Minggu, 09 Januari 2011

PEMBENTUKAN PANAS

10.1. Proses Pengerjaan Panas

Proses pengerjaan panas merupakan proses pembentukan yang dilakukan pada daerah di atas temperatur rekristalisasi (temperatur tinggi) logam yang diproses. Dalam proses deformasi pada temperatur tinggi terjadi peristiwa pelunakan yang terus menerus. Akibat kongkritnya adalah bahwa logam akan mengalami perobahan sifat menjadi lebih lunak pada temperatur tinggi, kenyataan inilah yang membawa keuntungan-keuntungan pada proses pengerjaan panas, yaitu deformasi yang diberikan kepada benda kerja menjadi lebih relatif besar. Kondisi ini karena sifat lunak dan sifat ulet, sehingga gaya pembentukan yang dibutuhkan relatif kecil, serta benda kerja mampu menerima perubahan bentuk yang besar tanpa mengalami retak. Maka keuntungan itulah proses pengerjaan panas biasanya digunakan pada proses-proses pembentukan primer yang dapat memberikan deformasi yang besar, misalnya: proses pengerolan panas, tempa dan ekstrusi.

10.2. Sifat Logam Pada Temperatur Tinggi

Pengerjaan panas mempunyai beberapa keuntungan diantaranya :

๔€ธ Pada temperatur tinggi logam bersifat lunak dan ulet, sehingga gaya pembentukan yang dibutuhkan menjadi relatif lebih kecil.

๔€ธ Deformasi yang dapat diberikan dari pemanasan ini adalah relatif lebih besar.

๔€ธ Terjadinya perbaikan struktur mikro pada logam yang dideformasi pada temperatur tinggi.

Pemberian struktur mikrro ini terjadi pada pemanasan benda kerja (sebelum proses deformasi) serta pada saat dideformasi. Seperti diketahui bahwa benda coran mempunyai berbagai kelemahan atau kekurangan. Selama proses pembekuan kemungkinan besar terjadi segregasi, yaitu tidak homogennya komposisi kimia. Segregasi balok ini dapat berupa segregasi mikro maupun segregasi blok. Selanjutnya pada benda coran biasanya terdapat struktur pilar (columbar structure) yang bersifat rapuh. Inklusi yang mengelompok dan relatif besar ukurannya sering pula dijumpai pada benda coran. Selain itu banyak pula dijumpai cacat rongga.

Segregasi dapat berkurang dengan adanya pemanasan. Pada temperatur tinggi peristiwa difusi akan mudah berlangsung, sehingga efeknya akan lebih menghomogenkan komposisi kimia. Proses pemanasan untuk mengurangi segregasi ini dinamai proses homofenisasi. Pada waktu deformasi panas, struktur pilar akan berubah menjadi butir yang equiaxial dan halus. Inklusi yang mengelompok akan terpecah dan tersebar . Cacat rongga akan menutup dan mengatur sebagai akibat deformasi pada temperatur tinggi khususnya bila dikenai tegangan tekan. Peristiwa penyatuan ini adalah mirip dengan proses las tempa (forging welding). Kesemuanya ini akan memperbaiki sifat-sifat mekanik logam. Benda coran, misalnya baja cor dalam bentuk ingot ataupun billet akan menjadi lebih baik sifatnya bila telah dibentuk dengan pengerjaan panas. Misalnya menjadi baja profil melalui proses pengerolan panas.

10.3 Mekanisme Pelunakan Pada Pengerjaan Panas.

Pada pengerjaan panas, suatu kenyataan yang mudah diamati adalah bahwa logam akan bersifat lunak. Selanjutnya pada kondisi ini logam dapat dibentuk dengan deformasi yang relatif besar tanpa menjadi mengalami keretakan. Kondisi ini dapat dijelaskan oleh adanya peristiwa pelunakan. Deformasi pada temperatur tinggi didefinisikan secara lebih tegas sebagai pembentukan yang dilakukan di atas temperatur rekristalisasi logam yang diproses.

