metopel.pdf

11
INTITUT TEKNOLOGI MEDAN [email protected] SURFACE INTEGRITY BAJA LUNAK PADA PROSES PEMESINAN LAJU TINGGI MENGGUNAKAN PAHAT KARBIDA BERLAPIS ABSTRAK Umumnya saat ini industri pemotongan logam masih menggunakan pemesinan basah (wet cutting ) untuk memotong logam. Cairan pemotongan (cutting fluids ) berfungsi sebagai pelumas, pembersih geram, menurunkan suhu pemotongan, memperpanjang umur pahat dan memperoleh keutuhan permukaan (surface integrity ) benda termesin. Namun cairan pemotongan bekas pemesinan dapat menimbulkan masalah diantaranya kesehatan operator, berpotensi mencemari lingkungan, dan menambah biaya produksi hingga mencapai ( 16 - 20 ) % untuk cairan pemotongan. Kemudian para pakar pemesinan mencari alternatif lain dengan menggunakan pemesinan kering (dry machining ). Pemesinan kering merupakan salah satu alternatif untuk meningkatkan produktifitas industri pemotongan logam, walaupun akibat temperatur pemotongan tinggi akan mengakibatkan turunnya umur pahat dan kemungkinan kasarnya permukaan benda termesin. Banyak hal yang mempengaruhi terhadap hasil pembubutan pada tingkat Kekasaran Permukaan (Ra) hasil bubut, diantaranya adalah Kecepatan potong (V), Kedalaman potong (a),Gerak makan (f). Kualitas permukaan hasil pemesinan bubut rata dapat dilihat dari kekasaran permukaannya, semakin halus permukaannya semakin baik pula kualitasnya. Sehingga, timbul permasalahan yaitu bagaimana pengaruh Parameter Kondisi Pemesinan(V, f, a) terhadap tingkat kekasaran permukaan pada proses pembubutan spesimen baja AISI 4015 menggunakan pahat karbida tidak berlapis. Variabel kondisi pemesinan yang digunakan adalah Kecepatan Potong (v) = 326,56 m/mnt, Kedalaman Potong (a) = 0.5; 1.0 mm, dan Gerak Makan (f) = 0.1; 0;15 mm. Pengukuran kekasaran permukaan dilakukan dengan cara mengukur pada titik yang berbeda dengan menggunakan surface tester dan mengambil data dari monitor surface tester. Nilai Kekasaran Permukaan (Ra) yang paling rendah / kecil terjadi pada Kondisi Pemesinan V, f, a (326,56; 0.15; 0.5) yaitu 0,290 μm. Simpulan dari penelitian ini adalah, bahwa ada pengaruh yang signifikan pada Gerak Makan (f) terhadap Kekasaran Permukaan (Ra) yaitu semakin besar Gerak Makan (f) yang digunakan semakin besar pula nilai hasil Kekasaran Permukaan yang dihasilkan. Kata Kunci : Pemesinan Kering, Kekasaran Permukaan (Ra), Kondisi Pemesinan (V; f; a), Baja AISI 4015 dan Pahat Karbida Berlapis. BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Industri manufaktur adalah salah satu industri yang berpeluang besar menguasai pasaran. Dalam kegiatannya industri tersebut selalu berhubungan dengan pengerjaan logam, yaitu proses pembentukan logam, pemotongan logam atau proses pemesinan menggunakan pahat potong. Meningkatnya permintaan konsumen untuk menambah produktivitas, menuntut industri manufaktur untuk melakukan pemesinan

Upload: wiraone-cocool-mandroe

Post on 29-Nov-2015

78 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

metopel

TRANSCRIPT

INTITUT TEKNOLOGI MEDAN

[email protected]

SURFACE INTEGRITY BAJA LUNAK PADA PROSES PEMESINAN

LAJU TINGGI MENGGUNAKAN PAHAT KARBIDA BERLAPIS

ABSTRAK

Umumnya saat ini industri pemotongan logam masih menggunakan pemesinan basah (wet

cutting ) untuk memotong logam. Cairan pemotongan (cutting fluids ) berfungsi sebagai

pelumas, pembersih geram, menurunkan suhu pemotongan, memperpanjang umur pahat dan

memperoleh keutuhan permukaan (surface integrity ) benda termesin. Namun cairan

pemotongan bekas pemesinan dapat menimbulkan masalah diantaranya kesehatan operator,

berpotensi mencemari lingkungan, dan menambah biaya produksi hingga mencapai ( 16 - 20

) % untuk cairan pemotongan.

