakukan pengerjaan penguliran,pengkartelan ataupun membubut

permukaan.

1.8. Pelat tabel Kecepatan Sumbu Utama.

Menunjukkan angka-angka besaran kecepatan sumbu utama yang dapat

dipilih sesuai dengan pekerjaan pembubutan.

1.9. Tuas-tuas Pengatur Kecepatan Sumbu Utama.

Berfungsi untuk mengatur kecepatan putaran mesin sesuai hasil dari

perhitungan atau pembacaan dari tabel putaran.

2.1.10. Penjepit Pahat (Tools Post).

Digunakan untuk menjepit atau memegang pahat,dapat dipasang sekaligus

empat macam pahat yang masing masing sudah distel.

1.11. Tuas Penghubung.

9

Digunakan untuk menghubungkan roda gigi yang terdapat pada eretan

dengan poros transporter sehingga eretan akan dapat berjalan secara otomatis

sepanjang alas mesin.

2. Alat Kelengkapan Mesin Bubut (Accesoris).

2.1. Chuck (Cekam).

Digunakan untuk menjepit benda kerja,jenisnya berrahang tiga dan rahang

empat.

2.2. Pelat Pembawa.

Berbentuk bulat pipih digunakan untuk memegang benda kerja yang tidak

bisa dicekam,karena besar melebihi kapasitas kemampuan cekam yang tersedia.

2.3. Pembawa.

Ada dua macam,berujung lurus digunakan berpasangan dengan pelat

pembawa rata,dan berujung bengkok dipergunakan dengan pelat pembawa beralur.

2.4. Penyangga.

Digunakan untuk menyangga benda kerja yang panjang,ada penyangga tetap

dan penyangga jalan.

2.5. Kolet (Collet).

Digunakan untuk menjepit benda kerja yang sudah halus dan biasanya

berukuran kecil.

2.6. Senter.

Terbuat dari baja yang sudah dikeraskan digunakan untuk mendukung benda

kerja yang akan dibubut.Jenisnya yaitu senter tetap dan senter jalan.

2.7. Alat potong (Pahat).

Adalah alat yang digunakan untuk menyayat produk/benda kerja.Jenisnya

terbuat dari bahan baja karbon,HSS, diamond,keramik,dan carbida.

2.8. Kartel.

Adalah alat yang digunakan untuk membuat alur-alur kecil pada permukaan

benda kerja,agar tidak licin yang biasanya terdapat pada batang-batang pemutar

atau penarik yang dipegang dengan tangan.

3. Kecepatan Potong (Cutting Speeds/CS).

Adalah kemampuan alat potong menyayat bahan dengan aman menghasilkan

tatal dalam satuan panjang/waktu (m/menit atau feet/menit).

1000CS

N=

rpm

.d

dimana : N = Putaran mesin

CS = Kecepatan potong

10

d = diameter pisau atau benda kerja.

MESIN FRAIS KONVENSIONAL.

Perlengkapan mesin frais

Mesin frais Universal adalah salah satu mesin frais yang dapat digunakan pada

posisi tegak (vertikal) dan mendatar (horizontal) dan memiliki meja yang dapat

digeser /diputar pada kapasitas tertentu.

Proses kerja pemotongannya dengan menyayat/memakan benda kerja

menggunakan alat potong bermata banyak yang berputar (multipoint cutter).Pada

saat alat potong (cutter) berputar,gigi-gigi potongmya menyentuh permukaan benda

kerja yang dijepit pada ragum meja mesin frais sehingga terjadilah

pemotongan/penyayatan dengan kedalaman sesuai penyetingan sehingga menjadi

benda produksi.

Mesin frais merupakan jenis mesin perkakas yang sangat cepat

berkembang dalam teknologi penggunaanya,sehingga dengan mesin ini dapat

digunakan untuk membentuk dan meratakan permukaan,membuat alur

(splines),membuat roda gigi dan ulir,bahkan dapat untukmengebor dan meluaskan

lubang.

Mesin frais lain yang prinsip kerjanya khusus ,Mesin hobbing (hobbing

machines),mesin pengulir (thread machines)mesin pengalur (splines

machines),mesin pembuat pasak (key milling machines).

11

Perlengkapan mesin frais

1. Ragum (catok)

Benda kerja yang akan dikerjakan dengan mesin frais harus dijepit

dengan kuat agar posisi tidak berubah pada waktu difrais.Berdasarkan

gerakannya ragum dibagi menjadi 3 jenis,antara lain: ragum biasa,ragum

berputar, ragum universal.

a. Ragum biasa.

Ragum biasa digunakan untukmenjepit benda kerja yang bentuknya

sederhana dan biasanya hanya digunakan untuk mengefrais bidang datar

saja.

b. Ragum berputar.

Ragum ini digunakan untuk menjepit benda kerja yang harus

membentuk sudut terhadap spindle.Bentuk ragum ini seperti ragum biasa

tetapi pada bagian bawahnya terdpat alas yang dapat diputar hingga sudut

360o.Bagan tengahnya terdapat skala nonius yang dapat digunakan untuk

menentukan sudut putaran yang dikehendaki.

c. Ragum Universal.

Ragum ini mempunyai dua sumbu putaran,sehingga dapat diatur

letaknya baik secara horizontal maupun vertikal.Ragum universal dapat mengatur

sudut benda kerja yang akan dikerjakan dalam berbagai posisi.Sehingga

12

pengerjaan benda kerja dapat dari arah vertikal maupun

horizontal.

Kepala Pembagi (Dividing Head)

Kepala pembagi adalah peralatan mesin yang digunakan untuk

membentuk segi beraturan pada poros yang panjang.Pada peralatan ini

biasanya dilengkapi dengan plat pembagi yang berfungsi untuk membantu

pembagian yang tidak dapat dilakukan dengan pembagian langsung.

Kepala pembagi terdiri dari dua bagian utama yaitu;roda gigi cacing

dan ulir cacing.Perbandingan antar jumlah gigi cacing dengan ulir cacingnya

disebut ratio.Ratio dividing head ada jenis 1 : 40 dan 1 : 60,tetapi yang paling

banyak diakai 1 : 40

Posisi kedudukan dividing head dapat diputar 90o sehingga juga dapat

berfungsi sebagai rotary table.Dalam pelaksanannya untuk membuat segi-

segi ke n,jika tidak dapat digunakan pembagian secara

langsung,pembagiannya ini menggunakan bantuan plat pembagi.

Contoh:

Jika kita akan membentuk benda segi 7 beraturan.Karena 7 adalah

bilangan prima maka hal ini tidak dapat dibagi langsung,melainkan harus

menggunakan bantuan plat pembagi,yang mana penghitungan putaran

engkolnya dapat dihitung dengan rumus

i

40

5

15

Nc =

Z

=

7

= 5

7

= 5

21

i = ratio

z = jumlah

Dengan demikian untukmembentuk benda tersebut tiap satu permukaan

harus diputar 5 putaran tambah 15 lubang pada plat berlubang (sektor) 21.

13

d. Kepala lepas.

Kepala lepas digunakan untuk menyangga benda kerja yang

dikerjakan dengan dividing head.Sehingga waktu disayat benda kerja tidak

terangkat atau tertekan kebawah.

Kepala lepas

e. Rotary table.

Rotary table digunakan untuk membagi segi-segi beraturan

misalnya,kepala baut.Disamping itu juga dapat digunakan untuk membagi

jarak-jarak lubang yang berpusat pada satu titik misalnya,membagi lubang

baut pengikat pada flendes.Dapat digunakan untuk membagi jarak suatu

bentuk benda dalam satuan derajat sampai ketelitian detik.

Contoh:

Bila kita membuat suatu sprocket dengan jumlah gigi 27 jarak antara

gigi yang satu dengan sebelahnya adalah:

360o

360o

14

Nc =

Z

=

27

= 13o1958,8

Jadi jarak antara gigi yang satu dengan yang sebelahnya membentuk

sudut 13o 19 58,8

Stub Arbor.

Bagian ini adalah tempat dudukan (pengikatan) cutter sebelum

dipasang pada sarung tirus pada sumbu utama.

15

Arbor.

Pisau pada mesin frais horizontal dipasang pada arbor yang posisinya

diatur dengan pemasangan ring arbornya.Arbor jenis ini biasanya digunakan

untuk mesin frais horizontal saja.

Jenis jenis pisau frais

Pisau frais untuk mesin horizontal atau vertikal memiliki banyak jenis

dan bentuknya.Pemilihan pisau frais berdasarkan pada bentuk benda

kerja,serta mudah atau komplekny benda kerja yang akan dibuat.jenisnya

antara lain:

a. Pisau Mantel (helical milling cutter)

Diakai pada jens mesin frais horizontal,biasanya dipakai untuk

pemakanan permukaan kasar dan lebar.

16

b. Pisau Alsur (Slot milling cutter)

Untuk membuat alur pada bidang permukaan benda kerja.Jenisnya

ada beberapa macam,penggunaanya disesuaikan dengan kebutuhan,antara

lain :

-Pisau alur mata sayat satu sisi.

-Pisau alur dua mata sayat yaitu muka dan sisi.

-Pisau alur dua mata sayat yaitu muka dan sisi dengan mata sayat silang.

c. Pisau frais gigi (Gear cutter)

Digunakan untuk membut roda gigi sesuai jenis dan jumlah gigi yang

diinginkan.

Tipe plain,digunakan baik untuk pemotongan pengasaran maupun

penyelesaian (finishing) pada roda gigi dengan profil gigi kecil (modul keci).

Tipe stocking, pada gigi pemotong mempunyai alur yang selang-

seling,bram (tatal) akan terbuang sebagian melalui alur-alur.Karena alurnya

selang seling ,maka pada benda kerja tidak akan terjadi garis-garis.Tipe ini

untuk pengefraisan pengasaran pada roda gigi dengan profil besar (modul =

2,5 + 12 ) untuk penyelesaian digunakan cutter tipe plain.

17

Satu set cutter (8 buah) nomor pisau sistem modul

Satu set cutter (15 buah) nomor pisau sistem modul

18

15

8

135 Tak terhingga (gigi

rack)

d. Pisau frais radius cekung (Convex cutter)

Digunkan untuk membuat bend kerja yang bentuknya memiliki radius

dalam (cekung)

e. Pisau frais radius cembung ( Concave cutter)

Digunakan untuk untuk membuat benda kerja yang bentuknya memiliki radius

luar (cembung)

f. Pisau frais alut T ( T slot cutter)

Digunakan untuk membuat alur T

g. Pisau frais sudut.

Digunakan untuk membuat alur berbentuk sudut yang hasilnya sesuai

dengan sudut pisau yang digunakan,jenisnya angle cutter ( 30o , 45o , 50o ,

60o , 70o , 80o )dan double angle cutter ( 45o x 45o , 30o x 60o )

19

h. Pisau jari (Endmill cutter)

Ukurannya sangat bervariasi mulai dari ukuran kecil sampai

besar,biasanya dipakai untuk membuat alur pada bidang datar atau pasak.

i.

Pisau frais muka dan sisi (Shell endmill cutter)

Memiliki mata sayat dimuka dan disisi,dapat digunakan untuk

mengefrais bidang rata dan bertingkat.

j. Pisau frais pengasaran (Heavy duty endmill cutter)

Mempunyai satu ciri khas yang berbeda dengan cutter yang lain,pada

sisinya berbentuk alur helik yang dapat digunakan untuk menyayat benda

kerja dari sisi potong cutter,sehingga cutter ini mampu melakukan penyayatan

yang cukup besar.

20

k. Pisau frais gergaji (Slitting saw)

Digunakan untuk memotong atau membelah benda kerja,juga untuk

membuat alur kecil.

MESIN SEKRAP

Mesin sekrap adalah salah satu jenis mesin perkakas potong,yang mempunyai

gerakan utama lurus maju mundur,sehingga menghasilkan pemotongan berupa

garis-garis lurus mendatar.Mesin ini lebih umum digunakan untuk membentuk bidang

datar,meskipun dapat digunakan untuk membentuk alur persegi,alur T,alur ekor

burung dan lain-lain.

1. Mekanisme gerak utama.

Gerak utama adalah gerak lengan yang merupakan panjang langkah

penyayatan,ini dapat diatur dengan menggeser kedudukan blok engkol sepanjang

alur yang tersedia pada engkolnya.Semakin menjauh dari sumbu poros roda gigi

penggerak akan semakin panjang langkah yang dihasilkan,sebaliknya semakin

mendekat akan semakin pendek panjang langkahnya.Pengaturan panjang langkah

ini dapat dengan memutar poros pengatur langkah yang menggerakkan roda gigi

kerucut sehingga batang berulir akan berputar dan mekanisme blok engkol akan

bergerak mendekat atau menjauh dsumbu poros utama.

2. Mekanisme gerak ingsut

21

Gerak ingsut adalah gerakan yang dihasilkan dari gerak putar poros utama

(poros roda gigi penggerak) menjadi gerak lurus periodik meja pembawa benda

kerja.Melalui roda gigi beralur yang berhubungan dengan gerakan pasak,sehingga

dapat menggerakkan roda pasak yang berhubungan dengan poros ulir meja,gerakan

periodik roda pasak menyebabkan meja beringsut.Kecepatan ingsut ini tergantung

dari pengaturan jarak pena engkol sepanjang alur roda gigi,semakin menjauh dari

sumbu putar roda gigi beralur akan mengakibatkan semakin cepatnya gerak ingsut

meja pembawa benda kerja.

Langkah penyekrapan harus disesuaikan dengan kedudukan kepala

sekrap,kedudukan pahat dan jenis pahat.Pada umumnya bentuk pahat sekrap sama dengan

pahat bubut,hanya sudut bebasnya tidak boleh melebihi 4 derajat.

2. TEKNIK LAS

Prinsip-prinsip pengelasan

Pada awal pengembangan teknologi las, pengelasan hanya dipergunakan untuk

sambungan-sambungan permanen dan reparasi-reparasi yang kurang penting.

Setelah melewati pengalaman praktek yang cukup lama, maka sekarang ini

penggunaan teknologi las dapat menjangkau pada hampir semua pekerjaan yang

menggunakan bahan baku logam. Mengelas berarti Penyambungan dua benda padat

dengan cara mencairkan dan memadukan keduanya menggunakan panas,

penyambungan dapat langsung atau dengan bahan pengisi.

Las busur gas

Las MIG

Las busur CO2

Las busur gas

Elektoda

terumpan

dan fluks

Las busur CO2, elektroda

berisi fluks

Las busur fluks

Las

busur

Las busur logam tanpa pelindung

Las

Las

gas

Elektroda

tak

terumpan

OAW

Las TIG atau las wolfram gas

Gambar 1. klasifikasi las

22

Keselamatan kerja waktu mengelas

Mengetahui dan menguasai cara-cara menjaga keselamatan waktu bekerja

merupakan syarat penting bagi seorang operator las. Apalagi pada pekerjaan-

pekerjaan las, kemungkinan timbul bahaya sangat besar bila tidak berhati-hati serta

tidak mengindahkan peraturan tentang keselamatan kerja. Kecelakaan yang terjadi di

bengkel las biasanya karena kecerobohan, maka dari itu ingatlah kegunaan masing-

masing alat dan cara pemeliharaannya. Kesalahan menggunakan peralatan dan

berbuat ceroboh akan menimbulkan kerusakan dan bahaya baik bagi peralatannya

maupun bagi operator las itu sendiri. Alat-alat keselamatan kerja las antara lain:

a) Kacamata las

Di dalam proses pengelasan terdapat sinar yang membahayakan terhadap

anggota badan terutama pada bagian mata dan kulit. Untuk itu diperlukan kaca mata

las pelindung dari bahaya sinar pengelasan. Fungsi kacamata las:

- Untuk melindungi mata dari sinar ultraviolet, inframerah dan cahaya tampak yang

dipancarkan oleh nyala

- Untuk melindungi mata dari percikan api dan nyala api las yang berintensitas tinggs

Gambar 2. Kacamata las dan kap las

b) Baju las (apron)

Fungsi apron ialah untuk menghindari terbakarnya pakaian kerja karena percikan

cairan logam, goresan benda-benda panas dan cahaya yang timbul dari penglasan.

Bahan apron harus terbuat dari kulit campur asbes. Bahan ini paling baik untuk alat

pelindung akibat panas, karena mempunyai daya serap panas yang lambat.

Gambar 3. Baju las/Apron

23

c) Sepatu las

sepatu ini terbuat dari kulit yang pada ujungnya terjadap logam pelindung dengan

kapasitas 2 ton. sepatu ini akan melindungi juru las dari sengatan listrik, kejatuhan

benda, benda-benda yang panas dan benda-benda yang tajam.

Gambar 4. Sepatu las

d) Sarung tangan las

Sarung tangan sangat penting digunakan dalam pengelasan. Bahan sarung

tangan harus berkualitas baik sebab harus mampu meredam panas pada proses

pengelasan akibat cipratan cairan las dan terkelupasnya terak yang ada pada bagian

luar logam. Sarung tangan harus terbebas dari oli atau bahan pelumas karena dapat

terjadi persenyawaan dengan oksigen pada tekanan rendah sehingga menimbulkan

ledakan keras. Bahan sarung tangan terbuat dari kulit yang dicampur asbes atau

bahan anti panas.

Gambar 5. Sarung tangan las

Las oksi asetilen / OAW (Oxy Acetylene Welding)

Las Asetilin (las karbit) adalah cara pengelasan dengan menggunakan nyala api

yang didapat dari pembakaran asetilin dan oksigen. Las Asetilen digunakan untuk

menyambung dua bagian logam secara permanen. Dalam penyambungan dua logam

ini dapat dilakukan tanpa bahan pengisi atau dengan tambahan bahan pengisi. Hal ini

tergantung pada ketebalan pelat yang disambungkan dan jenis sambungan yang

diinginkan. Selain digunakan untuk menyambung Las asetilin digunakan juga untuk

24

pemotongan logam. Untuk penyambungan digunakan pembakar (Torch) sedang untuk

memotong digunakan pembakaran pemotong (Cutting Torch)

Bahan bakar gas yang biasa dipergunakan pada pengelasan gas ialah asetilin

atau gas karbit (C2H2), hidrogen dan gas mapp (stabilized methyla cetylene

propadiene), ialah gas asetilin yang telah distabilkan. Dari bermacam-macam bahan

bakar, maka asetilin adalah yang paling banyak dipergunakan, karena:

- Asetilin dapat mudah dibuat melalui generator asetilin.

- Asetilin dengan oksigen menghasilkan suhu nyala api paling tinggi

dibandingkan nyala api oksigen dengan bahan bakar lain.

Gas asetilin dibuat dengan jalan mencampur karbit (calsium carbida) dengan air.

Prosesnya secara kimia adalah sebagai berikut:

CaC2 + 2H2O -

C2H2 + Ca(OH)2 + kalor

Sifat-sifat gas asetilen adalah tidak berwarna, tidak beracun, mudah terbakar dan berbau.

