Implementasi Metode Taguchi pada Proses EDM dari Tungsten Carbide

Transkripsi

1 Implementasi Metode Taguchi pada Proses EDM dari Tungsten Carbide Tugas Resume Sebelum UAS Kuliah Pengendalian dan Penjaminan Mutu Disusun Oleh: Isarmadriani Meinar ( ) JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA CILEGON-BANTEN 2010

2 pemotongan Tungsten Carbide keramik menggunakan elektro-discharge machining (EDM) dengan grafit sebuah elektroda dengan menggunakan metode Taguchi. Metode Taguchi digunakan untuk merumuskan tata letak percobaan, untuk menganalisis pengaruh setiap parameter pada karakteristik permesinan, dan untuk memprediksi pilihan yang optimal untuk setiap parameter EDM seperti tegangan, durasi pulsa dan waktu interval. ditemukan bahwa parameter tersebut mempunyai pengaruh signifikan terhadap karakteristik mesin seperti sebagai tingkat removal logam (MRR), laju keausan elektroda (EWR) dan kekasaran permukaan (SR). analisis metode Taguchi menunjukkan bahwa, secara signifikan mempengaruhi EWR dan SR, sedangkan sebagian besar mempengaruhi durasi kecepatan MRR itu.

3 EDM telah digunakan secara efektif dalam mesin berat, kekuatan tinggi, dan suhu ketahanan bahan. Bahan dihapus dengan cara cepat dan berulang percikan kotoran di kesenjangan antara elektroda dan [benda kerja 1]. Sifat mekanik dan fisik tungsten karbida seperti kekerasan, ketangguhan, ketahanan aus yang tinggi telah membuatnya menjadi salah satu bahan penting untuk komponen rekayasa khususnya dalam pembuatan cetakan dan mati. Karena proses EDM tidak melibatkan energi mekanik,tingkat penghapusan tidak terpengaruh oleh salah satu kekerasan, kekuatan atau ketangguhan dari bahan benda kerja [2]. Meskipun Implementasi Metode Taguchi pada Proses EDM dari Tungsten Carbide Studi parameter tersebut telah dilakukan oleh banyak peneliti, sebagian besar studi tidak banyak yang mempertimbangkan baik filosofi teknik (DOE) dan formulasi matematika (ANOVA) [3, 4], terutama di mesin material yang sangat keras seperti Tungsten Carbide. Oleh karena itu, Taguchi metode [3, 4, 5], yang merupakan alat yang ampuh untuk desain parametrik karakteristik kinerja, digunakan untuk menentukan parameter pemesinan yang optimal untuk memakai material elektroda rasio minimum, maksimum penghapusan bunga dan kekasaran permukaan minimum dalam operasi EDM.

4 Proses Eksperimental Paduan Tungsten karbida merupakan bahan target yang digunakan dalam penelitian ini. Tabel 1 menunjukkan materi terkait properti. Percobaan yang dilakukan menggunakan Charmilles Discharge Machine Listrik, Seri- Roboform. Gambar 1 menggambarkan skematis percobaan set-up. Sebuah silinder grafit murni dengan diameter 9 mm digunakan sebagai elektroda untuk mengikis suatu benda kerja dari tungsten carbide. Minyak tanah digunakan sebagai fluida dielektrik dalam percobaan ini.

5

6 Perubahan berat elektroda, berat bahan dan waktu berlalu setelah masing-masing tercatat mesin uji. MRR dan EWR itu dievaluasi untuk setiap kondisi pemotongan dengan mengukur jumlah rata-rata bahan dihapus dan waktu potong. Berikutnya, SR tungsten yang karbida diukur oleh Taylor Hobson Kekasaran Permukaan Tester, seri-talysurf. Memotong panjang untuk setiap pengukuran adalah 0,8 mm. Nilai Ra diukur tiga kali pada setiap spesimen dan kemudian, nilai-nilai kekasaran permukaan adalah rata-rata. Machining percobaan untuk menentukan Parameter pemesinan yang optimal dilakukan dengan pengaturan tegangan polaritas negatif dari debit di kisaran V, debit saat ini dalam kisaran 8,0-64,0 A, durasi pulsa dalam kisaran 1,6-50 μs, dan waktu interval dalam kisaran 3,2-800 μs. parameter penting dari percobaan ini adalah diberikan dalam Tabel 2.

7

8 Rancangan Percobaan dan Analisis Data Desain Eksperimen Tata letak percobaan untuk parameter pemesinan dengan menggunakan L9 orthogonal array digunakan dalam belajar. Array ini terdiri dari empat parameter kontrol dan tiga tingkat, seperti yang ditunjukkan dalam tabel 3. Dalam metode Taguchi, paling semua diamati nilai dihitung berdasarkan 'semakin tinggi semakin baik' dan 'yang lebih kecil lebih baik '. Jadi dalam penelitian ini, nilai-nilai yang diamati MRR, EWR dan SR yang diatur ke maksimum, minimum dan minimum masing-masing. Setiap percobaan dilakukan percobaan dengan tiga sederhana ulangan pada setiap set nilai. Selanjutnya, optimalisasi nilai-nilai yang diamati ditentukan oleh membandingkan analisis standar dan analisis varians (ANOVA) yang didasarkan pada metode Taguchi

9

10 Analisis Varians (ANOVA) Analisis varians (ANOVA) dan uji F (analisis standar) digunakan untuk menganalisis eksperimental data sebagai berikut [2, 3, 4] :

