tpm gear

7/23/2019 TPM GEAR

http://slidepdf.com/reader/full/tpm-gear 1/37

GEAR

Zahid Abdush Shomad

13712009

Program Studi Teknik Material

Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara

Institut Teknologi Bandung

2015

7/23/2019 TPM GEAR


1. Definisi Roda Gigi

Gear (Roda Gigi) meruakan komonen mekanikal !ang "erutar !ang

meneruskan da!a dan gerakan diantara sum"un!a# Gear $uga daat mengu"a% ara%

utaran dan mengu"a% gerakan rotasi men$adi gerakan linier#

Gear men$adi komonen ermesinan !ang digunakan di"er"agai industri

seerti& automoti'e industries oal lants industr! steel lants industr! aer

industr! et#

*ntuk mendaatkan keadaan transmisi gerak dan da!a !ang "aik maka ro+il

gigi %arus memun!ai "entuk !ang teratur se%ingga kontak gigi "erlangsung dengan

mulus# ,le% karena itu ro+il gigi di"uat dengan "entuk geometris tertentu agar

er"andingan keeatan sudut antara asangan roda gigi %arus selalu sama# -gar

memenu%i %at terse"ut dikenal . $enis konstruksi ro+il gigi !aitu &

1# /onstruksi kur'a in'olute

-dala% kur'a !ang di"entuk ole% se"ua% titik !ang terletak ada

se"ua% garis lurus !ang "ergulir ada suatu silinder atau kur'a !ang di"entuk

ole% satu titik ada se"ua% tali !ang direntangkan dari suatu gulungan ada

silinder#

7/23/2019 TPM GEAR


/euntungan kur'a in'olute

Pem"uatan ro+il gigi muda% dan teat karena menggunakan sisi utter

(isau otong) !ang lurus#

/eteatan $arak sum"u roda gigi "erasangan tidak erlu resisi sekali#

ika ada eru"a%an keala gigi atau konstruksi gigi ada suatu

engkonstruksian eru"a%an daat dilakukan dengan sutler (isau

emotong)#

Dengan modul !ang sama alauun $umla% gigin!a "er"eda maka

asangan daat diertukarkan# -ra" dan tekanan ro+il gigi adala% sama#

2# /onstruksi kur'a sikloida

Pro+il sikloida digunakan karena ara ker$a seasang roda gigi sikloida

sama seerti dua lingkaran !ang saling menggelinding antara !ang satu

dengan asangann!a#

/ur'a sikloida adala%

kur'a !ang di"entuk ole% se"ua%

titik ada se"ua% lingkaran !ang

menggelinding ada se"ua% $alur

gelinding# Dari keadaan konstruksi

asangan roda gigi maka kur'a

sikloida daat "erua&

a# ,rt%osikloida lingkaran

mengge linding ada $alur

gelinding "erua garis lurus#

7/23/2019 TPM GEAR


"# 3isikloida lingkaran

menggelinding ada $alur

gelinding "erua sisi luar

lingkaran#

# 4iosikloida lingkaran

menggelinding ada $alur

gelinding "erua sisi dalam

lingkaran#

Pro+il sikloida "eker$a "erasangan dan dengan $arak sum"u !ang

resisi se%ingga tidak daat diertukarkan dengan muda% keuali !ang

di"uat "erasangan !ang sama#

/euntungan enggunaan ro+il sikloida &

Mamu menerima "e"an !ang le"i% "esar#

/eausan dan tekan !ang ter$adi le"i% keil#

ook digunakan untuk enggunaan resisi#

umla% gigi daat di"uat le"i% sedikit ( )#

Pada roses em"uatann!a menggunakan roda gelinding "erasangan

(generating met%od) !aitu &

Roda gelinding 1 (utter) digunakan untuk mem"entuk ro+il roda gigi

2 dan se"alikn!a roda gelinding 2 se"agai asangan roda gelinding 1

mem"entuk ro+il gigi roda 1#

7/23/2019 TPM GEAR


.# Pro+il e6uidistanta

/ur'a dari $arak !ang sama ter"ada sikloida !ang di"entuk ole% roda

gelinding 2 ter%ada $alur gelinding asangann!a#

Pro+il ini diakai konstruksi

asangan antara roda gigi ro+il dengan

roda ena (asangann!a "ukan "erua

gigi tai "erua !ang "er$arak teratur

melingkar ada suatu roda)# Dan le"i%

umum lagi digunakan ada %u"ungan

gigi dan rantai#

/onstruksi ro+il gigi ini

digunakan ada suatu %u"ungan

transmisi dengan rasio !ang "esar

misaln!a 7 untuk emutar derek dan

asangan konstruksi "ukan "erua dua

roda gigi tai satu roda gigi dengan satu

roda ena atau rantai#

7/23/2019 TPM GEAR


2. Fungsi Roda Gigi

Seara umum +ungsi dari roda gigi adala% untuk &

a) Meneruskan da!a dari oros enggerak ke oros !ang digerakkan# ") Mengu"a% utaran dari oros enggerak ke oros !ang digerakkan !aitu dari

utaran tinggi ke utaran renda% atau dari utaran renda% ke utaran tinggi#

Bisa $uga mengu"a% utaran di sini "erarti mem"uat ara% utaran oros !ang

digerakkan "erlaanan dengan ara% utaran oros enggerak#

) Meminda%kan 8at air dari satu temat ke temat lain misaln!a oli min!ak

tana% dan se"again!a# adi +ungsi roda gigi di sini adala% se"agai oma 8at

air# Dalam otomoto+ dikenal adan!a sistem elumas dengan roda gigi#d) Menaikkan atau menurunkan da!a (power) atau torsi (torque)

Penggunaan roda gigi sangat luas ada konstruksi mekanik !ang memerlukan

gerak# Selain itu $uga ada "e"eraa ertim"angan menguntungkan ada enggunaan

roda gigi diantaran!a &

a) arak antara sum"u relati le"i% keil se%ingga memungkinkan suatu sistim

rangkaian roda gigi dikonstruksikan ringkas namun "erkemamuan

maksimum dalam engaturan entransmisian#

") umla% utaran !ang di inda%kan enu% tidak "erkurang antara enggerak

dengan !ang digerakan ole% karena iiu daat digunakan se"agai altemati+

ada engkonstruksian !ang resisi seeru $am tangan#

) /emamuan eminda%an da!a uku "esar se%ingga dengan enentuan

ukuran dan "a%an roda gigi !ang teat mamu menerima "e"an "esar#

d) Dengan sistim elumasan !ang "aik sistim transmisi roda gigi mamu untuk

utaran tinggi seerti ada kendaraan#

e) Dengan konstruksi k%usus daat digunakan untuk meminda% +luida se"agai

oma roda gigi#

3. Gaya yang Bee!"a#$7%

7/23/2019 TPM GEAR


Pada roda gigi lurus seder%ana dimana ga!a !ang diteruskan antara dua roda

gigi memun!ai ara% di sean$ang garis !ang tegak lurus ke ermukaan gigi di titik

kontak aa"ila gesekan dia"aikan# Garis normal "ersama semaam ini dise"ut garis

tekan untuk gigigigi dengan ro+il in'olut# Biasan!a digunakan sudut tekan standar

se"esar 192

1

dan 20 dera$at# Gam"ar .#1 memerli%atkan dua "ua% roda gigi - dan

B# Roda gigi - adala% enggerak dan roda gigi B adala% roda gigi !ang digerakkan#

Ditun$ukkan sudut tekan

φ

# Gam"ar di"aa% memerli%atkan ga!a resultante R!ang "eker$a melalui titik $arak "agi dan komonenkomonen radial dan tangensial

FT dan FR dari ga!a resultante#

7/23/2019 TPM GEAR


Gam"ar.#1 Ga!aga!a !ang di"erikan melalui roda gigi

Gam"ar .#2 In'olute Gear

Gam"ar .#. in'olute gear

7/23/2019 TPM GEAR


• Dua in'olute gear !ang kiri menggerakkan !ang kanan

• Pana% "iru menun$ukan ga!a kontak diantara kedua roda gigi terse"ut• Garis ga!a (atau :ine o+ -tion) "er$alan sean$ang !ang "ersinggungan

&. 'enis Roda Gigi2$3%

Dalam "idang ermesinan $enis roda gigi adala% "ermaammaam# -da !ang

mem"edakan roda gigi dari "entuk gigin!a dan ada ula !ang mem"edakann!a

7/23/2019 TPM GEAR


menurut osisi dari oros untuk masingmasing roda gigi ada suatu asangan roda

gigi# -kan tetai dari dua ara mem"edakan itu ada dasarn!a $enis roda gigi !ang

di"edakan adala% sama#

9#1 enis Roda Gigi Menurut Bentuk Gigi Berdasarkan dari "entuk gigin!a maka

roda gigi daat di"edakan&

9#1#1 Roda gigi lurus (sur gear)Pada $enis roda gigi ini emotongan gigigigin!a adala% seara% dengan

orosn!a# -da ula $enis gigi lurus lainn!a tetai "adan gigi tidak "er"entuk

lingkaran melainkan "er"entuk "atang segi emat an$ang# Pada ermukaan

meman$ang inila% emotongan gigigigin!a dilakukan !ang ara%n!a kadang

kadang tegak lurus dan kadangkadang mem"entuk sudut ter%ada "atang gigi

("adan gigi)# Bentuk gigi !ang demikian ini "iasa dise"ut dengan Gigi Rak#

Gam"ar 9#1 Sur Gear

9#1#2 Roda gigi %eli; (%elial gear)

enis roda gigi ini emotongan gigigigin!a tidak lurus tetai sedikit

mem"entuk sudut di sean$ang "adan gigi !ang "er"entuk silinder# Bila dili%at

ara% alur gigin!a namak "a%a alur terse"ut mem"engkok#

7/23/2019 TPM GEAR


Gam"ar 9#2 4elial Gear Gam"ar 9#. rossed 4elial Gear

9#1#. Roda gigi a!ung (straig%t "e'el gear)Pada $enis roda gigi ini emotongan gigigigin!a adala% ada "agian !ang

konis# Pada ermukaan !ang konis ini gigigigi di"entuk !ang ara%n!a lurus dan

seara% dengan oros roda gigi#

Gam"ar 9#9 Ba'e Gear Gam"ar 9#5 Siral Ba'e Gear

9#1#9 Roda gigi aing (orm gear)enis roda gigi ini "iasan!a meruakan satu asangan !ang terdiri dari

"atang "erulir aing dan roda gigi aing# Pada "atang ulir aing "entuk

gigin!a seerti ulir# Dan ada roda gigi aing "entuk gigin!a %amir sama

dengan roda gigi %eli; akan tetai ermukaan gigin!a mem"entuk lengkungan

ke dalam#

7/23/2019 TPM GEAR


Gam"ar 9#< =orm Gear

9#1#5 Roda gigi dalam (internal gear)Pada $enis roda gigi ini emotongan gigigigin!a adala% ada "agian

dalam dari ermukaan ring>lu"ang# Biasan!a "entuk gigin!a adala% lurus seerti

roda gigi lurus (sur gear)#

Gam"ar 9#? Internal Gear

9#2 enis Roda Gigi Menurut Posisi Poros Pasangan Roda Gigi

ara mem"edakan roda gigi !ang kedua ini adala% dengan meli%at osisi

dari masingmasing roda gigi untuk asangan roda gigi# enis roda gigi terse"ut

antara lain adala%&

7/23/2019 TPM GEAR


9#2#1 Roda gigi !ang masingmasing orosn!a satu sama lain osisin!a se$a$ar

seaktu rodaroda gigi terse"ut diasangkan# onto%n!a adala% roda gigi

lurus (sur gear) dan roda gigi %eli; (%elial gear)#

9#2#2 Roda gigi !ang masingmasing orosn!a memun!ai osisi saling

men!iku satu sama lain# onto% n!a adala% roda gigi a!ung dan roda

gigi siral# Men!iku di sini artin!a oros roda gigi !ang satu osisin!a

tegak lurus ter%ada oros roda gigi !ang lain#

9#2#. -da ula asangan roda gigi !ang orosorosn!a satu sama lain osisi

tegak lurus akan tetai oros !ang satu "erada di atas oros !ang lain

dengan osisi men!ilang# Roda gigi !ang termasuk dalam $enis ini adala%

roda gigi aing $uga roda gigi %eli;#

(. )a*e!ia+ ,enyusun(%

Dalam rangka "agi roda gigi untuk menaai kiner$a ke%iduan dan ke%andalan

!ang diinginkan emili%an material roda gigi !ang sesuai sangat enting#

7/23/2019 TPM GEAR


Gears "a$a di"agi men$adi "a$a kar"on @ "a$a aduan# Ba$a kar"on

menaarkan "ia!a renda% dan daat dikeraskan# /elema%an utama adala% kurangn!a

keta%anan ter%ada korosi#

7/23/2019 TPM GEAR


Paduan "a$a elemen seerti stainless steel dan elemen lain dari kar"on#

Mereka menaarkan kekuatan tinggi dan "er"agai si+at erlakuan anas# mereka

mem"erikan kekuatan tertinggi @ dura"illit!# Stainless steel !ang nonmagnetik dan

memiliki keta%anan korosi !ang "aik7 !ang daat dengan muda% dikerasakan dengan

anas adala% magnet dan memiliki keta%anan korosi !ang a$ar# Ba$a aduan

digunakan dalam "idang industri#

Sementara mem"uat gigi "erkalikali "e"eraa mineral !ang ditam"a%kan ke

"a$a# Mineral ini adala% Aikel (meningkatkan kekerasan @ kekuatan) %romium

(meningkatkan kekerasan @ kekuatan tetai %ilangn!a dutilit! le"i% "easr# Inimemer%alus "utir dan menanamkan le"i% mendalam kekerasan# Ini memiliki tingkat

keta%anan aus !ang tinggi) Mangan (mem"erikan kekuatan !ang le"i% "esar dan

tingkat tinggi ketanggu%an dari kromium) anadium (enetrasi kekerasan aling

"esar# /erugian dutilit! $uga le"i% dari aduan lainn!a) Mol!"denum

(meningkatkan kekuatan tana memengaru%i dutilit!) %romeAikel Ba$a

(kom"inasi dua unsur aduan menam"a% kualitas menguntungkan keduan!a)#

ast Iron Gears roda gigi !ang ter"uat dari "esi or memiliki "ia!a

manu+aktur !ang renda% muda% untuk ermesinan dengan %ig% duming# Besi or

memiliki karakteristik ermesinan !ang "aik seerti emotongan kering sta"ilitas

dimensi !ang le"i% "aik utter li+e le"i% lama dan su" sur+ae selesai# Gigi Besi or

