Pengaruh Desain Reduksi Terhadap Sifat Mekanik

Pengaruh Jumlah Tahap Reduksi Terhadap Sifat Mekanik

Pengaruh Keausan Dies Terhadap Perubahan Delta Factor.

Desain Reduksi tiap tahap yang diterapkan pada suatu proses wire drawing harus memberikan nilai parameter delta factor antara dua dan tiga. Pada kondisi ini proses drawing berada dalam daerah kerja yang aman.

Selama proses drawing, permukaan dies akan mengalami keausan. Lubang dies, atau diameter kawat yang keluar akan menjadi lebih besar. Artinya reduksi menjadi lebih kecil dari desainnya. Hal ini akan menyebabkan delta factor berubah. Proses wire drawing cenderung bergerser ke daerah kerja tidak aman yaitu daerah center burst. Akibat selanjutnya adalah kawat berpotensi untuk mengalami cacat center burst.

Dies pada tahap terakhir atau dies dengan lubang yang lebih kecil, akan mengalami keausan yang cepat dibanding dengan permukaan dies pada tahap awal. Artinya perubahan delta factor akan lebih cepat terjadi pada dies tahap-tahap akhir.

Setiap penggantian dies, hal penting yang harus diperhatikan adalah perubahan nilai delta factor untuk tahapan atau dies yang lainnya. Pada prinsipnya semua dies akan mengalami keausan, walau dengan tingkat yang berbeda. Ketika dies terakahir diganti, maka reduksi area pada dies tersebut akan menjadi lebih besar dari desainnya.

Pengaruh Drafting Design Terhadap Delta Factor.

Jumlah tahapan reduksi untuk total reduksi yang sama, akan memberikan nilai delta factor yang berbeda. Jika wire rod berdiameter 5,5 mm direduksi menjadi 2,96 mm, maka wire rod tersebut akan mengalami total reduksi sebesar 71 persen. Untuk mendapatkan total reduksi 71 persen tersebut, proses drawing dapat dilakukan dengan empat tahap atau lebih.

Jika sudut reduksi yang digunakan pada tiap dies adalah sama, maka proses drawing dengan empat tahap dan enam tahap akan memberikan delta factor yang berbeda, sehingga drawing akan berada dalam daerah kerja yang mungkin juga berbeda. Selain akan memberikan nilai delta factor yang berbeda, jumlah tahapan atau dies juga akan memberikan kontribusi terhadap perbedaan sifat metalurgis kawat yang dihasilkan.

Pada proses wire drawing, total work hardening, atau peningkatan kuat tarik merupakan fungsi dari total reduksi yang dialami oleh kawat. Dalam aplikasinya, jumlah tahapan dan panas yang terjadi selama wire drawing juga memberikan pengaruh terhadap work hardening. Jika kawat yang dihasilkan memiliki kuat  tarik yang terlampau rendah, atau kurang memiliki kekakuan (stiffness) yang diinginkan, maka jumlah tahapan reduksi pada proses wire drawing dapat dikurangi, namun total reduksi secara keseluruhan tetap sama. Ini merupakan metoda sederhana untuk dapat meningkatkan persentase reduksi per pertahapnya.

Aplikasi Drafting Design Dan Pengaruhnya Terhadap Delta Factor Dan Sifat Mekanik.

Tabel 1 menunjukkan Desain Reduksi tiap tahap yang diterapkan pada proses wire drawing baja batangan dari 5,5 mm menjadi 2,96 mm. Semua dies menggunakan sudut reduksi 16 derajat. Dapat dilihat bahwa tahap reduksi keempat  dan keenam memiliki nilai delta factor lebih daripada tiga. Operasi wire drawing dengan kondisi delta factor lebih daripada tiga berpotensi mengakibatkan cacat pada kawat, dan terjadinya kegagalan proses. Kalaupun kawat tidak menunjukan cacat, maupun kegagalan selama proses, maka cacat yang terdapat pada kawat menjadi cacat bawaan yang berpotensi mengakibatkan kegagalan pada proses berikutnya.

Desain Reduksi Enam Tahap

Tabel 1. Desain Reduksi Enam Tahap

Delta factor dari tiap tahapan reduksi, dapat dihitung dengan menggunakan lembar kerja yang tersedia di bawah. Masukkan diameter awal wire rod, dalam satuan millimeter, dan kemudian masukkan diameter keluar kawat untuk tiap-tiap tahapan. Masukkan juga sudut reduksi yang digunakan, kemudian tekan atau klik update.

Jika nilai delta factor di luar rentang antara dua dan tiga, maka ubah diameter kawat atau ganti sudut reduksi sampai nilai delta factor menjadi antara dua dan tiga.

Pengaruh jumlah tahapan reduksi terhadap perubahan kekuatan kawat dapat dilihat pada Gambar 1 di bawah. Dengan merubah desain reduksi yang semula enam tahap, menjadi empat tahap, maka nilai kekuatan kawat dari tiap tahapnya menjadi lebih tinggi. Hal ini menginformasikan, walaupun secara keseluruhan reduksi total sama, yaitu 71 persen, baik yang empat tahap maupun yang enam tahap, namun sifat  akhir dari kawat menunjukkan adanya perbedaan.

