AuANALISIS SPRINGBACK PADA PROSES V-BENDING BAJA ST 37 DENGAN PENERAPAN HEAT TREATMENT QUENCHINGAy Gima IbrahimA.
Yovial Mahyoedin RDA AMahasiswa Prodi Teknik Mesin.
Fakultas Teknologi Industri.
Universitas Bung Hatta Email : gimaibrahim08@gmail.
ADosen Prodi Teknik Mesin.
Fakultas Teknologi Industri.
Univesitas Bung Hatta Email : : jmahyoedin@gmail.
ABSTRAK
Penelitian ini menganalisis fenomena springback pada proses V-Bending baja ST 37 dengan penerapan perlakuan panas quenching.
Baja ST 37, yang mengandung kadar karbon 0,15%, dipilih sebagai material uji.
Springback adalah perubahan bentuk elastis yang terjadi setelah proses pembengkokan logam, yang dapat memengaruhi kualitas produk akhir.
Dalam studi ini, dilakukan eksperimen menggunakan material baja ST 37 yang diberi perlakuan panas quenching untuk mengevaluasi pengaruhnya terhadap tingkat springback.
Metode yang digunakan melibatkan uji coba V-Bending pada sudut yang berbeda .
o, 85o, dan 90.
serta penggunaan oli sebagai media Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan panas quenching secara signifikan mengurangi tingkat springback pada baja ST 37, sehingga menghasilkan produk dengan kualitas yang lebih baik.
Kata Kunci : springback.
V-bending, baja ST 37, heat treatment quenching PENDAHULUAN Dalam industri sheet metal, teknologi berperan penting dalam peningkatan kualitas Berbagai proses seperti blanking, pearcing, forming, drawing, dan bending digunakan untuk menghasilkan produk yang Namun, fenomena springback pada material masih menjadi tantangan utama yang memengaruhi hasil akhir produk.
Metode V-bending dikombinasikan dengan perlakuan panas menawarkan potensi untuk meminimalkan efek springback, khususnya pada pelat baja ST 37.
Meski demikian, diperlukan pemahaman yang mendalam tentang interaksi antara kedua metode ini untuk mengoptimalkan hasilnya.
Analisis springback melalui uji coba Vbending dan perlakuan panas menjadi kunci dalam memprediksi perilaku material.
Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan pemahaman tentang fenomena springback pada proses V-Bending baja ST 37 serta mengkaji pengaruh perlakuan panas quenching terhadap karakteristik material TINJAUAN PUSATAKA Baja ST 37 merupakan jenis baja karbon rendah dengan kandungan karbon di bawah 0,3%.
Material ini memiliki kekuatan tarik hingga 370 N/mm2 dan komposisi kimia yang terdiri dari karbon (C) 0,15%, silikon (S.
0,01%, mangan (M.
0,6%, sulfur (S) 0,0011%, dan fosfor (P) 0,050% (Ridlo et al.
, 2.
Karakteristik baja ST 37 meliputi kekuatan yang baik dan kemudahan dalam pembentukan, baik dalam kondisi panas maupun dingin.
Material ini umumnya digunakan untuk komponen mesin seperti mur, baut, dan bagian-bagian yang mentransmisikan daya serta mengalami pembebanan lentur berulang (Insani, 2.
II.
Tabel 2.
1 Nilai Sifat Mekanis ST 37 (Sumber: Rodriguez.
Heat treatment quenching adalah proses perlakuan panas yang melibatkan pemanasan material hingga temperatur austenisasi, kemudian didinginkan secara cepat menggunakan media pendingin Proses ini bertujuan untuk meningkatkan kekerasan dan kekuatan Quenching mempengaruhi struktur mikro material, yang pada gilirannya berdampak pada sifat mekaniknya.
Diagram fasa besi-karbon (Fe-C), diagram Time Temperature Transformation .
, dan diagram Continuous Cooling Transformation (CCT) digunakan sebagai acuan dalam perubahan fasa dan struktur yang terjadi selama proses.
Springback adalah fenomena elastis yang terjadi setelah proses pembentukan logam, di mana material cenderung kembali ke bentuk aslinya setelah gaya pembentukan Gambar 2.
1 Springback (Sumber: Satria, 2.
Fenomena ini disebabkan oleh perbedaan tegangan antara bagian dalam dan luar material selama proses pembentukan.
Springback dapat mempengaruhi akurasi dimensi dan bentuk akhir produk, sehingga menjadi tantangan dalam proses manufaktur.
Faktor-faktor springback meliputi sifat material, geometri dies, dan parameter proses pembentukan.
Bending adalah proses pembentukan logam di mana material ditekuk atau dilipat untuk mencapai bentuk yang diinginkan.
Salah satu metode bending yang umum digunakan adalah V-bending, di mana material ditekan ke dalam cetakan berbentuk V menggunakan punch.
Gambar 2.
2 Proses Bending (Sumber: Dwipayana, 2.
Proses ini melibatkan deformasi elastis dan plastis pada material.
Pemahaman tentang mekanisme bending, termasuk perilaku tegangan-regangan material selama proses, sangat penting untuk mengontrol dan memprediksi hasil akhir.
Proses pengambilan data dimulai dengan landasan teori.
Diteruskan dengan persiakan spesimen yang akan uji, yaitu plat baja ST 37 dalam dua kondisi: tanpa perlakuan panas dan dengan perlakuan panas.
Proses Selanjutnya, spesimen mengalami perlakuan panas melalui proses Quenching, dengan pemanasan dilakukan selama 46 menit dari suhu ruangan .
EE) hingga 727EE, diikuti dengan waktu tahan .
olding tim.
selama 5 menit dalam furnace.
Setelah tahap perlakuan panas selesai, spesimen diuji tarik untuk mengevaluasi perubahan sifat mekanik material akibat perlakuan panas.
Tabel 4.
1 Data pengujian Raw material METODOLOGI PENELITIAN Waktu pelaksaan dilakukan pada hari Universitas Bung Laboratorium Material Dan Metalurgi Fisik.
Tabel 4.
2 Data pengujian Material Heat treatment Quenching Diagram Alir Penelitian IV.
HASIL DAN PEMBHASAN
Data yang diperoleh dari pengujian selanjutnya dianalisis untuk menentukan nilai Springback.
Rumus yang digunakan untuk memprediksi besarnya Springback adalah sebagai berikut:
cIycn.
ycU) ycIycn .
cIycn.
ycU)A Oe3 .
ycIyce .
Di mana:
Ri = Radius punch .
Rf = Sudut setelah Springback .
E = Modulus elastisitas (GP.
T = Tebal pelat .
Y = Kekuatan luluh (N/mmA) (Supriadi.
Widjaja, dkk.
Setelah Springback menggunakan persamaan k sehingga perhitungannya sebagai 2ycIycn yuyce ( yc ) 1 yayc = yuycn .
ycIyce ) yc 1 Dimana:
Ks= faktor springback(A) f = Sudut pada pelat yang ditekuk (A) i = Sudut die (A) Rf = Sudut setelah Springback (A) Ri = Radius punch .
T = Tebal plat .
Dari analisis pengolahan data, maka didapat hasil sebagai berikut:
Tabel 4.
3 Hasil dari analisa data pembahasan mengenai hasil pengolahan data tersebut.
Setelah memperoleh data melalui proses v-bending dengan membandingkan antara material tanpa perlakuan dan selanjutnya dilakukan pengolahan data sesuai dengan hasil dari proses v-bending.
Hasil pengolahan data tersebut kemudian disajikan dalam bentuk grafik beserta pembahasan mengenai hasil pengolahan data tersebut.
Tabel 4.
4 Nilai Rf Springback pada raw material dan quenching Gambar 4.
1 Grafik nilai Rf springback dengan Raw Material dan Quenching Setelah memperoleh data melalui proses v-bending dengan membandingkan antara material tanpa perlakuan panas dan selanjutnya dilakukan pengolahan data sesuai dengan hasil dari proses v-bending.
Hasil pengolahan data tersebut kemudian disajikan dalam bentuk grafik beserta Pada Gambar di atas, dilakukan perbandingan nilai Rf springback antara material yang tidak mengalami perlakuan panas dan material yang menjalani perlakuan Data menunjukkan bahwa nilai Rf springback untuk material tanpa perlakuan panas adalah 4,027 mm, sedangkan untuk material yang mengalami quenching adalah 4,022 mm.
Analisis grafik tersebut menunjukkan bahwa nilai Rf springback pada material tanpa perlakuan panas lebih tinggi dibandingkan dengan nilai Rf springback pada material yang telah menjalani proses quenching.
Tabel 4.
5 Perbandingan nilai factor Springback (K.
Raw material dan Quenching Gambar 4.
2 Grafik perbandingan nilai factor Springback Raw material dan Quenching Pada Gambar di atas, dilakukan perbandingan nilai rata-rata material tanpa perlakuan panas dan material dengan perlakuan panas pada sudut die 80A, 85A, dan 90A.
Hasil menunjukkan bahwa nilai springback tertinggi diperoleh pada material yang di quenching dengan sudut die 85A, yaitu sebesar 0,971.
Sebaliknya, nilai springback terendah ditemukan pada material tanpa perlakuan sudut die 80A, yang memiliki nilai springback 0,919.
Semakin tinggi nilai springback yang mendekati < 1, maka semakin kecil selisih sudut springback yang terjadi.
Grafik tersebut menunjukkan bahwa nilai springback quenching pada sudut 85A lebih unggul dan memiliki selisih sudut yang lebih rendah dibandingkan dengan nilai springback pada materail tanpa perlakuan.
KESIMPULAN
Studi ini menganalisis baja ST 37 dengan dan tanpa perlakuan panas quenching pada suhu 727AC menggunakan oli Prima XP Hasil menunjukkan perlakuan panas meningkatkan kekuatan luluh dari 235 MPa menjadi 323,8 MPa dan modulus elastisitas dari 210 GPa menjadi 348 GPa, meskipun ketangguhan menurun.
Pada proses V-bending dengan sudut die 80A, 85A, dan 90A, nilai springback tertinggi .
ditemukan pada material yang menjalani quenching dengan sudut die 85A, sedangkan nilai terendah .
terdapat pada material tanpa perlakuan panas dengan sudut die 80A.
Temuan ini menegaskan pengaruh signifikan perlakuan panas terhadap sifat mekanik dan perilaku springback material.
DAFTAR PUSTAKA