PENEMPAAN (FORGING)

FORGING FORGING adalah proses pembentukan logam secara plastis dengan memberikan gaya tekan pada logam yang akan dibentuk . Forging adalah terminology yang digunakan untuk keluarga proses di mana deformasi diberikan oleh gaya tekan terlokalisir.

Perangkatnya bisa manual atau martil tekan, atau mesin forging khusus.. Gaya tekan yang diberikan bisa secara manual maupun secara mekanis (HIDROLIS ataupun PNEUMATIS)

Forging berdasarkan jenis operasinya meliputi: Open-die forging Impression-die forging Flashless forging Upset forging Swaging Roll forging Hubbing

Kategori tempa berdasar suhu suhu panas, dingin, hangat, atau mode isotermal. Terminology forging biasanya bermakna forging panas, dilakukan di atas suhu rekristalisasi

Sejarah Forging adalah proses pembentukan logam tertua. Sejak jaman prasejarah manusia telah menemukan bahwa besi sponge dapat dipanaskan dan dipukul dengan batu menjadi peralatan berguna. Forging modern telah dikembangkan para pembuat perisai.

Martil dengan daya tinggi dan press mekanis telah menggantikan kekuatan tangan, martil dan landasan. Lagipula, pengetahuan tentang metallurgy modern menambah ketrampilan dan seni para pengarjin dalam mengendalikan panas dan pembawaan logam.

Berbagai variasi proses forging telah dikembangkan sehingga menawarkan kemampuan yang luas. Sebongkah bentuk bisa dibuat secara ekonomis dengan berbagai metode, sementara yang lain dapat memproduksi ribuan bagian yang identik.

Logam dapat di: ditarik (draw out) untuk menambah panjang dan mengurangi luas penampang di-upset untuk mengurangi panjang dan menambah luas penampang dijepit dalam cetakan tekan (squeezed in closed impression dies) untuk meproduksi aliran multi dimensional.

Material yang biasa digunakan : Carbon Alloy Steel and Super Alloys Stainless Steel Aluminum Alloys High Temperature Alloys Magnetic Steel Brass Copper Nickel based Alloys Cobalt based Alloys Titanium Core Iron Silicon Iron

Jenis Mesin Forging Berdasarkan gaya penekanannya ada 2: Hammer Proses ini diprioritaskan untuk membuat benda kerja yang sederhana dan skala produksi kecil. Prosesnya lama dan hasilnya tergantung dari skill operator. Press Untuk benda kerja dengan penampang tebal dan besar digunakan press forging Prinsip press forging : dilakukan penekanan secara perlahan-lahan pada benda kerja sampai menghasilkan aliran logam yang uniform.

1. Operasi Open-Die Forging   (1) fullering: mengurangi luas penampang dan meratakan logam, bentuk die convex (2) edging: mirip fullering, bentuk die concave (3) cogging: mengurangi luas penampang hingga ukuran yang dikendaki

Open-Die Drop-Hammer Forging Mula-mula digunakan oleh kaum Blacksmith Kemudian perangkat mekanis yang besar telah dipakai untuk memisahkan tiupan berulang. Martil uap atau udara, yang menggunakan tekanan untuk menaikkan dan melepaskan beban Kelebihan martil uap: Tipe ini memberikan kecepatan hantam lebih tinggi, gaya hantam yang lebih terkendali, automasi yang lebih gampang, dan mampu membentuk benda kecil sampai beberapa ton

Martil dikendalikan komputer bisa diprogram dapat menyediakan hembusan dengan kecepatan mendadak (energi) yang berbeda untuk setiap tahap operasi. Keunggulannya: menaikkan efisiensi proses, meminimalisasi jumlah kebisingan dan getaran, (yang merupakan hal umum akibat kelebihan energi yang tak terserap saat pembentukan benda kerja)

Tahap: Logam pertama-tama dipanaskan ke suhu selayaknya dengan gas, minyak atau tungku listrik atau panas induksi listrik. Beban kejut (Impact) disampaikan oleh berbagai tipe martil mekanis, yang paling sederhana adalah grafity drop atau martil luas.

Pada sistem mekanis: martil dilekatkan pada ujung bawah sebuah papan kayu keras, yang dinaikkan diangkat dengan pencengkeraman dua roda yang kasar, yang mana keduanya berpisah untuk melepaskan beban. Pada sistem martil uap/udara: uap atau udara, digunakan untuk menaikkan dan melepaskan beban

Martil drop dengan rangka double dan skematis dari perkakas dasar

Karakter Open-die forging-1 tidak membatasi aliran logam. Operator harus mengatur arah dan posisi benda kerja antara tiupan untuk mendapatkan bentuk yang diinginkan. bentuk khusus dapat disisipkan untuk membantu membuat bentuk-bentuk sederhana (seperti bulatan, cekung atau cembung), pembentukan lubang atau operasi pemotongan.

Karakter Open-die forging-2 Manipulator bisa digunakan untuk mengatur posisi benda kerja yang lebih besar, mungkin beberapa ton. open-die forging biasanya digunakan untuk pembentukan awal untuk operasi berikutnya. Open-die forging digunakan untuk menyebabkan aliran plastis terorientasi dan mengurangi jumlah proses pemesinan yang mengikuti.

aliran material tak terbatasi dan pembentukan sebuah poros silindris multi diameter dan cincin tanpa sambungan dengan open-die forging.

2. Operasi Impression-Die Forging (1) just prior to initial contact with raw workpiece (2) partial compression (3) final die closure, causing flash to form in gap between die plates

3. Operasi Flashless Forging (1) just before initial contact with workpiece (2)partial compression (3) final punch and die closure

4. Operasi Upset & Heading Proses forging yang dikhususkan untuk pembesaran diameter pada ujung batang logam ditekan dalam arah memanjang. Pada dasarnya benda kerja yang diupset berupa bar bulat, wire ataupun benda kerja berbentuk silindris.

5. Operasi Swaging adalah proses pengurangan diameter benda kerja yang berbentuk bulat baik solid maupun berongga dengan cara penempaan berulang kali. Proses swaging juga dapat membentuk bentuk kerucut dan mengurangi diameter dalam maupun diameter luar penampang

(a) Reduction of solid stock (b) Tapering a tube (c) swaging to form a groove on a tube (d) Pointing of a tube (e) Swaging of neck on a gas cylinder

6. Operasi 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

7. Operasi Hubbing