BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Seiring dengan perkembangan dunia robotika yang semakin meningkat, bentuk desain dan fungsi robot pun semakin bervariasi. Pada umumnya komponen rangka dan bagian luar dari robot menggunakan pelat alumunium. Pemilihan menggunakan aluminium karena sifatnya yang ringan dibanding plat besi serta kekuatan yang lebih baik dibandingkan plastik. Komponen robotika umumnya bukan produk masal, dimana bentuk dari komponen biasanya menyesuaikan kebutuhan dan desain. Pembuatan robot diawali dengan pembuatan desain kemudian dibuat komponennya. Saat ini proses pemotongan plat aluminium masih menggunakan laser cutting. Proses pemotongan pelat aluminium dengan menggunakan mesin milling menjadi salah satu alternatif yang dapat dilakukan. Untuk proses pemotongan menggunakan mesin cnc milling dijumpai banyak kendala. Hambatan yang dialami adalah ketika mesin milling untuk pengerjaan material tipis, maka tidak dapat menggunakan cekam mesin biasa. Material plat kemudian hanya bisa dijepit atau dibaut ke meja mesin. Proses pembuatan lubang baut pun tidak mudah dan tidak efisien. Kendala lainnya adalah proses pemotongan tidak dapat dilakukan sampai produk terpotong, hanya dibuat setipis mungkin, selanjutnya benda kerja dipatahkan secara manual (Anggoro, 2015). Dalam proses permesinan untuk pemotongan pelat aluminium pencekaman mempunyai peranan yang sangat penting. Pencekaman dapat menentukan bentuk atau profil yang dapat diproses permesinan, dan material yang akan diproses permesinan. Kekasaran permukaan hasil proses permesinan dapat dijadikan acuan keberhasilan dari pencekaman. Adapun bentuk alat cekam proses permesinan milling (frais) dapat berupa alat cekam standar (misalnya ragum jepit, chuck, dan lain-lain), dan alat cekam (clamping) akses cepat (misalnya magnetic clamp, vacuum clamping dan lain-lain). Dari bentuk atau profil benda kerja yang akan 1

2 2 diproses permesinan penggunaan pencekam sangat menentukan, misalnya alat cekam ragum jepit biasanya digunakan untuk proses pengeboran dan proses permesinan permukaan benda kerja, penggunaan chuck biasanya untuk proses permesinan benda kerja dengan bentuk silinder atau bulat, sedangkan untuk magnetic clamp dan vacuum clamp dapat digunakan untuk pemotongan permukaan maupun sisi benda kerja, dengan demikian hanya ada satu sisi pencekaman. Material benda kerja yang akan diproses permesinan juga menentukan alat cekam yang akan digunakan misalnya benda kerja non ferro dan bukan logam (plastik, kayu, dan lain-lain) tidak dapat dicekam dengan magnetic clamp. Hal ini disebabkan karena sifat material yang non ferro yang tidak menghasilkan gaya tarik menarik terhadap magnet (Csanady dkk, 2006 dan AMF, 2014). Pada proses milling umumnya benda kerja berbentuk kotak, atau kubus. Adapun proses permesinan menggunakan mesin milling biasanya meliputi pemakanan permukaan, pemakanan sisi, dan pemotongan material dengan profil tertentu. Pada proses permesinan menggunakan mesin milling kekuatan cekam akan sangat mempengaruhi hasil atau permukaan benda kerja akibat pemakanan. Untuk proses pemotongan pelat alumunium menggunakan cnc milling membutuhkan alat bantu penyekaman benda kerja yang khusus. Hal ini disebabkan karena pemotongan sangat sulit dilakukan menggunakan ragum yang biasanya digunakan dalam proses milling. Alat cekam khusus ini dapat berupa jig ataupun vacuum clamp. Dipilihnya alat bantu cekam vacuum clamp dikarenakan vacuum clamp dapat digunakan untuk memotong bentuk atau profil yang berbedabeda, lain halnya jika menggunakan fixture yang biasanya hanya mampu untuk mengerjakan satu bentuk atau profil (biasanya untuk produk masal). Vacuum clamp sendiri ada beberapa jenis diantaranya vacuum clamping sudut bebas, adjustable vacuum clamp, flip pod vacuum clamp, dan matt vacuum clamp (vacuum clamp dengan matras karet). Untuk pembuatan komponen robotika yang umumnya berbentuk datar dengan profil yang berbeda-beda paling cocok digunakan adalah vacuum clamp dengan lembaran karet sebagai alas (vacuum clamp rubber layer) untuk pemotongan (Anggoro, 2015).

3 3 Parameter-parameter yang mempengaruhi pada proses pemotongan pelat aluminium dengan alat cekam vacuum clamping dengan matras berupa lembaran karet (rubber layer) adalah putaran spindel mesin (rpm), kecepatan pemotongan/feeding (mm/gigi), kedalaman pemotongan (mm), ketebalan pelat yang dipotong (mm), jumlah lubang per luasan (jumlah/mm²), tekanan hisap (inchhg), kekuatan cekam untuk proses pemotongan (N), jumlah gigi alat potong, dan ketebalan lembaran karet sebagai matras/matt (mm). Keberhasilan dari parameter tersebut dapat ditinjau dari kekasaran permukaan (Ra), Burr yang dihasilkan, dan ketepatan dimensi hasil potong atau kepresisian (mm). Perlu adanya data parameter yang optimal pada proses pemotongan pelat aluminium dengan alat cekam vacuum clamping dengan alas berupa lembaran karet (rubber layer) agar proses pemotongan pelat aluminium menghasilkan produk hasil pemotongan yang baik Rumusan Masalah Perlunya dilakukan analisis pengaruh parameter pada alat cekam vacuum clamp dengan alas lembaran karet dalam pengerjaan komponen robotika agar didapatkan desain dan parameter pencekaman untuk pencekaman yang optimal serta parameter terbaik pada proses permesinan menggunakan mesin mini pcbased cnc milling dengan alat cekam vacuum clamp dengan alas lembaran karet Batasan Masalah Dari penelitian sebelumnya telah diteliti parameter putaran mesin, kecepatan potong, dan kedalaman pemotongan. Tinjauan masalah yang akan dibahas pada penelitian ini adalah meliputi pengaruh kekuatan cekam vacuum clamp dengan alas berbahan dasar karet terhadap hasil pemotongan menggunakan mesin mini pc-based cnc milling. Pada penelitian ini masalah yang akan diteliti dibatasi pada: 1. Penelitian ini akan menganalisis aliran hisap udara pada vacuum clamp, berdasarkan jumlah lubang per luasan cekam dengan diameter lubang 3mm agar didapatkan desain dengan aliran hisap udara yang relatif lebih baik.

4 4 2. Penelitian ini akan menganalisis pengaruh parameter permesinan terbaik yang didapatkan dari penelitian sebelumnya (kecepatan putaran spindle, kedalaman pemotongan, dan kecepatan pemotongan) terhadap kekuatan cekam vacuum clamp berdasarkan tekanan hisap pada proses pemotongan pelat aluminium menggunakan mesin mini pc-based cnc milling. Tekanan hisap yang digunakan adalah -18 inch hg, -20 inch hg, -22 inch hg, dan -24 inch hg. 3. Alat potong yang akan digunakan pada penelitian ini adalah cutter end mill karbida diameter 3mm. 4. Alat cekam vacuum clamp akan menggunakan lembaran karet sebagai alas dengan ketebalan karet matras 1,7 mm dan 3,5mm Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Mengetahui pengaruh parameter pencekaman terhadap ketelitian hasil pemotongan pelat aluminium menggunakan mini pc-based cnc milling dengan alat cekam vacuum clamp. 2. Mengetahui pengaruh parameter pencekaman terhadap kekasaran permukaan dan ketinggian burr hasil pemotongan pelat aluminium menggunakan mini pc-based cnc milling dengan alat cekam vacuum clamp. 3. Mengetahui pengaruh posisi pencekaman pelat alumunium pada proses pemotongan atau machining pada mesin mini pc-based cnc milling yang menggunakan alat cekam vacuum clamp untuk proses pemotongan ataupun machining pelat alumunium. 4. Mendapatkan parameter pencekaman terbaik untuk proses pemotongan pelat menggunakan mini pc-based cnc milling dengan alat cekam vacuum clamp.

5 Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan menghasilkan parameter kekuatan cekam atau kemampuan vacuum clamping untuk proses permesinan menggunakan mesin mini pc-based cnc milling. Parameter ini dapat digunakan untuk penggunaan vacuum clamping dengan alas lembaran karet pada proses permesinan dengan benda kerja alumunium baik untuk komponen robot humanoid ataupun komponen berbahan dasar pelat alumunium dengan kekasaran permukaan yang masuk toleransi proses permesinan cnc milling. Dengan demikian diharapkan dapat mempermudah proses produksi komponen bukan massal dengan kualitas hasil pemotongan pelat yang baik menggunakan mini pc-based cnc milling.