Kekuatan Tekuk Bahan / Material Pada Proses Bending di Bending Dies

KEKUATAN TEKUK BAHAN PADA PROSES BENDING (DIES BENDING)

PENDAHULUAN
 Industri kecil masih melakukan penekukan plat masih dengan menggunakan palu dan lanndasan besi sebagai alas. Hal tersebut akan banyak menghabiskan waktu dengan hasil yang kurang terjamin kualitas. Plat yang ditekuk bisa saja sobek/cacat saat pemukulan selain itu kepresisian dan tampilan benda kerja kurang terjamin.
Untuk mengatasi masalah tersebut di atas maka penulis merancang mesin tekuk plat dengan mekanis hidrolik agar dapat mempercepat proses produksi dengan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan manual.

BATASAN MASALAH
Batasan masalah yang digunakan pada penelitian
ini antara lain :
1. Jenis material plat yang akan ditekuk adalah mild steel atau setara dengan DIN St 37.
2. Material plat yang dikerjakan dengan dimensi 2400 mm x 1200 mm, dengan ketebalan maksimal 7 mm.
3. Proses pengerjaan tekuk dilakukan dengan  proses pengerjaan dingin dengan sudut penekukan 90'
4. Pengujian dan analisis kekuatan konstruksi berupa simulasi pendekatan software.
5. Pengaruh pengelasan pada sambungan dianggap baik dan seragam.

TUJUAN
Tujuan penelitian ini antara lain :
1. Untuk mendapatkan rancangan mesin tekuk plat dengan spesifikasi material yang dikerjakan sesuai pada       batasan masalah.
2. Untuk mengetahui kekuatan konstruksi rancangan mesin tekuk plat sehingga rancangan mesin dapat               direalisasikan.

DASAR TEORI
Proses pembentukan lembaran logam atau plat (sheet metal forming) adalah proses penekanan plat datar sesuai dengan permukaan die sampai tahap deformasi plastis plat, sehingga terbentuk komponen baru sesuai dengan permukaan die.
Sifat mekanik dan struktur mikro material mempengaruhi proses peregangan. Dalam setiap regangan yang terjadi saat penekukan maka terjadi radius bengkokan. Pada proses peregangan terjadi proses deformasi plastis yang mengakibatkan terjadinya penekukan.

Mesin Tekuk
Mesin tekuk adalah suatu alat atau perkakas yang akan digunakann untuk menekuk suatu material untuk mendapatkan profil tekukan atau bentuk lain yang sesuai yang dikehendaki.
Untuk mendapatkan hasil tekukan yang baik dan sesuai dengan yang dikehendaki, maka tebal material tekuk sesuai dengan kemampuan dan kekuatan dari mesin tekuk tersebut.
Kekuatan untuk menekuk material pada mesin tekuk biasanya berupa tekanan, sumber tekanan bisa didapatkan dari suspensi pegas, kekuatan aliran angin (pneumatik) maupun oli (hidrolik).
Pengontrol sistem penekan bisa dilakukan secara manual maupun otomatis tergantung pada spesifikasi mesin tekuk yang digunakan.

Gambar 1. Mesin Tekuk Plat Tenaga Hidrolik
Bagian-bagian utama dari suatu mesin tekuk antara lain :
1. Sistem penekuk, bagian ini berupa komponen yang bekerja dan                 menghasilkan gaya tekan untuk proses penekukan.
2. Punch, bagian ini berupa profil dengan sudut tekuk tertentu berperan         sebagai penyalur kekuatan penekuk material.
3. Die, bagian ini profil dengan sudut tekuk tertentu berperan sebagai                                                                landasan pada proses penekukan.
4. Rangka mesin, bagian ini berupa susunan komponen yang berfungsi sebagai penopang sistem penekuk,         punch dan die, sebagai penahan saat terjadinya proses penekukan.
5. Panel kontrol, berupa rangkaian elektronik sebagai pengendali kerja mesin tekuk.

Cara Proses Penekukan

Pengerjaan Dingin
Proses pembentukan yang dilakukan pada temperatur di bawah rekristalilasi yaitu temperatur dimana mulai terjadi pertumbuhan kristal baru dari kristal lama yang telah terdeformasi akibat perubahan temperatur.
Karena Logam yang mengalami deformasi pada proses pengerjaan dingin mengalami perubahan sifat mekanis dari sifat sebelumnya. Sifatsifat yang berubah yaitu kekuatan yang bertambah sedangkan keuletanya semakin menurun.

Teori Penekukan (Bending)
Bending adalah salah satu proses pembentukan yang biasa dilakukan untuk membuat barang kebutuhan sehari-hari seperti pembuatan komponen mobil, pesawat, peralatan rumah tangga.
Proses bending dilakukan dengan menekuk benda kerja hingga mengalami perubahan bentuk yang menimbulkan peregangan logam pada sekitar daerah garis lurus (dalam hal ini sumbu netral).
Fungsi Proses Bending:
1.untuk membentuk logam
2.meningkatkan sifat kekakuan dari suatu benda yang telah mengalami proses bending dengan cara                  menambah momen inersia benda.

Dalam proses bending sebagaimana ditunjukkan
pada gambar 2. akan terjadi perubahan pada material
yang dipengaruhi beberapa hal antara lain :
1. Terjadi tegangan tarik pada sisi luar dari benda kerja dan tegangan     tekan pada sisi dalamnya yang dipisahkan oleh sumbu netral yang
    diasumsikan berada ditengah-tengah ketebalan plat. Jika tegangan                                                                 tarik tersebut terlalu besar dapat menyebabkan retak, dan                                                                             sebaliknya jika terlalu kecil akan menyebabkan kerutan pada                                                                         bagian dalam benda kerja.
2. Jari-jari bending juga berpengaruh dalam proses bending dimana jika jari-jari terlalu kecil akan dapat             menimbulkan regangan tarik yang cukup besar pada sisi luar yang akhirnya retak sedangkan pada bagian       dalam akan terjadi kerutan akibat regangan kompresi. Proses V-Bending Merupakan proses                         pembengkokan yang dilakukan antara dua permukaan berbentuk V baik pada punch maupun die-nya           pada metode Vbending.

Gaya Bending
Adalah Besar Gaya yang diperlukan untuk melakukan Proses Pembentukan Material.

Fmax = K (UTS).L.T2 / W (1)

Dimana :
Fmax = Gaya maksimum yang diperlukan (Kg)
UTS  = Ultimate tensile strength dari material (Kg/mm2)
L       = Lebar benda kerja (mm)
T       = Tebal benda kerja (mm)
K      =Konstanta,
             untuk V-die bending k=1>1.33
                       U dan wiping bending k=2 dan 0.25
W     = Jarak terbuka antara die dan punch (mm)

Perancangan
Adalah : Bagian dari Proses kerja dan berada pada urutan pertama, yang bertujuan agar kerja teratur serta menghasilkan barang sesuai dengan apa yang kita harapkan.
Hal yang perlu diperhatikan dalam membuat sebuah rencana kerja:
1. Segi fungsi dan kegunaan
    Mesin yang dibuat sesuai dengan apa yang di proses dengan menghitung semua .
2. Segi konstruksi
    Sesuaikan kontruksi mesin dengan kekuatan bahan yang akan di Proses.
3. Segi ekonomis
    Pastikan Design yang dibuat tidak Boros.