Diagram Fasa Logam

apa itu diagram phase ?

Di dalam konteks ilmu logam ( material ) diagram fasa merupakan suatu pemetaan dari kondisi logam atau paduan dengan dua variabel utama umumnya ( konsentrasi dan temperatur ). Secara umum ada 2 jenis diagram fasa yang dipakai, yaitu : diagram fasa biner ( terdiri atas 2 unsur logam ) dan diagram fasa terner ( terdiri atas 3 unsur logam ).

Diagram Fasa Fe-Fe3C

Gambar Diagram Fasa Fe – Fe3C yang merupakan dasar pembuatan baja dan besi cor dalam pengecoran logam.

Blok Mesin

Ehm… Pernah nggak kamu membayangkan, bahwa untuk membuat suatu produk tertentu misalnya : mobil terdiri atas bermacam macam komposisi logam atau material. Mulai dari blok mesin, rangka, mesin pendingin, pompa dan komponen lainnya yang menjadikannya sebuah mobil dengan desain oke dan trendy berdasarkan dengan diagram fasa yang menjabarkan berbagai jenis karakteristik logam yang meliputi : kekuatan, keuletan, kekerasan, dan ketangguhannya.

Turbin Pesawat Terbang

Atau mungkin pembuatan turbin pesawat terbang yang sangat rumit, sangat memperhatikan faktor keselamatan dan daya guna dengan berdasarkan pada perhitungan yang matang dan pemilihan material logam dengan sangat hati-hati dan akurat, yang selalu berdasarkan pada diagram fasa logam sebagai faktor penentu pada saat proses desain, perhitungan, dan pembuatannya supaya bisa digunakan serta dimanfaatkan secara maksimal.

Sebagai oleh-oleh untuk menambah wawasan tentang ilmu logam/material dan diagram fasa, bisa baca referensi lain di Phase Diagram , Engineering Materials , atau Calculation of Phase Diagrams using the CALPHAD Method

MESIN BOR

A.DEFINISI MESIN BOR

Mesin bor adalah suatu jenis mesin gerakanya memutarkan alat pemotong yang arah pemakanan mata bor hanya pada sumbu mesin tersebut (pengerjaan pelubangan). Sedangkan Pengeboran adalah operasi menghasilkan lubang berbentuk bulat dalam lembaran-kerja dengan menggunakan pemotong berputar yang disebut BOR.

B.JENIS-JENIS MESIN BOR

1.Mesin bor meja

Mesin bor meja adalah mesin bor yang diletakkan diatas meja. Mesin ini digunakan untuk membuat lobang benda kerja dengan diameter kecil (terbatas sampai dengan diameter 16 mm). Prinsip kerja mesin bor meja adalah putaran motor listrik diteruskan ke poros mesin sehingga poros berputar. Selanjutnya poros berputar yang sekaligus sebagai pemegang mata bor dapat digerakkan naik turun dengan bantuan roda gigi lurus dan gigi rack yang dapat mengatur tekanan pemakanan saat pengeboran.

2. Mesin bor tangan (pistol)

Mesin bor tangan adalah mesin bor yang pengoperasiannya dengan menggunakan tangan dan bentuknya mirip pistol. Mesin bor tangan biasanya digunakan untuk melubangi kayu, tembokmaupun pelat logam. Khusus Mesin bor ini selain digunakan untuk membuat lubang juga bisa digunakan untuk mengencangkan baut maupun melepas baut karena dilengkapi 2 putaran yaitu kanan dan kiri. Mesin bor ini tersedia dalam berbagai ukuran, bentuk, kapasitas dan juga fungsinya masing-masing.

3. Mesin bor Radial

Mesin bor radial khusus dirancang untuk pengeboran benda-benda kerja yang besar dan berat. Mesin ini langsung dipasang pada lantai, sedangkan meja mesin telah terpasang secara permanen pada landasan atau alas mesin.. Pada mesin ini benda kerja tidak bergerak. Untuk mencapai proses pengeboran terhadap benda kerja, poros utama yang digeser kekanan dan kekiri serta dapat digerakkan naik turun melalui perputaran batang berulir.

