BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Setiap barang dalam kehidupan kita pasti melalui proses manufaktur. Proses manufaktur akan terus diperlukan untuk memenuhi kebutuhan kita akan barang-barang. Seiring dengan meningkatnya teknologi dan menuju ke tingkatan yang lebih modern. Proses manufaktur juga terus berkembang karena telah menjadi kebutuhan yang sangat penting dimana tiap pembentukan suatu benda dengan komposisi material akan melibatkan proses-proses produksi yang akan membentuk part yang diinginkan.

Proses manufaktur melibatkan berbagai serangkaian proses yang dalam pembuatannya telah menuju kemudahan dan kemajuan dalam teknologinya, contohnya penyambungan baja atau baja ccampuran berkadar rendah dengan menggunakan mesin las atau pembentukan parts dengan mesin bubut dan lain sebagainya.

Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Indonesia telah mengaplikasikan pemanfaatan dari proses produksi dalam berbagai mata kuliah sebagai bekal persiapan para mahasiswa di dunia kerja. Contohya dalam praktikum produksi yang memperkenalkan berbagai peralatan manufaktur yang disediakan oleh Departemen Teknik Mesin.

Sebagai bahan pembelajaran dan pengetahuan kami tentang proses-proses produksi, pada kali ini kami akan membuat penyangga kaki kursi dengan menggunakan peralatan-peralatan yang ada di Laboratorium Manufaktur di Departemen Teknik Mesin FT-UI.

1.2 Pembatasan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, setiap mahasiswa Departemen Teknik Mesin 2011 diwajibkan untuk melakukan praktikum, yang merupakan bagian dari mata kuliah proses manufaktur dan pemilihan material. Praktikum ini telah dilaksanakan pada hari Minggu, 28 April 2013 dengan alokasi waktu kurang lebih 6 jam.

Dalam praktikum yang telah dilaksanakan, praktikan membuat penyangga kaki kursi yang terdiri dari bahan besi berbentuk silinder hollow dan pejal yang masih berbentuk bahan mentah. Kemudian praktikan memproses bahan tersebut hingga terbentuk suatu benda kerja melalui proses kerja bangku (kerja yang dilakukan tanpa mesin otomatis atau kerja secara manual menggunakan tenaga manusia). Proses manufaktur yang telah dilakukan oleh praktikan untuk membentuk benda kerja dimulai dengan proses pemotongan (cutting) terhadap silinder hollow dan silinder pejal, pembubutan (turning), pengeboran (drilling), pembentukan ulir (tapping), pengelasan (welding), dan serangkaian kerja bangku sepeti grinding dan kikir.

1

1.3 Maksud dan Tujuan Praktikum

Mata kuliah proses manufaktur dan pemilihan material merupakan mata kuliah wajibyang dapat diambil pada semester empat. Praktikum ini menggunakan peralatan peralatan menufaktur yang umum digunakan seperti:

1. Mesin Bubut Harrison M. 3002. Mesin Frais Kuzmaan3. Mesin Las Listrik4. Mesin Bor Listrik5. Peralatan Kerja Bangku

Praktikum ini diadakan agar mahasiswa dapat mengoperasikan peralatan-peralatan manufaktur tersebut sesuai dengan karakteristik dari mesin-mesin itu sendiri. Selain itu mahasiswa dapat mempelajari dasar-dasar membuat/merakit bagian dari bahan mentah menjadi bagian yang utuh, mengetahui kesalahan-kesalahan yang mungkin timbul pada saat pembuatan atau pelaksanaan sehingga dapat dilihat baik tidaknya hasil kerja yang telah dilaksanakan untuk mengetahui efisiensi kerja. Disamping itu, terdapat nilai-nilai lainnya seperti rasa kedisiplinan, tanggung jawab kerja, serta kerja sama yang baik sehingga dapat menjadi modal softskill setiap individu kelak.

2

BAB IIPROSES PENGERJAAN

2.1 Proses Detail Benda Kerja

Penyangga kursi terbuat dari dua silinder, silinder hollow dan silinder pejal. Silinder hollow akan berfungsi sebagai bagian utama dari penyangga kursi dan silinder pejal akan diproses menjadi bosch yang dipasang pada kedua sisi pennyangga kursi.

Pembuatan benda ini dapat dilakukan dengan tahap sebagai berikut :a. Proses pengerjaan silinder hollow

1. Memotong silinder hollow yang memiliki diameter luar 20 mm dan diameter dalam 17 mm sampai panjangnya mencapai 380 mm. Silinder ini adalah bagian utama dari penyangga kursi.

2. Mengikir sisi-sisi silinder hollow agar permukaan pemotongan menjadi lebih halus dan rata.

b. Proses pengerjaan silinder pejal1. Memotong silinder pejal yang memiliki diameter 19 mm sampai panjangnya

mencapai 210 mm.2. Menghaluskan permukaan potong dengan menggunakan kikir/gerinda/bubut.3. Mengurangi diameter silinder pejal hingga 17 mm dengan panjang 10 mm meng-

gunakan mesin bubut.4. Silinder pejal yang telah dibubut dibor dengan diameter 5 mm pada sumbu silin-

dernya pada kedalaman 20 mm. 5. Memotong silinder pejal yang telah dibubut dan dibor sepanjang 20 mm. Silinder

ini adalah bosch dari penyangga kursi.6. Mengikir sisi-sisi bosch agar permukaan pemotongan menjadi lebih halus dan

rata.7. Membuat ulir dalam berukuran M6 pada bosch.8. Mengulang proses 4, 5, 6, 7, dan 8 untuk membuat bosch kedua.

c. Proses pengerjaan silinder pejal1. Kedua bosch dipasang pada sisi-sisi silinder hollow. Diameter luar dan dalam

bosch sudah sesuai dengan bagian utama penyangga sehingga bosch dapat di-as-sembly dengan tepat.

