PEMBENTUKAN LOGAM

BAB TEKNOLOGI DASAR
VII OTOMOTIF

PEMBENTUKAN LOGAM

BAB VII PEMBENTUKAN LOGAM

TUJUAN PEMBELAJARAN

Setelah mempelajari materi tentang pembentukan logam, peserta didik mampu
memahami dan melaksanakan proses pembentukan logam

PETA KONSEP Pengertian Pembentukan
Logam
Pembentukan
Logam Prinsip-Prinsip Pembentukan
Logam

Proses Pembentukan logam

KATA KUNCI

Logam, pembentukan logam, forging, las, cutting,



TEKNOLOGI DASAR
OTOMOTIF

PENDAHULUAN

Pemenuhan akan kebutuhan hidup manusia adalah hal yang mendasari
terciptanya sebuah produk, mulai dari kebutuhan primer, kebutuhan skunder dan
kebutuhan thersier. Jika kita melihat pada sebuah perusahaan produksi, khususnya
perusahaan alat berat, kita dapat menyaksikan bermacam-macam produk yang
dihasilkan dengan bermacam-macam proses pembentukanya. Untuk mendapatkan
sebuah produk yang baik harus melewati banyak proses mulai dari proses mendesain,
pemilihan bahan baku, produksi, , quality control dan masih banyak lagi
proses yang dilaksanakan. Tentunya untuk memilih sebuah proses pembentukan
atau perlakuan untuk mendapatkan sebuah produk tentunya tergantung pada jenis
produk dan bahan yang akan dibuat produk. Pada bab ini kita akan membahas sedikit
tentang pembentukan produk dengan material logam yang selanjutnya kita sebut
dengan Pembentukan Logam. Tentunya tidak semua proses pembentukan logam akan
kita bahas, hanya beberapa proses saja untuk mendukung proses pembelajaran pada
jutusan teknik alat berat.

Gambar 7.1 Mesin Foging
Sumber: PT. Komatsu Undecarriage Indonesia



TEKNOLOGI DASAR
OTOMOTIF

MATERI PEMBELAJARAN

A. Pengertian
Pada proses forging dan proses proses yang lain dalam proses pembentukan

logam sebelum kita melakukan pembuatan produk, biasanya kita akan membuat
model atau sampel/ tiruan dari produk yang akan kita buat dengan tujuan untuk
memeriksa cetakan atau dies apakah hasil dari cetakan atau dies tersebut sudah
sesuai dengan produk yang diinginkan atau belum, jika belum, maka cetakan atau
dies akan diperbaiki dan jika sudah sesuai, maka dilanjutkan dengan material
yang sesungguhnya. Pada dasarnya jika kita melakukan perubahan bentuk pada
sebuah material logam dengan bermacam-macam proses yang dilakukan ataupun
hanya satu proses yang dilakukan sudah dapat kita sebut sebagai pembentukan
sehingga terjadi deformasi plastis, misalnya proses forging/ tempa, proses rolling,
proses ekstrusi dan lainnya ataupun perubahan bentuk melalui proses machining
seperti proses Drilling, proses borring, proses cutting, proses NC Lathe (mesin CNC)
dan lain sebagainya. Semua proses-proses di atas dilakukan untuk mendapatkan
sebuah produk yang diinginkan sesuai dengan kebutuhan, baik kebutuhan industry
ataupun kebutuhan pribadi.
B. Prinsip Prinsip Pembentukan Logam

Prinsip yang paling mendasar pada proses pembentukan logam adalah
melakukan perubahan bentuk pada material kerja dengan cara memberikan
gaya luar, dengan tujuan mengubah bentuk benda kerja menjadi bentuk yang
diinginkan, memperbaiki sifat logam dengan jalan memperbaiki struktur mikronya,
contoh perlakuan panas/ heattreatment untuk memperolah kekerasan material
yang diinginkan dan banyak lainnya. Biasanya kita hanya menganggap itu adalah
mata kita, kita tidak menganggap bahwa perubahan struktur material dari yang
awalnya kurang keras menjadi keras atau sebaliknya adalah bagian dari pada
pembentukan logam.
C. Proses Pembentukan logam

