Cara Memahami Dan Mengidentifikasi Prinsip Kerja Mesin Tenaga Fluida

Mesin fluida adalah mesin yang berfungsi utuk merubah energi mekanik menjadi energi potensial dan sebaliknya, merubah energi mekanik dalam bentuk fluida, dimana fluida yang dimaksud adalah air, uap, dan gas. Berdasarkan pengertian diatas maka secara umum mesin – mesin fluida dapat digolongkan dalam dua golongan yaitu :

1.Golongan mesin – mesin kerja 
yaitu berfungsi untuk merubah energi mekanis menjadi energi fluida, contohnya : pompa, blower, compressor, dll

2. Golongan mesin – mesin tenaga
yang berfungsi untuk merubah energi fluida menjadi energi mekanis seperti : turbin air, turbin uap, kincir angin, dan lain – lain.

Pompa 
Pompa adalah jenis mesin fluida yang digunakan untuk memindahkan fluida melalui pipa dari satu tempat ke tempat lain. Dalam menjalankan fungsinya tersebut, pompa mengubah energi gerak poros untuk nggerakkan sudu-sudu menjadi energi tekanan pada fluida.

Kompresor
1).  Fungsi
Kompresor adalah mesin untuk memampatkan udara atau gas.  Kompresor dibutuhkan agar mendapatkan tekanan kerja yang diinginkan.  Kompresor udara biasanya mengisap udara dari atmosfir . Namun ada pula yang mengisap udara atau  gas  yang  bertekanan  lebih  tinggi  dari  tekanan  atmosfir.  Dalam  hal  ini kompresor bekerja sebagai penguat. Sebaliknya ada kompresor yang mengisap AIR 
Gas yang bertekanan lebih rendah dari tekanan atmosfir. Dalam hal ini kompresor disebut pompa vakum.

2).  Kriteria pemilihan kompresor
Karakteristik  kompresor  yang  terpenting  adalah  volume  gas  yang dikeluarkan dengan satuan m3/min atau liter (l)/min dan tekanan kerja dengan satuan  bar.   Pemilihan  kompresor  tergantung  tekanan  kerja  dan  jumlah  udara yang dibutuhkan.
Kriteria lain yang diperlukan untuk menentukan kompresor adalah :
•  desain
•  tipe penggerak
•  kapasitas penyimpanan
•  pendinginan
•  kondisi dan lingkungan instalasi
•  perawatan
•  biaya
Tergantung  jenis  kompresor,  kapasitas/volume  yang  dihasilkan  bervariasi  dari beberapa  liter  permenit  sampai  kira-kira  50.000  m3/min.  Sedangkan  tekanan yang dihasilkan berkisar antara beberapa milimeter udara sampai lebih 10 bar.

3).  Macam-macam kompresor
Kompresor  terdapat  dalam  berbagai  jenis  dan  model  tergantung  pada volume dan tekanannya. Klasifikasi kompresor tergantung tekanannya adalah :
•  kompresor (pemampat) dipakai untuk tekanan tinggi,
•  blower (peniup) dipakai untuk tekanan agak rendah,
•  fan (kipas) dipakai untuk tekanan sangat rendah.

Atas dasar cara pemampatannya, kompresor dibagi atas jenis :
•  Jenis turbo (aliran)
Jenis ini menaikkan tekanan dan kecepatan gas dengan gaya sentrifugal yang  ditimbulkan  oleh  kipas  (impeler)  atau  dengan  gaya  angkat  yang ditimbulkan oleh sudu-sudu.
•  Jenis perpindahan (displacement)
Jenis  ini  menaikkan  tekanan  dengan  memperkecil  atau  memampatkan volume  gas  yang  diisap  ke  dalam  silinder  atau  stator  oleh  sudu.  Jenis perpindahan  terdiri  dari  jenis  putar  (piston  putar)  dan  jenis  bolak  balik (torak).

Gambar 2.3. Diagram Berbagai Jenis Kompresor

a). Kompresor piston
Piston  menarik  udara  melalui  katup  isap  pada  langkah  turun, memampatkannya  pada  langkah  naik  dan  mendorong  keluar  melalui  katup tekanan.

Gambar 2.4. Kompresor piston tunggal

Daerah tekanan :
•  Satu tahap sampai 600 kPa ( 6 bar)
•  Dua tahap  sampai 1500 kPa (15 bar)

b). Kompresor sekerup
Udara  dihisap  melalui  lubang  hisap  dan  dipindahkan  aksial  melalui  dua propeller dengan kecepatan tinggi untuk mendapatkan tekanan. 

Gambar 2.5. Kompresor sekerup

Daerah tekanan: 
•  sampai 1000 kPa (10 bar)

c). Kompresor aliran radial

Gambar 2.6. Kompresor aliran radial

Melalui  baling-baling  putaran  cepat, udara  dipercepat  secara  radial.  Energi  kinetik  dari  udara  diubah  menjadi  energi  tekanan. 

Daerah tekanan : 
•  Dengan langkah banyak sampai 1000 kPa (10 bar)

d). Kompresor sudu geser
Kompresor ini mempunyai rotor yang dipasang secara eksentrik di dalam 
rumah  yang  berbentuk silinder.  Pada  rotor terdapat  beberapa  parit  dalam  arah 
aksial dimana sudu-sudu dipasang. 

Gambar  2.7. Kompresor sudu geser

Selama  berputar  ukuran  sudu-sudu  berubahubah,  sehingga  udara  dimampat-kan.  Daerah  tekanan :
•  Satu tahap sampai 400 kPa ( 4 bar)
•  Dua tahap sampai 800 kPa ( 8 bar)

e). Kompresor aksial

Gambar  2.8.  Kompresor aksial

Melalui  baling-baling  putaran  cepat, udara  dipercepat  secara  radial.  Energi  kinetik dari  udara  diubah  menjadi  energi  tekanan. 

Daerah tekanan : 
•  Dengan  langkah  banyak  sampai 600kPa (6bar)

Tangki
1). Fungsi Tangki
a).  Untuk mendapatkan tekanan konstan pada sistem pneumatik, dengan tidak mengindahkan beban yang berfluktuasi.
b).   Penyimpan/tandon  udara  sebagai  “emergency  suplay”  bila  sewaktuwaktu  ada  kegagalan  kompresor,  beban  pemakaian  yang  tiba-tiba besar.
c).  Ruangan yang luas dari tangki akan mendinginkan udara. Oleh karena itu, penting pada tangki bagian bawah dipasang kran untuk membuang air kondensasi.

2). Komponen-komponen Tangki
Komponen-komponen yang terdapat pada tangki adalah sebagai berikut:

Gambar 2.9. Tangki dan komponen-komponennya

a)  Manometer
b)  Thermometer
c)  Katup  pembatas tekanan
d)  Katup  pengatur tekanan
e)  Pembuangan air
f)  Pintu tangk

Read More

Ciri-Ciri Dari Penanganan Material Yang Kurang Baik dan Peralatan Pendukung Penanganan Material

Sifat-sifat atau ciri-ciri dari penanganan material yang kurang baik atau jelek dan tidak efisien ialah:
1.  bahan-bahan  atau  barang-barang  dibongkar  dipindahkan  dengan tangan.
2.  adanya  barang-barang  atau  bahan-bahan  yang  diletakkan  di halaman  atau  pada  tempat  penerimaan  yang  menunggu  untuk disalurkan.
3.  banyak orang-orang yang berkerumun menunggu untuk melakukan suatu handling yang besar. 
4.  lebih  banyak  barang-barang  atau  bahan-bahan  yang  dikirimkan daripada yang datang/diterima.
5.  pemindahan bahan dilakukan oleh orang-orang atau tenaga-tenaga yang ahli dan peralatan-peralatan yang kurang lengkap.
6.  adanya barang-barang atau bahan-bahan yang sering rusak pada waktu bongkar/muat atau pemindahan.
7.  adanya  kekacauan  bagian  produksi  karena  banyaknya  barangbarang  yang  tertimbun  untuk  menunggu  diangkut  atau dipindahkan.
8.  adanya  kantong-kantong  pembungkus  dan  kotak-kotak  barang yang jelek.
9.  orang-orang  yang  harus  mengerjakan  penanganan  material menunggu lift untuk mengangkut barang-barang.
10.  banyaknya  tenaga  kerja  yang  dipergunakan  untuk  memindahkan atau  mengangkut  sampah-sampah   atau  sisa-sisa  bahan  yang tidak dipakai lagi.
11.  bahan-bahan  kotak-kotak  barang  dan  barang-barang  diletakkan bertumpuk-tumpuk di gang-gang tempat jalan.
12.  tidak  ada  batas  sampai  setinggi  mana  barang-barang  boleh ditimbing.
13.  gang-gang terlalu sempit untuk memungkinkan peralatan handling dapat bergerak dengan bebas.
14.  truk-truk dan peralatan handling yang lain menunggu terlalu lama untuk memuat dan membongkar barang-barang yang dipindahkan.

6.6 Peralatan Pendukung Penanganan material
Dalam  sistem  penanganan  material  diperlukan  sebuah  alat  pendukung ataupun peralatan yang mampu menjalankan kegiatan produksi di sebuah perusahaan  . 
a.Overhead Trolley

  Berupa kereta pengangkut yang berjalan pada rel yang terletak diatas 
  Material yang akan dipindahkan digantung dibawahnya 
  Biasanya  terdiri  dari  beberapa  troley  yang  seimbang  disepanjang relnya,  pengait,  keranjang  atau  benda  lain  untuk  mengangkut  benda yang dipindahkan 

b. Hand Trucks
Hand  Trucks  merupakan  alat  angkut  yang  dapat  digerakkan  dengan menggunakan tangan atau mesin 

Keuntungan hand trucks:
1.  Banyak digunakan untuk loading, unloading, dan mengangkat barang
2. Fleksibel dalam penggunaannya dikarenakan tidak menggunakan jalur yang tetap sehingga bebas dalam mengangkut materialnya
3.  Gerakannya  tidak  terbatas  dapat  melewati  tempat  yang  aisle  (gang) yang sempit
Kerugian hand trucks:
1.  Memerlukan gang
2.  Tidak dapat digunakan untuk memindahkan material
3.  Kebanyakan trucks harus dijalankan oleh operator
4.  Mempunyai kapasitas yang terbatas dalam pengangkutan.

c.  Forklift
  Merupakan alat angkut dan angkat material/barang. 

d. Truck
 

 
6.7 Alat bantu pengangkatan.
Material  yang  memiliki  permukaan  tidak  beraturan  dan  berat  yang berlebihan  dimana  tidak  mungkin  dapat  diangkat  secara  manual  dapat diangkat dengan peralatan bantu pengangkatan. Alat bantu pengangkatan yang  digunakan  pada  sekolah  perotomotifan  antara  lain:  Pengungkit, 
forklift,  tali/tambang,  seling,  hook,  alat  khusus  pengangkat  engine, kerek/kran, dongkrak, car lift dan sebagainya.

1)   Pengungkit.
Pengungkit  adalah  alat  sederhana  untuk  memindahkan  barang. Pengungkit  dapat  berupa  kayu,  bambu,  besi  atau  bentuk  lain  yang dirancang secara khusus. 

2)   Forklift/garpu pembawa material
Forklift  dapat  berupa  forklift  dorong  atau  forklift  kendaraan.  Alat  ini digunakan untuk membawa atau memindahkan  material dari tempat satu ke tempat yang lain.

3)   Tali/tambang, seling dan hook.
Tali/tambang, seling dan hook digunakan untuk mengikat atau menahan material yang akan diangkat. Pemasangan tali/seling pada engine:
a)   Tali atau seling ditempatkan pada bagian bawah engine supaya tidak merusak engine saat diangkat.
b)   Upayakan tali/seling dapat menahan beban secara merata.
c)   Pusat pengangkatan sedekat mungkin dengan titik keseimbangan engine.
d)   Gunakan alat khusus bila ada.

4)   Kerek/kran dan Takel
Kerek/kran  dan  Takel  adalah  alat  untuk  mengangkat  material/part  atau komponen.  Pada  sekolah  otomotif  alat  ini  biasa  digunakan  untuk mengangkat  engine, 

5)   Dongkrak
Dongkrak  adalah  alat  pengangkat  yang  banyak  digunakan  dalam perawatan atau perbaikan bagian-bagian kendaraan  misalanya: sewaktu mengganti oli engine, perbaikan roda,sistem rem dan bagian-bagian  yang lain  yang  memerlukan  pengangkatan  kendaraan.

6)   Car lift
Car lift adalah alat pengangkat khusus kendaraan. Mengangkat dengan car lift akan mempermudah mekanik dalam memperbaiki ataupun melakukan perawatan kendaraan terutama perbaikan di bawah 
kendaraan, karena mekanik dapat bergerak leluasa di bawah kendaraan

Latihan 
1. Sebutkan Tiga metode yang biasa digunakan mengangkat material !
2. Sebutkan macam – macam Peralatan Penanganan materiaL!
3. Jelaskan fungsi conveyor, sebutkan keuntungan dan kelemahanya!
4. Jelaskan fungsi elevator, sebutkan keuntungan dan kelemahanya!
5. Jelaskan fungsi crane dan hoist, sebutkan macm-macamnya!
6. Jelaskan fungsi dari forklift, hand truks dan truk !
7. Sebutkan 4 ciri-ciri penanganan material yang buruk !
8. Sebutkan alat bantu pengangkutan !
9. Jelaskan cara pemasangan sling dan hook pada komponen !
10. Jelaskan fungsi dari dongkrak !

Read More

Menerapkan dan Melakukan Teknik Penanganan Material Sesuai Dengan Metode Penyimpanan, Berat, Tinggi Dan Posisinya.

Definisi dari  penanganan  material  adalah seni  dan ilmu  pengetahuan dari  perpindahan,  penyimpanan,  perlindungan  dan  pengawasan material atau suatu penanganan material dalam jumlah yang tepat dari material  yang  sesuai,  dalam  kondisi  yang  baik,  pada  tempat  yang cocok, pada waktu yang tepat, pada posisi yang benar, dalam urutan yang  sesuai,  dengan  biaya  yang  murah  dan  menggunakan  metode yang benar.

Hal ini Dilakukan agar:
1.  Mamahami  cara-cara  pemindahan  material  sesuai dengan  metode  penyimpanan,  berat,  tinggi  dan posisinya.
2.  Dapat  menggunakan  teknik  yang  paling  memadai sesuai dengan berat material.
3.  Dapat memeriksa material yang diangkat dari bahaya yang dapat timbul.

6.1 Metode Mengangkat Material
Tiga metode yang biasa digunakan mengangkat material :
1.  Block  and  Tackle  –  ini  memerlukan  metode pemindahan  tambahan.  Sebuah  troli  yang  berjalan 
diatas  adalah  perlu  untuk  membawa  material  ke bangku kerja. 
2.  Operasi secara manual, alat angkut hidrolik  bergerak –  ini  memberikan  kemudahan  mengangkat  material dari truk dan dapat dengan mudah disetir ke bangku kerja.
3.  Forklift  troley  or  truck  –  digunakan  ketika  material ditempatkan  palet  kayu.  Material  harus  diletakkan pada  palet  sehingga  material  tidak  bergerak  ketika diangkat

Pemasangan Sling dan Hook Pada Komponen
Pemasangan selempang/tali pengangkat
1.  Selempang  harus  ditempatkan  dibawah  material  dimana mereka  tidak  merusak  material  pada  saat  material  tersebut diangkat.

2.  Selempang  harus  diperlebar,  sehingga  alat  itu  dapat memikul beban material dengan rata.
3.  Titik  angkat  harus  di  dekatkan  pada  pusat  massa  material (titik berat material).

Pemasangan Cantelan
Beberapa  material  mempunyai  mata  cantolan  yang  dipasang  mati yang dibutuhkan untuk menambatkan selempang pengangkat. Jika mata cantolan tidak dipasang mati, secara sementara waktu dapat disekrupkan ke dalam lubang baut kop silinder.

Cantelan hendaknya:
•  Disekrupkan dalam keseimbangan, sehingga beban material dipikul tanpa rasa cemas bahwa cantelan akan terlepas dari lubang.
•  Pemasangan  mati  menyebabkan  material  akan  seimbang jika diangkat.

Aktivitas  penanganan  material  di  industri  biasanya  dilakukan  dengan menggunakan  alat/mesin  atau  menggunakan  tenaga  manusia.  Pada modul  ini  akan  dibahas  mengenai  penanganan  material  dengan menggunakan alat.

Peralatan Penanganan materiaL.  

Semua  peralatan  penanganan material diklasifikasikan ke dalam tiga tipe utama yaitu: 
• Conveyor (ban berjalan), 
• Crane (derek), dan hoist,
• Trucks (alat angkut/kereta).
• Elevator

6.2 Conveyor (ban berjalan)
Conveyor  adalah  salah  satu  jenis  alat  angkut  yang  berfungsi  untuk mengangkut  material  ataupun  produk  dengan  jalur  yang  tetap  dalam perusahaan.
Conveyor  digunakan  untuk  memindahkan  material  secara  kontinyu dengan jalur yang tetap.
  Melewati jalur yang tetap (fixed path) 
  Perpindahan secara kontinyu. 
  Sebagian  besar  menggunakan  daya  untuk  memindahkan  lintasannya, ada yang menggunakan gaya gravitasi.  

Jenis-Jenisnya :
a.  Belt Conveyor c.  Chain Conveyor
b.  Roll Conveyor d.  Screw Conveyor

a.  Belt Conveyor

Belt Conveyor umum digunakan dalam industri. 
• Material  diletakkan dipermukaan belt dan  diangkut sepanjang lintasan belt. 
• Belt : kuat dan tidak terputus (loop yang kontinyu). 
• Belt dilengkapi dengan frame 
• Biasa  digunakan  :  industri  pertambangan,  metalurgi  dan  batu  bara, material besar / material dalam kemasan. 

Kelebihan : 
  Menurunkan biaya produksi (untuk Pemindahan) 
  Pemindahan  yang  kontinyu  dalam  jumlah  yang  tetap  sesuai  dengan keinginan. 
  Dapat  beroperasi  secara  mendatar  maupun  miring  (sudut  maksimum sampai 18°) 
  Kapasitas tinggi dan dapat diatur Kekurangan : 
  Jaraknya telah ditentukan. 
  Biaya relatif mahal. 
  Sudut inklinasi terbatas 

b. Chain Conveyor

Terbuat dari rantai yang berupa 1 rantai atau lebih dan dioperaikan secara paralel. 
  Prinsip kerjanya hampir sama dengan belt conveyor 
  Rantainya tidak terputus dan bergerak kontinyu 
  Cocok untuk conveyor yang membutuhkan penanganan material pada temperatur tinggi dll 

c.  Roll Conveyor

• Sering juga digunakan di industri selain belt conveyor  
• Lintasan  geraknya  tersusun  dari  tabung-tabung  yang  tegak  Lurus terhadap arah geraknya 

d.  Screw Conveyor

• Sesuai untuk mengangkut bahan padat berbentuk halus atau bubur 
• Screw mengelilingi sumbu (mirip sekrup) , mendorong material. 
• Selama transportasi juga terjadi pengecilan ukuran bahan. 
• Pemasangan  alat  biasanya  miring  (bantu  pengaliran  bahan)  dan Ukuran tidak terlalu panjang 
• Dapat digunakan untuk mengangkut secara horisontal, sudut tertentu atau vertikal. 
• Terbatas, karena material yang dapat dipindahkan tidak banyak. 
• Tidak dapat digunakan untuk bongkahan besar mudah hancur (easilycrushed),  abrasive,  dan  material  mudah  menempel  (sticking materials). 
• Beban  berlebih  akan  mengakibatkan  kemacetan  (bottleneck)  dekat intermediate bearing, merusak poros, dan screw berhenti 

Conveyor
Keuntungan  penggunaan  Conveyor  sebagai  peralatan  pemindahbahan yaitu:
a.  Kapasitas  tinggi  sehingga  memungkinkan  untuk  memindahkan material dalam jumlah besar.
b.  Kecepatan dapat disesuaikan.
c.  Penanganan  dapat  digabungkan  dengan  aktivitas  lainnya seperti proses dan inspeksi.
d.  Serba  guna  dan  dapat  ditaruh  di  atas  lantai  maupun  di  atas operator.
e.  Bahan dapat disimpan sementara antar stasiun kerja.
f.  Pengiriman/pengangkutan  bahan  secara  otomatis  dan  tidak memerlukan bantuan beberapa operator.
g.  Tidak memerlukan gang. 

Sedangkan  kerugian  penggunaan  Conveyor  sebagai  peralatanpemindah bahan yaitu: 
a.  Mengikuti  jalur  yang  tetap  sehingga  pengangkutan  terbatas pada area tersebut.
b.  Kerusakan  pada  salah  satu  bagian  conveyor  akan menghentikan aliran proses.
c.  Conveyor  ada  pada  tempat  yang  tetap,  sehingga  akan mengganggu gerakan peralatan bermesin lainnya.

6.3 Crane dan Hoist
Crane  (derek)  dan  Hoist  (kerekan)  adalah  peralatan  di  atas  yang digunakan  untuk  memindahkan  beban  secara  terputus-putus  dengan area  terbatas.  Keuntungan  penggunaan  crane  pada  proses 
pengangkat material adalah: 
a.  Dimungkinkan untuk mengangkat dan memindahkan benda.
b.  Keterkaitan dengan lantai kerja/produksi sangat kecil.
c.  Lantai  kerja  yang  berguna  untuk  kerja  dapat  dihemat  dengan memasang peralatan handling berupa cranes.

Crane   merupakan  peralatan/mesin  yang  dipergunakan  untuk  memindahkan 
barang  dari  satu  tempat  ke  tempat  lain  (mengangkat,  memindahkan dan menurunkan. 
  Crane  lebih  fleksibel  dibandingkan  conveyor  ataupun  elevator  karena tempat pemindahan bisa berubah-ubah 

Keuntungan Crane:
1.  Crane  mampu mengangkat material yang jauh diatas kemampuan manusia dan hewan
2.  Keterkaitan dengan lantai kerja sangat kecil
3.  Dapat menghemat lantai kerja

Kerugian Crane:
1.  Membutuhkan biaya yang besar apabila menggunakan cranes
2.  Aliran penanganan material terbatas pada area cranes
3.  Crane hanya bergerak pada arah garis lurus dan tidak dapat dibuat berputar/belok.
4.  Pemakaian  tidak  dapat  maksimal  sesuai  yang  diinginkan  karena crane  hanya  digunakan  untuk  periode  waktu  yang  pendek  setiap hari kerja. 

Jenis-jenisnya :
a.  Mobile Crane, Crane yang terpasang pada platform yang bergerak 
  

b. Fixed crane, Crane yang dibangun pada landasan yang tetap 
Macam-macam  jenis  crane  dan  hoist  banyak  dijumpai  pada  dunia industri yaitu:
•  jib crane, 
•  bridge crane, 

•  gantry crane, 
•  tower crane, 

•  stacker crane, dan sebagainya.   

6.4 Trucks
Trucks  yang digerakkan tangan atau mesin dapat memindahkan material dengan berbagai macam jalur yang ada. Termasuk dalam kelompok  truck antara lain:

•  forklift trucks, 
•  fork trucks, 
•  trailer trains, 
•  automated guided vehicles (AGV), dan sebagainya. 

Keuntungan penggunaan truck sebagai peralatan angkut yaitu: 
a.  Perpindahan  tidak  menggunakan  jalur  yang  tetap,  oleh  sebab itu dapat digunakan di mana-mana selama ruangan dapat untuk dimasuki trucks.
b.  Mampu  untuk  loading,  unloading  dan  mengangkat  kecuali memindahkan material.
c.  Karena  gerakannya  tidak  terbatas,  memungkinkan  untuk melayani tempat yang berbeda.
Kerugian penggunaan truck sebagai peralatan angkut yaitu:  
a.  Tidak mampu menangani beban yang berat.
b.  Mempunyai kapasitas yang terbatas setiap pengangkutan. 
c.  Memerlukan gang
d.  Sebagian besar trucks harus dijalankan oleh operator
e.  Trucks tidak bisa melakukan tugas ganda.

6.5 Elevator
Untuk  memindahkan  suatu  material  dalam  jumlah  banyak  dari  suatu tempat ke tempat lain secara vertikal, biasanya secara kontinyu.
Jenis-jenisnya : 
  Bucket Elevator 
  Magnetic Elevator 
  Hydrolic Elevator 
  Mechanic Elevator 
  Positioning Elevator

a.  Bucket Elevator 

  Secara umum terdiri dari bucket/timba yang dibawa oleh rantai atau belt yang bergerak. 

Tipe dari bucket : 
  Minneapolis  Type  :  paling  umum  dipakai  di  industri,  biasanya digunakan untuk mengangkut butiran dan material kering. 
  Buckets for Wet or Sticky Materials  : bucket lebih datar, digunakan untuk mengangkut material yang cenderung lengket.  
  Stamped  Steel  Bucket  for  Crushed  Rock  :  dipergunakan  untuk mengangkut bongkahan -bongkahan besar dan material yang berat. 

Read More

Pengujian Kekerasan Logam dengan Sistem Brinell, Vickers dan Rockwell

Pengujian kekerasan dengan sistem Brinell

• Pengujian kekerasan dengan sistem Brinell merupakan salah satu metoda pengujian kekerasan dengan cara penekanan. 

• Proses penekanan ini dimaksudkan untuk membentuk penetrasi pada permukaan bahan uji (test piece) yang akan dianalisis untuk menentukan tingkat kekerasan dari bahan tersebut. Penetrasi ini ini merupakan bentuk perubahan tetap dari bahan uji yang disebabkan oleh pembebanan, dimana beban yang diberikan dalam pengujian ini tidak mengakibatkan rusak atau pecahnya benda uji (test pice) itu sendiri yaitu ditentukan berdasarkan perbandingan antara angka konstanta dari jenis bahan ketebalan bahan dimana beban itu diberikan terhadap diameter alat penekan (Indentor).

• Pada pengujian kekerasan dengan sistem Brinell ini alat penekannya menggunakan bola baja yang dipilih sesuai dengan ketentuan pengujian. Pada beberapa jenis pesawat uji kekerasan ini terdapat pula mesin uji universal yang dapat diguanakan dalam ketiga sistem pengujian kekerasan yakni Brinnell, Vickers dan Rockwell. Akan tetapi ada juga mesin yang didisain khusus untuk pengujian kekerasan brinell untuk jenis mesin pengujian kekerasan brinell ini dapat dilihat pada gambar 10.4 berikut

 

Pengujian kekerasan dengan sistem Vickers

• Pada prinsipnya pengujian dengan sistem Vickers ini tidak jauh berbeda dengan Pengujian kekerasan dengan sistem Brinell, salah satu yang bebeda didalam pengujian kekerasan sistem Vickers ini ialah pemakaian Indentornya, dimana Vickers menggunakan piramida intan dengan sudut puncak piramida adalah 1360,Bentuk indentor yang relative tajam dibanding dengan Brinell yang menggunakan bola baja, Vickers mamberikan pembebanan yang sangat kecil yakni dengan tingkatan beban 5; 10; 20; 30; 50 dan 120 kg, bahkan untuk pengujian microstruktur hanya ditentukan 10 g, 

• sehingga pengujian kekerasan Vickers cocok digunakan pada bahan yang keras dan tipis, sedangkan untuk bahan yang lunak dan tidak homogen seperti besi tuang (cast Iron) Vickers tidak sesuai untuk digunakan. 

Pengujian kekerasan dengan sistem Rockwell

• Pengujian kekerasan dengan sistem Rockwell ini paling banyak digunakan di bengkel-bengkel permesinan, karena prosesnya mudah dan cepat memperoleh angka kekerasan bahan uji, dimana angka kekerasan Rockwell dapat dibaca langsung dari pesawat uji yang kita gunakan,

• Disamping itu pengujian kekerasana dengan sisitem Rockwell ini memiliki fungsi pemakaian yang cukup luas sehingga memungkinkan digunakan pada berbagai jenis dan karakteristik bahan dengan tersedianya skala kekerasan untuk berbagai aplikasi. 

• Dilihat dari konstruksinya Mesin uji ini tidak jauh berbeda dengan mesin-mesin yang digunakan oleh Brinell dan Vickers, bahkan untuk beberapa jenis mesin dibuat dengan fungsi universal dapat digunakan pada semua pengujian kekerasan dengan cara penekanan (indentation test), serta dibuat dengan ukuran kecil yang dapat digunakan pada pengujian kekerasan ditempat dimana produk itu ditempatkan

• Prinsip dasar penentuan kekerasan yang dilakukan dalam pengujian Kekerasan Rockwell ini berbeda dengan yang dilakukan oleh Brinell dan Vickers, jika dalam pengujian kekerasan Brinell dan Vickers menentukan kekerasannya dengan melihat seberapa jauh bahan tersebut dapat menahan beban yang diberikan pada setiap satuan luas penampang (mm2) bidang benda uji (test piece) yang kita lakukan. Sedangkan pada pengujian kekerasan sistem Rockwell ini angka kekerasan bahan ini ditentukan oleh kedalaman masuknya indentor kedalam bahan akibat penekanan dengan besaran beban tertentu yang kita berikan.

• Pengujian kekerasan dengan sistem Rockwell ini menggunakan dua jenis indentor (alat penekan), yaitu Indentor yang dibuat dari bahan intan dibentuk kerucut dengan sudut penekan 1200 dan Indentor dari bentuk bola dengan berbagai ukuran untuk berbagai skala kekerasan dan aplikasi.

Oleh keran itu pengujian kekerasan Rockwell ini dibedakan menjadi 2 jenis berdasarkan pemakaian indentornya, yaitu :

1. Rockwell cone ialah pengujian kekerasan dengan sistem Rockwell yang menggunakan indentor Kerucut bersudut intan 1200. 

2. Rockwell ball ialah pengujian kekerasan dengan sistem Rockwell yang menggunakan indentor Bola baja dengan berbagai ukuran untuk berbagai aplikasi.

  

 

Read More

Menerapkan Dan MelakukanTeknik Pengujian Logam Ferrous Dan Non Ferrous "Uji Tarik Dan Kekerasan Logam"

PENGUJIAN LOGAM 

5.1 Tujuan pengujian logam :

• Tujuan pengujian logam untuk mengetahui kekuatan produk tersebut dan sifat-sifat mekanisnya, antara lain untuk mengetahui kekuatan tarik, kekuatan lengkung, dan kekerasan

• Pengujian logam dengan cara merusak bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat mekanik pada logam, sifat kekuatan material logam terhadap pembebanan statis dan dinamis.

• Pembebanan statis adalah :pembebanan pada material logam dgn letak titik tangkap gaya, arah gaya dan besar gaya tetap /tdk berubah (statis)

• Pembebanan dinamis adalah pembebanan pada material logam dgn letak titik tangkap gaya, arah gaya dan besar gaya yg selalu berubah-ubah (dinamis)

• Sifat-sifat mekanik logam meliputi : sifat kekuatan terhadap beban tarik, sifat kekuatan terhadap kekerasan, sifat kekuatan terhadp lengkung, puntir dan sifat kekuatan terhadap takik.

Macam-macam pengujian logam 

Ada 2 macam pengujian logam yaitu dgn pengujian logam dengan cara merusak dan tanpa merusak

1. Pengujian logam dgn cara merusak : diuji pada mesin tarik hingga logam putus setelah itu baru diketahui baru diketahui kekuatn tarik dari hasilproduksinya. Namun pengujian ini tidak berlaku untuk logam las dan logam cor

2. Pengujian dengan cara tanpa merusak , yaitu dengan cara pemeriksaan radiografi, ultrasonik, elektromagnet dan dgn cara cairan penembus.

5.2 PENGUJIAN LOGAM DENGAN CARA MERUSAK

1. Pengujian Tarik

Didalam hal ini batang percobaan diberi pembebanan tarik yang makin lama makin besar, sampai batang tersebut patah.Dari percobaan ini antara lain ditetapkan tegangan tarik dan patah Batang-batang percobaan dari bahan-bahan yang akan diuji dibubut menurut ukuran-ukuran normalisasi

2.  Pengujian Tekan

Pengujian tekan merupakan kebalikan dari pengujian tarik. Untuk melaksanakan pengujian tekan, kita memerlukan benda uji yang lainnya. Benda uji untuk pengujian tekan mempunyai ukuran-ukuran 1 atau 2 ialah angka-angka perbandingan jarak titik senter : diameter penampang . Benda uji itu dipasang pada mesin penguji (sama dengan pengujian tarik) dan leh gaya tekan yang akan semakin bertambah besar akhirnya menekan pada batang tersebut, maka batang ini akan menjadi pendek dan akhirnya rusak dan pecah.

3. Pengujian Lengkung

Untuk menetapkan kekuatan lengkung, maka sebuah batang percobaan diletakkan di atas sebuah roda sebagai titik tumpuan dan di tengah-tengah batang itu dengan sebuah stempel lengkung dibebani oleh suatu gaya P yang diperbesar secara teratur.

5.3 PENGUJIAN LOGAM DENGAN CARA TIDAK MERUSAK

• Pengujian logam dengan cara tidak merusak atau non destrtructive testing (NDT) memiliki lingkup bidang yang sangat luas, cabang ilmu pengetahuan yang mempunyai peran yang sangat penting guna memberikan jaminan bahwa srtuktur dan system komponen berfungsi dengan baik serta efisien biaya.

• Non destructive testing adalah aktivitas tes atau inspeksi terhadap suatu benda untuk mengetahui adanya cacat, retak, atau discontinuity lain tanpa merusak benda yang kita tes atau inspeksi. Pada dasarnya, tes ini dilakukan untuk menjamin bahwa material yang kita gunakan memiliki mutu yang baik sesuai dengan standar yang berlaku.

• NDT ini dijadikan sebagai bagian dari kendali mutu komponen dalam proses produksi terutama unuk industri fabrikasi.

Mesin uji tarik

• Untuk mengetahui sifat-sifat suatu bahan, tentu kita harus mengadakan pengujian terhadap bahan tersebut. Ada empat jenis uji coba yang biasa dilakukan, yaitu uji tarik (tensile test), uji tekan (compression test), uji torsi (torsion test), dan uji geser (shear test). Dalam tulisan ini kita akan membahas tentang uji tarik dan sifat-sifat mekanik logam yang didapatkan dari interpretasi hasil uji tarik.

• Uji tarik mungkin adalah cara pengujian bahan yang paling mendasar. Pengujian ini sangat sederhana, tidak mahal dan sudah mengalami standarisasi di seluruh dunia, misalnya di Amerika dengan ASTM E8 dan Jepang dengan JIS 2241. 

Dengan menarik suatu bahan kita akan segera mengetahui bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap tenaga tarikan dan mengetahui sejauh mana material itu bertambah panjang. Alat eksperimen untuk uji tarik ini harus memiliki cengkeraman (grip) yang kuat dan kekakuan yang tinggi (highly stiff). Brand terkenal untuk alat uji tarik antara lain adalah antara lain adalah Shimadzu, Instron dan Dartec. 

Mengapa melakukan Uji Tarik?

• Banyak hal yang dapat kita pelajari dari hasil uji tarik. Bila kita terus menarik suatu bahan (dalam hal ini suatu logam) sampai putus, kita akan mendapatkan profil tarikan yang lengkap yang berupa kurva seperti digambarkan pada Gbr.1. 

Kurva ini  menunjukkan hubungan antara gaya tarikan dengan perubahan panjang. Profil ini sangat diperlukan dalam desain yang memakai bahan tersebut.  

Istilah lain

Selanjutnya akan kita bahas beberapa istilah lain yang penting seputar interpretasi hasil uji tarik.

• Kelenturan (ductility)

Merupakan sifat mekanik bahan yang menunjukkan derajat deformasi plastis yang terjadi sebelum suatu bahan putus atau gagal pada uji tarik. Bahan disebut lentur (ductile) bila regangan plastis yang terjadi sebelum putus lebih dari 5%, bila kurang dari itu suatu bahan disebut getas (brittle).

• Derajat kelentingan (resilience)

Derajat kelentingan didefinisikan sebagai kapasitas suatu bahan menyerap energi dalam fase perubahan elastis. Sering disebut dengan Modulus Kelentingan (Modulus of Resilience), dengan satuan strain energy per unit volume (Joule/m3 atau Pa). Dalam Gbr.1, modulus kelentingan ditunjukkan oleh luas daerah yang diarsir.

• Derajat ketangguhan (toughness)

Kapasitas suatu bahan menyerap energi dalam fase plastis sampai bahan tersebut putus. Sering disebut dengan Modulus Ketangguhan (modulus of toughness). Dalam Gbr.5, modulus ketangguhan sama dengan luas daerah dibawah kurva OABCD.

• Pengerasan regang (strain hardening)

Sifat kebanyakan logam yang ditandai dengan naiknya nilai tegangan berbanding regangan setelah memasuki fase plastis.

• Tegangan sejati , regangan sejati (true stress, true strain)

Dalam beberapa kasus definisi tegangan dan regangan seperti yang telah dibahas di atas tidak dapat dipakai. Untuk itu dipakai definisi tegangan dan regangan sejati, yaitu tegangan dan regangan berdasarkan luas penampang bahan secara real time. Detail definisi tegangan dan regangan sejati 

Pengujian kekerasan

• Pengujian Kekerasan adalah satu dari sekian banyak pengujian yang dipakai, karena dapat dilaksanakan pada benda uji yang kecil tanpa kesukaran mengenai spesifikasi.

• Kekerasan (Hardness) adalah salah satu sifat mekanik (Mechanical properties) dari suatu material. Kekerasan suatu material harus diketahui khususnya untuk material yang dalam penggunaanya akan mangalami pergesekan (frictional force) dan dinilai dari ukuran sifat mekanis material yang diperoleh dari  DEFORMASI PLASTIS (deformasi yang diberikan dan setelah dilepaskan,  tidak kembali ke bentuk semula akibat indentasi oleh suatu menda sebagai alat uji. 

• Mengapa diperlukan pengujian kekerasan? Di dalam aplikasi manufaktur, material terutama semata diuji untuk dua pertimbangan: yang manapun ke riset karakteristik suatu material baru dan juga sebagai suatu cek mutu untuk memastikan bahwa contoh material tersebut menemukan spesifikasi kualitas tertentu

• Penguian yang paling banyak dipakai adalah dengan menekankan penekan tertentu kepada benda uji dengan beban tertentu dan dengan mengukur ukuran bekas penekanan yang terbentuk diatasnya, cara ini dinamakan cara kekerasan dengan penekanan.

• Kekerasan juga didefinisikan sebagai kemampuan suatu material untuk menahan beban identasi atau penetrasi (penekanan). 

Didunia teknik, umumnya pengujian kekerasan menggunakan 4 macam metode pengujian kekerasan, yakni : 

1. Brinnel (HB / BHN) 

2. Rockwell (HR / RHN) 

3. Vikers (HV / VHN) 

4. Micro Hardness (Namun jarang sekali dipakai-red)

Syarat pengujian yang digunakan sebagai alat ukur itu harus : 

1. Dapat didefinisikan secara fisik 

2. Jelas tidak berubah karena waktu 

3. Dapat digunakan sebagai pembanding dimana pun didunia ini. 

Berdasarkan pada persyaratan tersebut maka ketiga metoda tersebut pengujian kekerasan yang dibakukan pemakaiannya adalah : 

1. Pengujian kekerasan dengan cara penekanan (Indentation Test)

2. Pengujian kekerasan dengan cara goresan (Scratch Test) 

3. Pengujian kekerasan dengan cara Dinamik (Dynamic Test) 

Proses pengujian terhadap kekerasan logam harus dilakukan sesuai dengan metoda serta prosedur pengujian yang telah ditentetukan sehingga hasil pengujian dapat diterima digunakan sebagai acuan dalam pemilihan bahan teknik sebagai bahan baku produk, atau menjadi petunjuk perubahan sifat bahan (kekerasan) sebalum atau setelah proses perlakuan panas dilakukan.

Read More

Perbedaan Proses Perlakuan Panas Annealing Hardening Dan Tempering

Perlakuan panas adalah penggunaan panas untuk memodifikasi sifat-sifat suatu bahan, terutama dalam metalurgi. Ini adalah jenis proses industri yang terlibat dalam mengubah sifat kimia dan fisik logam dan paduan logam. Ada empat jenis utama metode perlakuan panas sebagai anil, penempaan, pengerasan dan normalisasi. Annealing adalah proses perlakuan panas yang digunakan untuk melunakkan bahan atau untuk mendapatkan sifat yang diinginkan lainnya seperti sifat machinability, sifat listrik, stabilitas dimensi, dll. Pengerasan atau pendinginan adalah proses meningkatkan kekerasan logam. Tempering adalah proses memanaskan suatu zat ke suhu di bawah kisaran kritisnya, menahan dan kemudian mendinginkan. 

Perbedaan utama antara pengerasan anil dan temper adalah bahwa annealing dilakukan untuk melunakkan logam atau paduan dan pengerasan dilakukan untuk meningkatkan kekerasan logam atau paduan sedangkan penempaan dilakukan untuk mengurangi kerapuhan logam atau paduan dipadamkan.

1. Annealing
Annealing adalah proses pelunakan suatu bahan untuk mendapatkan sifat kimia dan fisik yang diinginkan. Beberapa sifat yang diinginkan ini termasuk kemampuan mesin, kemampuan las, stabilitas dimensi, dll. Ini adalah jenis perlakuan panas.

Proses anil melibatkan pemanasan logam ke atau di dekat suhu kritis (suhu kritis adalah suhu di mana fase kristal logam berubah). Pemanasan sampai suhu tinggi membuatnya cocok untuk dibuat. Setelah pemanasan, logam harus didinginkan hingga suhu kamar. Ini bisa dilakukan dalam oven.

Gambar 1: Annealing a Silver Strip

Pendinginan logam yang lambat menghasilkan struktur mikro yang halus. Ini dapat memisahkan sebagian atau seluruhnya konstituen. Proses perawatan anil juga dapat digunakan untuk logam dan paduan murni. Menurut prosesnya, logam besi dikategorikan sebagai berikut.
Paduan besi anil penuh (gunakan proses pendinginan sangat lambat)
Memproses paduan besi anil (laju pendinginan mungkin lebih cepat)
Logam lain seperti kuningan, perak, tembaga dapat dianil sepenuhnya tetapi dengan cepat didinginkan. Ini bisa dilakukan dengan pendinginan dalam air.

2. Pengerasan
Pengerasan adalah proses meningkatkan kekerasan suatu material. Pengerasan meningkatkan kekuatan material. Pengerasan sering dilakukan oleh pendinginan. Dalam proses pendinginan logam, logam dipanaskan menjadi fase kristal austenit dan kemudian dengan cepat didinginkan. Pendinginan dapat dilakukan dengan udara paksa, gas-gas lain seperti nitrogen, minyak, air garam, dll. (Dipilih tergantung pada jenis paduan dan konstituennya).

Proses pengerasan meningkatkan kekuatan dan sifat keausan logam. Tetapi keberadaan kandungan karbon dan paduan yang cukup merupakan prasyarat untuk pengerasan. Pengerasan dapat dilakukan untuk paduan logam seperti baja. Namun, pengerasan dengan cara ini membuat logam menjadi rapuh. Oleh karena itu, proses penempaan biasanya dilakukan diikuti oleh proses pengerasan.
Ada dua jenis utama proses pengerasan; pengerasan permukaan dan pengerasan case.

Pengerasan permukaan
Pengerasan permukaan meningkatkan kekerasan permukaan luar sementara inti tetap lunak. Pengerasan permukaan dapat dilakukan dalam beberapa metode seperti karburisasi, nitridasi dan pengerasan api / pengerasan induksi.

Di karburisasi, paduan logam ditempatkan pada suhu tinggi selama beberapa jam di lingkungan yang mengandung karbon.
Nitridasi menggunakan nitrogen dan panas. Ini biasanya digunakan untuk pompa injeksi bahan bakar.
Di pengerasan api / pengerasan induksi, panas diterapkan untuk periode waktu singkat dalam bentuk nyala api dan logam segera padam.

Gambar 2: Pompa Injeksi Bahan Bakar

Case Hardening
Pengerasan case meningkatkan kekerasan permukaan dengan memasukkan elemen ke permukaan material, dan membentuk lapisan tipis paduan yang lebih keras. Pengerasan case meningkatkan ketahanan aus peralatan tanpa mengubah bagian interior.

3. Tempering
Tempering adalah proses memanaskan suatu zat ke suhu di bawah kisaran kritisnya, menahan dan kemudian mendinginkan. Ini dilakukan untuk mendapatkan properti yang diinginkan. Tempering sering dilakukan untuk baja yang sebelumnya dipadamkan atau dinormalisasi. Proses tempering berguna dalam mengurangi kerapuhan baja. Temperatur dimana tempering dilakukan secara langsung mempengaruhi kekerasan material. Temperatur yang lebih tinggi menurunkan kekerasan.

Gambar 3: Warna Baja Tempering

Tempering dilakukan dengan memanaskan kembali paduan logam ke suhu yang lebih rendah dari suhu kritis (suhu kritis adalah suhu di mana fase kristal logam berubah). Kemudian bahan ditahan pada suhu itu untuk beberapa waktu, diikuti oleh pendinginan. Pendinginan dapat berupa pendinginan atau operasi pendinginan udara.

Sub-kategori tempering adalah austempering. Ini terutama diterapkan pada logam besi seperti baja dan besi ulet. Ini digunakan untuk meningkatkan sifat mekanis paduan logam dengan mengurangi atau menghilangkan distorsi.

Perbedaan Antara Annealing Hardening dan Tempering
Definisi
Annealing: Annealing adalah proses pelunakan suatu bahan untuk mendapatkan sifat kimia dan fisik yang diinginkan.
Pengerasan: Pengerasan atau pendinginan adalah proses meningkatkan kekerasan suatu material.
Tempering: Tempering adalah proses memanaskan suatu zat ke suhu di bawah kisaran kritisnya, menahan dan kemudian mendinginkan.

Proses
Annealing: Proses anil melibatkan pemanasan logam ke atau dekat suhu kritis diikuti dengan pendinginan ke suhu kamar dengan sangat lambat dalam oven.
Pengerasan: Dalam proses pengerasan, logam dipanaskan menjadi fase kristal austenit dan kemudian dengan cepat didinginkan.
Tempering: Tempering dilakukan dengan memanaskan kembali paduan logam ke suhu yang lebih rendah dari suhu kritis, menahan selama beberapa waktu dan pendinginan.

Tujuan
Annealing: Anil melembutkan bahan.
Pengerasan: Pengerasan meningkatkan kekerasan dan kekuatan material seperti paduan logam.
Tempering: Tempering mengurangi kerapuhan logam.

Aplikasi
Annealing: Annealing digunakan untuk logam dan paduan logam.
Pengerasan: Pengerasan digunakan untuk paduan logam yang mengandung kandungan karbon dan paduan yang cukup.
Tempering: Tempering digunakan terutama untuk baja.

Kesimpulan
Annealing, pengerasan dan tempering adalah proses perlakuan panas. 

Perbedaan utama antara pengerasan anil dan pengerasan adalah bahwa pengerasan dilakukan untuk melunakkan logam atau paduan dan pengerasan dilakukan untuk meningkatkan kekerasan logam atau paduan sedangkan pengerasan dilakukan untuk mengurangi kerapuhan logam atau paduan yang dipadamkan.

Referensi:
1. Himanshu Verma. “Proses Perlakuan Panas.” LinkedIn SlideShare, 4 Mei 2017,
2. https://id.strephonsays.com/difference-between-annealing-hardening-and-tempering

Read More

Proses Perlakuan Panas Pada Tempering Dan Anealing Serta Karburising Pada Baja Karbon Dengan Kadar C

Baja  yang  dapat  langsung  dirubah  kekuatan  mekanisnya  menjadi  lebih  baik  adalah  baja yang  kandungan  karbonnya  diatas  0,25%.   Sedangkan  baja  carbon  rendah  yang  kadar karbonnya  sekitar  0.1  %  tidak  dapat  langsung  dikeraskan  melalui  hardening  dan quenching.  Baja  karbon  rendah  dapat  dikeraskan  tetapi  melalui  karburising.

4.3. Proses perlakuan panas Tempering
Perlakuan panas tempering adalah proses pemanasan kembali benda kerja pada suhu  rendah   setelah  benda  kerja  di  quenching.  

Suhu  yang  diperlukan  pada  perlakuan tempering  adalah  200  −  300 °C  selama  2  jam  (  holding  time)  didalam  dapur.  
Tujuan perlakuan  tempering  ini  adalah  agar  benda  kerja  yang  tadinya  sifat  mekanisnya  sangat keras tetapi masih getas, dengan perlakuan tempering ini maka sifat mekanis benda kerja berubah menjadi ulet tetapi tetap keras. Keuletan benda kerja naik 3 hingga 6 kali, tetapi kekerasan  benda  kerja  berkurang  sedikit  (5  −  20  %).  Setiap  komponen  mesin  yang dihardening  pasti  di  tempering,  itu  semua  sudah  satu  rangkaian  dan  tidak  boleh  satu proses yang ditinggalkan. 

4.4. Proses perlakuan panas anealing 
Proses anealing dilakukan dengan cara benda kerja (komponen mesin) dipanaskan ke dalam dapur pemanas yang suhunya telah distel 860°C, setelah benda kerja mencapai suhu  tersebut  lalu  benda  kerja  didinginkan  dengan  lambat.  

Umumnya  cara  yang digunakan  untuk  melakukan  pendinginan  lambat  yaitu  setelah  benda  kerja  telah mencapai suhu 860 °C lalu dapur di  Off  kan, setelah dapur dingin ± 6 jam kemudian, lalu benda  kerja  dikeluarkan  dari  dapur.  Setelah  benda  kerja  melalui  proses  anealing,  maka benda kerja baru dapat dikerjakan ulang untuk tujuan perbaikan. 

Perlakuan  panas  anealing  diperuntukan  untuk  melunakan  baja  yang  telah  keras. Aplikasi dilapangan proses panas anealing ini diterapkan pada komponen baja yang akan dikerjakan  ulang  pada  mesin  (bubut  atau  frais)  atau  penyelesaian  secara  manual.  Jika komponen  tidak  di  anealing  maka  tidak  dapat  dikerjakan  karena  komponen  ini  masih keras  dan ulet,  dikikir tidak  bisa, dibor  juga  tidak  bisa  apa  lagi  dibubut atau difrais  juga tidak  bisa.  

Dengan  cara  dianealing  maka  komponen  menjadi  lunak,  sehingga  dikerjakan dengan  mesin  maupun  secara  manual  pasti  bisa,  tetapi  setelah  komponen  selesai dikerjakan dan telah sesuai dengan yang diharapkan maka sifat mekanis nya dikembalikan lagi dengan cara di hardening, quenching dan tempering. 

4.5. Proses perlakuan panas karburising pada baja Karbon
Proses  perlakuan  panas  karburising  bertujuan  untuk  memperoleh  baja  dengan kadar  C  yang  tinggi  dapat  dilakukan  dengn  cara  Karburising  dengan  bahan  padat.  

Cara melakukannya sebagai berikut  memanaskan baja lunak ke dalam suatu kotak yang penuh dengan  arang.   Setelah  proses  ini  dilakukan,  maka  kadar  karbon  baja  lunak  akan bertambah. 

Proses ini disebut menyemen atau karburising yang memakai bahan padat Pelaksanaan  karburising  selalu  melibatkan  suhu  tinggi  di  atas  temperature  kritis (900°C  –  950°C).  Komponen  bahan  baja  lunak  berkadar  0,1  −  0,25%  C  dimasukan  ke dalam kotak yang terbuat dari baja yang dilapis keramik atau kotak dari batu tahan api, lalu disekeliling komponen diberi karbon yang berasal dari arang, kemudian  kotak ditutup rapat dan  dipanaskan di dalam dapur pemanas pada suhu 900°C – 950°C selama 6 atau 8 jam.    Kemudian dapur pemanas di OFF kan.  Setelah  dapur  dingin  kotak dikeluarkan dari dapur dan komponen dikeluarkan dari kotak lalu heat treat, sehingga komponen menjadi sangat keras pada bagian lapisan luarnya, karena telah mengandung karbon sebesar 0,9%
(Pritchard, 1997: 71-73).

Park carburizing  adalah karburising yang menggunakan bahan padat seperti arang kayu,  arang  tempurung,  arang  kokas  dan  arang  tulang/kulit.  Komponen  yang  akan dikeraskan  dimasukan  ke  dalam  kotak  besi  tuang/baja  yang berisi  penuh  dengan  bahan karburising (berupa serbuk arang). Komponen dikelilingi serbuk arang di dalam kotak, lalu dipanaskan antara 900°C sampai dengan 950°C selama 6 jam. Dari proses tersebut akan diperoleh  kedalaman  lapisan  keras  pada  again  kulit  komponen  yang  ada  hubungannya antara lama pemanasan dan besarnya suhu (Higgins, 1965: 326). 
Baja yang telah dikarburising maka kandungan karbon pada baja tersebut menjadi 0,9  %  C.  Supaya  benda  kerja  menjadi  keras  dan  dapat  digunakan  maka  harus  melalui hardening.  Proses  hardening  pada  pengerasan  baja  yaitu  melibatkan  pekerjaan memanaskan baja hingga di atas suhu kritis umumnya pada suhu 860 °C, lalu didinginkan kejut  (quenching)  pada  air,  atau  oli.   Kemudian  baja  dipanaskan  kembali  pada  suhu rendah  yaitu  200°C  hingga  400°C  (tempering)  selama  2  jam,  lalu  didinginkan  lambat diudara  terbuka.  

Hasil  quenching  mendapatkan  baja  menjadi  sangat  keras  tetapi  rapuh mudah  retak  atau  patah,  oleh  karena  itu  perlu  diuletkan.  Cara  menguletkan  baja  yang getas tersebut yaitu dengan cara di tempering. Baja dipanaskan kembali pada suhu 200°Chingga 400°C selama 2 jam lalu didinginkan lambat diudara terbuka. Setelah dingin , maka baja tersebut telah menjadi ulet tetapi umumnya kekerasannya berkurang sedikit. 

Latihan 5. 
1.  Apa yang anda ketahui tentang perlakuan panas
2.  Apa perbedaannya karburising dan annealing
3.  Berapa kadar karbon baja yang dapat dikeraskan
4.  Apa yang anda ketahui dengan karburising bahan padat
5.  Berapa kadar karbon baja setelah dikarburising

Soal Pilihan Ganda.
Setiap soal diberi 4 pilihan jawaban alternative, dan hanya ada satu jawaban yang paling benar dari jawaban yang tersedia. Beri tanda X pada jawaban yang dianggap paling benar.
1.  Yang saya ketahui tentang perlakuan panas adalah,
a.  Cara untuk meningkatkan kekuatan mekanis baja
b.  Cara untuk menurunkan kekuatan mekanis baja
c.  Jawaban a dan b salah
d.  Jawaban a dan b benar

2.  Perbedaannya karburising dan annealing adalah,
a.  Keduanya bertujuan untuk menambah unsur karbon pada kulit baja
b.  Keduanya bertujuan untuk menurunkan unsur karbon pada kulit baja
c.  Karburising bertujuan menambah unsur karbon annealing mengurangi kekerasan
d.  Karburising bertujuan mengurangi  unsur karbon annealing menambah kekerasan

3.  Kadar karbon baja yang dapat dikeraskan minimal 
a. 0,05 % C           b. 0,13 % C             c. 0,03 % C                d. 0,3 % C

4.   Bahan padat yang digunakan sebagai media  Karburising adalah 
a.  Arang tempurung kelapa    c. Arang tulang
b.  Arang kayu                         d. Semua jawaban a,b, c benar.

5.  Kadar karbon baja setelah dikarburising naik menjadi 
a.  0,6 – 0,9 % C      c. 0,15 – 0,2 % C 
b.  0,05 – 0,10 % C      d. 0,25  – 0,30 % C 

Read More

Memahami Dan Mengidentifikasi Persyaratan Perlakuan Panas Logam: Hardening Baja Karbon Dan Quenching

Istilah  perlakuan  panas  adalah  cara  merubah  sifat  mekanis  baja  melalui  panas. 

Baja  yang  dapat  langsung  dirubah  kekuatan  mekanisnya  menjadi  lebih  baik  adalah  baja yang  kandungan  karbonnya  diatas  0,25%.   Sedangkan  baja  carbon  rendah  yang  kadar karbonnya  sekitar  0.1  %  tidak  dapat  langsung  dikeraskan  melalui  hardening  dan quenching.  Bqja  karbon  rendah  dapat  dikeraskan  tetapi  melalui  karburising.  Proses karburising adalah proses penambahan unsur karbon pada kulit baja setelah itu dilakukan hardening  dan  quenching.  Kita  kenal  proses  pengerasan  baja  paduan  dan  pelunakan melalui  perlakuan  panas  yang  terdiri  dari  empat  proses  yaitu:  

(1)  hardening (pemanasan/heating pada suhu di atas temperatur rekrestalisasi umumnya dipakai 800 − 
       900 °C
(2) quenching, 

(3) anealing dan 

(4) karburising.

4.1. Proses perlakuan panas hardening baja karbon

Baja  karbon  pada  wakru  dibentuk  menjadi  komponen  pada  mesin  bubut  atau mesin  frais  sifat  mekanisnya  masih  lunak,  tetapi  setelah  komponen  tersebut  telah menjadi benda yang diinginkan maka diperlukan agar sifat mekanisnya sesuai kebutuhan. 

Sifat mekanis yang diperlukan yaitu kekerasan dan tegangan tariknya juga naik. Cara yang dilakukan  agar  sifat  mekanis  baja  karbon  ini  dapat  dilakukan  yaitu  (a)  harus  ada  dapur pemanas yang suhunya dapat mencapai 1200 °C

(b) Bak quanhing tempat oli pendingin volumenya  50  L  −  200  L   tergantung  ukuran  dan  banyaknya     benda  kerja.  

(c)  stik  atau tangkai baja panjang ± 60 − 100 CM sebagai tangkai untuk memasukan benda kerja dan 

mengeluarkan  benda  kerja  dari  dalam  dapur  pemanas  sedangkan  diameter  ±  1  CM tergantung  beratnya  benda  kerja,  

(d)  Kawat  bindrat  untuk  mengikat  dan  menggantung benda kerja

(e) sarung tangan kulit dan kaca mata bening sebagai alat pengaman diri. 

Proses mengeraskan baja karboh melalui heattreatment (perlakuan panas):

a.  Hidupkan dapur pemanas dan stel suhunya pada 860 °C

b.  Ikat benda kerja dengan kawat bindarat dan masukan benda kerja ke dalam dapur pemanas menggunakan stik, jika suhu dapur telah 860 °C

c.  Setelah  10  menit  benda  kerja  di  dalam  dapur,  lalu  keluarkan  benda  kerja  dari dalam dapur, lalu dinginkan ke dalam oli pendingin. 

d.  Stel dapur pemanas pada 200°C lalu masukan benda kerja, dan tunggu selama 2 jam, lalu keluarkan benda kerja dari dapur dan dinginkan diudara luar.

e.  Off kan dapur pemanas dan bersihkan benda kerja dari oli.

4.2. Proses perlakuan panas quenching

Quenching  adalah  pendinginan  cepat  yang  dilakukan  dengan  cara  benda  kerja yang panas  dicelupkan pada  media pendingin  seperti oli quenching, air,  air  garam,  uap, atau  udara  yang  ditiupkan.  Pemakaian  media  pendingin  tertentu  berdasarkan  buku manual  atau  petunjuk  dari  pabrik  yang  memproduksi  baja  tersebut.  Setelah  dilakukan quenching maka baja tersebut sifat mekanisnya menjadi keras tetapi masih getas, maka perlu perlakuan panas lanjutan seperti Tempering.

Perlu  diperhatikan  pada  waktu  melakukan  quenching,  usahakan  begitu  pintu dapur  pemanas  dibuka  benda  kerja  segera  dikeluarkan  dari  dalam  dapur  dan  segera dicelup ke dalam oli pendingin. Pekerjaan pengambilan benda kerja dari dalam dapur dan pencelupan  ke  dalam  oli  membutuhkan  waktu  yang  singkat  (sekitar  6  detik)  agar  suhu benda  kerja  tidak  berkurang.  Penurunan  suhu  benda  kerja  pada  waktu  sebelum pencelupan akan berpengaruh terhadap kekerasan (sifat mekanis) yang dihasilkan. 

Media  quenching    yang digunakan tergantung dari  rekomendasi  pabrik pembuat baja  tersebut.  Secara  umum  jika  panduan  tidak  ada,  maka  sebagai  patokan  dapat digunakan  oli  quenching,  tetapi  jangan  menggunakan  media  air  pendingin  sebab resikonya besar benda kerja biasanya retak memanjang dan tidak dapat diperbaiki (afkir). 

Read More