Proses Pemotongan Logam

Proses pemotongan logam merupakan suatu proses yang digunakan untuk mengubah bentuk suatu produk (komponen  mesin) dari logam dengan cara memotong. Berdasarkan pada cara pemotongannya, proses pemotongan logam dapat dikelompokkanmenjadi empat kelompok dasar, yaitu:

1. Proses pemotongan dengan mesin las

2. Proses pemotongan dengan mesin pres

3. Proses pemotongan dengan mesin perkakas

4. Proses pemotongan non-konvensional (Electrical Discharge Machining)

  Chemical Milling, dsb.). 

 Dari keempat prosespemotongan tersebut, proses pemotongan dengan  menggunakan pahat potong yang dipasang pada mesin perkakas dan, khususnya mesin EDM (Electrical Discharge Machining).  Dalam istilah teknik, proses ini sering disebut dengan nama Proses  Pemotongan Logam (Metal Cutting Process) atau Proses Pemesinan  (Machining Process). Oleh karena itu, untuk menghindari  kesalahpahaman tentang istilah maka selanjutnya dipilih nama yang  terakhir yaitu proses pemesinan.

 

a.     Proses pemotongan dengan mesin las
Prinsip pemotongan dengan las/gas adalah memotong besi atau baja dengan menggunakan panas yang dihasilkan dari pembakaran reaksi kimia berupa gas. Proses pemotongan logam dengan las/gas adalah memotong dengan cara memanaskan logam sampai mendekati titik lumer (cair) kemudian ditekan dengan semburan gas pada tekanan tertentu sehingga logam yang akan mencair tersebut terbuang sehingga logam terpotong. 

Keuntungan memotong logam dengan gas : 
Proses pemotongan cepat, berbagai bentuk dapat dipotong dengan hasil baik. Proses dapat dilakukan secara otomatis dengan mesin atau secara manual dengan tangan. 
Kerugian memotong logam dengan gas : 
Memerlukan alat dan perlengkapan yang khusus, harganya mahal. Pada sisi bekas pemotongan akan terjadi perubahan struktur yang mengakibatkan perubahan sifat logam yang dipotong.

b.    Proses pemotongan dengan mesin press (fraiss/milling)            

         Proses pemesinan frais (milling) adalah proses penyayatan benda kerja menggunakan alat potong dengan mata potong jamak yang berputar. Proses penyayatan dengan gigi potong yang banyak yang mengitari pisau ini bisa menghasilkan proses pemesinan lebih cepat. Permukaan yang disayat bisa berbentuk datar, menyudut, atau melengkung.Proses ini merupakan suatu proses untuk mengikis permukaan agar diperoleh permukaan benda kerja menjadi rata.

Prinsip kerja mesin Frais : 
Prinsip kerja mesin frais adalah alat potong berputar pada spindel, kemudian benda kerja digerakan sesuai dengan perintah yang di inginkan untuk membentuk profil sesuai dengan gambar bentuk benda kerja tersebut. Disini terjadi 2 gerakan pada meja mesin yaitu melintang dan membujur. Sedangkan spindel gerakannya hanya naik turun.

Alat- alat potong pada mesin frais :

-Cutter Milling
Cutter milling digunakan untuk proses milling seperti kontur, poket, sloting, dll. Dilihat dari prosesnya cutter milling terdiri dari 2 macam yaitu cutter roughing dan finishing. 
-Twist Drill
Twist drill digunakan untuk pembuatan lubang. Adapun standart besar point angle meliputi : 118°,130°,140°,dll sesuai dengan jenis material yang akan di lubangi. 
- Boring Head Arbor
Alat yang digunakan untuk memperbesar lubang dengan ukuran yang lebih presisi. 

c.      Proses pemotongan dengan mesin perkakas (bubut)
Suatu proses pemotongan logam atau benda kerja dengan cara memutar benda kerja, kemudian disayatkan dengan alat potong atau pahat potong yang bergerak. 
Prinsip kerja pada mesin bubut adalah : 
Poros spindel akan memutar benda kerja melalui piringan  pembawa sehingga memutar roda gigi pada poros spindel. Melalui roda gigi penghubung, putaran akan disampaikan ke roda gigi poros ulir. Oleh klem berulir, putaran poros ulir tersebut diubah menjadi gerak translasi pada eretan yang membawa pahat. Akibatnya pada benda kerja akan terjadi sayatan oleh pahat yang bergerak tadi.

d.    Proses pemotongan dengan mesin non konvensional (Electrical Discharge Machining/EDM) 

Electrical Discharge Machining (EDM) adalah proses pemotongan logam yang  dilakukan dengan penciptaan ribuan kotoran per detik. listrik mengalir di antara elektroda dan benda kerja dalam cairan dielektrikum. Pada saat proses pemotongan, akan muncul uap logam yang sangat kecil pada wilayah erosi. EDM dapat digunakan pada bahan yang konduktif listrik, termasuk bahan-bahan eksotis seperti Waspaloy atau Hastaloy, yang sangat sulit dikerjakan mesin dengan menggunakan metode konvensional.

