BAB IV PROSES PEMBUATAN PEGAS 4.1. Bahan Pegas Bahan baja pegas yang digunakan diimpor dari jepang, yaitu dari Aichi steel work, ltd. Baja pegas yang digunakan adalah memakai standard JIS (Japanise Industrial standards). Baja pegas yang digunakan adalah jenis SUP 9,kompisi kimia dari baja pegas SUP 9 adalah sebagai berikut : C : 0,52 0,60 % Si : 0.15 0,35 % Mn : 0,65 0.95 % P S : 0.035 max : 0.035 max Cr : 0,65 0,95 % 4.2. Diagram alir proses pembuatan pegas K5 Start Penyediaan Material Pemberian instruksi kerja Pemotongan bahan 1... bersambung 1
sambungan dari 1 Pada kedua ujung besi pegas dipanaskan sampai 900ºC Penempaan pada kedua ujung besi untuk pegas Besi pegas dipanaskan sampai 900ºC Besi pegas dirol hingga menjadi pegas Besi pegas dipanaskan sampai 900ºC Pegas diregangkan Pegas dipanaskan sampai 850ºC Pegas dicelupkan pada saat 800ºC Pegas dipanaskan sampai 400ºC Pegas didinginkan dalam bak pasir Barang yang rijek ( rusak ) Test kekuatan pegas Gudang penyimpanan Finish
Cara kerja: Dalam proses pembuatan pegas ulir ini,besi baja dengan diameter 35mm dipotong sesuai ukuran yang telah ditentukan dengan,bahan pegas kedua ujungnya dipanaskan dalam dapur pada temperature tempa 900 C.Pada proses ini kedua ujung benda kerja dipanaskan dengan merata dan dengan perlahan lahan hingga suhu kurang lebih 700 C atau hingga berubah warna menjadi warna merah tua, kemudian suhu ditingkatkan dengan cepat hingga menjadi 1050 C hingga berubah warna menjadi kuning kemerah-merahan, kemudian diangkat dan ditempa dengan menggunakan mesin tempa atau pukulan pukulan sangat berat. Pada waktu mengerjakan penempaan pada kedua ujung baja pegas sebaiknya suhu berada pada kurang lebih 800, kedua ujung ditempa kira kira 25 30cm, kemudian didinginkan secara alami. pegas tersebut dimasukan kemesin gulung atau roll pegas sehingga bahan tersebut mengalami penggulungan sehingga berubah bentuk menjadi pegas yang masih rapat. Proses ini terjadi pada keadaan suhu sekitar 850 C.Pegas yang sudah diroll dalam waktu yang cukup lama atau hingga mencapai suhu 900 C, Setelah proses pemanasan kedua selesai kemudian pegas diangkat untuk dilakukan proses perapatan, yang kemudian direnggangkan sesuai dengan ukuran renggang dan tinggi yang telah ditentukan, pada proses ini suhu yang terjadi sekitar 800 C.kemudian didinginkan secar perlahan-lahan dan dicelupkan kedalam minyak sabana 120. Perlu diperhatikan bahwa pada waktu melakukan penyepuhan pegas suhu harus berada minimum 830 derajat celcius, Pada proses alup/tempering adalah
memanaskan pegas pada suhu dibawah 400 C setelah pegas mengalami proses penyepuhan, proses alup dilkukan dalam keadaan dingin. Proses ini dilkukan dengan tujuan untuk menghilangkan tegangan tarik yang terkandung didalam pegas.kemudian proses terakhir pegas didinginkan Proses ini dilakukan setelah proses pengalupan telah selesai dikerjakan maka pegas didinginkan secara alami didalam bak pasir.
4.3 Alat alat dalam pengerjaan pegas Adapun alat alat bantu dan penunjang dalam pengerjaan pegas K5 pada PT. Kereta Api Indonesia adalah Sebagai Berikut : 4.4.1 Mesin Potong pegas Mesin Potong pegas ini mesin yang paling awal dalam tahapan proses permbuatan pegas berfungsi untuk memotong bahan pegas sesuai ukuran yang telah ditentukan dan telah disuaikan dengan ukuran pembuatan pegas. Gambar 4.1. mesin potong
4.4.1 Mesin tempa Mesin tempa ini digunakan untuk menempa kedua ujung bahan pegas agar kedudukan permukaan dari pegas tersebut datar kekuatan tekannya mencapai 250 Kg. Gambar 4.2. mesin penumbuk 4.4.2 Tungku pembakaran Tungku ini berfungsi sebagai proses metelografi dimana besi tersebut dibakar hingga mencapai 900 C. Untuk memanaskan pegas, temperature dapur tergantung dari ketetapan pada proses pembuatan pegas sendiri.