Dalam bidang alat berat pembentukan logam sangat sekali dibutuhkan
untuk menyelesaikan tantangan tantangan pekerjan dibidang alat berat tersebut.
Sekarang kita bisa melihat hampir disemua sektor bidang pekerjaan membutuhkan
alat berat, ini memerlukan inovasi dan model pembentukan logam yang cepat
dan bisa disegala bidang. Tidak semua proses-proses pembentukan logam akan
kita bahas, hanya beberapa saja untuk menunjang kompetensi keahlian dibidang
teknik alat berat, antara lain:
1. Proses Forging/ Tempa

Forging Proses adalah proses pembentukan material logam untuk
menghasilkan suatu produk, dengan cara dipukul atau di tempa dengan beban
dari bagian perangakat mesin (Ram &Dies) melalui beberapa tahapan. Model
mesin hammer yang dipakai adalah model mesin forging drop/ stamp hammer
dan Hydraulic hammer. Pada dasarnya alat yang digunakan untuk terlaksananya
proses forging atau tempa secara sederhana yaitu ada yang buat menempa



TEKNOLOGI DASAR
OTOMOTIF

MATERI PEMBELAJARAN

(hammer), ada yang buat tatakan tempa (dies), ada material yang ditempa.
Walaupun terlihat sederhana belum banyak perusahaan yang menggeluti proses
forging. Yang akan kita bahas pertama adalah tatakan tempa atau dies. Contoh
alur pembuatan dies yang ada pada PT. Komatsu Undercarriage Indonesia:

Keterangan 6. EDM
1. Block 7. Mikagi
2. Drill & basic 8. Kekagi
3. Sanku & lock 9. Finishing
4. Layout
5. Countur

Pada proses pembuatan dies di hasilkan 1 set dies yang terdiri dari: Dies
cetakan dan Dies trimming. Dies cetakan untuk membentuk material sesuai
dengan yang diinginkan sementara dies trimming untuk membuang bari dari
produk hasil dies cetakan.
Pada pelaksanan/ proses forging ada tiga fase yang akan dilalui, yaitu:
a. heating material (induction sistem);
b. Membentuk material (di tempa pada, Arauci/ pembentukan pada cetakan
awal, Shiage/ pembentukan pada cetakan akhir; dan
c. Memotong material yang tidak jadi produk/ Bari (pada pinggiran material
hasil tempa).
Sebagai gambaran untuk memahami proses forging, disajikan proses
pada proses forging pada PT. Komatsu Undercarriage Indonesia adalah sebagai
berikut:
a. Input Material, memasukan material baja pada proses pemanasan pada
mesin billet heater;
b. Billet heater, Proses pemanasan material baja hingga mencapai temperatur
tempa (11500 C ~ 12500C).
c. Forging/ Penempaan (Hammer), Proses penempaat material baja sehingga
terbentuk suatu barang.
d. Triming press, proses pemotongan/ pemisahan antara produk dan sisa
material (Bari) yang masih tertinggal.



TEKNOLOGI DASAR
OTOMOTIF

MATERI PEMBELAJARAN

Gambar 7.2 Mesin Hammer/ Mesin Tempa
Sumber: PT. Komatsu Undercarriage Indonesia

Berikut adalah langkah-langkah pembentukan logam mengunakan mesin
hammer pada proses pembentukan produk di PT. Komatsu Undercarriage
Indonesia:
a. Berikan cairan anti lengket terlebih dahulu pada kontur dies (cetakan atas

dan atau cetakan bawah);
b. Lepaskan pedal forging dari injakan kaki terlebih dahulu untuk mengambil

material yang tersangkut pada chutter, kemudian gunakan alat bantu
pengait untuk meraih material yang tersangkut;
c. Letakan material tepat pada dudukan material yang ada pada kontur dies
(cetakan bagian arauci);
d. Pukulan (tempaan) pertama pada arauci pelan, kemudian angkat/
miringkan material agar kontur cetakan bersih dari kotoran scale karena
semprotan udara;
e. Tempa kembali 2 ~ 3 kali, lalu pegang produk dengan hashi, pada bagian
ujung depan material yang keluar bari (produk link);
f. Setelah proses arauchi selesai, berikan waktu jeda (tahan ram pada posisi
atas) sebelum memindahkan produk ke kontur siage;
g. Letakan produk tepat di atas kontur siage lalu injak kembali pedal untuk
melanjutkan proses penempaan di siage hingga selesai; dan
h. Setelah selesai proses penempaan arahkan produk ke conveyor yang
menuju mesin trimming press.


