Download - Laporan Finish
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB I LATAR BELAKANG
Pada zaman yang modern ini, dunia perindustrian berkembang sangat pesat.
Dimana banyak berdiri perusahaan dan pabrik-pabrik yang bergerak di bidang
manufaktur. Di dalam dunia perindustrian yang melibatkan proses manufaktur itu
sendiri, tidak dapat dipungkiri bahwa di dalam prosesnya melibatkan mesin-mesin
yang sangat besar dan menghasilkan putaran yang berkecepatan tinggi. Tenaga
mesin memang sangat dibutuhkan dalam dunia perindustrian karena selain efektif
dan efisien, dengan menggunakan mesin, proses produksi bisa berjalan lebih cepat
dan dapat menghasilkan produk dalam jumlah besar. Namun penggunaan mesin
yang memiliki putaran dengan kecepatan tinggi jika tidak menggunakannya
dengan berhati-hati sering menyebabkan kecelakaan pada pekerja. Maka dari itu
muncullah sistem manajemen kesehatan dan keselamatan kerja. Sistem
manajemen kesehatan dan keselamatan kerja di atur dalam Permenaker
No.05/MEN/1996 tentang Sistem Manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja.
Sistem Manajemen K3 adalah bagian dari sistem manajemen perusahaan
secara keseluruhan yang dibutuhkan bagi pengembangan, penerapan, pencapaian,
pengkajian dan pemeliharan kewajiban K3, dalam rangka pengendalian resiko
yang berkaitan dengan kegiatan kerja guna terciptanya tempat kerja yang aman,
efisien dan produkatif.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB II LANDASAN HUKUM
Berdasarkan latar belakang adanya sistem manajemen dan keselamatan
kerja yang telah disebutkan di atas,landasan hukum yang mengatur tentang system
manajemen kesehatan dan keselamatan kerja antara lain Permenaker
No.05/MEN/1996 tentang Sistem Manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja,
pada Pasal 27 ayat (2) UUD 1945 yang menyebutkan bahwa : Tiap-tiap warga
negara berhak atas pekerjaan dan penghidupan yang layak bagi kemanusiaan, dan
UU No.13 Tahun 2003 tentang Ketenagakerjaan yang diantaranya berisi:
Pasal 86
1. Setiap pekerja/buruh mempunyai hak untuk memperoleh perlindungan atas :
a. Keselamatan dan Kesehatan Kerja;
b. Moral dan kesusilaan; dan
c. Perlakuan yang sesuai dengan harkat dan martabat manusia serta nilai-nilai
agama.
2. Untuk melindungi keselamatan pekerja/buruh guna mewujudkan produktivitas
kerja yang optimal diselenggarakan upaya keselamatan dan kesehatan kerja.
3. Perlindungan sebagaimana dimaksud dalam ayat (1) dan ayat (2) dilaksanakan
sesuai dengan praturan perundang- undangan yang berlaku.
Pasal 87
1. Setiap perusahaan wajib menerapkan sistem manajemen keselamatan dan
kesehatan kerja yang terintegrasi dengan sistem manajemen perusahaan.
2. Ketentuan mengenai penerapan sistem manajemen keselamatan dan kesehatan
kerja sebagaimana dimaksud dalam ayat (1) diatur dengan Peraturan
Pemerintah dan Undang-Undang No. 1 tahun 1970 tentang Keselamatan Kerja.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB III KECELAKAAN KERJA
3.1. Penyebab Kecelakaan Kerja
H.W. Heinrich dengan Teori Dominonya menggolongkan penyebab
kecelakaan menjadi 2, yaitu:
1. Unsafe Action (Tindakan tidak aman)
Unsafe action adalah suatu tindakan yang memicu terjadinya suatu
kecelakaan kerja, antara lain:
a. Melakukan pekerjaan tanpa wewenang
b. Menghilangkan fungsi alat pengaman (melepas/mengubah)
c. Memindahkan alat-alat keselamatan
d. Menggunakan alat yang rusak
e. Menggunakan alat dg cara yang salah
f. Bekerja dengan posisi/sikap tubuh yang tidak aman
g. Mengangkat secara salah
h. Mengalihkan perhatian (mengganggu, mengagetkan, bergurau)
i. Melalaikan penggunaan alat pelindung diri (APD) yang ditentukan
j. Mabuk karena minuman beralkohol
Tindakan-tindakan tersebut bisa berbahaya dan menyebabkan
terjadinya kecelakaan.
2. Unsafe Condition (Kondisi tidak aman)
Unsafe condition berkaitan erat dengan kondisi lingkungan kerja
yang dapat menyebabkan terjadinya kecelakaan. Banyak ditemui bahwa
penyebab terciptanya kondisi yang tidak aman ini karena kurang
ergonomis, antara lain:
a. Pengaman yang tidak sempurna
b. Peralatan/bahan yang tidak seharusnya
c. Penerangan kurang/berlebih
d. Ventilasi kurang
e. Iklim kerja tidak sesuai
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
f. Getaran
g. Kebisingan cukup tinggi
h. Pakaian tidak sesuai
i. Ketatarumahtanggaan yang buruk (poor house keeping)
Selanjutnya Frank Bird mengembangkan teori Heinrich tersebut.
Frank Bird menggolongkan penyebab terjadinya kecelakaan adalah sebab
langsung (immediate cause) dan faktor dasar (basic cause).Penyebab
langsung kecelakaan adalah pemicu yang langsung menyebabkan
terjadinya kecelakaan tersebut, misalkan terpeleset, kejatuhan suatu benda,
dan lain-lain.Sedangkan penyebab tidak langsung adalah merupakan faktor
yang memicu atau memberikan kontribusi terhadap terjadinya kecelakaan
tersebut.Misalnya tumpahan minyak yang menyebabkan lantai licin,
kondisi penerangan yang tidak baik, terburu-buru atau kurangnya
pengawasan, dan lain-lain. Meskipun penyebab tidak langsung hanyalah
sebagai penyebab atau pemicu yang menyebabkan terjadinya kecelakaan,
namun sebenarnya hal tersebutlah yang harus dianalisa secara detail
mengapa faktor pemicu tersebut dapat terjadi.
Disamping faktor-faktor yang telah disebutkan diatas, teori-teori
modern memasukkan faktor sistem manajemen sebagai salah satu faktor
penyebab terjadinya kecelakaan.Ketimpangan dan kurangnya perencanaan,
pengawasan, pelaksanaan, Pemantauan dan pembinaan menyebabkan
terjadinya multiple cause sehingga kecelakaan kerja dapat terjadi.
3.2. Fungsi K3
Aspek K3 atau Kesehatan dan Keselamatan kerja bersifat multi
dimensi.Oleh karena itu, tujuan dan manfaat K3 harus dilihat dari berbagai
aspek, yaitu sisi hukum, perlindungan tenaga kerja dan sisi ekonomi.
1. Aspek Hukum
Keselamatan dan Kesehatan Kerja adalah merupakan ketentuan
perundangan dan memiliki landasan hukum yang kuat dan wajib
dilaksanakan oleh semua pihak yang terlibat dalam proses produksi yaitu
pengusaha dan pekerja.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Di Indonesia, peraturan perundangan yang mengatur tentang
Keselamatan dan Kesehatan kerja antara lain:
a. Undang-undang No. 1 Tahun 1970 tentang Keselamatan Kerja
b. Undang-undang No.13 tahun 2003 tentang Ketenagakerjaan
c. Undang-undang No.8 Tahun 1998 tentang perlindungan Konsumen
d. Undang-undang No.22 tentang MIGAS
e. Undang-undang No.19 / 1999 tentang jasa konstruksi
f. Undang-undang No.28 tahun 2002 tentang Bangunan Gedung
g. Undang-undang No.30 tahun 2009 tentang Ketenagalistrikan Bab XI
Lingkungan Hidup dan keteknikan memuat tentang Aspek Keselamatan
2. Aspek Perlindungan Tenaga Kerja
Keselamatan dan Kesehatan kerja adalah salah satu upaya untuk
melindungi semua pihak yang terlibat dalam proses produksi dari
kecelakaan dan penyakit akibat kerja agar. Hal ini dikarenakan tenaga
kerja adalah merupakan asset perusahaan yang harus dilindungi. Apabila
terjadi kecelakaan kerja, berarti ada pengurangan asset sehingga
perusahaan akan dirugikan akibat hal tersebut.
Perlindungan terhadap tenaga kerja bukan hanya terhadap sisi
keselamatan dan kesehatan kerja saja. Ada banyak bentuk perlindungan
bagi tenaga kerja antara lain jaminan sosial tenaga kerja, upah minimum,
jam kerja, dan hak untuk berkumpul dan berorganisasi.
Di dunia ada banyak peraturan yang mengatur tentang perlindungan
tenaga kerja. Indonesia mengeluarkan Undang-undang No.1 Tahun 1970
tentang Keselamatan Kerja. Di Amerika pada tahun yang sama juga
mengeluarkan Occupational Health and Safety Act dan membentuk
Lembaga OHSA yang bertugas menangani aspek K3.
3. Aspek Ekonomi
Dilihat dari sisi ekonomi banyak sekali manfaat penerapan K3 di
perusahaan. K3 akan bermanfaat dalam peningkatan produktivitas dan
pengendalian kerugian.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
a. K3 dan produktivitas
Di dalam proses produksi, produktivitas ditopang oleh tiga hal
yaitu kualitas, kuantitas dan keselamatan. Produktivitas yang baik akan
menghasilkan barang dengan kualitas yang sesuai dengan permintaan
dan jumlah yang sesuai. Kualitas dan kuantitas tidak akan tercapai bila
keselamatan kerja tidak terjamin. Bayangkan bila seorang operator
mengalami kecelakaan, pastilah proses produksi akan terganggu
sehingga target yang ditetapkan tidak tercapai. Oleh karena itu,
keselamatan dan kesehatan kerja sangat penting dalam menunjang
tercapainya produktivitas kerja.
b. K3 dan pengendalian kerugian
Seperti telah dipaparkan diatas, bahwa kecelakaan kerja akan
mengakibatkan menurunnya produktivitas. Selain itu, kecelakaan juga
akan mengakibatkan kerugian karena menyangkut cederanya pekerja
atau operator dan juga kerusakan sarana dan prasarana produksi.
Kerusakan sarana dan prasaran produksi biasa disebut non injury
accident atau damage accident. Karena itulah, disini K3 berfungsi
sebagai pengendali kerugian atau disebut Loss control Management.
Hal ini sangat penting karena kerugian akibat kerusakan mesin lebih
besar daripada cederanya operator. Penelitian ini diungkapkan oleh
Frank Bird dalam bukunya Loss control Management .Dalam
penelitiannya tersebut Frank Bird mengungkapkan bahwa untuk 1 kali
kecelakaan yang mengakibatkan meninggal, akan terjadi lebih dari 30
kecelakaan yang mengakibatkan kerusakan yang tidak berakibat cedera
pada manusia.
3.3. Alat Pendukung
Alat pendukung dalam K3 atau Kesehatan dan Keselamatan Kerja
adalah APD atau Alat Pelindung Diri yang digunakan oleh pekerja selama
bekerja dalam pabrik. Adapun Jenis-jenis Alat Pelindung Diri, sebagai
berikut:
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
1. Mata
Sumber bahaya: cipratan bahan kimia atau logam cair, debu, katalis
powder, proyektil, gas, uap dan radiasi.
APD: safety spectacles, goggle, faceshield, welding shield.
2. Telinga
Sumber bahaya: suara dengan tingkat kebisingan lebih dari 85 dB.
APD: ear plug, ear muff, canal caps.
3. Kepala
Sumber bahaya: tertimpa benda jatuh, terbentur benda keras, rambut terlilit
benda berputar.
APD: helmet, bump caps.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Gambar 1.2 EarphoneSumber : Budi (2010)
Gambar 1.1 Safety glassesSumber : Anonimous (2010)
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
4. Pernapasan
Sumber bahaya: debu, uap, gas, kekurangan oksigen (oxygen defiency).
APD: respirator, breathing apparatus, masker.
Gambar 1.4 RespiratorSumber : Andy (2011)
5. Tubuh
Sumber bahaya: temperatur ekstrim, cuaca buruk, cipratan bahan kimia
atau logam cair, semburan dari tekanan yang bocor, penetrasi benda tajam,
dust terkontaminasi.
APD: boiler suits, chemical suits, vest, apron, full body suit, jacket.
Gambar 1.5 Boiler suitSumber : Andy (2011)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Gambar 1.3 safety helmetSumber : Andy (2010)
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
6. Tangan dan Lengan
Sumber bahaya: temperatur ekstrim, benda tajam, tertimpa benda berat,
sengatan listrik, bahan kimia, infeksi kulit.
APD: sarung tangan (gloves), armlets, mitts.
7. Kaki
Sumber bahaya: lantai licin, lantai basah, benda tajam, benda jatuh,
cipratan bahan kimia dan logam cair, aberasi.
APD: safety shoes, safety boots, legging, spat.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Gambar 1.7 Sepatu proyekSumber : Anonim (2012)
Gambar 1.6 Safety gloveSumber : Andy (2011)
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB IV 5R (Ringkas, Rapi, Resik, Rawat, Rajin)
Pengertian 5R merupakan budaya tentang bagaimana seseorang
memperlakukan tempat kerjanya secara benar. Bila tempat kerja tertata rapi,
bersih, dan tertib, maka kemudahan bekerja perorangan dapat diciptakan, dan
dengan demikian 4 bidang sasaran pokok industri, yaitu efisiensi, produktivitas,
kualitas, dan keselamatan kerja dapat lebih mudah dicapai. Adapun penjelasan
dari tiap-tiap poin dalam 5R adalah :
1. Ringkas
Langkah awal dari 5R, yaitu menempatkan hanya material, part atau
komponen yang diperlukan di ruang kerja, serta membuang segala material,
part atau komponen yang tidak diperlukan lagi dari ruang kerja tersebut.
Orang yang terlibat dalam langkah ini tidak perlu merasa bersalah karena
membuang barang-barang yang tidak diperlukan. Gagasannya adalah untuk
memastikan bahwa hanya barang yang diperlukan yang ada di ruang kerja.
Bahkan jumlahnya harus berada dalam batas minimalnya. Karena itu, dengan
langkah ini, efektivitas penggunaan ruangan, dan pembelian material akan
mengarah pada kanban (just in time).
2. Rapi
Langkah ini merupakan peningkatan efisiensi karena dengan
menempatkan segala sesuatu secara teratur sehingga mudah dan cepat
diperoleh dan juga dikembalikan lagi ke tempatnya semula. Jika setiap orang
dapat secara mudah dan cepat mengambil dan mengembalikan barang ke
tempatnya, maka dengan sendirinya aliran proses menjadi lebih cepat dan
produktivitas meningkat.
3. Resik
Langkah ini menyatakan bahwa setiap orang adalah petugas kebersihan,
mulai dari operator hingga manajer. Resik berarti membersihkan hingga
berkilau. Tidak ada area dalam suatu pabrik yang luput dari kebersihan.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Setiap karyawan mesti melihat ruang kerjanya dari mata seorang pengunjung,
dan selalu berpikir bahwa makin bersih dan berkilau maka makin berkesan.
4. Rawat
Langkah ini merupakan langkah menstandardisasikan kebersihan, baik
personal maupun lingkungan. Setiap orang mesti merawat kerapihan dan
kebersihan diri sendiri. Manajemen visual merupakan hal yang penting disini.
Penerapan warna, kode dan simbol dari area pabrik bertujuan untuk
memudahkan setiap orang mengetahui secara cepat ketidaksesuaian yang
terjadi.
5. Rajin
Ini merupakan langkah terakhir yang bertujuan memelihara standard
begitu ke-4R lainnya telah tertanam. Tujuan dari langkah ini adalah untuk
mengurangi bahkan menghilangkan kebiasaan buruk karyawan dan menjaga
secara konsisten, standar kebersihan dan kerapihan terus dijalankan. Pada
tahap ini, kebersihan dan keteraturan telah menjadi kebiasaan dan budaya
kerja sepanjang waktu, tanpa perlu diingatkan lagi oleh manajemen.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB VAPAR (Alat Pemadam Api Ringan)
Alat pemadam api ringan (APAR ) adalah alat yang dapat digunakan untuk
memadamkan api yang baru menyala + 3-4 menit. Lebih dari 4 menit, sangat sulit
dimatikan dengan APAR tetapi hanya dapat dimatikan dengan Hydrant.
Dari kenyataan tersebut dapat dilihat betapa pentingnya APAR tersedia di
dalam ruangan. Api awal harus secepatnya ditangani sampai tuntas. Yang
membedakan APAR (Alat Pemadam Api Ringan) satu dengan yang lainnya
adalah media yang digunakan untuk memadamkan api atau isinya.
1. Media Pemadam Konventional
Bekerja dengan cara mencegah terbentuknya segitiga api dengan cara
memisahkan/menghilangkan salah satu atau dua elemen dari segitiga api.
a. Dry Chemical Powdermemisahkan bahan bakar dengan oksigen
b. Foammemisahkan bahan bakar dengan oksigen
c. CO2 mendinginkan dan mengusir oksigen
d. Halon/gasmendinginkan dan mengusir oksigen
2. Media Pemadam Teknologi Tinggi
Bekerja dengan cara kimiawi, mencegah terbentuknya radikal bebas
a. Hartindo AF11Emencegah terbentuknya radikal bebas
b. Hartindo AF31mencegah terjadinya radikal bebas dan menutupi
permukaan bahan bakar
Cara pemilihan produk apar yang perlu diperhatikan adalah:
1. Keamanan terhadap manusia dibuktikan dengan sertifikasi Eropa atau USA
atau ASIA yang reputasinya bagus.(huntingdon lifle science, bomba
malaysia, KLH singapore><amerika EPA)
2. Kemampuan pemadaman api/rating yang dibuktikan dengan sertifikasi Eropa
atau USA.(LPC UK, EN3><Amerika UL)
3. Surat impor untuk bahan media pemadam bagi importir kecuali kalau produk
dalam negri.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
4. Verifikasi semua sertifikasi dari Eropa atau USA oleh badan (Surveyor
Indonesia atau Sucofindo)
5. Surat rekomendasi dari KLH yang mengecek bahwa layak digunakan karena
ramah lingkungan.
