hand out proses produksi i

65
M. Imron Mustajib, ST PROSES PRODUKSI I JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TRUNOJOYO

Upload: syamsul-hidayatullah

Post on 02-Aug-2015

960 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

PROSES PRODUKSI I

JURUSAN TEKNIK INDUSTRI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS TRUNOJOYO

Page 2: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Pengertian Proses Produksi

dan Manufaktur

Proses Produksi

Suatu proses memperbanyak jumlah produk melalui tahapan-tahapan dari bahan baku untuk diubah/ditransformasikan dengan cara-cara tertentu secara urut dan sistematis untuk menghasilkan produk yang berfungsi.

ManufakturSuatu proses menciptakan produk melalui tahapan-tahapan dari

bahan baku diproses dengan cara-cara tertentu dan sistematis untuk menghasilkan suatu produk yang berfungsi.

Page 3: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Gambar Detail

Konsep

Spesifikasi

Ide

DESAINPRODUK

Page 4: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Tahapan Proses Produksi

1. Kebutuhan suatu produk

2. Konsep spesifikasi

produk

3. Gambar kerja

4. Prototipe produk

5. Spesifikasi akhir

6. Pelaksanaan produksi

Page 5: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

SUMBER DAYA

•Penelitian dan

Pengembngan

•Insinyur Desain

•Insinyur Material

•Insinyur Manufaktur

•Insinyur Mesin

•Manajemen Produksi

•Keuangan

•Pengadaan Material

•Dll

TUJUAN DESAIN

•Membuat produk baru

•Menyederhanakan

desain produk yang

sudah ada

(improvement &

improvisasi)

•Mengoptimalkan fungsi

produk

•Meminimalkan biaya

bahan baku/material

•Menyederhanakan proses

produksi/manufaktur

•Meminimalkan waktu kerja

•Dll

IDE PRODUK

SPESIFIKASI

PRODUK

KONSEP

DESAIN

GAMBAR

DETAIL

PROTOTIPE

PRODUK

PROSES

PRODUKSI

Page 6: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

SINTESIS DAN ANALISIS

SUATU PRODUK TERPILIH

• Model-model eksperimen

dan prototipe yang telah

dibuat

• Analisa data eksperimen

•Analisa model geometri-

Matematika menggunakan prinsip-

Prinsip dan teknik seperti: statika,

kekuatan material, struktur,

elemen mesin, dinamika dll.

Kombinasi perhitungan untuk optimalisasi produk

Melakukan perhitungan ulang tentang produk

baik secara eksperimen maupun analisis matematika geometri

Keputusan akhir produk yang siap diproduksi: tahap produksi

Page 7: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Material

Methods Machine

Man

Money

PROSES

PRODUKSI

NB: Pengenalan proses produksi pada materi ini tidak membahas semuanya (5M) tetapi

hanya sebatas pada cara-cara/metode dan pengenalan mesin perkakas beserta operasionalnya

Page 8: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Proses manufaktur berdasarkan tujuan & cara

operasionalnya:

Material logam:

1. Pembentukan Logam

2. Pemotongan Logam

3. Surface Finishing

4. Proses Penyambungan

5. Heat Treatment

Material plastik:

1. Compression moulding

2. Injection moulding

3. Transfer moulding

4. Rotary moulding

5. Blow moulding

6. Extrusion

7. Thermoforming

Page 9: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

KLASIFIKASI MATERIAL TEKNIK

MATERIAL TEKNIK

LOGAM NON LOGAM

FERROUS NON FERROUS ORGANIK INORGANIK

1. KERTAS

2. KULIT

3. PLASTIK DAN

KOMPOSIT

4. KARET

5. KAYU

1. SEMEN

2. KERAMIK

3. KACA

4. GRAFITE

5. BATU/MINERAL

1. BESI COR

2. BAJA LUNAK

3. BAJA STAINLESS

4. BAJA PERKAKAS

5. BESI TEMPA

1. ALIMINIUM

2. TEMBAGA

3. TITANIUM

4. MAGNESIUM

5. TIMAH

Page 10: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Teknologi pemotongan logam

