PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

17
1 PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN Matakuliah : Teknologi Proses Manufaktur D0592 Tahun : 2007 Pertemuan : 9

description

Matakuliah: Teknologi Proses Manufaktur D0592 Tahun: 2007 Pertemuan : 9. PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN. PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN. Learning Outcomes. Mahasiswa dapat menerangkan proses pengolahan permukaan dan penyelesaian proses manufaktur. Outline Materi :. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

Page 1: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

1

PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

Matakuliah : Teknologi Proses Manufaktur D0592

Tahun : 2007

Pertemuan : 9

Page 2: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

2

Mahasiswa dapat menerangkan proses pengolahan permukaan dan penyelesaian proses manufaktur

Learning Outcomes

Outline Materi :

• Coating dan HardFacing

• Nitriding dan Nitrocarburising

• Laser Hardening

• Ion implantation

PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

Page 3: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

3

Pengolahan Permukaan:

Perlakuan untuk membuat lapisan permukaan baru atau memodifikasi permukaan untuk memperoleh sifat teknis dan sifat mekanis sesuai dengan persyaratan desain yang diinginkan

Peningkatan Sifat teknik dan mekanik yang dapat ditingkatkan:• Kekerasan permukaan

• Ketahanan aus

• Ketahanan terhadap pengelupasan

• Ketahanan terhadap korosi

• Ketahanan terhadap erosi

• Ketahanan terhadap goresan dan benturan

PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

Page 4: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

4

Klasifikasi metode proses rekayasa permukaan

1. LAYER ADDITION

A. Coatings:

• Electrochemical Plating

• Chemical Vapour Deposition

• Thin Film

B. Hardfacing :

• Fusion Hardfacing

• Thermal Spray

2. SURFACE MODIFICATION

A. Diffusion Methods :

• Nitriding

• Nitrocarburising

• Titanium –carbon diffusion

B. Selective Hardening Method

• Flame hardening

• Laser hardening

• Electron beam hardening

• Ion implantation

PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

Page 5: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

5

Gambar 9.1 Perbandingan ketebalan berbagai produk rekayasa permukaan

0,1 1 10 102 103 104 m

PVD

CVD NICKEL PLATING

THERMAL SPRAY

ION IMPLANT NITRIDING

NITROCARBURSSURFACE ALLOY

THERMAL HARDENING

PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

Page 6: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

6

JENIS PROSES KEKERASAN (hv)

Pengerasan laser

Implantasi ion

PVD

CVD

Karburasi

Nitridasi gas

Pengerasan nyala api

1700 - 2100

200 - 2300

2300 - 2500

1540 - 180

800 - 900

960 - 1100

700 - 800

Tabel 1. Contoh Nilai Kekerasan produk surface engineering

PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

Page 7: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

7

PELAPISAN CHROM• Pelapisan dihasilkan deposisi listrik dari larutan yang mengandung asam kromium (CrO3) dan katalis anion dalam jumlah yang proporsional

• Menghasilkan permukaan keras dan tahan korosi, tahan abrasi

• Tebal lapisan 2,5 sampai 500 mikro meter

• Penggunaan: ring piston, kelep mesin, landing gear, rol, dies…

PROSES DENGAN PENAMBAHAN LAPISAN

PROSES DENGAN PENAMBAHAN LAPISAN

Page 8: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

8

DEPOSISI UAP SECARA FISIKA (PVD)

• Teknik PVD menghasilkan lapisan baru pada permukaan

• Digunakan untuk mendapatkan variasi sifat material dan memperpanjang umur tool atau dies

• Kondisi permukaan sangat menenentukan kualitas hasil

• PVD adalah proses menggerakkan atau mengumpulkan atom atau molekul secara fisika pada suatu logam didalam lingkungan vakum

• Atom-atom yang mengalir dan mengenai benda kerja dapat ditimbulkan oleh mekanisme : penguapan, sputtering, pelapisan ion

PROSES DENGAN PENAMBAHAN LAPISAN

Page 9: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

9Gambar 9.1 Skema sputtering pada proses PVD

PROSES DENGAN PENAMBAHAN LAPISAN

+

-

TEG TINGGI RF/ DC

GAS ARGON

plsm-elkt

VAKUM

BENDA KERJA

Page 10: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

10

DEPOSISI UAP SECARA KIMIA -CVD

• CVD adalah prosesdeposisi zat pada permukaan panas melalui reaksi kimia dari fasa uap atau gas dalam bentuk pemindahan atom atau molekul atau keduanya.

• Hampir semua logam atau non logam dapat dideposisikan dengan CVD

• Penggunaan : pembuatan semikonduktor, pelapisan peralatan untuk mendapatkan ketahanan aus dan korosi tinggi termasuk dalam optik

PROSES DENGAN PENAMBAHAN LAPISAN

Page 11: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

11

Gambar 9.2 Reaktor CVD termal

PROSES DENGAN PENAMBAHAN LAPISAN

gas

koil

trap

pompa vakum

substrat

Page 12: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

12

PROSES DENGAN MODIFIKASI PERMUKAAN

PLASMA NITRIDASI DAN NITRO KARBURASI

•Nitridasi proses termo kimia dengan nitrogen berdifusi dari luar benda uji ke permukaan dan kedaerah dibawah permukaan untuk menghasilkan lapisan keras

•Nitro karburasi nitrogen dan karbon bersamaan berdifusi dalam benda kerja

•Nitrogen dan karbon berdifusi dalam bentuk plasma dan membentuk lapisan keras dipermukaan yang tahan aus dan suatu zona difusi untuk meningkatkan keyahan fatik.

PROSES DENGAN MODIFIKASI PERMUKAAN

Page 13: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

13

Gambar 9.3 Proses Nitridasi Plasma

PROSES DENGAN MODIFIKASI PERMUKAAN

1

2

3 4

5

61: gas nitrogen2: pemanas3 : kontrol

temperatur4: pompa

vakum5: tegangan

tinggi6: tabung nitrid

Page 14: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

14

PROSES DENGAN MODIFIKASI PERMUKAAN

Gambar 9. 4 PERALATAN NITRIDASI PLASMA

Page 15: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

15

PENGERASAN DENGAN SINAR LASER

• Pengerasan dengan sinar laser digunakan untuk pengerasan dengan memanaskan logam pada permukaan kemudian di quenching

• Pengerasn dilakukan hanya pada daerah yang diinginkan

• Keuntungan penggunaan sinar laser : kecepatan produksi tinggi, proses mudah dikontrol, dapat digunakan untuk benda ukuran rumit, daerah terpengaruh panas tipis, distorsi sedikit dan pengerjaan bersih

PROSES DENGAN MODIFIKASI PERMUKAAN

Page 16: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

16

PROSES IMPLANTASI ION

• Proses implantasi ion dilakukan dengan memasukkan ion kedalam permukaan benda kerja melalui akselerator dengan energi tinggi ( 10 – 500 kev).

• Proses dilakukan dalam ruang vakum , dapat dihasilkan permukaan yang bersih dan terhindar dari reaksi kimia oksidasi.

• Daerah yang dimplan relatif kecil, untuk memproses daerah yang lebih luas maka benda kerja digerakkan

• Sifat keras dan lapisan implantasi sangat tipis , sesuai untuk pemakaian khusus

PROSES DENGAN MODIFIKASI PERMUKAAN

Page 17: PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

17

SELESAI

TERIMA KASIH