Perbedaan Hot Working, Cold Working dan Warm Working Dalam Proses Pembentukan Logam

Temperatur Kerja Pada Metal Forming

Dalam kurva tegangan-regangan menggambarkan perbuhana bentuk logam selama deformasi elastis hingga deformasi plastis, untuk operasi kerja dingin. Dalam proses pembentukan logam bergantung pada temperatur kerja dalam proses tersebut. Khususnya pada kekuatan dan starin hardening logam akajn berkurang pada suhu yang lebih tinggi. Perubahan sifat tersebut penting karena menghasilkan gaya dan daya yang lebih rendah selama proses pembentukan logam. Selain itu, selama proses pemanasan keuletan logam  meningkat, sehingga memungkinkan terjadinya deformasi plastis yang lebih besar pada logam kerja.

Temperatur yang digunakan dalam proses pembentukan logam (Metal forming) dapat dibedakan menjadi tiga rentang suhu yaitu pengerjaan dingin (cold working), penerjaan hangat (warm working), dan pengerjaan panas (hot working).

1. Cold Working

Cold working adalah proses pembentukan logam yang dilakukan pada suhu kamar atau sedikit di atasnya. Pada proses cold working dapat didefinisikan sebagai deformasi plastis logam dan paduan pada suhu di bawah suhu rekristalisasi untuk logam atau paduan tersebut. Kapan hal ini terjadi, maka pengerasan regangan yang terjadi sebagai akibat kerja mekanis, tidak berkurang. Karena logam atau paduannya semakin mengeras, semakin banyak gaya yang dibutuhkan menyebabkan deformasi plastis lebih lanjut. Setelah beberapa saat, jika efek pengerasan regangan tidak hilang, gaya yang pada deformasi plastis dapat menyebabkan keretakan dan kegagalan material.

Kelebihan Proses Cold working

a. Toleransi yang lebih dekat dapat dicapai

b. Menghasilkan Permukaan akhir yang bagus

c. Aliran butir selama

deformasi memberikan sifat arah yang diinginkan

d. karena tanpa proses pemanasan, sehingga biaya yang dikeluarkan lebih kecil.

Kekurangan proses Cold working

a. Membutuhkan kekuatan dan daya yang lebih tinggi untuk proses deformasi plastis.

b. Pengerasan regangan (strain hardening) pada pengerjaan logam membatasi jumlah pembentukan yang bisa dilakukan.

c. terkadang harus diikuti dengan proses cold formingannealing.

d. Tidak dapat dilakukan pada benda kerja yang tidak ulet.

2. Hot Working

Pengerjaan panas atau hot working adaah proses deformasi plastik pada pembentukan logam atau paduan pada suhu tertentu di mana recovery dan rekristalisasi berlangsung bersamaan dengan terjadinya pengerasan regangan. Proses hot working membutuhkan temperatur deformasi di atas temperatur rekristalisasi antara 0,5Tm hingga 0,75Tm, dimana Tm merupakan titik leleh benda kerja.

Pekerjaan panas yang dilakukan dengan benar akan menghasilkan logam atau paduan dalam struktur rekristalisasi berbutir halus. Untuk mild steel, kisaran suhu rekristalisasi berkisar antara 550–650 °C. Rekristalisasi suhu logam dengan titik leleh rendah seperti timbal, seng, dan timah, dapat diambil sebagai suhu kamar. Efek pengerasan regangan dapat dihilangkan dengan proses annealing di atas suhu rekristalisasi. Besarnya temperatur rekristalisasi pada proses hot working tergantung pada beberapa faktor. Beberapa faktor penting tersebut adalah:

- Sifat logam atau paduan

- Jumlah pekerjaan dingin yang telah dilakukan

- Kecepatan regangan

Kelebihan proses Hot working

a. Meningkatkan deformasi plastis yang signifikan pada benda kerja.

b. Dapat menghasilkan perubahan bentuk benda kerja yang signifikan.

c. Membutuhkan tenaga yang lebih rendah dalam proses pembentukannya.

d. Logam dengan kegagalan prematur dapat dibentuk dalam proses pemanasan.

Kekurangan proses Hot working a. Umur peralatan yang lebih pendek.

b. Hasil akhir permukaan benda kerja yang buruk.

c. Akurasi dimensi lebih rendah.

d. Menghasilkan Oksidasi pada  permukaan benda kerja.

e. Mmebutuhkan proses annealing pad benda kerja.

3. Warm Working

Pengerjaan hangat atau warm working adalah proses pembentukan logam yang dilakukan pada suhu tepat di atas ruangan suhu tetapi di bawah suhu rekristalisasi. Suhu kerja pada proses warm working diambil 0,3 Tm dimana Tm adalah titik leleh benda kerja.

Kelebihan proses warm working

a.Meningkatkan sifat deformasi plastis.

b. Membutuhkan gaya yang lebih rendah.

c. Memungkinkan pengerjaan benda kerja dengan geometri yang rumit.

d. Tahap annealing dapat dikurangi.

Referensi :

[1] R. Ganesh Narayanan, IITG

[2] H.N Gupta, et al. "Manufacturing Processes".2009.

Share :