ANALISA PEMBUATAN TABUNG GAS LPG 3 KG

Transkripsi

1 NLIS EMBUTN TBUNG GS LG 3 KG Mustafa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Merdeka Madiun BSTRCT Kerosene to LG is a government program that aims to reduce fuel subsidies, by diverting the use of kerosene to LG. The objective analysis to determine the process of making gas cylinders, deep drawing process and a good welding methods. Because there are still many people who are afraid to use the LG fuel for fear of exploding due to the lack of good quality. Deep Drawing or commonly called the drawing is one type of metal forming process, which generally form a cylinder shape and always have a certain depth. In the LG cylinder manufacturing process to design a metal forming process, such as withdrawals (drawings). One of the jobs we have to do is to determine or choose the engine capacity (energy, force, torque) and tools and equipment to be used for that process. In the process of deep drawing press with predetermined speed (according to table) press power should not exceed the maximum: kg. In circum welding process, the normal stress reaches kg/cm, because it is still above hidrostastik endurance test, it is still within safe limits. Keywords: gas cylinders, deep drawing, welding INTISRI rogram konversi minyak tanah ke LG merupakan program pemerintah yang bertujuan untuk mengurangi subsidi BBM, dengan mengalihkan pemakaian minyak tanah ke LG. Tujuan analisa untuk mengetahui proses pembuatan tabung gas, proses deep drawing dan metode pengelasan yang baik. Karena masih banyak orang yang takut memakai bahan bakar LG tersebut karena takut meledak akibat kualitasnya yang kurang bagus. Deep Drawing atau biasa disebut drawing adalah salah satu jenis proses pembentukan logam, dimana bentuk pada umumnya berupa silinder dan selalu mempunyai kedalaman tertentu. ada proses pembuatan tabung gas elpiji untuk mendisain suatu proses pembentukan logam, seperti penarikan (drawing). Salah satu pekerjaan yang harus kita lakukan adalah menentukan atau memilih kapasitas mesin (energi, gaya, torsi) serta perkakas dan peralatan yang akan digunakan untuk proses tersebut. ada proses deep drawing dengan kecepatan tekan yang telah ditentukan (sesuai tabel) daya tekan maksimal tidak boleh melebihi: 167,330 kg. ada proses pengelasan circum, tegangan normal mencapai kg/cm, karena masih diatas uji ketahanan hidrostastik, maka masih dalam batas aman. Kata Kunci : tabung gas, deep drawing, pengelasan. LTR BELKNG berdasarkan harga ekonomi minyak tanah dan LG, subsidi yang diberikan untuk pemakaian rogram konversi minyak tanah ke 0.57 kg LG akan lebih kecil daripada subsidi LG merupakan program pemerintah yang untuk 1 liter minyak tanah. bertujuan untuk mengurangi subsidi BBM, Tujuan analisa ini adalah untuk dengan mengalihkan pemakaian minyak mengetahui kemampuan tabung gas elpiji 3 tanah ke LG. rogram ini kg. diimplementasikan dengan membagikan paket tabung LG beserta isinya, kompor gas dan accessoriesnya kepada rumah TINJUN USTK tangga dan usaha mikro pengguna minyak 1. Tabung Gas LG tanah. Secara teori, pemakaian 1 liter Liquefied etroleum Gas (LG) dengan minyak tanah setara dengan pemakaian brand ELIJI, merupakan gas hasil 0.57 kg LG. Dengan menghitung Jurnal Teknologi, Volume 3 Nomor 1, Juni 010,