Kemudian para pakar pemesinan mencari alternatif lain dengan menggunakan pemesinan

kering (dry machining ). Pemesinan kering merupakan salah satu alternatif untuk

meningkatkan produktifitas industri pemotongan logam, walaupun akibat temperatur

pemotongan tinggi akan mengakibatkan turunnya umur pahat dan kemungkinan kasarnya

permukaan benda termesin. Banyak hal yang mempengaruhi terhadap hasil pembubutan

pada tingkat Kekasaran Permukaan (Ra) hasil bubut, diantaranya adalah Kecepatan potong

(V), Kedalaman potong (a),Gerak makan (f). Kualitas permukaan hasil pemesinan bubut rata

dapat dilihat dari kekasaran permukaannya, semakin halus permukaannya semakin baik pula

kualitasnya. Sehingga, timbul permasalahan yaitu bagaimana pengaruh Parameter Kondisi

Pemesinan(V, f, a) terhadap tingkat kekasaran permukaan pada proses pembubutan spesimen

baja AISI 4015 menggunakan pahat karbida tidak berlapis. Variabel kondisi pemesinan yang

digunakan adalah Kecepatan Potong (v) = 326,56 m/mnt, Kedalaman Potong (a) = 0.5; 1.0

mm, dan Gerak Makan (f) = 0.1; 0;15 mm. Pengukuran kekasaran permukaan dilakukan

dengan cara mengukur pada titik yang berbeda dengan menggunakan surface tester dan

mengambil data dari monitor surface tester. Nilai Kekasaran Permukaan (Ra) yang paling

rendah / kecil terjadi pada Kondisi Pemesinan V, f, a (326,56; 0.15; 0.5) yaitu 0,290 µm.

Simpulan dari penelitian ini adalah, bahwa ada pengaruh yang signifikan pada Gerak Makan

(f) terhadap Kekasaran Permukaan (Ra) yaitu semakin besar Gerak Makan (f) yang digunakan

semakin besar pula nilai hasil Kekasaran Permukaan yang dihasilkan.

Kata Kunci : Pemesinan Kering, Kekasaran Permukaan (Ra), Kondisi Pemesinan

(V; f; a), Baja AISI 4015 dan Pahat Karbida Berlapis.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Industri manufaktur adalah salah satu industri

yang berpeluang besar menguasai pasaran.

Dalam kegiatannya industri tersebut selalu

berhubungan dengan pengerjaan logam, yaitu

proses pembentukan logam, pemotongan logam

atau proses pemesinan menggunakan pahat

potong. Meningkatnya permintaan konsumen

untuk menambah produktivitas, menuntut

industri manufaktur untuk melakukan pemesinan

INTITUT TEKNOLOGI MEDAN

[email protected]

yang cepat maka dilakukan pemesinan dengan

cara meningkatkan kecepatan pemesinan dengan

biaya produksi yang rendah. Pemesinan laju

tinggi dan pemesinan keras adalah dua metode

yang dapat digunakan untuk meningkatkan

produktivitas industri manufaktur yang

menghasilkan produk-produk dari operasi

pemotongan logam. Pemesinan keras lebih

fleksibel, lebih ramah lingkungan dan memiliki

kinerja yang lebih baik dibandingkan proses

gerinda dalam hal produktivitas Ozel (2008).

Para pakar pemesinan merekomendasikan

konsep pemesinan kering. Pada konsep ini,

cairan pemotongan yang berpotensi mendistorsi

lingkungan hidup dapat dieliminasi sehingga

konsep pemesinan kering memiliki dua manfaat,

yaitu penyelamatan lingkungan dan mereduksi

ongkos produksi karena kontribusi 20% nilai

cairan pemotongan pada ongkos produksi tidak

perlu lagi dikeluarkan (Strejith & Ngoi, 2000).

Dari sudut pandang proses pemotongan

logam, distorsi terhadap permukaan benda kerja

termesin dikaji melalui topik keutuhan

permukaan (surface integrity). Kajian keutuhan

permukaan secara garis besar meliputi kajian

topografi permukaan dan metalurgi permukaan.

Kajian keutuhan permukaan yang diprakarsai

oleh Field & Kahles (1971) melaporkan bahwa

kajian ini begitu penting dilakukan, apalagi

pada benda kerja yang termasuk kepada produk

yang akan digunakan sebagai komponen

berkehandalan tinggi. Hal yang menjadi

pertimbangan bagi pemilihan bahan baja

paduan AISI 4015 sebagai bahan komponen

produk manufaktur yang akan diteliti pada

kajian ini adalah karena baja AISI 4015 ini

sangat banyak mengalami peningkatan

pemakaiannya misalnya untuk komponen

sistem hidrolik berkehandalan tinggi, komponen

pemesinan seperti untuk roller cyclo speed

reducer sebagai komponen cyclo speed reducer

untuk keperluan industri, untuk komponen

otomotif seperti shaft, gears, crankshaft dan

lain-lain serta dapat juga digunakan untuk

komponen transportasi udara seperti landing

gear. Apabila konsep pemesinan laju tinggi,

keras dan kering dapat diimplementasikan

untuk memproses bahan baja AISI 4015 ini,

maka perlu dilakukan kajian keutuhan

permukaan untuk memastikan hasil permukaan

termesin tersebut dapat dihasilkan dengan baik

yaitu memenuhi aspek-aspek yang disyaratkan

oleh konsep keutuhan permukaan.

1.2 Batasan Masalah

Untuk menghindari ketidakteraturan

pembahasan dan mengingat luasnya pembahasan

disertai dengan keterbatasan kemampuan dan

pengetahuan yang dimiliki penulis,maka penulis

membatasi masalah pada:

1. Parameter kekasaran permukaan

yang akan dianalisa dalam perencanaan ini

adalah Kekasaran Permukaan Aritmatis (Ra)

yang banyak digunakan dibandingkan parameter

kekasaran permukaan lainnya.

2. Perlakuan yang terdapat pada desain

penelitian adalah kombinasi dari kondisi

pemesinan (v ; f ; a) pada pemesinan laju

tinggi,keras dan kering dengan menggunakan

pahat karbida dalam menghasilkan kemasan

permukaan termesin yang maksimal

1.3 Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari hasil penelitian ini,

yaitu :

1. Bagi dunia akademik, hasil

penelitian ini dapat memberi kontribusi kapada

penyediaan informasi dan pengembangan ilmu

pemotongan logam khususnya konsep

pemesinan laju tinggi, keras dan kering

2. Bagi industri dunia manufaktur, hasil

penelitian ini dapat di gunakan sebagai rujukan

implementasi konsep pemesinan laju tinggi,

keras dan kering dan mereduksi biaya produksi.

3. Bagi lingkungan hidup, hasil penelitian ini

dapat menghindari polusi lingkungan akibat

cairan pemotongan bekas pakai BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Mekanika proses pemotongan logam

membutuhkan parameter yang melibatkan kondisi

pemotongan dan geometri serta kemampuan pahat

potong. Semakin besar kecepatan potong semakin

besar pula konsumsi tenaga mesinnya. Besarnya

penampang geram dalam proses pemotongan

tergantung kepada laju suapan (laju pemakanan)

(mm/put) atau dalam/tebalnya kedalaman potong

(mm). Dalam proses pemesinan, untuk mencapai

kondisi pemotongan yang optimal dan stabil sangat

INTITUT TEKNOLOGI MEDAN

[email protected]

perlu diperhatikan adanya kombinasi besaran

kecepatan potong, laju pemakanan, dan tebal atau

kedalaman pemotongan yang sangat erat kaitannya

terhadap umur pahat serta kualitas permukaan bahan

termesin.

2.1 Keutuhan Permukaan

Karaterisktik keutuhan permukaan(surface

integrity) suatu produk tergantung pada proses

pemesinan yang dilakukan pada produk tersebut,

maka setiap kemasan permukaan produk akan

berbeda pada setiap proses pemesinan yang

dilakukan. Berbagai metode dilakukan untuk

menjelaskan karakteristik keutuhan permukaan yang

dihasilkan oleh suatu proses pemesinan, dimana

proses pemesinan tersebut dapat menyebabkan

ketidakteraturan karakteristik keutuhan permukaan

produk.

Ketidakteraturan karakteristik keutuhan

permukaan ini terbagi atas empat jenis yaitu :

1. Defect atau Flaws (kecacatan)

Maksudnya adalah cacat permukaan produk yang

terjadi pada proses pemesinan contohnya lubang,

retak, koyakan pada permukaan produk.

2. Lay (keberarahan)

Yang dimaksud dengan lay adalah jejak arah

pemotongan dari mata pahat pada permukaan produk

karena proses pemesinan.

3. Waviness (keberombakan)

Waviness adalah ketidakteraturan periodik pada

permukaan produk dengan panjang gelombang yang

jelas lebih besar dari kedalamannya (amplitudonya).

Waviness ini dapat disebabkan oleh getaran yang

terjadi pada proses pemesinan, dan juga disebabkan

adanya defleksi pada pahat potong yang digunakan.

4. Roughness (kekasaran)

Roughness hampir sama dengan

waviness tetapi roughness dalam jarak yang lebih

kecil. Untuk lebih jelasnya mengenai

ketidakteraturan karakteristik kemasan permukaan

ini dapat dilihat pada gambar 2.1

Gambar 2.1. Ketidakteraturan karakteristik

kemasan permukaan

Sumber : Kalpakjian (1995)

2.1.1. Parameter kekasaran permukaan

Parameter yang digunakan untuk

mengetahui tingkat kekasaran yang biasa digunakan

adalah Ra (arithmetic mean value), dengan

memperhatikan gambar 2.2, maka Ra dapat diperoleh

dengan menggunakan rumus :

n

dcbaRa

............

……………………………(2.1)

Pemeriksaan kekasaran permukaan dengan mata

telanjang hanya memungkinkan untuk

membandingkan permukaan yang satu lebih kasar

dari permukaan yang lainnya serta cara ini hanya

untuk perbedaan yang menyolok, sementara untuk

membedakan kekasaran yang sangat kecil sulit

dideteksi dengan indera mata dan tidak dapat

diketahui seberapa besar kekasarannya.

Pada saat ini teknologi pemeriksaan permukaan

benda kerja/komponen mesin telah ditemukan

beberapa cara untuk mengetahui tingkat kekasaran

permukaannya. Beberapa metode pengukuran yang

dapat digunakan adalah sebagai berikut:

1. Inspection by touch comparation, disini

permukaan benda kerja dibandingkan dengan

Tabel 2.1. Penggolongan tingkat kekasaran

permukaan standar kakasaran permukaan yang

mempunyai ukuran mikro inchi.

2. Magnifer with illuminator, permukaan benda

kerja disinari dan diperbesar kemudian baru

dilaksanakan pemeriksaan.

3. The interference microscope, disini digunakan

cermin datar dan lampu satu warna, tinggi kekasaran

diperiksa dengan refleksi cahaya lampu antara

mikroskop obyektif dengan permukaan benda kerja.

INTITUT TEKNOLOGI MEDAN

[email protected]

Metode ini digunakan dalam prosedur laboratorium

dan jarang digunakan dalam bengkel.

4. With profilometer, alat ini digunakan untuk

mengetahui dan memeriksa bentuk profil kekasaran

permukaan benda kerja/komponen.

