Materi Ajar Fabrikasi Logam [PDF]

Citation preview

BAHAN AJAR MATA PELAJARAN PEKERJAAN DASAR TEKNIK MESIN – FABRIKASI LOGAM I.



KOMPETENSI INTI



KI.3 Memahami, menerapkan, menganalisis, dan mengevaluasi tentang pengetahuan faktual, konseptual, operasional dasar, dan metakognitif sesuai dengan bidang dan lingkup kerja Dasar-dasar Teknik Mesin pada tingkat teknis, spesifik, detil, dan kompleks, berkenaan dengan ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dalam konteks pengembangan potensi diri sebagai bagian dari keluarga, sekolah, dunia kerja, warga masyarakat nasional, regional, dan internasional. KI.4 Melaksanakan tugas spesifik dengan menggunakan alat, informasi, dan prosedur kerja yang lazim dilakukan serta memecahkan masalah sesuai dengan bidang kerja Dasar-dasar Teknik Mesin. Menampilkan kinerja di bawah bimbingan dengan mutu dan kuantitas yang terukur sesuai dengan standar kompetensi kerja. Menunjukkan keterampilan menalar, mengolah, dan menyaji secara efektif, kreatif, produktif, kritis, mandiri, kolaboratif, komunikatif, dan solutif dalam ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah, serta mampu melaksanakan tugas spesifik di bawah pengawasan langsung. Menunjukkan keterampilan mempersepsi, kesiapan, meniru, membiasakan, gerak mahir, menjadikan gerak alami dalam ranah konkret terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah, serta mampu melaksanakan tugas spesifik di bawah pengawasan langsung.



II.



KOMPETENSI DASAR 3.9 Menjelaskan teknik pengerjaan pembentukan dan fabrikasi logam 4.9 Melakukan teknik pengerjaan pembentukan dan fabrikasi logam



III.



INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI (IPK) 3.9.1 Memahami konsep dasar pembentukan logam 3.9.2 Menyebutkan macam- macam peralatan yang digunakan dalam pembentukan logam 3.9.3 Menjelaskan prosedur dari macam-macam teknik pembentukan logam 4.9.1 Mempersiapkan prosedur pembentukan logam sesuai dengan tujuan pengerjaan 4.9.2 Menggunakan peralatan pembentukan logam sesuai fungsinya



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin | 1



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin



IV.



2



TUJUAN PEMBELAJARAN Indikator 3.9.1 1.



Melalui kegiatan tanya jawab dan diskusi peserta didik dapat menjelaskan tujuan proses pembentukan logam dengan benar 2. Melalui kegiatan tanya jawab dan diskusi peserta didik dapat membedakan 2 jenis pengerjaan logam (pengerjaan panas dan pengerjaan dingin) 3. Melalui kegiatan tanya jawab dan diskusi peserta didik dapat menyebutkan macam-macam proses pembentukan logam dengan benar (pengerjaan panas dan pengerjaan dingin) Indikator 3.9.2 4.



Melalui kegiatan tanya jawab dan diskusi peserta didik dapat menyebutkan macam-macam peralatan pembentukan logam dengan benar 5. Melalui kegiatan tanya jawab dan diskusi peserta didik dapat memahami fungsi dari macam-macam peralatan pembentukan logam dengan benar Indikator 3.9.3 6. 7.



Melalui kegiatan tanya jawab dan diskusi peserta didik dapat memaparkan langkah-langkah beberapa pengerjaan logam dengan benar Melalui kegiatan tanya jawab dan diskusi peserta didik dapat memilih jenis pengerjaan logam sesuai tujuan pembentukan logam dengan benar



Aspek Keterampilan Indikator 4.9.1 8.



Melalui kegiatan berdiskusi dan unjuk kerja peserta didik dapat mempersiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan ketika pengerjaan logam dengan benar 9. Melalui kegiatan berdiskusi dan unjuk kerja peserta didik dapat melakukan langkah-langkah kerja pengerjaan logam dengan benar Indikator 4.9.2 10. Melalui kegiatan unjuk kerja peserta didik dapat menerapkan cara penggunaan perlalatan pengerjaan logam dengan benar 11. Melalui kegiatan berdiskusi dan unjuk kerja peserta didik dapat menyimpan (merawat) perlalatan pengerjaan logam sesuai SOP (praktek)



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin V.



3



MATERI



A. Konsep Dasar Proses Pengerjaan Logam Metal working adalah seni mengolah logam unuk membuat struktur atau suku cadang mesin. Isilah metal working mencakup pengerjan yang luas, mulai dari kapalkapal besar, jembatan-jembatan, dan kilang minyak atau pengeboran sampai pembuatan instrumen dan perhiasan yang rapuh. Sebagai akibatnya, metal working mencakup banyak keahlian dan penggunaan berbagai macam peralatan.



B. Macam-Macam Proses Pengerjaan Logam Guna membentuk logam menjadi bentuk yang lebih bermanfaat, biasanya dibutuhkan proses pengerjaan mekanik dimana logam tersebut akan mengalami deformasi plastik dan perubahan bentuk. Perubahan bentuk suatu logam dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu pengerjaan Panas dan Pengerjaan Dingin. Pengerjaan Panas Pada proses ini hanya memerlukam daya deformasi yang rendah dan perubahan sifat mekanik yang terjadi juga kecil. Pengerjaan panas logam dilakukan diatas suhu rekristalisasi atau di atas daerah pengerasan kerja. Pada waktu proses pengerjaan panas berlangsung, logam berada dalam keadaan plastik dan mudah di bentuk oleh tekanan. Proses ini juga mempunyai keuntungan-keuntungan antara lain: a) Porositas dalam logam dapat dikurangi b) Ketidakmurnian dalam bentuk inklusi terpecah-pecah dan tersebar dalam logam c) Butir yang kasar dan berbentuk kolom diperhalus d) Sifat-sifat fisik meningkat e) Jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengubah bentuk logam dalam keadaan plastik lebih rendah. Namun demikian, pada proses pengerjaan ini juga ada kerugiannya, yaitu pada suhu yang tinggi terjadi oksidasi dan pembentukan kerak pada permukaan logam sehingga penyelesaian permukaan tidak bagus. Hal itu akan berakibat pada toleransi dari benda tersebut menjadi tidak ketat. Proses pengerjaan panas logam ini ada bermacam-macam, antara lain:



a. Pengerolan (Rolling) Batangan baja yang membara, diubah bentuknya menjadi produk berguna melalui pengerolan.



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin



4



Gambar 9.1 Proses Rolling



Salah satu akibat dari proses dari pengolahan adalah penghalusan butir yang disebabkan rekristalisasi. Struktur yang kasar, kembali menjadi struktur memanjang akibat pengaruh penggilingan. Pada proses pengerolan suatu logam, ketebalan logam mengalami deformasi terbanyak. Adapun lebarnya hanya bertambah sedikit. Pada operasi pengerolan, keseragaman suhu sangat penting karena berpengaruh pada aliran logam dan plastisitas. Proses pengerjaan panas dengan pengerolan ini biasanya digunakan untuk membuat rel, bentuk profil, pelat, dan batang.



Gambar 9.2 Proses Perubahan Struktur Material Akibat Rolling



b. Penempaan (Forging) Proses penempaan ini ada berbagai jenis, di antaranya penempaan palu, penempaan timpa, penempaan upset, penempaan tekan, dan penempaan rol. Salah satu akibat dari proses pengolahan adalah penghalusan butir yang disebabkan rekristalisasi. Struktur yang kasar, kembali menjadi struktur memanjang akibat pengaruh penggilingan.



Gambar 9.3 Forging



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin



5



Pengerjaan Dingin (Kerja Pelat) A. Pengukuran dan Penandaan Benda Kerja Seperti halnya bekerja dengan menggunakan perkakas tangan padakerja bangku, urutan kerja pada kerja pelat juga dimulai dengan melalukan proses pengukuran dan penggoresan benda kerja. Material yang biasa dipakaidalam kerja pelat biasanya adalah pelat dengan ketebalan 0,5 mm sampai 1,2 mm. Sedangkan jenis bahan yang dipakai umumnya adalah pelat galvanis, pelat baja hitam, pelat putih, pelat aluminium ataupun pelat tembaga. Berbeda dengan kerja bangku, alat ukur yang dipakai pada kerja pelatbiasanya meliputi mistar baja, mistar lipat dan mistar gulung. Hal ini dikarenakan ukuran material bahan pelat yang dipakai lebih lebar dan panjang dibandingkan dengan ukuran benda kerja pada kerja bangku. Penandaan pada benda kerja dapat dilakukan dengan dua alat, yaitu a. Penandaan dengan Penggores Penggoresan ialah penggambaran atau lukisan garis-garis pola penggarapan pada benda kerja yang akan digarap. Sebelum melakukan proses penggunting atau penggergajian benda kerja ditandai terlebih dahulu dengan penggores. Penggores umumnya berbentuk batang silindris yang bagian ujungnya diruncingkan. Penggores dibuat dari bahan baja perkakas dengan syarat harus lebih keras dari benda kerja yang dikerjakan supaya dapat meninggalkan bekas goresan pada permukaan benda kerja. Model penggores bermacam-macam antara lain model ujung tunggal dan model ujung ganda, ada yang berujung tetap dan ada yang ujungnya dapat diganti.



Gambar 9.4 Proses Menggores



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin



6



b. Penandaan dengan Penitik







Permukaan benda kerja digores dengan penandaan garis



silang  Untuk kelurusan penarikan garis pergunakanlah siku pelurus atau mistar baja dengan menggunakan tepi sebagai patokan.  Titik pusat lingkaran adalah titik temu kedua garis yang saling bersilang. 



Pergunakan penitik yang bersudut 60°, dipegang dengan



tangan kiri berdiri tegak lurus dengan bidang permukaan benda 



Jika ujung penitik sudah tepat pada titik pertemuan garis



silang, maka barulah pangkal penitik di pukul ringan memakai palu konde  Setelah dilakukan penitikan, periksalah hasil lubang yang terbentuk.



B. Menggunting Menggunting adalah proses pemisahan benda kerja menjadi 2 bagian dengan cara penyayatan dimana beban geser (tekanan sayatan) melebihi kemampuan geser benda kerja. Terdapat bermacam-macam gunting yang dapat digunakan antara lain



Gunting Tangan lurus merupakan gunting yang biasa dipakai untuk penyayatan



lurus



pendek



dan



lengkungan



ringan.



Pada



pengguntingan lurus, gunting harus selalu dipegang sedemikian rupa sehingga garis goresan senantiasa dapat diamati.



Gunting Lembaran digunakan untuk penyayatan panjang pada lembaran. Tuas tangan yang tertekuk keatas mencegah sentuhan lembaran pelat.



Gunting



kanan



digunakan



untuk



menggunting



pola



lingkaran/radius dengan arah dari kiri ke kanan.



Gunting kiri digunakan untuk menggunting pola lingkaran/radius dengan arah dari kanan ke kiri.



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin



7



Gunting Universal model daun guntingnya runcing biasanya digunakan untuk penyayatan liku, pola dan sablon.



C. Menggergaji Menggergaji adalah proses menceraikan atau memisahkan benda kerja dengan cara penyayatan memakai daun gergaji. Peralatan utama dalam kegiatan menggergaji dalam kerja bangku adalah gergaji tangan (Hack saw). Gergaji tangan terdiri dari bingkai (sengkang) untuk pembentangan daun gergaji, tangkai (gagang) untuk pegangan, daun gergaji sebagai pemotong, dan mur/baut pengencang untuk menegangkan daun gergaji.



Gambar 9.5 Bagian Gergaji



Cara Menggergaji a. Menjepit benda kerja pada ragum b. Daun gergaji dijepit pada sengkang secara tegang dengan menggunakan kaitan pemegang yang bercelah. c. Arah muka gigi daun gergaji menghadap kearah tumbukan. d. Memegang gergaji tangan Peganglah sengkang gergaji dengan kuat dan gerakan potong ke arah depan. Peganglah gagang gergaji untuk menarik kebelakang dan mendorong kedepan untuk mengendalikan gergaji agar tetap stabil. e. Posisi siap memotong Tumpuan kaki harus kuat dimana posisi badan miring kearah ragum 30° dan kaki kebelakang 60° dengan posisi ragum agar kaki mampu menahan tekanan akibat gerakan badan dan tangan pada waktu proses pemotongan. f. Gerakan potong gergaji tangan Gerakan potong/maju



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin



8



Gerakan gergaji tangan kedepan disertai dorongan maju dengan kecepatan tetap dan tekanan rata yang kuat untuk memotong kedua bidang benda kerja. Gerakan bebas/kebelakang Gerakan gergaji tangan kebelakang adalah gerakan bebas atau gerakan mengeluarkan serpihan logam yang masih tertinggal pada mata gergaji.