2 produksi dari kilang minyak (Kilang BBM) dan Kilang gas, Tabung gas elpiji berfungsi untuk mengemas dan mendistribusikan gas dari kilang gas kekonsumen yang dapat juga dimanfaatkan untuk isi ulang (refil).. roses embentukan Logam / Definisi Drawing Deep Drawing atau biasa disebut drawing adalah salah satu jenis proses pembentukan logam, dimana bentuk pada umumnya berupa silinder dan selalu mempunyai kedalaman tertentu. roses drawing dilakukan dengan menekan material benda kerja yang berupa lembaran logam yang disebut dengan blank sehingga terjadi peregangan mengikuti bentuk dies, bentuk akhir ditentukan oleh punch sebagai penekan dan die sebagai penahan benda kerja saat di tekan oleh punch. pengertian dari sheet metal adalah lembaran logam dengan ketebalan maksimal 6 mm, lembaran logam (sheet metal) di pasaran dijual dalam bentuk lembaran dan gulungan. Sumber : D. Eugene Ostergaard ;1967 : 18 Dalam satu unit die set terdapat komponen utama yaitu : 1. blankholder. punch 3. die Sedangkan komponen lainya merupakan komponen tambahan tergantung dari jenis die yang dipakai. Bentuk dan posisi dari komponen utama dapat dilihat pada gambar 4 ada umumnya berbebagai jenis material logam dalam bentuk lembaran dapat digunakan untuk proses drawing seperti stainless stell, alumunium, tembaga, perak, emas, baja maupun titanium.. Gambaran lengkap proses drawing dapat dilihat pada gambar Gambar : roses drawing 6 Mustafa, nalisa embuatan Tabung Gas LG 3 Kg Gambar 4 : Bagian Utama Die Drawing Sumber : 3. engelasan Definisi las berdasarkan DIN (Deutche Industrie Normen) adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam panduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Secara umum pengelasan dapat didefinisikan sebagai penyambungan dari beberapa batang logam dengan memanfaatkan energi panas. Secara umum pengelasan adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilakukan dengan jalan mencairkannya melalui pemanasan. Untuk keberhasilan penyambungan beberapa persyaratan yang harus dipenuhi: - Benda padat tersebut dapat cair oleh panas. - Terdapat kesesuaian sifat lasnya, sehingga tidak melemahkan atau menggagalkan sambungan las - cara-cara penyambungan sesuai dengan sifat benda padat dan tujuan penyambungan. Sumber panas yang dapat digunakan:

3 -bahan bakar minyak -campuran zat asam dengan gas (acetylene, propan, hydrogen) -gas pembakar bertekanan -busur nyala listrik -tahanan listrik -induksi listrik -busur nyala listrik dan gas pelindung -sinar infra merah -reaksi kimia eksothermis (termit) -ledakan bahan mesiu (cad explosion) -emboman dengan elektron (electron bombardment) -Sinar laser Las Busur Listrik 1. rinsip engelasan busur nyala listrik Dua metal konduktif jika dialiri arus listrik yang cukup padat (dense) dengan tegangan yang relatif rendah akan menghasilkan loncatan elektron yang menimbulkan panas sangat tinggi sehingga dapat mencairkan kedua metal tersebut dengan mudah. rus (I) yang digunakan mpere () baik C/DC Tegangan yang digunakan Volt.Jenis Las Listrik a. Las Listrik Dengan Elektroda Karbon Busur listrik yang terjadi diantara ujung elektroda karbon dan logam atau diantara dua ujung elektroda karbon akan memanaskan dan mencairkan logam yang akan dilas. Sebagai bahan tambah dapat dipakai elektroda dengan fluksi atau elektroda yang berselaput fluksi. b.las Listrik Dengan Elektroda Berselaput (SMW) Las tistrik ini menggunakan alektroda berselaput sebagai bahan tambah. Busur listrik yang terjadi diantara ujung elektroda dan bahan dasar akan mencairkan ujung elektroda dan sebagian bahan dasar. Selaput elektroda yang turut terbakar akan mencair dan menghasilkan gas yang melindungi ujung elektroda, kawah Ias, busur Iistri dan daerah Ias di sekitar busur listrik terhadap pengaruh udara luar. Cairan selaput elektroda yang membeku akan menutupi permukaan Ias yang juga berfungsi sebagai pelindung terhadap pengaruh luar. Las elektroda terbungkus adalah cara pengelasan yang banyak digunakan pada masa ini, Busur listrik terbentuk diantara logam induk dan ujung elektroda. Karena panas dari busur ini maka logam induk dan ujung elektroda tersebut mencair dan kemudian membeku bersama. roses pemindahan logam elektroda terjadi pada saat ujung elektroda mencair dan membentuk butir-butir yang terbawa oleh arus busur listrik yang terjadi. Semakin besar arus listrik maka butiran logam cair yang terbawa menjadi halus, begitu sebaliknya bila arusnya semakin kecil maka butirannya akan menjadi semakin besar. Secara umum logam mempunyai sifat mampu las tinggi bila pemindahan terjadi dengan butiran halus, sedangkan pola pemindahan cairan dipengaruhi oleh besar kecilnya arus dan juga komposisi dari bahan fluks yang digunakan. METODOLOGI NLIS ada proses pembuatan tabung gas elpiji untuk mendisain suatu proses pembentukan logam, baik primer maupun sekunder, seperti pengerolan (rolling), penempaan (forging), penarikan (drawing). Salah satu pekerjaan yang harus kita lakukan adalah menentukan atau memilih kapasitas mesin (energi, gaya, torsi) serta perkakas dan peralatan yang akan digunakan untuk proses tersebut. Untuk dapat menentukan kedua hal tersebut, kita perlu memprediksi berapa beban eksternal yang diperlukan agar logam dapat mulai mengalir dan terdeformasi plastis serta bagaimana distribusi tegangan dan regangan pada permukaan benda kerja maupun perkakas. Dengan kata lain, di dalam mendisain proses pembentukan logam, kita perlu melakukan analisis untuk dapat memprediksi beban eksternal yang dibutuhkan serta distribusi regangan dan tegangannya, sehingga kita dapat menentukan atau memilih kapasitas mesin, perkakas, dan peralatan yang paling sesuai untuk proses tersebut. Di dalam proses pembentukan logam terjadi berbagai macam fenomena fisik, seperti aliran logam, friksi, panas yang timbul maupun ditransfer selama terjadi aliran plastis, Jurnal Teknologi, Volume 3 Nomor 1, Juni 010,

4 hubungan antara mikrostruktur dan sifatsifat, serta kondisi proses. Oleh karena itu, secara teoritis akan sulit untuk dapat melakukan analisis secara kuantitatif. 14. NNELING B ROSEDUR NLIS ERHITUNGN GY DN DY Diagram aliran proses pembuatan tabung gas STRT 15. SHOT FINISH 16. OWDER COTING 17. INTING 18. VLVE SEMBLING 1. DT. FC INSIDE 19.LEK TEST 3. BLNKING MRKING 4. BLNKING 1- FINISH FINISH 5. DEE DRWING 6. NECKRING WELDING 7. HND GURD WELDING 8. BTT WELDING 9. JOGGLING 10. FOOTRING WELDING 11. CIRCUM WELDING 1. X-RY OK 13. FEEDING TO HT 64 Mustafa, nalisa embuatan Tabung Gas LG 3 Kg NG B No roses Keterangan 1. Data Material Badan tabung : o Material plat baja SG 95 o Diamater plat blanking : 365 o Tebal plat :.3 mm o Diameter luar badan tabung : 60 mm Hand Guard : o Material plat baja : SS 400 o Tebal plat :.5 mm o Diameter : 18 mm Neck Ring : o Baja karbon S 17 C o Diameter luar : 38 mm o Tinggi : 16 mm o Ulir/Drat : ½ NGT 14 TI ketirusan 1/6 Foot Ring : o Material plat baja : SS 400 o Diameter luar

5 cicin : 190 mm o Tinggi : 30 mm o Tebal plat :.5 mm Tekanan dalam tabung : 6 Kpa Uji tahan terhadap tekanan air : 31 kg/cm FC Inside roses pemasukan material plat besi lembaran 3 Blanking - 1 roses pemotongan material lembaran bulat 4 Blanking - roses scrapping material yang tidak dipakai 5 Deep drawing roses pembentukan plat menjadi setengah tabung 6 Neckring 7 Hanguard 8 Batt engelasan rumah valve pada bagian upper engelasan pada bagian handle roses pembentukan pengelasan bentuk ring untuk kaki tabung 9 Joggling engerolan pada bagian sambungan circum bagian bottom 10 Footring 11 Circum 1 Feeding to HT engelasan pada bagian kaki tabung engelasan melingkar antara buttem dengan upper roses pengerasan material 13 X- Ray Untuk mengetahui hasil pengelasan 14 nnealing Mengembalikan kondisi material setelah proses pengelasan (perlakuan bebas tegangan) 15 Shot Untuk membuat pori-pori Finish 16 owder Coating 17 ainting engecatan sebagai daya rekat powder elapisan awal sebelum pengecatan 18 Valve emasangan valve ssemblin g 19 Leak Test Untuk mengetahui kebocoran bagian yang dilas 0 Marking emberian label Dimensi tabung gas nalisa Daya roses Deep Drawing Bagian Top (Upper) Bahan yang digunakan : SG95 dengan karakteristik Tegangan tarik bahan (δ): 80 kg/mm Efisiensi (η) : % dari diameter Kecepatan draw dies (ν): 0,79 m/s Tebal plat (T) :.3 mm Diameter (D) : 365 mm Diameter cetakan (d 1 ) : 60 mm Diameter punch (d ) : 50 mm Gaya tekan maksimal () :? Top Jurnal Teknologi, Volume 3 Nomor 1, Juni 010,

6 δ ijin. η D Daya Max Luas penampang bahan δ. D 1 80 kg/mm x x 365 x x % 80 kg/mm x.091 mm 167,330 kg Jadi daya maksimal : 167,330 kg nalisa Daya roses Deep Drawing Bagian Bottom Bahan yang digunakan : SG95 dengan karakteristik Tegangan tarik bahan (δ) : 80 kg/mm Efisiensi (η) : % dari diameter Kecepatan draw dies (ν) : 0,79 m/s Tebal plat (T) :.3 mm Diameter (D) : 365 mm Diameter cetakan (d 1 ) : 60 mm Diameter punch (d ) : 50 mm Daya tekan maksimal () :? D :? B Daya Max Luas penampang bahan δ. 80 kg/mm x x 365 x % 80 kg/mm x.091 mm 167,330 kg Jadi daya maksimal : 167,330 kg nalisa Gaya ada engelasan Neckring engelasan Neck ring pada top dilakukan dengan proses las GMW (Gas Metal rc ) memakai gas pelindung CO, bentuk las fillet luar. Tebal kampuh (a) anjang kampuh (L) anjang kampuh untuk perhitungan (I) Luas penampang kampuh ( ) Koefisien tegangan (ν 1 ) Jarak kegaris netral (γ) a : 1.5 mm α : 45º sin α : a h x D 1 B sin 45º h : 1.5mm h : 1.5mm h : 1.5 x : 1.06 mm : ½. a. h : ½ x 1.5 x 1.06 : mm δ ijin. η Luas penampang kampuh ( ) : mm 66 Mustafa, nalisa embuatan Tabung Gas LG 3 Kg