4.Mesin Bor Tegak (Vertical Drilling Machine)

Digunakan untuk mengerjakan benda kerja dengan ukuran yang lebih besar, dimana proses pemakanan dari mata bor dapat dikendalikan secara otomatis naik turun. Pada proses pengeboran, poros utamanya digerakkan naik turun sesuai kebutuhan. Meja dapat diputar 3600 , mejanya diikat bersama sumbu berulir pada batang mesin, sehingga mejanya dapat digerakkan naik turun dengan menggerakkan engkol.

5.Mesin bor koordinat

Mesin bor koordinat pada dasarnya sama prinsipnya dengan mesin bor yang lainnya. Perbedaannya terdapat pada sistem pengaturan posisi pengeboran. Mesin bor koordinat digunakan untuk membuat/membesarkan lobang dengan jarak titik pusat dan diameter lobang antara masing-masingnya memiliki ukuran dan ketelitian yang tinggi. Untuk mendapatkan ukuran ketelitian yang tinggi tersebut digunakan meja kombinasi yang dapat diatur dalam arah memanjang dan arah melintang dengan bantuan sistem optik. Ketelitian dan ketepatan ukuran dengan sisitem optik dapat diatur sampai mencapai toleransi 0,001 mm.

6.Mesin bor lantai

Mesin bor lantai adalah mesin bor yang dipasang pada lantai. Mesin bor lantai disebut juga mesin bor kolom. Jenis lain mesin bor lantai ini adalah mesin bor yang mejanya disangga dengan batang pendukung. Mesin bor jenis ini biasanya dirancang untuk pengeboran benda-benda kerja yang besar dan berat.

7.Mesin bor berporos (mesin bor gang)

Mesin bor ini mempunyai lebih dari satu spindel, biasanya sebuah meja dengan empat spindel. Mesin ini digunakan untuk melakukan beberapa operasi sekaligus, sehingga lebih cepat.untuk produksi masal terdapat 20 atau lebih spindel dengan sebuah kepala penggerak.

C.BAGIAN – BAGIAN UTAMA MESIN BOR

1.Base (Dudukan )

Base ini merupakan penopang dari semua komponen mesin bor. Base terletak paling bawah menempel pada lantai, biasanya dibaut. Pemasangannya harus kuat karena akan mempengaruhi keakuratan pengeboran akibat dari getaran yang terjadi.

2.Column (Tiang)

Bagian dari mesin bor yang digunakan untuk menyangga bagian-bagian yang digunakan untuk proses pengeboran. Kolom berbentuk silinder yang mempunyai alur atau rel untuk jalur gerak vertikal dari meja kerja.

3.Table (Meja)

Bagian yang digunakan untuk meletakkan benda kerja yang akan di bor. Meja kerja dapat disesuaikan secara vertikal untuk mengakomodasi ketinggian pekerjaan yang berbeda atau bisa berputar ke kiri dan ke kanan dengan sumbu poros pada ujung yang melekat pada tiang (column). Untuk meja yang berbentuk lingkaran bisa diputar 3600 dengan poros ditengah-tengah meja. Kesemuanya itu dilengkapi pengunci (table clamp) untuk menjaga agar posisi meja sesuai dengan yang dibutuhkan. Untuk menjepit benda kerja agar diam menggunakan ragum yang diletakkan di atas meja.

4.Drill (Mata Bor)

Adalah suatu alat pembuat lubang atau alur yang efisien. Mata bor yang paling sering digunakan adalah bor spiral, karena daya hantarnya yang baik, penyaluran serpih (geram) yang baik karena alur-alurnya yang berbentuk sekrup, sudut-sudut sayat yang menguntungkan dan bidang potong dapat diasah tanpa mengubah diameter bor. Bidang–bidang potong bor spiral tidak radial tetapi digeser sehingga membentuk garis-garis singgung pada lingkaran kecil yang merupakan hati bor.

5.Spindle

Bagian yang menggerakkan chuck atau pencekam, yang memegang / mencekam mata bor.

6.Spindle head

Merupakan rumah dari konstruksi spindle yang digerakkan oleh motor dengan sambungan berupa belt dan diatur oleh drill feed handle untuk proses pemakananya.

7.Drill Feed Handle

Handel untuk menurunkan atau menekankan spindle dan mata bor ke benda kerja ( memakankan)

8.Kelistrikan

Penggerak utama dari mesin bor adalah motor listrik, untuk kelengkapanya mulai dari kabel power dan kabel penghubung , fuse / sekring, lampu indicator, saklar on / off dan saklar pengatur kecepatan.

