Teknik pembentukan logam

Penarikan kawat,batang dan tabung

Dosen Pengampu :

Sumarji ,S.T., M.T.

Disusun Oleh Kelompok 3 :

1.Atmazeal Achmad F (141910101023)2.Muh Zainul Helmi (141910101024)3.Okik Aris Setiawan (141910101030)4.Sudrajat Tri Suryataba (141910101032)5.Rizal Abdul Hamid (141910101040)

PROGAM STUDI S1 TEKNIKJURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS JEMBER

2016

1

Kata Pengantar 

Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, Kami panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah,

dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “penarikan kawat,batang dan tabung”.

    Makalah ini telah kami susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu kami menyampaikan

banyak terima kasih kepada :1.Bapak Sumarji ST.MT selaku dosen pengampu

2.Teman teman kelompok yang turut membantu menyelesaikan makalah ini3.Semua pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan makalah ini.

        Terlepas dari semua itu, Kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu dengan tangan terbuka

kami menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar kami dapat memperbaiki makalah ini.    

    Akhir kata kami berharap semoga makalah yang berjudul “penarikan kawat,batang dan tabung” untuk pembaca ini dapat memberikan manfaat maupun inspirasi terhadap pembaca.

                                                                                          Jember, 27 April 2016

                                                                                                  Kelompok 3

2

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL........................................................1KATA PENGANTAR.........................................................2DAFTAR ISI...................................................................3DAFTAR GAMBAR..........................................................4DAFTAR TABEL.............................................................5BAB 1. PENDAHULUAN..................................................6

1.1 Latar Belakang...............................................................61.2 Rumusan Masalah..........................................................71.3 Tujuan dan Manfaat........................................................7

BAB 2. PEMBAHASAN....................................................82.1 Welding consumables...................................................8

2.1.1 Elektroda terbungkus (covered electrodes)..................................8

2.1.2 Kawat las untuk las busur listrik pelindung gas ..........................11

2.2 Las Resistansi listrik......................................................122.2.1 las resistansi titik..................................................132.2.2 Las resistansi tumpang (resistance seam welding) 142.2.3 Projection welding.................................................152.2.4 Flash

welding...............................................................................162.2.5 Mampu

las....................................................................................17BAB 5. PENUTUP...........................................................18

5.1 Kesimpulan...................................................................185.2 Saran.............................................................................18

3

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR GAMBAR..........................................................41. elektroda terbungkus.......................................................82. las TIG atau las argon......................................................113. prinsip proses las resistansi listrik...................................134. spot welding,seam welding dan projection welding.........145. Projection Welding...........................................................166. Flash Welding...................................................................167. Mampu Las.......................................................................17

4

DAFTAR TABEL.......................................................................51. Tabel Eelektroda Terbungkus....................................................92. Tabel 2 Ukuran standart dan toleransi kawat inti elektroda

terbungkus............................................................................................93. Tabel 3 Persyaratan komposisi kimia untuk kawat inti elktroda

terbungkus.....94. Tabel 4 Bahan dasar fluks dan pengaruhnya.............................10

5

Bab I Pendahuluan

1.1 Latar BelakangPerkembangan zaman di era post modern sekarang ini memang sudah pesat

sekali.Untuk menjangkau dunia yang sangat luas dan sangat jauh jaraknya itu bisa dilakukan dalam hitungan hari bahkan jam itu karena sudah ada teknologinya.Teknologi diciptakan dan ditemukan sejatinya hanya mempuyai satu tujuan yaitu untuk memudahkan pekerjaan manusia tersebut.Semakin maju teknologi baisanya semakin mudah seseorang melakukan pekerjaan sehari hari.Banyak sekali macam macam teknologi yang diciptakan oleh para engineer untuk memudahkan manusia.

Tak ketinggalan juga teknologi tentang pembentukan logam ikut berkembang juga,baik dari segi cold working maupun hot working. Proses Teknologi Mekanik merupakan suatu proses pembuatan suatu benda dari bahan baku sampai barang jadi atau setengah jadi, dan dengan atau tanpa proses tambahan. Dari sejarah sejak pertama kali manusia mengenal logam sebagai pembuat alat-alat yang diperlukan untuk menunjang kehidupannya, maka manusia kemudian berusaha untuk mengembangkan cara pembuatan alat-alat tersebut.Salah satu yang dikembangkan adalah metode penarikan kawat,batang dan tabung (wire drawing,bar drawing dan pipe drawing).Secara garis besar wire drawing adalah mengurangi diameter luar (OD) komposisi kawat sambil meningkatkan panjang, sedangkan Volume kawat tetap konstan. Wire drawing biasanya memerlukan beberapa tahapan untuk mengurangi kawat dengan ukuran yang diinginkan. Dies yang digunakan pada wire drawing biasanya dibuat dari tungsten carbide atau berlian.bar drawing adalah mengurangi penampang logam asli, dengan meningkatkan panjang. Sedangkan Lebar atau tinggi logam aslinya mungkin tetap konstan, meskipun biasanya kedua dimensi dikurangi.Pipe drawing adalah mengurangi diameter dalam (ID) dan diameter luar (OD), sedangkan peningkatan panjang pipa dan ketebalan dinding pipa tetap konstan.

Untuk itu dalam makalah ini akan dijelaskan mengenai macam macam penarikan kawat,batang dan tabung serta pengertian dan aplikasinya juga.Penting bagi mahasiswa khususnya progarm studi teknik mesin harus tau tentang pembentukan logam umumnya.Untuk itu penulis membuat makalah dengan “penarikan kawat,batang dan tabung”. agar berguna bagi masyarakat pada umumnya,dan para mahasiswa teknik mesin pada umumnya .

6

Bab II Pembahasan

1. COLD DRAWING

Cold drawing merupakan proses pembentukan pada keadaan dingin secara plastis dari metal sepanjang sumbunya. Cold drawing adalah proses pembentukan logam dimana sepotong logam dimasukkan melalui cetakan, sehingga mengurangi ukuran penampang bagian asli.

Cold drawing digunakan dalam pembuatan kabel tembaga dan kabel listrik rumah tangga serta struktur baja dan pipa industri. Proses cold drawing menghasilkan common item sehari-hari, seperti klip kertas, senar gitar dan pipa air. Aplikasi lain termasuk bagian untuk berbagai alat musik dan komponen listrik serta tabung hidrolik dan pipa.Ada tiga jenis utama cold drawing: • Tube drawing : mengurangi diameter dalam (ID) dan diameter luar (OD), sedangkan

peningkatan panjang pipa dan ketebalan dinding pipa tetap konstan. • Bar drawing : mengurangi penampang logam asli, dengan meningkatkan panjang.

Sedangkan Lebar atau tinggi logam aslinya mungkin tetap konstan, meskipun biasanya kedua dimensi dikurangi. • Wire drawing : mengurangi diameter luar (OD) komposisi kawat sambil

meningkatkan panjang, sedangkan Volume kawat tetap konstan. Wire drawing biasanya memerlukan beberapa tahapan untuk mengurangi kawat dengan ukuran yang diinginkan. Dies yang digunakan pada wire drawing biasanya dibuat dari tungsten carbide atau berlian.

Operasi penarikan adalah proses pengurangan penampang benda kerja dengan cara penarikan logam melalui cetakan oleh gaya tarik yang bekerja pada bagian luar cetakan.

Contoh produk penarikan kawat :• kabel listrik• kawat pagar• gantungan baju/kawat jemuran• kereta belanja

batang kawat untuk membuat : jarum, sekrup, rivet, per, dan lain-lain.

7

Gambar produk penarikan kawat

Contoh produk penarikan batang :• Batang produk setengah jadi yang kemudian dimesin atau melalui proses-proses

lainnya.

Gambar produk penarikan batang

2. PENARIKAN BATANG DAN KAWAT

Prinsip penarikan batang dan kawat umumnya sama, walaupun perlalatan yang digunakan berbeda untuk setiap ukuran produk. Batang dan tabung yang tidak dapat digulung, diproduksi pada mesin Tarik. Batang ditusuk dengan penusuk dimasukkan ke cetakan dan dijepitkan pada kepala Tarik. Kepala Tarik digerakkan oleh rantai atau

8

dengan mekanisme hidraulis. Mesin Tarik mempunyai gaya Tarik 300.000 lb, panjang tarikan 100 ft, dan kecepatan penarikan berkisar Antara 30 – 300 ft/menit.

Proses penarikan kawat umumnya dilakukan pada temperatur rendah atau temperature ruang, sehingga pembentukan ini disebut sebagai cold drawing. Pada proses penarikan terjadi deformasi yang cukup besar, sehingga sering terjadi peningkatan temperatur yang relatif besar. Dengan demikian pada proses penarikan kawat digunakan pelumas yang mampu mengurangi dan tahan terhadap pengaruh panas yang timbul akibat gesekan. Selain itu pelumas juga berfungsi sebagai media pendingin.  Air merupakan media pendingin yang biasa digunakan untuk mengurangi efek panas yang ditimbulkan selama proses deformasi.

Skematika cetakan untuk wire drawing ditunjukan pada Gambar. Konstruksi tempat masuknya logam ke cetakan dibuat sedemikian rupa, sehingga kawat yang masuk cetakan akan menarik pelumas bersama dengan masuknya batang kawat. Bentuk lonceng dibuat agar dapat meningkatkan tekanan hidrostatis dan memindahkan aliran pelumas.

9

Reduction angle adalah bagian dari cetakan di mana terjadi reduksi diameter. Pada daerah bearing tidak terjadi reduksi diameter, namun menambah gesekan pada permukaan kawat. Fungsi utama daerah permukaan bantalan adalah untuk memastikan diameter dan roundness kawat sesuai dengan targetnya. Tirus belakang (back relief) pada dies memungkinkan kawat untuk mengembang sedikit, setelah kawat keluar dari cetakan.

3. Batas Reduksi Pada Wire Drawing

Batas reduksi wire drawing pada umumnya reduksi penampang untuk setiap tahap dies tidak lebih dari 30 – 35%. Untuk mendapatkan diameter akhir dengan total lebih besar dari 35 %, maka diperlukan reduksi ganda atau bertahap untuk mencapai reduksi target. Diameter kawat berkurang setelah melalui dies tertentu, sedangkan kecepatan dan panjang kawat bertambah. Jadi kecepatan setiap blok atau capstan harus bertambah besar agar tidak terjadi slip antara kawat dan blok. Hal ini dapat dicapai bila kecepatan setiap blok diatur dengan memasang motor tersendiri. Bila kecepatan kawat dan kecepatan blok tidak sesuai, maka kawat akan menggeser pada blok sewaktu berputar. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya gesekan berlebihan yang menimbulkan panas yang akan menimbulkan masalah.

10

4. Batas Temperatur Wire Drawing

Batas temeperatur pada wire drawing, Peningkatan temperatur pada operasi wire drawing merupakan hal yang umum terjadi. Meskipun penarikan batang kawat biasanya dilakukan pada kondisi dingin. Deformasi plastik dan gesekan akan menaikkan temperatur kawat hingga beberapa puluh derajat celcius. Sebagian panas akan dilepaskan pada pendingin blok dan dies. Namun, karena panas yang diserap blok dan cetakan relatif kecil, maka kenaikan temperatur menjadi relatif besar. Selama proses deformasi, temperatur kawat tidak boleh melebihi dari 160 celcius. Temperatur yang terlalu tinggi dapat merubah sifat-sifat metalurgis kawat.

11

Komponen gaya proses penarikan :

Tegangan Tarik Dapat Dihitung Dari :

12

5. Delta Factor

Delta Factor  ∆  merupakan perbandingan antara diameter rata-rata terhadap panjang daerah deformasi. Pada penarikan kawat besarnya nilai delta factor ∆  dapat ditentukan dengan persamaan berikut:

6. Pengaruh Delta Factor Pada Proses Wire Drawing

Daerah operasi wire drawing terbagi menjadi tiga bagian:

•Wire drawing yang beroperasi pada Daerah aman memiliki delta factor antara dua dan tiga. Operasi ini akan menghasilkan produk tanpa cacat. Operasi akan berjalan lancar.

• Operasi wire drawing dengan kondisi delta factor kurang daripada dua berpotensi menimbulkan cacat pada permukan kawat.

13

Wire drawing yang beroperasi dengan delta factor lebih dari tiga cenderung menghasilkan kawat yang memiliki cacat center burst atau chevron. Cacat chevron dapat menyebabkan kawat putus saat proses drawing. Putus saat drawing ditandai dengan permukaan patahan kawat yang membentuk Cup and Cone

7. Delta Factor Kurang Dari DuaDelta factor optimum untuk proses wire drawing adalah antara 2 sampai 3.  Delta Factor yang terlalu rendah, kurang dari 2 akan menyebabkan luas kontak antar muka wire rod dan dies menjadi besar, zona deformasi menjadi besar. Ini akan menimbulkan efek gesekan menjadi besar pula. Pengaruh selanjutnya akan muncul cacat permukaan seperti goresan (scratch),material pick-up. Terkadang di ikuti dengan munculnya panas yang berlebihan. Panas berlebihan ini dapat berpengaruh terhadap sifat-sifat metalurgis permukaan material.

8. Delta Factor Lebih Dari TigaDelta Factor yang terlalu tinggi, lebih daripada 3 dapat menyebabkan zona deformasi menjadi kecil. Daerah deformasi menjadi sangat terbatas. Hal ini menyebabkan permukaan kawat mendapat gaya tekan yang besar, sedangkan bagian tengah kawat akan menerima gaya Tarik yang besar. Keadaan ini memberikan kecenderungan terbentuknya cacat center burst, permukaan kawat yang lebih keras dan rendahnya keuletan. Sifat-sifat  ini tidak cocok untuk produk-produk yang dibentuk dengan melibatkan proses puntir seperti pada ikatan spring atau proses cold heading pada pembuatan kepala baut.

14

9. PIPE DRAWING

Pipe drawing : mengurangi diameter dalam (ID) dan diameter luar (OD), sedangkan

peningkatan panjang pipa dan ketebalan dinding pipa tetap konstan.

• PROSES – PROSES PENARIKAN TABUNG

Ada 3 jenis penarikan tabung

1. Pembenaman (sinking)

2. Penarikan sumbat (plug drawing)

3. Penarikan mandrill

15

a. Pembenaman (sinking)

b. Penarikan sumbat (plug drawing) tetap

c. Penarikan sumbat (plug drawing) apung

d. Penarikan mandrill

Pembenaman

• Pada bagian dalam tabung yang tidak ditopang akan mengalami penebalan pada

dinding tabung.

• Geseran yang besar pada bagian masuk dan keluarnya cetakan menyebabkan

regangan yang tinggi dan deformasi pembatasnya lebih rendah dibandingkan dengan

pembuatan tabung lainnya.

Penarikan Sumbat Tetap

• Diameter dalam dan luar tabung dikontrol besarnya.

• Metode sumbat menghasilkan ketelitian yang lebih baik dibandingkan dengan metode

pembenaman

• Pengurangan luas jarang melebihi 30%

Penarikan Sumbat Apung

• Pada sumbat apung dapat menghasilkan reduksi luas 45% dan pengurangan luas yang

sama.

• Beban yang dibutuhkan lebih kecil dibandingkan dengan sumbang tetap.

• Keuntungannya mampu menarik dan menggulung tabung yang panjang.

Penarikan mandrill

• Gesekan pada penarikan tabung dapat diperkecil

• Madrill terdiri dari tabung dan kawat/batang panjang sepanjang tabung dan ditarik

bersamaan dengan tabung.

• Mandrill ditarik keluar dari tabung yang mengakibatkan pembesaran dimensional

tabung.

16