TEKNOLOGI DASAR
OTOMOTIF

MATERI PEMBELAJARAN

Pada pelaksanaan proses pembuatan produk dengan menggunakan mesin
forging, tidak semua produk hasilnya baik semua, beberapa istilah cacat produk
atau reject yang ada pada proses forging.
a. Double stroke: peletakan produk yang tidak tepat pada cetakan dan

tertempa
b. Ketsuniku: kurang daging
c. Katazure: Pergeseran

Tattezure: pergesaran arah depan atau belakang
Yokozure: pergeseran arah samping kiri atau samping kanan
Nezire: pergeseran menyilang
d. Dakon: penyok akibat benturan benda tajam
e. Hadare: permukaan kasar
f. Kizu: retak
g. Nukizure: hasil proses trimming yang mengalami pergeseran
2. Proses Pengecoran logam
Proses pembentukan logam dengan proses pengecoran juga banyak
digunakan untuk pembuatan komponen-komponen alat berat, baik komponen
kecil ataupun besar. Pengecoran meruppakan proses pembentukan logam
dengan cara menuangkan bahan yang sudah dicairkan terlebih dahulu ke dalam
cetakan. Proses kerjanya yaitu dengan cara mencairkan material padat hingga
mencapai suhu titik cair material tersebut, dan di tambah bahan lainnya untuk
mendapatkan sifat material yang diinginkan, kemudian bahan yang sudah
berupa cairan dituangkan ke cetakan-cetakan yang sudah disiapkan.

Gambar 7.3 Casting
Sumber: http:/ / 081993038562. blogspot. com/ 2014/ 10/ proses-pengecoran-logam_12. html

Jika kita lihat dari penggunaan jenis bahan pola/ model bahan cetakan yang
dipakai dan cara penuanganya, maka proses pengecoran dapat kita bedakan:
a. Proses pengecoran dengan cetakan pasir (sand casting);
b. Proses pengecoran dengan cetakan permanen (permanent mold casting);
c. Proses pengecoran cetak-tekan (Die casting);
d. Proses pengecoran dengan pola hilang (investment casting); dan
e. Proses pengecoran Sentrifugal (Centrifugal casting).



TEKNOLOGI DASAR
OTOMOTIF

MATERI PEMBELAJARAN

3. Proses Machining
Proses machining adalah proses pembentukan logam dengan cara

memotong bagian material tertentu dengan proses tertentu untuk mendapatkan
bentuk yang sesuai menggunakan peralatan mesin perkakas. Proses machining
ini dapat merupakan proses penyelesaian akhir dari suatu produk atau
merupakan bagian dari proses yang masih memerlukan pengerjaan lain.
Proses pemesinan Berdasarkan bentuk alat potongnya dibedakan menjadi dua
tipe yaitu:
a. Bermata potong tunggal; dan
b. Bermata potong jamak.
Proses pemesinan berdasarkan tipe pemakananya atau berdasarkan proses
gerak potong dan gerak makanya dibedakan menjadi beberapa tipe, antara lain:
a. Proses bubut (turning)

Proses pemakanan benda kerja yang syayatannya dilakukan dengan cara
memutar benda kerja kemudian dikenakan pada pahat yang digerakan
secara translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja.
b. Proses frais (Milling)
Proses pengurangan material benda kerja atau pemakanan material benda
kerja terjadi karena adanya kontak antara alat potong (cutter) yang berputar
pada spindle dengan benda kerja yang tercekam pada meja mesin.
a. Proses Gerinda (Grinding)
Adalah proses pengurangan ukuran partikel bahan dari bentuk kasar
menjadi ukuran yang lebih halus untuk menyempurnakan proses.
b. Proses Gurdi (Drilling)
Adalah proses pembuatan luabng bulat dengan menggunakan mata bor
(twist Drill) pada material pejal/ material solid.
c. Proses Bor (Borring)
Adalah proses pembesaran lubang yang telah ada lubang sebelumnya.
d. Proses Sekrap (Shaping)
Adalah mesin perkakas yang mempunyai gerak utama bolak-balik
horizontal dan berfungsi untuk merubah bentuk dan ukuran benda kerja
sesuai dengan yang dikehendaki.
e. Proses cutting (Sawing)
Adalah proses memotong benda kerja menjadi dua bagian atau untuk
memotong bagian yang tidak diinginkan dari suatu bagian, menggunakan
alat yang terdiri dari rangkaian gigi yang berjarak sempit.
f. Proses kartel (knurling)
Adalah proses pengasaran yang merata pada mesin bubut dan membentuk