Pengaruh Desain Reduksi Terhadap Kuat Tarik Baja Batangan Seri 1020

Gambar 1. Pengaruh Desain Reduksi Terhadap Kuat Tarik Baja Batangan Seri 1020

Perubahan Desain reduksi dari enam tahap menjadi empat tahap sebenarnya adalah merubah besar reduksi tiap tahapnya. Sehingga untuk mencapai total reduksi 71 persen hanya butuh empat tahapan reduksi. Pada perubahan ini tidak disertai dengan perubahan sudut reduksinya. Hal ini tentu akan berpengaruh terhadap nilai dari delta factor, seperti ditunjukkan pada Table 2 di bawah. Tiga dies pertama memberikan nilai delta factor kurang daripada dua. Ini merupakan konsekuensi logis dari perubahan reduksi tanpa mengindahkan sudut reduksinya. Nilai delta factor yang rendah berpotensi menghasilkan kawat dengan cacat pada permukaan.

Desain Reduksi Empat Tahap

Tabel 2. Desain Reduksi Empat Tahap

Pengaruh desain reduksi terhadap kekerasan baja batangan seri 1010 ditunjukkan pada Gambar 2. Baja batangan direduksi dengan tiga desain reduksi yang berbeda. Desain reduksi dibedakan pada jumlah dies yang digunakan untuk total reduksi yang sama. Ketiga baja batangan direduksi dari diameter awal 5,5 mm menjadi kawat berdiameter 3,67 mm. Total reduksi areanya adalah 55,5 persen. Proses wire drawing pertama menggunakan dua dies, yang kedua menggunakan tiga dies dan drawing yang ketiga menggunakan empat dies.

Pengaruh Jumlah Tahap Reduksi Terhadap Kekerasan Baja Batangan Seri 1010

Gambar 2. Pengaruh Jumlah Tahap Reduksi Terhadap Kekerasan Baja Batangan Seri 1010

Wire rod yang di-drawing dengan desain reduksi dua dies memiliki kekerasan yang relative lebih tinggi dibanding dengan kawat yang di-drawing dengan desain reduksi tiga atau empat dies. Hal ini menginformasikan bahwa pengaruh pengerasan regang akan menjadi lebih besar pada operasi drawing yang menggunakan jumlah tahapan yang lebih sedikit.

Pustaka:

Pengaruh Desain Reduksi Terhadap Sifat Mekanik

Pengaruh Jumlah Tahap Reduksi Terhadap Sifat Mekanik Pengaruh Keausan Dies Terhadap Perubahan Delta Factor . Desain Reduksi tiap tahap yang diterapkan...

Pengaruh Parameter Wire Drawing Terhadap Cacat Kawat

Pengaruh Delta Factor Pada Proses Wire Drawing Keberhasilan proses wire drawing sangat ditentukan oleh variabel proses penarikannya.  Dua variable ...

Produk Yang Menggunakan Proses Wire Drawing.

Contoh Produk Yang Menggunakan Proses Wire Drawing . Proses wire drawing umumnya digunakan sebagai proses antara, salah satu tahapan proses sebelum...

Zona Deformasi Proses Wire Drawing

Daerah Deformasi Pada Proses Wire Drawing Zona deformasi adalah daerah dimana gaya-gaya yang terlibat pada pembentukan akan menyebabkan logam berubah...

Pengaruh Deformasi Terhadap Sifat Mekanik Wire Rod

Pengaruh Deformasi Terhadap Kekuatan Dan Kekerasan Baja Batangan Proses penarikan kawat biasa dilakukan pada temperatur ruang atau cold drawing. ...

Rancangan Reduksi Pada Penarikan Kawat, Wire Drawing

Salah satu rancangan reduksi atau draft design untuk proses penarikan kawat adalah dengan menerapkan besarnya reduksi yang sama pada tiap-tiap tahapnya....

Baca Artikel Terkait Proses Wire Drawing, KLIK Judul Di Bawah

1. Strain Hardening, Pengerasan Regang

2. Proses Penarikan Kawat, Wire Drawing

3. Zona Deformasi Proses Wire Drawing, Penarikan Kawat

4. Parameter Proses Penarikan Kawat, Wire Drawing

Pustaka:

  1. Thomas Maxwell, 2001, “Maintenance, Design, Measuring And Pressure Lubrication Of The Wire Drawing Die”,Wire Journal International, Vol. 34, Number 5. May.
  2. Pearce, R., 1991, “Sheet Metal Forming,” The Adam Higler Series on New Manufacturing processes and Materials,
  3. Hosford, W. F., 1993, “Metal Forming, Mechanics & Metallurgy”, Second edition, Printice-Hill, Inc., New Jersey.
  4. Lange, K. 1985, “Handbook of Metal Forming”, MC Graw-Hill, New Jersey
  5. Backofen, W. A., 1972, “Deformation Processing”, Addison-Willey Publishing Company, Massachusett.
  6. Dieter, G.E., 1986,”Mechanical Metallurgy”, Mc. Graw-Hill, New Jersey