D.PENGERJAAN PENGEBORAN

Jenis cutting tool (mata bor) yang digunakan dalam proses pengeboran antara lain:

1.Drilling

Proses yang digunakan untuk membuat suatu lubang pada benda kerja yang solid.

2.Step drill

Proses yang digunakan untuk pembuatan lubang dengan diameter bertingkat.

3.Reaming

Reaming adalah cara akurat pengepasan dan finishing lubang yang sudah ada sebelumnya.

4.Boring

Proses memperluas sebuah lubang yang sudah ada dengan satu titik pahat. Boring lebih disukai karena kita dapat memperbaiki ukuran lubang, atau keselarasan dan dapat menghasilkan lubang yang halus..

5.Counter Bore

Operasi ini menggunakan pilot untuk membimbing tindakan pemotongan. Digunakan untuk proses pembesaran ujung lubang yang telah dibuat dengan kedalaman tertentu, untuk mengakomodasi kepala baut

6.Countersink (bor benam)

Khusus pembesaran miring berbentuk kerucut pada akhir lubang untuk mengakomodasi sekrup versink. Kerucut sudut 60 °, 82 °, 90 °, 100 °, 110 °, 120 °

7.Tapping

Tapping adalah proses dimana membentuk ulir dalam. Hal ini dilakukan baik oleh tangan atau oleh mesin.

Untuk Mekanisme Proses pengerjaan pengeboran adalah sebagai berikut ;

1.Pemasangan Benda Kerja

a.Jika menggunakan ragum, untuk benda kerja rata dan mendatar dengan ukuran benda tebalnya lebih pendek dari ukuran tinggi mulut ragum, dibagian bawah benda kerja ditahan denagan bantalan yang rata dan sejajar (paralel). Agar ragum tidak turut bergerak, ragum diikat denagan menggunakan mur baut pada meja bor.

b.Jika tidak menggunakan ragum, benda kerja diikat pada meja bor dengan menggunakan dua buah mur baut, dua buah penjepit bentuk U dengan dua balok penahan yang sesuai.

c.Untuk mengebor logam batang berbentuk bulat, benda kerja diletakan pada sebuah balok V dan dijepit dengan batang pengikat khusus, kemudian ditahan dengan menggunakan balok yang sesuai dan diikat oleh mur baut pada meja mesin bor.

d.Untuk benda kerja yang akan dibor tembus, benda kerja dijepit dengan menggunakan batang, penjepit khusus, balok penahan yang sesuai tingginya dan diikat dengan mur baut pengikat agar tidak merusak ragum.

2.Pemasangan Mata Bor pada chuck

a.Bor dengan tangkai lurus (taper) langsung dimasukan pada lubang sumbu mesin bor, tidak boleh menggunakn pemegang bor. Dengan demikian, lubang alur menerima ujung taper dan lubang taper diimbangi oleh selubang yang distandarisasi (dinormalisasikan). Ujung taper tidak digunakan untuk memegang tapi untuk mempermudah dilepas dari selumbung dengan menggunakan soket. Sebelum melepas bor, sepotong kayu harus diletakan dibawahnya, sehingga mata bor tidak akan rusak pada saat jatuh.

b.Bor dengan tangkai selinder diguanakan “ Pemegang bor berkonsentrasi sendiri” dengan dua atau tiga rahang. Bor harus dimasukan sedalam mungkin sehinggan tidak selip pada saat berputar. Permukaan bagiaan dalam pemegang berhubungan dengan tangakai mata bor, sehingga menghasilkan putaran bor.

c.Bor dengan kepala bulat lurus diperguanakan pemegang/ penjepit bor otomatis (universal), dimana bila diputar kuncinya, maka mulutnya akan membuka atau menjepit dengan sendirinya (otomatis).

d.Bor dengan kepala tirus dipergunakan taper atau sarung pangurang yang dibuat sesuai dengan tingkatan dan kebutuhan, sehingga terdapat bermacam-macam ukuran.

e.Mata bor yang baik asahan mata potongnya akan mengebor dengan baik dan akan menghasilkan tatal yang sama tebal dengan yang keluar melalui kedua belah alur spiral bor. Untuk bahan memerlukan pendinginan, dipergunakan cerek khusus tempat bahan pendingin.

3.Atur posisi benda kerja dengan menggerakkan meja, untuk arah vertical cukup memutar handle, untuk gerak putar mejanya cukup membuka pengunci di bawah meja dan di sesuaikan, setelah itu jangan lupa mengunci semua pengunci.

4.Tancapkan steker mesin ke stop kontak sumber listrik, kemudian tekan sakelar on (pada saat ini spindle sudah berputar). Atur kecepatan yang sesuai dengan benda kerja.

5.Untuk pemakanan ke benda kerja, putar Drill feed Handle sehingga mata bor turun dan memakan benda kerja.

6.Gunakan cairan pendingin bila perlu

7.Setelah selesai, tekan sakelar off untuk mematikan mesin

8.Untuk Mesin bor tangan / pistol sakelar khusus untuk pilhan putaran ke kanan dan ke kiri.

E.PERAWATAN MESIN

Sebuah mesin dalam menjaga performa kinerjanya juga membutuhkan perawatan yang intensif pada setiap komponen mesinnya. Hal ini juga diperlukan untuk mesin bor. Adapun hal-hal yang harus diperhatikan :

1.Pelumasan secara rutin untuk menghilangkan panas dan gesekan.

2.Mesin harus dibersihkan setelah digunakan

3.Chips harus dibersihkan menggunakan kuas.

4.T-slots, grooves, spindles sleeves, belts, and pulley harus dibersihkan.

5.Mesin diolesi dengan cairan anti karat untuk mencegah dari berkarat

6.Pastikan untuk alat pemotong berjalan lurus (stabil) sebelum memulai operasi.

7.Jangan menempatkan alat-alat lain di meja pemboran

8.Hindari pakaian longgar

9.Perlindungan khusus untuk mata

F.DAFTAR PUSTAKA

Danar Susilo Wijayanto, Yuyun Estriyanto. Teknologi Mekanik Mesin Perkakas. Surakarta: UPT penerbitan dan percetakan UNS (UNS press).

METALURGI FISIK " ikatan atom "

MENGGAMBAR MESIN DENGAN CARA ISOMETRI

Getaran Mekanik

Getaran Bebas

Getaran bebas terjadi jika sistem berosilasi karena bekerjanya gaya yang ada dalam sistem itu sendiri (inherent), dan jika ada gaya luas yang bekerja. Sistem yang bergetar bebas akan bergerak pada satu atau lebih frekuensi naturalnya, yang merupakan sifat sistem dinamika yang dibentuk oleh distribusi massa dan kekuatannya. Semua sistem yang memiliki massa dan elastisitas dapat mengalami getaran bebas atau getaran yang terjadi tanpa rangsangan luar.

Sistem Massa Pegas

Prinsip D’Alembert

Suatu sistem dinamik dapat diseimbangkan secara statik dengan menambahkan gaya kayal yang dikenal dengan gaya inersia, dimana besarnya sama dengan massa dikali percepatan dengan arah melawan melawan arah percepatan.

Penyusunan persamaan diferensial gerak (PDG)

Jawab Persamaan Diferensial Gerak

Setiap benda dapat bergetar bebas, jika benda tersebut mempunyai massa (m) dan kekakuan (k) dengan frekuensi pribadi (w_n)

Contoh pada sistem massa-balok

Balok ditumpu sederhana

Balok Kantilever

Balok ditumpu pegas

Statika Pegas

Statika Pegas

Pegas apabila diberi beban akan mengalami perpendekkan/ lendutan, berdasarkan hukum aksi-reaksi, maka beban yang diberikan pada pegas sebanding dengan besarnya lendutan dikali dengan konstanta pegas.

Sistem Pegas Ekivalen

• Pegas disusun secara paralel

• Pegas disusun secara seri

Pengertian Getaran Mekanik

Pengertian Getaran

Getaran adalah gerakan bolak-balik dalam suatu interval waktu tertentu. Getaran berhubungan dengan gerak osilasi benda dan gaya yang berhubungan dengan gerak tersebut. Semua benda yang mempunyai massa dan elastisitas mampu bergetar, jadi kebanyakan mesin dan struktur rekayasa (engineering) mengalami getaran sampai derajat tertentu dan rancangannya biasanya memerlukan pertimbangan sifat osilasinya.