Dalam aplikasi, operasi pemesinan dapat dibagikan dua operasi dasar yaitu: penerusan melalui pelubangan (through hole machining) dan pemesinan rongga (cavity machining). Sebelum pemesinan dimulai, elektroda (anoda) dan benda kerja (katoda) ditempatkan didalam cairan dielektrik dan diasingkan pada jarak yang tertentu dengan mekanisme servo. Tenaga denyut yang berfrekwensi tinggi digunakan dan disambungkan kepada motor DC, sehingga menghasilkan kapasitas voltan pada ruang diantara elektroda dan benda kerja. Setiap kali voltasi di nyalakan, bunga api (discharge) dihasilkan di kawasan antara elektroda dan benda kerja yang akan mengikis permukaan benda kerja. Sisa benda kerja yang terkikis akan berada disekitar ruang antara elektroda dan benda kerja sebelum dipancurkan keluar oleh pancuran cairan dielektrik.

Bila ruang diantara elektroda dan benda kerja menjadi lebih besar (setelah penyingkiran bahan), mekanisme servo bertindak dengan merendahkan elektroda. Bentuk akhir pemotongan lazimnya berbentuk bayangan elektroda.

 

Proses Produksi

Produksi merupakan suatu proses untuk mengubah bahan mentah menjadi bahan setengah jadi atau bahan jadi sehingga meningkatkan nilai guna dari bahan tersebut.

Diagram proses produksi

 

Klasifikasi Proses Produksi 

1. Proses pemesinan (Machining) adalahsuatu proses produksidenganmenggunakanmesinperkakas, dimanamemanfaatkan  gerakrelatifantarapahatdenganbendakerjasehinggamenghasilkan material sisaberupageram. Proses pemesinanbisajugadidefenisikansebagaisuatu proses pemotonganbendakerja yang menyebabkan sebagian dari material benda kerja terbuang dalam bentuk geram sehinggaterjadi deformasi plastis yang menghasilkan produk yang sesuai dengan spesifikasi geometris yang diinginkan. Contohproduk yang dapatdibuatdengan proses pemesinanadalahporosidler,leveling blockdan lain-lain.

2. Proses pembentukan (Forming) adalah proses produksi dengan pemberian beban terhadap material hingga terjadi deformasi plastis sehingga terbentuk produk sesuai dengan bentuk dan ukuran yang di inginkan. Contohnya adalah  pengerolan (rolling) penempaan, dan lain-lain. 
 

3.Proses pengecoran (Casting) adalah proses produksi berupa penuangan logam cair ke dalam cetakan sehingga terbentuk produk sesuai dengan cetakan yang ada. Proses penuangan/pengecoran merupakan proses tertua yang dikenal manusia dalam pembuatan benda logam. Contoh produk yang dapat dibuat dengan proses ini adalah pahat, paku, dan lain-lain.

 

 4. Penyambungan (Joining) adalah proses produksi berupa penggabungan dua buah material atau lebih untuk mendapatkan suatu produk yang di inginkan. Proses penyambungan in dapat berupa pengelasan, mematri, soldering, pengelingan, perekatan dengan lem, penyambungan dengan baut dan lain-lain. Proses penyambungan dapat dikelompokkan menjadi 2, yaitu :

•  Penyambungan permanen
•  Penyambungan sementara 

5. Metalurgi serbuk (Powder Metalurgy) adalah proses produksi dengan cara memasukan serbuk logam ke dalam sebuah cetakan kemudian serbuk logam tersebut di beri tekanan. Finishing dari proses metalurgi serbuk ini adalah dengan memberikan perlakuan panas agar serbuk logam yang telah di tekan tadi menjadi rigid. Biasanya proses metalurgi serbuk ini di gunakan untuk pembuatan produk yang berdimensi sangat kecil. Contoh produk yang dibuat dengan cara metalurgi serbuk ini adalah roda gigi pada jam tangan.  

6. Proses perlakuan panas (heat treament) adalah perlakuan thermal terhadap logam untuk mendapatkan sifat mekanik yang baru. Proses heat treament ini di lakukan secara merata pada logam.

Selain itu ada juga Surface Treament, dimana pada dasarnya pemberian perlakuan panas pada logam untuk mendapatkan sifat mekanik yang bari. Namun  surface treament ini perlakuan panas yang di berikan hanya pada permukaan logam saja.