Proses konvensional:1. Bubut (turning)

2. Skrap (sharping)

3. Freis (milling)

4. Gurdi ( boring)

5. Bor (drilling)

6. Broaching

7. Gergaji (sawing)

Proses konvensional:1. Electric discharge

2. Laser

3. Electrochemical machining

4. Chemical milling

5. Electro beam machining

6. Plasma arc machining

7. Ultrasonic machining

Page 11: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Persyaratan penting untuk mesin

perkakas konvensional:

1. Fungsional dan kekuatan

2. Bentuk

3. Kemudahan didekati

operator

4. Kemudahan pengeluaran

geram/chip

5. Keselamatan

Page 12: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Klasifikasi gerak utama mesin

perkakas konvensional:

1. Gerak putar:

Mesin Bubut

Mesin Freis

Mesin Gerinda

Mesin Bor

Mesin Gergaji

2. Gerak lurus:

Mesin Skrap

Mesin Planner

Page 13: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Identifikasi gerakan cutting tool dan arah pemakanan

(feeding) pada mesin perkakas konvensional

MESIN PERKAKAS GERAKAN

PEMOTONGAN

GERAK MAKAN JENIS OPERASI

Mesin bubut Bk berputar Tool dan meja pembawa

relatif linier

Muka, drilling, boring,

reaming

Mesin bor Tool rotasi Meja relatif linier Drilling, boring,

reaming

Mesin milling Meja linier bolak-balik Tool relatif linier Permukaan datar

Mesin sekrap Tool linier bolak-balik Meja relatif linier Permukaan datar

Freis horisontal Tool rotasi Meja relatif linier Roda gigi,cam, facing,

drilling

Bor horisontal Tool rotasi Tool relatif linier Pelubangan permukaan

datar

Gerinda silindris Pringan berputar Piringan relatif linier Permukaan silindris

Mesin gergaji Tool linier/ rotasi Benda kerja dan tool

linier

Pemotongan

Broaching Tool linier Tool linier Permukaan luar dan

dalam

Page 14: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Elemen Dasar Mesin Perkakas

Konvensional:

1. Rangka mesin

2. Penggerak

3. Perlatan pemegang

benda kerja

4. Perlatan pelayanan

benda kerja

5. Metode pengendalian

Page 15: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Rangka Mesin:

Struktur:

1. Dasar

2. Bangku

3. Kolom

4. Kepala tetap (head

stock)

5. Meja (table)

6. Peluncur silang (cross

slide)

Bahan:

1. Besi cor kelabu

2. Baja

3. Dilas

Page 16: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Penggerak:

1. Listrik

2. Hidrolis

3. Mekanis

4. Pneumatis

Page 17: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Peralatan pemegang benda

kerja:

1. Benda kerja berputar:

Di antara center (pusat)

Mandril

Plat penyetel

Pencekam (chuck)

Leher

Arbor

Peralatan khusus lainnya

2. Benda kerja ulang alik

(reciprocating):

Ragum penjepit (vise)

Celah T

Pencekam magnetis

Page 18: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Metode pengendalian:

1. Dengan tangan

(manual)

2. Mekanis/hidrolis

3. Gerakan nok

4. Pengendali numerik

Page 19: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

MESIN BUBUT

(macamnya)

1. Engine lathe

2. Turet lathe

3. Facing lathe

4. Speial purpose lathe

5. Multiple tool lathe

Page 20: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

MESIN BUBUT

PENGERJAAN

BK BENTUK BATANG BK BENTUK LUBANG

SILINDER TRAPESIUM ULIR SILINDER TRAPESIUM ULIR

Page 21: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Spesifikasi operasional mesin

bubut:

Maksimum diameter benda kerja yang

mampu dicekam

Maksimum panjang benda kerja yang dapat

dicekam (jarak antara tailstock dengan

headstock)

Range kecepatan spindel

Daya motor penggerak/ Torsi maksimum

Page 22: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Prinsip kerja mesin bubut:

Pada umumnya prinsip kerja mesin bubut adalah memotong

benda kerja (work piece) dengan jalan memberikan

gerakan jalan berputar (rotary motion) pada benda kerja dan

pahatnya diberi gerakan memotong (fed motion) dimana

gerakan itu relatif satu dengan lainnya.

Sistem gerakan mesin bubut pada dasarnya mempunyai dua

macam gerakan, yaitu:

1. Main drive yaitu sistem untuk

menggerakkan spindle.

2. Feed drive yaitu sistem untuk

menggerakkan lead screw ( poros

pengulir) dan feed rod (poros

Page 23: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Macam-macam bentuk beram

yang dihasilkan:

Shear chip: dihasilkan logam yang bersifat keras ,

seperti baja karbon tinggi.

Fear (segmental/discontinous) chip: dihasilkan

pada pemotongan logam yang bersifat brittle

seperti: cast iron,bronz,dll.

Flow/continous chip: dihasilkan oleh metal yang

bersifat ductile,seperti: Aluminium,tembaga, timah,

baja carbon, dll.

Page 24: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Bagian utama mesin bubut

Page 25: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Carriage

Page 26: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Page 27: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Fungsi bagian utama mesin bubut:

Gear box

Di dalam gear box ini terdapat bebrapa perbandingan roda gigi untuk memberikan sumber daya gerak melingkar pada kepala tetap (head stock) dengan beberapa kecepatan.

Change gear quadrant

Adalah suatu mekanisme yg dipakai untuk mengatur tebal potongan ataupun menggerakkan lead screw dan feed rod.

Appron

Mekanisme appron terdiri dari lead screw, feed rod, pinion, worm gear dan spur gear carriage. Digunakan untuk merubah gerakan berputar dari feed rod menjadi gerak lurus dari carriage dan pahatnya dalam arah longitudinal atau untuk meratakan /memotong permukaan benda kerja. Appron juga berfungsi untuk megatur pemakanan cutting toolterhadap benda kerja.Juga untuk pembuatan ulir secara otomatis.

Cariage (sadel)

Berisi tiga bagian utama: sadel, cross slide, appron. Merupakan lat penggerak pahat, di sini terdapat turet untuk menjepit pahat, top hand crank untuk menggerakkan pahat secra longitudinal.

Spindle

Poros pendek untuk meneruskan putaran dari roda gigi ke chuck.

Page 28: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Fungsi bagian utama mesin bubut: Headstock

Bagian dimana transmisi penggerak berada. Komponen pencekam benda kerja dihubungkan spindle poros transmisi pada bagian ini.Headstock tersusun dari: work holder spindle, gear transmisi, pengatur kecepatan .

Tailstock

Bagian yang berfungsi mengatur center/titik tengah yang dapat diatur untuk bubut paralel atau taper

Tool post

Bagian dimana cutting tool dicekam secra kuat bersama toolholdernya. Tool post ini terpasang pada carriage (meja penghantar).

Bed

Merupakn tempat kedudukan dari bagian-bagian mesin bubut

Chuck

Peralatan pemegang benda kerja pada sumbu utama.

Steady rest/follow rest

Alat bantu untuk menhan benda kerja yang panjang supaya tidakmeentur karena gaya potong. Benda kerja biasanya memepunyai panjang 10 kali diamternya.

Page 29: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Syarat-syarat material cutting tool

(perkakas potong):

1. Kekerasan tinggi

2. Tahan temperatur tinggi

3. Tahan aus

4. Tidak rapuh

5. Dapat dipergunakan untuk putaran tinggi

Page 30: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Macam material pahat

1. Carbon steel

2. High speed steel (HSS)

3. Cemented carbides (paduan carbides)

4. Coated carbon/material terlapis

5. Cermet (Alumina base ceramics)

6. Ceramics

7. Diamonds

Page 31: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Indikasi kerusakan pahat

1. Pendingin berasap

2. Pinggiran menjadi kasar

3. Suara pemotongan gemuruh/seperi deru

getaran

4. Geram berasap

5. Geram mulai kasar dan juga mnejadi biru

Page 32: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Macam-macam pahat bubut

1. Pahat kasar

2. Pahat tepi

3. Pahat chamfer

4. Pahat celah/alur

5. Pahat profil

6. Pahat potong

7. Pahat lubang tembus

8. Pahat ulir dalam

9. Pahat ulir luar

10. Pahat lubang tidak tembus

Page 33: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Coolants (media pendingin)

1. Tidak boleh menimbulkan penolakn secra

fisik terhadap operator

2. Tidak merusak mesin

3. Tidak berbuih

4. Mempunyai titik nyala tinggi

5. Mampu sebagai pelumas

6. Kondisinya stabil

Page 34: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Fungsi media pendingin

1. Mengurangi gesekan antara chip, tool dan benda

kerja

2. Menaikkan umur pahat

3. Menurunkan daya yang diperlukan

4. Mengurangi suhu operasi

5. Memperbaiki kondisi permukaan

6. Mengurangi kemungkinan korosi pada benda kerja

dan mesin

7. Membantu mencegah pengelasan chip pad pahat.

Page 35: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Parameter pemotongan

Feed rate (laju pemakanan)

Gerakan pahat saat memotong benda kerja sepanjang bidang potong tiap putaran spindel (inch/put, mm/put)

Depth of cut (kedalaman potong)

Kedalaman pahat menembus benda kerja sekali pemotongan sehingga menentukan volume geram yang terpotong (inch, mm)

Speed (kecepatan putar)

besar putaran spindel dimana benda kerja mengalami pemotongan (rpm)

Kecepatan pomotongan

Besar rata-rata pahat memotong dari titik awal sampai selesai (m/menit)

Metal removal

Volume benda kerja yang dipotong (mm3/menit, inchi3/menit)

Page 36: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Rumus perhitungan

Kecepatan pemotongan (V)

Depth of cut (t)

Chip thickness (a)

Vertical cutting force (Pz)

Daya pemotongan (Nc)

Daya motor (Nm)

Waktu pemesinan (Tm)

Efisiensi mesin bubut ( )

)menit/m(1000

DnV

)mm(2

dDt

)mm(sin.sa

)kg(s.t.kP mz

)PK(75.60

V.P)KW(

102.60

V.PN zz

c

)KW(.

NN

21

cm

)menit(n.S

L

S

LT

m

m

me

m

e NdenganN%,100xN

N

Page 37: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Notasi rumus

L = panjang pengerjaan (mm)

D = diamter benda kerja (mm)

n = kecepatan putar bneda kerja (rpm)

S = feed motion/pemakanan (mm/rev)

φ = sudut yang dibentuk benda kerja dan ujun pahat ( 0 )

k = koefisien pemotongan,tergantung material

Nc = daya potong (KW)

Sm = feed cutting (mm/menit)

Ne = daya potong efektif

η1 = efisiensi mekanik

η 2 = efisiensi motor

Page 38: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

MESIN SKRAP/KETAM

(SHAPING MACHINE)

Page 39: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

MESIN SEKRAP

Page 40: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Komponen utama mesin skrap

Page 41: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Komponen utama mesin skrap

Page 42: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Fungsi komponen utama RAM

Bagian yang membawa tool (beserta tool post) yang bergerak linier bolak balik yang mewakili langkah potong dan langkah balik

TOOL POST

Merupakan tempat dimana alat potong (cutting tool) terpasang

TOOL SLIDE

Merupakan peluncur toolpost diman tinggi rendahnya dapat diatur

TABLE (meja)

Tempat untuk meletakkan benda kerja yang tercekam oleh pencekam dengan kuat

FEED DIAL

Merupakan bagian yang berfungsi mengatur besar kecil pemakanan benda kerja

SPEED LEVER

Bagian yang digunakan untuk mengatur kecepatan gerakan bolak-balik darai ram

Page 43: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Prinsip kerja mesin skrap

Mesin skrap adalah suatu mesin yang

gerakan pahatnya berupa lintasan bolak balik

Prinsip kerjanya adalah mengubah gerakan

rotasi menjadi gerakan translasi berupa

gerak reciprocating (bolak-balik) pada cutting

tool

Page 44: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Prinsip Kerja Mesin Skrap

Page 45: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Gerakan Utama

1. Main drive

Suatu sistim gerakan untuk menjalankan

gerakan reciprocating (bolak-balik) dari ram

2. Feed drive

Suatu sistim untuk menggerakkan meja

skrap

Page 46: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Parameter proses pemotongan

Cutting speed (V)

Adalah kecepatan benda relatif terhadap tool atau sebaliknya. V bisa konstan atau bisa berubah.Pada shaper V berubah dan pada planer V konstan.

Depth of cut (t)

Adalah jarak antara working surface dan permukaan yang dipotong, arahnya tegak lurus.

Cutting Force (P)

Gaya yang bekerja pada tool shaper diuraikan menjadi tiga komponen: Px, Py, Pz

Gaya aksial (Pz)

Daya mesin (Nc)

Daya motor (Nm)

Machining time (Tm)

dengan: b = b1 + b2

Sm = S.n

i = jumlah pemotongan

)menit/m(1000

)m1(L.nV

)kg(s.t.kP mz

)PK(75.60

V.P)KW(

102.60

V.PN zz

c

)KW(.

NN

21

cm

)menit(S

i).bB(T

m

m

Page 47: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Notasi rumus

b1=jarak bebas ujung tool

terhadap sisi kanan benda kerja

b2=jarak bebas ujung tool

terhadap sisi kiri benda kerja

B=panjang langkah kerja yang

searah dengan pemakanan (mm)

b=jarak bebas ujung tool terhadap

benda kerja (sebelah kiri dan

kanan)

S = feed motion/pemakanan

(mm/rev)

Sm = feed cutting (mm/menit)

η1 = efisiensi mekanik

η 2 = efisiensi motor

Nc = daya potong (KW)

f=a.b=s.t (mm2)

makan langkahtanakecep

balik langkahtankecepa

V

Vm

w

r

kerja benda panjangL

)menit/m(1000

)m1(n.L)speed cutting(V

Page 48: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Page 49: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Page 50: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

MESIN FRAIS (MILLING)

Horizontal milling Vertical milling

Page 51: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

MESIN PRODUKSI

NON KONVENSIONAL

Proses Mekanikal

Proses Elektrikal

Proses Kimia

Page 52: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Introduksi Proses Non

konvensional

Pengertian non konvensional digunakan bahwa benda kerja material logam tidak dapat buat dengan cara pemesinan/pemotongan secara konvensional tetapi memerlukan teknik khusus.

Proses ini relatif tidak dipengaruhi oleh sifat material (keras,tangguh, rapuh)

Dapat digunakan untuk membuat bentuk yang rumit pada benda kerja dengan mengontrol parameter proses.

Page 53: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Klasifikasi Proses

Non Konvensional 1. Proses Mekanika

Proses Hidrodinamika

Proses Ultrasonik

2. Proses Elektrikal Proses Electrochemical Discharge Grinding (EDG)

Proses Electrochemical Machining (ECM)

Proses Electrochemical Honing (ECH)

Proses Electro Beam Machining (EBM)

Proses Electro Discharge/Grinding (EDM/G)

Proses Electrical Discharge Wire Cutting (EDWG)

Proses Laser Beam Machining (LBM)

3. Proses Kimiawi Proses Chemical Milling

Proses Photochemical Machining

Page 54: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Proses Hidrodinamika

Merupakan proses mekanis dengan

memanfaatkan tenaga air (water jet power) untuk

melakukan proses pemotongan benda kerja

dengan tekanan yang sangat tinggi

Bagian utama:1. Jet nozzle

2. Unit Hidrolik

3. Unit Penyuplai water

4. Akumulator

5. Intensifier

Page 55: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Prinsip Kerja

Proses Hidrodinamik

1. Air bertekanan sangat tinggi disuplai oleh unit water feed sebesar

60 ksi atau 414 Mpa

2. Tekanan air tersebut dikeluarkan lewat jet nozzle dengan

diameter 0,25-0,45

3. Intensifier berfungsi membrikan tekanan air yang diaktifkan oleh

unit hidrolik (pompa hidrolik). Melalui intensifier besar tekana

dapat diatur misalnya untuk proses finishing atau deburring

memerlukan tekanan air sebesar 250 psi atau 1,7 Mpa dengan

mesin water jet pada kecepatan semburan hingga 54000 m/menit.

4. Tekanan air yang kuat dibutuhkan oleh intensifier dilewatkan

akumulator dimana fungsinya mengeliminasi pulsa (lonjakan)

aliran air sehingga menjadi lurus dan terfokus (streamline) menuju

nozzle untuk melakukan pemotongan benda kerja

Page 56: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Aplikasi

Proses Hidrodinamik

Efektif untuk pemotongan celah dan kontour benda kerja non metal seperti kayu, kertas, asbetos, plastik, kulit, gypsum, karet, nilon, fiberglass dan reinforced plastik.

Efektif untuk pemotongan lembaran baja dengan tebal 0,13 mm dan aluminium dengan tebal 0,15 mm.

Tidak digunakan untuk pemotongan bahan yang bersifat getas/rapuh atau brittle material seperti kaca, keramik dan kristal karena mudah terjadi patah, pecah atau cracking.

Page 57: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Proses Ultrasonik

Merupakan kelompok proses mekanis disebut juga ultrasonic abrasive atau impact machining. Gelombang ultrasonik adalah gelombang suara yang menyebarkan frekuensi 18 s/d 30 kc/sec dengan demikian melebihi respon pendengaran manusia

Bagian utama:1. Vibrator frekuensi tinggi

2. Abrasive slurry

3. Abrasive horn/tool

Page 58: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Prinsip Kerja

Proses Ultrasonik

Vibrator menghasilkan getaran mekanis dengan frekuensi sebesar 20-30 kHz pada amplitudo rendah (0,00125-0,075) dengan kecepatan putar spindel abrasive sebesar 5000 rpm

Abrasive slurry (larutan abrasive) mempunyai getaran vertikal atau longitudinal dan rotasi. Bahan dari abrasive adalah material ductile(sifat kenyal) seperti baja dan monel. Timbul tegangan/stress pada partikel abrasive yang menghantam permukaan benda kerja dengan keras

Piringan abrasive (tool yang menyampaikan getaran ultrasonik) terpasang pada toolholder atau horn

Slurry didekatkan (tidak langsung bersentuhan) dengan permukaan benda kerja yang dipotong dengan ukuran yang tepat antara konfigurasi slurry dan ukuran benda kerja.Partikel abrasive melakukan pemotongan benda kerja dengan cepat.

Page 59: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Aplikasi

Proses Ultrasonik

Untuk pembuatan lubang, slot dan bentuk-bentuk yang komplek

sesuai konfigurasi slurry

Mempunyai resiko kedalaman terhadap lebar potong sebesar lebih

rendah 3:1, biasanya menggunakan abrasive slurry dengan diamter

89 mm dan kedalaman 64 mm

Proses ultrasonik yang lain dalah rotary abrasive untuk pembuatan

ulir dalam dan luar, drilling (pelubangan), dan pembubutan

Material yang diproses adalah material komposit glass, titanium (Ti

3A), baja jenis ESR4340 (high strength steel), magnesium dan

aluminium dapat dipotong 3-5 kali lebih cepat.

Mempunyai batasan desain yaitu tidak digunakan pada profil tajam,

sudut dan radius sebab abrasive slurry mengikis sudut-sudut tajam

dari benda kerja.

Page 60: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Proses Electrochemical

Discharge Grinding (EDG)

Merupakan proses pemesinan yang

tujuannya sama dengan gerinda

konvensionall diman bertujuan untuk finishing

material yang sangat keras (hampir tidak

mungkin dikerjakan deangan gerinda

konvensional). Merupakan gabungan proses

dengan memnafaatkan energi listrik dan

energi kimia.

Page 61: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Bagian UtamaProses Electrochemical Discharge Grinding (EDG)

Sumber daya:

Bagian yang mensuplai daya listrik melalui rangkaian listrik menuju katode (-) tool dan anode (+) benda kerja

Rangkaian listrik:

Bagian yang mengatur besar kecilnya arus listrik

Piringan gerinda:

Bagian yang melakukan proses pemotongan benda kerja dimana piringan gerinda terbuat dari bahan abrasive dari ikatan metal konduktif seperti kuningan, tembaga dan grafite dll yang akan menghasilkan percikan bunga api dengan arus tinggi sebesar 300-1000 ampere DC

Larutan elektrolite:

Larutan yang membantu reaksi kimia sehingga terjadi aliran listrik antar piringan dan benda kerja

Sarung insulator:

Merupakan bagian yang melindungi piringan gerinda dari kebocoran arus listrik

Nozzle untuk sirkulasi larutan elektrolite:

Berfungsi memompa larutan eleltrolit melalui nozzle menuju benda kerja yan dugerinda.Nozzle terpasang dekat dengan piringan

Page 62: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Cara KerjaProses Electrochemical Discharge Grinding (EDG)

Benda kerja dihubungkan dengan kutub positif sumber daya

Piringan gerinda dihubungkan dengan kutub negatif (katoda)

Arus listrik yang melewati anoda dan katoda disetting antara 300-1000 ampere dengan tegangan listrik antara 6-16 volt DC. Laju arus listrik ditentukan oleh luasan benda kerja dimana dengan laju pemakanan 0,15 cm3/min membutuhkan arus sebesar 100 ampere

Larutan electrolite siap disemprotkan melalui nozzle dimana jarak antara piringan dan benda kerja 0,01 mm (tidak menyentuh) sehingga proses pemotongan dilakukan oleh loncatan bunga api darai kutub negatif dan positif yang dipicu oleh larutan electrolite yang diarahakan ke benda kerja

Proses pemotongan benda kerja 90% dilakukan oleh loncatan bunga api dari reaksi larutan electrolite dan kutub katode-anode, 10% dilakukan oleh gesekan piringan dan benda kerja secara langsung (layaknya proses gerinda konvensional)

Page 63: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

AplikasiProses Electrochemical Discharge Grinding (EDG)

Umumnya digunakan untuk menajamkan mata potong

baja carbide dengan tungsten carbide dengan sifat

konduktor yang baik.

Pemotongan mata pahat tipe insert

Toleransi ukuran pemotongan berkisar 0,03 m

Pemrosesan struktur honeycomb (sarang tawon) pada

komponen pesawat terbang

Page 64: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Proses

Electrochemical Machining

Merupakan proses pemesinan dengan memanfaatkan energi listrik dibantu dengan proses kimia.

Proses ini dikembangkan dari hukum Fraday dan Ohm.Sel elektrolit dibentuk dari anode (benda kerja) dan katode (tool) di tengah larutan elektrolit. Material logam dipindahkan oleh dikendalikan terputusnya anode menurut hukum elektolisis Faraday. Logam tersebut terutama dipindahkan dalam bentuk endapan dan mengendap oleh proses elektro-kimia dan reaksi kimia yang terjadi pada sel elektrolit. Dengan demikian proses ini merupakan kebalikan proses elektroplating akan tetapi partikel logam yang dipindahkan sebelum mengendap pada bagian tool dipompakan menjauh oleh aliran larutan elektrolit.Proses ini menghasilkan laju pengurangan material yang tinggi. Cocok untuk memproduksi lubang yang dalam

Page 65: Hand Out Proses Produksi i

M. Imron Mustajib, ST

Bagian UtamaProses Electrochemical Machining (ECM)

Tool elektrode:

Larutan elektrolit:

Power supply:

Rangkaian listrik:

Unit pompa: