machining and joining

7/24/2019 Machining and Joining

1/16

UNIVERSITAS INDONESIA

MACHINING DAN JOINING PROCESS

Disusun oleh:

Dena Prestia Hallatu 1206202141

Hanifia Wulandari 1206221033

Paramita Dona Fitria 1206263383

Ratri Kirana Prabanint!as 12062"00#0

UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK

2015


2/16

MACHINING AND JOINING PROCESS

1. Pendahuluan

Denan $er%embanan $enunaan material %om$osit di industri& meninat material

%om$osit mena'ar%an berbaai ma(am %euntunan se$erti $enin%atan $erforma material&

$enuranan nilai berat material sam$ai 30)3"* dari bahan loam& membuat $roses

manufa%turn!a men+adi suatu as$e% !an $entin $ula sebaai u$a!a !an ber%esinambunan

dalam membuat material %om$osit denan sifat me%anis !an tini,

-ntu% itu& o$timasi dan $emilihan $roses $emotonan .cutting/& $elubanan .drilling/&

dan $erataan .trimming/ !an (o(o% $erlu dila%u%an %arena %esalahan dalam $roses)$roses ini

da$at membuat ter+adin!a %erusa%an material se$erti delamasi& $en+unaian serat .fibre fraying/&

atau $enum$ulan dini .premature dulling/,

1.1 Pe!"!n#an and $e%a"aan

erda$at berbaai ma(am $eralatan dan te%ni% !an di$at dila%u%an untu% merata%an dan

memoton material %om$osit, -ntu% material rafit !an memili%i la$isan loam .alumunium&

titanium& dll/ di$erlu%an alat $emoton !an %husus !an diseli$%an antara la$isan metal se$erti

!an dila%u%an $ada industri stru%tur $esa'at berbahan hibrid, ebera$a $ers!aratan o$erasi

$erataan dan $elubanan !an benar adalah :

ida% ter+adi s$linterin atau delamasi dari $ermu%aan !an da$at didete%si se(araisual

Surface finishmemili%i %e%asaran se%itar 2"0 Ra .Roughness Average/

ida% ter+adi dis%olorasi %arena $emanasan !an berlebih

Permu%aan serat !an lonar& atau !an berasal dari luban batas tida% lebih dari 2"*

diameter luban dalam u%uran $an+an

erat lonar& atau s$linters& tida% ter+untai melebihi $ermu%aan la$isan .surface ply/

-ntu% da$at memenuhi $ers!aratan ini ma%a dibutuh%an alat %husus untu%

mem$ermudah %ontrol feeddan %e(e$atan, abel diba'ah mema$ar%an bebera$a ti$e bor dan

countersink!an terbu%ti efe%tif untu% mem)bor %om$osit,

Ta&el 1.1.nformasi ahan or


3/16

Ta&el 1.2.nformasi i$e -+un or

Ta&el 1.'.Parameter -mumDrillingdanReaming


4/16

5ambar diba'ah menun+u%%an bebera$a sam$el re$resentatif untu% menun+u%%an

$emoton %husus !an umum diuna%an $ada $roses desain stru%tur %om$osit,

.a/ .b/

.(/

Ga&a% 1.(a)Countersink%arbida 302 .countersink(ae denan tanan/ (&) Countersink%arbida 3023

.countersink(ae denan tanan/ (*)Pistol bor %arbida 3017280

-ntu% a$li%asi umum& $emboran luban $ada material %om$osit a%an membutuh%an ti$e

o$erasi $emboran dua taha$ se$erti ambar beri%ut,


5/16

Ga&a% 2.Pelubanan$emboran dua taha$ dari suatu laminat

Ga&a% '.Pelubanan$emboran dua taha$ dari suatu stru%tur hibrid

9uban plain atau countersink $ertama)tama di bor lalu dila%u%an o$erasi reaming.

eri%ut meru$a%an ambar salah satu +enis dari bor !aitu gun drilldimana $ada $enunaann!a

biasan!a diuna%an suatu coolantuntu% membantu $rosesflushing chips.$e(ahan)$e(ahan !an

terbentu% saat $roses $emotonan/ dari dalam luban,


6/16

Ga&a% +.Gun drill

Ga&a% 5.Konfiurasi titi%gun drill+enis sta(% $oint; untu% laminat

Karena matri%s !an diuna%an $ada %om$osit rafit umumn!a mudah ra$uh . brittle/&

bebera$a ti$e back-up $ada u+un %eluar bor biasan!a dibutuh%an saat $emboran untu%

men(eah ter+adin!a $e(ah $ada sisi u+un material,


7/16

Ta&el 1.+.Re%omendasi alat dan ti$e alat untu% $emotonan dan $erataan %om$osit

aat memoton %om$osit& orientasi dari serat $ada surface ply $erlu di$erhitun%an

untu% men(eah ter+adin!asurface splintering, 5ambar diba'ah meri$a%an salah satu alat !an

da$at men(eah ter+adin!asplintering atau menuranin!a sam$ai tin%at minimum

Ga&a% ,.=rah cutteruntu% hand-trim setup


8/16

1.1.1 C!ne-"!nal a*hnn# dan d%lln#

Karena %om$osit terdiri dari serat dan matri%s& ma%a mere%a meru$a%an non)homoen,

>leh %arena itu& $emotonan dan $eneboran alat harus di$ilih sanat hati)hati untu% memili%i

$emotonan dan $eneboran $ermu%aan !an diinin%an,


9/16

aramid diberi teanan tari% .tensile stress/ dan di$oton oleh a!a eser .shear force/, oldt

ditentu%an denan e%s$erimen bah'a untu% 3&18 mm material %om$osit !an di$er%uat aramid

hasil terbai% di$eroleh denan la+u ber$utar "000 r$m dan la+u alir 0&03 mm $er reolusi,

er%adan& mun%in $erlu untu% men)drill stru%tur hibrida& misaln!a multila!er& miBed (arbon

denan metal sand'i(hes, erda$at bebera$a metode untu% menebor +enis)+enis stru%tur hibrida

!anpeckdrilling .5ambar C,#/ adalah salah satu metode !an $alin $ra%tis,

Ga&a% /..!$i(al $e(% drillin

1.1.2. Ten a"e%34e" *u""n#


10/16

e(ara umum& te%ni% 'ater)+et abrasif memadai untu% material& !an memili%i yield stressdari

#0


11/16

1.2 J!nn# Te*hn8ue6 (Ten Pen##a&un#an)

Kom$osit !an (anih memili%i %emam$uan untu% mem$rodu%si $enhematan beban

hina "0* untu% beban dari alat trans$ortasi, 7amun %en!ataann!a han!a mela%u%an

$enhematan 30*, Kesulitan ini disebab%an oleh se%itar area $enabunan, Kom$osit sulit

diabun %arena da$at ter+adi orthoro$i( dan $erbedaan sta(%in dan orientasi& sehina

$enabunan ber+alan (u%u$ rumit,

Penabunan terbai atas dua +enis& me%ani%al dan se(ara i%atan adesif, Penabunan

me%ani% memili%i %elebihan !aitu tida% memerlu%an $ersia$an !an s$esial& mudah untu%dibon%ar& dan tida% membutuh%an ins$e%si !an tertentu, 7amun& luban ter%ait men!ebab%an

te%anan tini ber%onsentrasi dan $enabunan da$at men!ebab%an $enambahan beban se(ara

sinifi%an, Disisi lain& i%atan adesif $enabunan membutuh%an $ersia$an untu%

$ermu%aannn!a,

/.2.1 Me*han*al 4!n" "e*hn8ue6 (Ten Pen##a&un#an Meanal)

Penabunan me%ani%al membutuh%an aen fastenin dan di%ara%terrisasi denan

$emotonan .luban/ untu% fastener tersebut, Karena $emotona& han!a 20)"0* %e%uatan

me%ani% tersedia untu% desain n!a, >leh %arena itu& bebera$a metode $enuatan diuna%an,

Keti%a dua %om$osit dila%u%an fastenin& %ita harus mem$ertimban%an %om$atibilitas dari

dua %om$onen& %orosi& %e%uatan& %onfiurasi $enabunan& dan +enis fastener, Keuntunan dari

$enabunan me%ani%al adalah :


12/16

) -tilisasi %onensional

) ns$e%si mudah

) Pele$asan atau $erantian material

) ida% sensitif denan ra!a$& air& termal& dan deradasi %ondisi lin%unan

) Penabunan lebih mudah $ada $ermu%aan

1.2.1.1 J!n" #e!e"%7 (Ge!e"% Pen##a&un#an)

erda$at ban!a% +enis eometri $ada $enabunan& diantaran!a sinle dan double

.5ambar C,12/, i$e %onfiurasin!a adalah& straiht la$& offset la$& butt +oint la$& dan ta$ered

butt, Pada %eban!a%an %asus& area $enabunan me%ani%al di$er%uat denan material !an

sama denan !an %ita una%an untu% mem$rodu%si %om$osit abunan,

1.2.1.2 9a6"ene%6 :!% e*han*al 4!n"6

Pemilihan fastener untu% %om$osit tidda% han!a berdasar%an bebann!a& teta$i +ua

a%tiitas alani( %om$onen, -ntu% $enuatan rafit& diuna%an titanium dan stainless steel

sebaai fastener, ?i%a fastener denan %e%uatan ultra dibutuh%an& $a%u %elin lembut +ua da$at

diuna%an,

Pa%u %elin sanat umum untu% laminasi $enabunan denan tebal %uran dari 3 mm,

erda$at dua +enis& !aitu $adat dan berona, Pa%u %elin +enis $adat menhasil%an

$enabunan !an lebih %uat dari berona, Pada instalasi $e%u %elin& dera+at interferensi

antara fastener dan luban da$at dihasil%an, nterferensi ini harus diatur aar tida% ter+adi

$elemahan $ada $enabunan, Pada $ermu%aan luar& $a%u %elin (ountersun% .denan sudut

besar/ dibutuh%an untu% menhasil%an hasil !an halus,


13/16

aut atau mur +ua serin diuna%an $ada sinle atau double +enis $enabunan,

Denan menen(an%an baut %e laminat& a!a !an sanat tini a%an dihasil%an dan

mem$rodu%si abunan !an sanat %uat, ehina& tida% ada batasan $ada %etebalan material

$ada te%ni% ini,

1.2.1.' J!n" :alu%e !de6 (M!da e#a#alan 6a&un#an)


14/16

terhada$ u%uran luban $ada total %e%uaran tari% dan esern!a, Ke%uatan bearingdari laminat

%om$osit $enuat fiber ham$ir tida% memberi%an efe%, -ntu% material modulus rendah& se$erti

Kelar& da$at menalami $enuranan !an besar %e%uatan bearingn!a untu% rasio diameter

terhada$ %etebalan diatas 3,

1.2.2. ;!nded 4!n"6 (Sa&un#an "e%a")

erda$at dua metode untu% menabun%an suatu %om$onen

Ao)(urin : %om$onen se(ara terinterasi menalami (urin satu sama lain dalam satu

si%lus $roses (urin

e(ondar! bondin : %om$onen menalami (urin se(ara ter$isah dan teri%at bersama

denan adan!a la$isah adesif $ada o$erasi %edua

laldi dan lainn!a G10 men!im$ul%an bah'a te%ni% i%atan se%under lebih mudah untu%

dia$li%asi%an dibandin%an denan te%ni% (o)(urin untu% stru%tur !an %om$le%s dan bia!an!a

lebih rendah, eri%ut adalah %euntunan darii $enunaan te%ni% (o)(urin:

atu baian stru%tur !an besar da$at dibuat& hal ini menurani $ersambunan dan

%etida%berlan+utan dan menin%at%an interitas stru(tural

>$erasi $roses manufa(turin !an terlibat sedi%it


15/16

elain e$o%si& +enis a%rili% dan termo$lasti% +ua diuna%an sebaai $ere%at untu%

%om$osit, ermo$lasti% !an diuna%an dalam bentu% lelehan $anas untu% %om$osit& !an

meleleh dan men+adi fluida $ada saat dia$li%asian $ada %om$onen untu% disambun%an, Pada

saat $endininan& $ere%at a%an meneras %embali,I

?enis)+enis sambunan $ere%at $ada 5ambar C,14 ham$ir sama denan +enis sambunan

me%anis, ?enisn!a antara lain adalahsingle lap double lap stepped lap scarf single overlay dan

double overlay, Aara !an $alin mudah dan murah untu% meni%at dua %om$onen adalah

denan (arasingle lap%arena tida% membutuh%an mesin,

Ga&a% /.1+?enis)+enis desain sambunan

1.2.2.2 Cu%n#

fe% dari i%atan $ere%at berantun $ada hal)hal beri%ut:

Kom$osisi $ol!mer $ada $ere%at

=en $ersia$an $ermu%aan !an diuna%an

e%ni% $ersia$an $ermu%aan

Proses (urin

Prosedur $ena$li%asian $ere%at

-ntu% menhasil%an i%atan !an %uat& $ermu%aan harus dibersih%an se(ara hati)hati,

eluruh emu% dan %ontaminan lainn!a harus dihilan%an denan menuna%an $elarut %husus

dan ua$ dari emu% terba'a %eluar denan men!a$u $ermu%aan, etelah $embilasan denan

menuna%an air atau larutan al%ali& $ermu%aan !an terabrasi oleh $asir& dibilas %embali

denan menuna%an air dan di%erin%an dalam oen a$abila $embilasan denan air


16/16

dibutuh%an, Ke%asaran $ermu%aan memili%i eneri $ermu%aan !an %uat dan area untu%

menim$roisasi %emam$uan i%atan dari %om$osit,Pada saat %om$osit teri%at denan sebuah loam& $ermu%aan loam membutuh%an

bebera$a $erla%uan, aha$an untu% $ra)i%atan dari $aduan alumunium telah diuna%an dan bai%

untu% dii%uti untu% i%atan %om$osit %arbon fiber dan material $olimer lainn!a, e%ni% anoda

asam fosfat umum diuna%an untu% $embersihan alumunium, Paduan titanium denan %e%a%uan

dan %e%uatan tini denan %oefisien e%s$ansi !an rendah baus untu% di$adu%an denan

%om$osit ber$enuat fiber, 7amun& $aduan tersebut +ua membutuh%an bebera$a $erla%uan

$ermu%aan& terutama $ada %ondisi denan humiditas tini, Fluor fosfat meru$a%an bahan !an

diuna%an dalam $embersihan $ermu%aan i%atan titanium, Persia$an $ada baian $ermu%aan

untu% material %om$osit lebih mudah bila dibandin%an denan loam& $ersia$an !an

dibutuh%an adalah untu% menhilan%an %ontaminan !an da$at mun(ul dalam $enananan dan$roses manufa%tur, elama $roses manufa%tur& metode $ele$asan !an di$ilih denan te%ni%

mouldin laminat adalah !an umum diuna%an, istem $ele$asan ini !an termasu% di

dalamn!a adalah release cloth& lembaran loam !an telah dila$isi atau %aret sili(on,

Kedua baian !an inin dii%at disambun%an dan di+aa untu% teta$ denan

menuna%an clamp, Hal ini dila%u%an setelah mena$li%asi%an $ere%at %e $erumu%aan i%atan,

Proses ini a%an memasti%an te%anan teta$ di$ali%asi%an selama $roses (urin dan %emudia

%etebalan $ere%at da$at di$eroleh, Proses (urin dila%u%an di dalam oen denan a%um atau

autoclaveatau te%anan $anas, -ntu% menhasil%an %e%uatan i%atan !an baus la$isan $ere%at

dalam rentan 0,1 hina 0,2 mm,

e%ni% (o)(urin ter%adan men+adi $ilihan berdasar%an %esesuaiann!a terhada$ i%atan

dan %om$onen teri%at, Kom$onen !an sudah semi-cured da$at dii%at denan menuna%an

te%ni% (o)(ured denan $ere%at, Ke%uatan i%atan men+adi lebih %uat dibandin%an denan i%atan

%onensional, elain itu %elebihann!a adalah metode ini tida% membutuh%an mould releasedan

$enhilanan %ontaminan lainn!a,

machining and joining

Documents