6. Surat rekomendasi dari Dinas Tenaga Kerja
Produk-produk yang tidak jelas asal-usulnya mengklaim sebagai pengganti
Halon/BCF, biasanya menggunakan Freon HCFC123 secara murni. Freon
HCFC123 bila digunakan secara murni dapat menyebabkan gagal jantung hanya
dengan 2% design concentrate (MSDS HCFC123 dari Dupont hal 2). Hal ini
sangat ironis sebab untuk memadamkan api dibutuhkan lebih besar dari 5%
design concentrate (LPC UK). Bahkan produsen HCFC123 yang lain yaitu
Honeywell menyebutkan bila HCFC123 murni diberi tekanan diatas tekanan 1
atmosfir dan terkena sumber api maka HCFC123 murni justru akan menjadi
sangat mudah terbakar (MSDS HCFC123 dari Honeywell hal 2 dan hal 3). Oleh
sebab itu maka masing-masing produsen HCFC123 tidak ada yang menggunakan
HCFC123 secara murni untuk media pemadam. Sebetulnya HCFC123 dapat
menjadi bahan dasar media pemadam tetapi racun dari HCFC123 tersebut harus
dinetralkan terlebih dahulu. Sebagai contoh adalah produk Hartindo AF11E;
Hartindo AF11E adalah media pemadam pengganti halon satu-satunya yang dapat
menandingi kemampuan Halon/BCF dengan perbandingan 1:1 (sama-sama butuh
hanya 5% Design Concentrate untuk memadamkan api).
Bahan dasar Hartindo AF11E adalah HCFC123 tetapi ada komponen
tambahan lain (proprietary brand) yang membuat HCFC123 tersebut tidak
beracun (Huntingdon Life Science UK, Bomba Malaysia, PSB Singapore) dan
bahkan dapat memiliki rating api hebat yang sebanding dengan Halon/BCF tetapi
ramah lingkungan dan boleh digunakan untuk di dalam ruangan. Ada beberapa
alternative pengganti halon yang lain (mis: Halotron) tetapi komponen tambahan
yang ditambahkan untuk menetralkan racun tidak sempurna sehingga tidak boleh
untuk di dalam ruangan dan tidak dapat mengimbangi rating api dari halon /
BCF(EPA USAKLH Amerika). Hal ini bisa dianalogikan dengan masakan
ubur-ubur, ubur-ubur sangat beracun sehingga tersentuh tentakel/sulurnya saja
dapat membuat kulit melepuh. Tetapi untuk juru masak handal yang mengetahui
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
ramuan yang tepat, bukan saja bahan dasar ubur-ubur menjadi tidak beracun tapi
bahkan menjadi masakan yang lezat. Dalam hal pemadam, Bapak Randall
menemukan ramuan yang tepat sehingga HCFC123 yang menjadi bahan dasar
menjadi tidak beracun dan bahkan memiliki rating yang api yang tinggi.
Bentuk dan Ciri Bermacam - Macam Apar
Gambar 5.1 Tabung GasSumber : Anonim (2012)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Type 1
CatridgeStored Pressure
WELDED (Powder,Foam,Air,Gas) (Khusus powder)
Type 2
Stored PressureSEEMLESS(Khusus CO2)
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dalam era globalisasi, orientasi manusia tidak lagi pada pemenuhan
kebutuhan individual, namun lebih kepada pemenuhan kebutuhan kelompok
atau kebutuhan atas banyak orang. Perkembangan teknologi yang semakin
maju menyebabkan bertambahnya kebutuhan pasar akan suatu atau lebih
benda yang digunakan untuk membantu pekerjaan manusia. Dengan adanya
benda-benda yang berfungsi untuk membantu pekerjaan manusia maka
pekerjaan yang berat akan menjadi ringan sehingga waktu dan tenaga yang
digunakan untuk menghasilkan suatu output akan menjadi lebih efisien.
Demi memenuhi kebutuhan pasar dalam berbagai permintaan mengenai
berbagai macam benda, maka dibutuhkan juga suatu alat yang digunakan
untuk memudahkan pekerjaan, maka mesin bubut menjadi salah satu dari
banyak mesin yang dibutuhkan untuk membuat berbagai benda kerja yang
berfungsi untuk meringankan pekerjaan manusia.
1.2. Tujuan Praktikum
Berdasarkan uraian latar belakang yang telah disebutkan di atas, maka
tujuan dari kegiatan ini adalah :
1. Pengenalan secara langsung mesin-mesin perkakas serta cara
pengoperasiannya.
2. Peningkatan pengetahuan serta ketrampilan tentang mesin-mesin perkakas.
3. Dapat mengetahui, menguasai, dan menjalankan mesin bubut.
4. Mengetahui proses dan cara pembuatan benda kerja dengan mesin bubut.
5. Mengetahui dan memahami bagian-bagian dari mesin bubut.
6. Mengetahui dan memahami cara pembuatan ulir.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB II DASAR TEORI
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 gerakan 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 menghubungkan poros spindel dengan poros ulir.
2.1. Prinsip Kerja Mesin
Poros spindle akan memutar benda kerja melalui piringan pembawa
sehingga memutar roda gigi dan poros spindle. Melalui roda gigi
penghubung, putaran akan disampaikan ke roda gigi poros ulir. Oleh klem
berulir, putaran poros ulir tersebut diubah menjadi gerak translasi pada eretan
yang membawa pahat. Akibatnya pada benda kerja akan terjadi sayatan yang
berbentuk ulir.
2.1.2.Main Drive
Gerakan utama pada mesin bubut putaran motor listrik berupa
putaran motor listrik yang ditransmisikan melalui belt menuju gearbox.
Di dalam gearbox terdapat roda gigi yang berfungsi untuk mengatur
transmisi putaran spindle sehingga menghasilkan putaran pada chuck.
2.1.2.Feed Drive
Yaitu gerakan pemakanan pahat pada benda kerja.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2.2. Fungsi
Mesin bubut mencakup segala mesin perkakas berfungsi untuk
memproduksi bentuk silindris dan untuk menghasilkan benda-benda putar,
membuat ulir, membubut dalam serta meratakan permukaan benda putar.
Operasi permesinan yang dimaksud termasuk bubut permukaan,
pengeboran, me-reamer, membuat ulir atau drat, membubut lubang, bubut
bertingkat, knurling dan banyak lagi.
(a) (b) (c) (d)
(e) (f) (g) (h)
(i) (j)
Gambar 2.1 Macam- macam fungsi mesin bubutSumber : hidayat (2010)
a. Form Turning : untuk menghasilkan benda dengan bentuk
b. Taper Turning : untuk membuat tirus
c. Facing : untuk menghasilkan benda dengan permukaan
alus dan rata
d. Contour Turning : untuk membentuk kontur tertentu
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
e. Chamfering : untuk mengurangi sudut benda kerja geometri
seperti pahat menjadi runcing
f. Cut off : untuk memotong benda
g. Threading : untuk membuat ulir
h. Boring : melakukan pengeboran (membuat lubang)
i. Drilling : mengebor bagian dalam yang merupakan
pengerjaan awal boring
j. Knurling : untuk melakukan bubut bagian luar (bubut
silindris).
2.3. Bagian- Bagian Utama Mesin Bubut
Gambar 2.2 Mesin BubutSumber: Eko (2012)
1. Kepala Tetap ( head stock )
Kepala tetap adalah bagian utama dari mesin bubut yang digunakan
untuk menyangga poros utama, yaitu poros yang digunakan untuk
menggerakan spindel. Dimana di dalam spindel tersebut dipasang alat
untuk menjepit benda kerja (kedudukan cekam). Spindel ini merupakan
bagian terpenting dari sebuah kepala tetap. Selain itu, poros yang
terdapat pada kepala tetap ini digunakan sebagai dudukan roda gigii
untuk mengatur kecepatan putaran yang diinginkan. Dengan demikian,
dalam kepala tetap terdapat sejumlah rangkaian roda gigi transmisi yang
meneruskan putaran motor menjadi putaran spindle.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2. Kepala Lepas ( tail stock )
Digunakan untuk menempatkan centre jalan (live centre), untuk
menyangga benda kerja yang panjang, untuk kedudukan chuck bor (drill
chuck), untuk kedudukan reamer, bisa juga untuk proses pembuatan
tirus.
3. Bed way
Adalah penopang sebagai tempat relay bertumpu.
4. Apron
Tempat menopang carriage box.
5. Splash Guard
Merupakan pelindung dan pembatas agar geram tidak terlempar
keluar.
6. Chuck
Berfungsi untuk mencengkram benda kerja saat proses
pembubutan. Berikut adalah jenis- jenis chuck:
1. Jenis chuck berdasarkan jumlah rahang.
a. Two jaw chuck
Two jaw chuck dapat digunakan dengan soft jaw (biasanya
paduan aluminium) yang dapat dimesin untuk menyesuaikan diri
dengan benda kerja tertentu.
Gambar 2.3 Two jaw chuckSumber: Anonim (2012)
b. Three jaw chuck
Three jaw chuck ini digunakan untuk mencekam benda kerja
yang silindris atau bidang persegi kelipatan tiga yang simetri.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 2.4 Three jaw chuckSumber: Anonim (2012)
c. Four jaw chuck
Four jaw chuck digunakan untuk mencekam benda kerja
yang silindris atau bidang bersegi kelipatan empat yang simetri.
Gambar 2.5 Four jaw chuckSumber: Anonim (2012)
d. Six jaw chuck
Six jaw chuck digunakan untuk tujuan khusus, dan juga untuk
menyangga material yang rapuh,
Gambar 2.6 Six jaw chuckSumber: Anonim (2012)
2. Jenis chuck berdasarkan fungsinya
a. Universal chuck
Dimana rahang-rahang dari chuck dapat bergerak
maju/mundur secara bersamaan.
Gambar 2.7 Universal chuckSumber: Anonim (2012)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
b. Independet chuck
Dimana rahang-rahang dari chuck bergerak maju / mundur
secara sendiri-sendiri. Keuntungannya yaitu bisa mencekam benda
kerja yang mempunyai bentuk tidak teratur, eksentrik dan lebih
kuat.
Gambar 2.8 Independent chuckSumber: Anonim (2012)
c. Magnetic chuck
Digunakan atau dirancang terutama untuk benda kerja
berbahan logam-ferro. Tersusun dari magnet permanen yang
berpusat dan akurat.
Gambar 2.9 Magnetic chuckSumber: Anonim (2012)
7. Steady Rest
Alat bantu untuk menopang benda kerja yang kedudukan tetap.
Gambar 2.10 Steady RestSumber: Harry (2009)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
8. Follow Rest
Follow rest atau penyangga berjalan digunakan untuk membantu
memegang benda kerja dengan diameter relatif kecil dan relatif panjang.
Dipasang pada deretan melintang/cross slide sehingga ikut bergerak
sepanjang bed mesin. Sama halnya dengan penyangga tetap, penyangga
berjalan ini pun harus dilumasi selama pemakaian. (Gambar a & b)
Gambar 2.11 (a) & (b) Follow RestSumber: Derrick (2009)
9. Tool Post
Bagian mesin bubut yang berfungsi memegang pahat.
10. Longitudinal Feed Handwheel
Digunakan untuk menjalankan carriage secara manual ke arah
longitudinal.
11. Cross Slide Handwheel
Digunakan untuk menggerakkan carriage ke arah melintang.
12. Automatic Feed Lever
Menjalankan pembubutan otomatis dan dapat menggerakkan
carriage secara longitudinal maupun melintang.
13. Fly wheel
Untuk menggerakkan compound rest tanpa menggerakkan carriage.
14. Split Nut Lever
Untuk menggerakkan split nut yang nantinya akan menggerakkan
lead screw.
15. Lead Screw
Poros berulir yang berfungsi untuk menggerakkan carriage box
saat melakukan penguliran.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
16. Feed Rod
Poros yang berfungsi untuk menggerakkan carriage saat proses
pembubutan.
17. Switch Rod
Bagian mesin yang berfungsi merubah arah putaran dari feed rod.
Gambar 2.12 Control carriageSumber : Dokumentasi Laboratorium Proses Produksi I (2012)
Mesin bubut memiliki kontrol utama berupa :
1. Left and Right Hand Thread Change Lever
Digunakan untuk menggerakkan carriage ke arah horizontal dan
pada proses pembuatan ulir digunakan untuk mengatur pembuatan ulir
kanan atau ulir kiri.
2. Spindle Change Lever A,B,C dan Spindle Change Lever 1,2,3
Digunakan untuk merubah kecepatan putar (mengatur kecepatan
pada speed gear box).Pengaturan kecepatan dilakukan dengan merubah
posisi handle-handle nya.
3. Wrench
Mengunci kedudukan tool holder.
4. Fly Wheel
Untuk menggerakkan compound rest tanpa menggerakkan carriage.
5. Tailstock Quill Clamping Lever
6. Tailstock Locking Nut
Digunakan untuk mengunci kedudukan tailstock.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
7. Tailstock Quill Transverse Handwheel
Digunakan untuk menggerakkan ujung dari tailstock dengan cara
memutarnya.
8. Split Nut Lever
Digunakan untuk menggerakkan split nut yang nantinya akan
memutar lead screw.
9. Spindle Forward-Stop-Reverse Lever
Adalah bagian mesin yang berfungsi untuk merubah putaran dari
feed rod.
10. Longitudinal and Cross Power Feed Lever
Digunakan untuk menjalankan pembubutan otomatis dan dapat
menggerakkan carriage dalam arah longitudinal maupun melintang.
11. Carriage Longitudinal Feed Handwheel
Engkol yang berfungsi untuk menggerakkan carriage secara
manual dalam arah longitudinal.
12. Cross Slide Handwheel
Digunakan untuk menggerakkan carriage dalam arah melintang
secara manual.
13. Pitch and Feed Selector Lever
Untuk menentukan feed dan thread.
14. Emergency Switch
Merupakan tombol emergency.
15. Switch Coolant Pump
Untuk menyalakan pompa coolant.
16. Test Button
Berfungsi untuk menguji putaran chuck.
2.4. Pahat HSS
HSS (High Speed Steel) adalah pahat yang terbuat dari baja dan
bergerak dengan kecepatan tinggi. Amstead (1977) menyempurnakan HSS
dengan menambahkan tungsten 18% dan chromium 5,5% ke dalam baja
paduan. Komposisi HSS biasanya terdiri dari paduan besi dengan karbon,
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
tungsten, molybdenum, chromium dan vanadium bahkan kadang-kadang ada
tambahan cobalt (ASM International Vol. 16, 1997).
HSS dikategorikan sebagai HSS konvensional dan HSS spesial. HSS
konvensional terdiri atas Molydenum HSS dan Tungsten HSS. Standar AISI
dari HSS jenis ini adalah M1, M2, M7, M10, T1 dan T2. Sedangkan HSS
spesial antara lain terdiri atas Cobalt Added HSS, High Vanadium HSS, High
Hardness Co HSS, Cast HSS, Powder HSS dan Coated HSS (Rochim, 1993).
Kekerasan permukaan HSS dapat ditingkatkan dengan melakukan pelapisan.
Material pelapis yang digunakan antara lain : tungsten karbida, titanium
karbida dan titanium nitrit, dengan ketebalan pelapisan 5~8m (Boothroyd,
1975).
Pahat dari HSS biasanya dipilih jika pada proses pemesinan sering
terjadi beban kejut, atau proses pemesinan yang sering dilakukan interupsi
(terputus-putus). Hal tersebut misalnya membubut benda segi empat menjadi
silinder, membubut bahan benda kerja hasil proses penuangan, membubut
eksentris (proses pengasarannya). Baja kecepatan tinggi (HSS atau HS)
adalah bagian dari baja perkakas, biasanya digunakan dalam alat pemotong
seperti bor. Hal tersebut dilakukan karena dapat menahan suhu yang lebih
tinggi tanpa kehilangan kekerasannya. Selain itu pahat HSS dapat memotong
lebih cepat dari pada baja karbon tinggi lainnya. Sedangkan kekurangan dari
pahat HSS adalah harganya bisa dua sampai empat kali lebih mahal dari
carbon steel.
2.5. Mekanisme Gerakan Carriage
Eretan (carriage/ support) adalah bagian mesin bubut yang berfungsi
sebagai penghantar pahat bubut sepanjang alas mesin. Carriage dapat
dijalankan secara otomatis maupun manual. Pergerakan manual dilakukan
dengan cara memutar handle yang kemudian akan menggerakkan gear,
dimana gear tersebut berada dalam track gear yang ada di dalam carriage box
yang menyebabkan carriage dapat bergerak. Sedangkan gerakan otomatis
pada carriage dapat dilakukan oleh dua poros yaitu lead screw dan feed rod.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2.5.1.Lead Screw
Gambar 2.13 Lead ScrewSumber: nikkobul (2012)
Lead crew adalah poros panjang berulir yang terletak agak
dibawah dan sejajar dengan bangku, memanjang dari kepala tetap
sampai ekor tetap. Dihubungkan dengan roda gigi pada kepala tetap dan
putarannya bisa dibalik. Dipasang ke pembawa (carriage) dan
digunakan sebagai ulir pengarah untuk membuat ulir saja dan bisa
dilepas kalau tidak dipakai.
Mekanisme gerakan otomatisnya adalah ketika pencengkram di
dalam carriage box telah mencengkram lead screw dan tuas otomatis
telah disetting maka lead screw yang berulir akan berputar sehingga
dapat menggerakkan carriage akibat gerakan tersebut.
2.5.2.Poros penjalan (feed rod)
Gambar 2.14 Feed RodSumber: Emco MAXIMAT SUPER 11 Instruction book (2012)
Berfungsi untuk menyalurkan daya dari kotak pengubah cepat
(quick change box) untuk menggerakkan mekanisme apron dalam arah
melintang atau memanjang. Ketika kontrol mesin bubut diubah pada
kontrol untuk poros feed rod maka pencengkram yang ada di carriage
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Feed Rod
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
box akan melepaskan cengkraman dari lead screw dan mencengkram
feed rod. Di dalam feed rod ada worm wheel dimana jika feed rod
bergerak maka worm wheel akan bergerak dan memutar gear penggerak
carriage.
