IBNU SALEH HABIBIL2H009113NILAI ASAL: B

MACAM-MACAM KEAUSAN PAHAT DAN IDENTIFIKASINYA

(a) Keausan flankAus tepi yaitu keausan pada bidang utama/mayor. Keausan tepi dapat diukur menggunakan mikroskop, dimana bidang mata potong diatur sehingga tegak lurus sumbu optik. Dalam hal ini besarnya keausan tepi dapat diketahui dengan mengukur panjang VB (mm), yaitu jarak antara mata potong sebelum terjadi keausan sampai ke garis rata-rata bekas keausan pada bidang utama.

(b) Keausan craterKeausan pada bidang geram disebut dengan keausan kawah (Crater Wear). Keausan kawah hanya dapat diukur dengan mudah dengan memakai alat ukur kekasaran permukaan. Dalam hal ini jarum/sensor alat ukur digeserkan pada bidang geram dengan sumbu pergeseran diatur sehingga sejajar bidang geram. Dari grafik profil permukaan yang diperoleh dapat diukur jarak/kedalaman yang paling besar yang menyatakan harga KT (mm). Gambar di bawah ini adalah gambar keausan tepi dan keausan kawah:

Gambar 1. Keausan Kawah dan Keausan FlankSelama proses pembentukan geram berlangsung,pahat dapat mengalami kegagalan dari fungsinya yang normal karena berbagai sebab, antara lain: Keausan yang secara bertahap membesar pada bidang aktif pahat. Retak yang menjalar menimbulkan patahan pada mata potong pahat. Deformasi plastis yang akan mengubah bentuk/geometri pahat. Keausan dapat terjadi pada bidang utama pahat dan bidang geram. Karena bentuk dan letaknya yang spesifik, keausan pada bidang geram disebut dengan keausan kawah (creater wear) dan keausan bidang utama/mayor dinamakan keausan tepi (flank wear). Dalam hal ini keausan kawah dapat diukur dengan mudah dengan menggunakan alat ukur kekerasan permukaan (Roughness Test). Sedangkan untuk keausan tepi dapat diukur dengan cara mengukur panjang VB (mm), yaitu jarak antara mata potong sebelum terjadi keausan kegaris rata-rata bekas keausan bidang utama.(c) Pengelupasan (Flaking) Pengelupasan merupakan bentuk aus pahat yang letaknya sama dengan aus tepi (flank wear), tetapi bentuknya lebih kecil atau lebih halus. (d) Penyerpihan (Chipping) Penyerpihan merupakan bentuk cacat kecil pada pahat yang terletak pada sisi mata pahat (cutting edge).

(g) Built-Up Edge (BUE)Built Up Edge terjadi karena material benda kerja menyatu dengan mata pahat. Penumpukan lapisan material benda kerja pada bidang geram di daerah dekat mata potong didalam proses pemesinan disebut BUE (Built Up Edge) yang mengubah geometri pahat karena berfungsi sebagai mata potong yang baru dari pahat yang bersangkutan. Karena telah mengalami regangan yang tinggi, BUE dalam proses pemotongan baja akan menjadi sangat keras (strain hardened).

(h) Deformasi plastis nyataAus pahat berupa deformasi plastis disebabkan tekanan temperatur yang tinggi pada bidang aktif pahat, dimana kekerasan dan kekuatan material pahat akan turun bersama dengan naiknya temperatur. Selain tipe kausan yang telah dijelaskan di atas ada berikut adalah gambar lengkap beberapa keausan yang terjadi pada pahat:

Gambar 2. Macam-macam Keausan PahatKeterangan:(a) keausan flank(b) keausan crater, (c) keausan notch(d) keausan nose radius(e) patahan thermal(f) patahan parallel(g) Built-Up Edge (BUE)(h) deformasi plastis nyata(i) edge chipping(j) chip hammering(k) perpatahan nyata.Berdasarkan penjelasan mengenai keausan dan kerusakan pahat di atas dapat disimpulkan bahwa penyebab keausan dan kerusakan pahat dapat merupakan suatu faktor yang dominan atau gabungan beberapa faktor tertentu. Faktor-faktor penyebab tersebut antara lain:o Proses Abrasifo Proses Kimiawio Proses Adhesio Proses Difusio Proses Oksidasio Proses Deformasi Plastiso Proses Keretakan, dan KelelahanMenurut hasil penelitian yang dilakukan Athanasius P Bayuseno seorang mahasiswa Program Magister Teknik Mesin, Pascasarjana Universitas Diponegoro yang berjudul Kajian Pustaka Keausan pada Pahat Bubut dikatakan bahwa beberapa peneliti melaporkan bahwa 97% dari kerja yang diberikan pada pemotongan diubah dalam bentuk panas [2-3]. Pada gambar 3 menunjukkan tiga daerah penimbulan panas. Dengan ditingkatkannya sudut geseran q, maka persentase panas yang ditimbulkan dalam bidang geser A akan menurun, karena aliran plastis dari logam akan mengambil tempat yang jaraknya lebih pendek. Sudut pergeseran dapat ditingkatkan dengan memberikan media pendingin serta mengurangi gesekan antara serpihan dan pahat misalnya dengan menggerinda halus perkakasnya. Dari seluruh variabel pemotongan, maka kecepatan potong paling berpengaruh terhadap temperatur. Untuk mempercepat pelepasan logam jauh lebih disenangi untuk meningkatkan hantaran daripada meningkatkan kecepatan.

Gambar 3. Perkiraan sumber panas dalam tiga daerah A. Bidang geser B. Bidang gesek C. Bidang permukaan.Pada sebuah pahat, keausan jelas terlihat pada dua tempat, seperti ditunjukkan pada gambar 4. Yang pertama adalah pada sisi pahat, yaitu suatu tepi yang kecil, yang menonjol dari ujungnya sampai beberapa jauh di bawahnya, teramplas hilang. Pada pahat kecepatan tinggi, kerusakan dianggap terjadi kalau tepi ini telah aus 1,58 mm, dan untuk pahat karbida kalau tepi aus telah mencapai 0,76 mm. Keausan juga terjadi pada muka pahat dalam bentuk kawah kecil atau depresi di belakang ujungnya [4]. Depresi ini disebabkan aksi pengamplasan dari serpihan sewaktu melintas di permukaan pahat. Karena umur pahat berkurang dengan naiknya kecepatan memotong, maka umur pahat digrafikkan sebagai umur pahat dalam menit terhadap kecepatan memotong dalam meter tiap menit, atau dalam senti meter kubik dari logam yang dikelupas.

Gambar 4. Kedudukan Keausan pada Pahat Mata Tunggal

Didalam penelitian umur pahat, laju keausan kawah (the flank wear rate) dihitung berdasarkan pada metode kehilangan volume yang disebabkan oleh keausan abrasive, adhesive dan diffusive. Nampaknya laju keausan kawah pada kecepatan pembubutan tinggi tergantung pada parameter berikut: Kekerasan material pahat Kekerasan benda kerja Geometri pahat, yaitu sudut potong Kondisi pemotongan, yaitu laju pemakananan, kedalaman pemotongan, kecepatan potong.Pada tahun 1906 Fred W. Taylor menunjukkan bahwa hubungan yang terdapat antara umur pahat dan kecepatan pemotongan adalah sebagai berikut :VTn=CDimana,V : kecepatan memotong, m/menitT : umur pahat, menitn : eksponen tergantung pada kondisi pemotonganC : konstan = kecepatan memotong untuk suatu umur pahat satu menitHarga perkisaran nilai n, seperti disajikan pada tabel 1.Tabel 1. Perkisaran nilai nJenis Pahat n

Baja Kec. Tinggi0,08 0,12

Karbida0,13 0,25

Keramik0,40 0, 55

Eksponen n tidak tergantung pada karakteristik dari benda kerja tetapi biasanya terletak dalam perkisaran yang ditunjukkan dalam tabel 1. Kalau kecepatan potong digrafikkan sebagai fungsi dari umur pahat pada kertas log-log, dihasilkan garis lurus, seperti ditunjukkan pada gambar 5.

Gambar 5. Pengaruh kecepatan potong kepada umur pahat untuk pahat baja kecepatan tinggiNilai n ditentukan dengan menggunakan rumus. Karena kurva seperti yang ditunjukkan pada gambar tergantung pada satu perangkat kondisi yang diberikan, maka tidak dapat digunakan kalau kedalaman pemotongan atau hantaran diubah. Kalau salah satu diantaranya meningkat, maka kecepatan potong harus dikurangi untuk mendapatkan umur pahat yang sama.Dalam segala operasi pembentukan dan pemotongan maka akan terjadi panas yang tinggi sebagai akibat dari gesekan, dan kalau temperatur dan tekanan tidak dikendalikan, maka permukaan logam cenderung untuk melekat satu sama lain, oleh karena itu dibutuhkan media pendingin (lubricant). Dimana fungsi dari media pendingin tersebut diantaranya :a) Mengurangi gesekan antara serpihan, pahat dan benda kerja.b) Mengurangi temperatur pahat dan benda kerja.c) Mencuci bersih dari serpihan.d) Memperbaiki penyelesaian permukaan.e) Menaikkan umur pahat.f) Menurunkan daya yang diperlukan.g) Mengurangi kemungkinan korosi pada benda kerja dan mesin.h) Membantu mencegah pengelasan serpihan kepada pahat.