Berdasarkan empat macam metode

pengukuran kekasaran permukaan di atas dalam

penelitian ini digunakan metode Inspection by

touch comparation. Untuk membatasi variasi nilai Ra yang harus

dituliskan pada gambar teknik dari suatu produk yang

harus dibuat, maka disepakati adanya suatu rentang

nilai standard angka kekasaran (ISO Roughness

Number), dengan ditandai menggunakan huruf N,

yaitu N1, N2, N3, dan seterusnya seperti yang terlihat

pada tabel 2.1.

2.2. Parameter Pemesinan

Dalam proses pemesinan untuk menghasilkan

suatu produk dengan ukuran yang diinginkan pahat

harus membuang sebagian material benda kerja

sampai ukuran yang diinginkan dicapai. Hal ini dapat

dilaksanakan dengan cara menentukan penampang

geram (sebelum terpotong), kecepatan pembuang

geram yang dipilih agar waktu pemotongan sesuai

dengan yang dikehendaki. Perencanaan seperti ini

akan ditemui dalam setiap perencanaan proses

pemesinan. Untuk itu perlu dipahami elemen dasar

parameter pemesinan terbagi atas enam bagian ,yaitu:

(Taufiq Rochim, 1993)

1. Kecepatan potong (cutting speed)

: v (m/mnt)

2. Kedalaman potong (depth of cut)

: a (mm)

3. Gerak makan (feeding)

: f (mm/put)

4. Waktu potong (cutting time)

: t (menit)

5. Kecepatan penghasilan geram (rate

of metal removal) : Z (cm3/min)

6. Temperatur suhu pemotongan

: T (0C)

. Mesin bubut adalah mesin perkakas

yang paling banyak dipergunakan dari pada mesin

perkakas lainnya. Parameter pemesinan dari bubut

dapat dihitung dengan rumus-rumus berikut: (Taufiq

Rochim, 1993).

1. Kecepatan potong (v)

)/(1000

..mntm

ndv

………………………..................................(2.2)

Dimana : d = diameter benda kerja (mm)

............... n = putaran poros utama (benda

kerja) (rad/mnt)

2.Kecepatan gerak makan (vf)

............... )/( mntmnnxfv f

……………………………………………(2.3)

............... Dimana : f = gerak makan

(mn/put)

Kekasaran, Ra (µm) Angka kelas kekasaran

50 N12

25 N11

12,5 N10

6,3 N9

3,2 N8

1,6 N7

0,8 N6

0,4 N5

0,2 N4

0,1 N3

0,05 N2

0,025 N1

INTITUT TEKNOLOGI MEDAN

[email protected] HSS

............... n = putaran poros utama (benda

kerja) (rad/mnt)

3. ............ Waktu pemotongan (t)

............... )(/ menitflt t

.................... …………………….…………………

…….. (2.4)

............... Dimana : t = panjang pemesinan

(mm)

1. .......... Kecepatan penghasilan geram (z)

............... )/(.3

mntcmvAz

………………………………………..…….. (2.5)

............... Dimana : A = penampang (mm2)

2.3 Bahan pahat

Pada mulanya untuk memotong baja

digunakan baja karbon tinggi sebagai bahan

perkakas potong dimana kecepatan potong pada

waktu itu hanya boleh mencapai sekitar

10m/menit. Berkat kemajuan teknologi,

kecepatan potong ini dapat dinaikkan dengan

menggunakan pahat potong karbida.

Jenis-jenis pahat yang di pakai pada proses

pemesinan adalah:

1. Baja Karbon (High Carbon Steels)

2. HSS (High Speed Steels)

3. Paduan Cor Nonferro (Cast

Nonferrous Alloys)

4. Karbida (Cemented Carbides)

5. Keramik (Ceramics)

6. CBN (Cubic Boron Nitride)

7. Intan (Sinteran Diamonds and

Natural Diamonds)

Untuk menetapkan jenis pahat yang

tepat, maka perlu pertimbangan pemilihan

berdasarkan pada sifat-sifat pahat yang

berhubungan dengan kekerasan kekuatan dan

ketangguhan seperti yang tertera pada Gambar

2.4, 2.5 dan Tabel 2.2

Gambar 2.4. Tingkat kekerasan panas dan

ketahanan aus pahat terhadap

kekuatan dan ketangguhan.

Gambar 2.5. Tingkat kekerasan dan

ketahanan aus pahat terhadap temperatur

2.3.2 Pahat karbida

Perkakas karbida yang hanya mengandung

wolfram karbida dan kobalt (94% wolfram karbida

dan 6% kobalt) adalah cocok untuk memesin besi cor

dan semua bahan lain kecuali baja. Untuk memesin

bahan baja ditambahkan titanium dan tantalum

karbida.

Kekerasan merah bahan karbida

mengungguli bahan lain karena dapat

mempertahankan tepi potong pada suhu diatas 1200 o

C. Selain itu merupakan bahan yang palin keras dan

mempunyai kekuatan kompresi yang sangat tinggi.

INTITUT TEKNOLOGI MEDAN

[email protected]

namun bahan ini rapuh, tidak tanggap terhadap

perlakuan panas.

2.3.3 Pemilihan Bahan Baja AISI 4015 Pengklasifikasian baja karbon menurut standar

American International and Steel Iron (AISI) dan

Society for Automotive Engines (SAE) diberi kode

dengan empat angka. Dua angka pertama adalah

10 yang menujukan nominal 1/100 % sebagai

contoh AISI-SAE 1045 menunjukan kadar karbon

0,45 %.

Di samping unsur-unsur karbon sebagai

campuran dasar dalam baja terdapat campuran-

campuran paduan yang lain yang jumlah

persentasinya disesuaikan dengan kebutuhan

bahan yang akan dipergunakan. Unsur-unsur itu

antara lain:

1. Mangan

Semua baja mengandung mangan karena sangat

dibutuhkan dalam proses pembuatan baja.

Kandungan mangan lebih kurang 0,6 % masih

belum dapat sebagai paduan dan tidak

mempengaruhi sifat baja, dengan kata lain mangan

tidak memberikan pengaruh yang besar pada

sturktur baja dalam jumlah rendah. (Amanto, 1999)

2. Silikon

Silikon sampai kadar 3,2% bersifat

menurunkan kekerasan besi. Kadar silicon

menentukan beberapa bagian dari karbon yang

terikat dengan besi, dan beberapa bagian yang

terbentuk grifit ( kadar karbon bebas) setelah

mencapai keadaan seimbang.

3. Nikel (Ni)

Nikel mempunyai pengaruh yang

sama seperti mangan, yaitu menurunkan

suhu kritis dan kecepatan pendinginan

kritis, memperbaiki kekutan tarik atau

menaikan sifat kenyal, tahan panas, jika

pada baja paduan terdapat unsur nikel

sekitar 25 % maka baja dapat tahan

terhadap korosi. (Armanto, 1999).

4. Kromium (Cr)

Sifat unsur kromium (Cr) dapat menurunkan

kecepatan pendinginan kritis (Cr sejumlah 1,5 %

cukup meningkatakan kekerasan dalam minyak).

Penambahan kromium pada baja mengahsilkan

struktur yang lebih halus dan membuat sifat baja

dapat dikeraskan (hardenability) lebih baik

karena kormium dan karbon dapat membentuk

karbida. (Amanto, 1999).

BAB III

METODE PENELITIAN

Metode penelitian merupakan suatu

cara yang digunakan dalam penelitian

sehingga pelaksanaan dan hasil penelitian

dapat dipertanggung jawabkan secara

ilmiah.

3.1. Tempat dan Waktu

3.1.1 Tempat

Kegiatan Penelitian ini dilakukan

dibeberapa tempat, yaitu:

1. Laboratorium Proses Produksi ITM

2. Institut Teknologi Medan (

Penyusunan tugas karya ilmiah)

3.1.2 Waktu

Dikarenakan pada waktu

pengerjaan, maka dilakukan

pembubutan pada setiap hari minggu

dsri minggu pertama di bulan mei

sampai minggu ke tiga di bulan juni.

3.2. Bahan dan Alat

3.2.1. Material Benda Uji

INTITUT TEKNOLOGI MEDAN

[email protected]

sifat kimia materia

Sifat mekanik materiaal

Gambar 3.1. Material Benda Uji Baja AISI 4015

3.2.2. Pahat Potong

Dalam penelitian ini, material pahat potong

yang digunakan berupa Pahat Karbida uncoted

Gambar3.2. Pahat Karbida uncoted

3.2.3. Pemegang Pahat (Tool Holder)

Pemegang pahat yang digunakan adalah

Tool Holder Sandvik Coromant dengan

kode DTGNR 2525M 16 ( 91⁰) yang

dikhususkan untuk proses bubut dimana

sisipan insert dipasang dengan penjepitan,

sisipan (insert) berbentuk segitiga

triangular, arah pahat ke kanan.

Gambar 3.3 Pemegang pahat( Tool

Holder)

Keterangan: D = Sisipan (insert)

dipasang dengan penjepitan

T = Sisipan (insert)

berbentuk segitiga (triangular)

G = Bentuk

pemegang tipe G

N = Sudut bebas 0 o

INTITUT TEKNOLOGI MEDAN

[email protected]

R = Arah pahat ke

kanan

2525 = Tinggi dan lebar

gagang (shank) masing-masing 20mm

M = Panjang

pemegang pahat 150 mm

16 = Ukuran sisipan

16 mm

3.3. Peralatan

3.3.1. Mesin Bubut Konvensinal CD

6260 C

Mesin Bubut Konvensional CD

6260 C yang digunakan terdapat di

Laboratorium Proses Produksi Teknik

Mesin Institut Teknologi Medan,

dengan spesifikasi teknis seperti

berikut:

a. Putaran maksium

: 1600 r/min

b. Daya

: 380 Voltage / 8 kW

c. Diameter penjepitan maksimum

: 600 mm

d. Panjang benda kerja maksimum

: 2000 mm

Gambar 3.4. Mesin Bubut Konvensional

CD 6260C

Ga

INTITUT TEKNOLOGI MEDAN

[email protected]

3.4.1. Pengumpulan Data

Adapun pengumpulan data

sebagaimana yang dipaparkan pada tabel di

bawah ini:

Tabel 3.4. Kondisi Pemotongan

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

HASIL

Perlakuan

V

(m/mnt)

f

(mm)

a

(mm)

Re

(˚)

Ra

(µm) Tipe Pahat

n

(Rpm)

1 326,56 0.15 0.5 0.4

PAHAT

KARBIDA

BERLAPIS 1600

2 326,56 0.15 0.5 0.4

PAHAT

KARBIDA

BERLAPIS 1600

3 326,56 0.15 0.5 0.4

PAHAT

KARBIDA

BERLAPIS 1600

Perlakuan

D

(mm)

V

(m/mnt)

f

(mm)

a

(mm)

Re

(˚)

Ra

(µm) Tipe Pahat

n

(Rpm)

1

65

326,56 0.15 0.5 0.4 0,310

PAHAT

KARBIDA

BERLAPIS 1600

2

65

326,56 0.15 0.5 0.4

0,290

PAHAT

KARBIDA

BERLAPIS 1600

3 65 326,56 0.15 0.5 0.4

0,225

PAHAT

KARBIDA

BERLAPIS 1600

INTITUT TEKNOLOGI MEDAN

[email protected]

Gambar 4.1 hasil pembubutan

5.1 Kesimpulan

Dari hasil analisa yang telah

dilakukan dapat disimpulkan secara umum

bahwa ada pengaruh hubungan antara

Kondisi Perlakuan Pemesinan yang

meliputi Kecepatan Potong (V), Kedalaman

Pemotongan (a) dan Gerak Makan (f) serta

Temperatur Potong (T) terhadap tingkat

Kekasaran Permukaan (Ra) hasil

pembubutan Pemesinan Laju Tinggi dengan

menggunakan Pahat Karbida Berlapis pada

Material Baja AISI 4015

1. Pengaruh variasi Kecepatan Potong

(V) pada tingkat Kekasaran

Permukaan (Ra), dimana bahwa tidak

selamanya apabila Kecepatan Potong

(V) semakin tinggi / besar maka akan

menghasilkan suatu nilai Kekasaran

Permukaan (Ra) yang kecil / rendah

(halus) atau apabila Kecepatan

Potong (V) semakin kecil / rendah

maka akan menghasilkan nilai

Kekasaran Permukaan (Ra) yang

kecil / rendah (halus) juga. Hal ini

dapat dibuktikan pada kecepatan

Potong (V) = 250 m/mnt terlihat jelas

lebih kasar dibandingkan dengan

Kecepatan Potong (V) = 200 m/mnt

pada Kedalaman Pemotongan (a) dan

Gerak Makan (f) yang sama (pada

grafik 4.1) . Oleh karena itu semakin

diperbesar atau diperkecilnya

Kecepatan Potong (v) tidak menjadi

suatu jaminan bahwa tingkat

Kekasaran Permukaan (Ra) benda

kerja akan semakin kecil / rendah

(halus).

Ada 2. pengaruh Gerak Makan (f) terhadap

tingkat Kekasaran Permukaan (Ra), dimana

Gerak Makan (f) akan berbanding lurus

dengan Kekasaran Permukaan (Ra).Apabila

Gerak Makan (f) semakin kecil / rendah maka

INTITUT TEKNOLOGI MEDAN

[email protected]

nilai tingkat Kekasaran Permukaan (Ra) juga

.akan semakin kecil / rendah (halus) dengan

kata lain untuk mendapatkan hasil Kekasaran

Permukaan (Ra) yang halus maka Gerak

Makan (f) harus sekecil mungkin

3.Pengaruh variasi Temperatur Potong

(T) terhadap tingkat Kekasaran

Permukaan (Ra), dimana bahwa tidak

selamanya apabila Temperatur Potong

(T) semakin rendah / kecil maka akan

menghasilkan suatu nilai Kekasaran

Permukaan (Ra) yang rendah / kecil

(halus) dan juga sebaliknya

5.2 Saran

1. Untuk mendapatkan nilai hasil

Kekasaran Permukaan (Ra) yang

halus maka Gerak Makan (f) harus

dibuat sekecil mungkin.

2. Akan menjadi lebih kompleks

(lengkap) lagi apabila dilakukan

juga kajian atau penelitian terhadap

Keausan Mata Pahat Karbida

tersebut.

Daftar Pustaka

1. Ginting, Armansyah. “High Speed

Machining of AISI 01 Steel With

Multilayer Ceramic CVD – Coated

carbide; Tool Life and Surface.14,

No. 3, Agustus 2003

2. Ginting, Armansyah. Keausan Pahat

Pemotong Karbida; Jurusan Teknik

Mesin USU, Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara. 2004

3. Asyari Daryus, “Pemotongan

Logam, Alat Bantu dan Alat Ukur”.

Universitas Darma Persada; Jakarta,

81-95. 2005

4. Bobby U, Armansyah G, Sutarman,

Alfian H, Kinerja Pahat CBN Pada

Pemesinan Laju Tinggi Keras dan

Kering Bahan AISI 4140, Jurnal

Penelitian, Medan

5. Yudi, Kajian Keausan Pahat CBN

Pada Proses Pembubutan

Kecepatan Tinggi Kondisi Potong

Keras dan Kering Bahan AISI 4140,

Laporan Tesis, Universitas Sumatera

Utara. 2012

6. Taufiq Rochim, Teori dan Teknologi

Proses Pemesinan, Jurusan Teknik

Mesin ITB; Bandung. 1993

7. Yunus, Surya Murni. Industri

Metrologi

(Dimensions,Measurement Devices

And Surface Roughness Integrity) &

Fundamental Of Metal Cutting

Condition; Medan. 2010

8. Kalpakjian, S. Manufacturing

Engineering and Teghnology, 3rd Ed.

Addison Wesley Publishing

company.1995