11 Analisis Data Dalam studi ini, semua analisis berdasarkan metode Taguchi dilakukan oleh perangkat lunak DOE Taguchi (Qualitek- 4) untuk menentukan dampak utama dari parameter proses, untuk melakukan analisis varians (ANOVA) dan untuk menetapkan kondisi optimum. Analisis efek utama digunakan untuk mempelajari kecenderungan efek dari setiap faktor, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, 3 dan 4. pemesinan kinerja (faktor ANOVA-signifikan) untuk setiap percobaan dari L9 dapat dihitung dengan mengambil yang diamati nilai dari EWR sebagai contoh dari tabel 4. Tabel 5 mencantumkan ANOVA dan uji F hasil untuk EWR. F0.05; n1, n2 dikutip dari "Stastitical Tabel" [7]. Jika dihitung nilai melebihi FZ F0.05; n1, n2 (Tabel 5), maka kontribusi parameter masukan, seperti puncak saat ini, didefinisikan sebagai signifikan. Dengan demikian, parameter yang signifikan dapat dikategorikan menjadi dua tingkat yang signifikan dan subsignificant. Semuanya didasarkan pada kenyataan bahwa nilai-nilai FZ jauh lebih besar dari F0.05; n1, n2 dan dilambangkan sebagai ** dan * masing-masing. Sebagai contoh, untuk mengevaluasi EWR itu, parameter penting adalah puncak saat ini. Parameter yang tersisa hanya sedikit berkontribusi pada evaluasi EWR tersebut. Mirip perhitungan juga diterapkan dalam mengevaluasi MRR dan SR. Tabel 6, 7 dan 8 merangkum berkorelasi hasil, menunjukkan parameter yang signifikan dalam mengevaluasi MRR dan SR masing-masing. Di Selain itu, kondisi optimum mesin (kondisi ANOVA-optimum) dari masing-masing diamati nilai-nilai yang digambarkan dalam tabel 9, 10 dan 11.

12

13

14 Hasil dan Pembahasan Pembahasan berikut ini berfokus pada pengaruh parameter proses dengan nilai-nilai yang diamati (EWR, MRR dan SR) berdasarkan metodologi Taguchi.

15 . Elektroda Wear Rate Gambar 2 menunjukkan efek utama dari EWR setiap faktor untuk kondisi berbagai tingkat. Menurut tokoh 2, EWR berkurang dengan dua parameter utama, P dan B. Dan juga kita melihat bahwa minimal mesin tegangan (polaritas negatif), puncak maksimum saat ini, lama pulsa minimum dan maksimum interval waktu mungkin menyiratkan EWR lebih kecil. Jadi, menurut JL Lin, dll [8], debit saat ini, benda kerja polaritas dan tegangan debit adalah parameter pemesinan penting yang mempengaruhi elektroda pakai rasio. Menurut angka ini, untuk nilai awal durasi pulsa (1,6 μs) dengan negatif polaritas (elektroda,-ve), EWR lebih kecil. Demikian menurut B. Thomas [9], sedemikian kasus polaritas terbalik (polaritas negatif) sehingga removal material maksimum pada benda kerja dan elektroda menderita paling sedikit kemungkinan pakai. Untuk alasan ini, elektroda diberikan polaritas negatif untuk durasi pulsa pendek dan polaritas positif digunakan ketika durasi pulsa yang lebih lama.

16

17

18

19 Material Removal Rate (MRR) Gambar 3 menunjukkan efek utama MRR setiap faktor untuk condition. Berbagai tingkat mengamati MRR meningkat dengan durasi pulsa dan sedikit meningkat dengan puncak saat ini. Menurut B.H. Yan, dll [2], menggunakan polaritas negatif dalam EDM disebabkan MRR lebih tinggi dengan energi debit yang lebih tinggi (P> 3A atau A> 5ìs), sebaliknya polaritas positif menyebabkan MRR yang lebih tinggi dengan energi debit lebih rendah (P <3A atau Implementasi Metode Taguchi pada Proses EDM dari Tungsten Carbide A <5μs). Menurut angka ini, MRR meningkat dengan interval waktu pendek (3,2 μs) dan arus puncak. Alasan yang mungkin untuk MRR lebih tinggi mungkin karena frekuensi debit lebih banyak per satuan waktu siklus.

20

21

22 Kekasaran Permukaan Gambar 4 mengevaluasi dampak utama dari SR setiap faktor untuk kondisi berbagai tingkat. Meningkatkan angka SR dengan tegangan dan sedikit meningkat dengan puncak saat ini. kawah lebih besar dihasilkan oleh supply tegangan listrik yang lebih besar mungkin menghasilkan pemakaian energi yang lebih besar. Itu pengaruh arus puncak dengan berbagai pengaturan ditunjukkan pada Gambar 5 dan 6. Menurut K. P. Rajurkar, dll [10], Variasi diameter kawah, kedalaman dan volume sehubungan dengan puncak saat ini adalah konsisten dengan temuan umum dalam sastra EDM yang lebih tinggi menghasilkan arus yang lebih besar dan oleh karena itu kawah menghasilkan permukaan yang kasar.

23 Kesimpulan Makalah ini telah membahas kelayakan mesin Tungsten Carbide oleh EDM keramik dengan grafit elektroda. Metode Taguchi telah digunakan untuk menentukan dampak utama, faktor-faktor signifikan dan kondisi mesin optimal untuk kinerja EDM. Berdasarkan hasil yang disajikan di sini, kami dapat disimpulkan bahwa, puncak arus EDM terutama mempengaruhi EWR dan SR. Durasi pulsa mempengaruhi sebagian besar MRR itu.