Puntiran

Dalam bidang mekanika zat padat, puntiran adalah pilinan terhadap suatu objek akibat torsi yang terjadi. Puntiran dinyatakan dalam Pascal (Pa), satuan SI untuk newton per meter persegi, sedangkan torsi dinyatakan dalam newton meter (N·m) atau gaya kaki-pound (ft·lbf). Pada bagian yang tegak lurus dengan sumbu torsi, tegangan geser resultan pada bagian ini tegak lurus dengan jari-jari.

Pada penampang lintang non-lingkaran, puntiran disertai dengan distorsi yang disebut lengkungan dan penampang lintangnya tidak tetap datar.^[1] Untuk poros dengan penampang lintang seragam yang tidak tertahan terhadap lengkungan, nilai puntirannya adalah^[2]

T={\frac {J_{\text{T}}}{r}}\tau ={\frac {J_{\text{T}}}{\ell }}G\varphi

dengan

$T$ adalah torsi atau momen puntiran yang diterapkan dalam Nm.
$\tau$ (tau) adalah tegangan geser maksimum pada permukaan luar.
${J_{\text{T}}}$ adalah tetapan puntiran untuk bagian tersebut. Untuk batang melingkar dan tabung dengan ketebalan dinding konstan, nilainya sama dengan momen kutub inersia pada bagian tersebut. Namun, untuk bentuk lain atau bagian-bagian yang terbelah, nilainya bisa lebih kecil. Untuk lebih akurat, analisis elemen terhingga (FEA) adalah metode terbaik. Metode perhitungan lainnya termasuk analogi membran dan pendekatan aliran geser.^[3]
$r$ adalah jarak tegak lurus antara sumbu rotasi dan titik terjauh pada bagian tersebut (pada permukaan luar).
$\ell$ adalah panjang benda yang dipuntiran.
$\varphi$ (phi) adalah sudut putar dalam radian.
$G$ adalah modulus geser, biasanya dinyatakan dalam gigapascal (GPa), lbf/in² (psi), atau lbf/ft² atau dalam unit ISO N/mm².
Hasil kali ${J_{\text{T}}}G$ disebut kekakuan puntiran ${W_{\text{T}}}$ .

Dalam konteks material teknik, ada beberapa metode puntiran yang digunakan untuk memanipulasi atau memproses material. Beberapa macam puntir dalam material teknik meliputi:

1. **Puntiran Panas (Hot Spinning):** Proses di mana logam dipanaskan dan diputar pada mesin puntir untuk membentuk bentuk yang diinginkan.

2. **Puntiran Dingin (Cold Spinning):** Pada dasarnya sama dengan puntiran panas, tetapi dilakukan pada suhu kamar atau suhu rendah untuk menghindari perubahan sifat mekanis material.

3. **Puntiran Tekan (Flow Turning):** Metode di mana material ditekan ke dalam cetakan puntir untuk membentuk produk akhir.

4. **Puntiran Sentrifugal (Centrifugal Spinning):** Menggunakan gaya sentrifugal untuk menghasilkan produk yang berputar pada sumbu tertentu, sering digunakan dalam pembuatan tabung logam.

5. **Puntiran Tabung (Tube Spinning):** Puntiran untuk membentuk tabung atau silinder dari selembar logam.

6. **Puntiran Tabung dengan Mandrel (Mandrel Spinning):** Proses di mana selembar logam diputar dan ditarik melalui suatu mandrel untuk membentuk tabung atau pipa.

7. **Puntiran Pelat (Disk Spinning):** Digunakan untuk membentuk bagian datar dari logam yang diputar pada mesin puntir.

8. **Puntiran Tekuk (Flow Forming):** Menggunakan kombinasi puntiran dan tekanan untuk membentuk material menjadi bentuk yang diinginkan.

Setiap metode puntiran memiliki kegunaan dan keunggulan masing-masing tergantung pada aplikasi dan jenis material yang digunakan.

Lihat juga sunting

Referensi sunting

^ Seaburg, Paul; Carter, Charles (1997). Torsional Analysis of Structural Steel Members. American Institute of Steel Construction. hlm. 3.
^ "Gaya Puntiran". www.alatuji.com. Diakses tanggal 24 September 2020.
^ Case, John; Chilver, Amos Henry (2013). Strength of materials and structures: an introduction to the mechanics of solids and structures. Elsevier.

Pranala luar sunting

Definisi kamus torsion di Wikikamus

[1] Seaburg, Paul; Carter, Charles (1997). Torsional Analysis of Structural Steel Members. American Institute of Steel Construction. hlm. 3.

[2] "Gaya Puntiran". www.alatuji.com. Diakses tanggal 24 September 2020.

[3] Case, John; Chilver, Amos Henry (2013). Strength of materials and structures: an introduction to the mechanics of solids and structures. Elsevier.

[1]

[2]

[3]