Pengecoran dan Pembentukan Logam

 Pengecoran adalah proses peleburan suatu zat padat menjadi zat cair

Proses ini muungkin sering kita temukan disekitar kita contohnya pada pengerjaan pembuatan sebuah rumah dimana pasir semen dan batu dicampur yang kemudian ditambahkan air supaya menjadi cair

untuk proses pengecoran pada logam tidaklah ditambahkan dengan air akan tetapi dengan pemberian suhu yang panas sehingga logam mencapai titik leburnya. dimana logam yang kita lebur memiliki sifat sifat yang kita inginkan

Manfaat Dari Pemurnian Besi

pemurnian untuk mendapatkan konsentrasi biji  yang  lebih  tinggi  (25  -  40%).  Proses  pemurnian  ini  dilakukan dengan metode : crushing, screening, dan washing (pencucian). Untuk meningkatkan kemurnian menjadi lebih tinggi (60 - 65%)  .pellet   biji   besi   dipanaskan    melalui   proses sinter/pemanasan hingga  temperatur  1300   oC   agar  pellet tersebut menjadi keras dan kuat sehingga tidak mudah rontok.

 4 macam biji besi

a.                   hematite (Fe2O3)

b.                  magnetite (Fe3O4)

c.                   limonite (Fe2O3)

d.                  siderite (Fe2CO3).

 

Pengertian Dari Reduksi Dalam Pemurnian Besi

Tujuan proses reduksi adalah untuk menghilangkan ikatan oksigen dari biji besi. Proses reduksi ini memerlukan gas reduktor seperti hidrogen atau gas karbon monoksida (CO).

 proses reduksi langsung

Gas reduktor yang dipakai biasanya berupa gas hidrogen atau gas CO yang dapat dihasilkan melalui pemanasan gas alam cair (LNG) dengan uap air didalam suatu reaktor yaitu melalui reaksi kimia

    CH4  +  H2O                                                     CO  +  3H2 (gas hidrokarbon)  

 (gas reduktor)   (uap air)                                    (panas)

-                        

Dengan menggunakan gas CO atau hidrogen dari persamaan diatas maka proses reduksi terhadap pellet biji besi dapat dicapai melalui reaksi kimia berikut ini :

      Fe2O3     +          3H2                                          2Fe  +  3H2O

   (pellet)                  (gas hidrogen)                                      (Besi-              (uap air)                                                           

Fe2O3 + 3CO                                     2Fe  +  3CO2

 Proses Peleburan Besi Tuang

 

Peleburan besi tuang dilakukan dalam tungku yang disebut : Kupola.

Bentuk dan konstruksi Kupola tersebut hampir sama dengan konstruksi tanur tinggi (blast furnace)  Bahan baku yang dilebur = ingot besi kasar yang dihasilkan dari proses tanur tinggi, ditambah dengan skrap baja ataupun skrap besi tuang (return scrap).

penambahan  bahan-bahan  seperti  ferosilikon (FeSi) dan feromangan (FeMn)  dilakukan untuk menaikkan kembali kadar Si dan Mn dalam besi tuang karena sebagian dari kedua unsur tersebut biasanya berkurang (hilang) akibat oksidasi pada saat peleburan.

Bahan bakar  kokas dimasukan ke dalam Kupola selang seling dengan muatan logam. Proses pembakaran terjadi dengan meniupkan udara ke dalam Kupola dengan menggunakan  Blower.  Untuk  mendapatkan  proses  peleburan  yang baik maka perbandingan antara muatan logam, bahan bakar dan kebutuhan udara harus dijaga sebaik mungkin.

ke  dalam  Kupola  juga  ditambahkan  sejumlah  batu  kapur. Bahan ini dapat membantu pembentukan terak (slag) yang dapat mengikat kotoran-kotoran sehingga memisahkannya dari besi cair.

Proses peleburan besi tuang dengan Kupola biasanya terjadi secara kontinyu artinya begitu muatan logam mencair maka langsung mengalir   keluar   tungku.   Logam   cair   yang   keluar   dari   Kupola ditampung pada alat perapian depan (forehearth) yang kemudian diangkut dengan menggunakan ladel untuk dituang ke dalam cetakan. Dengan proses peleburan seperti itu maka sering kali mempersulit untuk melakukan pengaturan komposisi kimia. sehingga memberikan variasi pula terhadap kualitas produk yang dibuat.

kekurangan  l proses  peleburan dengan Kupola yaitu logam cair mudah mengalami kontaminasi oleh sulfur atau unsur-unsur lainnya yang disebabkan oleh bahan bakar kokas. Pengotoran karena sulfur ini dapat menurunkan sifat-sifat besi tuang.

Karena  kekurangan-kekurangan  di  atas,   banyak   pabrik   pengecoran   menggunakan   tungku   listrik   untuk menggantikan Kupola.

Dalam pemakaian di industri, ada tiga jenis besi tuang yang banyak digunakan, yaitu : besi tuang kelabu (grey cast iron), besi tuang ulet atau besi tuang nodular (nodular cast iron) dan besi tuang putih  (white  cast  iron).  Ketiga  jenis  besi  tuang  ini  mempunyai komposisi kimia yang hampir sama yaitu : 2,55 - 3,5 %C, 1-3 %Si, Mn kurang dari 1% sedangkan S dan P dibatasi antara 0,05-0,10 % (maksimum).

Walaupun komposisi kimianya hampir sama, tetapi karena prosesnya berbeda maka struktur dan sifat-sifat dari ketiga besi tuang tersebut berbeda.

Proses Peleburan Baja

Proses peleburan dapat dilakukan pada tungku BOF (Basic Oxygen Furnace) atau pada tungku busur listrik (Electric Arc Furnace atau disingkat EAF). Tanpa memperhatikan tungku atau proses yang diterapkan, proses peleburan baja pada umumnya mempunyai tiga tujuan utama, yaitu :

- mengurangi sebanyak mungkin bahan-bahan impuritas.

- mengatur kadar karbon agar sesuai dengan tingkat grade/spesifikasi baja yang diinginkan. menambah elemen-elemen pemadu yang diinginkan.

 

Proses Peleburan Baja BOF

 

Proses ini termasuk proses yang paling baru dalm industri pembuatan baja.  konstruksi BOF   relatif   sederhana,   bagian   luarnya   dibuat   dari   pelat   baja sedangkan dinding bagian dalamnya dibuat dari bata tahan api (firebrick). Kapasitas BOF ini biasanya bervariasi antara 35 ton sampai dengan 200 ton.

Bahan-bahan utama yang digunakan dalam proses peleburan dengan BOF adalah : besi kasar cair (65-85%), skrap baja (15-35%), batu kapur dan gas oksigen (kemurnian 99,5%). Keunggulan proses BOF dibandingkan proses pembuatan baja lainnya adalah dari segi waktu peleburannya yang relatif singkat yaitu hanya berkisar sekitar 60 menit untuk setiap proses peleburan

 

Proses Peleburan Baja EAF

Proses peleburan dalam EAF ini menggunakan energi listrik

Konstruksi tungku ini ditunjukkan dalam gambar 8. Panas dihasilkan dari busur listrik yang terjadi pada ujung bawah dari elektroda. Energi panas yang terjadi sangat tergantung pada jarak antara elektroda dengan muatan logam di dalam tungku. Bahan elektroda biasanya dibuat  dari  karbon  atau  grafit.  Kapasitas  tungku  EAF  ini  dapat berkisar  antara  2  -  200  ton  dengan  waktu  peleburannya  berkisar antara 3 - 6 jam.

Bahan baku yang dilebur biasanya berupa besi spons (sponge iron) yang dicampur dengan skrap baja. Penggunaan besi spons dimaksudkan  untuk  menghasilkan  kualitas  baja  yang  lebih  baik. Tetapi dalam banyak hal (terutama untuk pertimbangan biaya) bahan baku yang dilebur seluruhnya berupa skrap baja, karena skrap baja lebih murah dibandingkan dengan besi spons.

 

1.                  Pengertian Pengecoran (Casting)

Pengecoran (Casting) adalah suatu proses penuangan materi cair seperti logam atau plastik yang dimasukkan kedalam cetakan, kemudian dibiarkan membeku didalam cetakan tersebut dan kemudian dikeluarkan atau dipecah – pecah untuk dijadikan komponen mesin. Pengecoran digunakan untuk membentuk logam dalam kondisi yang panas sesuai dengan bentuk cetakan yang telah dibuat. Pengecoran dapat erupa material logam cair atau plasting yang bisa meleleh (termoplastik) juga material yang terlarut air beton atau gips dan materi lain yang dapat mencair atau pasta

 

Proses pengecoran logam dalam cetakan

 Ketika dalam kondisi basah seperti tanah liat dll yang jika dalam kondisi kering akan berubah menjadi keras dalam  

Dari Video diatas kita dapat menyimpulkan bahwa tahapan pengecoran adalah sebagai berikut :

v    Pembuatan model

v    Pembuatan cetakan

v    Pembuatan inti

v    Pengecoran

v    Pembongkaran

v    Pembersihan

 

1.                  Pembentukan roll dingin

Operasi pengerollan yang dilakukan pada temperature kamar atau dibawah temperature rekristalisasi. Cold rolling umumnya dilakukan setelah proses rolling panas. Rolling dingin menyebabkan terjadinya mekanisme penguatan pada benda kerja yang diikuti dengan turunnya keuletan . Benda kerja menjadi lebih kuat, lebih keras dan lebih rapuh. Pada proses pengerollan dingin tegangan alir benda kerja semakin meningkat

2.                  Pembentukan roll panas

Guna membentuk logam menjadi bentuk yang lebih bermanfaat, biasanya dibutuhkan proses pengerjaan mekanik dimana logam tersebut akan mengalami deformasi plastik dan perubahan bentuk. Salah satu pengerjaannya adalah pengerjaan panas. Pada pengerjaan ini hanya memerlukan daya deformasi yang rendah dan perubahan sifat mekanik yang terjadi juga kecil. Pengerjaan panas logam dilakukan diatas suhu rekristalisasi atau diatas daerah pengerasan kerja. Pada waktu pengerjaan panas berlangsung, logam berada dalam keadaan plastik dan mudah dibentuk oleh tekanan.Melalui pengerollan batang baja yang membara diubah bentuknya menjadi produk berguna. Salah satu akibat dari proses pengerolan adalah Proses ini juga mempunyai keuntungan – keuntungan antara lain :    

a. Porositas dalam logam dapat dikurangi.

b. Ketidakmurnian dalam bentuk inklusi terpecah – pecah dan tersebar   dalam logam.

c. Butir yang kasar dan berbentuk kolom diperhalus.

d. Sifat – sifat fisik meningkat.

>e. Jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengubah bentuk logam dalam keadaan plastik lebih rendah. Salah satu akibat dari proses pengerollan adalah penghalusan butir yang disebabkan rekristalisasi. Struktur yang kasar kembali menjadi struktur memanjang akibat pengaruh penggilingan. Batangan baja yang membara diubah bentuknya menjadi produk berguna melalui pengerollan. Pada proses pengerollan suatu logam, ketebalan logam mengalami deformasi terbanyak. Adapun lebarnya hanya bertambah sedikit. Pada operasi pengerollan, keseragaman suhu sangat penting karena berpengaruh pada aliran logam dan plastisitas. Proses pengerjaan panas dengan pengerollan ini biasanya digunakan untuk membuat rel, bentuk profil, plat dan batang."Pembentukan dengan Mesin Bubut >Proses bubut adalah proses pemesinan untuk menghasilkan bagian – bagian mesin berbentuk silindris yang dikerjakan dengan menggunakan mesin bubut. Prinsip dasarnya dapat didefinisikan sebagai proses pemesinan permukaan luar benda silindris atau bubut rata : dengan benda kerja yang berputar, dengan satu pahat bermata potong tunggal, dengan gerakan pahat sejajar terhadap sumbu benda kerja pada jarak tertentu sehinggga akan membuang permukaan luar benda kerja 

Proses dengan mesin Bubut
Proses bubut permukaan adalah proses bubut yang identik dengan proses bubut rata, tetapi arah gerakan pemakanan tegak lurus terhadap sumbu benda kerja.
Proses bubut tirus sebenarnya identik dengan proses bubut rata diatas, hanya jalannya pahat membentuk sudut tertentu terhadap sumbu benda kerja. Demikian juga proses bubut kontur, dilakukan dengan cara memvariasi kedalam potong sehinngga menghasilkan bentuk yang diinginkan 
Proses bubut rata (1), proses bubut permukaan (2), proses bubut tirus (3) 

Bagian – bagian mesin bubut  

Bagian dari mesin bubut yang letaknya disebelah kiri mesin dan bagian inilah yang memutar benda kerja yang didalamnya terdapat transmisi roda gigi.

Kepala lepas

Bagian dari mesin bubut yang letaknya disebelah kanan dari mesin bubut yang berfungsi tempat alat potong untuk memotong benda kerja yang panjang.

Alas mesin

Berfungsi sebagai tempat kedudukan kepala lepas, tempat kedudukan eretan, dan tempat kedudukan penyangga diam.

Eretan

Alat yang digunakan untuk melakukan proses pemakanan pada benda kerja dengan cara menggerakkan kekiri dan kekanan sepanjang meja. Eretan utama akan bergerak sepanjang meja sambil membawa eretan lintang dan eretan atas dan kedudukan pahat.

 

Proses Membubut rata

Pembentukan dengan Frais

Proses pemesinan frais (milling) adalah proses penyayatan benda kerja menggunakan alat potong dengan mata potong jamak yang berputar. Proses penyayatan dengan gigi potong yang banyak mengitari pisau ini bisa menghasilkan proses pemesinan lebih cepat. Permukaan yang disayat bisa berbentuk datar, menyudut atau melengkung. Permukaan benda kerja juga bisa juga berbentuk kombinasi dari beberapa bentuk seperti pada gambar dibawah ini :

(a) Mesin frais vertikal tipe column and knee, (b) Mesin frais horizontal tipe column and knee.

Klasifikasi proses frais

Proses frais dapat diklasifikasikan dalam tiga jenis. Klasifikasi ini berdasarkan jenis pisau, arah penyayatan dan posisi relatif pisau terhadap benda kerja.

Frais Periperal (Slab Milling)

Proses frais ini disebut juga slab milling, permukaan yang difrais dihasilkan oleh gigi pisau yang terletak pada permukaan luar badan alat potongnya. Sumbu dari pisau biasanya pada bidang yang sejajar dengan permukaan benda kerja yang disayat.

Frais Muka (Face Milling)

Pada frais muka, pisau dipasang pada spindel yang memiliki sumbu putar tegak lurus terhadap permukaan benda kerja. Permukaan hasil proses frais dihasilkan dari hasil penyayatan oleh ujung dan selubung pisau.Frais Jari End Milling;Pisau pada proses jari biasanya berputar pada sumbu yang tegak lurus permukaan benda kerja. Pisau dapat digerakkan menyudut untuk menghasilkan permukaan menyudut. Gigi potong pada pisau terletak pada selubung pisau dan ujung badan pisau

Tiga klasifikasi proses frais.

 (a)Frais periperal, 

(b)frais muka,

 (c) Frais jari.

Metode mesin frais

Metode proses frais ditentukan berdasarkan arah relatif gerak makan meja mesin frais terhadap putaran pisau.Metode proses frais ada dua yaitu :

Frais naik (up milling)

Frais naik biasanya disebut frais konvensional. Gerak dari putaran pisau berlawanan arah terhadap gerak makan meja mesin frais.

Frais turun (down milling)

Proses frais turun dinamakan juga climb milling. Arah dari putaran pisau sama dengan arah gerak makan meja mesin frais

Mesin frais yang biasa digunakan dalam proses pemesinan ada tiga jenis yaitu : 

Column and knee machines (a), 

bed type milling machines(b), 

special purposes (c).

 

Proses Mengeftais roda gigi payung

Kompetensi Dasar 

Memahami dasar-dasar system hidraulik

Menjelaskan dasar-dasar dan symbol pada system hidraulik

Tujuan pembelajaran 

1.Siswa mempelajari tentang  pengertian Hydrolik dan Pneumatik

2. Siswa mempelajari Pengertian kompresible dan incompresible

3. siswa dapat menjelaskan menggambarkan contoh sederhana dan perhitungan Hidrolik

Fluida adalah segala jenis zat yang dapat mengalir dalam bentuk gas ataupun cair

1. hidrolik adalah rangkaian komponen yang menggunakan zat cair untuk menghasilkan energi mekanis

2. Pneumatik  adalah rangkaian komponen yang menggunakan zat gas untuk menghasilkan energi mekanis

3. kompresible adalah sifat yang dimiliki zat gas

4. kompresible adalah sifat yang dimiliki zat cair

Perhatikan dan soal pada halaman 86 di buku Modul

 Video Hukum Pascal

 

Tugas

1. jelaskan pengertian dari Hidrolik

2. jelaskan pengertian dari Pneumatik

3.jelaskan secara tertulis yang dimaksud dengan kompresibel

4. jelaskan secara tertulis yang dimaksud dengan inkompresibel

5. buatlah masing masing 1 buah dari soal yang mirip seperti di modul

Tugas Pjj macam macam pompa

 amatilah  dan gambarkan 3 macam pompa pada video berikut