10.4 Tempa

Menempa merupakan salah satu proses pembentukan yang dilakukan pada benda kerja dalam kondisi panas. Panas yang dimaksukan adalah sebelum dilakukan proses pembentukan benda logam dipanaskan terlebih dahulu sampai mencapai tempratur tempa yang diinginkan. Tempratur tempa yang diharapkan pada proses ini berkisar di atas daerah temperatur rekristalisasi bahan logam yang akan di tempa. Baja mempunyai temperatur rekristalisasi berkisar 723 ยบ C. Pemanasan yang dilakukan pada benda kerja bertujuan untuk merobahan kekerasan logam menjadi bersifat lebih lunak . Sifat lunak dari benda kerja ini memudahkan untuk pembentukan. Baja yang mengalami proses pemanasan akan memberikan sifat lunak dan tidak mudah pecah apabila dilakukan pembentukan. Proses penempaan bahan logam ini dilakukan dengan menggunakan peralatan pengepres/pukul dan penahan atau landasan/anvil. Benda kerja diletakkan diantara landasan dan pemukul. Proses pemukulan dapat dilakukan dengan palu tempa secara manual atau juga dapat dilakukan dengan mesin pemukul hammer sistem hidrolik atau dengan menggunakan pemukul mekanik dengan motor listrik. Prinsip dasar menempa secara mekanika mempunyai komponen pembentukan pengepresan atau tekan, peregangan atau tarik, dan pemotongan/geser. Penerapan proses penempaan di industri biasanya digunakan untuk pembuatan komponen yang menggunakan

bahan baku pejal dengan bentuk profil kombinasi. Bahan dasar untuk proses penempaan ini selain berbentuk pejal juga mempunyai tingkat kekerasan bahan yang relatif lebih keras. Kerasnya bahan ini menjadi lebih sulit untuk dikerjakan dengan proses yang lain. Logam yang mengalami proses pemanasan akan meningkatkan keliatan bahan hal ini dapat diketahui dari proses uji impact (tumbukan) dengan memvariasikan temperatur sepecimen pengujian. Hasil pengujian impact ini memperlihatkan bahwa nilai impact sangat dipengaruhi oleh temperatur bahan saat pengujian. Semangkin rendah temperatur bahan logam menunjukkan bahwa semangkin tinggi tingkat kegetasan bahan tersebut dan nilai impactnya menjadi lebih kecil.

Penempaan yang sering dilakukan pada industri rumah tangga di daerah umumnya dilakukan untuk proses pembuatan alat-alat pertanian seperti parang, cangkul, sabit, bajak, kampak dan sebagainya. Proses penempaan untuk pembuatan alat-alat pertanian ini diikuti dengan proses Quenching atau pendinginan cepat. Proses quenching ini bertujuan untuk memberikan kekerasan permukaan benda pada daerah yang didinginkan cepat. Hal ini diaplikasikan untuk pengerasan permukaan mata parang, mata cangkul, mata sabit, dimana bagian alat-alat yang tajam ini menjadi lebih keras. Bagian yang tajam akan memberikan permukaan yang keras dan bagian alat yang belakang berbentuk tebal dan tidak diquenching, sehingga alat-alat pertanian yang dihasilkan memiliki sifat kombinasi keras dan liat sesuai dengan kebutuhan petani.

10.4.1. Dapur pemanas

Dapur pemanas atau dikenal juga dengan istilah dapur tempa berfungsi untuk memanaskan benda kerja sampai temperatur tertentu sesuai dengan jenis benda kerja yang akan ditempa. Proses pemanasan di dapur tempa ini menggunakan bahan bakar arang kayu atau batu bara. Proses pembakaran berlangsung di dalam tempat pembakaran dimana bahan bakar arang atau batu bara dibakar dengan menambah hembusan udara yang dihasilkan dari blower (penghembus). Aliran udara ini diharapkan dapat mempercepat proses pembakaran arang kayu atau batu bara. Aliran udara ini di salurkan memlalui lobang aliran yang langsung bersentuhan dengan bahan bakar. Dapur pemanas ini dilengkapi dengan bagian-bagian utama diantaranya tempat pembakar, motor listrik dan blower, air pendingin, cerobong asap.

10.4.2. Landasan (anvil)

Landasan dikenal juga dengan istilah paron ini merupakan bagian komponen yang sangat penting dalam kerja tempa ini. Landasan ini dapat dilihat pada gambar-gambar landasan berikut. Landasan ini ada beberapa tipe sesuai dengan kebutuhan pekerjaan yang diinginkan. Seperti landasan rata, landasan profil, landasan paron. Landasan ini berguna untuk peletakan benda kerja pada saat dilakukannya proses pembentukan secara manual.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar