Forging For Dummies

Posted: April 23, 2018 in Article, Knife, Pengenalan EDC

20180423_201555

Source : Cornelius Rusandhy , Writer : Yogi Mahendra

Kepada teman-teman pembaca setia blog ini pasti pernah mengingat salah satu tulisan saya pada beberapa tahun lalu, Knives For Dummies. Nah, kali ini sebagai kelanjutannya saya akan mencoba untuk mengulas sedikit mengenai proses penempaan pisau, atau dengan biasa juga disebut forging. Sebelumnya saya mengucapkan banyak terima kasih kepada bro Cornelius yang menyempatkan waktunya menjadi narasumber dan mempraktekkan dasar-dasar penempaan agar saya dapat dengan mudah mengerti materi yang akan saya jabarkan di bawah ini. Harap diingat, materi yang saya jabarkan di bawah ini adalah garis besar agar para pemula dapat mengerti istilah dan konsep dasar penempaan pisau. DIbutuhkan pembelajaran lebih lanjut agar dapat mengerti lebih detail proses pembuatan pisau dan karakteristik baja itu sendiri.

Secara garis besar teknik forging atau penempaan terbagi atas 2, yaitu :

  1. Stock Removal

= Pembuatan pisau dengan metode pemotongan, grinding tanpa melalui proses tempa pada umumnya. Biasanya bahan yang digunakan sudah berbentuk plat yang sesuai dengan ukuran pisau dan langsung di gambar dan kemudian dipotong sesuai bentuk designnya.

  1. Forging / penempaan

= Proses pembuatan pisau dengan menggunaka suhu panas dan dibentuk melalui beberapa proses penempaan yang akan dujelaskan lebih lanjut dibawah ini.

20180423_202117

Istilah-istilah umum pada penempaan (beberapa istilah yang berkaitan dapat ditemukan di tulisan Knives For Dummies) :

  1. Heat Treatment atau HT : adalah proses pemanasan pada baja untuk mendapatkan struktur atom yang kita inginkan.
  • Anilling : proses mengembalikan kondisi baja kepada kondisi terempuk untuk mempermudah pembentukan dalam proses dingin (gerinda, bor, kikir, dll)
  • Normalizing : proses mengembalikan struktur baja pada kondisi stabil dan merata. Hal ini dilakukan sebagai bentuk pencegahan terjadinya warping (pembengkokan).
  • Hardening : proses pengerasan pada baja dengan merubah struktur.
  • Quenching / penyepuhan : proses pendinginan mendadak dari suhu tinggi yang dicapai pada proses hardening untuk menghasilkan struktur terkeras yang bisa dihasilkan sebuah baja.
  • Tempering : proses yang dilakukan dengan menggunakan suhu panas untuk menurunkan kekerasan dan menambah ‘keuletan’ baja.
  1. Profile Forging : proses pembentukan material menjadi bentuk yang kita inginkan
  2. Bevel Forging : penempaan pada mata bilah untuk mendapatkan sudut bevel yang kita inginkan
  3. Hardness Rockwell : satuan kekerasan yang umumnya digunakan pada logam. Ada beberapa skala yang biasa digunakan yaitu :
  • HRA : dulunya digunakan untuk menentukan kekerasan material pada logam non-ferrum
  • HRB : biasanya digunakan untuk menentukan kekerasan material pada logam dengan kandungan ferrum
  • HRC : umumnya digunakan untuk mengukur kekerasan material pada bahan bahan baja atau Ferrum-Carbon
  1. Anvil : landasan tempa
  2. Tongs / Capit : alat bantu untuk ‘memegang’ material yang akan di tempa. Harap dingat, bahwa pemilihan capit yang tepat dan cara memegang yang benar amat penting diperhatikan karena cara memegang yang tidak tepat dan capit yang kurang baik dapat menyebabkan baja yang akan di tempa dapat terlepas dengan mudah dan akan membahayakan penempa dan orang-orang disekitarnya.
  3. Forge / Tungku : alat yang digunakan untuk memanaskan logam. Secara garis besar berdasarkan bahan bakar atau sumber energy yang digunakan tungku terbagi 3 :
  • Solid Fuel Forge : tungku dengan bahan bakar seperti arang, batu bara, bricket, dll. Ketelitian dibutuhkan dikarenakan bahan bakar ini memiliki tingkat panas yang sulit dikendalikan.
  • Gas Forge : tungku yang menggunakan bahan bakar gas seperti Propane, Butane atau campuran. Kelebihannya adalah pengaturan panas lebih mudah dan material yang dihasilkan lebih ‘bersih’ tanpa terlalu banyak kerak.
  • Electric Forge : Tungku yang menggunakan bahan bakar listrik. Kelebihannya adalah konsumsi panas yang lebih merata namun tidak efisien karena membutuhkan daya yang amat besar.

20180423_213228

Untuk Quenching, material yang umum digunakan secara garis besar terbagi 3 :

  1. Udara, merupakan media yang paling lambat dalam melakukan proses pendinginan. Berdasarkan tekanannya udara terbagi dua :
  • Udara bebas / suhu ruangan
  • Udara bertekanan tinggi
  1. Minyak (oil), berdasarkan cooling rate, flash point dan viskositasnya minyak terbagi 2 jenis (Semakin kental minyak, semakin lambat proses pendinginannya) :
  • Slow oil
  • Medium oil
  • Fast oil
  1. Air, media tercepat dibandingkan media lainnya dalam melakukan proses pendinginan. Bedasarkan kandungannya air terbagi tiga :
  • Air asin
  • Air yang mengandung ion
  • Air yang ditambahkan dengan campuran lain seperti cornstarch agar tidak terlalu cair dan menghindarkan perubahan suhu yang ekstrim dalam proses pendinginan.

20180423_213603

Material yang umum digunakan pada proses pembuatan pisau (Notes : untuk proses penempaan pisau, baja yang digunakan harus memiliki kandungan Carbon diatas 0.25%, yang berguna untutk mingkatkan kekerasan dan kekuatan pada baja tersebut hingga mampu di ‘dikeraskan’ pada saat proses heat treatmenthardening. Namun kandungan Carbon yang terlalu tinggi atau diatas 1.5% dapat menyebabkan baja menjadi sangat ‘getas’, oleh karena itu untuk jenis High Alloy Steel yang memiliki kandungan Carbon tinggi harus diseimbangkan dengan kandungan-kandungan alloy lainnya seperti Silicone, Nickel atau Chromium.) :

  1. Spring steel / baja per: ideal karena mudah dikerjakan (proses penempaan lebih mudah, termasuk proses HT), mudah didapat dengan harga yang relatif murah dan memiliki tingkat toughness yang lebih baik sehingga tidak mudah patah dan memiliki level hardness yang cukup untuk mempertahankan ketajaman. Kandungan Carbon pada material ini berkisar antara 0.35% sampai 0.9%.
  2. Tool steel : contoh material ini adalah kikir, O1, dll. Kelebihan dari material ini adalah dapat mencapai kekerasan / edge retention diatas spring steel pada umumnya, namun lebih mudah berkarat. Kandungan Carbon pada material ini berkisar antara 0.75% sampai 1.1%.
  3. Dies Steel : contoh material ini adalah D2, alat pemotong pada industri kertas, dll. Kelebihannya adalah umumnya lebih tahan karat dan memiliki kekerasan yang tinggi. Adapun kekurangannya adalah toughness yang tidak sebaik spring steel dan tool steel. Kandungan Carbon pada material ini berkisar antara 1% sampai dengan 2%.
  4. Ball Bearing Steel : memiliki karakter yang hampir sama dengan tool steel, dengan ketahanan karat yang lebih baik daripada tool steel. Kandungan Carbon pada material ini berkisar antara 0.8% sampai 1.5%.
  5. Stainless Martensitic Steel : contoh material ini adalah 440C (atau bisa didapatkan pada bearing stainless steel yang biasa digunakan pada industri maritim). Varian dari Stainless Steel yang dapat dikeraskan melalui proses heat treatment. Kelebihannya adalah lebih tahan karat. Umumnya memiliki kandungan Carbon diatas 1%.
  6. High alloy steel : Biasanya digunakan sebagai bahan untuk pisau premium, control material ini adalah CPM S30V, Elmax, de el el. Dapat mencapai kekerasan yang tinggi dan umumnya lebih tahan terhadap karat. Kekurangannya adalah, mahal, susah didapat dan poses penempaannya membutuhkan pemahaman yang mendalam terhadap karakter masing-masing baja tersebut. Kandungan Carbon umumnya diatas 0.7%
  7. Nickel steel : contoh material ini adalah mata chainsaw dan bensaw. Memiliki karakter lebih tangguh, namun memiliki edge retention yang tidak sebaik tool steel. Nickel steel yang digunakan untuk menjadi bahan pembuatan pisau harus umumnya memiliki kandungan Carbon diatas 0.5%, namun harus memiliki kandungan Nickel diatas 1%.

20180423_201905

Beberapa material handle yang umum digunakan (Notes : belum ada aturan baku antara hubungan material baja, jenis pisau yang akan ditempa dan jenis handle yang digunakan. Pada akhirnya ini lebih kepada preferensi masing-masing) :

  1. Kayu
  2. Tulang
  3. Tanduk
  4. Plastic Engineering : G10, micarta, UHMW, CF
  5. Resin Based

20180423_201819

Alur proses penempaan :

  1. Designing : proses pembuatan design pisau, dari proses gambar hingga pembuatan ‘mal’ pembantu.
  2. Profile Forging : proses penempaan untuk mendapatkan bentuk kasar pisau sesuai dengan design yang diinginkan

20180423_202208

  1. Normalizing
  2. Rough Grinding / Beveling : Untuk merapikan dan memperoleh bentuk dasar pisau
  • Profile grinding : Untuk memperoleh profile sesuai design yang diinginkan
  • Bevel grinding : Untuk memperoleh bentuk dasar bevel.

20180423_202337

  1. Hardening
  2. Quenching
  3. Final Grinding

20180423_202425

  1. Hand sanding
  2. Pembuatan gagang
  3. Finishing

20180423_202504

Pada akhirnya yang terbaik untuk dapat mengerti proses secara keseluruhan adalah melakukan praktik dan memahami proses tersebut secara langsung. Anyway, mohon abaikan orang yang menjadi model dalam foto-foto di tulisan ini.. hehehehehe

Persistence is to the character of man as carbon to steel – Napoleon Hill

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

w

Connecting to %s