Massa jenis gas asetilen: 1,17 Kg/m3. berikut penguraian gas pengelasan:

Gas bakar:

- Asetilen (C2H2)

- Propan (C3H8)

- Gas bumi

Gas pengelasan

Oksigen (O2)

Gambar 6. Peralatan las gas asetilen

Gas asetilen dapat diperoleh dari pasaran yang disimpan dalam tabung gas

khusus. Penyimpanan gas asetilen dalam tabung memiliki tekanan kerja menengah

yaitu 1,5 bar. Selain itu gas asetilen juga dapat diproduksi secara konvensional

menggunakan generator asetilen dengan cara mereaksikan antara air (H2O) dengan

25

karbid (CaC2). Pada generator asetilen memiliki tekanan kerja rendah: 0,2 bar, terdapat

beberapa macam generator asetilen:

- Generator asetilen sistem tetes

- Generator asetilen sistem celup

- Generator asetilen sistem lempar

Gambar 7. Pembakar (Torch / Brander)

Peralatan las gas secara umum:

a. Tabung gas oksigen

b. Tabung asetilen / generator asetilen

c. Regulator

d. Selang gas

e. Torch / Brander

f. Peralatan pengaman

Generator asetilen sistem tetes

Pada praktikum kali ini kita menggunakan generator asetilen sistem tetes, untuk

lebih jelasnya lihat gambar berikut

5

6

4

3

7

8

9

1

2

10

11

12

Gambar 8. Generator asetilen sistem tetes

26

Keterangan:

1. Laci karbid

2. Plat pengaman laci

3. Keran pengisi air

4. Badan pesawat

5. Pipa pengaman ruang gas

6. Pengisi waterlock (kunci air)

7. Keran penghubung gas ke waterlock

8. Pipa pengaman waterlock

9. Saluran gas ke pembakar (torch)

10. Badan waterlock

11. Keran penduga

12. Tutup untuk pemeriksaan

Cara pemakaian:

1. Isi tangki dengan air setinggi batas air yang ada

1. Isi waterlock dan kerangan penduga / cerat penduga dalam keadaan

terbuka, sehingga air akan keluar kalau air sudah cukup isinya

2. Isi laci karbid dengan gumpalan karbid sesuai dengan ukuran yang telah

ditentukan, kemudian tutup kembali rapat-rapat

3. Buka kran pengisi air, kalau air dalam tangki sudah naik, buka kran

penghubung gas dan generator asetilen sudah siap dipakai

Cara kerja generator asetilen

1. Bila kran pengisi air dibuka, berarti tutup laci terkunci oleh plat pengaman, air

akan keluar dan menyiram gumpalan karbid dan terjadilah proses penguraian gas

2. Gas karbid akan keluar lewat pipa penyalur keluar keruang gas

3. Bila proses pembuatan gas terlalu banyak maka pipa pengaman akan

mengeluarkan air yang menyembur. Sebaiknya kalau terjadi demikian kran

pengisi air ditutup, dalam jangka waktu tertentu akan terhenti sendiri hal ini untuk

menghemat gas karbid

4. Gas karbid akan mengalir dari ruangan gas ke waterlock saat itu gas akan

melewati air berarti terjadi proses pendinginan, setelah terkumpul pada ruang gas

waterlock gas mengalir ke pembakar (torch)

5. Bila terjadi api balik (flash back) air yang ada pada waterlock akan menyembur

keluar karena mendapat tekanan berlebih, sebaiknya waterlock segera diisi air

lagi dengan posisi cerat penduga terbuka untuk memastikan waterlock terisi

cukup air karena bila berlebih air akan masuk pada selang dan menyumbat aliran

gas

Nyala Api

Dalam las asetilen terdapat beberapa macam nyala api yaitu:

27

Gambar 9. Api carburizing

Api yang dihasilkan oleh campuran yang terlalu banyak acetylene atau

kekurangan oksigen, tanda-tandanya Bentuk kerucut nyala tumpul di sekitar

kerucutnya terlihat kabut putih pemakaian Untuk mengelas permukaan yang

dikeraskan dengan memakai bahan tambah.

Gambar 10. Api oxidizing

Nyala api oksidasi adalah nyala kelebihan oksigen tanda-tandanya kerucut nyala

meruncing dan pendek Warna nyala inti putih kemilau keunguan bersuhu sekitar

6000 F pemakaian Untuk mengelas potong

Gambar 11. Api netral

Yang dimaksud dengan nyala netral ialah perbandingan campuran asetilen

dengan oksigen seimbang, tanda-tandanya kerucut nyala meruncing dan pendek

bentuk kerucut nyala tumpul di sekitar kerucutnya tidak ada kelebihan asetilin,

temperatur daerah kerja mencapai 3200oC.

Cara mematikan nyala las:

2. Tutup katup pengeluaran gas asetilen pada pembakar las, maka nyala las

akan mat

3. Segera tutup katup gas oksigen setelah nyala las mati

28

4. Setelah selesai digunakan, pembakar las sebaiknya disimpan pada tempat

yang aman untuk menghindari kerusakan yang mungkin terjadi

Simbol dasar pengelasan

29Gambar 12. Sambungan tumpul / Butt joint

Gambar 13. Sambungan T / Fillet joint

Gambar 14. Posisi pengelasan sambungan T / Fillet joint

Gambar 14. Posisi pengelasan sambungan tumpul / Butt joint

Las Listrik

Las listrik adalah cara penjelasan dengan menggunakan tenaga listrik sebagai

sumber panasnya. Beberapa macam proses las yang termasuk kelompok las

listrik.

1. Las listrik dengan elektroda karbon

2. Las listrik dengan elektroda berselaput

3. Las listrik TIG (Tungsten Inert Gas)

4. Las listrik MIG (Metal Inert Gas)

5. Las listrik Submerged

30

Alat-alat utama las busur listrik

1. Kabel tenaga

Pemilihan kabel tenaga yang digunakan untuk menginstal disesuaikan dengan

bebannya (trafo las nya) berupa ampere dan tegangan input trafo las. Hal ini

menyangkut ukuran kawat, panjang kabel, dan jenis kawatnya (serabut/tidak).

Selanjutnya dalam menginstall harus kuat dan tidak mudah lepas, sehingga aliran

listrik dapat mengalir maksimal dan tidak panas.

2. Trafo las

Pemilihan trafo las pada saat akan membeli, harus dipertimbangkan tentang

kebutuhan maksimal (beban pekerjaan yang akan dikenakan kepada trafo las

tersebut. Apabila beban pekerjaannya besar maka langkah pemilihannya adalah

dapat dipertimbangkan tentang tegangan input: 3PH, 2PH atau 1PH; Ampere output,

dipertimbangkan dari diameter elektroda yang akan digunakan. dan yang paling

penting adalah duty cycle dari trafo tersebut. dalam hal ini pilihlah trafo las yang

memiliki duty cycle yang tinggi untuk ampere yang tinggi, misal duty cycle 100%

untuk arus sampai dengan 200 A. langkah berikutnya gunakan tang ampere untuk

mengecek kesesuaian out put arus pengelasan pada indikator dengan kenyataannya

yang terlihat pada tang ampere. Jenis trafo las juga perlu dipertimbangkan apakah

trafi AC atau DC. hal ini terkait dengan jenis elektroda yang akan digunakan. jika

menggunakan multi electrode, pilihlah trafo DC. Cara mengoperasikan trafo las

terlebih dahulu harus dilihat instalasinya. kabel tenaga ke trafo las, kabel massa,

kabel elektroda dan kondisi trafo sendiri, apakah pada tempat yang kering atau

basah. setelah diketahui instalasinya baik, maka saklar utama pada kabel tenaga di

on kan, selanjutnya saklar pada trafo las di on kan. pastikan kabel massa dan kabel

31

elektroda tidak dalam kondisi saling berhubungan. atur arus pengelasan yang

dibutuhkan dan selanjutnya gunakan untuk mengelas. Apabila proses pengelasan

telah selesai, trafo las dimatikan kembali.

3. Kabel elektroda dan kabel massa

Kabel elektroda dan kabel massa harus menggunakan kabel serabut sehingga

lentur dengan ukuran disesuaikan dengan ampere maksimum trafo las (lihat

ketentuan pada tabel) kabel las. Kabel elektroda dan kabel massa harus terkoneksi

)terinstall dengan kuat dengan trafo las agar aliran arus pengelasan sesuai dengan

ketentuan yang tertera dalam indikator ampere pada trafo las. Penggunaan kabel

elektroda dan kabel massa pada saat pengelasan harus disiapkan dengan benar,

yaitu dalam kondisi terurai, tidak tertekuk dan saling berlilitan. Dengan kondisi

semacam ini maka aliran arus pengelasan akan maksimal. Jika sudah tidak dipakai,

trafo las dimatikan dan kabel las digulung dan diletakkan dengan benar tidak saling

berbelit agar mudah dalam penggunaan di waktu yang lain.

4. Pemegang elektroda dan penjepit massa

Penjepit elektroda dan penjepit massa dibuat dari bahan yang mudah

menghantarkan arus listrik. bahan yang biasa digunakan adalah tembaha. Pada

pemegang elektroda pada mulutnya sudah dibentuk sedemikian rupa sehingga

memudahkan tukang las memasang/menjepit pada pemegang elektroda. Dalam

penggunaannya elektroda harus ditempat pada sela-sela yang ada, dapat diposisikan

dengan sudut 180 derajat, 90 derajat atau 45 derajat terhadap pemegang elektroda.

Sedang pada penjepit massa dibuat sedemikian rupa sehingga dapat mencengkeram

dengan kuat pada benda kerja. Penjepit elektroda maupun penjepit massa tidak

diperkenankan terkena busur las. Pada penjepit elektroda, penggunaan elektroda

disisakan 1 inch sehingga tidak sampai habis menyentuh pemegang elektroda.

Sedangkan pemegang massa tidak diperkenankan untuk menjadi tempat mencopa

elektroda/menyalaka elektroda agar tidak rusak. Penjepit benda kerja ditempatkan

pada dekat benda kerja atau meja las dengan kuat agar aliran listrik dapat

maksimal/tidak banyak arus yang terbuang.

3. PROSES DASAR FABRIKASI LOGAM.

Mengenal proses pembentukan logam

Pengolahan logam (Metal Working)

Metal working adalah seni mengolah logam untuk membuat struktur atau suku

cadang mesin. Istilah metal working mencakup pengerjaan yang luas,mulai kapal-

kapal besar,jembatan-jembatan,dan kilang minyak atau pengeboran sampai

32

pembuatan instrumen dan perhasan yang rapuh.Sebagai akibatnya,metal working

mencakup banyak keahlian dan penggunaan berbagai macam peralatan.

Sejarah pengolahan logam

Metal working berawal dari satu milenium yang lalu.Diperkirakan manusia

pertama menyadari adanya perbedaan fitur/corak pad material seperti batu yang

berbeda karakteristiknya.Material tersebut adalah unsur logam yang dilepas

diermukaan bumi.Dapat dierkirakan juga bahwa sekelompok orang memberikan

atribut spiritual dan sihir pada batu-batu tersebut.Pada suatu saat manusia

menemukan bahwa batu-batu tersebut dapat dicairkan dan dapat dibentuk menjadi

bermacam-macam

benda

untuk

pemakaian

sehari-hari.Manusia

berusaha

membuat bahan mentah menjadi benda-benda seni,bernilai jual dan dpat dipakai

sehari-hari selama stu milenium ini.

Metal working adalah perdagangan,seni,hobi,dan industri yang berkaitan

dengan metallurgi (sebuah ilmu pembuatan perhiasan).Sebuah seni dan karya

yang diperdagangkan dan sebagai industri yang sudah mengakar sejk aman

dahulu.Menyebar luas keseluruh kebudayaan peradpan.