2. Permukaan antara bosch dan silinder hollow dilas dengan SMAW (Shield Metal Arc Welding).

3. Melakukan proses gerinda untuk mendapatkan sisi yang lebih rapi dari sisa pe-motongan dan bubut.

Berikut ini adalah alur proses pembuatan penyangga kaki kursi yang dilakukan oleh praktikan:

3

4

Mulai

Pemotongan

Silinder Pejal Silinder Hollow

Welding bosch dengan batang hollow

Selesai

Tapping

Pengikiran

Grinding

Pengikiran

Pemotongan

Pengeboran

Pembubutan

Pemotongan

Berikut ini adalah penjabaran proses di atas :1. Proses Pemotongan Silinder Hollow

Batang hollow berdiameter luar 19 mm dan berdiameter dalam 17 mm dengan panjang awal 2000 mm dijepit oleh ragum (catok) pada meja kerja. Kemudian batang tersebut dipotong secara manual dengan menggunakan gergaji besi sepanjang 380 mm sebanyak 5 batang.

2. Proses Pengikiran Silinder HollowPermukaan hasil proses pemotongan yang dilakukan oleh praktikan memiliki tekstur

yang sangat kasar dan tidak rata sehingga diperlukan proses penghalusan permukaan. Proses penghalusan permukaan ini dapat dilakukan dengan menggunakan kikir. Batang silinder hollow dijepit oleh catok untuk mempermudah proses kikir.

3. Proses Pemotongan Silinder PejalBatang pejal berdiameter 19 mm dengan panjang awal 2000 mm dijepit oleh ragum

(catok) pada meja kerja. Kemudian batang tersebut dipotong secara manual dengan menggunakan gergaji besi sepanjang 210 mm sebanyak 1 batang. Panjang silinder pejal sedikit dilebihkan untuk mengkompensasi pemotongan yang tidak rata.

4. Proses Pembubutan Batang pejal yang telah dipotong diletakkan pada spindel yang terdapat pada mesin

bubut. Mesin bubut yang dipakai adalah Harrison M300. Proses pembubutan secara memanjang dilakukan pada batang kerja sepanjang 10 mm. Diameter yang diinginkan sebagai hasil dari proses pembubutan adalah sebesar 17 mm. Setiap proses pemotongan dilakukan secara bertahap dengan memajukan mata pahat secara bertahap sedikit demi sedikit. Tiap tahap pemotongan berukuan kurang lebih 0,5 mm sehingga diperllukan 5-6 kali proses pemotongan. Pada saat melakukan proses pemotongan, jalannya mata pahat ke arah kiri (mendekati benda kerja/spindel) dapat dilakukan secara otomatis dengan menekan tuas penggerak otomatis. Fluida sangat dibutuhkan dalam proses pembubutan. Hal ini dikarenakan agar mata pahat serta benda kerja tidak terlalu panas dan mengurangi kemungkinan kerusakan pada mata pahat.

5. Proses Drilling Setelah silinder pejal selesai dibubut, dilakukan proses pengeboran (drilling). Proses

pengeboran dilakukan oleh praktikan menggunakan mesin bubut. Praktikan memilih untuk menggunakan mesin bubut dikarenakan mesin bubut lebih mudah untuk menentukan sumbu pada silinder pejal dibandingkan dengan mesin bor. Mata live center pada mesin bubut diganti dengan mata bor. Pengeboran dilakukan dengan menggunakan mata bor 5 karena lubang hasil pengeboran akan dibuat ulir dalam sebesar M6. Pengeboran dilakukan hingga kedalaman 20 mm. Setelah mata bor dipasang, landasan dimajukan sampai ujung mata bor menyentuh permukaan benda. Mesin bubut dinyalakan dan mata bor dimajukan sedikit demi sedikit dengan cara memutar tuas yang terdapat pada landasan. Perlu ketelitian saat melakukan pengeboran. Mata bor tidak langsung digerakkan maju terus menerus agar chip dapat keluar dan tidak tersangkut serta menghindari patah pada mata bor.

5

6. Proses Pemotongan BoschBatang pejal yang telah dibubut dan dibor dipotong sepanjang 20 mm. Produk inilah

yang merupakan bosch. Bosch memiliki diameter 19 mm sepanjang 10 mm dan diameter 17 sepanjang 10 mm. Bosch yang dihasilkan praktikan sebanyak 10 buah.

7. Proses Pengikiran BoschBosch dijepit pada ragum (catok) dan setelah itu permukaan potong bosch diratakan

dan dihaluskan dengan menggunakan kikir segi-empat. Permukaan potong bosch sangat kasar dan tidak rata maka dari itu sangat dibutuhkan proses pengikiran pada bosch.

8. Proses Tapping Bosch dijepit pada ragum (catok). Proses tapping dilakukan dengan manual

menggunakan metode tap and dies. Proses tapping dilakukan 3 tahap; tahap pertama bor,tahap kedua memperbesar lubang dan tahap ketiga finishing untuk dimensi yang lebih baik. Tap digunakan dari yang halus hingga tajam Tap diputar searah dengan jarum jam secara hati-hati agar mata tap dan alur ulir tidak rusak. Dibutuhkan oli dalam proses tapping untuk mempermudah pembuangan ampas besi dan juga mempermudah proses pembentukan ulir.

9. Proses Pengelasan (Penyambungan)Setelah kedua bosch selesai diproduksi, keduanya digabungkan dengan batang hollow

dengan cara memasukkan kedua bosch pada sisi (lubang) batang hollow. Sambungan antara batang hollow dengan boss dilas (weld) dengan menggunakan SMAW (Shield Metal Arc Welding). Adapaun metode pengelasan yang digunakan adalah las titik (spot welding) sebanyak 3-4 titik. Diperlukan ketelitian dalam proses mengelas. Titik las harus tepat. Jika mengenai silinder hollow, silinder hollow akan berlubang karena mencair. Benda kerja yang diproduksi oleh praktikan berjumlah 4 buah.

10. Proses GrindingTahap akhir dari proses produksi penyangga kaki kursi ini adalah melakukan grinding

terhadap kampuh las (weld beads) yang merupakan sambungan antara bosch dengan batang hollow. Kampuh las dihaluskan dan diratakan dengan mesin gerinda sampai terlihat rapi.

6

2.2 Gambar Benda Kerja (CAD)

8.1 BAJA HOLLOW

8.2 BAJA PEJAL

Catatan : Baja pejal dibentuk sebagai penutup lubang pada baja hollow.

7

8.3 PRODUK AKHIR/PENYANGGA KURSI

8.4 ACUAN DIMENSI YANG DIPAKAI

8

BAB III

ANALISA

3.1 Analisa Alat

Analisa Mesin Bubut

Mesin bubut Harrison M300 adalah mesin yang digunakan dalam proses pembubutan silinder pejal. Mesin bubut ini pertama kali dibuat pada tahun 1970 di Inggris oleh perusahaan asal Inggris yaitu Harrison, Co. Tujuan penggunaan alat ini adalah untuk memperkecil diameter benda berbentuk pejal menggunakan pahat. Proses pemahatan yang diketahui secara umum adalah pemahatan tradisional seperti yang dilakukan oleh pengrajin patung dimana mereka memahat benda yang statis (diam) sementara pahat bergerak secara bebas membentuk benda kerja sesuai dengan model yang diinginkan. Prinsip ini sedikit dimodifikasi pada pengoperasian mesin bubut ketika praktikum dilaksanakan. Pada waktu membubut, pahat digerakkan dari kanan ke kiri memotong benda pejal yang diletakkan pada sebuah pengait (spindle) yang dapat berputar sesuai dengan kecepatan yang diinginkan. Proses pembubutan seperti ini dikenal sebagai proses membubut memanjang.

Dalam pengoperasian mesin bubut ini, praktikan dapat mengatur kecepatan pemotongan benda melalui tuas pemilih kecepatan. Penentuan kecepatan sudut tergantung kepada jenis material yang akan dibubut. Pahat pemotong yang memakan silinder pejal menjadi diameter lebih kecil juga dapat diatur arah gerakanya yaitu sumbu z (depan –belakang) dan sumbu x (kiri – kanan) tergantung pada arah pandang operator mesin. Mata pahat yang digunakan harus memiliki spesifikasi fungsi - fungsi khusus sesuai bentuknya karena digunakan untuk memotong material (besi tuang AISI) yang memiliki tingkat kekerasan tertentu. Apabila beda kekuatan material dari mata pahat lebih kecil dari benda kerja, maka dapat saja terjadi mata pahat yang patah.

Dilihat dari waktu operasinya, mesin bubut yang digunakan oleh praktikan tergolong mesin yang sudah tua atau penggunaannya sudah puluhan tahun. Permasalahan pertama yang dialami praktikan adalah kerusakan alat pengukur pemakan material sehingga praktikan harus menggunakan dugaan saja untuk proses pemakanan material sehingga diameter yang diinginkan tercapai. Praktikan menggunakan silinder hollow yang telah dipotong untuk memastikan apakah diameter silinder pejalnya bisa masuk ke silinder hollow. Selain itu, masalah lain yang ditemukan praktikan adalah spindle pada mesin bubut yang tidak dapat berputar secara konstan yang berakibat sulitnya melakukan centerisasi benda kerja saat di bubut ataupun di bor. Di sisi lain, pahat sewaktu-waktu mengalami pergeseran ketika melakukan pemakanan benda kerja walaupun sudah dikunci dengan baik. Alhasil terjadi kerusakan pada benda kerja, seperti pemakanan yang terlalu dalam, permukaan yang dibubut tidak merata, dan sebagainya. Saat pengeboran pun ditemukan masalah mata bor yang mungkin sudah mau patah sehingga sulit untuk melakukan pengeboran. Hal yang tidak bisa diabaikan setelah proses pembubutan adalah proses pendinginan. Seharusnya, mesin bubut dapat melakukan pendinginan secara otomatis melalui sistem pendingin yang dipasang, akan tetapi usia mesin bubut kembali menjadi alasan yang dapat menjelaskan kendala ini. Sebagai

9

penggantinya, proses pendinginan dilakukan secara manual dengan menggunakan fluida air mineral yang dituangkan pada benda kerja yang telah selesai dibubut untuk mengurangi panas akibat gesekan pahat.

Analisa Mesin Las

Untuk proses pengelasan antara silinder pejal yang telah mengalami proses pembubutan dan silinder hollow yang telah dipotong, digunakan mesin las SMAW oleh sebuah perusahaan asal Jerman bernama AEG (Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft). Arus yang diizinkan untuk proses pengelasan kedua benda kerja ini kurang lebih 70 watt. Jika arus yang dialirkan terlalu besar, material pengisi las (filler) akan cepat meleleh.

Mesin las ini terdiri dari komponen-komponen berupa elektroda, pemegang elektroda/kutub positif, dan jepit/kutub negatif. Kutub negatif dijepitkan pada meja las, sedangkan kutub positif dikenakan pada benda yang akan dilas. Elektroda yang digunakan pada las adalah elektroda berbalut dan elektroda polos. Elektroda polos biasanya hanya digunakan dalam proses pengelasan otomatis karena kampuh las memiliki bahan pengisi tersendiri. Elektroda las yang digunakan sebagai material filler dibagi menjadi dua tipe, yaitu elektroda berbalut dan elektroda polos dengan ciri sebagai berikut. Elektroda berbalut terdiri dari elektroda berbalut tipis, yaitu elektroda yang mempunyai tebal lapisan 0,1 mm dan berat lapisan pembungkus sekitar 1% - 5% dari seluruh berat elektroda dan elektroda berbalut tebal, yaitu elektroda yang mempunyai tebal lapisan pembungkus sekitar 1-3 mm. Elektroda polos biasanya hanya digunakan dalam proses pengelasan otomatis karena kampuh las memilki bahan pengisi (filler) tersendiri sehingga jenis elektroda polos ini jarang digunakan dalam proses pengelasan karena tipe elektroda ini sangat sulit untuk dijaga kestabilan busur nyalanya dibandingkan dengan elektroda berbalut).

Pada pengelasan ini praktikan menggunakan las titik, dimana filler tidak boleh menyentuh benda kerja terlalu lama karena akan menyebabkan kelelehan dan kerusakan benda kerja. Maka dari itu, dalam proses pengelasan sangat dibutuhkan keterampilan dan juga pengalaman untuk mendapatkan hasil pengelasan yang baik.

Pada proses pengelasan, sangat penting sekali bagi praktikan untuk menggunakan peralatan keselamatan. Peralatan keselamatan standar yang digunakan saat praktikum adalah sarung tangan untuk melindungi praktikan dari percikan hasil lasan, dan yang terpenting adalah pelindung mata. Saat pengelasan, cahaya yang ditimbulkan bersifat merusak sehingga tidak dianjurkan melakukan pengelasan atau memperhatikan proses pengelasan dengan mata telanjang. Disinilah terletak kendala yang dialami praktikan, dimana kacamata safety untuk melindungi mata dari pancaran cahaya hasil pengelasan kondisinya sudah tidak bagus, hanya beberapa saja yang bisa digunakan, sehingga dalam proses las praktikan yang lain tidak bisa mengamati langsung karena faktor keamanan mata. Kemudian ada beberapa hal yang perlu diperhatikan pada saat pengelasan adalah jarak filler dengan benda yang ingin di las karena jarak yang terlalu dekat menyebabkan elektroda akan melekat pada benda kerja dan dapat menyebabkan kerusakan.

10

Analisa Kerja Bangku

a. Gergaji KonvensionalProses pemotongan silinder hollow dan pejal adalah dengan menggunakan gergaji

konvensional yang berjenis bow saw. Hal yang harus diperhatikan pada proses pemotongan dengan gergaji ini yaitu arah pemotongan dan penekanan pada saat pemotongan yang tergantung pada arah mata gigi gergaji. Jika mata gergaji menghadap ke pengggergaji, maka penekanan dilakukan pada saat menarik gergaji. Sebaliknya, jika mata gigi gergaji membelakangi penggergaji, penekanan dilakukan pada saat gerakan mendorong gergaji. Kendala yang ditemukan adalah mata gergaji kebanyakan sudah tumpul. Hal inilah yang menyebabkan pemotongan berjalan lama, menjadi sulit, dan hasilnya kurang rata.

b. Alat KikirSetelah digergaji, agar permukaan benda kerja halus maka dilakukan pengikiran.

Untuk menghaluskan permukaan setelah pembuatan ulir luar digunakan kikir segitiga. Sementara itu untuk menghaluskan permukaan setelah pemotongan dilakukan dengan kikir berbentuk setengah lingkaran. Proses penggunaan kikir sama dengan prinsip penggunaan gergaji, yaitu melalui satu arah, kedepan atau kebelakang saja.

c. CatokCatok merupakan alat penjepit benda kerja dan dipakai untuk sebagian proses kerja

bangku.

d. TappingTapping merupakan kerja bangku untuk menghasilkan ulir pada suatu benda. Proses

dilakukan praktikan pada saat praktikum bersifat manual dengan menggunakan metode tap and dies. Proses ini dilakuakn setelah pengeboran. Hal yang penting yang diperhatikan yaitu pelumasan dan cara pemutaran tapper. Pemutaran pada saat tapper harus dilakukan searah saja dan tidak boleh terlalu dipaksakan karena dapat mematahkan tapper. Kemudian peluamasan harus diberi untuk menghilangkan chip dan memudahkan dalam pengerjaan. Namun kadang – kadang alat ini mengalami kendala yaitu sering terjadi alat menjadi macet dan sulit digerakan bahkan dilepas, hal ini mungkin juga disebabkan karena mata tapper yang sudah tumpul.

e. Mesin GerindaPada praktikum kali ini, mesin gerinda yang digunakan adalah bench grinder. Tujuan

dari mesin gerinda adalah memperhalus selimut tabung benda kerja yang telah jadi. Batang penyangga kaki kursi yang telah dilas memiliki kekasaran pada permukaannya, yang menyebabkan kurang baik terlihat. Oleh karena itu, mesin gerinda ditujukan untuk memperhalus permukaan kasar yang demikian. Mesin gerinda dibagi atas dua kekasaran yang lebih rendah yang dan lebih tinggi. Dalam prosesnya penggerindaan berjalan lancer tanpa kendala.