2.6. Chuck Rahang 3 dan Mekanisme Gerakan Chuck Rahang 3
Chuck rahang tiga adalah pemegang benda kerja yang mempunyai tiga
rahang penjepit yang dapat bergerak secara bersama-sama sepanjang alur saat
mengunci dan membuka benda kerja. Cekam ini dapat menjepit benda kerja
bulat, segi enam, segi sembilan dan kelipatan tiga lainnya. Penjepitan benda
kerja dengan cekam rahang tiga dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu
penjepitan arah dalam sisi benda kerja dan penjepitan arah luar sisi benda
kerja. Chuck termasuk komponen yang sangat sederhana dan mudah
dibongkar, karena bagianbagiannya yang sedikit. Bagian bagian itu terdiri
dari:
a. Chuck front adalah tempat komponen- kompoonen itu dipasang. Dibagian
belakang biasanya terdapat baut yang berfungsi saat pemasangan di mesin
bubut, biasanya ada 3.
Gambar 2.15 Chuck frontSumber : hidayat (2010)
b. Mounting plat adalah bagian luar, atau tutup dari rumah chuck, yang
berfungsi menjadi lintasan rahang tersebut. Lihat gambar dibawah.
Gambar 2.16 Mounting platSumber : hidayat (2010)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
c. Scroll, yaitu terdapat di dalam rumah chuck yang berfungsi sebagai
penhubung gerak yang diberikan dari kunci chuck kemudian dihubungkan
degan rahang. Lihat gambar scroll.
Gambar 2.17 ScrollSumber : hidayat (2010)
d. Chuck jaws, yaitu berbentuk seperti tangga dan memiliki ulir untuk
menyambung gaya, bisa bergeser buka tutup.
Gambar 2.18 Chuck jawsSumber : hidayat (2010)
e. Pinion and screw, adalah komponen yang berfungsi untuk menggerakan
rahang tersebut. Di chuck ini biasanya terdapat 3 buah baut yng berbentuk
segi empat.
Gambar 2.19 Pinion and screwSumber : hidayat (2010)
Mekanisme kerja yang umum pada chuck adalah dimana
rahang chuck akan bergerak mencekam, jika alur spiral yang ada di
rumah chuck digerakkan oleh kunci chuck yang ada di bagian luar rumah
chuck, yang berbentuk kunci segi empat. Jika kunci tersebut diputar kekanan
maka alur spiral bergerak, alur tersebut terhubung dengan rahang yang akan
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
membawanya bergerak masuk (menjepit ). Jika kunci chuck diputar kekiri
maka rahang akan bergerak keluar (melepas).
2.7. Cara Membuat Ulir dan Tirus
2.7.1.Ulir
Ulir adalah garis atau/profil melingkar (melilit pada silinder yang
mempunyai sudut kisar atau uliran tetap). Ulir yang biasa digunakan
adalah:
a. Ulir segitiga.
Ada tiga jenis standart yang digunakan dalam ulir segitiga yaitu:
1. Standar withworth (ISO INCH)
Gambar 2.20 Ulir segitiga standar withworthSumber : Akmal Indra (2012)
Ulir withworth memiliki sudut puncak ulir sebesar 550
Contoh penulisan : W 1/2 X 12
Artinya : Ulir withworth dengan diameter
luar 1/2 inchi dan setiap 1 inchinya
terdapat 12 gang.
2. Standar metrik (ISO METRIS)
Gambar 2.21 Ulir segitiga standar metrisSumber : Akmal Indra (2012)
Ulir metrik memiliki sudut puncak sebesar 600
Contoh penulisan : M 12 X 1,75
Artinya : Ulir metrik dengan diameter terluar
12 mm dengan jarak kisar 1,75mm
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
3. Standar Amerika
Ulir standar amerika memiliki sudut puncak 600
Cara penulisan : ....(inchi) X gang/1
b. Ulir segiempat
Gambar 2.22 Ulir segiempatSumber : Akmal Indra (2012)
Ulir segi empat ini biasanya digunakan untuk ulir daya.
Dimensi utama dari ulir segi empat pada dasarnya sama dengan ulir
segi tiga yaitu: diameter mayor, diameter minor, kisar (pitch), dan
sudut helix. Pahat yang digunakan untuk membuat ulir segi empat
adalah pahat yang dibentuk (diasah) menyesuaikan bentuk alur ulir
segi empat dengan pertimbangan sudut helix ulir.
c. Ulir trapesium
Bentuk standar ulir trapesium ditetapkan di dalam standar-
standar ulir (ONORM M 1540, M 1541, M 1542).
Gambar 2.23 Ulir trapeziumSumber : Akmal Indra (2012)
Ulir trapesium memiliki sudut bidang sisi 300
Contoh penulisan : Tr 24 X 5
Artinya : sebuah ulir trapesium dengan
diameter terluar 24mm dan kisar
5mm
Ketika melakukan proses penguliran hal yang awal yang
dilakukan adalah mempersiapkan peralatan, setelah itu pasangkan
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
benda kerja pada chuck, mulailah melakukan pembubutan dengan
melakukan pahat kasar. Buat uliran awal sesuai dengan bagian ulir
yang dikehendaki, tempatkan pahat pada ujung benda kerja kurang
lebih 0,5 mm dari benda kerja, majukan pahat sedikit menggores
benda kerja. Bubut bagian ulir yang diinginkan kemudian tempatkan
pahat pada posisi awal sebelum pemotongan dengan memutar benda
kerja searah jarum jam.
2.7.2.Tirus
Pembubutan tirus adalah pembubutan dengan menggunakan suku
cadang dan pahat yang mempunyai permukaan tirus, bervariasi, dari
ketirusan curam yang terdapat pada roda paying dan ujung pusat
pembubut sampai ketirusan landai yang terdapat pada mandril
pembubut.
Ketirusan luar yang teliti dapat dipotong pada sebuah pembubut
dalam beberapa cara :
1. Dengan perlengkapan membubut tirus. Perlengkapan yang
diperlihatkan pada gambar 2.24 dibautkan pada punggung mesin
bubut dan mempunyai batang pemandu yang dapat dikunci pada
sudut atau ketirusan yang diinginkan. Ketika kereta luncur bergerak
sebuah peluncur diatas batang pahat bergerak masuk dan keluar,
sesuai dengan penguncian dari batang. Kelebihan dari cara ini adalah
dapat membuat sudut tirus yang besar sampai mendekati sudut 900
serta dapat membuat tirus pada bagian dalam benda kerja.
Sedangkan kekurangan bila menggunakan cara ini adalah pengerjaan
dilakukan secara manual karena harus menggeser eretan atas dan
tidak dapat membuat tirus yang panjang yaitu hanya sebatas
pergerakan eretan atas.
Gambar 2.24 Pembubutan tirus dengan menggunakan perlengkapan tirus.Sumber : Asyari Daryus, (2012)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2. Perletakan majemuk pada kereta luncur bubut seperti diperlihatkan
pada gambar 2.25 mempunyai dasar bulat dan dapat diputar ke
sembarang sudut yang diinginkan dari benda kerja. Pahat kemudian
dihantarkan ke dalam benda kerja dengan tangan. Metode ini untuk
ketirusan pendek. Kelebihan menggunakan cara ini adalah dapat
membuat tirus yang panjang dan dapat dilakukan secara otomatis
karena menggunakan eretan memanjang. Sedangkan kekurangan dari
cara ini adalah pergeseran maksimal hanya sebesar 3% dari panjang
total benda kerja, harus menggunakan peralatan tambahan (lathe dog
dan senter mati), serta tidak dapat menggunakan tirus bagian dalam
benda kerja.
Gambar 2.25 Membubut tirus dengan menggunakan perletakan majemuk.Sumber : Asyari Daryus, (2012)
3. Penguncian pusat ekor tetap yang digeser. Gambar di bawah ini
memperlihatkan metode ini. Kalau ekor tetap digeser secara
horisontal dari sumbu sebesar 6,4 mm untuk batang silinder
sepanjang 305 mm, akan diperoleh ketirusan 0,0416 mm/mm
(4,16%). Jadi ketirusan juga ditentukan oleh panjang silinder yang
dibubut. Adapun kelebihan jika menggunakan taper attachment
adalah dapat membuat tirus luar dan dalam serta dapat menggunakan
cara otomatis karena menggunakan eretan memanjang. Sedangkan
kekurangannya adalah sudut tirus maksimal adalah ± 50 dan panjang
tirus terbatas yaitu hanya sepanjang settingan taper attachment.
Gambar 2.26 Membubut tirus dengan meng-offset-kan pusat ekor tetap.Sumber : Asyari Daryus, (2012)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB IIIPELAKSANAAN PRAKTIKUM
3.1. Design Benda Kerja
3.1.1.Poros Berulir dan Tirus
(terlampir)
3.1.2.Spesimen Benda Kerja Roda Gigi
(terlampir)
3.2. Flowchart Pengerjaan
3.2.1.Poros Berulir dan Tirus
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Gambar 3.1 Flowchart poros berulir dan tirus.
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
3.2.2.Spesimen Benda Kerja Roda Gigi
Gambar 3.2 Flowchart spesimen benda kerja roda gigi
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB IVHASIL PRAKTIKUM
4.1. Rumus Perhitungan
1. Kecepatan Pemotongan
a. Pembubutan
v=π . D .n1000
Dimana :
D = Diameter awal benda kerja (mm)
n = Putaran Spindle (rpm)
b. Penguliran
v=√[ ( π . D )+P ] . n1000
Dimana :
D = Diameter awal
n = Putaran Spindle (rpm)
P = Jarak pitch (mm)
2. Depth of Cut (t’)
t '=D−d2
Dimana :
D = Diameter awal benda kerja (mm)
d = Diameter benda kerja setelah pemakanan (mm)
3. Gaya pemotongan vertikal ( Pz )
Pz=K .t ' . sm (kg)
Dimana :
K = Koefisien bahan ( Kg/mm2)
s = Feed motion ( mm/rev )
t’ = Depth of cut ( mm )
m = Konstanta eksponen
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
4. Daya pemotongan ( Nc )
Nc= Pz . v60.102
(kW)
5. Machining Time ( Tm )
Tm= L .is . n
(menit )
Dimana :
L = Panjang pembubutan ( mm )
i = Jumlah pemotongan = t/t’
6. Momen Torsi ( Mt )
Mt= Pz . D2
( Kg. mm)
7. Tenaga Motor ( Nm )
Nm= Ncη 1 . η 2
(kW )
Dimana :
η1 = Efisiensi mesin ( 75% )
η2 = Efisiensi motor penggerak ( 90 % )
4.2. Data Praktikum
Jenis Mesin : Bubut
Type : KW 1500604
Daya (P) : 0,55 KW
Bahan yang Digunakan
- Nama Bahan : Baja Esser
- Koefisien Bahan : 157 kg/ mm2
- Konstanta Eksponen (m) : 0,75
Pembubutan
NOL
(mm)D
(mm)d
(mm)s
(mm/rev)nt
(rpm)na
(rpm)t’
(mm)t
(detik)1 120 24,2 23,5 0,231 235 240 0,5 1’352 120 23,5 22,5 0,231 235 240 0,5 1’42
Tabel 4.1 Data Pembubutaan
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Penguliran
NOL
(mm)Pt
(mm/ gang)Pa
(mm/ gang)nt
(rpm)na
(rpm)t’
(mm)t
(detik)1 70 1,75 1,7 65 67 0,25 402 70 1,75 1,7 65 68 0,25 43
Tabel 4.2 Data Penguliran
4.3. Perhitungan
4.3.1.Teoritis
1. Kecepatan Pemotongan
a. Pembubutan
v=π . D .n1000
v=3,14. 24,3 . 2351000
v=17930,971000
=17,93097 mm/menit
b. Penguliran
v=√[ ( π . D )+P ] . n1000
v=√ [ (3,14 .22,3 )+1,75 ] .651000
v=√ 4665,181000
=2,1599 mm/menit
2. Depth of Cut (t’)
t '=D−d2
t '=24,3−23,32
=12
mm
3. Gaya pemotongan vertikal ( Pz )
Pz=K .t ' . sm (kg)
Pz=157.0,5 . 0,2310,75=78,5 . 0,3332=26,1562 kg
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
4. Daya pemotongan ( Nc )
Nc= Pz . v60.102
(kW)
Nc=26,1562 . 17,9309760.102
=0,07663 kW
5. Machining Time ( Tm )
Tm= L .is . n
(menit )
Tm= 120 .10,231. 235
= 12054,285
=2,21 menit
6. Momen Torsi ( Mt )
Mt= Pz . D2
( Kg. mm)
Mt=26,1562 .24,32
=635,602
=317,8 Kg . mm
7. Tenaga Motor ( Nm )
Nm= Ncη 1 . η 2
(kW )
Nm=0,076630,75.0,9
=0,1135kW
4.3.2.Aktual
1. Kecepatan Pemotongan
a. Pembubutan
v=π . D .n1000
v=3,14 .24,2 . 2401000
v=17558,881000
=17,55888 mm/menit
b. Penguliran
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
v=√[ ( π . D )+P ] . n1000
v=√ [ (3,14 .22,5 )+1,7 ] .681000
v=√ 4919,81000
=2,21806 mm /menit
3. Gaya pemotongan vertikal ( Pz )
Pz=K .t ' . sm (kg)
s= L . iTm. n
(mm /rev)
s= 120 . 19560
.240= 22800
54,285=420,005 dtk=7 menit
s=0,315 mm/rev 4
Pz=157.0,5 . 0,3150,75=78,5 . 0,4204=33,0014 kg
2. Daya pemotongan ( Nc )
Nc= Pz . v60.102
(kW)
Nc=33,0014 .17,5588860.102
=0,09468 kW
4. Momen Torsi ( Mt )
Mt= Pz . D2
( Kg. mm)
Mt=33,0014 . 24,22
=798,6332
=399,9165 Kg . mm
5. Tenaga Motor ( Nm )
Nm= Ncη 1 . η 2
(kW )
Nm=0,094680,75.0,9
=0,1402 kW
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
4.4. Grafik dan Pembahasan
4.4.1. Hubungan Feed Motion (s) dengan Gaya Pemotongan (Pz)
a Tabel Hubungan Feed Motion (s) dengan Gaya Pemotongan (Pz)
NO KelompokData Teoritis Data Aktual
Feed Motion (s)
Gaya Pemotong (Pz)
Feed Motion (s)
Gaya Pemotong (Pz)
1 Kelompok 17 0.09 12.14 0.0844 12.29212 Kelompok 18 0.105 14.483 0.107 14.443 Kelompok 19 0.132 17.19 0.12 16.0044 Kelompok 20 0.161 19.95 0.152 19.195 Kelompok 21 0.184 22.05 0.434 41.976 Kelompok 22 0.205 23.91 0.262 28.7477 Kelompok 23 0.231 26.1562 0.3158 35.8588 Kelompok 24 0.258 28.38 0.261 28.63
Tabel 4.3 Hubungan feed motion (s) dengan gaya pemotongan (Pz)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
b Grafik Hubungan Feed Motion (s) dengan Gaya Pemotongan
(Pz)
0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 0.5000
5
10
15
20
25
30
35
40
45
teoritisLinear (teoritis)aktualLinear (aktual)
s (mm/rev)
Pz(k
g)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Grafik 4.1 Hubungan Feed Motion (s) dengan Gaya Pemotongan (Pz)
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
a. Pembahasan
Feed motion (s) adalah gerakan pahat menyayat benda kerja
yang dinyatakan dalam mm/rev. Sedangkan Pz adalah gaya
pemotongan vertical dan mempunyai satuan dalam kg.
Karena na > nt sehingga pada rumus s=L .i
tm . n, jika n < maka s
> ,jika n > maka s <. Hal ini disebabkan karena pada mesin bubut
dibuat putaran aktual lebih besar dari putaran teoritis agar pada saat
pembebanan tinggi putaran diharapkan minimal sama dengan
putaran teoritis.
Grafik hubungan antara feed motion (s) dengan gaya
pemotongan (Pz) menunjukkan bahwa semakin besar nilai feed
motion akan semakin besar pula nilai gaya pemotongan (Pz). Hal ini
akan ditunjukkan pada rumus gaya pemotongan (Pz) yang diuraikan
sebagai berikut:
Pz = k . t ' sm
Keterangan:
K= koefisien bahan (kg/mm2)
t’= depth of cut (mm)
s = feed motion (mm/rev)
m = konstanta eksponen
Sehingga, berdasarkan grafik dan rumus, hubungan antara feed
motion (s) dan gaya pemotongan (Pz) dan adalah berbanding lurus.
Selain itu, grafik s-Pz aktual lebih besar bila dibandingkan
dengan grafik s-Pz teoritis. Hal ini disebabkan oleh nilai-nilai
diperoleh dari formulasi perhitungan berdasarkan teori yang telah
ditentukan sedangkan nilai-nilai aktual diperoleh berdasarkan data-
data hasil pengerjaan benda kerja yang kemungkinan memiliki hal-
hal atau penyimpangan yang terjadi akibat suatu kondisi tertentu di
luar teoritis pada saat melakukan pembubutan yang sebenarnya.
Dalam hal ini, grafik s-Pz teoritis menunjukkan bahwa lebih kecil
dari grafik s-Pz aktual.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
4.5. Hubungan Putaran Spindel (n) dengan Daya Pemotongan (Nc)
a. Tabel Hubungan Putaran Spindel (n) dengan Daya Pemotongan (Nc)
No Kelompok
Data Teoritis Data Aktual
Putaran Spindle
(n)Daya
Pemotongan(Nc)
Putaran Spindle
(n)Daya
Pemotongan(Nc)
1 Kelompok 7 180 0.059 195 0.069
2 Kelompok 23 235 0.07663 240 0.09468
3 Kelompok 15 330 0.11 347 0.129
4 Kelompok 31 550 0.179 542 0.203
Tabel 4.4 Hubungan putaran spindle (n) dengan daya pemotongan (Nc)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
b. Grafik Hubungan Putaran Spindel (n) dengan Daya Pemotongan (Nc)
Grafik 4.2 Hubungan Putaran Spindel (n) dengan Daya Pemotongan (Nc)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
c. Pembahasan
Berikut akan dijelaskan tentang grafik hubungan antara n-Nc. Nilai n
dinyatakan dalam satuan rpm, n yaitu putaran pada spindle sedangkan Nc
adalah daya pemotongan yang dinyatakan dalam satuan kW.
