TEKNIK PEMBENTUKAN MATERIAL Proses forging Disusun oleh : ARI ANWARI HERDIANA M ZAELANI VIKY APRILIO

A. DEFINISI FORGING Forging atau penempaan adalah proses pembentukan logam untuk menghasilkan produk akhir dengan memberikan gaya tekan dengan laju pembebanan tertentu. Gaya tekan yang diberikan bisa secara manual ataupun secara mekanis ( hidroulis atau pnumatik ). Forging bisa dikerjakan pada penempaan dingin maupun penempaan panas. Berikut adalah jenis pengerjaan forging : 1. Penempaan Panas ( Hot Forging ) 2. Penempaan Dingin ( Cold Forging )

1. Penempaan Panas ( Hot Forging ) Merupakan proses penempaan yang dilakukan pada logam bersuhu tinggi. Pengerjaan panas atau hot forging. Proses ini dilakukan bila logam yang akan ditempa perlu dikurangi kekuatannya dan ditingkatkan sifat mampu bentuknya. Karena logam yang akan ditempa kekuatannya berkurang dan mampu bentuknya meningkat. Hot forging relative memerlukan gaya yang lebih kecil dibanding cold forging. Tingginya sifat mampu bentuk membuat produk hasil hot forging memiliki akurasi dan kualitas permukaan yang lebih buruk dibandingkan dengan cold forging.

a. Keuntungan dari Proses Hot Forging 1). Energi yang dibutuhkan kecil 2). Flow Ability Tinggi 3). Difusi Cepat 4). Blow hole dan porosity dapat dieliminir 5). Butur-butir lebih halus 6). Ductikity dan touhness meningkat

2. Penempaan Dingin ( Cold Forging ) Merupakan proses penempaan yang dilakukan pada logam bersuhu ruang. Proses penempaan dengan cold forging memerlukan gaya yang lebih besar disbanding hot forging. Hal tersebut dikarenakan memiliki kekuatan yang lebih besar daripada logam yang panas. Syarat dari proses pemempaan dengan proses cold forging yaitu harus memiliki sifat mampu bentuk yang tinggi pada suhu ruang. Syarat tersebut harus dipenuhi supaya perubahan bentuk dapat terjadi tanpa timbulnya retak atau patah, dibandingkan hot forging, cold forging memiliki akurasi ukuran dan kualitas permukaan yang lebih baik.

a. Keuntungan dari proses Cold Forging 1). Bertambah Keras 2). Contro dimensi lebih rendah 3). Permukaan benda lebih halus

B. Macam-macam Proses Forging Penempaan Palu ( Hammer Forging ) Penempaan Timpa ( Drop Forging ) Penempaan Tekan ( Press Forging ) Penekanan Upset ( Upset Forging ) Penempaan Rol ( Rol Forging )

1. Penempaan Palu ( Hammer Forging ) Pada proses penempaan logam yang dipanaskan ditimpa dengan mesin tempa uap diantaraperkakas tangan atau die datar. Penempaan tangan yang dilakukan oleh pandai besi merupakan carapenempaan tertua yang dikenal. Pada proses ii tidak dapat diperoleh ketelitian yang tinggi dan tidak dapatpula dikerjakan pada benda kerja yang rumit. Berat benda tempa berkisar antara beberapa kilogramsampai 90 Mg.

Gambar Penempaan Palu ( Hummer Forging )

2. Penempaan Timpa ( Drop Forging ) Perbedaan penempaan palu dan penempaan timpa terletak pada jenis die yang digunakan. Penempaan timpa menggunakan die tertutup, dan benda kerja terbentuk akibat impak atau tekanan, memaksa logam panas yang plastis, dan mengisi bentuk die. Prinsip kerjanya dapat dilihat pada gambar 5. Pada operasi ini ada aliran logam dalam die yang disebabkan oleh timpaan yang bertubi-tubi. Untuk mengatur aliran logam selama timpaan, operasi ini dibagi atas beberapa langkah. Setiap langkah merubah bentuk kerja secara bertahap, dengan demikian aliran logam dapat diatur sampai terbentuk benda kerja.

Gambar Penempaan Timpa ( Drop Forging )

3. Penempaan Tekan ( Press Forging ) Pada penempaan tekan, deformasi plastik logam melalui penekanan berlangsung denganlambat, yang berbeda dengan impak palu yang berlangsung dengan cepat. Mesin tekan vertikal dapatdigerakkan secara mekanik atau hidrolik. Pres mekanik yang agak lebih cepat dapat menghasilkanantara 4 dan 90 MN (Mega Newton). Tekanan yang diperlukan untuk membentuk baja suhu tempabervariasi antara 20-190 MPa (Mega Pascal). Tekanan dihitung terhadap penampang benda tempapada garis pemisah die.

Untuk mesin tekan kecil digunakan die tertutup dan hanya diperlukan satu langkahpembentur untuk penempaan. Tekanan maksimum terjadi pada akhir langkah yang memaksamembentuk logam. Pada penempaan tekan pada sebagian besar energi dapat diserap oleh benda kerja sedangpada tempa palu sebagian energi diteruskan ke mesin dan pondasi. Secara umum penempaan tekanan dapat digunakan secara Open die Forging dan Close Die Forging

1). Open Die Forging a. Kekurangan 1. Laju produksi rendah 2. Mempunyai toleransi yang kurang baik b. Kelebihan 1. Tersedia berbagai ukuran 2. Cetakan yang relative murah 3. Proses pengerjaan yang sederhana

2). Close Die Forging a. Kekurangan 1. Cetakan relative mahal b. Kelebihan 1. Toleransi dan presisi yang baik 2. Dihasilkan sifat yang baik 3. Produktivitas yang baik

4. Penempaan Upset ( Upset Forging Proses forging yang dikhususkan untuk pembesaran diameter pada ujung batang logam ditekan dalam arah memanjang. Pada dasarnya benda kerja yang diset berupa bar bulat, wire ataupun benda kerja berbentuk silindris. Ada 3 hal yang diperhatikan pada saat melakukan upset forging : a. Panjang benda yang diupset tidak lebih dari 3 kali diameter batang b. Diameter upset tidak lebih dari 1,5 kali diameter batang c. Panjang benda kerja yang tidak ditumpu oleh die tidak lebih dari diameter batang

Gambar Penempaan Upset ( Upset Forging )

5. Penempaan Roll ( Roll Forging ) Proses forging untuk mengurangi ketebalan dari bar yang berbentuk bulat atau datar sehingga mengalami perpanjangan ke arah sumbu axisnya. Roll forging biasanya memproduksi poros, batang taper dan pegas daun. Roll forging terdiri dari dua roll semisilindris dengan bentuk groove sebesar 25-75 % sumbu putaran.

Gambar Penempaan Roll ( Roll Forging )

TERIMA KASIH