1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Baja SKD-11 dan HSS adalah baja yang biasa digunakan

sebagai pahat atau alat potong dalam proses permesinan (cutting

tools), punch dan dies, karena sifatnya yang keras dan tahan

terhadap panas. Karena digunakan untuk memotong atau

membentuk sebuah produk, maka cutting tools, punch dan dies

tersebut dituntut untuk memiliki permukaan yang halus dan

kepresisian yang tinggi.

Penggunaan Wire-EDM pada benda kerja SKD-11 adalah

dalam pembuatan punch dies, dan pada benda kerja HSS adalah

pada pembuatan pisau potong. Pada pengerjaan kedua benda kerja

ini hasil proses pemotongan yang dikehendaki adalah permukaan

pemotongan yang halus. Hasil permukaan pemotongan yang

halus pada pemotongan Wire-EDM dapat diperoleh dengan

menggunakan proses skim cutting. Namun skim cutting

merupakan proses yang harus dilakukan berulang-ulang untuk

mendapatkan hasil yang diinginkan, sehingga membutuhkan

waktu yang lama. Selain dengan skim cutting, hasil permukaan

pemotongan yang halus dapat diperoleh dengan penggunaan

elektroda kawat dengan diameter yang lebih kecil. Tetapi

penggunaan elektroda kawat yang lebih kecil seringkali dihindari.

Disamping harga elektroda kawat dengan diameter kecil yang

mahal dan tidak semua mesin Wire-EDM mampu bekerja dengan

elektroda kawat ini, penggunaan elektroda kawat ini juga

menyebabkan kecepatan pemotongan yang terjadi menjadi lebih

lambat. Hal ini tentunya mengakibatkan waktu pengerjaan yang

lebih panjang dalam produksi. Hasil pemotongan yang halus juga

dapat diperoleh dengan melakukan proses lanjutan pada mesin

yang lain seperti grinding, polishing dan lainnya. Secara umum

penggunaan beberapa cara dalam memperoleh hasil permukaan

pemotongan yang halus seperti contoh diatas, membutuhkan

2

waktu dan biaya tambahan untuk menyelesaikan proses produksi

yang sebenarnya dapat dihindari.

Beberapa penelitian menenai pengaturan parameter

pemotongan pada Wire-EDM telah dilakukan. Irawan (1998)

melakukan penelitian mengenai efek dari parameter pemotongan

terhadap kekasaran permukaan, laju pengerjaan material benda

kerja dan ketelitian ukuran hasil pengerjaan pada wire-EDM

dengan bahan benda kerja Assab DF-2. Dari penelitian ini

disimpulkan bahwa on-time, pulse frekuensi, pulse current, feed

rate, dan panjang kawat mempengaruhi kekasaran permukaan

hasil pemotongan, laju pengerjaan material dan ketelitian benda

kerja. Sapto (2001) melakukan penelitian tentang optimasi laju

keausan elektroda, kekasaran permukaan dan overcut pada proses

EDM dengan metode Taguchi Multi Response, dan hasilnya

menyebutkan keausan elektroda dan kekasaran permukaan

dipengaruhi oleh arus listrik, on time pulse dan tegangan.

Fitriawan (2003) melakukan penelitian mengenai MRR (Material

Removal Rate) dan kekasaran permukaan hasil proses

pemotongan miring CNC EDM Wirecut. Variasi kekasaran hasil

pengerjaan dengan setting parameter proses pada penelitian ini

dimodelkan dengan persamaan power function yang kemudian

ditransformasikan menjadi persamaan linear. Penelitian ini

memberikan kesimpulan bahwa kekasaran hasil pemotongan

miring serta MRR pada proses EDM Wirecut dipengaruhi oleh

variabel power setting, off time dan sudut taper cutting. Penelitian

ini juga menghasilkan setting parameter proses pemotongan

Wire-EDM. Vaani dan Hameedullah (2005) melakukan penelitian

dengan benda kerja Hardened Tool Steel (SKD-11) menggunakan

kawat elektroda dari tembaga. Penelitian yang dilakukan

menggunakan Pareto Anova dengan noise yang berupa

temperatur dielektrik, konsentrasi dari partikel pada elektrolit,

fluktuasi dari tegangan, atau permukaan dari elektroda. Hasilnya

menyatakan bahwa setting parameter yang berupa arus, on-time,

tekanan flushing, dan voltase akan mempengaruhi material

removal rate dan kekasaran dari benda kerja. Himawan (2007)

3

melakukan penelitian tentang pengaruh pemotongan pada

lamanya waktu pengerjaan, cutting width, dan kekasaran

permukaan benda kerja. Penelitian dengan benda kerja SKD-11

tersebut menyimpulkan bahwa on-time, off-time, sevo reference

voltage, dan servo speed mempengaruhi waktu pengerjaan,

cutting width, dan kekasaran permukaan dari benda kerja tersebut.

Berdasarkan pemaparan diatas maka akan dilaksanakan

penelitian untuk mendapatkan setting dari variabel proses ON

Time (ON), OFF Time (OFF), Servo reference Voltage (SV),

noise (fluktuasi tegangan) yang tepat agar didapatkan hasil

pengerjaan yang optimal pada Wire-EDM. Benda kerja yang akan

dipotong dengan proses EDM Wire Cut ini terbuat dari material

SKD-11 dan HSS. Hasil pengerjaan optimal dalam hal ini adalah

benda kerja mempunyai kekasaran permukaan hasil pemotongan

yang halus.

1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat

dirumuskan permasalahan sebagai berikut:

1. Apakah variabel-variabel proses ON Time (ON), OFF

Time (OFF), dan Servo reference Voltage (SV)

berpengaruh secara signifikan terhadap kekasaran

permukaan benda kerja SKD-11 dan HSS.

2. Bagaimana setting variabel proses yang tepat pada proses

Wire-EDM sehingga didapatkan kekasaran permukaan

hasil pemotongan yang minimum pada pemotongan

benda kerja SKS-11 dan HSS.

1.3 Tujuan Penelitian Dengan mengacu pada perumusan masalah diatas,

maka penelitian ini bertujuan:

1. Menentukan setting variabel proses agar diperoleh kekasaran permukaan hasil pemotongan yang minimum.

4

2. Seberapa besar kontribusi dari variabel-variabel proses ON Time (ON), OFF Time (OFF), dan Servo reference

Voltage (SV) terhadap kekasaran permukaan benda kerja

SKD-11 dan HSS.

1.4 Batasan Masalah

Agar pembahasan masalah dalam penelitian ini tidak

terlalu meluas dan dapat mencapai tujuan yang telah ditentukan,

maka perlu diberlakukan beberapa batasan masalah, yaitu:

1. Tidak membahas sistem elektronika dan sistem kontrol yang ada pada mesin yang digunakan.

2. Tidak menghitung besarnya komponen biaya-biaya proses pemotongan.

3. Tidak membahas pemrograman CNC yang digunakan pada proses pemotongan.

1.5 Asumsi Penelitian

Asumsi yang diberlakukan dalam penelitian ini adalah:

1. Variabel yang tidak diteliti dianggap selalu tetap dan tidak mempengaruhi hasil penelitian secara

signifikan.

2. Material yang digunakan homogen dan tetap selama proses penelitian.

3. Alat-alat yang digunakan dalam kondisi terkalibrasi dan layak digunakan.

1.6 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diberikan pada penelitian ini adalah

memberikan masukan mengenai penggunaan wire pada mesin

Wire-EDM agar mampu menghasilkan output produk dengan

kekasaran permukaan hasil pemotongan yang halus.