Gambar 9.6 Proses Menggergaji 1



Gambar 9.7 Proses Menggergaji 2



D. Menekuk



Gambar 9.8 Proses Penekukkan Pelat



Menekuk adalah proses membuat benda kerja lurus menjadi bengkok dengan jalan pemberian gaya terhadap benda tersebut. Pada saat proses pembengkokan, serat benda kerja yang terletak disebelah luar diregangkan atau diperpanjang, kemudian bagian dalam dimampatkan atau diperpendek. Hanya serat-serat yang terletak dibagian tengah tetap memiliki panjang atau ukuran semula tidak diregangkan atau dimampatkan. Bagian ini disebut serat netral atau sumbu lenturan. Penekukan pada proses pengerjaan dingin biasanya untuk material yang berbahan lunak. Benda kerja



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin



9



dapat langsung di tekuk atau dibengkokkan dengan pemukulan memakai palu, tang jepit, dan mesin tekuk manual. Macam-macam penekukkan pelat dengan beberapa alat bantu dapat dilihat pada gambar dibawah ini:



Penekukan langsung di jepit ragum



Penekukan profil dengan palu kayu



Penekukkan plat diantara dua catok jepitan



Penekukan didalam sebuah ragum dengan pertolongan sebuah sisipan. Penekukan sebuah sayap, pembalikan dan penekukan akhir.



Penekukan sebuah sengkang ganda dengan bantuan dua buah balok penekukan.



Penekukan lingkaran pelat bertumpu pada poros pejal



Penekukan sebuah simpul kawat dengan tang bundar dan dijepit dengan ragum.



Penekukan pelat menggubnakan landasan tasso dapat dibedakan menjadi 2, yaitu penekukkan keluar dan penekukkan kedalam.



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin



10



Penekukkan Keluar



Gambar 9.9 Proses Penekukkan Pelat Keluar



Tepi pelat diregangkan keluar. Pertama-tama penekukan awal sepanjang garis goresan pada tepi pelat dengan pukulan palu ringan, kemudian hasil tekukan tersebut diregangkan dalam beberapa putaran terus menerus sampai tepi pelat yang ditegakkan mencapai sudut yang dikehendaki.



Penekukkan Kedalam



Gambar 9.10 Proses Penekukkan Plat Kedalam



Tepi pelat dimampatkan kedalam. Pertama-tama dilakukan penekukan awal. Tepi pelat yang dihasilkan dari penekukan dicegah jangan sampai penyok didalam pemampatan selanjutnya. Penekukan pelat dilakukan beberapa putaran sampai mencapai sudut yang dikehendaki.



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin VI.



11



EVALUASI Lembar Kerja Soal Essay



Mata Pelajaran Materi Pokok Kelas/Semester Bentuk Soal Alokasi Waktu Jumlah Soal Nama/No. Absen



: Pekerjaan Dasar Teknik Mesin : Fabrikasi Logam : X/2 : Pilihan Ganda : 35 menit : 20 butir :



Kerjakan pilihan ganda dibawah ini secara mandiri! 1. Merubah logam kedalam/menjadi bentuk/wujud lain sesuai dengan keguaan benda disebut.... a. Proses Pengecoran b. Proses Penggerindaan c. Proses Fabrikasi logam d. Proses Perlakuan Panas e. Proses Pelengkungan logam 2. Proses merubah logam kedalam bentuk lain (tanpa pelelehan) dengan bantuan panas dinamakan.... a. Proses perlakuan panas b. Proses pembentukan dingin c. Proses Pengecoran d. Proses pembentukan panas e. Proses pengguntingan 3. Rolling dan Forging merupakan contoh fabrikasi logam dengan klasifikasi pembentukan.... a. Panas b. Sedang c. Dingin d. Penekukkan e. Penempaan 4. Pengerjaan logam yang dilakukan di atas suhu rekristalisasi atau di atas daerah pengerasan kerja dinamakan.... a. Penempaan b. Sedang c. Pengerjaan Dingin d. Penekukkan e. Pengerjaan Panas



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin 5. Dibawah ini yang bukan termasuk kegiatan pengerjaan dingin adalah.... a. Rolling b. Pengguntingan c. Penggergajian d. Penekukkan logam lunak e. Penandaan 6. Gambar dibawah ini dinamakan proses?



a. Penempaan b. Rolling c. Forging d. Penekukkan e. Pengecoran 7. Dibawah ini yang bukan merupakan fungsi dari penggores adalah a. Memberikan tanda b. Menggambar garis c. Pengganti pensil d. Menitik e. Menggores sudut 8. Kepala palu dibawah ini sering disebut dengan...