g. Proses mengasah (Honing)
Adalah proses diameter dalam menggunakan alat berbentuk
cylinder, menghasilkan permukaan yang lebih halis dan dimensi yang
lebih presisi.
h. Proses hobbing
Adalah proses membuat gigi pada gear, spline atau sprocket melalui cara
feeding synchronize.



TEKNOLOGI DASAR
OTOMOTIF

MATERI PEMBELAJARAN

i. Proses Parut (broaching)
Adalah proses machining untuk membuat suatu bentuk atau pola bagian
dalam pada suatu benda kerja. Contoh dudukan nut pada traclink.

4. Proses Penyambungan
Adalah proses menyambung material yang dilakukan dengan atau

tanpa mencairkan logam yang disambung, dengan atau tanpa logam pengisi,
dan dengan perekat atau adhesive. Proses penyambungan dapat dilakukan
apabila komponen komponen yang akan disambung sudah memenuhi syarat
penyambungan mulai dari kebersihan material, atau lainnya. Beberapa contoh
model penyambungan:
a. Proses las/ wheelding;
b. Keling;
c. Ripet; dan
d. fastener/ pengikat.
5. Proses perlakuan phisis

Proses pembentukan logam dengan cara merubah sifat mekanik dari
logam bukan merubah bentuk mekanik dari logam. Proses perlakuan phisis
yang akan kita bahas adalah proses heat treatment. Heat treatment adalah
proses pemanasan logam sampai suhu austenisasi (min 7230C) kemudian
didinginkan untuk merubah sifat mekanik dari logam sesuai dengan yang
diinginkan tanpa merubah komposisinya. Sifat-sifat mekanik logam antara lain:
kekerasan, keuletan, kekuatan tarik, kekuatan tekan, kekuatan impact, mampu
las dan lainnya. Tahapan tahapan pada proses heat treatment antara lain:
a. Pemanasan sampai sampai ke temperatur tertentu biasanya di atas suhu

austenisasi;
b. Penahanan selama beberapa saat/ soaking time;
c. Pendinginan dengan kecepatan tertentu (air oli, polimer, udara, furnace)

Model-model perlakuan panas antara perlakuan yang satu dengan yang
lainnya berbeda-beda, tergantung dengan apa yang akan kita inginkan dari
hasil perlakuan panas tersebut. Ada beberapa jenis pada proses heat treatment,
antara lain:
a. Hardening (pengerasan)

Adalah proses perlakuan panas pada logam dengan memanaskan
baja sampai suhu austenit (7230C) dipertahankan beberapa saat pada
temperatur tersebut, lalu didinginkan dengan cepatsehingga akan
diperoleh martensit yang keras
b. Quencing (pengerasan dan pendinginan)

Quencing adalah proses pendinginan secara cepat, tujuanya adalah
untuk mendapatkan struktur martensite yang keras, semakin banyak
karbon, maka struktur martensite yang terbentuk juga akan semakin
banyak. Media Quenching antara lain: air, oli, larutan garam, polimer
c. Annealing (pelunakan)

Adalah proses pembentukan logam dengan cara memanaskan baja
sampai temperatur austenisasi, dipertahankan beberapa saat pada



TEKNOLOGI DASAR
OTOMOTIF

MATERI PEMBELAJARAN

temperatur tersebut, lalu mendinginkanya dengan laju pendinginan yang
cukup lambat yaitu di dalam tungku.
Tujuan dari proses Annealing adalah:
1) melunakan material logam;
2) menghilangkan tegangan dalam/ sisa; dan
3) memperbaiki butir butir logam.
d. Normalizing (pelunakan)

Adalah proses pembentukan logam dengan cara memanaskan baja
sampai temperatur austenisasi, yang kemudian didinginkan secara
perlahan-lahan dalam media pendingin udara. Hasil pendinginan ini
berupa struktur perlit dan ferit.
e. Tempering

Adalah proses pembentukan logam dengan cara memanaskan baja pada
temperatur di bawah suhu Austenite dan ditahan hingga waktu tertentu.
Tujuanya adalah untuk menurunkan sifat getas, atau menghlangkan
tegangan sisa, yang ditimbulkan pada saat proses Hardening, menaikan
kekuatan/ keuletan dan ketangguhan

6. Proses
Proses adalah proses akhir untuk mendapatkan sebuah produk
yang siap pakai, sesuai dengan keinginan/ pesanan costumer. Pada proses
bentuk dan ukuran tidak mengalami perubahan yang berarti ataupun
jika ada perubahan sangat kecil. Pada proses lebih banyak menekankan
pada kualitas produk melalui pengecekan kekuatan produk dan tampilan
produk. Pada bidang alat berat penjaminan mutu produk atau kualitas produk
sangat dikedepankan, baik mulai dari tampilan produk hingga bahan produk
yang dipakai. Untuk menjamin kualitas produk biasanya dilakukan dengan
beberapa pengujian produk. Pada prinsipnya ada dua jenis pengujian produk
yaitu:
a.

uji impak, uji kekerasan dan lainnya.
b.

Adalah pengujian produk yang dilakukan dengan tidak merusak
non

destruktif Testing).
Model atau cara pengujian produk untuk menentukan produk tersebut
layak pakai atau tidak tergantung kepada sifat produk yang mau diuji, beberapa
cara pengujian produk antara lain:
a. Visual Inspection

Adalah salah satu proses pengujian produk yang sangat sederhana
tanpa memerlukan peralatan uji khusus, alat yang digunakan misalnya
senter, kaca pembesar dan lainnya. Pada pengujian ini, hasil pengujiannya
ditentukan tergantung kepada hasil pengamatan yang melakukan uji
produk.



TEKNOLOGI DASAR
OTOMOTIF

MATERI PEMBELAJARAN

b. Penetran inspection/ liquid (dye)
Adalah metode pengujian yang tidak merusak struktur produk yang

banyak diguanakan, karena lquid penetrant inspection sangat mudah
produk. Dimana prinsip kerjanya adalah pada kemampuan cairan untuk
masuk ke dalam celah celah permukaan produk yang mengalami cacat.
c. Magnetic particle inpection

Adalah metode pengujian dengan tidak merusak produk yang prinsip
kerjanya adalah dengan cara memagnetisasi bahan yang akan diuji. Apabila
terdapat cacat atau defact yang tegak lurus terhadap arah medan magnet
menyebabkan kebocoran pada arah medan magnet dan kebocoran medan
d. Eddy current Testing

Pengeujian menggunakan metode ini pada prinsipnya samadengan
pengujian dengan metode Magnetic particle inspection hanya medan
listrik yang digunakan berupa arus listrik bolak-balik (AC). Ketika terdapat
cacat, maka medan listrik akan berubah dan alat pengukur impedansi akan
membaca atau mendeteksi apabila terjadi cacat pada produk atau defact.
Untuk mendapatkan produk dengan kualitas yang standar juga perlu
dilakukan pemeriksaan sifat sifat mekanis daripada produk. Diantaranya adalah
pemeriksaan kekerasan produk. Pengukuran kekerasan dapat dilakukan dengan
dua cara yaitu:
a. Metode dinamis (Dynamical Methode)
Ciri-ciri metode dinamis adalah
1) Pembebanan terjadi dengan tiba-tiba;
2) Waktu penetrasinya singkat;
3) Ketelitian rendah; dan
4) Pengujian dilakukan dengan cepat.
Jenis-jenis pengujian dengan metode dinamis adalah
1) Shore scleroscope;
2) Herbert; dan
3) Hammer Poldi.
b. Metode Statis (Statical Methode)

Metode statis dewasa ini banyak sekali diguanakan oleh perusahaan
perusahaan ksususnya perusahaan yang bergerak pada bidang produk-
produk alat berat. Ciri ciri pengujian dengan metode statis adalah:
1) Pembebanan terjadi secara perlahan–lahan dengan bahan tertentu;
2) Waktu penetrasinya Panjang;
3) Ketelitian tinggi; dan
4) Pengujian lambat.
Jenis-jenis pengujian dengan metode ini adalah:
1) Brinell;
2) Vickers; dan
3) Rockwell lainnya.

