Pengerjaan dingin

Pengerjaan dingin adalah pemanfaatan suhu ruang untuk membentuk bahan-bahan logam menjadi komponen-komponen mesin. Batas suhu ruang yang digunakan mengacu pada suhu rekristalisasi yang menyebabkan perubahan struktur mikro pada logam. Pada logam bundar, metode ekstrusi impak dapat diterapkan dalam pengerjaan dingin. Proses pengerjaan dingin mengakibatkan perubahan sifat mekanis pada logam. Pengerjaan dingin sesuai untuk produksi massal karena mesin-mesin dan perkakas yang dihasilkan bersifat kuat dan berbiaya murah. Kekurangan dari produk pengerjaan dingin adalah mengandung tegangan sisa, tetapi dapat diatasi dengan pemberian perlakuan panas. Jenis produk yang dihasilkannya antara lain produk paduan aluminium dan produk logam berbentuk tabung.

Lingkup keilmuan

Pengerjaan dingin merupakan bagian keilmuan dan proses kerja pada teknik fabrikasi logam. Lingkup keilmuan dan prosesnya adalah pembentukan logam-logam menjadi komponen-komponen mesin. Batas lingkupnya adalah semua jenis pengerjaan logam pada lingkungan dengan suhu ruang.

Proses

Pengerjaan dingin secara umum meliputi proses pembentukan plastis logam pada suhu rekristalisasi. Umumnya, suhu rekristalisasi adalah suhu kamar. Pengerjaan logam dilakukan tanpa pemanasan benda kerja. Ketetapan untuk suhu rekristalisasi adalah suhu yang menyebabkan perubahan struktur mikro pada logam. Selama suhu kamar ini, logam akan mengalami perubahan karakteristik.

Ekstrusi impak

Esktrusi impak diterapkan pada pengerjaan dingin untuk logam bundar. Logam bundar ditekan hingga bagian-bagiannya terdorong ke atas dan sekelilingnya. Metode ekstrusi impak tidak digunakan pada logam bundar atau benda kerja dengan lapisan yang tebal dan digantikan oleh pemanasan.

Keunggulan

Perubahan sifat mekanis pada logam

Proses pengerjaan dingin pada suatu suatu logam akan membuat logam mengalami perubahan sifat mekanis. Perubahan ini berlaku secara mekanis baik dalam keadaan statis maupun dinamis. Pengerjaan dingin menghasilkan mesin-mesin dan perkakas yang kuat dengan biaya yang murah. Bahan logam yang diproduksi menjadi mesin lebih banyak terpakai dibandingkan dengan limbah yang dihasilkannya. Karena itu, pengerjaan dingin berguna dalam produksi massal.

Kekurangan

Perubahan bentuk secara permanen akibat pengerjaan dingin membuat logam mengandung tegangan sisa. Pengerjaan dingin juga membuat struktur logam mengalami pergeseran dan menjadi cacat. Penyelesaian kecacatan ini dilakukan dengan memberikan perlakuan panas.

Tegangan sisa akibat proses pengerjaan dingin dapat dihilangkan melalui penganilan penghilang tegangan. Penganilan penghilang tegangan menerapkan pemanasan pada temperatur kritis dari suatu logam. Pada baja karbon dan logam paduan rendah, pemanasan berlangsung pada suhu 550–650 °C. Sementara untuk perkakas berbahan baja diberi pemanasan dengan suhu 600–750 °C.

Penerapan

Produk paduan aluminium

Pengerjaan dingin dapat menggantikan perlakuan panas. Pada paduan aluminium yang memerlukan penguatan reaksi pengendapan, perlakuan panas tidak dapat langsung diterapkan. Pengerjaan dingin diberikan terlebih dahulu, lalu diberikan perlakuan panas dengan metode penganilan. Memberikan perlakuan dingin akan meningkatkan reaksi pengendapan pada paduan aluminium. Tipe paduan aluminium yang yang memerlukan penguatan reaksi pengendapan adalah paduan aluminium 1XXX. Komposisi paduan aluminium ini terdiri dari 99% aluminum, 1% campuran besi dan silikon. Jenis paduan aluminium yang juga memerlukan pengerjaan dingin adalah paduan aluminium-mangan, alumininium-magnesium dan aluminium-silikon.

Produk logam berbentuk tabung

Pengerjaan dingin dengan penerapan ekstrusi impak digunakan untuk pembuatan tabung tapal gigi berlapis tipis dan berbentuk tablet serta produk yang sejenis. Produksi tabung tapal gigi melalui pengerjaan dingin memanfaatkan mesin pereduksi tabung. Tabung yang dihasilkan memiliki bentuk yang lebih panjang dan lebih tipis dibandingkan dengan hasil produksi melalui pengerjaan panas. Pengerjaan dingin juga diterapkan pada pembuatan pipa las listrik. Pada pengerolan ulir, pengerjaan dingin menghasilkan ulir dengan kekuatan yang baik.

Referensi

Catatan kaki

1. Ambiyar dan Purwanto 2008, hlm. 7.
2. Putra, dkk. 2019, hlm. 81.
3. Suarsana 2017, hlm. II-29.
4. Ambiyar dan Purwanto 2008, hlm. 24.
5. Suarsana 2017, hlm. II-30.
6. Manurung, dkk. 2020, hlm. 9.
7. Manurung, dkk. 2020, hlm. 19.
8. Dwisetiono (2019). Rekayasa Material pada Propeler Pengecoran Kapal Perikanan (PDF). Surabaya: Hang Tuah University Press. hlm. 4. ISBN 978-602-5595-18-9.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
9. Putra, dkk. 2019, hlm. 88.
10. Putra, dkk. 2019, hlm. 43.
11. Putra, dkk. 2019, hlm. 41.

Daftar pustaka

• Ambiyar dan Purwanto (2008). Fabrikasi Logam (PDF). Padang: UNP Press.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
• Manurung, V. A. T., Wibowo, Y. T. J., dan Baskoro, . Y. (2020). Wibowo, Eko Ari, ed. Panduan Metalografi (PDF). Jakarta: LP2M Politeknik Manufaktur Astra. ISBN 978-602-71320-9-2.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)
• Putra, R. dkk. (2019). Pengantar Pengolahan Bahan Logam (PDF). Lhokseumawe: Sefa Bumi Persada. ISBN 978-602-0768-95-3.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
• Suarsana, I Kt (2017). Savetlana, S., dan Sukmana, I., ed. "Perubahan Sifat Mekanik Baja AISI 3215 dengan Besarnya Derajat Deformasi Plastis dan Perlakuan Panas (Heat Treatment)" (PDF). Seminar Nasional Energi dan Industri Manufaktur Siger 2017. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: editors list (link)