a. Palu Pelipat b. Palu Silang c. Palu Peregang d. Palu Kepala Bulat e. Palu Keling 9. Gambar kepala baut min (–) ditunjukka oleh gambar huruf....



a. A b. B c. C d. D e. E



12



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin



13



10. Peralatan dibawah ini yang tidak dibutuhkan saat proses pengguntingan pelat adalah... a. Penggores b. Penggaris c. Gunting Plat d. Pisau Pahat e. Landasan 11. Melakukian pekerjaan mnggores permukaan besi/pelat sebelum proses pengerjaan lanjut dapat dilakukan menggunakan.... a. Pensil b. Penggores c. Ballpoint d. Penitik e. Kapur Tulis 12. Dibawah ini yang bukan termasuk cara menekuk plat secara manual adalah... a. menggunakan palu kayu b. menggunakan ragum c. menggunakan catok jepitan d. menggunakan bantuan balok penekuk e. menggunakan bantuan mesin penekuk plat 13. Perakitan benda yang menggunakan bantuan mur dan baut disebut... a. Perakitan Permanen b. Perakitan Semi Permanen c. Perakitan Bongkar Pasang d. Perakitan Tetap e. Perakitan.Rivet 14. Gambar disamping merupakan contoh pekerjaan fabrikasi logam yangdinamakan.... a. Penempaan b. Rolling c. Forging d. Penekukkan e. Pengecoran 15. 1. Penghalusan butir yang disebabkan rekristalisasi. 2. Struktur yang kasar, kembali menjadi struktur memanjang akibat pengaruh penggilingan. Dua pernyataan diatasmerupakan ciri-ciri dari proses pengerjaan a. Penempaan b. Rolling c. Forging d. Penekukkan e. Pengecoran



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin



14



16. Gambar dibawah ini menunjukkan proses penekukan logam dengan cara….



a. b. c. d. e.



Penekukan profil dengan palu kayu Penekukan langsug dijepit ragum Penekukan plat diantara dua catok jepitan Penekukan sangkang ganda Penekukan miring



17. Berikut ini jenis-jenis gunting yang dapat digunakan untuk menggunting benda kerja plat logam, kecuali…. a. Gunting Tangan Lurus b. Gunting Lembaran c. Gunting Kanan d. Gunting Biasa e. Gunting Kiri 18. Dalam gambar disamping ini, proses penekukan dilakukan dengan menggunakan alat…. a. Palu ringan b. Palu pelipat c. Palu silang d. Palu keling e. Palu bundar 19. Proses penekukan logam dengan menggunakan palu dan ragum adalah salah satu metode fabrikasi logan dengan proses…. a. Perlakuan panas b. Pengecoran c. Perlakuan dingin d. Mengerol e. Melipat 20. Bagian berserat dan terletak ditengah tetap yang memiliki Panjang atau ukuran semula tidak dapat direnggangkan atau dimampatkan, disebut dengan…. a. Serat logam b. Serat netral c. Serat penghubung d. Serat lentur logam e. Serat tengah besi



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin



SMK Komp. Keahlian: Teknik Pemesinan Tingkat: X (Sepuluh)/ 2



Mata Pelajaran: Pekerjaan Dasar Teknik Mesin Judul:



Pemotongan Plat



A. TUJUAN PRAKTIKUM: - Agar siswa terampil dalam: a. Menggunakan peralatan pengerjaan dingin (Pengguntingan) B. PERLENGKAPAN/BAHAN/ALAT: 1. Plat 80 x 80 cm 2. ........................... 3. ........................... 4. ........................... 5. ........................... 6. ...........................



C. LANGKAH KERJA: 1. ............................... 2. ............................... 3. ............................... 4. ............................... 5. ...............................



D. TINDAKAN KESELAMATAN KERJA



Nama: Tanggal: Waktu:



15



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin



E. GAMBAR JOBSHEET



16



Pekerjaan Dasar Teknik Mesin VII.



17



DAFTAR RUJUKAN



Setyobudi, Agung. 2013. Teknologi Mekanik untuk Peserta didik SMK kelas X Hal. 158-172. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan. Sumbodo, Wirawan. 2008. Teknik Produksi Mesin Industri Hal 39-42. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan. Sunyoto, dkk,. 2008. Teknik Mesin Industri Hal 21-22. Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan. Widarto. 2008. Teknik Pemesinan Hal 42-43. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah