Home » Teknik Industri » Makalah Bahan Logam dan Prosesnya

Friday, August 30, 2019

Makalah Bahan Logam dan Prosesnya

Posted by on Friday, August 30, 2019


BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Pendahuluan
Logam atau metal adalah material (sebuah unsur, senyawa, atau paduan) yang biasanya keras tak tembus cahaya, berkilau, dan memiliki konduktivitas listrik dan termal yang baik. Logam umumnya dapat ditempa atau ditekan permanen hingga berubah bentuk tanpa patah atau retak dan juga fusibel (bisa dilelehkan) dan ulet (dapat ditarik hingga membentuk kawat halus). Sekitar 91 dari 118 unsur dalam tabel periodik adalah logam, sisanya adalah nonlogam atau metaloid. Beberapa unsur menunjukkan sifat baik logam dan nonlogam sekaligus.
Logam-logam tersebut diantaranya adalah besi, alumunium, perunggu, timah, kobalt seng dan logam yang lainnya. Aneka jenis logam tersebut dapat tercipta langsung dari alam atau dapat juga sengaja dibuat manusia dengan metode pencampuran aneka logam yang ada untuk menghasilkan logam baru yang lebih kuat dan tahan korosi.
Logam memiliki peranan penting dalam peradaban manusia dan telah dimanfaatkan oleh manusia sejak berabad lamanya. Bahkan kita mengenal istilah zaman perunggu, zaman besi. Sebagai contoh tanpa sumbangsih dari dunia metalurgi (pengolahan metal), kita tak akan pernah kenal dengan musik  rock, musik metalik. Karena senar gitar yang dimainkan dalam gambar ini adalah produk dari teknologi yang sangat kompleks. Inti dari senar dibuat dari baja lunak, dengan memvariasikan kekerasan dan kelenturannya , bisa menghasilkan bunyi yang berbeda.
1.2 Rumusan Masalah
1.      Apa saja bahan dari pembuatan logam?
2.      Bagaimana proses pembuatan logam
1.3 Tujuan
            Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui bahan dari pembuatan logam serta bagaimana proses pembuatan logam.




BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Klasifikasi Logam
Logam adalah salahsatu jenis material dari kelompok Materals Engineering. Dan untuk klasifikasi dari logam dan paduannya (metal alloys) adalah sebagai berikut:
Metal Alloys
Ferrous

Non Ferrous
Carbon Steel
Cast iron
1. Copper & It's Alloys
Low Alloy
Hight Alloy

1. Gray iron
2. Alumunium & It's Alloys
Low Carbon
Medium carbon
Hight Carbon
Stainless
2. Ductile (nodular) Iron
3. Magnesium & It's Alloys
1. Plain
1. Plain
1. Tool
Tool
3. White Iron
4. Titanium & It's Alloys
2. Hight
2. Heat
2. Plai
4. Malleable Iron
5. The refractory Metals
3. Strenght
3. Treatable
4. Low
5. Carbon