Grafik hubungan antara banyak putaran spindle dengan daya
pemotongan (n-Nc) menunjukkan bahwa semakin besar nilai putar spindle,
maka akan semakin besar pula nilai daya pemotongan. Hal ini dapat dilihat
pada formulasi berikut : Nc= Pz . V60.102
, di mana nilai V didapat dari
formulasi: V= Π .D . n1000
, yang kemudian disubstitusikan menjadi
Nc= Pz . Π . D . n60.102 .1000
, terlihat bahwa nilai Nc berbanding lurus dengan V dan
n, artinya semakin banyak putaran spindle akan berpengaruh terhadap
kecepatan pemotongan (V) yang akan semakin cepat pula, sehingga
menyebabkan daya pemotongan yang dihasilkan pun akan lebih besar.
Selain itu, daya pemotongan pun dipengaruhi feed motion juga. Bila
feed motionnya besar, maka daya pemotongan akan besar pula karena Nc
dengan s berbanding lurus. Hal ini dapat dilihat dari formulasi Pz=k.t’.sm
yang disubtitusikan ke formulasi Nc menjadi Nc=(k . t ' s¿¿m). Π . D . n
60.102.1000¿
Berdasarkan grafik hubungan antara n-c teoritis lebih rendah
dibanding aktual. Hal ini disebabkan hasil teoritis berdasarkan perhitungan
dari teori yang ditentukan sedangkan hasil aktual berdasarkan keadaan
yang terjadi yang memungkinkan terjadinya penyimpangan atau kesalahan
selama proses pengerjaan. Contohnya: terjadi gesekan antara benda kerja
dengan pahat yang menyebabkan daya pemotongan lebih besar. Oleh
karena itu grafik n-Nc aktual lebih tinggi dari grafik n-Nc teoritis.
4.6. Studi Kasus
Dari hasil praktikum yang telah dilakukan ada beberapa hal yang
menyebabkan benda kerja mengalami cacat, khususnya pada bagian
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
penguliran. Berikut adalah cacat yang terjadi pada benda kerja adalah
permukaan ulir yang kasar, dapat dilihat pada gambar 4.1.
Gambar: 4.1 Benda Kerja Bubut dan PahatSumber: Dokumentasi Kelompok 23 (2012)
a. Penyebab
1) Feed motion yang terlalu tinggi
2) Pahat ulir yang kurang tajam
3) Kecepatan putaran spindle yang terlalu tinggi.
b. Solusi
1) Menurunkan feed motion pada saat melakukan penguliran sehingga
dapat diperoleh hasil ulir yang lebih halus dan rata
2) Menggunakan mata pahat dengan ketajaman yang disesuaikan dengan
material benda kerja sehingga akan dihasilkan kualitas permukaan hasil
penguliran yang baik.
3) Memperlambat kecepatan spindle sehingga dapat dihasilkan kualitas
benda kerja yang lebih baik.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB VPENUTUP
5.1. Simpulan
Berdasarkan dari praktikum yang telah dilakukan maka dapat diambil
beberapa kesimpulan:
1. Ada beberapa parameter yang harus diperhatikan dalam proses
pembubutan dan penguliran agar bisa didapatkan produk dengan kualitas
yang baik, yaitu:
a. Penentuan titik nol
Titik nol merupakan titik untuk memulai gerakan pemakanan.
Pengaturan titik nol yang tidak tepat akan menyebabkan pergeseran
hasil penguliran ataupun pembubutan sehingga produk yang dihasilkan
tidak dapat sesuai dengan desain.
b. Kecepatan potong
Kecepatan potong menyatakan panjangnya benda kerja yang dapat
dipotong dalam satu menit. Kecepatan potong ini akan mempengaruhi
kekasaran permukaan hasil permesinan.
c. Ketajaman mata pahat
Ketajaman mata pahat berpengaruh pada kekasaran permukaan benda
kerja yang dikerjakan. Untuk proses penguliran dibutuhkan mata pahat
yang lebih tajam jika dibandingkan dengan proses pembubutan.
2. Kurang telitinya operator yang mengatur dept of cut, memutar carriage,
timer, pencatat data dan mengatur putaran spindle sehingga terjadi
kesalahan pada benda kerja.
5.2. Saran
Untuk membentuk hasil pembubutan dan penguliran yang baik, perlu
diperhatikan hal-hal berikut:
a. Praktikan hendaknya memahami cara kerja dan prosedur mesin sebelum
melakukan praktikum
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
b. Praktikan sebaiknya lebih cermat dan teliti dalam melakukan menentukan
dept of cut agar benda kerja sesuai dengan desain
c. Praktikan dan pendamping sebaiknya menentukan ketajaman mata pahat
yang sesuai, sebelum melakukan proses permesinan.
d. Praktikan hendaknya lebih cermat dalam menghitung waktu ketika proses
permesinan
e. Operator carriage hendaknya dilakukan oleh satu orang yang sama agar
hasil benda kerja lebih presisi dan sesuai dengan desain
f. Operator dept of cut hendaknya dilakukan oleh satu orang yang sama agar
hasil benda kerja lebih presisi dan sesuai dengan desain
g. Operator timer hendaknya dilakukan oleh satu orang yang sama agar hasil
benda kerja lebih presisi dan sesuai dengan desain
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB IPENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Teknik dalam praktikum pada mesin sekrap merupakan salah satu dasar dan
merupakan keterampilan yang harus dikuasai oleh setiap mahasiswa teknik. Pada
umumnya setiap mahasiswa teknik harus dapat memahami serta menguasai teknik-
teknik dalam menggunakan mesin sekrap. Di dalam praktikum mesin sekrap
ini juga akan membahas tentang cara dalam menggunakan mesin sekrap,
pengenalan mesin sekrap, dan faktor-faktor keamanan selama praktikum mesin
sekrap. Praktikum mesin sekrap ini juga sekaligus melatih kesabaran serta
keuletandan ketelitian dalam melakukan suatu pekerjaan. Dengan menguasai
teknik-teknik dasar pada mesin sekrap, diharapkan agar setiap mahasiswa mempunyai
keahlian yang dapat di andalkan untuk mengimbangi kemajuan teknologi.
1.2. Tujuan Praktikum
Berdasarkan latar belakang yang telah disampaikan sebelumnya,
adapun tujuan dari praktikum ini adalah :
1. Dapat mengetahui, menguasai, dan menjalankan mesin sekrap.
2. Mengetahui dan memahami bagian-bagian dari mesin sekrap.
3. Mengetahui proses dan cara pembuatan benda kerja dengan mesin sekrap.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB IIDASAR TEORI
2.1. Prinsip Kerja
Prinsip kerja dari mesin ini adalah merubah gerakan putar motor
penggerak menjadi gerakan bolak-balik pada arm. Sistem geraknya ada dua
macam:
2.1.1.Main Drive
Main drive adalah gerakan untuk menjalankan proses
pemotongan berupa pemotongan bolak-balik pahat yang berasal dari
gerakan rocker arm. Sebuah motor listrik memberikan gerakan putar
melalui gear drivemenuju roda gigi penggerak (crank wheel). Pada
crank wheel dipasang pivot/pasak yang letaknya dapat diatur terhadap
pusat/ hal ini dapat dilakukan dengan mengatur panjang pendeknya
blok engkol yang dihubungkan ke rocker arm. Dengan demikiran
gerakan putaran dari crank wheel akan menyebabkan rocker arm ikut
bergerak (berayun). Ayunan rocker arm ini menyebabkan arm (lengan)
yang memgang pahat bergerak maju dan mundur.
2.1.2.Feed Drive
Mekanisme ini berfungsi menggerakkan meja untuk menghaslkan
pemotongan. Sistem ini dapat digerakkan secara manual aaupun
otomatis/ hasil pemotongan secara otomatis akan lebih halus karena
pergeseran benda kerja lebih konstan.
2.2. Fungsi
Kegunaan umumnya dari mesin sekrap antara lain:
a. Pembuat celah (slotter)
Terutama digunakan untuk pemotongan dalam dan menyerut
bersudut serta untuk operasi yang memerlukan pemotongan vertikal karena
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
kedudukan yang diharuskan untuk memegang benda kerja. Operasi dari
bentuk ini sering dijumpai pada pekerjaan cetakan, cetakan logam, dan
pola logam.
b. Pembuat Dudukan Pasak (key seater)
Dirancang untuk memotong alur pasak pada roda gigi, puli mok dan
suku cadang yang serupa.Sedangkan kegunaan khususnya adalah untuk
memotong roda gigi.
2.3. Bagian-bagian Utama Mesin Sekrap
5
Gambar 2.1 Mesin SekrapSumber : Dokumentasi Laboratorium Proses Produksi I (2012)
1 Base
Base adalah bagian dasar yang menopang mesin secara keseluruhan.
2 Frame
Frame adalah bagian vertical mesin yang berisi mekanisme penggerak
dan pengatur kecepatran geram ram.
3 Ram
Bagian mesin yang bergerak horizontal bolak-balik pada proses
pemakanan.
4 Tool Post
Tool Post adalah bagian mesin yang digunakan untuk memegang pahat.
5 Table
Digunakan sebagai dasar vise (ragum).
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
1 1
4 6
83
5
2
a
c
d
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
6 Vise (Ragum)
Vise digunakan untuk menjepit benda kerja.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
7 Motor listrik
Digunakan sebagai penggerak utama mesin.
8 Ram Clamp
Untuk mengunci kedudukan ram terhadap link dan lever.
Kontrol Utama Mesin Sekrap:
a. Toolhead Slide Control
Digunakan untuk mengatur kedalaman pemakanan.
b. Ram Positioning Control
Digunakan untuk mengatur kedudukan dan langkah pahat.
c. Table Horizontal Position Handle
Handle untuk mengatur gerakan table dalam arah horizontal.
d. Table Vertical Position Handle
Handle untuk mengatur gerakan table dalam arah vertikal.
e. Speed Control Lever
Pengatur kecepatan gerakan pemakanan pada arm.
2.4. Pahat HSS
HSS (High Speed Steel) adalah pahat yang terbuat dari baja dan
bergerak dengan kecepatan tinggi. Amstead (1977) menyempurnakan HSS
dengan menambahkan tungsten 18% dan chromium 5,5% ke dalam baja
paduan. Komposisi HSS biasanya terdiri dari paduan besi dengan karbon,
tungsten, molybdenum, chromium dan vanadium bahkan kadang-kadang ada
tambahan cobalt (ASM International Vol. 16, 1997).
HSS dikategorikan sebagai HSS konvensional dan HSS spesial. HSS
konvensional terdiri atas Molydenum HSS dan Tungsten HSS. Standar AISI
dari HSS jenis ini adalah M1, M2, M7, M10, T1 dan T2. Sedangkan HSS
spesial antara lain terdiri atas Cobalt Added HSS, High Vanadium HSS, High
Hardness Co HSS, Cast HSS, Powder HSS dan Coated HSS (Rochim, 1993).
Kekerasan permukaan HSS dapat ditingkatkan dengan melakukan pelapisan.
Material pelapis yang digunakan antara lain : tungsten karbida, titanium
karbida dan titanium nitride, dengan ketebalan pelapisan 5~8m (Boothroyd,
1975).
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Pahat dari HSS biasanya dipilih jika pada proses pemesinan sering
terjadi beban kejut, atau proses pemesinan yang sering dilakukan interupsi
(terputus-putus). Hal tersebut misalnya membubut benda segi empat menjadi
silinder, membubut bahan benda kerja hasil proses penuangan, membubut
eksentris (proses pengasarannya). Baja kecepatan tinggi (HSS atau HS)
adalah bagian dari baja perkakas, biasanya digunakan dalam alat pemotong
seperti bor. Hal tersebut dilakukan karena dapat menahan suhu yang lebih
tinggi tanpa kehilangan kekerasannya. Selain itu pahat HSS dapat memotong
lebih cepat dari pada baja karbon tinggi lainnya. Sedangkan kekurangan dari
pahat HSS adalah harganya bisa dua sampai empat kali lebih mahal dari
carbon steel.
2.5. Mekanisme Gerakan Ram (3:2)
Ram berada di di guideway dan menghasilkan gerakan utama. Dibagian
depannya (kepala), lengan membawa Tool Slide. Pahat dipegang pada tool
post yang mempunyai posisi tetap pada engsel di clapper box. Pada saat
langkah maju, clapper ditekan oleh clapper box dengan gaya potong (tenaga
potong). Pada saat langkah mundur clapper terangkat. Dengan cara ini
kerusakan pada pahat dan benda kerja dapat dihindari. Ram dipakai untuk
memegang benda kerja, dapat distel mendatar dan tegak melalui spidle
penggerak.
Mekanisme 3:2 pada ram mesin sekrap merupakan gerak maju lebih
cepat dari gerak kembali. Selain itu maksud dari perbandingan 3:2 adalah
putaran ger yang ketika maju berputar 216 derajat yang merupakan 3/5 dari
360 derajat, dan berputar 144 derajat yang merupakan 2/5 dari 360 derajat.
Gambar 2.2 Mekanisme Kerja Mesin SekrapSumber: Eko, (2012)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2.6. Mekanisme Gerakan Meja
Gambar 2.3 meja sekrapSumber: shafwandi (2011)
1. Pengaturan meja mesin
Jika meja ingin didekatkan dengan pahat untuk benda kerja yang
tipis, meja digerakkan naik sehingga kedalaman pemakanan oleh pahat
dapat dicapai. Jika benda kerja terlalu tebal, maka meja harus diturunkan.
2. Mengatur posisi naik turun meja sekrap
untuk mengatur posisi meja langkah-langkah yang harus dilakukan
adalah:
a. Membuka tuas pengencang meja dari tiang. Biasanya ada 2 buah tuas.
b. Membuka tuas pencekam meja dari penyangga.
c. Memutar tuas pengatur sampai kedudukan yang diinginkan.
d. Mengencangkan kembali seluruh tuas-tuas pengencang.
Gambar 2.4 mengatur posisi mejaSumber: shafwandi (2011)
Posisi tuas pengatur harus selalu pada posisi meja naik walaupun
meja diturunkan, hal ini menjaga agar ulir transporter turut menyangga
meja.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
3. Memiringkan meja sekrap
Ada tipe mesin sekrap yang kemiringan mejanya dapat diatur.
Posisi kemiringan ini biasanya dapat membentuk sudut 45 derajat
kemiringan dan digunakan untuk pekerjaan khusus.
Gambar 2.5 posisi miringSumber: shafwandi (2011)
4. Mengatur gerak longitudinal meja sekrap
Gerakan ini merupakan langkah pemakanan (feeding) dari meja
sekrap. Gerakan ini dapat dilakukand engan 2 cara, yaitu:
a. Secara manual
Menggunakan tangan dengan membuat posisi ‘rechet’ pada
nol (0), maka tuas pengatur dapat membuat gerak meja ke kiri
maupun ke kanan.
Gambar 2.6 gerakan manual mejaSumber: shafwandi (2011)
b. Secara otomatis
Gambar 2.7 rechat (posisi nol)Sumber: shafwandi (2011)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gerakan otomatis ini terjadi karena adanya ‘rechet’ yang dapat
diatur kedudukannya. ‘rechet’ ini dihubungkan oleh poros dengan
poros tempat kedudukan roda gigi pembawa. Gerakan ini terjadi
karena adanya langkah kerja lengan. Poros penggerak lengan yaitu
berupa poros eksentrik sehingga panjang langkah ‘rechet’ dan diatur.
Gambar 2.8 kerja automatis gerak mejaSumber: shafwandi (2011)
Gerakan-gerakan ‘rechet’:
Gambar 2.9 gerakan kiriSumber: shafwandi (2011)
Tuas pemutar bergerak searah jarum jam, maka meja mesin akan bergerak ke kiri.
Gambar 2.10 gerakan kananSumber: shafwandi (2011)
Tuas pemutar bergerak berlawanan arah jarum jam, maka meja kerja mesin akan bergerak ke kanan.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB III PELAKSANAAN PRAKTIKUM
3.1. Desain Benda Kerja
(terlampir)
3.2. Flowchart Pengerjaan
Gambar 3.1 Flowchart Penyekrapan
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB IVHASIL PRAKTIKUM
4.1. Rumus Perhitungan
1. Kecepatan Pemotongan (v)
v=n .L (1+m )
1000
Dimana :
n = jumlah stroke per menit
L = panjang stroke (mm)
M = perbandingan kecepatan langkah kerja dengan langkah balik
2. Gaya aksial (Pz)
Pz = k.t’.sm (kg)
Dimana :
K = Koefisien bahan ( Kg/mm2)
s = Feed motion ( mm/rev )
t’ = Depth of cut ( mm )
m = Konstanta eksponen
3. Daya Pemotongan (Nc)
Nc¿Pz . v
60.102(kW)
4.2. Data Praktikum1. Data Awal
Koefisian bahan (k) = 157 kg/mm2
Konstanta eksponen (m) = 0,75
Panjang stroke / langkah (L) = 35,6 mm
Jumlah stroke / langkah per menit = 67,77 stroke/mm
Panjang penyekrapan (l) = 15 mm
Perbandingan langkah maju dan mundur = 3: 2 = 1,5
Depth of cut (t’) = 0,3 mm
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2. Data proses
NOt’
(mm)t
(sekon)t
(menit)Langkah (stroke)
1 0,3 28,80 0,48 372 0,3 36,59 0,6098 363 0,3 32,64 0,544 364 0,3 28,71 0,4785 355 0,3 31,52 0,5253 34∑ 1,5 158,16 2,6376 178x 0,3 31,632 0,52752 35,6
Tabel 4.1 Data Proses Penyekrapan
Keterangan :
Data diambil sebanyak lima kali dengan besar depth of cut (t’) yang
sama dan dilanjutkan dengan perhitungan data oleh masing-masing
kelompok.
Waktu (t) dikonversikan dalam menit.
Jumlah langkah (stroke) dirata-rata.
4.3. Perhitungan1. Kecepatan Pemotongan (v)
v=n .L(l+m)
1000(mm/menit)
v=67,77.35,6(15+ 3
2)
1000=
39808,0981000
=39,808(mm/menit)
2. Gaya Aksial
Pz=K .t ' . sm (kg)
Pz=K .t ' . sm=157.0,3 .0,2310,75=47,1 . 0,3332=15,693
3. Daya pemotongan ( Nc )
Nc= Pz . v60.102
=15,693 .39,80860 .102
=0,08676 (kW)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
4.4. Studi KasusBerdasarkan praktikum yang telah dilakukan oleh kelompok kami,
terdapat beberapa permasalah yang mengakibatkan cacat pada benda kerja
antara lain:
1. Hasil penyekrapan yang terlalu berhimpit dan tidak presisi.
2. Hasil penyekrapan yang kasar dan jarak antara penyekrapan yang tidak
sama
Gambar: 4.1 Benda kerja penyekrapanSumber: Dokumentasi Kelompok 23 (2012)
a. Penyebab
1. Kurang dalamnya depth of cut yang diberikan.
2. Penggunaan proses penyekrapan otomatis
3. Permesinan yang sudah tidak presisi
b. Solusi
1. Memasukkan depth of cut yang sesuai sebelum eksekusi benda kerja.
2. Menggunakan proses penyekrapan secara manual
3. Mengupgrade ulang mesin sehingga jarak hasil penyekrapan lebih
presisi.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB VPENUTUP
5.1. Simpulan
Berdasarkan dari praktikum yang telah dilakukan maka dapat diambil
beberapa kesimpulan:
1. Ada beberapa parameter yang harus diperhatikan dalam proses
penyekrapan agar bisa didapatkan produk dengan kualitas yang baik, yaitu:
a. Penentuan titik nol
Titik nol merupakan titik untuk memulai gerakan pemakanan.
Penentuan titik nol yang terlalu dalam akan menyebabkan hasil
permukaan pembubutan atau penguliran menjadi kasar.
b. Penggunaan penyekrapan secara otomatis mengakibatkan jarak
penyekrapan tidak presisi
2. Kurang telitinya operator yang mengatur dept of cut, pencatat data dan
timer sehingga terjadi kesalahan pada benda kerja.
5.2. Saran
Dalam meakukan proses penyekrapan, perlu diperhatikan hal-hal
berikut.
a. Praktikan hendaknya memahami cara kerja dan prosedur mesin sebelum
melakukan praktikum
b. Praktikan sebaiknya lebih cermat dan teliti dalam melakukan menentukan
dept of cut agar benda kerja sesuai dengan desain, presisi, dan tidak kasar
c. Praktikan dan pendamping sebaiknya menentukan ketajaman mata pahat
yang sesuai, sebelum melakukan proses permesinan.
d. Praktikan hendaknya lebih cermat dalam menghitung waktu ketika proses
permesinan
e. Operator dept of cut hendaknya dilakukan oleh satu orang yang sama agar
hasil benda kerja lebih presisi dan sesuai dengan desain
f. Operator timer hendaknya dilakukan oleh satu orang yang sama agar hasil
benda kerja lebih presisi dan sesuai dengan desain.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pengerjaan logam dalam dunia manufacturing ada beberapa macam,
mulai dari pengerjaan panas, pengerjaan dingin hingga pengerjaan logam
secara mekanis. Pengerjaan mekanis logam biasanya digunakan untuk
pengerjaan lanjutan maupun pengerjaan finishing, sehingga dalam pengerjaan
mekanis dikenal beberapa prinsip pengerjaan, salah satunya adalah
pengerjaan perataan permukaan dengan menggunakan mesin Frais atau biasa
juga disebut mesin Milling.
Mesin Milling adalah jenis mesin pemotong yang melakukan
pemotongan logam dengan cutting tool bergigi banyak (Multiple Tooth
Cutting Tool) yang disebut milling cutter atau pisau frais. Ada banyak jenis
dari mesin milling, diantaranya mesin milling universal, horizontal, vertikal,
dll dengan bentuk konstruksi dan fungsi yang berbeda. Milling cutter
dipasang pada arbor dan diputar oleh mekanisme gerak mesin dengan
menggunakan motor listrik. Pada praktikum proses produksi kali ini
menggunakan mesin milling horizontal.
1.2. Tujuan Praktikum
1. Tujuan Umum
a. Pengenalan secara langsung mesin-mesin perkakas serta cara
pengoperasiannya.
b. Peningkatan pengetahuan serta keterampilan tentang mesin-mesin
perkakas.
2. Tujuan Khusus
a. Mengetahui serta mampu mengoperasikan bagian-bagian dari mesin
milling.
b. Melatih praktikan melakukan pekerjaan dalam pembuatan roda gigi
dengan menggunakan mesin milling dan mengetahui macam-macam
pekerjaan yang dapat dilakukan.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB II DASAR TEORI
2.1. Prinsip Kerja Mesin Milling
1. Main Drive
Fungsi utama dari main drive adalah untuk menggerakkan spindle
yang terletak pada arbor. Putaran dari motor listrik diteruskan ke speed
gear dan diteruskan ke spindle melalui mekanisme belt. Putaran spindle
akan menggerakkan arbor dan memutar milling cutter.
2. Feed Drive
Gerakan ini adalah gerakan pemakanan benda kerja terhadap milling
cutter dengan memutar table transverse handwheel untuk menggerakkan
table kearah longitudinal, maka benda kerja akan terpotong oleh milling
cuter.
2.2. Fungsi Milling
Gambar 2.1 Berbagai Macam Pekerjaan FraisSumber: Daryanto (1987)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
100
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
1. Permukaan Datar
Mesin milling digunakan untuk meratakan permukaan benda kerja.2. Muka Bersudut
Mesin milling digunakan untuk membuat sudut, umumnya 30, 45, dan 60.
3. Alur
Mesin milling digunakan untuk membuat celah atau alur, alur pasang dan bidang rata yang sempit.
4. Alur T
Mesin milling digunakan untuk membuat alur T seperti pada gambar.5. Alur Ekor Burung
Mesin milling digunakan untuk membuat alur ekor burung, pada umumnya sudut ekor burung yang dapat dibuat besarnya 30, 45 dan 60.
6. Mesin milling digunakan untuk membuat roda gigi.
Gambar 2.2 Roda GigiSumber: Andy (2012)
7. Mesin milling digunakan untuk pembesaran lubang.
8. Mesin milling digunakan untuk membuat permukaan bertingkat
2.3. Bagian- Bagian Utama Mesin Milling
Gambar 2.3 Bagian-Bagian Mesin MillingSumber: Sumber : Laboratorium Proses Produksi I (2012)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
1. Gear Box (Transmisi)
Merupakan bagian mesin yang menghubungkan motor penggerak
dengan spindle. Gear box merupakan sistem transmisi yang berfungsi
untuk mengatur kecepatan putar pahat.
2. Overarm
Merupakan penopang ujung poros frais yang secara umum
ditemukan pada mesin milling horizontal. Bagian ini menentukan
penyetelan posisi arbor pada maksimum panjang arbor tersebut dan
mengklemnya pada posisi yang diinginkan. Overarm terletak di atas base
secara horizontal.
3. Cross traversalhandwheel
Digunakan untuk menggerakkan sadlle k earah melintang /
transversal.
4. Knee
Merupakan bagian mesin untuk menopang / menahan meja mesin.
Pada bagian ini terdapat transmisi gerakan pemakanan ( feeding).
5. Longitudinal traverse handwheel
Digunakan untuk menggerakkan table dalam arah longitudinal.
6. Sadle
Saddle terletak antara knee dan table.Saddle berfungsi untuk
menggerakkan benda kerja pada table secara transversal.
7. Vertical movement crank
Untuk menggerakan crank secara vertikal.
8. Base
Merupakan bagian bawah dari mesin milling.Bagian yang
menopang badan atau tiang. Di dalamnya terdapat bagian penting mesin
seperti speed gear box dan sistem pelumas.
9. Spindel
Merupakan bagian yang menyediakan tenaga bagi putaran pisau frais
dengan menyalurkannya ke arbor.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
10. Meja / table
Merupakan bagian mesin milling, tempat untuk clamping device atau
benda kerja. Di bagi menjadi 3 jenis :
a. Fixed table
Gambar 2.4 Fixed tableSumber: Directindustry (2007)
Fixed table adalah sebuah tempat yang digunakan untuk menaruh
serta menjepit benda kerja dengan kedudukan tetap, artinya posisi dari
table itu tetap tidak berpindah.
b. Swivel table
Gambar 2.5 Swivel tableSumber: Amadeal (2007)
Swivel table adalah sebuah tempat untuk menaruh serta menjepit
benda kerja dengan kedudukan bahwa table ini dapat di putar sesuai
dengan yang kita inginkan.
c. Compound table
Gambar 2.6 Compound tableSumber: Kestrou (2007)
Compound table adalah merupakan sebuah tempat untuk menaruh
serta menjepit specimen yang bersifat universal , artinya table ini
memiliki kemampuan bisa sebagai kedudukan yang tetap ataupun
bergerak.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Mesin milling memiliki kontrol utama berupa :
Gambar 2.7 Skema Kontrol Utama Pada Mesin Milling HorisontalSumber : Buku Petunjuk Praktikum Proses Manufaktur I (2012)
1. Variable Speed Control
Digunakan untuk mengatur kecepatan putar milling cutter.
2. Cross Feed
Digunakan untuk menggerakkan sadlle kearah melintang / transversal.
3. Vertical Feed
Digunakan untuk menggerakkan knee dalam arah vertikal.
4. Longitudinal Feed
Digunakan untuk menggerakkan table dalam arah longitudinal. Kontrol
2,3,4disebut juga dengan Table Transversel Handwheel.
2.4. Milling Cutter Modul HSS
HSS (High Speed Steel) adalah cutter yang terbuat dari baja dan
bergerak dengan kecepatan tinggi. Amstead (1977) menyempurnakan HSS
dengan menambahkan tungsten 18% dan chromium 5,5% ke dalam baja
paduan. Komposisi HSS biasanya terdiri dari paduan besi dengan karbon,
tungsten, molybdenum, chromium dan vanadium bahkan kadang-kadang ada
tambahan cobalt (ASM International Vol. 16, 1997).
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
HSS dikategorikan sebagai HSS konvensional dan HSS spesial. HSS
konvensional terdiri atas Molydenum HSS dan Tungsten HSS. Standar AISI
dari HSS jenis ini adalah M1, M2, M7, M10, T1 dan T2. Sedangkan HSS
spesial antara lain terdiri atas Cobalt Added HSS, High Vanadium HSS, High
Hardness Co HSS, Cast HSS, Powder HSS dan Coated HSS (Rochim,
1993).Kekerasan permukaan HSS dapat ditingkatkan dengan melakukan
pelapisan. Material pelapis yang digunakan antara lain : tungsten karbida,
titanium karbida dan titanium nitride, dengan ketebalan pelapisan 5~8m
(Boothroyd, 1975).
Material ini tahan terhadap panas hingga ±600° C. Biasanya sering
dilapisi dengan titanium agar tidak cepat aus. Kecepatan potong dapat
mencapai 0,8-1.8 m/s.
1. Dikenal juga sebagai HSS (High Speed Steel).
2. Mengandungkarbon, chromium, vanadium, molybdenum, wolfram, atau
tungsten.
3. CS 20m/min.
4. Kelebihan:mampu menahan beban kejut, kemampuan potong lebih baik
dari tool steel, tahan panas sampai dengan 600° C.
5. Kelemahan: sensitif tergadap over heat, lebih mahal dari tool steel karena
mahalnya kadang hanya mata potongnya saja yang dari HSS yang
kemudian diletakkan pada tangkainya (disolder/dibrazing).
6. Paduan utama HSS
wolfram ( disebut T.HSS)
molybdenum ( disebut M.HSS )
Gambar 2.8 Pahat HSS
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Sumber: Kusumantika (2011)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2.5. Jenis Pemotongan pada Mesin Milling
1. Conventional Milling (Up Cut)
Pada pemakan tipe ini mula-mula cutter akan mengenai benda kerja
sedikit demi sedikit semua gigi memotong, gigi akan mengenai permukaan
benda kerja. Arah pemakanan cutter berlawanan arah dengan gerakan
pemakanan. Conventional milling (up cut) memiiki beberapa sifat dan
karakteristik antara lain:
a. Beban pemakanan dari minimum ke maksimum
b. Hasil permukaan kurang baik sebab pada beban maksimum akan terjadi
hentakan
c. Umur pakai cutter kurang lama karena terdapat banyak gesekan sisi
potong sebelum menyayat
d. Benda kerja harus terpegang kuat supaya tidak terangkat
e. Bisa dipakai untuk semua jenis mesin
Gambar 2.9 Conventional MillingSumber : Seas Upenn (2010)
2. Climbing Milling (Down Cut)
Pada pemakan tipe ini cutter akan mengenai bagian yang paling tebal
dan benda kerja akan menerima tekanan cutter dengan kuat. Proses ini
cocok untuk mengerjakan benda kerja yang tipis atau pemotongan, dengan
syarat mesin harus dirancang sedemikian rupa sehingga spindle meja tidak
mempunyai spelling. Kalau syarat di atas tidak terpenuhi, benda kerja akan
tertarik ke arah cutter (tertekan ke bawah). Climbing (down cut) milling
mempunyai beberapa sifat dan karakteristik antara lain:
a. Beban pemakan dari maksimum ke minimum
b. Tidak ada hentakan sehingga hasil permukaan halus
c. Benda kerja aman/tidak terangkat
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
d. Dapat untuk mengerjakan benda-benda yang tipis
e. Mesin yang dipakai harus kokoh dan tidak kocak
f. Cutter akan lebih awet
Gambar 2.10 Climbing MillingSumber : Seas Upenn (2010).
Macam – Macam Milling Cutter
a. End Mill
Tool ini digunakan untuk proses milling kasar dan akhir. Merupakan
cutter dengan sisi potong pada ujung muka dan pada sisi spiralnya, End
Mill dibuat dari diameter 0.5 – 50 mm dengan tipe tangkai yang bermacam
- macam, ada yang bertangkai lurus dan ada yang konus.
Gambar 2.11 End MillSumber : anonim (2010)
b. Ball Nose Mill
Nilai corner radius selalu setengah dari nilai diameter.
Gambar 2.12 Ball Nose MillSumber : anonim (2010)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
c. Bull Nose Mill
Nilai corner radius antara 0 sampai setengah dari nilai diamater.
Gambar 2.13 Bull Nose MillSumber: anonim (2010)
d. Dove Tail Mill
Digunakan untuk permesinan slot bentuk ekor merpati.
Gambar 2.14 Dove Tail MillSumber: anonim (2010)
e. Face Mill
Digunakan untuk milling permukaan serta untuk pengefraisan ringan
(pemakanan kecil). Pisau ini pendek dan mempunyai sisi potong pada
bagian yang melingkar dan bagian sisi mukanya, seperti shell mill cutter .
Dalam jenis ini ada yang disebut Carbide Tipped. Face mill cutter,
keistimewaan pisau ini adalah tentang kemudahan penggantian sisi
potongnya.
Gambar 2.15 Face MillSumber: anonim (2010)
f. Slot Mill
Digunakan untuk berbagai macam aplikasi profil under cut.
Gambar 2.16 Slot MillSumber: anonim (2010)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
g. Taper Mill
Digunakan untuk membuat milling dinding luar dan dalam dengan
sudut kemiringan kontan.
Gambar 2.17 Taper MillSumber: anonim (2011)
h. Lollipop Mill
Digunakan dalam operasi 5-axis simultan.
Gambar 2.18 Lollipop MillSumber: anonim (2010)
2.6. Mekanisme Gerakan Table, Saddle, dan Knee
Gambar 2.19 Bagian – Bagian Mesin MillingSumber : Fox Valley (2000)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2.6.1.Mekanisme Gerakan Table
Jika longitudinal feed diputar maka ulir yang menempel pada
table akan ikut berputar terhadap baut yang statis sehingga table
bergerak kearah longitudinal sesuai dengan putaran pada longitudinal
feed.
Gambar 2.20 Mekanisme Gerakan TableSumber: Dokumentasi Laboratorium Proses Produksi 1 (2012)
2.6.2.Mekanisme Gerakan Saddle
Jika cross feed diputar maka ulir statis akan berputar terhadap
baut yang menempel pada saddle sehingga bergerak kearah melintang
atau transversal.
Gambar 2.21 Mekanisme Gerakan SaddleSumber: Dokumentasi Laboratorium Proses Produksi 1 (2012)
2.6.3.Mekanisme Gerakan KneeJika vertical feed diputar maka bevel gear akan berputar
mengubah arah putaran vertikal menjadi putaran horizontal, sehingga
ulir yang ada di bawah gear horizontal akan berputar dan masuk ke baut
yang ada di dalamnya. Ulir yang berputar terhadap baut dan
menggerakkan knee kearah vertikal sesuai arah putar vertical feed.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 2.22 Mekanisme Gerakan KneeSumber: Dokumentasi Laboratorium Proses Produksi 1 (2012)
2.7. Index Dividing Head dan Mekanisme Kerjanya
Index dividing head merupakan alat yang digunakan untuk memutar
atau membagi benda dengan jarak yang sama. Digunakan untuk mendapatkan
pembagian jarak yang sama antara masing-masing. Pada kepala pembagi ada
dua komponen, yaitu komponen utama, terdiri dari komponen yang
melaksanakan pembagian dan komponen pendukung terdiri dari kepala lepas
dan roda gigi.
Bagian unit utama kepala pembagi dilengkapi dengan piring pembagi
yang berlubang dan engkol pembagi yang berhubungan langsung dengan
poros ulir, ulir cacing yang sekaligus memutar cekam benda kerja dengan
perantaraan roda gigi cacing. Jumlah gigi roda gigi cacing adalah 40 buah.
Perbandingan putaran engkol pembagi dengan putaran roda gigi cacing
(poros pemegang benda kerja) adalah 40:1, artinya bila 40 kali putaran engkol
piring pembagi diputar, maka poros roda gigi cacing akan berputar 1 kali
putaran penuh.
Gambar 2.23 Bagian-bagian Index Dividing HeadSumber: Anonim (2007)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
a. Clamping Straps
Tali yang digunakan sebagai pencekam.
b. Swivel Block
Memungkinkan headstock miring 5º di bawah horisontal sampai 10º di
luar vertikal.
c. Poros (Spindle)
Dipasang di swivel block dengan 40-roda gigi.
d. Index Pin
Digunakan untuk menentukan jumlah putaran pada index plate.
e. Index Crank
Tuas untuk memegang index pin.
f. Index Plate
Bergerak dengan pin dan melekat di depan poros.
Gambar 2.24 Index Dividing PlateSumber: Anonim (2012)
g. Worm
Tegak lurus dengan spindle, terhubung dengan crank.
Mekanisme kerja index dividing head adalah sebagai berikut:
Pada kepala pembagi ini terpasang roda gigi cacing (worm gear) dan
poros cacing (worm shaft). Apabila poros cacing diputar 1 putaran, maka roda
gigi cacing akan berputar 1/40 putaran dan ada juga 1/80 putaran. Untuk
mengatur pembagian-pembagian tersebut, dilengkapi dengan plat pembagi
(dividing plate). Untuk memegang benda kerja dan alat-alat bantu lainnya
dilengkapi dengan chuck dan kepala lepas (tail stock).
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB IIIPELAKSANAAN PRAKTIKUM
3.1. Design
3.1.3.Perhitungan Design Benda Kerja
Berikut ini adalah contoh perhitungan pada mesin milling:
Modul suatu benda adalah 2.25 mm dan mempunyai diameter kepala
65,25 mm dengan, diameter 62 mm dan putaran spindle 640 rpm.
Tentukan :
a. Diameter Pitch (dp)
b. Jumlah Gigi
c. Jumlah putaran untuk index plate (X)
d. Tinggi gigi (H)
e. Tinggi kepala gigi (mm)
f. Tinggi kaki gigi (hf)
g. Tebal gigi
h. Feed motion (s)
i. Gaya pemotongan (Ps)
j. Momen torsi (Mt)
k. Daya pemotongan (Nc)
l. Machining time (Tm)
Penyelesain :
Diketahui : M = 2,25 mm dk = 65,25 mm
Putaran spindle = 640 rpm D = 62 mm
1. Diameter Pitch (dp)
dp = dk – 2M
dp = 65,25 – 2(2,25)
dp = 60,75 mm
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2. Jumlah Gigi
Z ¿dpM
Z ¿60,752,25
Z ¿27
3. Jumlah putaran untuk index plate (X)
X=KZ
X=6027
¿229
putaran
4. Tinggi gigi (H)
H = 2,25.M
= 2,25 . 2,25
= 5,0625 mm
5. Tinggi kepala gigi (mm)
hk = k.M
hk = 1 . 2,25
hk = 2,25 mm
6. Tinggi kaki gigi (hf)
Hf = k.M + ck
= 1 . 2,25 + 0,25
= 2,81 mm
7. Tebal gigi
t=π . M
2
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
t=3,14.2 , 25
2
t = 3,925 mm
3.1.4.Design Benda Kerja
a Roda Gigi
(terlampir)
b Poros Berulir, Beralur, dan Tirus
(terlampir)
3.2. Flowchart Pengerjaan
3.2.1.Roda Gigi
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 3.1 Flowchart Roda Gigi
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
3.2.2.Poros Beralur
Gambar 3.2 Flowchart Poros Beralur
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB IVHASIL PRAKTIKUM
4.1. Rumus Perhitungan
1. Feed motion (s)
s=L+√ t' ( D−t ' )+6
Tm. n (mm/rev)
Dimana:
L = panjang pemotongan (mm)
t’ = kedalaman pemotongan (mm)
D = diameter milling cutter (mm)
s = feed motion (mm/rev)
n = putaran spindle (rpm)
Tm = machining time (menit)
2. Gaya pemotongan (Pz)
Pz = K.t’.sm (kg)
Dimana:
K = koefisien bahan (Kg/mm2)
s = feed motion (mm/rev)
t’ = depth of cut (mm)
m = konstanta eksponen
3. Momen torsi (Mt)
Mt= Pz . D2
(Kg.mm)
Dimana:
D = diameter milling cutter (mm)
4. Daya pemotongan (Nc)
Nc= Mt . n974000
(Kw)
5. Machining time (Tm)
v=π . D .n1000
, dimana:
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
n = putaran spindle (rpm)
4.2. Data Praktikum
PemakananKe-
t’= 2,5 (mm) t’= 2,5625 (mm)t (detik) t (detik)
1. 47,61 8,972. 18,44 7,873. 22,55 7,814. 24,15 6,765. 24,82 7,246. 19,49 7,777. 21,34 7,558. 20,53 9,129. 29,28 7,1310. 18,80 5,4511 20,41 6,0612. 21,64 6,1513. 16,04 6,1814. 20,27 6,5715. 18,04 11,1316. 14,67 8,2917. 12,57 8,1218. 8,23 8,3119. 6,88 9,6820. 7,54 8,3521. 6,67 9,1222. 5,63 7,8723. 5,99 8,6124. 5,55 8,6425. 6,74 8,2126. 6,81 7,1827. 6,92 27,64∑ 437,61 231,78X 16,20 8,58
Tabel 4.1 Waktu Tiap Kali Pemakanan
4.3. Perhitungan4.3.1.Data Proses
Putaran yang digunakan (n) : 640 rpm
Feed Motion (s) : 0,7118 mm/rev
Diameter cutter (D) : 62 mm
Depth of Cut (t’) : 5,625 mm
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Modul (M) : 2,25 mm
Dimensi roda gigi yang dibuat :
Teoritis1. Diameter kepala (Dk) : 65,25 mm
2. Diameter pitch (Dp) : 60,75 mm
3. Jumlah gigi (Z) : 27
4. Tinggi gigi (H) : 5,06 mm
5. Tebal gigi (t) : 3,5 mm
Aktual
1. Diameter kepala (Dk) : 73,3 mm
2. Diameter pitch (Dp) : 63,15 mm
3. Jumlah gigi (Z) : 27
4. Tinggi gigi (H) : 5,625 mm
5. Tebal gigi (t) : 4,3 mm
Bahan benda kerja : aluminium
Konstanta bahan : 32 kg/mm²
Konstanta eksponen : 0,5
Lebar benda kerja : 2,18 mm
Jumlah gigi worm wheel (K) : 60
Jumalh putaran untuk index plate (x) : 27
4.3.2.Contoh Perhitungan1. Feed motion (s)
s=L+√ t ' ( D−t ' )+6
Tm. n
s=22,3+√2,5 (62−2,5 )+6
0,27∗640s=¿ 0,7118 mm/rev
2. Gaya pemotongan (Pz)
Pz = K.t’.sm
Pz = 32 ×2,5×0,7118
Pz = 67,49 kg
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
3. Momen torsi (Mt)
Mt= Pz . D2
Mt=¿ 67,49× 62
2mt=2096,19kg.mm
4. Daya pemotongan (Nc)
Nc= Mt . n974000
Nc = 2096,129× 640
974000Nc = 1,374 kW
5. Kecepatan Pemakanan
v=π . D .n1000
v=3,14 ×62 ×6401000
v=124,6
4.4. Studi Kasus
A. Permasalahan
1. Berdasarkan Dimensi
Bagian Teoritis Aktual
Tebal Gigi 3,5 mm 4,3 mmTinggi Gigi 5,06 mm 5,625 mmDiameter kepala (DK) 65,25 mm 73,3 mmDiameter pitch (DP) 60,75 mm 63,15 mm
Tabel 4.2 Data Praktikum Proses Pembuatan Roda Gigi
2. Salah Satu Permukaan Gigi Kurang Halus
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 4.1 Permukaan Gigi Kurang HalusSumber: Dokumentasi Kelompok 23 (2012)
3. Kurang dalamnya pemakanan milling cutter terhadap pembuatan roda
gigi
Gambar 4.2 Pemakanan Milling Kurang DalamSumber: Dokumentasi Kelompok 23 (2012)
B. Penyebab
1. Tinggi gigi antara HA dan HT berbeda karena kesalahan saat mengatur
depth of cut sehingga tinggi gigi aktual tidak sesuai dengan yang
direncanakan. Selain itu karena ketelitian ukuran pada mesin yang
terbatas.
Tebal gigi antara Ta dan Tt berbeda karena ketidak telitian dalam
mengatur index dividing head sehingga tebal gigi aktual tidak sesuai
dengan yang direncanakan.
2. Karena metode yang digunakan pada pemakanan tersebut adalah
dengan cara memakai konvensional milling maka menyebabkan
permukaan roda gigi tidak sehalus dengan menggunakan metode climb
milling dimana pada metode climb milling, putaran milling cutter
searah dengan pergerakan benda kerja maka akan menghasilkan
permukaan yang lebih halus .
3. Karena pada proses pembubutan yang kurang sempurna maka
menyebabkan proses pemakanan pada milling cutter yang kurang dalam
sehingga menghasilkan roda gigi yang tidak sempurna.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
C. Solusi
1. Dalam mengatur index dividing head dan depth of cut harus tepat dan
teliti agar dimensi gigi yang dihasilkan sesuai design.
2. Dalam pembuatan roda gigi sebaiknya menggunakan climb milling agar
roda gigi yang dihasilkan halus.
3. Dalam pembubutan benda kerja harus sesuai design.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB VPENUTUP
5.1. Kesimpulan
a. Roda gigi Z= 27, dk= 65,25 mm, dapat dibuat dengan menggunakan
mesin milling horizontal dengan M= 2,25 mm.
b. Pengaturan putaran index deviding head akan mempengaruhi tebal gigi
yang dihasilkan jika pengaturannya pembagian sudutnya sesuai dengan
ukuran pada desain gambar yang telah di rencanakan, jika dalam
pengaturan index dividing tidak sesuai dengan desain maka pembagian
sudut dalam spesimen akan tidak beraturan pula,oleh karena itu
diperlukan ketelitian dalam pemutaran index dividing head,agar
spesimen sesuai dengan desain yang telah digambar.
c. Pengaturan dept of cut harus sesuai dengan desain gambar yang telah
ditentukan agar kedalaman pemotongan sesuai dengan desain gambar
serta pengaturan tinggi gigi juga harus sesuai ukuran gambar.
d. Metode yang digunakan dalam pembuatan roda gigi juga harus sesuai
dengan karateristik benda kerja,dalam hal pembuatan roda gigi ini
seharusnya menggunakan metode climb karena pemakanan pada
spesimen akan menghasilkan permukaan yang lebih halus dari pada
konvensional .
e. Dimensi spesimen awal roda gigi menentukan dimensi roda gigi yang
dibuat.
5.2. Saran
a. Pertama- tama praktikan harus benar benar menguasai alat produksi
yang akan digunakan, untuk meminimalisasikan kecacatan .
b. Operator juga harus menguasai desain benda kerja yang akan dibuat .
c. Dibutuhkan ketelitian untuk bias mendapatkan hasil yang optimal.
d. Operator juga harus mengusai teknik dan metode yang cocok untuk
karateristik material.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan dunia industri belakangan ini semakin menunjukkan
keanekaragaman produk, sehingga penguasaan seorang industrial engineer
terhadap proses produksi menjadi syarat mutlak. Untuk mendukung proses
produksi tersebut dibutuhkan berbagai macam mesin perkakas yang
memenuhi spesifikasi tertentu. Mesin-mesin tersebut antara lain: mesin bubut,
mesin milling, mesin bor, mesin las, mesin pemotong pelat, power hack show,
dan mesin press.
Pengetahuan tentang mesin-mesin ini akan sangat membantu pada saat
bekerja nanti. Untuk memperoleh pengetahuan tentang mesin-mesin tersebut
secara luas, maka pemberian materi di dalam ruang kelas tentu tidaklah
cukup. Untuk itu dibutuhkan pengalaman nyata bekerja dengan mesin-mesin
tersebut dengan melakukan praktikum di laboratorium. Pengalaman bekerja
secara langsung pada praktikum tersebut dapat memberikan pengetahuan
lebih. Berdasarkan beberapa pernyataan tersebut, maka praktikum proses
produksi sangat dibutuhkan oleh seorang calon sarjana teknik industri.
1.2. Tujuan Praktikum
Berikut adalah tujuan diadakannya praktikum pada mesin bubut. Tujuan
dari praktikum dapat dibagi menjadi dua, yaitu tujuan umum dan tujuan
khusus.
Tujuan umum dari praktikum kerja bangku ini antara lain :
1. Pengenalan secara langsung mesin-mesin perkakas (mesin bor, mesin las,
mesin pemotong pelat, dan mesin roll) serta cara pengoperasiannya.
2. Peningkatan pengetahuan serta keterampilan tentang mesin-mesin
perkakas (mesin bor, mesin las, mesin pemotong pelat, dan mesin roll).
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Tujuan khusus dari praktikum kerja bangku ini antara lain :
1. Dapat mengetahui, menguasai, dan menjalankan mesin-mesin (mesin
bor, mesin las, mesin pemotong pelat, dan mesin roll).
2. Mengetahui proses dan cara pengeboran benda kerja dengan
menggunakan mesin-mesin (mesin bor, mesin las, mesin pemotong pelat,
dan mesin roll).
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB IIDASAR TEORI
2.1. Las
2.1.1.Pengertian Pengelasan Menurut DIN
Berdasarkan definisi dari Deutche Industrie Normen (DIN), las
adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan
yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Dari definisi tersebut
dapat dijabarkan lebih lanjut bahwa las adalah sambungan setempat dari
beberapa batang logam dengan menggunakan energi panas.
Saat ini telah digunakan lebih dari 40 jenis pengelasan termasuk
pengelasan yang dilaksanakan dengan hanya menekan dua logam yang
disambung sehingga terjadi ikatan antara atom-atom atau molekul-
molekul dari logam yang disambungkan.
2.1.2.Klasifikasi Pengelasan
Banyak sekali cara-cara pengklasifikasi pengelasan, hal ini
disebabkan karena belum adanya kesepakatan dalam pengklasifikasian
tersebut. Pengelasan dibagi menjadi 2 klasifikasi besar yaitu pengelasan
konvensional dan pengelasan non-konvensional. Namun secara
konvensional klasifikasi pengelasan dibagi menjadi dua golongan,
yaitu:
Berdasarkan cara kerja; las cair, las tekan, las patri, dsb.
Berdasarkan sumber energi yg digunakan; las kimia, las listrik, las
mekanik, dll.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 3.1 Klasifikasi PengelasanSumber : Anonymous (2010)
Berikut adalah macam-macam Arc Welding:
1. SMAW (Shielded Metal Arc Welding )
Las busur nyala listrik terlindung adalah pengelasan dengan
mempergunakan busur nyala listik sebagai sumber panas pencair
logam.
2. GMAW (Gas Metal Arch Welding)
Las GMAW adalah pengelasan dengan gas nyala yang dihasilkan
berasal dari busur nyala listrik, yang dipakai sebagai pencair metal
yang di–las dan metal penambah. Las GMAW terdiri dari: MAG
(Metal Active Gas) dan MIG (Metal Inert Gas).
3. GTAW (Gas Tungsten Arch Welding) atau TIG (Tungsten Inert
Gas)
TIG adalah pengelasn dengan memakai busur nyala dengan
tungsten/elektroda yang terbuat dari wolfram, sedangkan bahan
penambahanya digunakan bahan yang sama atau sejenis dengan
material induknya.
4. FCAW (Flux Cored Arch Welding)
FCAW hampir sama dengan proses pengelasan GMAW. Gas
pelindungnya juga sama-sama menggunakan Karbon dioxida CO2.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Biasanya, pada mesin las FCAW ditambah robot yang bertugas
untuk menjalankan pengelasan biasa disebut dengan super anemo.
5. SAW (Submerged arc Welding)
Las busur terbenam adalah pengelasan dengan busur nyala listrik.
Untuk mecegah oksidasi cairan metal induk dan material tambahan,
dipergunakan butiran–butiran fluks / slag sehingga bususr nyala
terpendam di dalam ukuran–ukuran fluks tersebut.
6. PAW (Plasma Arch Welding)
PAW adalah las listrik dengan plasma yang sejenis dengan GTAW
hanya pada proses ini gas pelindung menggunakan bahan campuran
antara Argon (Ar), Nitrogen (N) dan Hidrogen (H) yang lazim
disebut dengan plasma.
7. SW (Stud Welding)
Adalah las baut pondasi, gunanya untuk menyambung bagian satu
konstruksi baja dengan bagian yang terdapat di dalam beton (baut
angker) atau Shear Connector.
2.1.3.Las SMAW
a Bagian-bagian Utama Las SMAW
Gambar 3.2 Mesin SMAW
Sumber : Hendry (2012)Keterangan :
1. Tang Massa dan Tang Elektroda
Untuk menjepit benda kerja dan elektroda dan mengalirkan arus
ke benda kerja dan elektroda.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
13
2
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2. Main Regulator
Regulator utama mesin las yang berisi transformator yang
berfungsi untuk mengubah arus.
3. Curent Adjusting Lever
Untuk mengatur arus pengelasan.
Kontrol Utama Mesin
Gambar 3.3 Kontrol Utama Mesin LasSumber : Buku Petunjuk Praktikum Proses Manufaktur 1 (2012)
Keterangan:
1. Power Switch
Selain berfungsi sebagi saklar utama juga digunakan untuk
mengatur jenis pengelasan yang akan diguakan apakah las
dengan elektroda atau las TIG.
2. Welding Current Switch
Digunakan untuk menentukan polaritas pengelasan dan level
arusnya.
3. Gas Post Flow Adjusting Switch
Digunakan untuk mengatur aliran gas mulia pad alas TIG
4. Pilot Lamp
Merupakan indikator power pada mesin.
5. Current Indicator
Digunakan untuk mengetahui besar arus yang digunakan dalam
pengelasan.
6. Lamp for Current Indicator
Lampu yang menjukkan besar arus pengelasan.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
7. Current Adjusting Handle
Handle untuk mengatur besarnya arus pengelasan.
8. Positive Pole Plug
Kutub positif untuk keluaran mesin las.
9. Negative Pole Plug
Kutub negatif untuk keluaran mesin las.
10. Gas Hose Plug
Merupakan tempat untuk pengeluaran gas mulia pad alas TIG.
b. Mekanisme Kerja Mesin Las
Pengelasan suatu proses penyambungan logam, di mana logam
menjadi satu dengan atau tanpa tekanan. dan dapat di defenisikan
sebagai ikatan metalurgi yang di timbulkan oleh gaya tarik-
menarikantara atom. Sebelum atom-atom tersebut membentuk
ikatan, permukaan yang akan menjadi satu perlu bebas dari gas yang
terserap atau oksida-oksida.
Untuk arus AC (arus bolak-balik) apabila kabel + dan –
terbalik tidak masalah tetapi untuk arus DC (arus searah) harus hati-
hati tidak boleh terbalik dan ada perbedaan.
Pengelasan dengan memanfaatkan busur listrik yang terjadi
antara elektroda dengan benda kerja. Elektroda dipanaskan sampai
cair dan diendapkan pada logam yang akan disambung sehingga
terbentuk sambungan las. Mula-mula elektroda
kontak/bersinggungan dengan logam yang dilas sehingga terjadi
aliran arus listrik, kemudian elektroda diangkat sedikit sehingga
timbullah busur.
c. Elektroda E6013
Menurut standar AWS/ASTM (American Welding
Society/American Society for Testing Material), semua jenis
elektroda ditandai dengan huruf E disertai dengan 4 atau 5 angka.
Contoh, pada elektroda Philips berseri AWS tertulis E6013 artinya:
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
E = Elektroda las listrik
60 = Kekuatan tarik minimum dari deposit las adalah 60.000 ib/m2
atau 42 kg/m2
1 = Dapat dipakai untuk pengelasan segala posisi
3 = Jenis selaput Rutil potsium sumber tegangan/arus AC, DCSP,
DCRP. Daya tembus lemah dan kadar serbuk besi 0 – 10%
d. Macam-macam Arus Pengelasan
Arus Pengelasan Mesin Las SMAW dapat di bagi atas 3 Jenis, yaitu:
1. Polaritas Lurus (DC)
Apabila material dasar atau material yang akan dilas
disambung kan dengan kutub positif ( + ) dan elektrodenya
disambungkan dengan kutup negatif (–). Pada mesin las DC
maka cara ini disebut pengelasan polaritas lurus atau DCSP
(Direct Current Straight Polarit. Dengan cara ini busur listrik
bergerak dari elektrode ke material dasar sehingga tumbukan
elektron berada di material dasar yang berakibat 2/3 panas
berada di material dasar dan 1/3 panas berada dielektroda.
Cara ini akan menghasilkan pencairan material dasar lebih
banyak dibanding elektrodenya sehingga hasil las mempunyai
penetrasi yang dalam, sehingga baik digunakan pada pengelasan
yang lambat serta manik las yang sempit dan untuk pelat yang
tebal.
Gambar 3.4 Skema Polaritas LurusSumber: Anonim (2010)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2. Polaritas Balik (AC)
Pada las arus balik atau AC (alternating current) tidak ada
kutub positif dan negatif, maka jika penyambungannya dibolak
balik hasilnya tetap sama. Masing masing kutub akan menerima
panas 50 % dan akibatnya terjadi penetrasi normal .
Gambar 3.5 Skema Polaritas TerbalikSumber: Anonim (2010)
3. Polaritas AC-DC
Merupakan gabungan dari polaritas balik dan polaritas
searah. Dengan mesin las AC-DC akan lebih banyak
kemungkinan pemakaiannya karena arus yang keluar dapat arus
searah maupun arus bolak-balik. Mesin las AC-DC lebih
fleksibel karena mempunyai semua kemampuan yang dimiliki
masing-masing mesin las DC atau mesin las AC. Mesin las jenis
ini sering digunakan untuk bengkel-bengkel yang mempunyai
jenis-jenis pekerjaan yang bermacam-macam, sehingga tidak
perlu mengganti-ganti las untuk pengelasan berbeda.
2.1.4.Las MIG
a. Bagian-bagian Utama Mesin Las MIG
Gambar 3.6 Mesin Las MIGSumber: Buku Petunjuk Praktikum Proses Manufaktur 1 (2012)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Keterangan:
1. Input Cable
Untuk mengalirkan arus utama
2. Gas Bottle
Untuk menyimpan gas pengelasan
3. Output Cable
Untuk mengeluarkan arus keluaran ke elektrode
4. Contoling Cable of Wire Feeding
Untuk mengalirkan arus listrik ke wirw feeder
5. Cable for Work Pieces
Untuk mengalirkan arus listrik ke benda kerja (tang massa)
6. Wire Electrode
Untuk pengisi logam las
7. Welding Torch
Pengumpan elektrode dan pengumpan fluks
8. Heater Cable
Untuk mengalirkan arus ke regulator
9. Air-flowMeter
Untuk mengukur debit gas yang keluar
b Mekanisme Kerja Mesin Las
Las listrik gas metal atau gas metal arc welding (GMAW)
adalah proses las listrik yang menggunakan busur listrik yang berasal
dari elektroda, yang dipasok terus-menerus secara tetap dari suatu
mekanisme kekolam las. Pada proses GMAW, elektrodanya adalah
kawat menerus dari 1 gulungan yang disalurkan metalui pemegang
elektroda. Perlindungan dihasilkan seluruhnya dari gas atau
campuran gas yang diberikan dari luar.
Mula-mula metode ini dipakai hanya dengan perlindungan gas
mulia (tidak reaktif) sehingga disebut MIG (Metal Inert Gas/gas
logam mulia). Gas yang reaktif biasanya tidak praktis, kecuali C02
(karbon dioksida). Gas C02, baik C02 saja atau dalam campuran
dengan gas mulia, banyak digunakan dalam pengelasan baja.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 3.7 Pengelasan Busur Nyala Logam Gas (GMAW)Sumber: Salmon dkk (1991)
Pencampuran gas mulia dan gas reaktif membuat busur nyala
lebih stabil dan kotoran selama pernindahan logam lebih sedikit.
Pemakaian C02 saja untuk pengelasan baja merupakan prosedur
termurah karena rendahnya biaya untuk gas pelindung, tingginya
kecepatan pengelasan, lebih baiknya penetrasi sambungan, dan
baiknya sifat mekanis timbunan las. Satu-satunya kerugian ialah
pernakaian C02 menimbulkan kekasaran dan kotoran yang banyak.
2.1.5.Las Titik
a Bagian-bagian Utama Mesin Las Titik
Gambar 3.9 Bagian-bagian Mesin Las TitikSumber: Dokumentasi Kelompok 23 (2012)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
1
2
3
4
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Keterangan:
1. Electrode Arm
Berfungsi untuk mengelas benda kerja. Elektroda ini bergerak ke
atas dan ke bawah.
2. Electrode
Sama seperti elektroda nomer 1. Untuk mengelas benda kerja.
Namun elektroda ini tidak dapat bergerak.
3. Main Regulator
Terdapat control utama, coling water, dll.
4. Foot Pedal
Untuk melakukan eksekusi pengelasan dengan cara di injak.
Kontrol Utama
Gambar 3.10 Kontrol Mesin Las Titik Krisbow Spot WelderSumber: Buku Petunjuk Praktikum Proses Manufaktur 1 (2012)
Keterangan:
1. Welding Current Regulation Switch
Untuk mengatur arus pengelasan
2. Welding Time Regulation Switch
Untuk mengatur waktu pengelasan
3. Work/ Detect Changer
Untuk memilih kondisi pengelasan atau stan by
4. Carbon-steel/ Stainless-steel Changer
Untuk memilih material yang akan di las
5. Changer Over Time
Untuk memilih tegangan input
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
b Mekanisme Kerja Mesin Las
Las titik adalah pengelasan memakai metode resistansi listrik
dimana pelat lembaran dijepit dengan dua elektroda. Ketika arus
dialirkan maka terjadi sambungan las pada posisi jepitan.
Siklus pengelasan titik dimulai ketika elektroda menekan pelat
dimana arus belum dialirkan. Waktu proses ini disebut waktu tekan.
Setelah itu arus dialirkan ke elektroda sehingga timbul panas pada
pelat di posisi elektroda sehingga terbentuk sambungan las. Waktu
proses ini disebut waktu las.
Setelah itu arus dihentikan namun tekanan tetap ada dan proses
ini disebut waktu tenggang. Kemudian logam dibiarkan mendingin
sampai sambungan menjadi kuat dan tekanan di hilangkan dan pelat
siap dipindahkan untuk selanjutnya proses pengelasan dimulai lagi
untuk titik yang baru.
Peralatan mesin las titik ada tiga jenis yaitu : 1) mesin las titik
tunggal stasioner, 2) mesin las titik tunggal yang dapat dipindahlan
dan 3) mesin las titik ganda. Mesin las stasioner dapat dibagi lagi
atas jenis : lengan ayun dan jenis tekanan langsung. Jenis lengan
ayun merupakan jenis yang sederhana dan mempunyai kapasitas
kecil.
2.2. Bor
2.2.1.Prinsip Kerja
Mesin Bor mempunyai prinsip kerja yang sama dengan mesin-
mesin pada umumnya, yaitu:
1. Main drive
Motor Listrik biasa dipakai sebagai penggerak utama pada
mesin bor. Putaran pada motor listrik di transmisikan melalui
porosnya ke mekanisme pengatur putaran mesin berupa pasangan
puli bertingkat yang di hubungkan dengan vee belt puli bertingkat,
putaran diteruskan ke spindle mesin. Pada spindle terdapat tool post
sebagai pemegang mata bornya.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2. Feed drive
Feed drive merupakan gerakan pemakanan mata bor pada
benda kerja. Gerakan ini dilakukan secara manual pada mesin-
mesin bor yang sederhana dengan cara memutar drilling lever
sehingga mata bor bergerak kearah benda kerja.
2.2.2.Fungsi
Berikut ini adalah fungsi dari mesin bor:
1. Membuat lubang (drilling)
Proses pembuatan lubang pada benda kerja yang biasa
dilakukan dengan proses pengeboran (drilling) yang merupakan
proses penting dalam proses permesinan. Proses ini biasa dilakukan
dengan menggunakan mata bor dengan berbagai bentuk.
Gambar 3.11 Proses DrilingSumber : Anonim (2012)
2. Reaming (step drill)
Adalah proses yang digunakan untuk pembuatan lubang
dengan diameter bertingkat.
Gambar 3.12 Proses ReamingSumber : Anonim (2012)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
3. Membesarkan lubang (boring)
Boring adalah proses meluaskan/memperbesar lubang yang
bisa dilakukan dengan batang bor (boring bar) yang tidak hanya
dilakukan pada mesin gurdi atau drilling, tetapi bisa dengan mesin
bubut, mesin frais, atau mesin bor. Pada mesin frais, pisau
terpasang pada arbor dan diputar oleh spindle.
Gambar 3.13 Proses BoringSumber : Anonim (2012)
4. Facing
Proses Facing adalah proses penghalusan lubang hasil proses
pengeboran sehingga ukuran lubang tersebut lebih akurat.
Langkah-langkah proses pembuatan lubang yang lebih akurat
tersebut dilakukan dengan tahap-tahap mulai dari proses centering
– proses drilling – proses boring – proses reaming.
Gambar 3.14 Proses FacingSumber : Anonim (2012)
5. Counter Bore
Digunakan untuk proses pembesaran ujung lubang yang
telah dibuat dengan kedalaman tertentu.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar Proses 3.15 Counter BoreSumber : Anonim (2012)
6. Bor Benam (Countersink)
Khusus pembesaran miring berbentuk kerucut pada akhir
lubang untuk mengakomodasi sekrup versink. Kerucut sudut 60°,
82°, 90°, 100°, 110°, 120°.
Gambar 3.16 Proses CountersinkSumber : Anonim (2012)
7. Tapping
Tapping adalah proses dimana membentuk ulir dalam. Hal ini
dilakukan baik oleh tangan atau oleh mesin.
Gambar 3.17 Proses TappingSumber : Anonim (2012
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2.2.3.Bagian-bagian Utama Mesin Bor
Gambar 3.18 Kontrol Utama Mesin BorSumber : Buku Petunjuk Praktikum Proses Manufaktur 1 (2012)
Keterangan:
1. Hood
2. Belt Tensioning Lever
Digunakan untuk mengukur ketegangan belt, sehingga
memepermudah dalam mengatur kecepatan putar yang diinginkan.
3. Drilling Lever
Digunakan dalam proses pemakanan. Ini mengatur kedudukan bor
secara vertikal.
4. Drilling Depth Control
Bagian ini terdapat pada front plate. Ini digunakan untuk
mengetahui kedalaman pemakanan.
5. Driving Motor
6. Table
Bagian mesin untuk meletakkan benda kerja.
7. Base
8. Table Clamp
Digunakan untuk mengunci kedudukan table.
9. Spindel Head
10. Drilling Chart
11. Rack
12. Font Plate
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Kontrol utama
1. Main Switch
Merupakan skalar utama yang berfungsi menghidupkan atau
mematikan mesin.
2. Two Speed Switch
Digunakan untuk mengatur kecepatan mesin sesuai posisi vee belt
pada puli bertingkat.
3. Emergency Push Button
Merupakan tombol darurat untuk mematikan mesin dengan cepat.
4. Fuse
5. Coolant Switch
Digunakan untuk mengaktifkan coolant.
6. Lighting Switch
Digunakan untuk mengaktifkan lampu penerangan.
7. Drilling Depth Scale
Merupakan skala pada sisi luar Dilling Depth Control yang
digunakan untuk mengetahui kedalaman pemakanan.
2.2.4.Mata Bor HSS
Mata bor adalah alat yang paling ideal untuk membuat lubang
yang rapidan presisi. Jenis jenis bahan pembuat mata bor juga
menentukan kualitas hasil pelubangan. Lebih keras logam pada mata
bor akan lebih halus pengeborannya.
HSS (High Speed Steel) adalah pahat yang terbuat dari baja dan
bergerak dengan kecepatan tinggi. Komposisi HSS biasanya terdiri dari
paduan besi dengan karbon, tungsten, molybdenum, chromium dan
vanadium bahkan kadang-kadang ada tambahan cobalt (ASM
International Vol. 16, 1997).
Kelebihan HSS diantaranya adalah sifat keuletan yang relatif baik
dan apabila telah mengalami aus dapat diasah kembali sehingga mata
bornya dapat digunakan seperti semula, serta dapat dioperasikan dua
kali lebih cepat dari bahan carbon steel. Sedangkan kekurangan dari
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
pahat HSS adalah harganya bisa dua sampai empat kali lebih mahal dari
carbon steel.
1. Twist Bits
Gambar 3.19 Mata Bor Jenis Twist BorSumber : Hendry (2012)
Jenis mata bor yang paling banyak digunakan dan cukup
universal fungsinya. Bisa digunakan menggunakan mesin bor tangan
atau mesin bor duduk baik secara horisontal maupun vertikal. Mata
bor ini bisa untuk membuat lubang pada bahan kayu, plastik atau
logam. Biasanya tersedia dalam ukuran 4 - 12 mm. Lebih baik∅
buat sebuah titik pusat menggunakan paku atau sekrup untuk arahan
mata bor ini ketika anda menggunakan mesin bor tangan.
2. Masonry Bits
Gambar 3.20 Mata Bor Jenis Masonry BitsSumber : Hendry (2012)
Dirancang untuk membuat lubang pada tembok, beton atau
batu. Digunakan dengan mesin bor pada setelan martil (gerakan bir
bergetar seperti ketukan martil) dan pada ujung mata bor terdapat
logam keras sebagai pemotong. Biasanya tersedia dalam 4-15mm∅
dan mata bor lebih panjang daripada twist bits (300 - 400mm).
3. Spur Bits
Gambar 3.21 Mata Bor Jenis Spur BitsSumber : Hendry (2012)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Dikenal sebagai mata bor kayu dengan ujung mata bor runcing
pada bagian tengahnya dan pisau pengiris pada bagian kelilingnya.
Ujung runcing di tengah berfungsi untuk menjaga agar mata bor
tetap lurus sehingga lubang yang dihasilkan presisi dan dengan ∅
yang sama. Ukuran yang tersedia sekitar 6-15mm.∅
4. Countersink bits
Gambar 3.22 Mata Bor Jenis Countersink bitsSumber : Hendry (2012)
Mata bor ini bersudut 90° pada ujungnya dan berfungsi untuk
membuat lubang 45° terhadap permukaan kayu. Biasanya dipakai
pada saat membuat lubang untuk kepala sekrup agar permukaan
sama rata dengan kayu. Mata bor ini bisa berdiri sendiri dan ada juga
yang terpasang langsung dengan mata bor utama untuk membuat
lubang sekrup.
5. Forster Bit
Gambar 3.23 Mata Bor Jenis Forster BitSumber : Hendry (2012)
Yaitu mata bor yang berfungsi untuk membuat lubang engsel
sendok. Paling baik apabila dioperasikan dengan mesin bor duduk
yang lebih stabil. Karena apabila menggunakan mesin bor tangan
akan sulit untuk mengendalikan kestabilan posisi mata bor dan
lubang yang dihasilkan kurang berkualitas. Diameter yang tersedia
mengikuti standar diameter engsel sendok, dari 15, atau 35 mm.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
6. Hole Saw Bits
Gambar 3.24 Mata Bor Jenis Forster BitSumber : Hendry (2012)
Lebih tepat mungkin kita sebut gergaji lubang karena bentuk
mata bornya yang seperti gergaji dengan diameter yang bisa
disesuaikan dengan kebutuhan. Berdiameter antara 25 - 60mm.
2.2.5.Mekanisme Gerakan Drilling Lever
Drilling Lever berfungsi untuk menggerakkan mata bor secara
vertikal. Pada drilling lever dapat menggerakkan mata bor karena
adanya pergerakan gear. Jadi, saat drilling lever digerakkan searah
jarum jam, maka gear yang ada di dalamnya bergerak searah jarum
jam. Hal tersebut akan menggerakkan gear pada chuck sehingga chuck
juga ikut berputar.
Gambar 3.25 Mekanisme Gerakan Drilling LeverSumber : Anonim (2012)
2.2.6.Mekanisme Drilling Chuck
Chuck memiliki tiga rahang, dimana jika kunci dimasukkan maka
gear pada trap akan bergerak bersama. Drilling Chuck dapat bergerak
dikarenakan adanya transmisi daya yang diberikan oleh gerakan
Drilling Lever yang dihubungkan melalui roda gigi. Sehingga
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
gear
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
menyebabkan Drilling Chuck ikut berputar juga saat Drilling Lever
bergerak.
Gambar 3.26 Mekanisme Gerakan Drilling ChuckSumber : Anonim (2011)
2.2.7.Tabel Kecepatan Pengeboran
Gambar 3.27 Tabel Kecepatan PengeboranSumber: Dokumentasi Kelompok 23 (2012)
Kecepatan potong ditentukan dalam satuan panjang yang dihitung
berdasarkan putaran mesin per menit. Atau secara defenitif dapat
dikatakan bahwa kecepatan potong adalah panjangnya bram yang
terpotong per satuan waktu. Setiap jenis logam mempunyai harga
kecepatan potong tertentu dan berbeda-beda. Dalam pengeboran
putaran mesin perlu disesuaikan dengan kecepatan potong logam. Bila
kecepatan potongnya tidak tepat, mata bor cepat panas dan akibatnya
mata bor cepat tumpul atau bisa patah.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2.3. Roll
2.3.1.Prinsip Kerja
Gerakan putar dari motor listrik, dirubah menjadi gerakan lurus
bolak balik oleh mekanisme yang serupa dengan mesin skrap. Gerakan
bolak balik diteruskan pada frame yang menjepit blade (pemotong).
Karena pada frame terdapat pemberat, maka pada langkah bolak balik
terjadi perubahan posisi titik berat frame yang mengakibatkan
penekanan pada benda kerja. Untuk menjaga posisi setelah penekanan,
maka frame di tahan oleh sebuah mekanisme hidrolis. Posisi frame akan
terus kebawah sampai panjang minimum dari lengan hidrolis tercapai.
2.3.2.Fungsi
Mesin roll mempunyai fungsi yang spesifik, yaitu untuk
membentuk batangan logam dengan diameter kecil ataupun pelat logam
menjadi bentuk lingkaran/lengkung dengan diameter tertentu.
2.3.3.Bagian-bagian Utama Mesin Roll
Gambar 3.28 Mesin RollSumber: Anonim (2012)
Bagian-bagian utama mesin roll antara lain:
1 Lengan Pemutar
Digunakan untuk memutar roll secara manual.
2 Upper Roll
Merupakan roll yang mempunyai keudukan tetap.
3 Rear Roll
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Digunakan untuk mengatur radius benda dengan mengubah
posisinya.
4 Lower Roll
Merupakan roll yang dapat disetel untuk menyesuaikan dengan
ketebalakn benda kerja.
5 Roda Pengunci
Digunakan untuk mengatur dan mengunci kedudukan lower roll
sehingga benda kerja terjepit dengan erat.
6 Roda Pengatur Diameter
Digunakan untuk mengatur diameter lingkaran hasil dengan
merubah posisi rear roll.
2.3.4.Mekanisme Gerakan Rear Roll, Upper Roll, dan Lower Roll
Upper roll, lower roll, dan rear roll merupakan alat untuk
merubah benda kerja yang mula-mula berbentuk pelat datar menjadi
bentok silindris.
Upper roll dan memiliki kedudukan tetap.Sedangkan lower roll
kedudukannya dapat diatur dengan memutar roda pengunci. Jadi
dengan mengatur posisi lower roll benda kerja akan terjepit erat
diantara upper roll dan lower roll.
Rear roll posisinya dapat diubah karena digunakan untuk
mengatur radius benda. Mengubah posisinya dengan cara memutar roda
pengatur diameter.
Upper roll dan lower roll letaknya sejajar di bagian bawah dan
berputar, sedangakan rear roll letaknya di atas dan menekan benda
kerja menjadi bentuk silindris dengan diameter yang telah diatur.
Upper roll dan lower roll bergerak seraca rotasi yaitu berfungsi
untuk menggerakkan benda kerja searah translasi. Sedangkan rear roll
bergerak secara translasi naik – turun untuk memeberikan gaya bending
pada benda kerja agar benda kerja yang mulanya berbentuk pelat datar
akan menjadi bentuk silindris.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Upper roll dan lower roll menyebabkan benda kerja bergerak
arah translasi, bersamaan dengan itu rear roll akan bergerak turun
secara konstan kontinu serta memberikan momen bending pada benda
kerja.
Gambar 3.29 Gerakan RollSumber: Anonim (2012)
2.4. Pemotong Pelat
2.4.1.Prinsip Kerja
Mesin ini digunakan untuk memotong pelat logam dengan garis
pemotongan berupa garis lurus. Mesin potong yang dimiliki
laboratorium proses produksi dapat digunakan untuk memotong pelat
logam dengan ketebalan sampai dengan 2 mm.
2.4.2.Fungsi
Membentuk pelat-pelat yang masih berupa lembaran sehingga
menjadi barang yang berupa hasil produk.
2.4.3.Bagian-bagian Utama Pemotong Pelat
Gambar 3.30 Mesin Pemotong Pelat
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Sumber : Buku Petunjuk Praktikum Proses Manufaktur I (2012)Bagian utama dari mesin pemotong pelat adalah:
1. Back Gage
Digunakan untuk mengukur panjang pemotongan.
2. Foot Pedal
Digunakan pada proses eksekusi pemotongan/menggerakkan pisau
potong.
3. Hold Down Guard
Untuk menjepit benda kerja sehingga tidak bergerak saat dipotong.
4. Control Panel
Control panel pada mesin memilikifungsi sebagai control utama
mesin pemotong pelat.
Kontrol Utama
Gambar 3.31 Kontrol Utama Mesin Pemotong PelatSumber : Buku Petunjuk Praktikum Proses Manufaktur I (2012)
Keterangan:
1. Emergency Push Button
Berfungsi sebagai tombol darurat untuk mematikan mesin dengan
cepat.
2. Cutting Mode Selector
Digunakan untuk memilih mode pemotongan (Single Continous).
3. Pilot Lamp
Merupakan indikator power pada mesin.
4. Power Switch
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Digunakan untuk menghidupkan mesin.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2.4.4 Mekanisme Gerakan Cutter
Di dalam mesin pemotong pelat terdapat sebuah motor listrik.
Jika foot pedal diinjak, maka arus mengalir ke motor listrik sehingga
motor listrik akan menghasilkan mekanisme putaran untuk
menggerakkan engkol yang menghubungkan pisau cutter pada mesin
pemotong. Gerakan mata pisau yang berada pada pemotong plat adalah
bergerak secara vertikal.
Gambar 3.32 Mekanisme Gerakan CutterSumber : Rakhmat Himawan (2012)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB IIIPELAKSANAAN PRAKTIKUM
3.1. Desain Benda Kerja
(terlampir)
3.2. Flowchart Pengerjaan
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Gambar 3.1 Flowchart Proses Kerja Grill
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB IVHASIL PRAKTIKUM
4.1. Rumus Perhitungan
4.1.1.Las
1. Daya pengelasan (P)
P= V.I.cos α (W)
dimana :
V = tegangan (Volt)
I = besar arus (Ampere)
Cos = faktor daya
2. Kekuatan las
Po = 2.h.L.σ (Kg)
dimana :
Po = 2.h.L.
h = tebal las (mm)
L = panjang pengelasan (mm)
= tegangan geser ijin (kg/mm2)
3. Panas yang timbul (Q)
Q = 0,24.I2.RT (Kalori)
dimana :
R = tahanan (Ohm)
t = waktu pengelasan (detik)
4.1.2.Bor
1. Kecepatan pengeboran
v=π . D .n1000
(m/menit)
dimana :
D = diameter bor (mm)
n = kecepatan Putar spindle (rpm)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2. Feed Motion (s)
s= L .itm . na
(mm/rev)
dimana :
L = kedalaman pengeboran (mm)
i = banyaknya pemakanan
s = feed motion (mm/rev)
n = putaran mesin (rpm)
3. Momen torsi
Mt = C.D1,9.s0,8 (kg.mm)
dimana :
C = konstanta bahan (kg/mm2 )
s = feed motion (mm/rev)
4. Daya pengeboran (Nc)
Nc = Mt .n
974000(Kw)
4.1.3.Pemotong Pelat
1. Gaya pemotongan (F)
F = t 2. s2 tg
(kg)
dimana :
t = tebal pelat (mm)
s = tegangan geser pelat (kg/ mm2)
= sudut pemotongan (o)
2. Kecepatan pemotongan (V)
V = 2. L . n1000
(m/menit)
dimana :
L = jarak antar pisau
n = putaran mesin (rpm)
3. Daya pemotongan
Nc = F .V60.75
(HP), dimana :
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
F = gaya pemotongan (kg)
V = kecepatan pemotongan (m/menit)
4.2. Data Praktikum
4.2.1.Las
Jenis bahan = Baja eser
Tegangan = 380 Volt
Arus = 70 Amper
Tebal las = 5,4 mm
Panjang pengelasan = 50
Tahanan = 5,43 Ohm
Waktu pengelasan = 10,48 Detik
Faktor daya = 0,8
Tegangan geser = 37,5 Kg/mm2
Jenis Bahan = Plat
Tegangan = 380 Volt
Arus = 65 Amper
Tebal las = 3,1 mm
Panjang pengelasan = 51,61 mm
Tahanan = 5,85 Ohm
Waktu pengelasan = 17,20 Detik
Faktor daya = 0,8
Tegangan geser = 37,5 Kg/mm2
4.2.2.Bor
Tegangan = 380 Volt
Diameter mata bor = 6 mm
Kecepatan putar = 700 rpm
Panjang Pengeboran = 3 mm
Banyak Pemakanan = 5 kali
Waktu Pengeboran = 21,34 detik
Konstanta Bahan
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Besi siku = 84,7 kg/mm2
Plat = 37,5
4.2.3.Pemotong Pelat
Jenis bahan = Plat
Tebal plat = 1 mm
Tegangan geser plat = 35 kg/mm2
Sudut pemotongan = 200o
Jarak pisau = 90 mm
Putaran mesin = 750 rpm
4.3. Perhitungan
4.3.1.Las
1. Daya pengelasan (P)
a. Pelat
P= V.I.cos α (W)
P= 380 x 70 x 0,8 (W)
P= 21200 (W)
b. Baja esser
P= V.I.cos α (W)
P= 380 x 65 x 0,8 (W)
P= 19760 (W)
2. Kekuatan las
a. Pelat
Po= 2.h.L.σ (Kg)
Po= 2 x 5,4 x 50 x 37,5 (Kg)
Po= 20250 (Kg)
b. Baja esser
Po= 2.h.L.σ (Kg)
Po= 2 x 3,1 x 51,6 x 37,5 (Kg)
Po= 11977 (Kg)
3. Panas yang timbul
a. Pelat
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Q = 0,24.I2.RT = 0,24.I.V.T(Kalori)
Q = 0,24 x 70 x 380 x 10,48 (Kalori)
Q = 66904,32 (Kalori)
b. Baja esser
Q = 0,24.I2.RT = 0,24.I.V.T (Kalori)
Q = 0,24 x 65 x 380 x 17,20 (Kalori)
Q = 101961,6 (Kalori)
4.3.2.Bor
1. Kecepatan pengeboran
a. Kecepatan pengeboran aktual
v=π . D .n1000
(m/menit)
v=
227
x 6 x700
1000(m/menit)
v=13,2 (m/menit)
b. Kecepatan pengeboran berdasarkan tabel
Gambar 4.1 Kecepatan Mesin BorSumber : Buku Petunjuk Praktikum Proses Manufaktur I (2012)
Penyelesain :
rpm V
500 4
700 X
2000 10
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
1250−7001250−500
= 25−x25−10
550750
=25−x15
1115
=25−x15
375−15 x=165
15 x=375−165
x=21015
x=¿14 (m/menit)
2. Feed Motion (s)
s= L .itm . na
(mm/rev)
s= 3 x5 x 6021,34 x 700
(mm/rev)
s=0,06(mm/rev)
3. Momen torsi
a. Besi siku
Mt = C.D1,9.s0,8 (kg.mm)
Mt = 84,7 x 61,9 x (0,06)0,8 (kg.mm)
Mt = 84,7 x 30,095 x 0,105 (kg.mm)
Mt = 267,65 (kg.mm)
b. Pelat
Mt = C.D1,9.s0,8 (kg.mm)
Mt = 37,5 x 61,9 x (0,06)0,8 (kg.mm)
Mt = 37,5 x 30,095 x 0,105 (kg.mm)
Mt = 118,499 (kg.mm)
4. Daya pengeboran (Nc)
a. Besi siku
Nc = Mt .n
974000(W)
Nc = 267,65 x 700
974000(W)
Nc = 0,192 (W)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
b. Pelat
Nc = Mt .n
974000(W)
Nc = 118,499 x700
974000(W)
Nc = 0,085 (W)
4.3.3.Pemotong Pelat
1. Gaya pemotongan (F)
F = t 2. s2 tg
(kg)
F = 12 .352.tg 20
(kg)
F = 35
0,728(kg)
F = 48,0769(kg)
2. Kecepatan pemotongan (V)
V = 2. L . n1000
(m/menit)
V = 2.90.750
1000(m/menit)
V = 135000
1000(m/menit)
V = 135(m/menit)
3. Daya pemotongan
Nc = F .V60.75
(HP)
Nc = 48,0769.135
60.75(HP)
Nc = 6490,3815
4500(HP)
Nc = 1,442(HP)
4.4. Studi Kasus
a. Hasil Pengelasan yang Mengalami Under Cut atau Pengerukan
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 4.2 Timbul Under Cut pada Hasil PengelasanSumber: Dokumentasi Kelompok 23 (2012)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Penyebab:
Hal ini disebabkan karena penggerakan elektroda yang terlalu lama dan
posisi pengelasan yang kurang tepat sehingga dapat menyebabkan
berkurangnya kekuatan konstruksi pada benda kerja
Solusi:
Pergerakan elektroda stabil sehingga tidak menimbulkan lubang dan
menggunakan arus yang sesuai dengan jenis logam.
b. Munculnya Terak Pada Hasil Pengelasan
Gambar 4.3 Timbul Terak Pada pengelasanSumber: Dokumentasi Kelompok 23 (2012)
Penyebab:
Hal ini disebabkan karena setelah proses pengelasan tidak dipukul oleh
palu sehingga terak munutupi daerah pengelasan ketika sudah mendingin
Solusi:
Ketika proses pengelasan selesai daerah hasil pengelasan harus dipukul
oleh palu. Tapi apabila hal itu dilakukan benda kerja belum terlihat rapi
lebih baik permukaannya di grinda supaya lebih rata.
c. Pemotongan baja eser yang tidak sampai besi siku
Gambar 4.4 baja eser yang tidak sampai besi siku Sumber: Dokumentasi Kelompok 23 (2012)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Penyebab
Hal ini disebabkan karena kesalahan praktikan ketika mengukur
menggunakan meteran.
Solusi
Ketika pengukuran seharusnya dilebihi beberapa centimeter sehingga jaga-
jaga kalau pengukurannya kurang.
d. Jarak antar baja eser tidak sesuai benda kerja
Gambar 4.5 Baja Eser Jaraknya Tidak SamaSumber: Dokumentasi Kelompok 23 (2012)
Penyebab
Hal ini disebabkan karena kesalahan praktikan ketika pemberian tanda dan
pengukuran.
Solusi
Ketika pemberian tanda pada besi siku seharusnya diukur dengan teliti
supaya jarak antar besi eser bisa sama sesuai dengan desain.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB VPENUTUP
5.1. Simpulan
Untuk menghindari hasil pengelasan yang berlubang maka dibutuhkan
ketepatan waktu dalam melumerkan logam sehingga logam tidak akan
berlubang. Selain itu, diperlukan penyesuaian terhadap arus karena apabila
arus yang digunakan terlalu besar maka benda akan berlubang.
Agar didapatkan hasil pengelasan yang kokoh, sebaiknya pencairan logam
oleh elektroda harus lebih lama karena logam yang akan disambungkan
belum mencair dengan baik. Hal ini menyebabkan hasil pengelasan yang
mudah terlepas.
Pada hasil pengelasan terjadi banyak terak yang disebabkan praktikan
tidak langsung memukul terak tersebut sehingga terak lengket dengan besi
dan sudah mengeras. Oleh karena itu, seharusnya terak segera dipukul
setelah nyala api hilang dari besi agar tidak mengeras pada benda kerja.
5.2. Saran
Praktikan dianjurkan untuk berhati-hati dalam pengoperasian mesin bor,
mesin las, dan mesin pemotong pelat.
Praktikan harus mengutamakan kesehatan dan keselamatan kerja serta
memahami materi dan penerapan aplikasi alat-alat saat mengoperasikan
mesin ketika praktikum.
Asisten lab seharusnya lebih intensif melakukan pemantauan terhadap
praktikan ketika melakukan praktikum sehingga bisa meminimalisir
tindakan ceroboh praktikan saat praktikum.
Asisten lab ketika mendampingi praktikum seharusnya juga menggunakan
katelpak jaga-jaga kalau terjadi kecelakaan kerja.
Untuk Lab. Proses Produksi perlunya peremajaan terhadap mesin yang
sudah tua karena toleransi ketilitianya kurang akurat sehingga benda kerja
yang akan dibuat hasilnya tidak sesuai yang kita harapkan
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya