Proses pembuatan connecting rod

mata kuliah Proses Produksi with Dr.Eng.Ir. RUDI SUHRADI RACHMAT, M.Eng

Connecting Rod merupakan suatu komponen penting dalam sebuah mesin yang berfungsi sebagai penerus daya dari piston ke poros engkol dan bekerja pada suhu tinggi dalam ruang bakar. Ditinjau dari kondisi system kerja yang demikian maka pemilihan material dan proses pembentukan dalam proses produksi connecting rod sangatlah penting, dimana material harus dapat memenuhi syarat-syarat diantaranya : tahan terhadap suhu tinggi, kekuatan tahan aus dimana proses pembentukan yang dipilih adalah proses penempaan. Penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk merancang proses produksi connecting rod dengan proses forging. Pada proses produksi ini ada beberapa hal yang direncanakan antara lain menentukan volume dan berat benda kerja, perhitungan gaya yang terjadi dan daya yang bekerja pada setiap tahapan proses penempaan dan menentukan dimensi dan toleransi pada proses pemesinan. Bahan yang akan digunakan pada proses produksi connecting rod adalah baja dengan standart SAE 4140 yang mempunyai kekuatan tarik δ = 100 Kg/mm?, serta mengandung unsure paduan antara lain : Carbon = ( 0,38 ? 0,43%), Mangan (0,75 ? 1,0%), Phosfor (<0,040%), Sulphur (<0,040%), Silikon (0,20 ? 0,35%), Chromium (0,80 ? 1,10%). Proses produksi connecting rod dengan metalurgi serbuk ini menggunakan penempaan yang dilakukan secara umum adalah melalui tahap edging, blocking, finishing, pada tahap ini terjadi pembentuksn sirip sepanjang sisi connecting rod. Setelah proses penempaan selesai maka akan dilakukan proses pemotongan sirip dengan proses trimming dan dilanjutkan dengan proses pemesinan yaitu milling dan drilling.

proses pembuatan connecting rod

FORGED CONNECTING ROD ( STANG PISTON TEMPA )

Proses pembentukan connecting rod dengan cara pemukulan / penekanan termasuk jenis closed die forging. Peralatan yang digunakan yaitu ; Drop Hammer, Hidraulic, dansekrup penekan.

Prosesnya Closed-die forging dengan flash.

Tahapan dalam proses pembuatan Forged Connecting Rod efinisinya :

Bahan awal tempa dibuat dari densifikasi bahan dasar yang dipanaskan secara terus-menerus dengan proses sekali pukul. Sehingga strukturnya sangat padat dan sesuai untuk pemakaian yang tinggi dimana daya tahan yang tinggi dan kekuatan diperlukan.

Langkah awal dari proses ini yaitu untuk menyeragamkan bentuk dari bahan tempa menyerupai bentuk akhir. Kemudian dipanaskan di dalam dapur yang terkontrol. Kebanyakan dalam produksi otomatis, bahan dipanaskan kemudian dilanjutkan dengan proses penempaan pada cetakan agar menghasilkan bentuk struktur yang padat.
Bahan dikontrol secara intensif agar mengisi cetakan secara penuh dan meminimalisasi material yang terbuang (flash) yang biasanya terjadi pada penempaan umum.
Hemat energi adalah keuntungan dari proses tempa yang langsung diikuti dengan proses pemanasan, mengurangi pemanasan kembali.

1. Bahan
Connecting rod berawal dari batangan alloy steel sepanjang 2m. Alasan digunakannya bahan alloy steel adalah lebih kuat, tahan karat dan mudah dalam proses pemotongan.Kemudian batangan dipotong menjadi batangan- batangan kecil.

2. Proses forging
Penekan dan cetakan dipanaskan, sementara bahan (billet) dipanaskan didalam oven, Temperatur pemanasan sama dengan temperatur penekan dan cetakan yaitu sekitar 11000C – 12500C. Kemudian bahan alloy steel (billet) dikeluarkan dari oven dan diletakkan di atas penekan. Proses penekanan dilakukan dengan besar tekanan 2000 ton sehingga membentuk bentuk dasar dari connecting rod.

3. Oven
Setelah proses pendinginan, connecting rod dimasukkan kedalam oven lagi sebanyak dua kali. Proses yang pertama bertujuan untuk memperkuat logam dengan temperatur yangtinggi. Proses yang kedua dilakukan untuk menstabilkan logam dengan temperature rendah.

4. Proses pembubutan
Kemudian digunakan mesin bubut untuk memotong kelebihan ukuran dari bentuk dasar dari connecting rod. Menjadikannya lebih dekat ke ukuran akhir proses.

5. Proses Milling
Mesin milling digunakan untuk mengurangi sampai beberapa mm pada setiap sisi dari connecting rod. Ini bertujuan untuk mengurangi berat keseluruhan dari connecting rod itu sendiri. Proses milling lainnya mengurangi beberapa logam pada awal proses, menjadikan bentuknya satu tahap lebih dekat ke bentuk akhir.

6. Finishing
Proses finishing digunakan untuk memperhalus dan merapikan bentuk connecting rod,bertujuan agar bentuk presisi saat digunakan. Kemudian mesin menuliskan model dan informasi produk. Kemudian seorang pekerja memperhalus sudut-sudut tajam dari connecting rod yang terbentuk selama proses pembuatan. Lubang yang ada kemudian dihaluskan dengan sebuah mesin agar connecting rod lebih presisi. Akhirnya, connecting rod di semprot panas,deionisasi air, menghilangkan pelumas yang tersisa atau oli yang tertinggal pada saat proses pembuatan. Setelah kering, connecting rod siap digunakan.