Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan sistem transduser dual transverse pada Ultrasonic Vibration Assisted Microforming (UVAM). Perancangan sistem transduser didasarkan pada dua gagasan terkait getaran yakni longitudinal dan transversal. Setiap sistem menggunakan transduser piezoelektrik Langevin, yang masing-masing dapat menciptakan getaran ultrasonik dengan amplitudo rendah. Pada gagasan longitudinal, getaran longitudinal yang dihasilkan oleh transduser diteruskan melalui sumbu yang sama menuju benda kerja. Sedangkan pada gagasan transversal, getaran longitudinal yang dihasilkan oleh dua transduser dalam fase yang sama diubah oleh sonotrode block berpori menjadi getaran dalam arah normal dengan permukaan benda kerja. Proses optimalisasi desain sistem transduser UVAM dilakukan dengan simulasi modal menggunakan metode Finite Element Analysis (FEA). Hasil analisis simulasi menunjukkan bahwa sistem transduser dual transverse dengan gagasan transversal memiliki frekuensi kerja yang lebih optimum dibandingkan gagasan lainnya, yakni sebesar 31,3 kHz dan memiliki amplitudo di permukaan dies pada sumbu normal sebesar 6,32 μm. Pada penelitian ini juga dilakukan validasi sistem transduser yang telah dikembangkan melalui uji amplitudo terhadap variasi getaran ultrasonik. Hasil dari skripsi ini adalah sistem transduser dual tansverse UVAM beserta microforming tool. ......The purpose of this study is to develop a dual transverse transducer system for Ultrasonic Vibration Assisted Microforming (UVAM). The design of the transducer system is based on two ideas related to vibration, namely longitudinal and transverse. Each system uses Langevin piezoelectric transducers, each of which can create low-amplitude ultrasonic vibrations. In the longitudinal idea, the longitudinal vibration generated by the transducer is transmitted through the same axis toward the workpiece. Whereas in the transverse idea, the longitudinal vibrations generated by two transducers in the same phase are converted by the porous block sonotrode into vibrations in the direction normal to the surface of the workpiece. The process of UVAM transducer system design optimization was done by modal simulation using Finite Element Analysis (FEA) method. The simulated analysis result shows that the transducer system with the transverse concept has a more optimum working frequency than the other ideas, which is 31,3 kHz and has an estimated total displacement on the normal axis of 6,32 µm. This study also validated the transducer system that had been developed by testing the amplitude with ultrasonic vibrations variation. The results of this thesis is dual transverse  UVAM transducer systems and microforming tool.

Abstrak :
Metode microforming adalah proses pembentukan material dengan deformasi plastis pada parameter mikro. Namun, metode ini memiliki masalah pada skala mikro yang disebut size effect. Untuk mengatasi kesulitan tersebut, terdapat beberapa pendekatan baru, salah satunya menggunakan Ultrasonic Vibration Assisted (UVA) microforming. UVA microforming adalah metode forming dengan memberikan getaran dengan frekuensi tinggi pada benda kerja untuk mengurangi gaya pembentukan, meningkatkan smoothzone, mengurangi kekasaran permukaan, dan meningkatkan akurasi. Untuk menghasilkan getaran, dibutuhkan komponen bolted langevin transducer yang mengubah sinyal listrik menjadi sinyal akustik dalam rentang frekuensi ultrasonik. Performa dan efisiensi transducer sangat bergantung pada desain pada sistem transducer. Oleh karena itu, proses mendesain harus diperhatikan secara detail. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam mendesain sistem transducer di antaranya perhitungan dimensi komponen, karakteristik getaran, karakteristik pre-stress, dan pemilihan material. Selanjutnya, desain transducer dilakukan simulasi modal dan simulasi harmonic response untuk mengetahui besarnya frekuensi pada getaran longitudinal yang dihasilkan transducer, serta besar displacement transducer setelah diberikan gaya punch. Penelitian ini juga mengukur amplitudo untuk mencari parameter terbaik dalam melakukan proses microforming. ......n at a micro parameter. However, this method has a problem at the micro-scale called the size effect. There are several new approaches to overcome these difficulties, one of which is using Ultrasonic Vibration Assisted (UVA) microforming. UVA microforming is a forming method by applying high-frequency vibrations to the workpiece to reduce forming forces, increase smooth zone, reduce surface roughness, and increase accuracy. To produce vibration, a bolted Langevin transducer is needed which converts electrical signals into acoustic signals in the ultrasonic frequency range. The performance and efficiency of the transducer are highly dependent on the design of the transducer system. Therefore, the design process must be considered in detail. Several things that need to be considered in designing a transducer system include the calculation of component dimensions, vibration characteristics, pre-stress characteristics, and material selection. Furthermore, the design of the transducer is carried out with a modal simulation, and a harmonic response simulation to determine the frequency of the longitudinal vibration produced by the transducer, as well as the displacement of the transducer after the punch force is applied. This study also measures the amplitude to find the best parameters for the micro forming process.

Abstrak :
Dengan berjalannya waktu, permintaan akan penggunaan implan pada tulang semakin meningkat, hal ini juga beriringan dengan pengembangan efisiensinya dengan mengurangi jumlah tindakan operasi untuk menanam dan melepas implan miniplate. Pengunaan bahan magnesium yang dapat terurai secara biologis menjadi efisiensi dengan tidak perlunya tindakan operasi pelepasannya, Akan tetapi produksi miniplate berbahan magnesium AZ31B secara microforming tidak dapat diproduksi dengan baik karena sifat fisik pada temperatur ruangan dan skala mikro pada produk yang ingin dicapai. Oleh karena itu digunakan getaran ultrasonik untuk meningkatkan kualitas produksi miniplate magnesium. Dalam produksinya dari lembaran berbentuk persegi panjang hingga bentuk akhirnya, memerlukan perancangan tool dalam ukuran mikro yang diintegrasi dengan sistem ultrasonik dan penyesuaian terhadap desain miniplate. Proses microforming yang terjadi adalah blanking, punching, dan stamping. Validasi terhadap rancangan yang telah dibuat adalah dengan simulasi-simulasi yang paling mendekati kerja sebenarnya. Hasil yang diharapkan adalah desain secara lengkap tool yang dirancang agar menghasilkan produk akhir dengan kualitas yang diinginkan dengan bantuan getaran ultrasonik yang tervalidasi oleh simulasi, dimana diperkirakan adanya perbedaan antara tanpa dan dengan penggunaan Ultrasonic Vibration Assisted Microforming (UVAM), yaitu pada grafik stress dimana terjadi penurunan 100 MPa untuk punching dan 150 MPa untuk stamping. ......As time goes by, the demand for the use of bone implants is increasing. This is also accompanied by the development of its efficiency by reducing the number of operations for implanting and removing miniplate implants. The use of magnesium which is biodegradable is efficient without the need for a release operation. However, the production of miniplate made from magnesium AZ31B by microforming cannot be produced properly because of the physical properties in room temperature and the micro-scale of the product that needs to be achieved. Therefore, ultrasonic vibration is used to improve the production quality of magnesium miniplate. Its production from rectangular sheet to final shape requires designing tools in micro sizes integrated with ultrasonic systems and adjustments to the miniplate design. The microforming processes that occur are blanking, punching, and stamping. Validation of the design that has been made is by simulations that are closest to the actual work. The expected result is a complete design of the tool designed to produce the final product with the desired quality with the help of ultrasonic vibrations validated by the simulation, where it is estimated that there is a difference between with and without the use of Ultrasonic Vibration Assisted Microforming (UVAM), namely on the graph of the stress by decrement of 100 MPa on punching and 150 MPa for stamping.

Abstrak :
Seiring berkembangnya zaman yang menuntut kebutuhan produk berskala kecil, dibutuhkan pengembangan dalam teknologi pada skala mikro. Tool ultrasonic vibration assisted microforming adalah pengembangan alat proses manufaktur untuk dimensi berada pada sub milimeter yang memanfaatkan getaran untuk meningkatkan kualitas hasil produk. Alat ini dibuat sebagai langkah kontribusi penelitian di ranah teknologi microforming. Skripsi ini membahas pengembangan tool serta sistem pengukuran gaya pembentukan untuk proses ultrasonic vibration assisted micro punching dan stamping. Dilakukan estimasi gaya dan analisis mode kegagalan pada tool dalam kondisi statis serta simulasi proses ultrasonic vibration assisted micro punching dan stamping. Simulasi menunjukkan bahwa terdapat pengurangan pembebanan sebesar 24,3 – 39,4% pada proses micro punching dan 62,5 – 67% pada proses micro stamping dengan getaran ultrasonik. Validasi tool yang dikembangkan dilakukan dengan uji proses pembentukan produk yang ditentukan dengan menggunakan getaran ultrasonik. Hasil dari skripsi ini adalah tool dan sistem pengukuran gaya pembebanan untuk proses ultrasonic vibration assisted micro punching dan stamping. ......Along with the development of an era that demands the need for small-scale products, developments in technology on a micro-scale are needed. Tool ultrasonic vibration assisted microforming is a tool developed for manufacturing process with sub-millimeter dimension that utilizes vibration to increase product quality. The tool was created as a step to contribute in microforming technology research. This thesis discusses the tool development and measurement system for forming force for ultrasonic vibration assisted micropunching and microstamping process. Force estimation and failure mode analysis was conducted at static condition of the tool and ultrasonic vibration assisted micropunching process was simulated. The simulation shows that there was a reduction in forming force from 24,3 – 39,4% on micro punching process and 62,5 – 67% on micro stamping process. Validation of the tool developed is carried out by testing the process on the specified product. The result of this thesis is a tool and a measurement system for forming force for ultrasonic vibration assisted micropunching and microstamping.