TUGAS TEKNIK BAHAN TOPIK : PROSES EKSTRUSI LOGAM
Disusun Oleh :
MUHAMMAD SEPTIANTO NUR KHAMID PUTUT DWI PRASETYO
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI SEMARANG MARET,2013
EKSTRUSI Proses
ekstrusi
yang
diperkenalkan
sekitar
tahun
1700
dengan
memperkenalkan ekstrusi bahan logam, dengan mengekstrusi pipa lead. Dalam prosesnya sebuah billet bulat di tempatkan dalam sebuah chamber dan didorong melalui sebuah cekatan terbuka dengan menggunakan sebuah ram. Hasil produk keluar dari die dengan pengurangan penampang permukaan. Proses ekstrusi sederhana ditunjukkan pada gambar berikut di bawah ini.
Dengan kata lain, Ekstrusi adalah proses pembentukan dengan penekanan logam kerja sehingga mengalir melalui cetakan yang terbuka untuk menghasilkan bentuk pada bagian melintang sesuai dengan yang diinginkan. Proses ekstrusi dapat dilakukan dalam bentuk kerja panas maupun dingin, walaupun demikian, proses kerja panas lebih banyak dipraktekkan untuk berbagai jenis metal karena mengurangi gaya dorong yang diperlukan. Logam-logam seperti lead, copper, aluminium, magnesium dan paduan dari logam ini umumnya mudah dilakukan proses ekstrusi karena logam ini memiliki kekuatan luluh yang rendah dan begitu juga dengan suhu ekstrusinya.
Keuntungan proses ekstrusi antara lain :
dapat menghasilkan bentuk melintang yang bervariasi, tetapi harus seragam,
struktur butir dan sifat kekuatannya bertambah dalam pengerjaan dingin dan hangat,
khusus untuk pengerjaan dingin, dapat dihasilkan toleransi yang ketat (presisi)
pada beberapa jenis ekstrusi, sisa material yang terbuang kecil atau tidak ada sama sekali.
Jenis ekstrusi Ekstrusi dapat diklasifikasikan dengan berbagai cara yaitu berdasarkan :
konfigurasi fisiknya,
temperatur kerja,
proses pembentukannya.
Klasifikasi berdasarkan konfigurasi fisik :
ekstrusi langsung (direct extrusion),
ekstrusi tidak langsung (indirect extrusion).
1.1 Ekstrusi langsung Proses ekstrusi ini merupakan proses ekstrusi yang paling sederhana. Dalam pengerjaannya sebuah material dasar ditempatkan pada chamber yang berbentuk silinder kemudian sebuah dammy blok ditempatkan di belakangnya. Kemudian gaya dorong diberikan melalui sebuah ram mendorong material melalui cetakan (die) pada ujung silinder. Die ini dapat didesain sesuai dengan bentuk geometri yang diinginkan
misalnya bentuk bulat, persegi, persegi panjang dan bentuk-bentuk lain yang lebih komplek seperti bentuk Z, bentuk H dan bentuk U. Ekstrusi langsung disebut juga ekstrusi kedepan (forward extrusion), ditunjukkan dalam gambar berikut ini.
Gambar ekstrusi langsung
Beberapa contoh produk yang dapat dibuat dengan proses ekstrusi langsung adalah produk berlubang atau semi berlubang (lihat gambar).
Gambar (a) Ekstrusi langsung untuk menghasilkan penampang berlubang atau semi belubang; (b) penampang berlubang; (c) semi berlubang
1.2 Ekstrusi tidak langsung Dalam prosesnya, sebuah die digerakkan ke arah material tidak bergerak lagi dalam chamber. Teknik ini adalah kebalikan dari proses ekstrusi langsung. Proses ini memerlukan gaya yang lebih kecil dibandingkan dengan ekstrusi langsung karena lebih sedikit gesekan yang terjadi. Ekstrusi tidak langsung; disebut juga ekstrusi ke belakang (backward extrusion) atau ekstrusi mundur (reverse extrusion). Cetakan dipasang pada ujung ram yang berlubang. Pada saat ram menekan bendakerja, logam yang ditekan akan mengalir melalui lubang ram dalam arah yang berlawanan dengan arah gerakan ram.
Gambar ekstrusi tidak langsung untuk menghasilkan penampang tidak berlubang
Ekstruksi tidak langsung juga dapat digunakan untuk membuat produk berlubang/tabular. Cetakan ditempatkan di ujung ram dan ditekan ke bilet, sehingga logam mengalir di sekeliling ram menghasilkan bentuk cawan.
Gambar ekstrusi tidak langsung untuk menghasilkan penampang berlubang
Klasifikasi berdasarkan temperatur kerja Ekstrusi dapat dilakukan dalam operasi pengerjaan panas atau pengerjaan dingin tergantung pada :
jenis logam yang diekstrusi,
besar regangan yang dideformasi.