11

3.2 Analisa Bahan

Material yang digunakan dalam praktikum ini adalah medium carbon steel ST 45 untuk batang pejal, dan medium-carbon steel ST 37 untuk batang hollow. Dapat kita lihat bahwa batang pejal harus memiliki sifat material yang lebih tinggi dibanding batang hollow. Hal tersebut disebabkan karena nantinya, batang pejal yang dijadikan bosch yang akan dijadikan tumpuan pada kursi. Properties dari material sangat berpengaruh dalam perhitungan beban yang diterima nantinya. Material dalam pembuatan penyangga kursi ini sudah cukup baik, namun material untuk hollow seharusnya bisa lebih baik pemilihanya karna menghindari kerusakan saat dilakukan pengelasan dan saat dijepit digeram untuk pemotongan. Faktor biaya juga menjadi penilaian, karena semakin baik properties maka biaya akan semakin besar.

3.3 Analisa Sisa Material ( Chip )

Chip merupakan sisa material yang dihasilkan akibat adanya proses pengikisan material dari proses pembubutan. Dari praktikum yang berlangsung, terdapat dua jenis chip, yaitu chip yang kontinu dan chip yang diskontinu. Hal yang membedakan kedua jenis chip ini adalah kecepatan putaran spindle dan sifat material yang dibubut.

Bila putaran spindle rendah, maka material mempertahankan sifat kegetasannya, karena suhu yang dihasilkan di daerah pengerjaan tidak terlalu tinggi untuk mengubah susunan atom material. Sebagai hasilnya, material cenderung bersifat brittle (getas), sehingga chip yang dihasilkan mudah terputus-putus. Oleh karena itu, chip yang dihasilkan bersifat getas.

Sebaliknya, bila putaran spindle tinggi, maka suhu disekitar daerah kontak antara mata pahat atau mata bor dengan material atau benda kerja akan semakin meningkat, karena suhu berbanding lurus dengan kecepatan putar spindle. Oleh karena itu, material kerja akan bersifat lebih ulet, sehingga chip yang dihasilkan tidak gampang terputus-putus. Atau dengan kata lain, chip yang dihasilkan bersifat diskontinu.

Bila material yang dibubut bersifat getas, misalnya besi tuang atau besi cor (cast iron) maka chip yang dihasilkan bersifat diskontinu, atau chip gampang terputus-putus. Sebaliknya, bila material yang dikerjakan bersifat ductile, maka chip yang dihasilkan bersifat kontinu.

Chip yang dihasilkan pada saat praktikum bersifat diskontinu (terputus-putus), karena material yang digunakan adalah baja ST 45 yang bersifat cenderung getas. Lagipula, kecepatan putaran spindle tidak begitu cepat atau tergolong rendah. Sehingga hasilnya, chip yang dihasilkan bersifat diskontinu.

Dalam proses pembubutan material pejal sifatnya getas maka dalam hasil pembubutan hasilnya akan diskontinu. Selain itu kecepatan putar spindel yang tergolong rendah juga dapat menyebabkan chip menjadi berbentuk diskontinu. Saat di cutting zone temperatur dan tekanan yang tinggi dapat mengakibatkan bahan memberikan tekanan pada mata pahat dengan membentuk BUE (Built Up Edge) yang mengakibatkan perubahan pada bentuk pahat, BUE dapat dikurangi dengan mengurangi tebal pemotongan, mengubah kecepatan potong, dan menggunakan coolant (pendingin). Panas dan temperature dari proses pemotongan tadi berasal dari 3 sumber, yaitu proses pemotongan (penggeseran) itu sendiri dimana deformasi

12

plastis menghasilkan panas dan sebagian besar panas tinggal dalam chips. Kemudian daerah kontak chips-pahat, dimana tambahan deformasi berlangsung pada chip, dan panas meningkat akibat gesekan chip dengan pahat. Ketiga yaitu sisi dasar (flank) pahat, dimana permukaan benda kerja yang baru terbentuk menggosok pahat. Apabila kecepatan putar spindle rendah,jumlah panas yang terbentuk terbagi rata pada benda kerja, pahat dan chip dengan ini menjadi tipis juga keriting dan kebutuhan tenaga menurun.

Chip jika tidak dikeluarkan akan mengahambat kerja bahkan dapat merusak alat dan hasil produk, maka biasanya diminimalisir oleh pelumasan. Dalam pembubutan dan las chip tidak dapat dihindari, namun karena alat yang kurang optimal maka setiap sesaat praktikan harus membersihkan chip secara manual.

3.4 Analisa Proses, Hasil , dan Waktu

a. Proses

1. Proses Pemotongan (Cutting) Proses pemotongan yang digunakan dalam praktikum ini adalah pemotongan secara

manual atau tradisional. Alat yang digunakan adalah gergaji besi. Batang silinder hollow dan batang pejal dipotong dimana panjang masing-masing 380 mm untuk silinder hollow dan 20 cm untuk batang pejal. Batang hollow dipotong sebanyak 5 batang dan silinder pejal sebanyak 10 untuk menutup kedua ujung hollow. Hal-hal yang perlu diperhatian dalam proses pemotongan secara manual yaitu arah pemakanan (arah pemotongan gergaji) dimana arah penggergajian harus searah, depan atau belakang. Arah penggergajian yang dimaksud adalah pemberian tekanan (tenaga) yang lebih besar tergantung arah mata gergaji relative terhadap penggergaji. Jika arah mata gergaji mengarah pada penggergaji, maka penekanan (tenaga) yang lebih besar diberikan kebelakang, sementara untuk kedepan relative biasa saja, begitu juga sebaliknya ketika arah mata gergaji searah dengan arah pandangan si penggergaji, maka penekanan (tenaga) lebih besar diberikan ketika pemotongan kearah depan. Kemudian jangan terlalu cepat memotong karena benda kerja tidak akan terpotong sempurna karena tidak adanya cutting edge, sedangkan jika pemotongan terlalu lambat maka gigi dapat memotong terlalu dalam dan mata gigi mendapatkan beban yang cukup besar.

Dalam pengerjaan tidak ada kendala yang ditemukan hanya saja faktor pengetahuan dan kemampuan praktikan memotong sehingga kerja sedikit melambat dan sulit saat pemotongan benda pejal.

2. Proses Pengikiran (Grinding) Proses pengikiran dilakukan untuk mendapatkan permukaan yang relative rata. Untuk

tahap awal, pengikiran dilakukan pada silinder hollow yang baru selesai dipotong. Untuk silinder pejal, tidak perlu dilakukan pengikiran karena permukaannya bisa diratakan pada proses pembubutan. Untuk pengikiran tahap selanjutnya, digunakan mesin gerinda . Pengikiran dengan mesin gerinda dilakukan ketika silinder hollow dan silinder pejal telah mengalami pengelasan. Pada proses pengikiran secara manual, digunakan kikir. Untuk mempermudah proses pengikiran, silinder hollow dijepit oleh ragum. Sudut kikir juga

13

menjadi perhatian karena jika miring maka benda yang dihasilkan memiliki permukaan yang tidak imbang ratanya. Selain itu kecepatan pengkikiran/grinding, kecepatan yang terlalu tinggi dapat menghasilkan panas yang tinggi sehingga dapat mempengaruhi proses pengikiran/grinding.

3. Proses Pembubutan (Turning)

Ditinjau dari proses/tahapan kerja mesinnya, proses pertama yang dilakukan dalam proses pembubutan adalah benda kerja diletakkan di spindle dengan cara dijepit. Sesuai yang dijabarkan diatas kecepatan putaran spindle dan benda kerja dapat diatur secara otomatis dari mesin bubut langsung. Caranya yaitu dengan memutar tuas 1 dan 2 pada tuas pengatur putaran menjadi sekitar 180 rpm. Dalam peletakan benda kerja di spindle , perlu diperhatikan kecenteran letak benda kerja, karena jika tidak maka hasil bubut tidak baik dan mungkin membuat patah saat pengeboran. Di sini praktikan mengalami kendala saat centerisasi benda kerja, benda kerja tidak bisa diletakan secenter mungkin akibat kondisi spindle dari mesin bubut yang sudah tidak baik. Hal ini menyebabkan hasil dari pembubutan dan pengeboran dari benda kerja menjadi tidak sempurna. Kemudian kecepatan makan pahat yang seharusnya bisa diatur otomatis, tidak bisa dilakukan karena pengaturanya rusak, sehingga praktikan harus menggunakan perkiraan – perkiraan dalam pembubutan. Hal ini pun yang menyebabkan kurang presisinya hasil dari pembubutan. Arah dari mata pahat juga demikian bermasalah, sehingga diperlukan perkiraan – perkiraan dari praktikan untuk pemakanan benda kerja.

Masalah lain yang ditemukan yaitu keeroran pahat ketika melakukan pemakanan benda kerja dimana pahat tiba – tiba tergeser sendiri ketika menyentuh benda, walaupun sudah dikunci dengam baik. Hal ini hasil dari diameter bubut tidak rata. Saat pengeboran pun ditemukan maslah mata bor yang mungkin sudah mau patah sehingga sulit untuk melakukan pengeboran. Itulah kendala yang ditemukan selama proses bubut dan pengeboran berlangsung, yang mungkin karena permasalahan itu lah yang menyebabkan hasil pembubutan dan pengeboran tidak presisi. Penyebab lain juga mungkin karena kemampuan praktikan dalam menggunakan alat, dan pengetahuan yang kurang. Selain itu pada pengoperasiannya, harus dilakukan juga pemberian air secara kontinu. Hal ini antara lain ditujukan untuk mengurangi kecenderungan kenaikan suhu pada sekitar lokasi kerja mata pahat. Hal tersebut (kenaikan suhu) sangat tidak baik, karena dapat mengubah sifat-sifat tertentu dari material, misalnya kegetasan, yang terkadang justru diinginkan dalam proses ataupun hasil akhir pekerjaan permesinan.

Pada proses pembubutan, terdapat beberapa hal yang mempengaruhi hasil, yaitu putaran spindel, kecepatan pemakanan, pemilihan mata pahat, dan pelumasan. Permukaan yang halus pada benda kerja akan diperoleh jika kecepatan spindle relative cepat dan kecepatan pemakanan relative lambat. Ketika proses pemakanan, benda kerja mengalami gesekan dengan pahat sehingga menimbulkan panas. Panas tersebut jika dibiarkan akan mempengaruhi tingkat kekerasan benda kerja. Maka dari itu, diperlukan proses heat treatment untuk mengembalikan kekerasan benda kerja. Heat treatment dapat dilakukan dengan mengalirkan fluida dingin pada benda kerja seusai proses pembubutan.

14

4. Proses Pengeboran (Drilling) Proses pengeboran dilakukan dengan tujuan membuat lubang/centerisasi

menggunakan center drill sebelum pembuatan ulir awal. Lubang yang dibuat kira-kira 3 mm saja. Setelah itu, mata bor diganti dengan straight shank drill untuk melanjutkan pelubangan berbentuk ulir sejauh 2 cm.

5. Proses Pembuatan Ulir (Tapping) Proses tapping dilakukan secara manual. Hal yang harus diperhatikan adalah tenaga

putaran agar mata tapp-nya tidak patah karena terlalu kuat putarannya. Kemudian pelumasan sangat penting agar permukaan menjadi licin sehingga proses tapping menjadi lebih mudah. Pemutaran harus dilakukan dalam 1 arah putar yang konsisten, yaitu searah jarum jam. Kendala saat tapper dilakuakn yaitu kadang tappernya macet dan tumpul sehingga sulit dilakukan serta boros dalam waktu pengerjaan.

6. Proses Pengelasan Dalam pengelasan di sini perlu diperhatikan saat las menyentuh benda kerja karena

jika terlalu lama maka akan melelehkan benda. Kuat arus harus juga harus diperhatikan agar hasil yang didapat sesuai dengan yang diinginkan. Jika kuat arus lebih besar maka panas akan lebih besar dan elektrode akan lebih cepat mencair dan melelehkan benda kerja. Selain itu jarak pengelasan juga harus diperhatikan karena bila terlalu dekat maka elektroda dapat melekat pada benda dan dapat merusak material, khususnya jika benda yang ingin dilas berbentuk plat tipis. Pengelasan yang dilakukan praktikan yaitu las titik, dimana las hanya di tembak di beberapa bagian saja.

Praktikan berhasil menghasilkan 5 penyangga, walaupun mungkin hasilnya kurang presisi akibat kendala – kendala di tiap proses, seperti saat pembubutan yang benda kerja tidak center, spindle yang rusak, pemotongan dan pengikiran yang tidak rata, serta pengelasan yang mungkin sedikit merusak bagian – bagian ujung dari benda hollow dikarenakan pengelasan dikenakan lebih banyak pada silender hollow yang seharusnya lebih ke bagian silinder pejal.

b. Hasil

1. Analisis Hasil Penggergajian Selama proses praktikum, benda kerja yang dihasilkan melalui proses penggergajian

adalah 5 silinder hollow dengan panjang 380 mm dan 10 silinder pejal sebagai penutup lubang silinder hollow. Kualitas benda kerja yang dihasilkan bergantung pada pengalaman/keahlian praktikan dalam menggergaji. Apabila praktikan melakukan penggergajian dengan arah yang salah/tidak sesuai dengan arah mata gergaji, permukaan benda yang dihasilkan relative kasar. Selain itu, praktikan yang kurang ahli dalam melakukan proses penggergajian mungkin saja akan menghasilkan panjang silinder hollow yang tidak seragan dengan silinder hollow yang telah dipotong sebelumnya.

15

2. Analisis Hasil Pembubutan (facing, turning, boring)Proses pembubutan dilakukan pada benda kerja silinder pejal. Proses pembubutan

digunakan untuk membuat pengurangan diameter. Sebelum dilakukan pengurangan diameter, sebelumnya dilakukan proses facing agar permukaan bekas potongan menjadi halus. Setelah proses facing selesai, dilakukan proses pengurangan diameter hingga jarak tertentu dengan kecepatan putar spinder 180 rpm, kecepatan makan 0,2 mm/putaran dan kedalaman pemotongan tidak bisa ditentukan berhubung alat ukur pemakanan tidak berfungsi. Dalam proses ini, dilakukan bertahap hingga didapatkan jarak tertentu.

Setelah dilakukan pengurangan diameter, dilakukan proses pengeboran. Proses pengeboran ini dilakukan menggunakan center drill untuk mencenterisasi kira-kira 3 mm. Setelah itu, center drill diganti dengan straight shank drill untuk membuat ulir awal dengan kedalaman pengeboran sejauh 20 mm. Saat pengeboran dilakukan proses pemutaran masuk dan pemutaran keluar, tujuanya membuang chip dan menjaga agar bor tidak patah. Kemudian akibat kendala – kendala yang ditemukan hasil dari pembubutan dan pengeboran yaitu banyak yang kurang center.

3. Analisis Hasil Pengelasan Pengelasan antara silinder hollow dan bosch pejal mengalami kendala yang cukup

umum, yaitu pengalaman/keahlian. Metode pengelasan yang digunakan adalah pengelasan titik, dimana filler yang dijepit disentuhkan pada sambungan antara silinder hollow dan bosch pejal dengan sangat cepat. Jika tidak, filler akan menempel pada benda kerja dan jika dilepas akan menimbulkan percikan api. Untuk itu, ketika filler menempel pada benda kerja, hal yang harus dilakukan adalah mematikan mesin las untuk memutuskan hubungan elektroda positif dan negatif.

Kendala yang dihadapi ketika melakukan pengelasan adalah menentukan titik sambungan kedua benda. Jika salah menentukan titik sambungan, maka akan menimbulkan kecacatan pada benda kerja, bahkan kerusakan. Maka dari itu, proses pengelasan membutuhkan ketelitian yang cukup baik untuk mendapatkan hasil lasan yang baik.

c. Waktu

Waktu yang dialokasikan kepada praktikan untuk melakukan proses produksi ini kurang lebih 6,5 jam. Selama itu, praktikan-praktikan yang berada di kelompok XI hanya mampu menghasilkan 5 penyangga kursi dari 7 penyangga kursi yang diwajibkan. Hal itu dikarenakan mesin bubut kelompok lain mengalami kerusakan sehingga asisten mengubah keputusan bahwa kelompok XI diwajibkan menyelesaikan 5 penyangga kursi saja.

16

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Dalam memproduksi/melakukan proses manufaktur, hal yang paling mendasar adalah input/pemilihan material yang tepat yang pada kondisi ini material yang digunakan adalah ST 45 dan ST 37. Dalam suatu proses manufaktur, pembuatan produk mempunyai proses dan tahapanya membutuhkan tahapa dan alat-alat khusus.

Pemrosesan yang pertama, yaitu pengerjaan mesin bubut harus mempertimbangkan kecenteran benda, dan pengerjaan otomatis merupakan kemudahan dalam pengerjaan dibandingkan dengan pengerjaan manual dengan mempertimbangkan presisi yang dihasilkan.

Setiap proses mempunyai tingkat keamanan. Hal ini sangat penting dimana setiap proses dan alat mempunyai dan memiliki peralatan safety yang berbeda-beda sesuai tingkat resikonya.

Salah satu bagian yang tidak bisa dilupakan adalah pelumasan atau pemberian fluida pendingin untuk proses heat treatment (mengurangi panas akibat gesekan) sehingga tidak mempengaruhi struktur material/tingkat kekerasan material.

Pada proses assembly (perakitan), tahapan yang dilakukan adalah proses pengelasan dan setelah itu dilakukan penggerindaan untuk menghasilkan kualitas benda yang lebih baik.

4.2 Saran

Hal mendasar yang menjadi kendala selama proses praktiku adalah kondisi mesin-mesin yang cenderung rusak. Hal ini sangat mengganggu proses berjalannya praktikum. Saya rasa untuk praktikum yang sangat penting seperti ini menyediakan mesin dalam kondisi yang lebih baik dan siap pakai. Seminimalnya, diadakan pemeriksaaan sebelum berlangsungnya praktikum sehingga ketika praktikum, kendala-kendala seperti ini bisa dihindari dan dapat mencapai tujuan/sasaran diadakannya praktikum ini.

17

LAMPIRAN

I. Spesifikasi Mesin Bubut Harrison M300

METRIC  IMPERIAL CAPACITY

Swing over bed 330mm  13" 

Swing over cross slide 210mm  8 1/4" 

Height of centres 167mm  6 9/16" 

Swing in gap 480mm  19" 

Gap width from faceplate 117mm  4 5/8" 

Bed length 635mm/1000mm  25" / 40" 

Distance between centres 635mm/1000mm  25" / 40" 

 

SPINDLE

Spindle nose D1 - 4 Camlock  D1 - 4 Cam-lock 

Taper in spindle nose bush 3 MT  3 MT 

Spindle bore 40mm  1 1/9" 

Maximum spindle speed 2500 rpm  2500 rpm 

Spindle speed ranges    

     High 40 - 2500 rpm  40 - 2500 rpm 

Maximum spindle motor power 2.2 kW  3 HP 

Number of Imperial Pitches 52  52 

Range of Imperial Pitches 2 - 56 TPI  2 - 56 TPI 

Number of Diametral Pitches 18  18 

Range of Diametral Pitches 8 - 56 DP  8 - 56 DP 

Number of Metric Pitches 45  45 

Range of Metric Pitches 0.2 - 14mm Pitch  0.2 - 14mm Pitch 

Number of Module Pitches 18  18 

Range of Module Pitches 0.3 - 3.5 MOD  0.3 - 3.5 MOD 

 

TAILSTOCK

Tailstock quill diameter 42mm  1 21/32" 

Tailstock quill taper No 3 MT  No 3 MT 

Tailstock quill travel 110mm  4 3/8" 

 

BED

Cross slide width 140mm  5 1/2" 

Cross slide travel - X axis 190mm  7 1/2" 

Top slide width 82mm  3 1/4" 

Travel of top slide 92mm  3 5/8" 

18

 

SPACE AND WEIGHT

Overall machine length 1750mm / 2130mm  68" / 83" 

Overall machine width 940mm  37" 

Overall machine height 1420mm  55" 

Overall machine weight 710kg / 790kg  1565lbs / 1742lbs 

II. Mechanical Properties of Material

II.a Mechanical Properties of Medium Carbon ST 45

II.b Mechanical Properties of Medium Carbon ST 37

19