Gambar 4.3. tungku pembakaran 4.4.3 Mesin Rol Mesin rol pegas ini digunakan untuk mengerol bahan menjadi pegas,setelah bahan yang akan dijadikan pegas sudah mengalami proses pemanasan pertama kemudian bahan pegas tersebut dimasukan kemesin gulung atau roll sehingga bahan tersebut berubah bentuk menjadi pegas yang masih rapat. Gambar 4.4. mesin rol untuk pegas
4.4.4 Tempat Pencelupan Dimana tempat pencelupan ini berfungsi sebagai salah satu proses hardenability,proses penyelupan dilakukan setelah pegas mengalami proses pemanasan,proses pencelupan ini menggunakan minyak sabana sebagai medium pendingin langsung untuk pegas Gambar 4.5. Pencelupan pegas 4.4.5 Keranjang Penyimpanan sementara Dimana berfungsi sebagai penyimpanan pegas sementara setelah terjadi proses pencelupan dan untuk dilanjutkan keproses selanjutnya.
Gambar 4.6. penyimpanan pegas sementara 4.4.6 Alat penguji tekanan pegas Nama alat Spring Load Test buatan Rusia dengan kapasitas pembebanan untuk pengujian kekuatan pegas terhadap beban yang diterima mesin ini berkapasitas 25 ton dengan daya 12 hp yang berfungsi sebagai alat pengujian kemampuan pegas dalam proses pembebanan dimana untuk mengetahui baik tidaknya fungsi pegas pada pembebanan tertentu.
Gambar 4.7. mesin pengujian tekanan pegas 4.4.7 Gudang penyimpanan pegas Gudang penyimpanan ini Sebagai tempat penyimpanan akhir pegas setelah semua proses awal hingga akhir selesai dikerjakan Gambar 4.8. Gudang penyimpanan pegas
4.5 Proses pembuatan pegas K 5 ( pegas kereta listrik ) 4.5.1 Proses pemotongan bahan. Proses pemotongan ini, bahan yang berupa batangan baja pegas dengan diameter 35 mm sebagai pegas ayun luar dan panjang 3500 mm dan baja pegas dengan diameter 23 mm sebagai pegas ayun dalam dengan panjang 3170 mm dipotong dengan mesin gergaji, sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan dengan ukuran pegas kereta api listrik ( K5 ). Sejalan dengan kecepatan potong dalam hal ini timbul perubahan dalam perbandingan gesekan pada bidang bidang persentuhan antara benda kerja dan perkakas potong. Dalam beberapa hal maka mata pisau dapat berubah bentuk dalam kecepataan potong sangat tinggi sehingga cepat menjadi tumpul. 4.5.2 Proses pemanasan pertama. Bahan pegas kedua ujungnya dipanaskan dalam dapur pada temperature tempa 900 C. Dalam proses penempaan ini bahan yang digunakan untuk membuat pegas ditempa berkali-kali sampai batas yang ditentukan. 4.5.3 Proses menempa.
Pada proses ini kedua ujung benda kerja dipanaskan dengan merata dan dengan perlahan lahan hingga suhu kurang lebih 700 C atau hingga berubah warna menjadi warna merah tua, kemudian suhu ditingkatkan dengan cepat hingga menjadi 1050 C hingga berubah warna menjadi kuning kemerahmerahan, kemudian diangkat dan ditempa dengan menggunakan mesin tempa atau pukulan pukulan sangat berat. Pada waktu mengerjakan penempaan pada kedua ujung baja pegas sebaiknya suhu berada pada kurang lebih 800, kedua ujung ditempa kira kira 25 30cm, kemudian didinginkan secara alami. 4.5.4 Proses perlakuan panas panas kedua. Pada umumnya pada proses pemanasan ini berlaku suatu ketentuan, bahwa suhu suatu pemanasan untuk maksud tersebut tergantung pada susunan kimia dari bahan tersebut. Pemanasan dilakukan pada dapur pemanas dengan sembur api hingga mencapai suhu 900 C aatau dalam waktu sekitar 1,5 jam. Tujuan pemanasan tersebut adalah agar benda kerja lebih mudah dikerjakan pada proses penggerolan. 4.5.5 Proses Rol/Gulung panas pegas spiral. Untuk menggulung bahan pegas secara berkesinambungan dari panjang bahan pegas diperlukan mesin roll / gulung pegas. Setelah bahan yang akan dijadikan pegas sudah melalui proses pemanasan pertama kemudian bahan pegas tersebut dimasukan kemesin gulung atau roll pegas sehingga bahan tersebut mengalami penggulungan sehingga berubah bentuk menjadi pegas yang
masih rapat. Proses ini terjadi pada keadaan suhu sekitar 850 C. kemudian didinginkan secara alami 4.5.6 Proses Perlakuan Panas Ketiga ( Pelunakan ). Cara pemanasan ini dapat dicapai dengan cara memansakan pegas yang sudah diroll dalm waktu yang cukup lama atau hingga mencapai suhu 900 C, kemudian didinginkan secar perlahan-lahan. Tujuan dari proses pemanasan ini adalah untuk mengembalikan struktur seperti semula, yang terpenting dalam hal ini adalah pemanasan kembali hingga pegas lunak atau berubah warna menjadi kekuningan untuk dilakukan proses selanjutnya. 4.5.7 Proses Rapat / Renggang. Setelah proses pemanasan kedua selesai kemudian pegas diangkat untuk dilakukan proses perapatan, yang kemudian direnggangkan sesuai dengan ukuran renggang dan tinggi yang telah ditentukan, pada proses ini suhu yang terjadi sekitar 800 C. kemudian didinginkan kembali secara alami. 4.5.8 Proses Perlakuan panas Keempat. Pada proses ini pegas akan mengalami pemansasn sampai suhu sekitar 850 C, selama 10 menit. Dengan pemanasan tersebut dapat dihilangkan segala pengaruh proses sebelumnya, akibat pengerjaan dalam keadaan panas maupun pada saat dingin yang pernah dialami oleh pegas pada waktu sebelumnya, sedangkan pada pegas itu sendiri dapat berpengaruh merombak susunan kasar menjadi halus.
4.5.9 Proses penyelupan / Hardening. Proses penyelupan dilakukan setelah pegas mengalami proses pemanasan diatas hingga merata keseluruh badan pegas dengan suhu 900 C (sampai berubah warna menjadi merah), kemudian dicelupkan kedalam minyak sabana 120. Perlu diperhatikan bahwa pada waktu melakukan penyepuhan pegas suhu harus berada minimum 830 derajat celcius. Didalam menyepuh perlu diperhatikan agar pegas tidak bengkok pada saat mencelupkan kedalam minyak sabana, untuk menghindar kejadian tersebut pada pegas sebaiknya pegas dicelupkan dengan cara digantung lurus kebawah. Pegas dicelupkan kedalam minyak sabana dengan garis sumbu berdiri tegak lurus dan digerakan didalam minyak dengan siku naik turun. Jika terjadi sesuatu hal, atau pegas menjadi bengkok dapat dilakukan dengan hati hati untuk meluruskan pada waktu mengalup atau tempering. 4.5.10 roses alup / Tempering. Pada proses alup/tempering adalah memanaskan pegas pada suhu dibawah 400 C setelah pegas mengalami proses penyepuhan, proses alup dilkukan dalam keadaan dingin. Proses ini dilkukan dengaqn tujuan untuk menghilangkan tegangan tarik yang terkandung didalam pegas. 4.5.11 roses Pendinginan. Proses ini dilakukan setelah proses pengalupan telah selesai dikerjakan maka pegas didinginkan secara alami didalam bak pasir, atau didiamkan dalam dapur pemanas yang apinya dimatikan selama 24 jam.
4.5.12 Test Kekuatan. Dengan cara memberikan beban pada pegas yang akan dilakukan pengetesan tersebut dengan beban yang lebih besar dari pada saat pegas itu digunakan pada kereta api penumpang type K5. Pada test kekuatan ini pegas ditest sesuai petunjuk dan toleransi maksimum 18 mm, untuk menentukan : 1. Po : Tinggi pegas tanpa beban yaitu 44 cm. 2. P1 : Tinggi pegas setelah dibebani dengan beban test sebesar 10 ton, Yaitu 42,5 cm. 3. P2 : Tinggi pegas ketika dibebani dengan beban percobaan, yaitu sebesar 10 ton, benda mengalami peryubahan yaitu dari 44 cm menjadi 33 cm. Pegas yang memenuhi syarat kelulusan pada saat pemberian beban adalah pegas yang mampu kembali kebentuk seperti semula dan tidak melewati batas maksimum toleransi yaitu 18 mm. 5.5.14 Finishing / Pengecatan Pegas dicat dengan warna hitam dan kemudian disimpan didalam gudang hasil produksi, selanjutnya pegas mengalami kegagalan produksi dibuang dan tidak dipergunakan.