PROSES PRODUKSI IGERINDA(GRINDING)

Oleh Kelompok 8 :Hariyono (1007113536) Adri (1007133656) Johar Simaskot (1007133812) Putra Partomuan (1007113786) Renhard Niptro G (1007113735) Doni Afriandes (0907136106) Aidil Fajri (1007135428)

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN S1 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU 2011

KATA PENGANTARPuji syukur kami hantarkan ke Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat-Nya, maka tugas Proses Produksi I yang mengenai Gerinda bisa kami selesaikan pada waktu yang telah ditentukan.

Makalah ini kami susun sesuai pengetahuan yang telah kami pelajari sebelumnya dan yang kami terima dari dosen kami serta pengetahuan dari buku lainnya. Makalah ini kami susun sebagai bahan persentasi mengenai Gerinda.

Semoga makalah ini dapat digunakan oleh siswa,mahasiswa dan lainnya saat diperlukan. Kritik dan saran kami butuhkan untuk memperbaik makalah ini. Terima kasih.

Pekanbaru, 25 September 2011

Kelompok 8

i

DAFTAR ISIKATA PENGANTAR------------------------------------------------------------------------------------------------------------ i DAFTAR ISI---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ii 1. PENGERTIAN GERINDA-------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 2. BAGIAN-BAGIAN MESIN GERINDA ----------------------------------------------------------------------------------- 6 3. PROSES-PROSES YANG DAPAT DILAKUKAN MESIN GERINDA ------------------------------------------------- 8 4.PERALATAN BANTU YANG DI GUNAKAN --------------------------------------------------------------------------- 11 5.PERHITUNGAN YANG DIPERLUKAN UNTUK MENGGUNAKAN MESIN GERINDA ------------------------- 14 6.HASIL/PRODUK YANG DIHASILKAN ---------------------------------------------------------------------------------- 15

ii

1. PENGERTIAN GERINDAMesin gerinda adalah mesin asah yang digunakan untuk menajamkan semua mata pahat yang telah mengalami keausan seperti mata pahat bubut, sekrap, frais, bor, dan lain - lain. Menggerinda atau grinding adalah suatu pekerjaan yang dilakukan untuk melakukan pemotongan yang sangat halus dengan menggunakan roda abrasive sebagai sarana pemotong. Roda gerinda sebagai pemotong memiliki beribu-ribu sisi pemotong yang sangat kecil berputar memotong benda kerja sebagai pengganti sisi potong yang lebar dari pisau-pisau potong yang berputar. Roda ini dapat dibuat dalam berbagai macam ukuran serta dari berbagai macam bahan bahan, seperti berbagai tipe batu batuan, permata permata berlian, ataupun dari material material inorganic.Menggerinda adalah proses penggesekan material benda kerja dengan batu sehingga terjadi pengikisan material benda kerja dengan sangat halus sehingga butiran butiran yang terkikis hanya berkurang sedikit demi sedikit sehingga terbentuk hasil yang diinginkan. Prinsip kerja atau proses pengerjaan dalam pengerindaan adalah sama dengan pemotongan yang dilakukan dengan milling, hanya saja terdapat perbedaan dalam pemotongan bentukanya saja. Jika menggunakan mikroskop maka kita akan bisa melihat batu batu yang kecil dan sangat tajam dalam jumlah yang sangat banyak dalam batu gerinda tersebut.Mesin gerinda dapat juga digunakan untuk membentuk benda kerja menurut bentuk yang diinginkan dengan membentuk roda gerinda seperti cetakan. Untuk mendapatkan hasil kerja yang baik, operator tidak hanya sekedar menjalankan mesin, tetapi juga harus mengetahui sifat-sifat bahan asah dan roda gerinda, dan juga sifat logam atau material yang akan digerinda ( benda kerja yang akan dibentuk ). Di dalam proses penggerindaan terdapat suatu kondisi penggerindaan optimum. Kondisi penggerindaan optimum ini biasanya merupakan hasil gabungan dari beberapa kondisi penggerindaan. Hal ini dapat menghasilkan beberapa hasil sebagai berikut : - kehalusan tinggi - tegangan sisa terendah atau berupa sisa tekan - kecepatan penghasilan geram/produktivitas tinggi - ongkos penggerindaan termurah Sebuah mesin gerinda terdiri dari sebuah roda penggerinda yang digerakkan dengan tenaga mesin dan berputar pada kecepatan yang diinginkan ( biasanya tergantung pada diameter roda dan rating sang perancang, biasanya dengan menggunakan formula ) dan sebuah sandaran dengan lapisan penahan untuk mengarahkan dan menahan benda benda kerja. Pengontrolan kepala penggerinda yang bagus sangat memungkinkan dengan menggunakan sebuah roda tangan yang di kalibrerasi dengan vernier caliver, atau dengan menggunakan fitur fitur dari control NC atau CNC. Ada beberapa keuntungan di dalam proses penggerindaan yakni : 1. Merupakan metode yang umum dari pemotongan bahkan pada baja yang telah dikeraskan.

1

2. Disebabkan oleh banyaknya mata potong yang kecil dalam jumlah yang banyak, maka akan menimbulkan permukaan yang halus dan memuaskan sehingga kadang kala proses penggerindaan dapat dijadikan proses finishing terhadap benda kerja. 3. Penggerindaan dapat menyelesaikan pekerjaan dalam waktu yang singkat dan tingkat ketelitian yang tinggi. 4. Tekanan pelepasan logam dalam proses ini kecil sehingga memperbolehkan benda untuk pengerjaan terhadap benda yang mudah pecah dan benda kerja yang cenderung untuk melenting menjauhi perkakas. 5. Dapat melakukan pembentukan benda kerja dengan bentuk yang sulit sekalipun. Batu Gerinda Batu gerinda merupakan suatu komponen utama yang tidak dapat dipisahkan didalam proses penggerindaan yang telah dijelaskan pada bagian atas tadi. Karena proses pemotongan dilakukan oleh batu gerinda ini. Batu gerinda terdiri dari butiran-butiran batu asah yang saling bersambung yang diikat oleh bahan perakat. Jika dilihat dengan mikroskop dapat dilihat seperti pada gambar dibawah diantara butiran batu asah terdapat bahan perekat dan pori-pori.

Keterangan gambar : - abrasive grain : butiran batu asah atau grain - bond material : bahan perekat - air gaps : pori pori

2

Bentuk - Bentuk Batu Gerinda

Diantara abrasive dan bond terdapat bagian-bagian kosong atau pori-pori dalam ukuran dan jumlah yang beraneka ragam, mempengaruhi roda-roda gerinda dalam pengasahannya. Terdapat beberapa fungsi dari roda gerinda ini juga tergantung proses pemakaiannya. Fungsi dari batu gerinda tersebut juga berbeda-beda dalam pemakaiannya, berikut fungsi dari beberapa jenis batu gerinda : - Flat wheels, untuk melakukan penggerindaan alat-alat potong seperti handtap, countersink, mata bor, dan sebagainya.3

-Cup wheels, untuk melakukan penggerindaan alat-alat potong seperti cutter, pahat bubut, dan sebagainya. -Dish grinding wheels, untuk melakukan penggerindaan profil pada cutter. -Shaped grinding wheels, untuk memotong alat potong ataupun material yang sangat keras, seperti HSS, material yang sudah mengalami proses heat treatment. -Cylindrical grinding wheels, untuk melakukan penggerindaan diameter dalam suatu jenis produk. Selain fungsi yang berbeda pada setiap jenis batu, juga mempunyai warna batu yang berbeda pula, dimana setiap warna yang dimiliki batu mempunyai karakteristik yang berbeda pula, di pasaran pada umumnya terdapat warna merah muda, putih dan hijau. Proses pembuatan roda gerinda adalah denagn mencampur butiran batu asah (abrasive) dengan perekat (bond) kemudian dicetak dan dikeringkan dalam cetakan pada tekanan tinggi dan suhu mencapai 420C hingga 450C. Di dalam melakukan proses penggerindaan, perlu dilakukan pemilihan terhadap roda gerinda. Biasanya pemilihan roda gerinda dilakukan berdasarkan pada hal di bawah ini : -Untuk bahan dengan kekuatan tarik rendah, yaitu Besi kelabu, Kuningan, Perunggu, Aluminium, tembaga, granite, dll. Gunakan roda gerinda Silicon carbida. Selain itu, gunakan roda gerinda keras untuk bahan yang lunak, dan roda gerinda lunak untuk bahan yang keras. -Volume bahan yang digerinda, untuk volume bahan buangan yang besar gunakan roda gerinda yang berbutir besar dan kasar, termasuk bahan yang liat. Sedangkan roda gerinda berbutir halus digunakan untuk volume sedikit (tipis untuk finishing), termasuk bahan yang keras. -Besarnya busur singgungan antara roda gerinda dan benda kerja, busur singgungan besar berarti luasan gesekan juga luas, maka roda gerinda cepat aus. Untuk itu gunakan roda gerinda lunak dengan butiran yang besar. Sedangkan untuk busur 14 singgungan kecil atau sedikit, gunakanroda gerinda yang keras dengan butiran halus. Didalam proses penggerindaan, batu gerinda akan mengalami keausan.Maka diperlukan proses pengasahan. Pengasahan (dressing) ditujukan untuk memperbarui permukaan roda gerinda agar ketajaman pemotongannya baik. Sedangkan truing ditujukan untuk meratakan permukaan roda gerinda. Selain menggunakan batu gerinda, proses penggerindaan juga diperlukan cairan pendingin (coolent).Bahan roda gerinda mempunyai sifat dan bentuk berbeda dengan kekerasan dan kerapuhan yang berbeda pula. Kekerasan, kerapuhan,sifat dan bentuk roda gerinda tergantung pada bahan roda gerinda yang merupakan faktor yang berpengaruh pada proses penggerindaan. Faktor pada proses penggerindaan yang dipengaruhi oleh roda gerinda tersebut diantaranya adalah : 1. Bahan Asah Bahan asah yang dipakai adalah seperti silicon carbide, alluminium oxide, boron nitrid, amril, diamond dan lain sebagainya. Bahan bahan tersebut mempunyai kekerasan, kerapuhan, sifat dan bentuk yang berlainan antara bahan tersebut.

4

-Amril adalah kristal dari alumunium oksida dan besi oksida dengan persentase campuran yang bermacam-macam. -Corundum adalah alumunium oksida dengan bermacam-macam tingkat kemurniannya. Amril dan corundum sebagian besar digunakan dalam pembuatan kertas pengasah dan kain pengasah. -Silicon carbide adalah kombinasi kimia dari karbon dan silicon yang dibuat dari dapur tinggi listrik. Pekerjaan ini memakan waktu 36 jam pada temperatur 2000C. Setelah itu silicon carbide diambil dalam bentuk kristal-kristal yang banyak. Silicon carbide berwarna hitam kehijau-hijauan. -Alumunium oxide yang mula-mula berasal dari bauksit, juga dibuat dalam dapur tinggi listrik. Bauksit lebur dalam temperatur 2100C. Batangan-batangan dipatahkan, dihancurkan dan digiling menjadi butiran-butiran kecil. -Boron nitride adalah hasil produksi buatan General Electrik Corp.Barang tersebut mempunyai bentuk kristal berbentuk kubus keras seperti silicon carbide, suhunya stabil hingga 1400C. -Intan adalah bahan asah yang terkeras. Carbon yang murni dan sekarang ini dibuat untuk pembuatan proses industry. 2. Bahan Perekat Perekat harus mengikat butiran-butiran pengasah bersama-sama dan melengkapi roda gerinda dengan kekuatan dan kekerasan. Ada beberapa tipe tipe dari perekat yang digunakan dan masing-masing tipe mempunyai kegunaan tersendiri.

3. Tingkatan roda gerinda Yang dimaksud tingkatan roda gerinda adalah kekerasan relatif dan roda gerinda. Ketahanan roda gerinda adalah kemampuan perekat memegang butiran pengasah melawan pelepasan butiran dalam tekanan penggerindaan. Kekerasan roda gerinda tergantung komposisi dan jenis perekat. Roda gerinda lunak memiliki perekat yang mudah melepas butiran pengasah dalam tekanan penggerindaan. Sedangkan roda gerinda keras perekanya memegang butiran pengasah dengan kuat pada pengerjaan berat dan tekanan kuat. 4. Struktur Roda Gerinda Struktur roda gerinda ditentukan oleh perbandingan dan penyusunan dan butiran-butiran pengasah dan perekat. Jumlah perekat sekitar 10% sampai 30% dari volume total pada gerinda. Biasanya disusun struktur padat,struktur terbuka, struktur pori pori. Proyeksi dari permukaan roda gerinda akan terlihat beribu-ribu butiran tajam. Apabila diputar dengan kecepatan tinggi dan dipertemukan dengan benda kerja, akan memotong beram-beram yang kemudian menjadi merah dan panas karena gesekan yang keras.

5

2. BAGIAN-BAGIAN MESIN GERINDA

- Bagian badan mesin yang biasanya terbuat dari besi tuang yang memiliki sifat sebagai peredam getaran yang baik. Fungsinya adalah untuk menopang meja kerja dan menopang kepala rumah spindel. - Bagian poros spindel merupakan bagian yang kritis karena harus berputar dengan kecepatan tinggi juga dibebani gaya pemotongan pada batu gerindanya dalam berbagai arah. - Bagian meja juga merupakan bagian yang dapat mempengaruhi hasil kerja proses gerinda karena diatas meja inilah benda kerja diletakkan melalui suatu ragum ataupun magnetic chuck yang dikencangkan pada meja ini. - Power transmission gerinda dilindungi oleh pelindung tetap sebagai peredam getaran. Power transmission gerinda berupa spindle. - Point of operation gerinda ini merupakan bagian mesin yang dirancang untuk mengasah atau mengikis benda kerja. - Pelindung yang dapat diatur ini merupakan safety glass, dimana dirancang untuk melindungi bagian atas badan pekerja, seperti bagian wajah dari percikan api. - Heavy wheel guard bertujuan untuk melindungi gerinda pada saat berputar dan merupakan pelindung tetap. - Meja benda bertujuan untuk mengontrol benda pada saat penggerindaan dan mempengaruhi hasil daripenggerindaan. - Sakelar yang digunakan untuk menghidupkan ketika digunakan ataupun untuk mematikan gerinda ketika tidak digunakan. - Batu gerinda adalah bagian yang digunakan untuk mengasah mata potong.

6

Bagian-Bagian dari Roda Gerinda. Setiap roda gerinda mempunyai dua komponen : a. Abrasive berfungsi sebagai pemotong/pengasah. b. Bond berfungsi sebagai perekat yang mengikat butiran-butiran abrasive selama pemotongan. Diantara abrasive dan bond terdapat bagian-bagian kosong atau pori-pori dalam ukuran dan jumlah yang beraneka ragam, mempengaruhi roda-roda gerinda dalam pengasahannya. Pembuatan roda-roda gerinda Butiran-butiran abrasive dan perekat dicampur, kemudian dicetak/dibentuk dan dikeringkan dalam cetakan pada tekanan yang tinggi dan suhu antara 42- 45 C. Ukuran terakhir dan bentuknya dibuat setelah proses pengeringan. Perekat roda gerinda kemudian di vitrify kan pada suhu antara 1200- 1300C dan didinginkan dengan perlahan-lahan sekali. Proses pendinginan kadang-kadang maksimum lamanya 120 hari. Sebagai tindakan pencegahan demi keamanan,pemeriksaan yang teliti diadakan setelah proses pendinginan.

7

3. PROSES-PROSES YANG DAPAT DILAKUKAN MESIN GERINDA1.Menggerinda Permukaan. Menggerinda permukaan adalah mengerjakan penggerindaan pada permukaan yang lurus. Jenis gerinda permukaan antara lain : a.Memotong atau menipiskan permukaan yang panjang dan gerinda bentuk. Benda kerja diletakkan pada meja mesin yang diikat dengan magnit. Roda gerinda dipasang pada poros yang letaknya horizontal. Pamakanannya bergerak menurun dan diatur antara 1/1000 sampai 5/100 mm setiap gerak pemakanannya. b.Gerinda permukaan lainnya adalah menggerinda benda kerja yang dipasang pada kepala tetap (cekam), dan diantara dua senter. Untuk benda kerja yang dijepit antara dua senter, dapat menggunakan permukaan depan roda gerinda. Agar permukaan benda kerja rata, permukaan depan roda gerinda di truing minimum 1 derajat kearah pusat sumbu. 2.Menggerinda silinder. a. Menggerinda silinder luar. Dilakukan dengan gerak memanjang untuk benda kerja panjang, dan gerak tegak lurus untuk benda yang tebalnya tidak melebihi tebal roda gerinda. Gerak tegak lurus juga dilakukan untuk gerinda bentuk. b. Menggerinda silinder dalam. Dilakukan sesuai posisi benda kerja, yaitu benda kerja dapat berputar misalnya bentuk ring, pelana (bush), dan benda kerja tidak dapat berputar, misal bentuk jig dan dies. Jenis-Jenis Mesin Gerinda Berdasarkan Fungsinya 1. Mesin gerinda ini berfungsi untuk menggerinda tool ( pahat ), bubut, skrap untuk pekerjaan menggerinda benda yang kecil yang dijangkau oleh tangan.

Gambar 2.2 Mesin Gerinda Berdiri 2. Mesin gerinda bangku Mesin gerinda ini berfungsi untuk pengerjaan penggerindaan kecil. Bagian-bagian yang terdapat pada mesin ini yaitu roda-roda gerinda

8

Gambar 2.3 Mesin Gerinda Bangku 3. Mesin Gerinda sabuk Mesin gerinda sabuk ini berfungsi untuk melepas stok dan persiapan stok.

Gambar 2.4 Mesin Gerinda Sabuk 4. Mesin Gerinda Selindris Mesin gerinda ini berfungsi untuk menggerinda permukaan silindris walaupun permukaan tirus dan berbentuk sederhana dapat juga dilakukan oleh mesin gerinda tersebut.

Gambar 2.5 Mesin Gerinda Silindris 5. Mesin Gerinda Rata Vertikal Mesin Gerinda tersebut memiliki kedudukan batu gerinda yang tegak lurus dengan meja kerja atau vertical.

9

Gambar 2.6 Mesin Gerinda Rata Vertical 6. Mesin gerinda Permukaan horizontal

Gambar 2.7 Mesin Gerinda Permukaan Horizontal 7. Mesin gerinda tangan

Gambar 2.8 Mesin Gerinda Tangan

10

8. Mesin gerinda datar

Gambar 2.9 Mesin Gerinda Datar 9. Mesin asah potong

Gambar 2.10 Mesin Asah Potong

4.PERALATAN BANTU YANG DI GUNAKAN1.Kunci chuck Kunci chuck digunakan untuk mengunci benda kerja yang dijepit pada cekam rahang 3 pada saat penggerindaan silinder.

Gambar 4.1 Kunci Chuck. 2.Kunci L Kunci-L berfungsi untuk mengunci dinding dari mesin gerinda silinder agar air coolant tidak mengenai operator, serta kunci L juga digunakan untuk mengunci kepala lepas pada ragum mesin gerinda silinder, namun dalam hal ini kunci L yang digunakan berukuran besar.

11

Gambar 4.2 Kunci-L. 3.Jangka sorong Jangka sorong digunakan untuk mengukur diameter, kedalaman, panjang, lebar dari suatu benda kerja.

Gambar 4.3 Jangka Sorong. 4.Kuas Kuas berfungsi untuk membersihkan mesin gerinda dari geram yang dihasilkan benda kerja pada saat penggerindaan.

Gambar 4.4 Kuas 5.Senter putar Senter putar berfungsi untuk menahan benda kerja yang berputar agar tidak bergetar pada saat penggerindaan silinder, serta sebagai alat senter benda kerja pada Chuck

Gambar 4.5 Senter Putar. 6.Kepala lepas

12

Kepala lepas berfungsi untuk menahan benda kerja yang berbentuk silinder dan biasanya dipakai pada penggerindaan silinder.

Gambar 4.6 Kepala Lepas. 7.Batu gerinda Batu gerinda digunakan untuk mengurangi ketebalan dari benda kerja atau diameter benda kerja serta menghaluskan permukaan benda kerja

Gambar 4.7 Batu Gerinda.

13

5.PERHITUNGAN YANG DIPERLUKAN UNTUK MENGGUNAKAN MESIN GERINDADalam proses penggerindaan terdapat perhitungan yang digunakan pada mesin gerinda dengan pahat yang berbentuk piringan atau roda. Adapun perhitungan yang terdapat pada mesin gerinda yaitu: 1.Kecepatan Potong .ds.ns vs = 1000 Dimana : vs = Kecepatan Potong (mm/min) ds = diameter batu gerinda (mm) ns = putaran batu gerinda (rpm) 2.Komposisi Kekuatan Batu Gerinda {k} Vw G= Vs dw.Iw K= G.ds.bs Dimana: dw = lebar benda kerja (mm) Iw = panjang benda kerja yang akan digerinda (mm) bs = lebar batu gerinda (mm) 3.Waktu Potong tc =It Vfv

w + (t Iw + t sp) fr

Dimana: {t Iw + t sp}= waktu dwell It = jarak gerak melintang (mm) w = lebar material yang akan digerinda (mm) 4.Kecepatan Penghasilan Geram z = Z.fa.v.Vfr Dimana: z = kecepatan penghasilan geram ( mm/min) Vfr = kecepatan makan radial (mm/min)

14

6.HASIL/PRODUK YANG DIHASILKANHasil : Penurunan kekasaran permukaan benda kerja. menimbulkan suhu tinggi dan reaksi kimia pada permukaan benda kerja. Produk yang di hasilkan :

Cast iron

Ampco bronze

Precision steel burnouts

Steel plate

15