5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Studi Literatur

Dalam penulisan laporan tugas akhir ini, ada beberapa penelitian yang

dipelajari oleh penulis untuk dijadikan literatur atau sebagai pembanding dan

pedoman dalam melakukan penelitian. Salah satunya adalah penelitian yang

dilakukan oleh (Yulian Faizal, 2011), yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh

gerak makan dan media pendingin terhadap kekasaran permukaan pada proses

pembubutan rata baja aisi 1045. Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa

semakin besar feeding yang digunakan maka semakin besar nilai kekasaran

permukaan yang dihasilkan. Dimana salah satu faktor lain kekasaran permukaan

yang besar dipengaruhi oleh penggunaan media pendingin yaitu semakin kecil

nilai viskositas media pendingin yang digunakan maka semakin halus kekasaran

permukaan yang dihasilkan begitu juga sebaliknya. Selain itu ada juga penelitian

yang dilakukan oleh (Luki Agung Prayitno, 2015) yang bertujuan untuk

mengetahui pengaruh variasi campuran cairan pendingin terhadap konsumsi

energy dan kekasaran permukaan AL 6061 pada proses bubut kasar. Cairan

pendingin yang digunakan yaitu cairan emulsi minyak goreng curah dengan

variasi campuran Dari hasil penelitian didapat bahwa semakin banyak nilai

volume minyak didalam air yaitu pada perbandingan emulsi minyak goreng 1:20

menghasilkan nilai konsumsi energi dan kekasaran permukaan paling rendah. Hal

ini disebabkan karenaperbandingan 1:20 memiliki viskositas cairan paling tinggi

yang mengakibatkan penurunan gaya gesek dan gaya potong sehingga konsumsi

energi dan kekasaran permukaan menurun. Nilai konsumsi energi paling rendah

yaitu 14,308 kWs dan nilai kekasaran permukaan terendah 0,584 µm.

2.2 Jatropha Curcas Linn

Penggunaan fluida pemotong pada bubut konvensional mempunyai

kelebihan tersendiri, tetapi juga memiliki dampak negatif yang memiliki resiko

tinggi seperti memburukya kesehatan karyawan, polusi lingkungan dan lain-lain.

Banyak penelitian yang telah dilakukan untuk menghindari penggunaan cairan

pemotong atau pendingin dalam pemesinan, dan munculah banyak alternatif yang

6

ditemukan seperti pemesinan kering atau penggunaan minyak nabati sebagai

pengganti cairan pemotong pemesinan.

Pelumas berbasis minyak nabati dari penemuan ini terutama berasal dari

tumbuhan, yang mudah terurai melalui α- dan β-oksidasi menggunakan mikroba

yang secara alami ada di lingkungan dan tidak beracun bagi flora dan fauna.

Pelumas berbasis nabati dari penemuan ini mencakup minyak basa mono-, di- dan

trigycerol yang membentuk sebagian besar komposisi, aditif minyak nabati yang

mengandung asam lemak hidroksi dan lilin nabati cair (Patent US5888947A,

1999).

Minyak Jarak (Jathropa Curcas L oil) adalah salah satu bio-oil yang

memiliki kandungan FFA dan trigliserida yang memiliki profil asam lemak dan

profil regiospesifik atau stereospesifik yang berfungsi untuk meningkatkan

stabilitas oksidatif atau termal dan juga dapat berfungsi sebagai lubricants (Patent

USOO9719114B2, 2017).Ditemukan juga bahwa Jatropha Curcas Oil merupakan

salah satu komposisi metal working fluid (Patent CN105296060A, 2014).

Disamping itu, telah dikembangkan di Universitas Muhammadiyah Malang bibit

unggul jathropa curcas yang tahan kekeringan, produktifitas tinggi, dan

mengandung free fatid acid FFA< 4% (Maftuchah, dkk, 2011) serta kandungan

minyaknya lebih tinggi jika dibandingkan dengan kelapa sawit. Kandungan

minyak jarak pagar sekitar 32 – 35% sedangkan kelapa sawit sekitar 24% (Dini

Kurniawati, 2017). Metode dan komposisi yang berkaitan dengan bio-oil cutting

fluid seperti Jatropha Curcas L dapat diterapkan pada logam seperti besi cor

aluminium atau besi cor abu-abu dalam operasi milling, tapping dan/atau drilling

(Patent WO2013134358A2, 2012). Bahkan suatu komposisi fluida pendingin

proses permesinan yang didalamnya terdapat minyak jathropa curcas disebutkan

cocok digunakan untuk proses permesinan yang sulit seperti titanium (Patent

US20120184475A1,2012). Jatropha Curcas L yang di emulsikan dengan variasi

air menunjukkan bahwa penggunaan jatropha curcas oil sebagai cutting fluid

proses permesinan titanium dengan kecepatan sedang menghasilkan nilai

kekasaran yang masih cukup tinggi. Pencampuran air sebagai sebagai emulsi

dengan minyak jatropha dapat memperkecil nilai kekasaran,menstabilkan

7

termal,mengurangi kecenderungan oksidasi dan bentuk geram yang bergerigi,

semi continue. (Rusdianto,dkk,2016).

2.3 Panduan alumunium

Aluminium adalah logam yang sangat ringan (berat jenis 2,56 atau 1/3

berat jenis tembaga), mempunyai tahanan jenis 2,8 x 10 –8 atau 1,25 x tahanan

jenis tembaga. Sifat ketahanan tarik maksimum dalam keadaan dingin 17÷20

Kg/mm2 (Sumanto, 1996). Material ini banyak dipergunakan dalam bidang

yang sangat luas bukan saja untuk peralatan rumah tangga tapi juga banyak

dipakai 11 untuk keperluan material pesawat terbang, mobil, kapal laut,

kontruksi dan peralatan yang lainnya, hal ini disebabkan oleh sifat-sifat

aluminium antara lain : Kekuatan besar, Ringan,Tahan korosi, Mudah

dibentuk, Konduktifitas panas dan listrik yang tinggi. Namun Penggunaan Al

murni hanya terbatas pada aplikasi yang tidak terlalu mengutamakan faktor

Kekuatan seperti penghantar panas dan listrik, perlengkapan bidang kimia,

lembaran plat, dan sebagainya. Penggunaan Al untuk keperluan material

pesawat terbang, mobil, kapal laut memerlukan penanganan tersendiri agar

kekuatan aluminium dapat meningkat. Salah satu usaha yang dapat dilakukan

untuk meningkatkan kekuatan Al murni adalah dengan melakukan proses

pengerasan regang atau dengan perlakuan panas (heat treatment), tetapi cara ini

tidak senantiasa dapat menuakan bila tujuan utama adalah untuk menaikkan

kekuatan material. Pada perkembangan selanjutnya, peningkatan nyata dari

kekuatan aluminium dapat dicapai dengan penambahan unsur-unsur paduan ke

dalam aluminium. Unsur-unsur paduan tersebut dapat berupa tembaga,

mangan, silisium, magnesium, seng dan lain-lain. Kekuatan aluminium paduan

ini pun juga dapat ditingkatkan lagi dengan pengerasan regang atau dengan

perlakuan panas (heat treatment).Beberapa tahun ini paduan aluminium

cenderung lebih banyak digunakan sebagai bahan baku beberapa komponen

penting antara lain piston, blok silinder, katup, dan lain-lain.

Aluminium dipakai sebagai paduan berbagai logam murni, sebab tidak

kehilangan sifat ringan, sifat – sifat mekanisnya, sifat mampu cornya yang

dapat diperbaiki dengan menambah unsur–unsur lain. Unsur–unsur paduan itu

adalah tembaga, silisium, magnesium, mangan, nikel, dan sebagainya yang

8

dapat merubah sifat paduan aluminium. Macam–macam Unsur paduan

aluminium dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

a. Paduan Al-SI

Paduan Al-Si ditemukan oleh A. Pacz tahun 1921. paduan Al-Si

yang telah diperlakukan panas dinamakan Silumin. Sifat – sifat silumin

sangat diperbaiki oleh perlakuan panas dan sedikit diperbaiki oleh unsur

paduan. Paduan Al-Si umumnya dipakai dengan 0,15% – 0,4%Mn dan 0,5

% Mg. Paduan yang diberi perlakuan pelarutan (solution heat treatment),

quenching, dan aging dinamakan silumin , dan yang hanya mendapat

perlakuan aging saja dinamakan silumin . Paduan Al-Si yang

memerlukan perlakuan panas ditambah dengan Mg juga Cu serta Ni untuk

memberikan kekerasan pada saat panas. Bahan paduan ini biasa dipakai

untuk torak motor. (Tata & Saito, 1992).

b. Paduan Al-Cu dan Al-Cu-Mg

Paduan Al-Cu-Mg adalah paduan yang mengandung 4% Cu dan

0,5% Mg serta dapat mengeras dalam beberapa hari oleh penuaan, dalam

temperatur biasa atau natural aging setalah solution heat treatment dan

quenching. Studi tentang logam paduan ini telah banyak dilakukan salah

satunya adalah Nishimura yang telah berhasil dalam menemukan senyawa

terner yang berada dalam keseimbangan dengan Al, yang kemudian

dinamakan senyawa S dan T. Ternyata senyawa S (AL2CuMg)

mempunyai kemampuan penuaan pada temperatur biasa. Paduan Al-Cu

dan Al-Cu-Mg dipakai sebagai bahan dalam industri pesawat terbang (Tata

& Saito, 1992).

c. Paduan Al-Mn

Mangan (Mn) adalah unsur yang memperkuat Alumunium tanpa

mengurangi ketahanan korosi dan dipakai untuk membuat paduan yang

tahan terhadap korosi. Paduan Al-Mn dalam penamaan standar AA adalah

paduan Al 3003 dan Al 3004. Komposisi standar dari paduan Al 3003

adalah Al, 1,2 % Mn, sedangkan komposisi standar Al 3004 adalah Al, 1,2

9

% Mn, 1,0 % Mg. Paduan Al 3003 dan Al 3004 digunakan sebagai paduan

tahan korosi tanpa perlakuan panas.

d. Paduan Al-Mg

Paduan dengan 2 – 3 % Mg dapat mudah ditempa, dirol dan

diekstrusi, paduan Al 5052 adalah paduan yang biasa dipakai sebagai

bahan tempaan. Paduan Al 5052 adalah paduan yang paling kuat dalam

sistem ini, dipakai setelah 10 dikeraskan oleh pengerasan regangan apabila

diperlukan kekerasan tinggi. Paduan Al 5083 yang dianil adalah paduan

antara ( 4,5 % Mg ) kuat dan mudah dilas oleh karena itu sekarang dipakai

sebagai bahan untuk tangki LNG (Tata & Saito, 1992).

e. Paduan Al-Mg-Si

Sebagai paduan Al-Mg-Si dalam sistem klasifikasi AA dapat

diperoleh paduan Al 6063 dan Al 6061. Paduan dalam sistem ini

mempunyai kekuatan kurang sebagai bahan tempaan dibandingkan dengan

paduan – paduan lainnya, tetapi sangat liat, sangat baik mampu bentuknya

untuk penempaan, ekstrusi dan sebagainya. Paduan 6063 dipergunakan

untuk rangka – rangka konstruksi, karena paduan dalam sistem ini

mempunyai kekuatan yang cukup baik tanpa mengurangi hantaran listrik,

maka selain dipergunakan untuk rangka konstruksi juga digunakan untuk

kabel tenaga (Tata & Saito, 1992).

f. Paduan Al-Mn-Zn

Di Jepang pada permulaan tahun 1940 Iragashi dan kawan-kawan

mengadakan studi dan berhasil dalam pengembangan suatu paduan dengan

penambahan kira – kira 0,3 % Mn atau Cr dimana butir kristal padat

diperhalus dan mengubah bentuk presipitasi serta retakan korosi tegangan

tidak terjadi. Pada saat itu paduan tersebut dinamakan ESD atau duralumin

super ekstra. Selama perang dunia ke dua di Amerika serikat dengan

maksud yang hampir sama telah dikembangkan pula suatu paduan yaitu

suatu paduan yang terdiri dari: Al, 5,5 % Zn, 2,5 % Mn, 1,5% Cu, 0,3 %

Cr, 0,2 % Mn sekarang dinamakan paduan Al-7075. Paduan ini

mempunyai kekuatan tertinggi diantara paduan-paduan lainnya.

Pengggunaan paduan ini paling besar adalah untuk bahan konstruksi

10

pesawat udara, disamping itu juga digunakan dalam bidang konstruksi

(Tata & Saito,1992).

2.4 Mesin Bubut

Mesin Bubut adalah suatu mesin perkakas yang digunakan untuk

memotong benda yang diputar. Bubut sendiri merupakan suatu proses pemakanan

benda kerja yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar benda kerja

kemudian dikenakan pada pahat yang digerakkan secara translasi sejajar dengan

sumbu putar dari benda kerja. Gerakan putar dari benda kerja disebut gerak

potong relatif dan gerakkan translasi dari pahat disebut gerak umpan. Dengan

mengatur perbandingan kecepatan rotasi benda kerja dan kecepatan translasi pahat

maka akan diperoleh berbagai macam ulir dengan ukuran kisar yang berbeda. Hal

ini dapat dilakukan dengan jalan menukar roda gigi translasi yang menghubung-

kan poros spindel dengan poros ulir.

Prinsip kerja mesin bubut ialah menghilangan bagian dari benda kerja

untuk memperoleh bentuk tertentu dimana benda kerja diputar dengan kecepatan

tertentu bersamaan dengan dilakukannya proses pemakanan oleh pahat yang

digerakkan secara translasi sejajar dengan sumbu putar benda kerja. Gerakan putar

dari benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakkan translasi dari pahat

disebut gerak makan (feeding).

Dilihat cara pengoperasian mesin bubut dibagi menjadi dua jenis yaitu

mesin bubut manual/mesin bubut konvensional dan mesin bubut otomatis/mesin

bubut cnc. Mesin bubut manual adalah mesin bubut yang proses pengoperasian-

nya secara manual dilakukan oleh manusia secara langsung, sedangkan mesin

bubut atomatis adalah mesin bubut yang perkakasnya secara otomatis memotong

benda kerja dan mundur setelah proses diselesaikan, dimana semua pegerakan

sudah diatur atau diprogram secara otomatis dengan mengunakan komputer.

Mesin bubut yang otomatis sepenuhnya dilengkapi dengan tool magazine

sehingga sejumlah alat potong dapat diletakan dimesin secara berurutan dengan

hanya sedikit pengawasan dari operator. Mesin bubut otomatis ini lebih dikenal

dengan sebutan CNC (Computer Numerical Control) Lathe Machine (mesin bubut

dengan sistem komputer kontrol numerik)

11

Dasar dari proses pemesinan menyatakan spesifikasi geometris suatu

produk komponen mesin, salah satu atau beberapa jenis proses pemesinan harus

dipilih sebagai suatu proses atau urutan yang digunakan untuk membuatnya. Bagi

suatu tingkatan proses, ukuran obyektif ditentukan dan pahat harus membuang

sebagian material benda kerja sampai ukuran obyektif tersebut dicapai. Hal ini

dapat dilaksanakan dengan cara menentukan penampang geram (sebelum

terpotong) selain itu setelah berbagai aspek teknologi ditinjau, kecepatan

pembuangan geram dapat dipilih supaya waktu pemotongan sesuai dengan yang

dikehendaki. Situasi seperti ini timbul pada setiap perencanaan proses pemesinan.

Menurut Rochim (1993) terdapat beberapa elemen dasar pemesinan yang harus

diketahui :

a. Kecepatan potong (cutting speed) : V (m/min)

b. Kecepatan makan (feeding speed) : vf (mm/min)

c. Kedalaman potong (depth of cut) : a (mm)

d. Waktu pemotongan (cutting time) : tc (min)

e. Kecepatan penghasil geram : Z (cm3/min)

Pada penelitian ini, peneliti menggunakan mesin bubut konvensional

dengan nomor seri C6136B yang ada di laboratorium mesin Universitas

Muhammadiyah Malang.

Gambar 2.1 Mesin Bubut Konvensional

Mesin bubut kovensional dengan nomor seri C6136B ini memiliki

spesifikasi sebagai berikut :

panjang mesin bubut : 2170 mm

tinggi mesin bubut : 1260 mm

lebar mesin bubut : 800 mm

diameter maksimum benda kerja : 360 mm

12

panjang maksimum benda kerja : 800 mm

putaran minimum mesin bubut : 18 rpm

putaran maksimum mesin bubut : 1800 rpm

2.4.1 Parameter yang dapat Diatur pada Mesin Bubut

Tiga parameter utama pada setiap proses bubut adalah kecepatan putar

spindel (speed), gerak makan (feed) dan kedalaman potong (depth of cut). Faktor

yang lain seperti bahan benda kerja dan jenis pahat sebenarnya juga memiliki

pengaruh yang cukup besar, tetapi tiga parameter di atas adalah bagian yang bisa

diatur oleh operator langsung pada mesin bubut.

1. Kecepatan putar, n (speed), selalu dihubungkan dengan sumbu utama

(spindel) dan benda kerja. Kecepatan putar dinotasikan sebagai putaran per

menit (rotations per minute, rpm). Akan tetapi, yang diutamakan dalam

proses bubut adalah kecepatan potong (cutting speed atau v) atau

kecepatan benda kerja dilalui oleh pahat/keliling benda kerja. Secara

sederhana, kecepatan potong dapat digambarkan sebagai keliling benda

kerja dikalikan dengan kecepatan putar atau;

v =π. d. n

1000

dimana:

v = kecepatan potong (m/menit)

d = diameter benda kerja (mm)

n = putaran benda kerja (putaran/menit)

Dengan demikian kecepatan potong ditentukan oleh diameter benda kerja.

Selain kecepatan potong ditentukan oleh diameter benda kerja faktor

bahan benda kerja dan bahan pahat sangat menetukan harga kecepatan

potong. Pada dasarnya, proses bubut kecepatan potong ditentukan

berdasarkan bahan benda kerja dan pahat. Harga kecepatan potong sudah

tertentu, misalnya benda paduan titanium 6246 dengan pahat HSS,

kecepatan potongnya memiliki bakunya sendiri.

2. Gerak makan, f (feed), adalah jarak yang ditempuh oleh pahat setiap benda

kerja berputar satu kali, sehingga satuan f adalah mm/putaran. Gerak

makan ditentukan berdasarkan kekuatan mesin, material benda kerja,

13

material pahat, bentuk pahat, dan terutama kehalusan permukaan yang

diinginkan. Gerak makan biasanya ditentukan dalam hubungan dengan

kedalaman potong a. Gerakan tersebut berharga sekitar 1/3 sampai 1/20 a,

atau sesuai dengan kehalusan permukaan yang dikehendaki.

3. Kedalaman potong, a (depth of cut), adalah tebal bagian benda kerja yang

dibuang dari benda kerja, atau jarak antara permukaan yang dipotong

terhadap permukaan yang belum terpotong. Ketika pahat memotong

sedalam a, maka diameter benda kerja akan berkurang 2a, karena bagian

permukaan benda kerja yang dipotong ada di dua sisi, akibat dari benda

kerja yang berputar.

2.4.2 Material Pahat Mesin Bubut

Pahat bubut merupakan salah satu alat potong yang sangat diperlukan pada

proses pembubutan, karena pahat bubut dengan berbagai jenisnya dapat membuat

benda kerja dengan berbagai bentuk sesuai tututan pekerjaan misalanya, dapat

digunakan untuk membubut permukaan, rata, bertingkat, alur, champer, tirus,

memperbesar lubang, ulir, dan memotong. Kemampuan pahat bubut dalam

melakukan pemotongan sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya,

jenis bahan/material yang digunakan, geometris pahat bubut, sudut potong pahat

bubut dan teknik penggunaanya sudah sesuai petunjuk dalam petunjuk pengunaan,

akan tetapi pahat bubut juga harus memiliki sifat sebagai berikut :

1. Keras. Sifat paling utama yang dibutuhkan oleh alat potong adalah keras.

Agar dapat memotong/ menyayat bahan benda kerja/ material dengan baik,

alat potongharus memilki sifat lebih keras dari benda kerja/ row material.

Pemotongan/ penyayatan dengan alat potong keras, selain dapat

melakukan pemotongan dengan baik juga alat potong tidak lentur/ stabil.

2. Ulet. Sifat ulet sangat diperlukan pada suatu alat potong, terutama untuk

mengatasi/ menetralisir adanya beban kejut dan getaran yang mungkin

muncul sewaktu pemotongan/ penyayatan terjadi. Sifat ulet ini

menyebabkan pahat mampu untuk mengalami pelenturan atau defleksi

yang bersifat elastis. Meskipun dapat melentur pahat diharapkan tetap

stabil dan kokoh, defleksi hanya diperlukan untuk mengurangi efek dari

beban kejut.

14

3. Tahan panas. Setiap alat potong pada saat digunakan untuk melakukan

pemotongan/ penyayatan akan timbul panas, hal ini tarjadi karena adanya

gesekan akibat pemotongan). Besarnya panas yang ditimbulkan secara

dominan tergantung dari kecepatan potong (cutting speed), kecepatan

pemakanan (feed), kedalaman pemakanan (depth of cut), putaran mesin

(Revolution per menit – Rpm), jenis bahan benda kerja yang dikerjakan

dan penggunaan air pendingin.

4. Tahan aus. Penampang ujung pahat bubut yang kecil dan runcing, mudah

sekali untuk mengalami keausan. Sifat ini tidak bias terlepas atau erat

kaitanya dengan sifat yang lain yaitu kekerasan, keuletan dan tahan panas,

akan tetapi merupakan hal yang berdiri sendiri. Umur pakai pahat secara

normal menunjukkan tingkat ketahanan terhadap keausan. Keausan yang

timbul pada mata sayat pahat bubut, dapat disebabkan terjadinya gesekan

maupun getaran yang terjadi pada saat pemotongan/penyayatan. Sifat

tahan aus dapat diperbaiki dengan penambahan unsur paduan ataupun

perbaikan pada geometri sudut pada pahat bubut.

Jarang ada jenis material tunggal yang dapat memenuhi semua sifat-sifat

atau kualitas yang diinginkan untuk membuat alat potong yang ideal. Sebagai

contoh, alat potong keramik memiliki ketahanan panas yang tinggi, tetapi

ketahanan tumbukan dan ketahanan kejutnya rendah. Jenis-jenis material yang

umum digunakan untuk membuat pahat bubut antara lain: baja karbon, baja

kecepatan tinggi, paduan tuang, karbida, keramik, cubic boron nitride, dan intan.

Ada dua tipe pahat bubut, yaitu: solid tool dan tool bit. Solid tool adalah

pahat bubut yang terbuat dari baja perkakas paduan (HSS), pahat jenis ini

digunakan dalam pekerjaan lunak. Penggunaanya dijepit ke tool post, namun ada

juga yang ukuran kecil (1/4") dipasang ke tool holder. Tool bit adalah nama lain

dari mata pahat dan harus menggunakan tool holder dalam penggunaanya.

Penelitian ini menggunakan pahat/alat potong HSS solid toll. Pahat HSS

merupakan salah satu perkakas penting yang dipergunakan dalam proses bubut.

Untuk menjamin proses ini, diperlukan material pahat yang lebih unggul daripada

material benda kerja (Rochim, 1993). Beberapa unsur paduan W, Cr, V, Mo dan

Co meningkatkan sifat keras dan kuat pada temperatur kerja yang tinggi (hot

15

hardness). Pengaruh unsur-unsur tersebut dengan unsur dasarnya besi (Fe) dan

karbon (C) adalah (Rochim, 1993):

1. Tungsen / Wolfram (W) Unsur ini dapat membentuk karbida yaitu paduan

yang sangat keras (Fe4W2C) yang menyebabkan kenaikan temperatur untuk

proses hardening dan tempering. Dengan demikian hot hardeness dipertinggi.

2. Chromium (Cr) Menaikkan hardenability dan hot hhardness. Chrom

merupakan elemen pembentuk karbida, akan tetapi juga menaikkan sensitifitas

terhadap overheating.

3.Vanadium (V) Menurunkan sensitifitas terhadap overheating serta

menghaluskan butir. Vanadium juga merupakan elemen pembentuk karbida.

4. Molybdenum (Mo) Mempunyai efek yang hampir sama seperti Wolfram

tetapi lebih terasa. Lebih liat sehingga mampu menaikkan beban kejut. Lebih

sensitif terhadap beban kejut., seperti pada gambar 2.3 berikut:

Gambar 2.2 Pahat Bubut HSS (solid tool)

2.4.3 Cutting Fluid

Proses produksi pengerjaan logam membutuhkan pelumas atau pendingin

yang digunakan sebagai cairan pemotong. Ada beberapa jening cutting fluid,

yaitu: emulsi (minyak+air), minyak nabati, aerosol (kabut), pasta/gel, dan lain-

lain. Penggunaan cairan pemotong tergantung benda kerja yang dikerjakan,

seperti besi cor bahan ini membutuhkan cairan pemotong yang kemampuan baik.

16

Pada proses pemesinan pahat dan benda kerja yang saling bergesekan akan

menimbulkan panas yang tinggi. Oleh karena itu, media pendingin berfungsi

sebagai pengatur temperatur sekaligus tekanan dari keduanya. Cairan pemotong

juga berfungsi untuk memperpanjang umur pahat, mengurangi terjadinya korosi

pada mesin bubut, mencegah penyatuan geram, dan mempermudah pengambilan

benda kerja.

Cutting fluid pada umumnya memiliki berbagai macam jenis, tergantung

kebutuhan. Berdasarkan itu, cutting fluid terbagi menjadi dua, yakni neat oil dan

water mixable cutting fluid. Neat oil adalah oli atau cairan sejenis yang tanpa

tambahan air dalam komposisinya. Ciran pendingin ini digunakan untuk benda

kerja berbahan metal yang membutuhkan fungsi pelumasan tinggi. Seperti yang

ditunjukkan pada gambar 2.4 dibawah ini:

Gambar 2.3 Pelumasan oli pada proses permesinan

Water mixable cutting fluid ini pada komposisinya ditambahkan air

sebagai emulsinya. Pada cutting fluid ini terdapat bakteri anaerob yang hidup di

dalamnya, sehingga pada proses pengerjannya akan menimbulkan bau. Dalam

prakteknya, ada beberapa bahan media pendingin pada proses permesinan,

diantaranya yaitu bahan padat, cair, dan gas.

2.5 Kekasaran Permukaan

2.5.1 Kekasaran Permukaan

Kekasaran permukaan merupakan ketidakteraturan konfigurasi dan

penyimpangan karakteristik permukaan berupa guratan yang nantinya akan

terlihat pada profil permukaan. Adapun penyebabnya beberapa macam faktor,

diantaranya yaitu; mekanisme parameter pemotongan, geometri dan dimensi

17

pahat, cacat pada material benda kerja dan kerusakan pada aliran geram. Kualitas

suatu produk yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh kekasaran permukaan

benda kerja. Kekasaran permukaan dapat dinyatakan dengan menganggap jarak

antara puncak tertinggi dan lembah terdalam sebagai ukuran dari kekasaran

permukaan. Dapat juga dinyatakan dengan jarak rata-rata dari profil ke garis

tengah. (Rochim, 2007)

Maksud dari para perancang terhadap konfigurasi permukaan harus di

nyatakan dalam gambar kerja dengan cara-cara yang telah di tentukan secara

internasional. Pada dasarnya konfigurasi permukaan tidak di perlukan jika proses

pembuatan biasa dapat menjamin hasil pengerjaan akhir (finishing) yang dapat di

terima. Dalam pelaksanaannya, penelitian ini akan menggunakan ketentuan-

ketentuan dan cara-cara penunjukkan dari konfigurasi permukaan menurut ISO/R

1997 (tentang kekasaran permukaan) yang menekan.

2.5.2 parameter kekasaran permukaan

Untuk mendapatkan nilai kekasaran permukaan harus menentukan profil

permukaan dahulu. Sensor peraba pada alat ukur akan bergerak mengikuti profil

permukaan yang diinginkan. Sehingga sensor akan membaca panjang sampel

permukaan, sekaligus sensor akan berhenti secara otomatis dan menghasilkan nilai

kekasaran permukaan. Berikut adalah contoh hasil pengukuran kekasaran permukaan:

Gambar 2.4 profil kekasaran permukaan

Pada gambar 2.4 terdapat keterangan parameter yang bertuliskan Ra, Rt,

dan Rp. Ra adalah rata – rata aritmatik yang nilainya diantara garis terukur dengan

garis tengah. Pada gambar diatas, nilai Rt adalah jarak antara profil refrensi dan

garis alas. Sedangakan Rp adalah jarak profil refrensi dengan garis terukur.

Pada gambar teknik kekasaran permukaan biasanya dilambangkan dengan

simbol yang berupa segitiga sama sisi dengan salah satu ujungnya menempel pada

18

permukaan. Pada segitiga ini juga terdapat beberapa angka dan symbol yang

memiliki beberapa arti yang terlihat pada Gambar 2.5 berikut:

Keterangan:

A. Nilai kekasaran permukaan (Ra)

B. Cara pengeerjaan produksi

C. Panjang sample

D. Arah pengerjaan

E. Kelebihan ukuran

F. Nilai kekasaran lain jika diperlukan.

Gambar 2.5 Lambang kekasaran

permukaan

Angka yang ada pada symbol kekasaran permukaan merupakan nilai dari

kekasaran permukaan aritmatik (Ra). Nilai Ra telah dikelompokan menjadi 12

kelas kekasaran menurut ISO roughness number sebagaimana terlihat pada Tabel

2.3 dibawah ini (Rochim, T. 2001) :

Tabel 2.3 angka kekasaran permukaan (ISO roughnes number)

Kelas

Kesasaran

Harga Ra

(µm)

Toleransi (µm)

(+50% & -25%)

Panjang Sampel

(mm)

N1 0,025 0,02 - 0,04 0,08

N2 0,05 0,04 - 0,08

N3 0,1 0,08 - 0,15 0,25

N4 0,2 0,15 - 0,03

N5 0,4 0,03 - 0,06

N6 0,8 0,6 - 1,2 0,8

N7 1,6 1,2 - 2,4

N8 3,2 2,4 - 4,8

N9 6,3 4,8 - 9,6 2,5

N10 12,5 9,6 - 18,75

N11 25 18,75 - 37,5 8

N12 50 37,5 - 75,0