PEMILIHAN BAHAN DAN PROSES PEMBUATAN VELG MOBIL CITY CAR
MATA KULIAH PEMILIHAN BAHAN DAN PROSES
Disusun Oleh :
Aldi Ruvian (I0412006)
Cahyo Fajar Budi A. (I0412014)
Kholifatul B. (I0412029)
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
LATAR BELAKANG
Velg atau rim adalah lingkaran luar desain logam yang tepi bagian dalam dari ban sudah terpasang pada kendaraan seperti mobil. Sebagai contoh, pada roda sepeda di tepi lingkaran yang besar menempel pada ujung luar dari jari-jari roda yang memegang ban dan tabung. Diameter (efektif) merupakan jarak antara bekel (untuk ban), yang diukur pada bidang rim dan melalui sumbu pusat yang sedang atau akan dipasang, atau yang merupakan bagian integral dengan tepi. Sedangkan lebar (efektif) adalah pemisahan jarak antara tepi flensa.
Ada berbagai rim (velg), serta jumlah komponen rim. Kendaraan umum modern dan ban tubeless biasanya menggunakan one-piece rims dengan keamanan pada rim. Sedangkan kendaraan berat dan beberapa truk mungkin memiliki multi-piece dilepas dan tepi terdiri dari basis yang mount ke roda. Komponen-komponen ini dilepas dari satu sisi untuk pemasangan ban, sementara sisi berlawanan yang melekat pada basis tetap mengarah.
Karena rim adalah tempat ban berada di kemudi dan pinggiran ban mendukung bentuk, dimensi dari pinggiran adalah faktor dalam penanganan karakteristik dari sebuah mobil. Rim yang terlalu luas dalam kaitannya dengan lebar ban untuk mobil tertentu dapat menghasilkan lebih banyak getaran dan kurang nyaman karena dinding samping ban tidak cukup kelengkungannya yang fleksibel apabila mengemudi dengan benar di atas permukaan kasar. Rim besar akan menyebabkan ban untuk menggesek ketika berputar.
City car atau bisa disebut mobil yang digunakan untuk daerah perkotaan memiliki area yang relatif standar. Berbeda dengan mobil yang digunakan untuk off road yang memiliki area sangat ekstrim karena kontur jalannya yang memiliki banyak variasi dan rintangan yang tidak dialami oleh city car. Hal tersebut dapat dijadikan pertimbangan dalam proses pembuatan velg mobil karena kontur jalan yang berbeda tentu saja tipe velg juga berbeda.
PEMILIHAN BAHAN / MATERIAL
Menentukan sifat material yang harus dimiliki
no
Property
1
2
3
4
5
6
7
(1) (2)
(1) (3)
(1) (4)
(1) (5)
(2)(3)
(2)(4)
(2)(5)
1
kekuatan
0
1
0
0
2
kekakuan
1
0
1
0
3
Density
0
1
4
Fatigue
1
0
5
Harga
1
1
NO
8
9
10
positive
decision
Weighting
Factor
(3) (4)
(3) (5)
(4)(5)
1
1
0.1
2
2
0.2
3
1
0.1
4
1
1
3
0.3
5
0
0
2
0.2
10
1
Maksud dari tabel diatas adalah velg mobil untuk city car harus memiliki kekuatan yang cukup tinggi, namun apabila dibandingkan dengan velg mobil untuk off road tentu saja masih dibawahnya. Hal ini karena medan yang dilalui city car relatif lebih mudah. Dengan demikian, kekuatan tidak terlalu berpengaruh besar pada performa mobil. Dibandingkan kekuatan, berat dari velg sangat berpengaruh pada performa mobil. Semakin ringan velg maka performa mobil akan meningkat. Selain kekuatan dan berat, ketahanan terhadap korosi dan harga juga penting. Untuk daerah tropis yang memiliki musim hujan, tentu saja velg harus memiliki sifat tahan korosi agar bisa digunakan dalam jangka waktu yang lama. Terakhir tentu saja harga yang ditawarkan haruslah seminimal mungkin.
Menentukan material yang akan digunakan
Ada 4 pilihan material yang bisa digunakan untuk pembuatan velg mobil city car, yaitu:
Stainless Steel Grade 304 (UNS-S30400)
Stainless Steel Grade 316 (UNS-S31600)
Aluminium Die-casting Alloys A360
Aluminium Die-casting Alloys ADC12
Berikut analisa pemilihan material dengan metode Material Performance Index:
Material
Tensile Strength
(MPa)
Stiffness
(kg/m)
Density
(g/cm3)
Cost
$/lb
Stainless Steel-Grade 316
515
317
8
1,94
Stainless Steel - Grade 304
505
317
8
1,4
Aluminium Die-casting Alloys A360/ADC3
317
194,4
2,68
1,09
Aluminium Die-casting Alloys A383/ADC12
331
205
2,7
1,15
Memilih bahan
Material
Corrosion
Machinability
Density
(g/cm3) (0,1)
Tensile Strength
(MPa) (0,1)
Stainless Steel-Grade 316
Y
Y
33,5
100
Stainless Steel - Grade 304
Y
Y
33,5
98,05
Aluminium Die-casting Alloys A360/ADC3
Y
Y
100
61,55
Aluminium Die-casting Alloys A383/ADC12
Y
Y
99,25
64,27
stiffness
(kg/m) (0,2)
Fatigue
(MPa) (0,3)
Cost
$/lb (0,2)
Material Performance index
100
100
41,23
66,5
100
92,3
57,14
69,677
61,32
47,69
73,4
66,78
64,66
53,84
69,56
67,43
Catatan: secara umum aluminium lebih ringan daripada stainless steel
Berdasarkan uraian diatas dapat disimpulkan bahwa material yang digunakan untuk pembuatan velg mobil city car adalah Aluminium Die-casting Alloys A360/ADC3
PEMILIHAN PROSES PEMBUATAN
Setelah melakukan proses pemilihan material, langkah selanjutnya adalah pemilihan proses pembuatan atau manufaktur. Proses ini perlu dilakukan supaya kita mengetahui proses manakah yang paling cocok dengan material yang sudah kita pilih dan juga mempertimbangkan faktor-faktor penting yang lain.
Gambar 1. Velg mobil city car
Proses pembuatan suatu produk ada banyak sekali. Untuk pembuatan velg mobil sendiri kami memilih 3 alternatif proses, yaitu:
Pemesinan
Pengecoran
Pembentukan
Proses pemesinan sangat umum bagi kita semua. Ada pemesinan konvensional dan non-konvensional. Banyak sekali produk yang dihasilkan dari proses ini. Namun tidak semua produk bisa dikerjakan dengan proses ini. Tentu saja proses pemesinan memiliki keuntungan dan kekurangan.
Kelebihan:
Kekuatan benda sesuai dengan kekuatan awal material
Memiliki ketelitian yang tinggi atau toleransi kecil
Cocok untuk produksi massal (pemesinan non-konvensional)
Permukaan benda halus
Dapat mengerjakan semua logam
Kekurangan:
Waktu pengerjaan relatif lama
Mempunyai kesulitan untuk benda yang kompleks bentuknya
Biaya relatif mahal
Pengecoran merupakan penuangan logam cair kedalam cetakan yang sudah dibentuk sedemikian rupa sehingga sesuai dengan bentuk dan dimensi yang kita inginkan. Sudah sangat banyak produk yang dihasilkan dari proses ini.
Kelebihan:
Sangat cocok untuk produksi massal
Biaya yang dibutuhkan relatif murah
Mampu membuat benda yang kompleks sekalipun
Kekuatan benda dapat diatur dengan cara mengubah komposisi logam cair
Tidak ada material yang terbuang sia-sia, karena logam sisa dapat dilebur kembali untuk proses pengecoran berikutnya
Kekurangan:
Permukaan yang dihasilkan kasar, perlu dilakukan proses lanjutan
Toleransi cukup besar karena pada pengecoran ada kemungkinan penyusutan logam, sehingga harus dihitung dengan teliti
Membutuhkan langkah pengerjaan yang cukup panjang
Proses pembentukan merupakan proses produksi untuk merubah bentuk benda kerja dengan cara mendeformasi plastis benda kerja tersebut. Gaya pembentukan yang diberikan ke benda kerja melebihi kekuatan luluhnya. Berdasarkan temperatur proses, proses pembentukan dibagi menjadi pembentukan dingin dan pembentukan panas.
Kelebihan:
Cocok untuk produksi massal
Memiliki ketelitian yang tinggi
Kekurangan:
Biaya produksi mahal
Memerlukan proses lanjutan untuk bagian tertentu
Kendala apabila dies mengalami kerusakan
Aspek-aspek yang diperlukan untuk pembuatan velg mobil antara lain:
Biaya yang dibutuhkan sedikit (murah)
Toleransi kecil
Memiliki permukaan benda yang halus
Kekuatan benda cukup tinggi
Ringan
Mampu produksi massal
Dari 3 alternatif yang ada dengan kelebihan dan kekurangan masing-masing proses, dapat kita simpulkan bahwa proses pengecoran sangat cocok untuk pembuatan velg mobil jika dibandingkan dengan dua proses lainnya. Namun setelah proses pengecoran selesai diperlukan proses pemesinan supaya aspek yang diinginkan dapat tercapai.
KESIMPULAN
Pembuatan velg mobil city car menggunakan bahan / material Aluminium Die-casting Alloys A360/ADC3.
Proses pembuatan velg mobil city car menggunakan proses pengecoran dan proses pemesinan sebagai proses lanjutan.
Nilai pasti perbandingan harga belum bisa diprediksi, karena diperlukan perhitungan lebih lanjut yang mencakup banyak aspek, misalnya berapa jumlah produk yang dibandingkan. Karena pasti berbeda cost atau biaya yang dibutuhkan untuk membuat 10 produk dibandingkan 1000 produk untuk masing-masing metode, maka perbandingan harga produk nantinya juga akan berbeda.