Manilik dari periode sejarah Firaun di mesir,raja vedic di india dan suku di

israel,peradapan maya di Amerika utarayang meruwkan populasi tertua,logam

mulia memiliki nilai penting dan terkadang menjadi awal mula terbentuknya hukum

kepemilikan,distribusi,perdagangan yang dipegang teguh dan disetujui oleh

masyarakat sat itu.Pada saat itu keahlian membuat benda-benda pemujaan/artefak

keagamaan dan barang dagangan dari batu mulia,juga pembuatan senjata.Benda-

benda tersebut mulai dibuat oleh pande besi dan kimiawan serta orang-orang lain

yang

berkecimpung

dalam

proses

pengolahan

logam

di

seluruh

dunia.Contohnya,teknik kuno granulasi ditemukan secara bersamaan di seluruh

dunia pada kehidupan-kehidupan bersejarah sebelum masehi yang menunjukkan

bahwa manusia mengarungi lautan dan menjelajahi daratan jauh dari asalnya untuk

mengembangkan keahliannya yang sampai sekarang masih digunakan oleh para

pengrajin logam.

Seiring berjalannya waktu,logam menjadi hal yang biasa dan menjadi

lebih

komplek.Kebutuhan

untuk

mengolah

logam

menjadi

sesuatu

yang

penting.Keahlian mengekstrak bibit logam dari bumi semakin berkembang dan para

pengrajin logam menjadi terkenal.Pandae besi menjadiorang yang penting

dalamkomunitas.Nasib

dan

keadaanekonomi

seluruh

masyarakat

sangat

diengaruhi oleh ketersediaan logam dan pengrajinnya.Sekarang ini kemajuan

penambangan berkembang menjadi lebih efisien namun sebaliknya lebih merusak

bumi dan pekerja yang bekerja pada industri pertambangan.Mereka yang

33

membiayai hal ini terdorong oleh keuntungan yang dapat diperoleh dari tiap ons

ekstrksi logam mulia dan harga tinggi pasar emas selama ini yang telah terjadi

selama ini.

Pengolahan logam sangat tergantung pada ekstraksi dari logam mulia untuk

membuat perhiasan,membuat mesin elektronik yang lebih efisien,untuk kebutuhan

industri dan aplikasi teknologi mulai dari konstruksi sampai kontainer,rel dan alat

transportasi udara.Tanpa logam,barang-barang dan jasa akan berhenti bergerak

diseluruh dunia.Banyk orang kemudian belajar cara pengolahan logam sebagai hal

kreatif dalam bentuk pembuatan perhiasan,hoby mengoleksi pesawat dan

mobil,belajar menjadi pande besi,serta dalam bentuk seni lain.Seolah-olah

perindustrian terus mengajarkan pencetakan dalam segala bentuk dan terdapat

juga sekolah khusus untuk pembuatan perhiasan pada awal abad ke -21.

Proses Pengerjaan Panas

Guna membentuk logam menjadi bentuk yang lebih bermanfaat biasanya

dibutuhkan proses pengerjaan mekanik dimana logam tersebut akan mengalami

deformasi plastis dan perubahan bentuk.Salah satu pengerjaan itu adalah

pengerjaan panas.Pada proses ini hanya membutuhkan daya deformasi yang

rendah dan perubahan sifat mekanik yang terjadi juga kecil.Pengerjaan panas

logam dlakukan diatas suhu rekristalisasi atau diatas daerah pengerasan

kerja.Pada waktu proses pengerjaan panas berlangsung,logam berada dalam

keadaan plastis dan mudah dibentuk oleh tekanan.Proses ini juga memiliki

keuntungan antara lain :

a. Porositas dalam logam dapat dikurangi

b. Ketidakmurnian dalam bentuk inklusi terpecah-pecah dan tersebar

dalam logam.

c. Butir yang kasar dn berbentuk kolom diperhalus.

d. Sifat-sifat fisik meningkat.

e. Jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengubah bentuk logam

dalam keadaan plastis lebih rendah.

Namun demikian ,pada proses pengerjaan ini juga ada kerugiaanya,yaitu

pada suhu yang tinggi terjadi oksidasi dan pembentukan kerak pada permukaan

logam sehingga penyelesaian permukaan tidak bagus.Hal itu akan berakibat pada

toleransi dari benda tersebut menjadi tidk ketat.

Pengerolan (Rolling)

Batangan baja yang membara,diubah bentuknya menjadi produk berguna

melalui pengerolan.Salah satu akibat dari proses pengerolan adalah,penghalusan

34

butir yang disebabkan rekristalisasi.Struktur yang kasar ,kembali menjadi struktur

memanjang akibat pengaruh penggilingan.

Pada

proses

pengerolan

suatu

logam

mengalami

deformasi

terbanyak.Adapun

lebarnya

hanya

bertambah

sedikit.Pada

operasi

pengerolan,keseragaman suhu sangat penting karena berpengaruh pada aliran

logam dan plastisitas.Proses pengerjaan panas dengan pengerolan ini biasanya

digunakan untuk membuat rel,bentuk profil,pelat dan batang.

Penempaan (Forging)

Proses penempaan ini ada beberapa jenis,diantaranya penempaan

palu,penempaan

timpa,penempaan

upset,penempaan

tekan

dan penempaan

rol.Salahsatu akibat dari proses pengolahan adalah penghalusan butir yang

disebabkan rekristalisasi.Struktur yang kasar kembali menjadi struktur memanjang

akibat pengaruh penggilingan.

4. PROSES DASAR PENGECORAN LOGAM.

PENGERTIAN.

Pengecoran (casting) adalah suatu proses penuanganmateri car seperti logam

atau plastik yang dimasukkan kedalam cetakan,kemudian dibiarkan membeku

didalam cetakan tersebut,dan kemudian dikeluarkan

atau dipecah-pecah untuk

dijadikan kompenen mesin.Pengecoran digunakan membuat bagian mesin dengan

bentuk yang kompleks.

Pengecoran digunakan untuk membentuk logam dalam kondisi panas sesuai

dengan bentuk cetakan yang telah dibuat.Pengecoran dapat berupa material logam

cair atau plastik yang bisa meleleh (termoplastik),juga material yang terlarut air

misalnya beton atau gips,dan materi lain yang dapat menjadi cair atau pasta ketika

dalam kondisi basah seperti tanah liat,dan lain-lain yang jika dalam kondisi kering

akan berubah menjadi keras dalam cetakandan terbakar dalam perapian.Proses

pengecoran dibagi menjadi dus : Expandable (dapat diperluas) dan non Expandable

(tidak dapat diperluas)mold casting.

Pengecoran biasanya diawali dengan pembuatan cetakan dengan bahan

pasir.Cetakan pasir bisa dibuat secara manual maupun dengan mesin.Pembuatan

cetakan secara manual dilakukan bila komponen yang akan dibuat jumlahnya

terbatas dan banyak versinya.pembuatan cetakan tangan dengan dimensi yang

besar dapat menggunakan campuran tanah liat sebagai pengikat.Dewasa ini cetakan

banyak dibuat secra mekanik dengan mesin agar lebih presisi serta dapat diproduk

dalam jumlah banyak dengan kwalitas yang sama baiknya.

35

Pengolahan Pasir Cetak

Pasir cetak yang sudah digunakan untuk membuat cetakan,dapat dipakai kembali

dengan mencampur pasair baru dan pengikat baru setelah kotoran-kotoran dalam

pasir tersebut dibuang.Pasir cetak dapat digunakan berulang-ulang.

Setelah digunakan dalam proses pembuatan suatu cetakan,pasir cetak tersebut

dapat diolahembali tidak bergantung pada bahan logam cair.Prosesnya dengan cara

pembuangan debu haus dan kotoran,pencampuran,serta pendinginan pasir cetak.

Adapun mesin-mesin yang dipakai dalam pengolahan pasir sebagai berikut :

a. Penggiling pasir.

Penggiling pasir digunakan apabila pasir tersebut menggunakan lempung

sebagai

pengikat,sedangkan

untuk

pengaduk

pasir

digunakan

jika

pasir

menggunakan bahan pengikat seperti minyak pengering atau natrium silikat.

b. Pencampur pasir

Pencampur pasir digunakan untuk memecah bongkah-bongka pasir setelah

pencampuran.Jadi,pasir dari penggiling pasir kadang-kadang diisikan kepencampur

pasir atau biasanya pasir bekas diisikan langsung kedalamnya.

c. Pengayaan

Untuk mendapatkan pasir cetak,ayakan dipakai untuk menyisihkan kotoran dan

butir-butir pasir yang sangat kasar.Jenis ayakan ada dua macam,yaitu ayakan

berputar dan ayakan bergetar.

d. Pemisahan magnetis.

Pemisahan magnetis digunakan untuk menyisihkan potongan-potongan besi yang

berada dalam pasir cetak tersebut

e. Pendingin Pasir.

Dalam mendnginkan pasir,udara pendingin perlu bersentuhan dengan butir-butir

pasir sebanyak mungkin.Pada pendingin pasir pengagitasi,udara lewat melalui pasir

yang diagitasi.

Adapun pada pendingin pasir tegak,pasir dijatuhkan kedalam tangki dan disebr

oleh sebuah sudu selama jatuh,yang kemudian didinginkan oleh udara dari

bawahPendingin bergetar menunjukkan alat dimana pasir diletakkan pada pelat dan

pengembangan pasir efektif.

PENGECORAN DENGAN GIPS

Gips yang tahan lama lebih

sering digunakan sebagai bahan dasr dalam

produksi pahatan perunggu atau sebagai pisau pahat pada proses pemahatan

36

batu.Dengan pencetakan gips,hasilnya akan lebih tahan lama(jika disimpan dtempat

tertutup) dibanding dengan tanah liat asli yang harus disimpan ditempt yang basah

agar tidak pecah.Dalam proses pengecoranini,gips yang sederhana dan tebal

dicetak,diperkuat dengan menggunakan serat kain goni,semua itu dibalut dengan

tanah liat asli.Pada proses pembuatannya gips ini dipindahdari tanah liat yang

lembab,proses ini akan secara tidak sengaja merusak keutuhn tanah liat tersebut

telah berada didalamcetakan.Cetakan kemudian dapat digunakan lagi dilain waktu

untuk melapisigips aslinya sehingga tampak benar-benar seperti tanah liat

asli.Permukaan

gips

in

selanjutnya

dapat

dierbaharui,dan

dihaluskan

agar

menyerupai pencetak dari perunggu.