1.      Logam Ferro ( Carbon Steel & Cast Iron) komposisi karbon dalam besi dan baja
Besi dan baja tersusun sebagian besarnya dari unsur ferrous (Fe)dan kemudian unsur karbon (C) yang membentuk larutan padat/paduan Fe-C. Perbedaan antara besi dan baja jika ditinjau dari kadar karbon (C) dalam larutan padat (solute solution) Fe-C adalah baja memiliki komposisi karbon diatas 0% - 2% C. atau dalam buku yang lain menjelaskan bahwa baja memiliki komposisi kaarbon maksimum 1,65% C.
Besi (cast iron) memiliki komposisi karbon diatas 1,65% sampai maksimum 6,67% C. umumnya cast irons memiliki kurang lebih 3% sampai 4,5%.
2.    Bijih besi (iron ore)
Bijih besi (iron ore) yang ditambang dari alam ini merupakan material utama pembuatan besi dan baja yang kemudian dalanjutkan dengan proses peleburan dalam tungku atau dapur peleburan (furnance). Iron ore diproses lebih dahulu untuk dijadikan besi spons/pelat lalu dilanjutkan proses peleburan didalam tanur/dapur tinggi (blast furnance). Hasil dari peleburan dari blast furnance adalah besi kasar (pig iron) yang dalam keadaan cair dimasukan kedalam furnance lain untuk dijadikan cast iron atau steel
Iron ore yang ditambang dari alam ada beberapa macam, diantaranya :
1.      Ferro Carbon/Siderit (FeCO3)
a.    Kandungan Fe anatar 33%-58%
b.    Tidak mengandung unsur P
c.    Berbentuk kristal pasir
d.   Berwarna kuning muda
e.    Dalam udara mudah terbentuk Fe(OH)3 yang berwarna biru kehitaman
f.     Mudah direduksi
2.      Sperosiderit (FeCO3 + tanah liat)
a.    Berbentuk butiran halus
b.   Mudah direduksi
c.    Mengandung unsur P
3.      Batu Besi Merah (2Fe2O33H2O)
a.    Berbentuk batun
b.    Mengandung 33% Fe
c.    Mengandung unsur P
4.      Hematite (Fe2O3)
a.       Ada yang berbentuk batu yang bisa ditemui di Sulawesi Tengah yang mengandung : 49%-69% Fe, 0,3% N, 0,096% S, 0,041% P
b.      Ada yang berbentuk butiran halus dan tanah liat yang bisa ditemui di Teluk Bone yang mengandung 49%-68% Fe, 3,29% Cr, 0,73% Ni, 0,45% Mn, 0,07% C, da sedikit sekali unsur P
5.      Magnetite (Fe3O4)
a.       Mengandung 77% Fe
b.      Warna hijau kehitaman
c.       Sedikti mengandung unsur P
d.      Dapat direduksi dengan dipanaskan FeO4 dipanaskan menjadi FeO3 + FeO
6.      Pasir Besi Hitam (Fe3O4)
a.       Kandungan Fe < 30%
b.      Mengandung 11% TiO2
2.2 Dasar-dasar Proses Pembuatan
Dasar dari Teknologl Mekanik adalah penyelesaian proses logam dan non logam dari bentuk bijih besi (raw material) menjadi barang yang dapat digunakan. Hampir semua logam dibuat mula-mula dalam bentuk balok "ingot" (ingot casting) hasil proses pemurnian logam dari bijihnya, yang kemudian merupakan bahan baku untuk proses selanjutnya. Proses ini menyangkut penyelesaian suatu bahan yang mula-mula dicetak dalam suatu cetakan kemudian dengan proses lain dibentuk, dipotong, dihaluskan, disambung atau dirubah sifat phisisnya menjadi produk yang dikehendaki.
Pada dasarnya, proses pembuatan benda kerja logam dapat dikelompokkan menjadi :
1.      Proses pengecoran.
2.      Proses pembentukan.
3.      Proses pemotongan.
4.      Proses penyambungan atau penyatuan.
5.      Proses perlakuan phisis.
6.      Proses penyelesaian atau pengerjaan akhir.
1.Proses Pengecoran.
Proses pengecoran adalah suatu proses pembuatan yang pada dasarnya merubah bentuk logam dengan cara mencairkan logam, kemudian dimasukkan kedalam suatu cetakan dengan dtuang atau ditekan. Di dalam cetakan ini logam cair akan membeku dan menyusut.

2. Proses Pembentukan
Proses pembentukan logam adalah suatu proses pembuatan yang pada dasarnya dilakukan dengan memberikan gaya luar (menekan, memadatkan  menarik dsb.) hingga berubah bentuk secara plastis. Bahan logam sebelumnya dapat dipanaskan terlebih dahulu sampai mencapai batas tertentu atau logam tetap dingin dalam arti dibawah batas temperatur tertentu tsb. Kondisi pertama disebut proses pengerjaan panas (Hot Working Process), sedang yang terakhir disebut proses pengerjaan dingin (Cold Working Process).
Proses pembentukan ini memerlukan mesin-mesin dari jenis ringan sampai berat, menghasilkan kekuatan tambahan, cocok untuk produksi banyak, tetapi ketelitian bentuk serta ukuran sulit didapat kecuali dengan teknologi khusus.

3. Proses Pemotongan
Proses pemotongan logam adalah proses pembuatan yang menggunakan mesin-mesin perkakas potong untuk mendapatkan bentuk yang digunakan dengan membuang sebagian material, sedang perkakas potongnya dibuat dari bahan yang lebih keras dari pada logam yang dipotong.
Contoh mesin : perkakas ini antara lain mesin bubut, mesin sekrap, mesin drill, mesin freis dan lain-lain, sedang perkakas potongnya antara lain dari jenis HSS, karbida dll. Proses pemotongan ini dapat merupakan proses penyelesaian dari suatu produk dan dapat juga merupakan. proses yang masih memerlukan proses pengerjaan lainnya.


4. Proses Penyambungan
Proses ini sering diartikan pengelasan, tetapi sebenarnya pengelasan tersebut merupakan bagian dari proses penyambungan. Pada dasarnya proses ini dapat dilakukan tanpa atau dengan mencairkan logam yang disambung, dengan atau tanpa logam pengisi, dengan atau tanpa tekanan dan dengan perekat atau adhesive.
Contoh proses ini antara lain : pengelasan, solder, pengelingan dan lain-lain. Proses penyambungan ini dapat dilakukan apabila komponen yang akan disambung sudah melalui tahapan-tahapan proses yang disyaratkan, misalnya : pembersihan, persiapan pada ujung yang akan disambung ataupun proses pengerjaan mesin lainnya.

5. Proses Perlakuan Phisi
Proses perlakuan phisis adalah proses pengerjaan dengan jalan merubah sifat-sifat phisis dari logam tanpa adanya perubahan bentuk fisik, seperti : proses perlakuan panas (Heat Treatment), benturan peluru (Shot Peening) dan lain-lain.

6. Proses Penyelesaian
Proses ini digunakan untuk memberikan kondisi permukaan tertentu dari benda jadi (produk), sehingga terjadi perubahan dimensi yang sangat kecil. Secara keseluruhan, bentuk dan ukuran boleh dikata tidak mengalami perubahan yang berarti. Kondisi permukaan tertentu yang dimaksud adalah antara lain bewarna mengkilat, pemeliharaan-pencegahan dari perubahan unsur serta bentuk permukaan, melalui proses pengecatan, proses anoda, pelaplsan permukaan dengan unsur tertentu dan lain-lain.
2.3 Metal Fabrication Technique (teknik pembuatan logam)
Proses pembuatan logam memiliki klasifikasi antara lain mengalami deformasi plastic dan perubahan bentuk, pengerjaan pasan, gaya deformasi yang diperlukan adalah leih rendah dan perubahan sifat mekanik tidak seberapa. Pada pengerjaan dingin diperlukan gaya yang lebih besar, akan tetapi kekuatan logam tersebut akan meningkat dengan cukup berarti. Ada dua macam proses pengerjaan logam :
            A.    Forming Operation
a.       Forging
b.      Rolling
c.       Extrusion
d.      Drawing

            B.     Casting
a.       Sand casting
b.      Die casting
c.       Investment casting
d.      Lost foam casting
e.       Continuous casting
2.3.1 Metal Forming Operation (proses pengerjaan logam)
Forming operation adalah proses pengerjaan logam dimana bentuk dari logam awal diubah dengan melalui proses deformasi plastis. Macam-macam dari proses ini adalah forging(tempa), rolling(penggilingan), extrusion(ekstrusi), dan drawing(penggambaran) adalah macam-macam dari proses forming operation secara umum saat ini.
Proses pengerjaan logam dilakukan pada dua cara, yaitu proses pengerjaan panas dan proses pengerjaan dingin. Pada pengerjaan panas dilakukan diatas suhu rekristalisasi atau diatas daerah pengerasan. Sedangkan proses pengerjaan dingin dilakukan dibawah suhu rekristalisasi dan kadang-kadang berlangsung pada suhu ruang.

2.3.2 Casting
Pengecoran (Casting) adalah suatu proses penuangan materi cair seperti logam atau plastik yang dimasukan kedalam cetakan, kemudian dibiarkan membeku didalam cetakan tersebut. Kemudian dikeluarkan atau dipecah-pecah untuk dijadikan komponen mesin. Pengecoran digunakan untuk membuat bagian mesin dengan bentuk yang kompleks
Pengecoran digunakan untuk mebentuk logm dalam kondisi panas sesuai denga bentuk cetakan yang telah dibuat. Pengecoran dapat berupa material logam cair atau plastik yang bisa meleleh (termoplastik), juga material yang terlarut air misalnya beton atau gips, dan material lain yang dapat menjadi cair atau pasta ketika dalam kondisi kering akan berubah menjadi kerasdalam cetakan, dan terbakar dalam perapian. Proses pengecoran dibagi menjadi dua expandable (dapat diperluas) dan non expandable (tidak dapat diperluas) mold casting
Pengecoran biasanya diawali dengan pembuatan cetakan dengan bahan pasir. Cetakan pasir bisa dibuat secara manual maupun dengan mesin. Pembuatan cetakan secara manual dilakukan bila jumlah komponen yang akan dibuat jumlahnya terbatas, dan banyak variasinya. Pembuatan cetakan tangan dengan dimensi yang besar dapat menggunakan campuran tanah liat sebagai pengikat. Dewasa ini cetakan banyak dibuat secara mekanik dengan mesin agar lebih presisi serta dapat diproduk dalam jumlah banyak dengan kualitas yang sama baiknya
BAB III
KESIMPULAN
·      Logam adalah salah satu jenis material dari kelompok Materals Engineering.
·      Bijih besi (iron ore) yang ditambang dari alam ini merupakan material utama pembuatan besi dan baja
·      Pada dasarnya, proses pembuatan benda kerja logam dapat dikelompokkan menjadi :
1.      Proses pengecoran.
2.      Proses pembentukan.
3.      Proses pemotongan.
4.      Proses penyambungan atau penyatuan.
5.      Proses perlakuan phisis.
6.      Proses penyelesaian atau pengerjaan akhir.
·      Ada dua macam proses pengerjaan logam :
             A.    Forming Operation
a.       Forging
b.      Rolling
c.       Extrusion
d.      Drawing
             B.     Casting
a.       Sand casting
b.      Die casting
c.       Investment casting
d.      Lost foam casting
e.       Continuous casting 

1 comment :

Subscribe to: Post Comments ( Atom )
Terimakasih Telah Berkunjung Ke Blog Kami :)