Pentingnya Belajar Getaran Mekanik

—        Salah satu tujuan belajar getaran adalah mengurangi efek negatif getaran melalui desain mesin yang baik

—        Hampir semua alat gerak mempunyai masalah getaran karena adanya ketidak seimbangan mekanisme, contohnya :

-     Mechanical failures karena material fatigue

-      Getaran dapat mengakibatkan keausan yang lebih cepat

-     Dalam proses manufaktur, getaran dapat menyebatkan hasil akhir yang buruk

—        Selain efek yang merusak, getaran dapat digunakan untuk hal hal yang berguna.

-     Getaran digunakan dalam conveyors getar, mesin cuci, sikat gigi elektrik.

-     Getaran juga digunakan dalam pile driving, vibratory testing of materials.

-     Getaran digunakan untuk menaikan efisiensi dari proses permesinan seperti casting dan forging.

Mekanisme getaran pada mobil

Pengelompokkan Getaran

—   Getaran Bebas dan Paksa

—   Getaran Teredam dan tak teredam

—   Getaran Deterministic dan Random

1. Getaran Bebas Dan Getaran Paksa

Getaran Bebas

Getaran bebas terjadi jika sistem berosilasi karena bekerjanya gaya yang ada dalam sistem itu sendiri (inherent), dan jika ada gaya luas yang bekerja. Sistem yang bergetar bebas akan bergerak pada satu atau lebih frekuensi naturalnya, yang merupakan sifat sistem dinamika yang dibentuk oleh distribusi massa dan kekuatannya. Semua sistem yang memiliki massa dan elastisitas dapat mengalami getaran bebas atau getaran yang terjadi tanpa rangsangan luar.

Getaran Paksa

Getaran paksa adalah getaran yang terjadi karena rangsangan gaya luar, jika rangsangan tersebut berosilasi maka sistem dipaksa untuk bergetar pada frekuensi rangsangan. Jika frekuensi rangsangan sama dengan salah satu frekuensi natural sistem, maka akan didapat keadaan resonansi dan osilasi besar yang berbahaya mungkin terjadi. Kerusakan pada struktur besar seperti jembatan, gedung ataupun sayap pesawat terbang, merupakan kejadian menakutkan yang disebabkan oleh resonansi. Jadi perhitungan frekuensi natural merupakan hal yang utama.

2. Getaran Teredam dan Tak Teredam

Damping

—  Dalam system dynamic bekerja dissipative forces – friction, structural resistances

—  Umumnya, damping dalam structural systems adalah kecil dan mempunyai efek yang kecil terhadap natural frekuensi

—  Tetapi, damping mempunyai pengaruh yang besar dalam mengurangi resonant pada structural system

3. Getaran Deterministic dan Random

Getaran Deterministic

Sinyal disebut deterministic, selama harga dari sinyal dapat diprediksi.

Getaran deterministic

Getaran Random

- Tidak memiliki sinyal yang periodik maupun harmonik

- Harga dari getaran random tidak dapat di prediksi

- Tetapi getaran random bisa di gambarkan secara statistik

Cara Menentukan Putaran Kritis Pada Poros

Ketika suatu poros di beri putaran, maka akan selalu terjadi fenomena whirling. Whirling adalah keadaan dimana poros berputar akan mengalami defleksi yang besar akibat dari gaya sentrifugal yang di hasilkan oleh eksentrisitas massa poros. Fenomena whirling ini terlihat sebagai poros berputar pada sumbunnya, dan pada saat yang sama poros yang berdefleksi juga berputar relative mengelilingi sumbu poros.

Hal ini akan selalu terjadi, bahkan pada system sudah seimbang. Pada sistem yang seimbang, hal ini dapat di sebabkan oleh defleksi terjadi sampai keadaan seimbang yang berkaitan dengan kekakuan poros tercapai. Poros yang melewati putaran kritis lalu akan mencapai keadaan seimbang.

Kondisi yang dapat di terapkan untuk percobaan :

1)        Jika pembebanan pada poros  tersebut berada di tengah poros :

2)        Jika pembebanan  pada poros tersebut tidak tepat di tengah poros :