PENGECORAN DARI PASIR (SAND CASTING)

Pengecoran dengan pasir membutuhkan waktu selama beberapa hari dalam

proses produksinya dengan hasil rata-rata (1 20 lembar/jam proses pencetakan)

dan proses pengecoran dengan bahan pasir ini akan membutuhkan waktu yang lebih

lama terutama untuk produksi dalam skala yang besar.Pasir hijau (green

sand)(basah) hampir tidak memiliki batas ukuran beratnya,akantetapi pasir kering

memiliki batas ukuran berat tertentu yaitu antara 2.300 2.700 kg.Batas minmumnya

antra 0,05 1kg.Psir ini distukan dengan menggunakan tanah liat(sama dengan

proses pada pasir hijau) atau dengan menggunakan bahan perekat kimia/minyak

polimer.Pasir hampir pada setiap prosesnya dapat diulang beberapa kali dan

membutuhkan bahan input tambahan yang sangat sedikit.

Pada dasarnya ,pengecoran dengan pasir ini digunakan untuk mengolah logam

bertemperatur

rendah,seperti

besi,tembaga,auminum,magnesium

dan

nikel.Pengecoran dengan pasir ini juga dapat digunakan pada logam bertemperatur

tinggi,namun untuk bahan logam selain itu tidak akan bisa diroses.Pengecoran ini

adalah teknk tertua dan paling dipahami hingga sekarang.Bentuk-bentuk ini harus

mampu memuaskan standard tertentu sebab bentuk-bentuk tersebut merupakan

intdari proses pengecoran dari pasir.

DIE CASTING

Die Casting adalah proses pencetakan logam dengan menggunakan peneknan

yang sangat tinggi

pada suhu rendah.Cetakan tersebut disebut Die.Rentang

kompleksitas die untuk memproduksi bagian-bagian logam non belerang (yang tidak

perlu sekuat,sekeras,atau setahan panas seperti baja) dari keran cucian sampai

cetakan

mesin

(

termasuk

hardware,bagin-bagian

komponen

mesin,mobil

mainan,dan sebagainya)

37

Logam biasa seperti seng dan aluminium digunakan dalam proses die

casting.Logam tersebut biasanya tidak murni melainkan logam-logam yang memiliki

karakter fisik yang lebih baik.Akhir-akhir ini suku cadang yang terbuat dari plastik

mulai menggantikan produk die casting banyak pilihan karena harganya lebih murah

(dan bobotnya lebih ringan yang sangat penting khususnya untuk suku cadang

otomotif berkaitan standard penghematan bahan bakar).Suku cadang dri plasti lebih

praktis (terutama sekarang penggunaan pemotongan dengan bahan plastik semakin

memungkinkan) jika mengesampingkan kekuatannya,dan dapat didesain ulang untuk

mendapatkan kekuatan yang dibutuhkan.

Terdapat empat langkah utaama dalam proses die casting.Pertama-tama cetakan

disemprot dengan pelicin dan ditutup.Pelicin tersebut membantu mengontrol

temperatur die dan membantu pada sat pelepasan dari pengecoran.Logam yang

telah dicetak kemudian disuntikkan pada die dibawah tekanan tinggi.Tekanan tinggi

membuat pengecoran setepat dan sehalus adonan.Normalnya 100 Mpa (1000

bar).Seteah rongganya terisi,temperatur dijaga sampai solid ( dalam proses ini

biasanya waktu diperpendek menggunakan air pendingin pada cetakan).Terakhir die

dibuka dan pengecoran mulai dilakukan.Yang tak kalah penting dari injeksi

bertekanan tinggi adalah injeksi berkecepatan tinggi,yang diperlukan agar seluruh

rongga terisi,sebelum ada baguian dari pengecoran yang mengeras.Dengan begitu

diskontinuitas (yang merusak hasil akhir dan bahkan melemahkan kualitas

pengecoran) dapat dihindari,meskipun desainnya sangat sulit untuk mampu mengisi

bagian yang sangat tebal.

Sebelumnya

siklusnya

dimulai,die

harus

diinsta

pada

mesin

die

pengecoran,dandiatur pada suhu yang tepat.Pengesetan membutuhkan waktu 1 2

jam,dn baruah kemudian siklus dapat berjalan selama sekitar beberapa detik sampai

beberapa menit,tergantung ukuran pengecoran.Batas masa maksimal untuk

magnesium,seng,dan aluminium sekitar 4,5 kg,18 kg,dan 45kg.Sebuah die set dapat

bertahan sampai 500.000 shot selama masa pakainya,yang sangat diengaruhi oleh

suhu pelelehan dari logam yang digunakan.Aluminium biasanya memperpendek usia

die karena tingginya temperatur dari logam cair yang mengakibatkan kikisan cetakan

baja pada rongga.Cetakan untuk die casting seng bertahan sangat lama karena

rendahnya temperatur seng.Sedang untuk tembaga,cetakan memiliki usia paling

pendek dibanding yang lainnya.Hal ini terjadi karena tembaga adalah logam

terpanas.

Sering kali dilakukan operasi sekunder untuk memisahkan pengecoran dari sisa-

sisanya,yang dilakukandengan menggunakan trim die dengan power press atau

hidrolik press.Metode yang lama adalah memisahkan dengan menggunakantangan

atau gergaji.Dalam haini dibutuhkan pengikiran untuk menghaluskan bekas gergajian

38

saat logam dimasukkan atau dikeluarkan dari rongga.Pada akhirnya metode

intensif,yang membutuhkan banyak tenaga digunakan untuk menggolingkan shot jika

bentuknya tipis dan mudah rusak.Pemisahan juga harus dilakukan dengan hati-hati.

Kebanyakan die caster melakukan proses lain untuk memproduksi bahan yang

tidak siap digunakan.Yang biasa dilakukan adalah membuat lubang untuk

menempatkan sekrup.

Kecepatan Pendinginan

Kecepatan

disaat

pendinginan

cor

mempengaruhi

properti,kualitas

dan

mikrostrukturnya.Kecepatannya

pendinginan

sangat

dikontrol

oleh

media

cetakan.Ketika logam yang dicetak dituangkan kedalam cetakan,pendinginan

dimulai.Hal ini terjadi,karena panas antara logamyang dicetakmengalir menuju

bagian

pendingin

cetakan.Materi-materi

cetakan

memindahkan

panas

dari

pengecoran menuju cetakan dalam kecepatan yang berbeda.Contohnya ,beberapa

cetakan yang terbuat dari plaster memungkinkan untuk memindahkan panas dengan

lambat sekali sedangkan cetakan yang keseluruhannya terbuat dari besi yang dapat

mentransfer panas dengan sangat cepat sekali.Pendinginan ini akan berakhir dengan

pengerasan dimaa logam cair berubah menjadi logam padat.

Pada tahap dasar ini,pengecoran logam menuangkan logam kedalam cetakan

tanpa mengontrol bagaimana pencetakan mendingin dan logam membeku dalam

cetakan.Ketika panas harus dipindahkan dengan cepat,para ahli akan merencanakan

cetakan yang digunakan untuk mencakup penyusutan panas pada cetakan,disebut

dengan chills.Fins bisa juga didesain pada pengecoran untuk panas inti,yang

kemudian dipindahkan pada proses cleaning (juga disebut fetting).Kedua metode

bisa digunakan pada titik-titik lokal pada cetakandimana panas akan disarikan secara

cepat.

Ketika panas harus dipindahkan secara pelan,pemicu atau beberapa alas bisa

ditambahkan pada pengecoran.Pemicu adalah sebuah cetakan tambahan yang lebih

luas dan akan mendingin lebih lamban dibanding tempat dimana pemicu

ditempelkan pada pengecoran.

Akhirnya ,area pengecoran yang didinginkan secara cepat akan memiliki struktur

serat yang bagus dan area yang mendingin dengan lamban akan memiliki struktur

serat yang kasar.

5. PROSES DASAR PNEUMATIK DAN HIDROLIK

1. Pengertian Pneumatik

Istilah Pneumatik berasal dari bahasa yunani,yaitu pneuma yang berarti

napas

atau

udara.Istilah

pneumatik

selalu

berhubungan

dengan

teknik

penggunaan udara bertekanan,baik tekanan diatas 1 atmosfir maupun tekanan

39

dibawah 1 atmosfir (vacum).Sehingga pneumatik merupakan ilmu yang

mempelajari

teknik

pemakaian

udara

bertekanan

(udara

kempa).Sistem

pneumatik memiliki aplikasi yang luas karena udara pneumatik bersih dan mudah

didapat.Banyak industri yang menggunakan sistem pneumatik dalam proses

produksi seperti industri makanan,obat-obatan,pengepakan barang maupun

industri yang lainnya.

2. Karakteristik Udara Kempa

Udara dipermukaan bumi ini terdiri atas campuran dari bermacam-macam

gas.Komposisi dari gas tersebut adalah: 78 % vol gas, 21 % vol. nitrogen, dan 1

%

gas

lainnya

seperti

carbon

dioksida,argon,helium,krypton,neon

dan

xenon.Dalam pneumatik udara difungsikan sebagai media transfer dan sebagai

penyimpan tenaga (daya) yaitu dengan cara dikempa atau dimampatkan.Udara

termasuk golongan zat fluida karena sifatnya yang selalu mengalir dan bersifat

compressible (dapat dikempa).Sifat-sifat udara senantisa mengikuti hukum-

hukum gas.Karakteristik udara dapat diidentifikasi sebagai berikut:

a. Udara mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah.

b. Volume udara tidak tetap

c. Udara dapat dikempa (dipadatkan)

d. Berat jenis udara 1,3 kg/m3.

e. Udara tidak berwarna

3. Aplikasi Penggunaan Pneumatik

Penggunaan udara bertekanan sebenarnya masih dapat dikembangkan

untuk berbagai keperluan proses produksi,misalnya untuk melakukan gerakan

mekanik

yang

selama

ini

dilakukan

oleh

tenaga

manusia,seperti

menggeser,mendorong,mengangkat,menekan dan lain-lain, gerakan mekanik

tersebut dapat dilakukan juga oleh komponen pneumatik,seperti silinder

pneumatik,motor pneumatik,robot pneumatik translasi,rotasi maupun gabungan

keduanya.Perpaduan dari gerakan mekank oleh aktuator pneumatik dapat dipadu

menjadi gerakan mekanik untuk keperluan proses produksi yang terus menerus

(continue) dan flexible.

Pemakaian pneumatik dibidang produksi telah mengalami kemajuan yang

pesat,terutama

pada

proses

perakitan

(manufacturing)

,elektronika,obat-

obatan,makanan ,kimia dansebagainya.Pemilihan penggunaan udara bertekanan

(pneumatik) sebagai sistem kontrol dalam proses otomasinya karena pneumatik

mempunyai beberapa keunggulan,antara lain: mudah diperoleh,bersih dari

kotoran dan zat kimia yang merusak,mudah didistribusikan melalui saluran

40

(selang)yang kecil,aman dari bahaya ledakan dan hubungan singkat,dapat

dibebani lebih,tidak peka terhadap perubahan suhu dan sebagainya.

4. Keuntungan dan Kerugian Penggunaan Udara Kempa

Keuntungan

a. Ketersediaan yang tak terbatas,udara tersedia di alam sekitar kita dalam

jumlah yang tanpa batas sepanjang wqaktu dan tempat.

b. Mudah disalurkan,udara mudah disalurkan /dipindahkan dari satu tempat ke

tempat lain melalui pipa yang kecil,panjang dan berliku.

c. Fleksibilitas temperatur,udara dapat fleksibel digunakan pada berbagi

temperatur yang diperlukan,melalui peralatan yang dirancang untuk keadaan

tertentu,bahkan dalam kondisi yang agak ekstrem udara masih dapat bekerja.

d. Aman,Udara dapat

dibebani lebih dengan aman selain itu tidak mudah

terbakar dan tidak terjadi hubungan singkat (kotsleiting) atau meledak

sehingga proteksi terhadap keduanyacukup mudah.

e. Bersih,udara yang ada disekitr kita cenderung bersih tanpa at kimia yang

berbahaya dengan jumlah kandungan pelumas yang dapat diminimalkan

sehingga

sistem

pneumatik

aman

digunakan

untuk

industri

obat-

obatan,makanan dan minuman maupun tekstil.

f.

Pemindahan daya dan Kecepatan sangat mudah diatur,udara dapat melaju

dengan kecepatan yang dapat diatur dari rendah hingga tinggi atau

sebaliknya.Bila aktuator menggunakan silinder pneumatik maka kecepatan

torak dapat mencapai 3 m/s.Bagi motor pneumatik putarannya dapat

mencapai 30.000 rpm,sedang sistem motor turbin dapat mencapai 450.000

rpm.

g. Dapat disimpan,udara dapat disimpan melalui tabung yang diberi pengaman

terhadap kelebihan tekanan udara.Selain itu dapat dipasang pembatas

tekanan atau pengaman sehingga sistem menjadi aman.

h. Mudah dimanfaatkan,udra mudah dimanfaatkan bak secara langsung misal

untuk membersihkan permukaan logam dan mesin-mesin,maupun tidak

langsung,yaitu melalui peralatan pneumatik untuk menghasilkan gerakan

tertentu.

Kerugian/kelemahan pneumatik

a. Memerlukan

instalasi

peralatan

penghasil

udara.Udara kempa

harus

dipersiapkan secara baik sehingga memenuhi syarat,memenuhi kriteria

tertentu,misalnya kering,bersih,serta mengandung pelumas yang dierlukan

untuk peralatan pneumatikOleh kaena itu sistem pneumatik memerlukan

41

instalasi

peralatan

yang

relatif

mahal,seperti

kompresor,penyaring

udara,tabung pelumas,regulator dll.

b. Mudah terjadi kebocoran,salah satu sifat udara bertekanan adalah ingin selalu

menempati ruang yang kosong dan tekanan udara susah dpertahankan dalam

waktu

bekerja.Oleh

karena

itu

dierlukan

seal

agar

udara

tidak

bocor.Kebocoran

seal

dapat

menimbulkan

kerugian

energi.Peralatan

pneumatik harus dilengkapi dengan peralatan kekedapan udara agar

kebocoran pada sistem udara bertekanan dapat ditekan seminimal mungkin.

c. Menimbulkan suara bising,Pneumatik menggunakan sistem terbuka,artinya

udara yang telah digunakan akan dibuang keluar sistem,udara yang keluar

cukup keras dan berisik sehingga akan menimbulkan suara bising terutama

pada saluran keluar/buang.Cara mengatasinya adalah dengan memasang

peredam suara pada setiap saluran buangnya.

d. Mudah mengembun,udara yang bertekanan mudah mengembun,sehingga

sebelum memasuki sistem harus diolah terebih dahulu agar memenuhi

persyaratan tertentu ,misal; kering,memiliki tekanan yang cukup,mengandung

sedikit pelumas agar mengurangi gesekan pada katup-katup dan aktuator.

Klasifikasi Sistem Pneumatik

KLASIFIKASI

Out put = (Aktuator)

Pengendali sinyal =

Katup pengendali sinyal

Pemroses

Sinyal/Prossesor =

Katup kontrol AND,

OR, NOR, dll

42

CONTOH

Sinyal input = Katup

tekan,Tuas,Roll,Sensor

,dll.

Sumber Energi Udara

bertekanan =

Kompresor

5. Pemeriksaan Udara Kempa dan Peralatan

Sebelum mengaktifkan sistem pneumatik,udara kempa dan peralatannya

perlu diperiksa terlebih dahulu.Prosedur pemantauan penggunaan udara kempa

yang perlu diperhtikan antara lain:

a. Frekuensi pemantauan,misalnya setiap akan memulai bekerja perlu

memantau kebersihan udara,kandungan air embun,kandungan oli

pelumas dan sebgainya.

b. Tekanan udara perlu dipantau apakah sesuai dengan ketentuan.

c. Pengeluaran udara buang apakah tidak berisik/bising.

d. Udra buang perlu dipantau pencampurannya.

e. Katup pengaman/regulator tekanan udara perlu dipantau apakah

bekerja dengan baik

f.

Setiap sambungan (konektor) perlu dipantau agar dipastikn cukup kuat

dan rapat karena udara kempa cukup berbahaya.

Peralatan sistem pneumatik seperti valve,silinder dan lain-lain umumnya

dirancang untuk tekanan antara 8 10 bar.Pengalaman praktek menunjukkan

bahwa tekanan kerja ada umumnya sekitar 6 bar.Kehilangan tekanan dalam

perjalanan udara kempa karena bengkokan (banding), bocoran restriction dan

gesekan pada pipa dapat menimbulkan kerugian teknan yang diperkirakan antara

0,1 s/d 0,5 bar.Dengan demikian kompresor harus membangkitkan tekanan 6,5

7 bar.Apabila suplai udara kempa tidaksesuai dengan syarat-syarat tersebut

diatas maka berakibt kerusakan seperti berikut:

a. Terjadi cepat aus pada seal (perapat) dan bagian-bagian yang bergerak

didalam silinderatau vave (katup-katup).

43

b. Terjadi Oiled up pada valve.

c. Terjadi pencemran (kontaminasi) pada silencers.

6. Konduktor dan konektor

Konduktor (Penyaluran)

Penginstalan sirkuit pneumatik hingga menjadi satu sistem yang dapat

dioperasikan

diperlukan konduktor,sehingga dapat dikatakan bahwa fungsi

konduktor

adalah

untuk

menyalurkan

udara

kempa

yang

akan

membawa/menstranfer tenaga ke aktuator.

Macam-macam kondutor;

a. Pipa yang terbuat dari tembaga,kuningan,baja,galvanis atau stenlees

steel.Pipa ini juga disebut konduktor kaku (rigid) cocok untuk instalasi yang

permanen.

b. Tabung (tube) yang terbuat dari tembaga ,kuningan atau aluminium.Ini

termasuk konduktor yang semi fleksible dan untuk instalasi yang sesekali

dibongkar pasang.

c. Selang fleksible yang biasanya terbuat dari plastik dan biasa digunakan untuk

instalasi yang frekuensi bongkar-pasangnya lebih tinggi.

Konektor,berfungsi untuk menyambungkan atau menjepit konduktor (selang

atau pipa) agar tersambung erat pada bodi komponen pneumatik.Bentuk atau

macamnya disesuaiakan dengan konduktor yang digunakan.

7. Katup-katup pneumatik.

Katup pneumatik memiliki banyak jenis dan fungsi,katup tersebut berperan

sebagai pengatur/pengendali didalam sistem pneumatik.

Menurut desain konstruksinya adalah;

a. Katup Poppet (Poppet Valves)

a.1. Katup Bola (Ball Seat Valves)

a.2. Katup Piringan (Disc Seat Valves)

b. Katup Geser (Slide Valves)

b.1. Longitudinal Slide

b.2. Plate Slide.

Menurut Fungsinya katup dikelompokkan sebagai berikut:

a. Katup Pengarah (Drectional Control Valves)

44

Katup 3/2 Way valve (WV) penggerak plunyer,Pembalik pegas(3/2 DCV

plunyer actuated,spring centered),termasuk jenis katup piringan (disc valves)

dan normally closed (NC).

b. Katup Satu Arah (Non Return Valves)

Katup ini untuk mengatur arah aliran udara kempa hanya satu arah saja yaitu

bila udara telah melewati katup tersebut maka udara tidak dapat berbalik

arah.Sehingga katup ini juga digolongkan pada katup pengarah khusus.

b.1. Katup satu arah pembalik pegas,misalnya udara dari arah kiri

akan menekan pegas sehingga katup terbuka dan udara akan diteruskan

kekanan.Bila udara mengalir dari arah sebaliknya,maka katup akan menutup

dan udara tidak bisa mengalir kearah kiri.

b.2. Shuttle Valve, Katup ini akan mengalirkan udara bertekanan dari

salah satu sisi,baik sisi kiri atau sisi kanan saja,juga disebut katup OR (Logic

OR function) .

b.3 Katup Dua Tekan,Katup ini dapat bekerja apabila mendapat

tekanan dari dua saluran masuknya,yaitu saluran X dan saluran Y secara

bersama-sama,katup ini juga disebut AND (Logic AND function).

b.4 Katup buang cepat (Quick Exhoust Valve).

c. Katup Pengatur tekanan(Pressure Regulation valve).

Berfungsi untuk mengatur besar-kecilnya tekanan udra kempa yang

akan keluar dari service unit dan bekerja pada sistem pneumatik (tekanan

kerja).

c.1.

Katup

Pembatas

Tekanan/Pengaman

(Pressure

Relief

Valve),Katup ini berfungsi untuk membatasi tekanan kerja maksimum pada

sistem.Apabila terjadi tekanan lebih maka katup out-let akan terbuka dan

tekanan lebih dibuang,jadi tekanan yang mengalir kesistem tetap aman.

c.2. Squence Valve,Prinsip kerja katup ini hampir sama dengan relief

valve,hanya fungsinya berbeda yaitu untuk membuat urutan kerja dari sistem.

c.3. Time Delay Valve (Katup penunda),Katup ini berfungsi untuk

menunda aliran udara hingga pada waktu yang telah ditentukan.Udara akan

mengalir dahulu ke tabung penyimpan,bila sudah penuh baru akan mengalir

ke saluran lainnya,katup ini juga disebut/dikenal dengan Timer.

d. Katup Pengatur Aliran (Flow Control Valve).

Katup ini berfungsi untuk mengontrol/mengendalikan besar-kecilnya

aliran udara kempa atau dikenal pula dengan katup cekik,karena akan

45

mencekik aliran udara hingga akan menghambat aliran udara.Hal ini

diasumsikan bahwa besarnya aliran yaitu jumlah volume udara yang mengalir

akan mempengaruhi besar daya dorong udara tersebut.Macamnya:

a. Fix flow control,yaitu besarnya lubang laluan tetap (tidak dapat disetel)

b. Adjustable flow control,yaitu lubang laluan dapat disetel dengan baut

penyetel.

c. Adjustable flow control dengan check valve by pass.

d. Shut of Valve.Katup ini berfungsi untuk membuka dan menutup aliran

udara.

8. Unit Penggerak (Working Element = Aktuator)

ini berfungsi untuk menghasilkan gerak atau usaha yang merupakan hasil

akhir atau out-put dari sistem.Pemilihan jenis aktuator tentu disesuaikan dengan

fungsi,beban dan tujuan penggunaan sistem pneumatik.

8.1. Single acting Cylinder.

Silinder ini mendapat suplai udara hanya dari satu sisi saja.Untuk

mengembalikan ke posisi semula biasanya digunakan pegas.Silinder kerja

tunggal hanya dapat memberikan tenaga pada satu sisi saja.

Silinder

Pneumatik

sederhana

terdiri

dari

beberapa

bagian,yaitu

torak,seal,batang torak,pegas pembalik dan silinder.Silinder sederhana akan

bekerjabila mendapat udara bertekanan pada sisi kiri,selanjutnya akan kembali

oleh gaya pegas yang ada didalam silinder pneumatik

.

8.2. Silinder Penggerak Ganda (Double Acting Cylinder)

Silinder ini mendapat suplai udara kempa dari dua sisi.Konstruksinya

hampir ama dengan silinder kerja tunggal.Keuntungannya adalah silinder ini

dapat memberikan tenaga kepada dua beban sisinya.Silinder kerja ganda ada

yang memiliki batang torak (piston road) pada satu sisi dan ada pada kedua pula

yang pada kedua sisi.Konstruksinya yang mana akan dipilih tentu saja harus

disesuaikan dengan kebutuhan.

Silinder pneumatik penggerak ganda akan maju mundur oleh karena

adanya udara bertekanan yanga disalurkan ke salah satu sisi dari dua saluran

yang ada.

8.3. Double Acting Cylinder With cushioning.

46

Cushion ini berfungsi untukmenghindari kontak yang keras pada akhir

langkah.Jadi dengan sistem cushion ini kita memberikan bantalan pegas pada

akhir langkah.

9. Air Motor (Motor Pneumatik)

Motor pneumatik mengubah energi pneumatik (udara Kempa) menjadi

gerakan putar mekanik yang kontinyu.Motor pneumatik ini telah cukup

berkembang dan penggunaanya telah cukup meluas.Macam-macam motor

pneumatik,antara lain:

a. Piston Motor Pneumatik (Motor Torak)

b. Sliding Vane Motor Motor (Baling-baling Luncur)

c. Gear Motor (Motor Roda Gigi)

d. Turbines (High Flow) = Motor Aliran

Beberapa kelebihan penggunaan motor pneumatik,antara lain:

a. Kecepatan putaran dan tenaga dapat diatur secara tak terbatas.

b. Batas kecepatan cukup lebar.

c. Ukuran kecil sehingga ringan.

d. Ada pengaman lebih.

e. Tidak peka terhasadap debu,cairan,panas dan dingin.

f.

Tahan terhadap ledakan.

g. Mudah dalam pemeliharaan.

h. Arah putaran mudah dibolak-balik.

10. Sistem Kontrol Pneumatik

Komponen yang ada dalam rangkaian sistem pneumatik harus dapat

bekerja sama satu dengan lainnya,agar menghasilkan gerakan output aktuator

yang sesuai dengan kebutuhan.Bagian ini akan mendiskripsikan tentang

komponen-komponen

sistem

kontrol

pneumatik,seperti

katup

sinyal,katup

pemroses sinyal,dan katup kendali.

Pengertian sistem kontrol pneumatik,sistem udara bertekanan tidak

terlepas dari upaya mengendalikan aktuator baik berupa silinder maupun motor

pneumatik,agar

dapat

bekerja

sebagaimana

yang

diharapkan.Masukan

(input)diperoleh dari katup sinyal,selanjutnya diproses melalui katup pemroses

sinyal kemudian ke katup pengendali sinyal.Bagian pemroses sinyal dan

pengendali sinyal dikenal dengan bagian kontrol.Bagian kontrol akan mengatur

gerakan aktuator (output) agar sesuai dengan kebutuhan.sistem kontrol

pneumatik merupakan bagian pokok sistem pengendalian yang menjadikan

47

sistem pneumatik dapat bekerja secara otomatis.Adanya sistem kontrol

pneumatik ini akan mengatur hasil kerja baik gerakan,kecepatan,urutan

gerak,arah gerakan maupun kekuatannya.Dengan sistem kontrol pneumatik ini

sistem pneumatik dapat didesain untuk beberapa tujuan otomasi dalam suatu

mesin industri.

11. Analisa Aliran Fluida (V).

Udara yang melewati saluran dengan luas penampang A (m2) dengan

kecepatan udara mengalir V (m/dtk),maka akan memiliki dbit aliran Q (m3/dtk)

sebesar A (m2) x V (m/dtk).

Q (m3/dtk)= A(m2) . V (m/dtk)

A

Debit aliran Udara (Q)

Q

V

Bila

melewti

melalui

saluran

yang

memiliki

perbedaan

luas

penampang A,maka debit udara akan tetap,namun kecepatannya akan

berubah,sebanding dengan perubahan luas penampangnya,

Q1 = Q2, sehingga

V1

V2

=

A2

V1

Q1

A1

V1

Q2

A2

V2

Sistem hydrolik

1. Cairan Hydrolik

48

Cairan hydrolik yang digunakan pada sistem hydrolik harus memiliki

ciri-ciri atau watak (property) yang sesuai dengan kebutuhan.Property cairan

hydrolik merupakan hal-hal yang dimiliki oleh cairan hydrolik tersebut sehingga

cairan hydrolik tersebut dapat melaksanakan tugas dan fungsinya dengan baik

.Adapun fungsi cairan tersebut:

a. Sebagai penerus tekanan atau penerus daya.

b. Sebagai pelumas untuk bagian-bagian yang bergerak.

c. Sebagai pendingin komponen yang bergesekan.

d. Sebagai bantalan dari terjadinya hentakan tekanan pada akhir langkah.

e. Pencegah korosi.

f.

Penghanyut bram/chip yaitu partikel-partikel kecil yang mengelupas dari

komponen.

g. Sebagai pengirim isyarat (signal)

1.1 Syarat Cairan Hydrolik.

1. Kekentalan (Viscositas) yang cukup.

Cairan hydrolik harus memiliki kekentalan yang cukup agar dapat

memenuhi fungsinya sebagai pelumas.Apabila terlalu rendah film oli yang

terbentuk

sangat

tipis

sehingga

tidak

mampu

untuk

menahan

gesekan.Sebaliknya terlalu kental tenaga pompa semakin berat melawan

gaya viskositas cairan.

2. Indek Viskositas yang Baik.

Dengan viscosity index yang baik maka kekentalan cairan hydrolik

akan stabil digunakan pada sistem dengan perubahan suhu kerja yang cukup

fluktuatif.

3. Tahan Api (tidak mudah terbakar)

Sistem

hydrolik

sering

juga

beroperasi

ditempat-tempat

yang

cenderung timbul api atau berdekatan dengan api.Oleh karena itu perlu cairan

tahan api.

4. Tidak Berbusa (Foaming)

Bila

cairan

hydrolik

banyak

berbusa

akan

berakibat

banyak

gelembung-gelembung udara yang terperangkap dalam cairan hydrolik

sehingga akan terjadi compressable dan akan mengurangi daya tranfer,serta

kemungkinan terjilat api akan lebih besar.

5. Tahan Dingin

Tahan dingin adalah tidak mudah membeku bila beroperasi pada suhu

dingin.Titik cair atau titik beku yang dikehendaki kisaran 10o - 15o C dibawah

49

suhu permulaan mesin dioperasikan (star-up).Hal ini untuk mengantisipasi

block (penyumbatan) oleh cairan hydrolik yang membeku.

6. Tahan Korosi dan Tahan Aus.

Harus mampu mencegah terjadinya korosi karena dengan tidak terjadi

korosi ,konstruksi akan tidak mudah aus ,mesin jadi awet.

7. Demulsibility (Water Separable)

Adalah kemampuan cairan hydrolik karena air akan mengakibatkan

terjadinya korosi bila berhubungan dengan logam.

8. Minimal Compressibility

Secara

teoritis

cairan

adalah

uncomprtessble

(Tidak

dapat

dikempa),kenyataanya dapat dikempa sampai dengan 0,5 % volume untuk

setiap penekanan 80 bar.

1.2. Karakteristik Cairan Hydrolik yang dikehendaki.

Cairan hydrolik harus memiliki kekentalan yang cukup agar dapat

memenuhi persyaratan dalam menjalankan fungsinya;

2. KOMPONEN HYDROLIK

Komponen hydrolik memiliki symbol dan tidak jauh beda dengan

pneumatik,komponen utamanya adalah:

2.1. Pompa hydrolik.

50Berfungsi untuk menghisap fluida oli hydrolik yang akan disirkulasikan

dalam siste hydrolik,merupakan sistem tertutup,setelah disirkulasi pada

rangkaian akan kembali pada tangki oli.

Jenis pompa hydrolik:

a. Pompa Roda Gigi

b. Pompa sirip Burung

c. Pompa torak aksial

d. Pompa skrup

2.2. Aktuator Hydrolik

Seperti halnya pada pneumatik,aktuator hydrolik dapat berupa silinder

hydrolik,maupun motor hydrolik.Silinder hydrolik bergerak secara translasi

sedangkan motor hydrolik bergerak secara rotasi.Dilihat dari daya yang

dihasilkan lebih besar (dapat mencapai 400 bar atau 4 x 107 Pa) dibanding

pneumatik.

2.3. Silinder Hydrolik penggerak ganda

Silinder hydrolik penggerak ganda akan melakukan gerakn maju dan

mundur akibat adanya aliran fluida/oli hydrolikyang dimasukkan pada sisi kiri

(maju) dan sisi kanan (mundur).Tekanan fluida akan diteruskan melalui torak

selanjutnya menjadi gerakan mekanik melalui stang torak

Prinsip Hukum Pascal.

Perhitungan gaya hydrolik torak pada bejana berhubungan dengan

luas penampang berbeda.

F1

Torak

F2

A1

V

S1

V2

S2

51

V1

Pe

A2

P1 = P2 = Pe =

F1

A1

=

F2

A2

atau

F1

F2

=

A1

A2

A=

=

d12/4

=

d12

A2

d22/4

d22

S1

A2

Bila,V1

=

V2, maka : A1 . S1 = A2 . S2, jadi ;

=

S2

A1

3. Pemeliharaan Cairan Hydrolik

Cairan hydrolik termasuk barang mahal.Perlakuan yang kurang atau

bahkan

tidak baik terhadap cairan hydrolik atau semakin menambah

mahalnya harga sistem hydrolik,bila kita mentaati aturan-aturan tentang

perlakuan/pemeliharaan cairan hydrolik maka kerusakan cairan maupun

komponen sistem akan terhindar dan cairan akan lebih awet.

Panduan pemeliharan cairan sebagai berikut:

a. Simpanlah cairan hydrolik (drum) pada tempat yang kering,dingin can

terlindung dari(panas,hujan dan angin)

b. Pastikan menggunakan cairan yang benar-benar bersih untuk menambah

atau mengganti cairan kedalam sistem.Gunakan peralatan yang bersih

untuk memasukkannya.

c. Pompakanlah cairan hydrolik dari drum ketangki melalui saringan (pre-

filter)

d. Pantaulah

(monitor)

dan

periksalah

secara

berkala

dan

berkesinambungan kondisi cairan hydrolik.

e. Aturan sedemikian rupa bahwa hanya titik pengisi tangki yang rapat

sambung sendiri yang ada pada saluran balik.

f.

Buatlah interval penggantian cairan sedemikian rupa sehingga oksidasi

dan kerusakan cairan dapat terhindar,(periksa dengan pemasok cairan

hydrolik)

g. Cegah jangan sampai terjadi kontaminasi,gunakan filter udara dan filter oli

yang baik.

h.

Cegah terjadinya panas/pemanasan yang berlebihan,bila perlu pasang

pendingin (cooling),atau dipasang unloading pump juga excessive

resistence.

52

i.

j.

Perbaikilah dengan segera bila terjadi kebocoran dan tugaskan seorang

maintenanceman yang terlatih.

Bila akan mengganti cairan hydrolik (apa lagi bila cairan hydrolik yang

berbeda),pastikan bahwa komponen dan seal-sealnya cocok dengan

cairan yang baru,demikian pula seluruh sistem harus dibilas (flushed)

secara baik dan benar-benar bersih.

6. PROSES DASAR OTOMASI

Sejarah Perkembangan Otomasi Industri.

Teknologi Otomasi muali ada sejak berabad-abad yang lalu,terutama

sejak ditemukannya komponen cam dan governor.Pada tahun 1932,Nyquist

mengembangkan suatu prosdur yang relatif sederhana untuk menentukan

kestabilan sistem loop tertutup pada basis respon loop terbuka terhadap

masukan

tunak

(Steady

State)

sinusoida.Pada

tahun

1934,

Hazien

memperkenalkan

istilah

servo

mekanisme

untuk

sistem

kontrol

posisi,membahas desain servo mekanisme relay yang mampu mengikuti

dengan baik masukan yang berubah.Pada dekade 1940 1950 pemakaian

sistem kontrol otomatis telah berkembang,mulai tahun 1960 dengan

berkembangnya perangkat peralatan (plant) dengan multi masukan dan multi

keluaran maka sistem kontrol menjadi semakin komplek.

Selanjutnya secara berangsur-angsur mulai memanfaatkan komponen

elektronik-mekanik seperti relay,transistor.Kemudian ditemukannya komponen

mikroelektronik dalam bentuk IC (Integrated Circuit) pada awal tahun 1960-

an.Teknologi Otomasi semakin berkembang dengan pesat sejak munculnya

mikroprosesor pada tahun 1973,sejak itu memasuki berbagai sektor kegiatan

manusia,

Pada dasarnya teknologi otomasi dibedakan menjadi dua;fixed

automation (otomasi tetap) biasanya masih menggunakan peralatan mekanik

dan flexible automation (otomasi fleksibel) yang sudah menggunakan sistem

pengatur berbasis komputer,dirancang agar mudah diubah sesuai dengan

kebutuhan.

Pemanfaatan teknologi otomasi pada proses produksi meliputi bidang

yang

sangat

luas,misal;Product

Design,Production

Planning

dan

Control,Inventory

control,Sales

dan

Marketing,Engineering,Industrial

Engeneering,banyak yang lebih berupa pengolahan secara otomatis dan

elektronis

53

D.METODE

A. PENDEKATAN : Pengajaran Langsung atau Konstruktivisme.

B. METODE

: Ceramah,Tanyajawab,simulasi dan Pengamatan.

E. KEGIATAN PEMBELAJARAN

1. PENDAHULUAN

-Melakukan riviu pengetahuan.

-Menjelaskan gejala realitas yang ada

-Menunjukkan permasalahan yang akan dibahas

-Memotivasi dan menjelaskan tujuan pembahasan

2. INTI

-Melakukan pengamatan objek

-melakukan study pustaka

-Melakukan penyajian data

-Melakukan analisa data

-Membuat kesimpulan

3. TINDAK LANJUT

-Menerapkan Konsep

-Pengembangan konsep

-Penugasan (PR).

F. SUMBER/ALAT /BAHAN

SUMBER : Lingkungan,Buku referensi,Nara sumber.

ALAT

: Peralatan Lab,Alat peraga,Alat sederhana

BAHAN : Alat Tulis (Alat habis pakai).

G. EVALUASI

SOAL.

1. a.

b.

Toleransi adalah?

b

Garis tipis kontinue digunakan untuk?

c.

c

a

d

Artikan penempatan perintah,kekasaran dan simbol pada tanda pengerjaan?

2. Mesin Bubut adalah?

54

3. Sebutkan bagian utama mesin bubut dan penggunaanya?

4. Mesin frais adalah?

5. Las oxy asetylen / OAW ( Oxy Acetylene Welding ) adalah?

6. Metal working adalah?

7. Pengecoran logam (Casting ) adalah?

8. Karakteristik udara untuk pneumatik dapat diidentifikasi,sebutkan!

9. Fungsi cairan hidrolik adalah?

10. Teknologi Otomasi dibedakan menjadi dua,jelaskan?

H. JAWAB.

1. a.

- Garis berpotongan

- Garis proyeksi

- Garis arsir

- Garis sumbu pendek

- Garis ukur

- Garis penunjukan

- Garis ulir

b.

Batasan penyimpangan ukuran dari ukuran nominal,penyimpangan tersebut

dapat membesar atau mengecil dari ukuran nominal.

c.

a

b

a. = harga kekasaran

b = cara/proses pengerjaan

c

d

c = ukuran yang dilebihkan

d = arah alur/serat bekas pengerjaan

2.

Mesin bubut (turning machine) adalah suatu jenis mesin perkakas yang dalam

proses kerjanya bergerak memutar benda kerja dan menggunakan mata potong

pahat (tools) sebagai alat untuk menyayat benda kerja tersebut.Mesin bubut

merupakan salah satu mesin proses produksi yang dipakai untuk membentuk

benda kerja silindris.

3. a. Sumbu Utama (Main Spindel)

Merupakan suatu sumbu utama mesin bubut yang berfungsi sebagai dudukan

chuck (cekam),plat pembawa,kolet,senter tetap,dan lain-lain.

b. Meja Mesin (Bed)

Berfungsi sebagai tempat dudukan kepala lepas,eretan,penyangga diam

(steady rest),penyangga jalan (follow rest),dan merupakan tumpuan gaya

pemakanan waktu pembubutan.

c. Eretan (Carriage)

Terdiri atas eretan memanjang (longitudinal carriage) yang bergerak

sepanjang alas mesin,eretan melintang (cross cariage) yang bergerak

melintang alas mesin,dan eretan atas ( top cariage) yang bergerak sesuai

dengan posisi penyetelan diatas eretan melintang.

55

d. Kepala Lepas ( Tail Stock)

Digunakan untuk dudukan senter putar sebagai pendukung benda kerja pada

saat pembubutan,dudukan bor tangkai tirus,dan cekam bor sebagai penjepit

bor.

e. Tuas Pengatur Transporter dan Sumbu Pembawa.

Digunakan untuk mengatur kecepatan poros transporter dan sumbu

pembawa.

f. Pelat Tabel

Adalah tabel besarnya kecepatan yang ditempel pada mesin bubut yang

menyatakan besarnya perubahan antara hubungan roda-roda gigi didalam

kotak roda gigi ataupun terhadap roda pulley didalam kepala tetap (head

stock).

g. Tuas Penguibah Pembalik Transporter dan Sumbu Pembawa.

Digunakan untuk membalikkan arah putaran s