Logam yang biasa diekstrusi panas :
aluminium,
tembaga,
magnesium,
seng,
timah, dan
paduan logam-logam di atas,
baja paduan.
Logam yang biasa diekstrusi dingin :
aluminium,
tembaga,
magnesium,
seng,
timah, dan
paduan logam-logam di atas,
baja karbon rendah,
baja tahan karat (strainless steel).
2.1
Ekstrusi panas (Hot extrusion) Ekstrusi panas dilaksanakan pada tempratur tinggi untuk logam dan paduan yang tidak mempunyai sifat ulet pada tempratur kamar, hal ini dimaksudkan untuk mengurangi gaya ekstrusi.
Keuntungan :
Kekuatan logam dapat dikurangi, dan keuletan ditambah;
Dapat mendeformasi logam kerja dengan pengurangan dimensi yang cukup besar,
Dapat menghasilkan geometri produk yang lebih kompleks,
Gaya ram yang dibutuhkan lebih kecil dan gerqkan ram yang lebih cepat;
Struktur butir kristal produk akhir yang dihasilkan lebih baik.
Kekurangan :
Terjadi pendinginan dengan
cepat pada permukaan billet yang bersentuhan
dinding kontainer sehingga gesekan bertambah besar. Untuk
mengatasi hal ini biasanya dilakukan ekstrusi isotermal.
2.2
Untuk beberapa jenis logam (seperti baja) dibutuhkan pelumas.
Ekstrusi dingin (cold extrusion) Dikembangkan pada tahun 1940, cold extrusion secara umum menunjukkan gabungan operasi seperti direct, indirect extrusion, dan forging. Produk cold extrusion dapat berupa komponen otomotif, sepeda motor, sepeda, komponen transportasi dan perlengkapan pertanian.
Kelebihan ekstrusi dingin adalah:
kekuatan bertambah karena adanya pengerasan regang,
toleransi sangat ketat (presesi),
permukaan hasil ekstrusi halus karena tidak terjadi oksidasi,
laju produksi tinggi.
Klasifikasi berdasarkan proses pembentukan :
proses ekstrusi kontinu,
proses ekstrusi tidak kontinu (discrete).
3.1
Ekstrusi hidrostatik (hydrostatic extrusion) Salah satu masalah yang dihadapi dalam ekstrusi langsung adalah gesekan antara billet dengan dinding kontainer. Untuk mengatasi masalah ini digunakan fluida yang ditempatkan di sekeliling billet di dalam kontainer. Fluida ditekan
dengan menggerakkan ram ke depan, sehingga fluida menekan seluruh permukaan billet, mengakibatkan logam mengalir melalui die terbuka.
Gambar ekstrusi hidrostatik
Tekanan yang diperlukan dalam metode ini diteruskan melalui media cair disekitar billet. Oleh karena itu tidak ada gesekan antara billet dengan container. Besarnya tekanan biasanya mencapai 1400 Mpa, tekanan yang tinggi pada ruangan diteruskan diteruskan oleh fluida ke permukaan die, sehingga mengurangi gesekan dan gaya. Metode ini dikembangkan awal 1950, kebanyakan material yang ulet yang digunakan dalam metode ini. Biasanya metode ini dilaksanakan pada tempratur kamar dengan menggunakan minyak nabati sebagai fluida, terutama castol oil karena memiliki fungsi pelumas yang baik dan viskositasnya tidak dipengaruhi oleh tekanan. Untuk ekstrusi pada tempratur yang tinnggi digunakan lilin, polimer dan glass sebagai fluida. Material-material ini juga sebagai isolator dan dapat menjaga tempratur billet selama proses dilakukan.
3.2
Impact Extrusion Metode ini hamper sama dengan metode indirect extrusion dan sering digolongkan dalam kategori cold extrusion. Punch menekan dengan cepat pada blank, dimana blank tersebut diekstrusi kearah berlawanan. Ketebalan produk ekstrusi ini sebagai fungsi celah antara punch dan die. Kebanyakan logam non ferrous dapat di ekstrusi dengan metode ini dengan
menggunakan
pres
vertical
dengan
laju
produksi
sebesar
2
komponen/detik. Metode ini dapat menghasilkan ketebalan tube yang tipis,
dengan rasio ketebalan dan diameter sebesar 0,005. Akibat dari metode ini adalah bentuk komponen simetris dan kelurusan punch dan blank menjadi hal penting.
DAFTAR PUSTAKA
http://repository.binus.ac.id/content/D0592/D059213255.doc http://id.scribd.com/document_downloads/direct/52319169?extension=docx&ft=1364 120560<=1364124170&user_id=51357927&uahk=CpgOO1yQJ8XDfyqhMWdQ7v 8AjYs
