Jumat, 09 Desember 2011

Kristal Logam Dan Struktur Ferro

1. Kristal Logam
Kristal logam ialah kumpulan dari atom-atom logam yang membentuk suatu susunan yang teratur.

Kristal logam terdiri dari beberapa macam bentuk tetapi dalam hal ini akan dibahas khusus kristal logam ferro.

Atom besi tersusun di dalam sebuah kristal yang berbentuk kubus ruang, yang artinya sebuah bentuk garis ruang yang titik potongnya diduduki atom-atom besi

Kristal logam terdiri dari :
     1.      Kubus pusat ruang ( Body Centered Cubic) = BCC = dalam
     2.      Kubus pusat bidang ( Face Centered Cubic) = FCC = muka
     3.      Kubus pusat tetragonal ( Body Centered Tetragonal) = BCT = hexagonal


A. KUBUS PUSAT RUANG (DALAM)
            Kristal logam atau ferro kubus pusat ruang adalah susunan atom-atom besi pada suhu dibawah 723oC, rusuk-rusuknya sama panjang a=b=c atom-atom berada pada setiap sudut kubus serta satu atom berada pada ruang sudut, jumlah atomnya 9.


B. KUBUS PUSAT RUANG (MUKA)
            Kubus pusat bidang adalah kubus pusat ruang yang berubah pada suhu 723oC dimana atom-atomnya bergerak akibat pemanasan yang membentuk kristal baru, dimana atom-atom berada pada setiap sudut kubus dan juga setiap pusat bidang, jumlah atomnya 14.



C KUBUS PUSAT TETRAGONA (HEXAGONAL)
            Kubus pusat tetragonal adalah kubus pusat bidang yang berubah akibat pendinginan yang cepat. Rusuk-rusuknya tidak sama panjang a=c≠b. Atom-atom pada setiap sudut kubus, jumlahatomnya 14.


2. Struktur ferro
            Struktur logam ferro ialah susunan-susunan yang terdapat di dalam logam tersebut (bagun dalam dari suatu macam zat).

Struktur-struktur logam ferro adalah :

A.  STRUKTUR FERRIT
            Ferrit berasal dari bahasa latin yang artinya besi(Fe). Struktur ini disebut besi murni. Struktur ini dapat berubah sifat apabila dipanaskan. Perubahan terrsebut adalah :

a.Besi murni / besi alpha (α)
Struktur besi murni dibawah suhu 723oC, sifatnya magnetis dan lunak. Susunan kristalnya berbentuk kubus pusat ruang.

b. Besi beta (β)
Struktur ferrit pada suhu 768o-910oC mulai berubah sifat dari magnetis mennjadi non magnetis yang disebut besi beta, susunan kristalnya mulai berubah dari kubus pusat ruang menjadi kubus pusat bidang.

c. Besi gamma (γ)
Struktur ferrit pada suhu 910oC-1391oC berubah menjadi struktur besi gamma yang mempunyai sifat tidak magnetis, susunan kristalnya berbentuk kubus pusat bidang.

d. Besi delta (δ)
Struktur ferrit yang sudah menjadi Austenit pada suhu 1392oC sampai mencair suhu 1539oC berubah menjadi besi delta, susunan kristalnya sama dengan besi dalam bentuk kubus pusat ruan tetapi jarak atomnya lebih besar


B. STRUKTUR PERLIT
            Struktur ini adalah struktur yang terbentuk dari persenyawaan antara FERRIT dan struktur SEMENTITT yang seimbang. Semua struktur ferrit saling mengikat dengan struktur sementitt dalam lapisan tipis yang menunjukkan jalur hitam (Fe3C) dan terang (Fe) dengan warna yang mengkilap seperti induk mutiara. Jika suatu logam ferro mengandung kadar Karbon 0,8% maka struktur logam tersebut terdiri dari 100% perlit. Struktur ini jika dianaskan sampai suhu 723oC akan berubah struktur austenit.

C. STRUKTUR SEMENTIT
            Struktur ini adalah suatu senyawa kimia  antara besi (Fe) dengan zat arang (C). Struktur ini degan rumus kkimia Fe3C artinya 3 atom besi mengikat sebuah atom karbon menjadi sebuah molekul. Struktur ini sangat kersas, bila zat arang pada suatu logam tidak bersenyawa dengan besi disebut zat bebas(grafit) 6,67%C.

D. STRUKTUR AUSTENIT
            Struktur Austenit berasal dari strutur ferrit yang dipanaskan pada suhu 910o-1391oC atau struktur perlit yang dipanaskan pada suhu 723oC -1391oC. Struktur ini disebut besi gamma, sifatnya tidak magnetis, kristalnya berbentuk kubus pusat bidang, lunak dan dapat ditempa.

E. STRUKTUR MARTENSIT
            Struktur ini berasal dari struktur austenit yang didinginkan secara cepat. Jika struktur austenit didinginkan lambat cenderung akan kembali ke struktur ferrit, perlit, sementit. Struktur ini sifatnya sangat keras, kristalnya berbentuk kubus pusat tetragonal tetapii rusuknya panjang.

F. STRUKTUR BAINIT (PERLIT HALUS)
            Struktur bainit adalah perubahan dari struktur austenit yang pendinginannya lambat, tetapi sifatnya lebih keras dari perlit dan lebih lunak dari martensit.

Macam-Macam Teknik Las

posisi pengelasan



Posisi Di Bawah Tangan
Kemiringan elektroda 10 derajat – 20 derajat terhadap garis vertical kearah jalan elektroda dan 70 derajat-80 derajat terhadap benda kerja.

Posisi Tegak (vertical)
Mengelas posisi tegak adalah apabila dilakukan arah pengelasannya keatas atau ke bawah. Dengan kemiringan elektroda sekitar 10 derajat-15 derajat terhadapvertikal dan 70 derajat-85 derajat terhadap benda kerja.

Posisi Datar (horizontal)
Mengelas dengan horizontal biasa disebut juga mengelas merata dimana kedudukan benda kerja dibuat tegak dan arah elektroda mengikuti horizontal. Sewaktu mengelas elektroda dibuat miring sekitar 5 derajat – 10 derajat terhadap garis vertical dan 70 derajat – 80 derajat kearah benda kerja.



Posisi Di Atas Kepala (Overhead)
Mengelas dengan posisi ini benda kerja terletak pada bagian atas juru las dan kedudukan elektroda sekitar 5 derajat – 20 derajat terhadap garis vertical dan 75 derajat-85 derajat terhadap benda kerja.

Posisi Datar (1G)
Pada posisi ini sebaiknya menggunakan metode weaving yaitu zigzag dan setengah bulan Untuk jenis sambungan ini dapat dilakukan penetrasi pada kedua sisi, tetapi dapat juga dilakukan penetrasi pada satu sisi saja. Type posisi datar (1G) didalam pelaksanaannya sangat mudah. Dapat diapplikasikan pada material pipa dengan jalan pipa diputar.

Posisi Horizontal (2G)
Pengelasan pipa 2G adalah pengelasan posisi horizontal, yaitu pipa pada posisi tegak dan pengelasan dilakukan secara horizontal mengelilingi pipa. posisi sudut electrode pengelasan pipa 2G yaitu 90º Panjang gerakan elektrode antara 1-2 kali diameter elektrode. Bila terlalu panjang dapat mengakibatkan kurang baiknya mutu las. Panjang busur diusahakan sependek mungkin yaitu ½ kali diameter elektrode las. Untuk pengelasan pengisian dilakukan dengan gerakan melingkar dan diusahakan dapat membakar dengan baik pada kedua sisi kampuh agar tidak terjadi cacat. Gerakan seperti ini diulangi untuk pengisian berikutnya.

Posisi vertikal (3G)
Pengelasan posisi 3G dilakukan pada material plate. Posisi 3G ini dilaksanakan pada plate dan elektrode vertikal.

Posisi Horizontal Pipa (5G)
Pada pengelasan posisi 5G dibagi menjadi 2, yaitu :
-Pengelasan naik
Biasanya dilakukan pada pipa yang mempunyai dinding teal karena membutuhkan panas yang tinggi. Pengelasan arah naik kecepatannya lebih rendah dibandingkan pengelasan dengan arah turun, sehingga panas masukan tiap satuan luas lebih tinggi dibanding dengan pengelasan turun.Posisi pengelasan 5G pipa diletakkan pada posisi horizontal tetap dan pengelasan dilakukan mengelilingi pipa tersebut. Supaya hasil pengelasan baik, maka diperlukan las kancing (tack weld) pada posisi jam 5-8-11 dan 2. Mulai pengelasan pada jam 5.30 ke jam 12.00 melalui jam 6 dan kemudian dilanjutkan dengan posisi jam 5.30 ke jam 12.00 melalui jam 3. Gerakan elektrode untuk posisi root pass (las akar) adalah berbentuk segitiga teratur dengan jarak busur ½ kali diameter elektrode.

-Pengelasan turun
Biasanya dilakukan pada pipa yang tipis dan pipa saluran minyak serta gas bumi. Alasan penggunaan las turun lebih menguntungkan dikarenakan lebih cepat dan lebih ekonomis.

Identitas dan Karakteristik Roda Gerinda

Identitas dan spesifikasi sangat berpengaruh dalam memilih roda gerinda. Kedua hal ini digunakan untuk menentukan dan menyesuaikan dengan karakteristik benda yang akan digerinda.















1. Identitas
          Identitas memuat jenis bahan asah, ukuran butiran bahan asah, tingkat kekerasan susunan butiran bahan asah, jenis bahan perekat.
Contoh : A 24 S BF
Artinya :  A  adalah jenis bahan asah yaitu oksida aluminium
              24  adalah ukuran butiran bahan asah yaitu kasar
               S   adalah jenis perekat yaitu silikat
              BF  adalah kode yang dikeluarkan oleh pabrik


2. Spesifikasi
          Spesifikasi memuat ukuran dan bentuk roda gerinda
Contoh : 100 x 6 x 16,0
Artinya : 100  adalah diameter luar roda gerinda
                     6    adalah ketebalan roda gerinda
                   16,0 adalah diameter dalam roda gerinda


Keterangan lain untuk membantu memilih roda gerinda:

- Jenis Bahan Asah
A - Aluminium Oxide (oksida aluminium)
B – Silicone Carbide ( Karbida silisium)
C – Diamon (intan)

- Ukuran Butiran Bahan Asah
Kasar : 12 14 16 20 24
Sedang : 30 36 45 56 60
Halus : 70 80 90 100 120
Sangat halus : 150 180 220 240
Tepung : 280 320 400 500 800 1200
Ukuran butiran yaitu banyaknya butiran tiap inchi.

- Tingkat Kekerasan
Sangat lunak : D E F G
Lunak : H I J K
Sedang : L M N O
Keras : P Q R S
Sangat keras : T U V W

- Susunan Butiran Bahan Asah
Rapat : 0, 1, 2, 3
Sedang : 4, 5, 6
Renggang : 7, 8, 9, 10, 11, 12
Yang dimaksud susunan butiran bahan asah pada suatu roda gerinda yaitu jarak antara butiran – butiran bahan asah yang terdapat pada roda gerinda.

- Jenis Bahan Perekat
V = Vitrified (tembikar)
S = Silicate (silikat)
R = Rubber (karet)
E = Shellac (embalau)

Gambar Teknik

 PENUNJUKKAN UKURAN
Poin yang akan dipelajasi pada pokok bahasan ini antara lain :
  1. Jenis ukuran (berdasarkan obyek yang di beri ukuran)
  2. Datum
  3. Peraturan-peraturan dalam memberikan ukuran
Untuk memudahkan pemahaman, jenis ukuran dibagi dua, yaitu ukuran bentuk dan ukuran posisi.
Ukuran bentuk yaitu ukuran yang menunjukkan panjang dan lebar suatu obyek, termasuk di dalamnya ukuran diameter, radius, dan lain-lain. Sedangkan ukuran posisi adalah ukuran yang menunjukkan jarak obyek tersebut dari suatu bidan referensi tertentu (datum). Contoh ukuran bentuk : Obyek kotak segi empat akan memiliki ukuran bentuk panjang dan lebar, lingkaran akan memiliki ukuran bentuk diameter atau radius, segitiga akan memiliki ukuran bentuk panjang dan tinggi atau panjang dan sudut, dan lain-lain.

Gambar 21. Contoh ukuran bentuk
Untuk memberikan ukuran posisi kita harus menentukan posisi datum terlebih dahulu. Datumdatum ini didasarkan oleh hal-hal berikut ini : adalah bidang referensi. Datum ini bisa berupa titik sudut, garis, ataupun bidang pada suatu benda. Penentuan
  1. Fungsi dari benda
  2. Kemudahan pengerjaan
  3. Kemudahan perakitan

                  Gambar 22. Contoh Datum

Aturan-aturan dalam pemberian ukuran :
  1. Ukuran harus cukup jelas untuk bisa dibaca dengan mudah
  2. Hindari pemberian ukuran ganda
  3. Usahakan untuk menempatkan ukuran diluar area benda
  4. Pastikan angka ukuran dan garis panahnya tidak ditabrak oleh garis yang lain
Gambar 23. Contoh cara penunjukkan ukuran yang benar
Hal penting yang lain dalam penunjukkan ukuran adalah penyederhanaan ukuran, artinya penunjukkan ukuran dibuat sedemikian rupa hingga tidak memakan banyak area gambar yang berarti membuat gambar menjadi lebih lapang dan mudah dibaca. Selain itu dengan efisiensi ukuran, gambar benda yang ditampilkan bisa lebih besar (skala), dan pembacaan akan lebih mudah. Penyederhanaan boleh dilakukan dengan tanpa mengurangi fungsi dari ukuran itu sendiri.
Di bawah ini adalah contoh bentuk-bentuk penyederhanaan ukuran yang distandardkan oleh ISO.

Gambar 24. Contoh gambar penyederhanaan ukuran

Rumus Perhitungan Roda Gigi Lurus


No
Simbol
Ketentuan
Rumus Perhitungan
1
M
Modul ( modul pisau)
M =  D / Z
2
Z
Jumlah Gigi
Z =   D / M
3
D
Diameter Pitch
D = Z . M
4
Da
Diameter Luar
Da = D + 2.M
Da = (Z + 2)M
5
Df
Diameter Kaki
Df = D + 2,32.M
Df = (Z + 2,32)M
6
A
Adendum
Ha = 1.M
7
Hf
Defendum
Hf = 1,16.M
8
H
Kedalaman alur gigi/Tinggi gigi
H = 2,16.M
9
T
Lebar Gigi
T = π.M
10
B
Jarak Pitch
B = 10.M
11
Zv
Nomor Cutter Modul yang dipilih
LIHAT TABEL
12
Nc
Jarak Poros Roda Gigi Berpasangan
Nc = I / Z         I = 40 : 1
13
Ha
Putaran Tuas Kepala Pembagi
A= D1+D2 /Z= (Z1+Z2)M /Z



Standard Internasional Roda gigi sistem Modul dan Sistem Diametral Pitch
Standar Roda gigi diklasifikasikan  atas 2 macam :
      1.      Standar Modul (M)
      2.      Standar Diametral Pitch (DP)
Standar Modul (M)
Modul ialah jarak antara garis lingkaran diameter ptch dengan garis lingakran diameter luar dalam satuan mm.
Juga Modul ialah perbandingan Diameter Pitch dibagi jumlah giginya.
Semua ukuran roda gigi sistem Modul diukurr dalam satuan Metrik(mm).

Standar Diametral Pitch (DP)
DP ialah jumlah gigi dalam jarak ukuran diameter pitchnya dari sebuah roda gigi.
Semua ukuran roda gigi sistim DP diukur dalam satuan imperial(inchi).

Hubungan antara Modul (M) dan Diametral Pitch (DP)

M = 1 / Z                         D = 1 / M

Tentunya Modul kebalikan dari DP



Cutter Roda Gigi :
 Gear Milling Cutter digunakan untuk Roda Gigi di Mesin Frais.

Ukuran-ukuran Modul(M) = 0,25mm-0,5mm-0,75mm-1mm-1,25mm-1,5mm-1,75mm-2mm-2,25mm-2,5mm-2,75mm-3mm.......4mm......6mm.......10mm...........dan seterusnya

Ukuran –ukuran DP = DP32.....DP10,DP8,DP6,DP4.......dst

Pemilihan Nomor Cutter Modul yang sesuai :
Cutter Modul : 1 set Cutter Modul ada 8 keping terdiri dari nomor 1 sampai nomor 8 sbb (lihat tabel) :

CUTTER MODUL
Cutter Nomor
Untuk Pemotongan julah gigi
1
12 gigi sampai 13 gigi
2
14 gigi sampai 16 gigi
3
17 gigi sampai 20 gigi
4
21 gigi sampai 25 gigi
5
26 gigi sampai 34 gigi
6
35 gigi sampai 54 gigi
7
55 gigi sampai 134 gigi
8
135 gigi sampai dengan tak terhingga RACK


  Pemilihan Nomor Cutter Diametral Pitch (DP) yang sesuai :
Tabel Pemilihan Nomor cutter untuk pemotongan Roda gigi :
Cutter DP : 1 set cutter DP juga ada 8 keping terdiri dari nomor 1 sampai nomor 8



CUTTER DIAMETRAL PITCH
8
12 gigi sampai 13 gigi
7
14 gigi sampai 16 gigi
6
17 gigi sampai 20 gigi
5
21 gigi sampai 25 gigi
4
26 gigi sampai 34 gigi
3
35 gigi sampai 54 gigi
2
55 gigi sampai 134 gigi
1
135 gigi sampai dengan tak terhingga RACK

Pengoperasian Mesin CNC



Pusat pemutaran CNC.
Panel CNC Siemens .
Numerical Control / NC (berarti "kontrol numerik") merupakan sistem otomatisasi Mesin perkakas yang dioperasikan oleh perintah yang diprogram secara abstarkcam. Kata NC sendiri adalah singkatan dalam Bahasa inggris dari kata Numerical Control yang artinya Kontrol Numerik. Mesin NC pertama diciptakan pertama kali pada tahun 40-an dan 50-an, dengan memodifikasi Mesin perkakas biasa. Dalam hal ini Mesin perkakas biasa ditambahkan dengan motor yang akan menggerakan pengontrol mengikuti titik-titik yang dimasukan kedalam sistem oleh perekam kertas. Mesin perpaduan antara servo motor dan mekanis ini segera digantikan dengan sistem analog dan kemudian komputerdigital, menciptakan Mesin perkakas modern yang disebut Mesin CNC (computer numerical control) yang dikemudian hari telah merevolusi proses desain. Saat ini mesin CNC mempunyai hubungan yang sangat erat dengan program CAD. Mesin-mesin CNC dibangun untuk menjawab tantangan di dunia manufaktur modern. Dengan mesin CNC, ketelitian suatu produk dapat dijamin hingga 1/100 mm lebih, pengerjaan produk masal dengan hasil yang sama persis dan waktu permesinan yang cepat. dan disimpan dimedia penyimpanan, hal ini berlawanan dengan kebiasaan sebelumnya dimana mesin perkakas biasanya dikontrol dengan putaran tangan atau otomatisasi sederhana menggunakan
NC/CNC terdiri dari tiga bagian utama :

  1. Progam
  2. Control Unit/Processor
  3. Motor listrik servo untuk menggerakan kontrol pahat
  4. Motor listrik untuk menggerakan/memutar pahat
  5. Pahat
  6. Dudukan dan pemegang

Bagian Mesin Bubut Dan Pembuatan Tirus

Teknik Dasar Bubut

Bagian-bagian mesin bubut

Kepala Lepas
1.Tempat dudukan center putar
2.Tempat dudukan center tetap
3.Tempat dudukan cak bor
4.Penyangga benda kerja

Kepala Tetap
1.Tempat dudukan cak
2.Spindle utama
3.Tempat dudukan handel-handel putaran mesin dan oprasional mesin

Alat-alat Pendukung
1.Pahat
-pahat rata kiri dan kanan
-pahat dalam
-pahat alur segi empat
-pahat ulir dan ulir dalam
2.Center putar
3.Center tetap
4.Center kacamata jalan
5.Kunci cak
6.Kunci tool post(rumah pahat)
7.Center drill
8.Caddog(pembawa)

Perhitungan Kecepatan Putaran Mesin Bubut

Rumus :
N = 1000.cs/v
/pie.D

N : Jumlah putaran permenit (RPM)
V/cs : Cutting speed/kecepatan potong
D : Diameter benda kerja
pie : Konstanta
M : Valensi dari m->mm

Bubut Tirus
Tirus adalah komponen mesin yang lulus dan sejajar yang mempunyai selisih diameter antara alas dan puncak.

FUNGSI TIRUS
1.Sebagai sambungan yang mudah dibuka dipasang
2.Sambungan perantara dan sambungan tetap

TIGA CARA PEMBUATAN TIRUS
1.Dengan pergeseran kepala lepas
2.Denga pergeseran eretan atas
3.Dengan perlengkapan tirus/taporatachement