7 π L :. 4 d : x 38 : 1, mm anjang kampuh (L) : 1, mm v 1 : 0. γ :. h 3 : : 0.70 mm Jarak kegaris netral : 0.70 mm Tegangan tabung max σ τ : 600 kg/mm σ FΝ : FN ( a. l) σ FΝ 600 FN F N x 600 F N 447 N/mm Gaya longitudinal : 447 N/mm M σ ι. γ I I L (kampuh keliling tidak terputus) σ.i M ι y 600.1, , Moment lentur : 971, kg/mm Tegangan normal kampuh Mι τ. a u 971, kg/mm. x0.795mm x1. 5mm 407, kg/mm 407, kg/mm kg/mm 63.8 kg/cm Tegangan normal kampuh : 63.8 kg/cm nalisa Gaya ada engelasan Hand Guard enyambungan Hand-guard dengan top pada tabung dilakukan dengan proses las SMW (Shield Metal rc ) Tegangan normal kampuh Mι τ. a 18,95.45 kg/mm. x1.15mm x1. 5mm 5,40.87 kg/mm 5,40.87 kg/mm 73.6 kg/mm 7.36 kg/cm Tegangan normal kampuh : 7.36 kg/cm u nalisa Gaya ada engelasan Foot Ring enyambungan Foot-ring dengan bottom pada tabung dilakukan dengan proses las SMW (Shield Metal rc ) Tegangan normal kampuh Mι τ. a u 18,95.45 kg/mm. x1.15mm x1. 5mm 5,40.87 kg/mm 5,40.87 kg/mm 73.6 kg/mm 7.36 kg/cm Tegangan normal kampuh : 7.36 kg/cm nalisa Gaya ada engelasan Circum enyambungan top dengan bottom dilakukan dengan cara pengelasan cicumferential yaitu dengan pengelasan proses SW (Submerged rc ), dengan bentuk sambungan las kampuh. Jurnal Teknologi, Volume 3 Nomor 1, Juni 010,

8 Tegangan Las Tebal kampuh (a) (I) anjang kampuh (L) anjang kampuh untuk perhitungan Luas penampang kampuh ( ) Koefisien tegangan (ν 1 ) Jarak kegaris netral (γ) F a : mm α : 45º tan α 45 O : a F a σ.i M ι y 150. kg / mm 53,066mm 1.33mm 5,984,887. kg/mm Moment lentur : 5,984,887. kg/mm Tegangan normal kampuh Mι τ u. a 5,984,887. kg/mm. x4mm xmm 374, kg/mm 374, kg/mm kg/mm kg/cm Tegangan normal kampuh : kg/cm Luas penampang tan 45º : mm : tan 45º x mm : 1 x mm : mm 45 o 1 1 a. t.4. 4 mm π L. 4 d x 60 53,066 mm anjang kampuh (L) : 53,066 mm t I L (kampuh keliling tidak terputus) 68 Mustafa, nalisa embuatan Tabung Gas LG 3 Kg KESIMULN Dari penulisan laporan analisa daya dan gaya proses deep drawing dan pengelasan pada proses pembuatan tabung gas LG 3 kg dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. ada proses deep drawing dengan kecepatan tekan yang telah ditentukan (sesuai tabel) daya tekan maksimal tidak boleh melebihi : 167,330 kg.. ada proses pengelasan neck ring, kekuatan tegangan normal nilainya 63.8 kg/cm, karena masih diatas uji ketahanan hidrostastik (max 31 kg/cm selama 30 detik ) maka masih dalam batas aman. 3. ada proses pengelasan hand guard, kekuatan tegangan nornal mencapai 7.36 kg/cm. Karena mendapat gaya tarik sebesar 8 kg, jadi masih aman. 4. ada proses pengelasan foot ring, kekuatan tegangan normal mencapai 7.65 kg/cm. Karena mendapat beban sebesar 8 kg jadi masih aman. 5. ada proses pengelasan circum, tegangan normal mencapai kg/cm, karena masih diatas uji ketahanan hidrostastik, maka masih dalam batas aman.

9 DFTR USTK. Nash, William.197. Theory and roblems of Strenght of Materials. Birmingham : Department of Mechanical Engineering University of Birmingham. Hirt, Dr,-Ing. M. Elemen Mesin. Terjemahan oleh Budiman, nton & riambodo, Bambang Jakarta : enerbit Erlangga. Hasnan, S.,hmad Mengenal roses Deep Drawing, (Online), ( Saptono, Rahmat nalisis roses embentukan Logam, (Online), ( nalisisrosesembentulanlogam..pdf. Sularso, & Suga, Kyokatsu Dasar erancangan dan emilihan Elemen Mesin. Bandung : Indonesia & Tokyo Japan. Jurnal Teknologi, Volume 3 Nomor 1, Juni 010,