!ang di"uat dengan memanaskan selimut dari "esi or dan memiliki roses toot%

+orming "agian dari temeratur se%ingga komati"el untuk selimut# ast Iron

memiliki kekuatan !ang "aik dan memiliki kemamuan untuk mendaatkan

kekerasan# Gears ter"uat dari "esi or memiliki "e"eraa kelema%an $uga# asting

dikenakan kelema%an internal dari inklusi atau lu"ang ukulan !ang tidak daat

dideteksi keuali dengan emeriksaan *ltra soni# ast Iron Gears !ang "an!ak

digunakan dalam enggilingan a"rik rus%er te"u mesin en!ulingan +ilter ress

a"rik listrik dan lainn!a#

7/23/2019 TPM GEAR


Gears lastik ter"uat dari lastik komoditas mura% !ang digunakan dalam

kekuatan dri'e renda% dalam roduk# Gears lastik memiliki konsistensi !ang le"i%

"aik dan muda% di"entuk untuk "er"agai "entuk# Mereka le"i% mura% dan le"i%

ringan dalam "erat# Gigi lastik ta%an ter%ada larutan kima dan korosi dan memiliki

6uieter dan smoot%er oerasi# Mereka menangkis untuk mengkomensasi

ketidakakuratan dengan men!era damak keil dari kesala%an gigi keil dan

misalignment gigi# Mereka le"i% e+isien geometri dri'e# Rasio roda gigi lastik !ang

la!ak untuk memungkinkan gigi !ang le"i% luas !ang mentrans+er le"i% "an!ak

kekuatan dalam satu ta%a ada dengan meningkatkan kaasitas "e"an# Ba%an lastik

!ang aling umum digunakan untuk mem"uat roda gigi !ang asetal oli"utilena

tere%t%alate (PBT) nilon ol!%en!lene sul+ida (PPS) dan olimer kristal air

(:P)#

#. ,!oses ,embua*an Roda Gigi&$-%

7/23/2019 TPM GEAR


Aamanama "agian roda gigi lurus

d C it% diameter

da C dimeter luar

df C diameterdasarkakigigi

h C tinggi keala gigi

ha C adendum

hf C dedendum

C irular it% atauEit% gigi

b C le"argigi

s C te"al gigi

,!oses ,embua*an !oda gigi /

7/23/2019 TPM GEAR


a# Diotong (+rais sekra %o""ing)

"# Diroll (ro+il gigi keil keil)

# Dituang (se"agai roses aal)

1. ,!oses enge!"aan dio*ong

a# em"entukan langsung tia ro+il gigi dengan alat isau otong# Pada

elaksanaann!a di"antu ole% keala em"agiH !aitu alat emegang

material roda gigi !ang daat mengatur ( seara "erutar ) osisi material

ter%ada osisi isau otong se%ingga ro+il gigi !ang di"uat "isa teratur

$arakn!a#

Bentuk gigi !ang "isa di"uat adala% & roda gigi lurus roda gig a!ung

lurus "atang "ergigi#

"# ara Generating met%odH memun!ai rinsi emotongan !ang "er"eda

karena "entuk isau otongn!a memun!ai "entuk seerti ulir#

Pada roses enger$aan ro+il gigi ter"entuk seara "erta%a di sekeliling

"a%an roda gigi# Material turut "erutar kontin!u ada saat emotongan#

7/23/2019 TPM GEAR


Pisau otong dan "a%an roda gigi !ang "erutar "ersamaan akan

meng%asilkan "entuk ro+il gigi !ang resisi#

Satu maam isau otong (ada satu modul) daat digunakan untuk

mem"uat segala maam $umla% gigi (minimal 8 C 12)

Proses ini %an!a daat digunakan untuk mem"uat sur gear (gigi lurus atau

gigi miring) dan roda gigi aing (roda gig aing dan "atang aing)#

#onto% Pem"uatan Roda Gigi Pa!ung dengan mesin Frais *ni'ersal

Mesin erkakas !ang digunakan untuk mem"uat roda gigi a!ung adala%

sesi+ik sangat rumit dan ma%al %argan!a karena +ungsi ker$a mesin itu

sangat sulit#

7/23/2019 TPM GEAR


Pada se"ua% "ak roda gigi keeatan renda% tidak di"utu%kan ro+il gigi

!ang resisi# Maka em"uatan roda gigi a!ung dengan mesin +rais

uni'ersal akan uku meng%asilkan ro+il gigi !ang mendekati#

*ntuk em"uatan roda gigi a!ung dengan mesin +rais uni'ersal tidak

mem"utu%kan ta"le serta er%itungan roda gigi a!ung !ang sangat resisi#

1# /etentuanketentuan em"uatann!a se"agai "erikut

Garisgaris addendum dan dedendum tidak "ertemu ada titik usat#

Masingmasing se$a$ar ter%ada sudut kisar 1 se%ingga kedalaman

ro+il gigi !ang di%asilkan akan sama sean$ang gigi#

Pada ro+il gigi !ang resisi semakin dekat dengan titik usat semakin

dangkal kedalaman ro+il gigin!a# :e"ar gigi diam"il antara 1012

2# *rutan oerasi

Benda ker$a !ang tela% selesai di"u"ut diasang dengan "antuan

mandrel ada keala em"agi uni'ersal# Ikatan mandrel %arus kuat dan

di"antu dengan "aut dan mur# *ntuk "entuk roda gigi a!ung !ang

k%usus daat langsung diekam dengan %uk ra%ang .# /eala

em"agi uni'ersal %arus disetel miring dengan sudut kisar 1 se%ingga

le"ar ermukaan keala gigi se$a$ar ter%ada me$a mesin +rais#

7/23/2019 TPM GEAR


Langkah pengefraisan pertama

Setela% en!etelan kedudukan isau +rais ter%ada senter dan

ermukaan keala gigi selesai enge+raisan ertama dilakukan %ingga

ro+il gigi enu% ada se"an!ak $umla% gigi#

Langkah pengefraisan kedua

/arena ro+il roda gigi a!ung itu mele"ar maka keala em"agi

uni'ersal %arus masi% digerakkan se"agai "erikut

nk2 C1

9 Z

i

Pada osisi setela% digerakkan seandain!a kemudian diamkan dengan

isau +rais roda gigi maka %asiln!a & ro+il gigi "agian dalam akan

ikut termakan#

7/23/2019 TPM GEAR


*ntuk meng%indarii %al terse"ut di"utu%kan koreksi tam"a%an ada

me$a mesin +rais ara% melintang se$au% 4T# *ntuk mendaatkan %asil

!ang "aik se"aikn!a diagunakan J Dial Gauge J ada ara% melintang#

Pada enge+raisan kedua ini %an!a se"ua% "idang ro+il sa$a !ang

ter"entuk# Putaran tuas untuk em"agian $umla% gigi adala% normal#

nk1 C1

Z

i

Langkah pengefraisan ketiga

Setela% oerasi enge+raisan kedua selesai untuk semua gigi sekeliling

roda maka osisi utaran keala em"agi %arus dikem"alikan ada

osisi aal

nk2 C1

9 Z

i

Begitu ula gerak koreksi me$a mesin +rais ada ara% melintang %arus

dikem"alikan ada osisi nol dengan "antuan dial gauge# *ntuk

enge+raisan ketiga !aitu "idang ro+il se"ela%n!a dilakukan dengan

ara !ang sama akan tetai ara% gerakann!a ke"alikan dari ara%

gerakan oerasi kedua#

2. ,!oses ,enge!"aan di!o++

Penger$aan ini dilakukan untuk em"uatan roda gigi dengan modul !ang

relati'e keil#

7/23/2019 TPM GEAR


Pro+il gigi "uat ada material "atang !ang kemudian diotong otong

menurut le"ar !ang diinginkan#

3. ,!oses ,enge!"aan di*uang

Proses ini dilakukan untuk em"utan roda gigi dengan modul dan ukuran

!ang uku "esar dimana %al ini dilakukan eng%ematan "a%an#

Proses engeoran dilakukan se"agai ta%a aal em"uatan ro+il gigi

sedangkan roses enga%alusan dilakukan dengan roses emesinan#

Pada em"uatan roda gigi $umla% gigi di"aa% 1? "ua% (ada satu roda gigi)

memun!ai ketentuan k%usus !aitu adan!a koreksi gigiH#

/oreksi gigi ini di"erikan karena ada em"utan roda gigi dengan $umla% gigi

le"i% keil dari 1? akan ter$adi "entuk gigi !ang tidak ideal ( kritis ) !aitu

ter$adi "entuk mengeil ada le%er gigi (seerti keala ular) ada modul agak

"esar sedangkan ada modul keil akan ter$adi daera% semit antara $arak

ro+il terdekat#

7/23/2019 TPM GEAR


&. ,!oses emo*ongan dengan a!a gene!a*ing me*hod

Proses emotongan generating met%odH dilakukan seara kontin!u !aitu

utaran "akalan gear "ergarak seara "ersamaan# Pemotongan meng%asilkan

ro+il gigi !ang teratur dan le"i% resisi# Bentuk ro+il akan mengikuti "entuk

utter !ang diinginkan# -ra% emakan akan disesuaikan dengan osisi utter

!ang digunakan#

7/23/2019 TPM GEAR


on*oh mesin un*u !oses emo*ongan gene!a*ing me*hod

Gam"ar diatas adala% sala% satu onto% mesin !ang daat melakuakan roses

generating met%odH# Mesin !ang "iasa digunakan adala% mesin semi

otomatis mesin uni'ersal mesin dengan kemamuan A dan lain

se"again!a#

7/23/2019 TPM GEAR


(. u**e! hobbing yang digunaan un*u !oses emo*ongan

utter !ang digunakan akan dili% menurut !ang diinginkan !aitu akan

mem"entuk kontur gigi !ang sesuai dengan "entuk kontur utter roses

emotongan ini $uga dise"ut dengan ara %o""ingH se%ingga uttern!a $uga

sering dikenal dengan utter %o""ingH#

7/23/2019 TPM GEAR


7. S*udi 4asus

/asus dari $urnal

Abs*!a

/emamuan etak "er"agai gigi 8ironia mikro diselidiki "erdasarkan sistem

engikat !ang "er"eda# Su%u indo untuk ersiaan "a%an "aku dan molding

in$etion diatur "erdasarkan analisis termal# Si+at reologi dari "a%an "aku dan in$eksi

gigi mikro di"entuk dari dimensi !ang "er"eda (200K00 μm ) dieriksa untuk

memela$ari mamu etak terse"ut# 4asil ero"aan menun$ukkan "a%a gigi mikro

di "aa% 500 μm sulit untuk dietak karena stiking and s%orts%ot## Se"agai

komonen engikat renda%molekul lilin le"a% (B=) tersedia "a%an "aku dengan

sta"ilitas dan +luiditas !ang le"i% "aik dari lilin ara+in (P=) untuk meniru etakan

keil# Se"agai olimer "ak"one kom"inasi etilena'inil asetat (3-) dan %ig%

densit! ol!et%!lene (4DP3) adala% "erman+aat untuk etakan mengisi dan

7/23/2019 TPM GEAR


demoulding# Gigi mikro keil seerti 200 μm

!ang diin$eksi moulded dan disinter

dengan retensi "entuk menggunakan "a%an "aku !ang terdiri dari sistem engikat4DP3 3- B= dan asam stearat#

,engan*a!

Perkem"angan Miros!stem tela% men!e"a"kan kenaikan dalam metode

manu+aktur untuk komonen mikro# Misaln!a Maruta men!oroti em"akar skala

mikro dan mikroendorong akan memiliki alikasi otensial !ang luas se"agai

listrik anas dan sum"er tenaga mesin# Pengem"angan erangkat terse"ut menuntut

enggunaan "a%an kiner$a tinggi se"agai alternati+ untuk silikon# Ru% et al# -ttia dan

-lok "aru"aru ini menun$ukkan "a%a in$eksi molding "u"uk mikro ( μ PIM)

adala% roses !ang men$an$ikan untuk em"uatan komonen mikro !ang komleks

dari "a%an dengan si+at mekanik !ang le"i% "aik dan su%u oerasional !ang le"i%

tinggi# μ PIM terdiri dari emat langka% roses enamuran in$eksi molding

de"inding dan sintering# Ba%an "aku diroduksi dengan menamurkan sistem

engikat dengan "u"uk diaksa ke dalam etakan a'it!to mengasumsikan "entuk

!ang diinginkan dengan menggunakan in$etion molding#

komosisi sistem engikat sangat enting untuk mamu etak dari "a%an "aku

karena olimer laisan tiis ada "edak memungkinkan artikel meleati satu sama

lain ole% ter$ema%an dan rotasi !ang menentukan erilaku aliran "a%an "aku# -%n et

al# "aru"aru ini menun$ukkan "a%a arameter tekanan terkait dan arameter terkait

su%u selama in$etion molding aremainl! tergantung ada emili%an sistem engikat#

*ntuk memuda%kan in$etion molding engikat %arus memiliki sudut kontak renda%

dan mematu%i "aik untuk "u"uk dan eru"a%an 'iskositas dengan su%u selama

molding in$etion %arus lo# Penggunaan engikat sistem antas men!e"a"kan aat

etak seerti emisa%an dan engaliran atau aktu roses !ang "erle"i%an # *ntuk

meniru komonen mikro dengan ermukaan !ang "aik kualitas su"miron atau

nanoartikel !ang "an!ak digunakan# Partikelartikel keil tidak %an!a

memungkinkan sintering le"i% eat tetai $uga meningkatkan 'iskositas "a%an "aku

selama etakan mengisi# ,le% karena itu 'iskositas renda% dan erilaku em"asa%an

!ang "aik dierlukan untuk sistem engikat untuk memungkinkan muda% melunur

dari su"miron atau nanoartikel# Selain itu kekuatan %i$au sistem engikat

dierlukan untuk komonen mikro tosustain "e"as aat demoulding dan

7/23/2019 TPM GEAR


memerta%ankan "entuk melalui de"inding# Biasan!a sistem engikat multi

komonen dikem"angkan untuk memenu%i ers!aratan ketat di manamoleule

omonent renda% lilin men!ediakan "a%an "aku 'iskositas renda% olimer "ak "one "er+ungsi untuk mena%an "entuk "agian %i$au dan se$umla% keil aditi+

ditam"a%kan untuk meningkatkan komati"ilitas "u"uk dan "inders#In kertas mamu

etak "er"agai 8ironia gigi mikro diselidiki "erdasarkan "a%an "aku !ang "er"eda

dalam etak in$eksi "u"uk mikro# Gigi mikro %i$au diranang it%outside (ti)

diameter mulai 200K00 μm dan lengt%o+ 200 μm # :ilin ara+in (P=) lilin

le"a% (B=) etilen'in!laetate (3-) %ig% densit! ol!et%!lene (4DP3) dan

steariaid (S-) diela$ari untuk sistem engikat multikomonen !ang digunakan

dalam μ PIM#

)a*e!ia+ dan )e*oda

Poder dan Binder sistem

. mol#L !ttriasta"ili8ed 8ironia oder (Guangdong ,rient ironi Ind#

Si# @ Te% o#) as used to reare t%e +eedstok# T%e artile distri"ution o+ t%e

oder as measured on a :MS.0 laser di++ration setrometer it% a a'elengt%

o+ <?0 nm# -s s%on in Fig# 1 t%e oder %ad a artile si8e distri"ution o+ D10C

0#9<5 μm D50C 0#N9K μm and DK0C 1#.N2 μm ( D10& t%e si8e o+ artile

"elo %i% 10L o+ t%e oder lies D50& t%e si8e o+ artile "elo %i% 50L o+

t%e oder lies DK0& t%e si8e o+ artile "elo %i% K0L o+ t%e oder lies)#T%e

sei+i sur+ae area o+ t%e oder as K#901 m2>m.#

7/23/2019 TPM GEAR


T%emor%olog! o+ t%e oder as e;amined on a SM<510- sanning

eletron mirosoe (S3M)# Fig# 2 s%os t%at t%e oderonsisted o+ nearl!

s%erial artiles and most o+ t%em ere smaller t%an 1 μm # Slig%t

agglomeration as o"ser'ed +or t%eoder# To diminis% its e++et on t%e %omogeneit!

o+ t%e +eedstok a small amount o+ S- as used as t%e sur+atant +or t%e"inder

s!stem during mi;ing# T%e agglomerates ere destro!ed during t%e +eedstok

rearation sine t%e +eedstok 'isosit! e;%i"ited little 'ariation during t%e onstant

s%ear rate test on t%e aillar! r%eometer#

7/23/2019 TPM GEAR


Four di++erent "inder s!stems omonents o+ %i% are listed in Ta"le 1 ere

in'estigated +or in$etion moulding o+ t%e miro gears ranging +rom 200 to K00

μm # 4DP3(:G %emial melt inde; o+ 1N g>10 min nonolar) 3- (4an%a

%emial melt inde; o+ 150 g>10 min olar) S- (Tian$inGuang+u Institute o+ Fine

%emials moleular eig%t o+ 2N9olar) P= (Aan!ang =a; Fine %emial

oman! o+ Sinoemoleular eig%t o+ .5. nonolar) and B= (Aan!ang =a;

Fine%emial oman! o+ Sinoe moleular eig%t o+ 915) ere used#

7/23/2019 TPM GEAR


4asil

Mouldability of micro gears Figs# <K omare t%e moulda"ilit! o+ 'ariousmiro gears "ased on t%e +our +eedstoks# It an "e seen in Figs# < and ? t%at t%e

miro gears "elo 500 μm ere di++iult to mould# In general t%e +lo

%arateristi o+ t%e +eedstok omes +rom artile orientation and ordering it% +lo

as ell as "reakage o+ artile agglomerates it% release o+ +luid "inder at an

ele'ated temerature during in$etion moulding# For t%e miro gears "elo 500

μm en%aned sur+ae resistane it% dereasing ross setion o+ t%e miro gears

ouled it% air entrament during moulding ould %a'e %indered t%e +eedstok to

+ill t%e edges o+ t%e miro gears# - omarison o+ in$etion moulded mirogears o+

900 μm

+or t%e +eedstok - (see Fig# <) and +eedstokB (see Fig# ?") s%os t%at

stiking as o"ser'ed +or t%e +ormer#T%e addition o+ B= in t%e +eedstok B mig%t

%a'e redued t%e inter+aial tension "eteen t%e "inder s!stem and oder as

omared to P= in t%e +eedstok -# Sine etting as imro'ed under %ig% s%ear

rate aordingl! "etter ad%esion strengt% and t%us reliation o+ t%e miro gear ere

o"tained +or t%e +eedstok B# T%is ould also redue +rition and render t%e +eedstok

B it% "etter +luidit! and sta"ilit!# For t%e +eedstok - s%orts%ot as o"ser'ed +or

t%e miro gear %en t%e mould si8e redued to 200 μm (see Fig# <d)# T%is is

"eause t%at t%e large sur+ae to 'olume ratio o+ su% a miro %annel ould inrease%eat dissiation "eteen t%e +eedstok and t%e die all o+ t%e mould# T%e resulting

temerature dro o+ t%e +eedstok %i% a++ets t%e 'isosit! o+ t%e +lo and t%e

+rition "eteen t%e +eedstok and die all are attri"uted to t%e +lo resistane o+ t%e

+eedstok to +ill t%e mould#For t%e +eedstok B stiking as o"ser'ed around t%e

entral %ole o+ t%e miro gears o+ .00 and 200 μm (see Figs# ? and d)#Slig%t

s%orts%ot as o"ser'ed on some edges o+ t%e miro gearo+ .00 μm and it

deteriorated %en t%e si8e o+ t%e miro gear redued to 200 μm # =%en 4DP3 as

relaed "! 3- in t%e +eedstok t%e miro gears o+ 200 and .00 μm it% t%e

entral %oles ere moulded as s%on in Fig# N# T%is is attri"uted to t%e 'isosit!

derease o+ t%e +eedstok as o"ser'ed in t%e r%eologial roerties o+ t%e

+eedstoks (see Fig# 5)# 4oe'er a rak as o"ser'ed on t%e sur+ae o+ t%e miro

7/23/2019 TPM GEAR


gear (see Fig# Na)# T%e simulation results o+ =ang et al#19 %as s%on t%at in μ

PIM t%etemerature derease o+ t%e +eedstok along t%e radial diretion is romoted "eause a larger roortion o+ t%e +eedstok is in ontat it% t%e die all#

Fast solidi+iation o+ t%e moulded miro omonent mig%t imede +ull rela;ation o+

t%e t%ermal stress# -s s%on "! /rug et al#15 t%e residual stress on t%e moulded

omonent is detrimental to its strengt% %i% ma! ause rak during demoulding#

4ene t%e strengt% o+ t%e +eedstok is ritial +or t%e miro omonent to maintain

integrit! a+ter demoulding# It an "e seen t%at 3- alone as insu++iient as t%e

"ak"one ol!mer to reliate miro gears "elo 900 μm #- om"ination o+

4DP3 3- B= and S- as used +or t%e +eedstok D to imro'e on moulda"ilit! o+

'arious miro gears#Fig# K s%os t%at t%e +eedstok D rodued t%e miro gears o+ 200 and .00 μm it% s%ae reliation +rom t%e silion mould#T%e sur+ae o+ t%e

miro gears as +lat and t%e entral %oles ere s%erial# -s omared it% t%e

+eedstok no rak as o"ser'ed on t%e miro gears "ased on t%e +eedstok D# T%e

mirogears ere sintered it% s%ae retention as s%on in Fig# 10 and t%e a'erage

s%rinkage as 22L# 4ene a om"ination o+ 3- and 4DP3 as "ak"one ol!mer

in t%e "inder s!stem %as "een s%on "ene+iial to moulding +illing and demoulding

o+t%e miro gears#

7/23/2019 TPM GEAR


7/23/2019 TPM GEAR


on+usions

It is +ound t%at t%e miro gears "elo 500 μm

ere di++iult to mould due

to stiking and s%orts%ot# To reliate t%e mould "ee a; ro'ided t%e +eedstok

it% "etter +luidit! and sta"ilit! t%an ara++in a; as t%e lomoleule "inder

omonent# For t%e "ak"one ol!mer in t%e "inder s!stem 3- alone as

insu++iient +or in$etion moulding o+ t%e miro gears and a om"ination o+ 3- and

4DP3 as "ene+iial to "ot% mould +illing and demoulding# T%e +eedstok

omrising t%e "inder s!stem o+ 4DP3 3- B= and S- disla!ed t!ial

r%eologial "e%a'iour +or in$etion moulding and t%e miro gears ere suess+ull!

+a"riated using t%e +eedstok#

7/23/2019 TPM GEAR


Daf*a! ,us*aa

1# GM- (-merian Gear Manu+aturers -ssoiation) %tt&>>#agma#org

2# %tt&>>sta++#un!#a#id>sites>de+ault>+iles>PengukuranL20RodaL20Gigi#d+

.# %tt&>>siene#%ostu++orks#om>transort>enginese6uiment>gear2#%tm9# %tts&>>#sri"d#om>do>10K5KKN<2>Makala%RodaGigi

5# %tts&>>geargears#ordress#om>

<# %tt&>>#slides%are#net>ki%u>gearuttingresentation+orol!te%ni

ollegestudentso+india

?# %tts&>>en#ikiedia#org>iki>In'oluteOgear N# %tt&>>lamtu+#oredum#;>gn>+ull>

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/Pengukuran%20Roda%20Gigi.pdf

https://www.scribd.com/doc/109599862/Makalah-Roda-Gigi

https://geargears.wordpress.com/

http://www.slideshare.net/kichu/gear-cutting-presentation-for-polytechnic-college-students-of-india


https://en.wikipedia.org/wiki/Involute_gear

https://www.scribd.com/doc/109599862/Makalah-Roda-Gigi

https://geargears.wordpress.com/



https://en.wikipedia.org/wiki/Involute_gear

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/Pengukuran%20Roda%20Gigi.pdf

tpm gear

Documents