PENGARUH VARIASI KECEPATAN PUTARAN MESIN BUBUT TERHADAP KEAUSAN PADA ALAT POTONG PAHAT HSS TIPE BOHLER MO 1/2X4. Oleh:

Transkripsi

1 PENGARUH VARIASI KECEPATAN PUTARAN MESIN BUBUT TERHADAP KEAUSAN PADA ALAT POTONG PAHAT HSS TIPE BOHLER MO 1/2X4 Oleh: Sang Putu Fitrah Dewangga 1, Ny. Pasek Nugraha 2, Kd. Rihendra Dantes 3 1 Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas teknik Dan Kejuruan, Universitas Pendidikan Ganesha, Singaraja, Indonesia 2 Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas teknik Dan Kejuruan, Universitas Pendidikan Ganesha, Singaraja, Indonesia 3 Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas teknik Dan Kejuruan, Universitas Pendidikan Ganesha, Singaraja, Indonesia dewangga.angga66@yahoo.com, paseknugraha@yahoo.com, rihendra79@gmail.com Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui seberapa pengaruh perbandingan keausan pahat terhadap putaran Rpm mesin bubut yang divariasikan kecepatannya.penelitian ini menggunakan pahat HSS BOHLER MO dengan ukuran 1/2x4. Bahan Specimen yang digunakan untuk pengujian ini adalah Besi, Aluminium, kayu. masing masing specimen dibubut dengan putaran Rpm yang berbeda disetiap spesimennya 330 Rpm, 650 Rpm, 950 Rpm. Keausan tepi pahat diukur dengan Jangka sorong digital dan Mikroskop. Dari penelitian yang dilakukan diketahui bahwa Variasi kecepatan putaran mesin bubut menunjukan bahwa pahat HSS Tipe Bohler Mo 1/2X4, pada hasil proses pembubutan spesimen spesimen, pada variasi kecepatan putaran mesin bubut terdapat perbedaan hasil pembubutan. Terdapat interaksi pada spesimen uji dan variasi kecepatan putaran mesin bubut. Pada pembubutan spesimen besi, aluminium, kayu pada putaran mesin bubut menunjukan keausan pahat yang relative kecil pada putaran mesin bubut tertinggi yakni Rpm 950 mengalami peningkatan keausan pahat tertinggi besi 0,19mm; aluminium 0,04; kayu 0,01mm. Kata Kunci : pembubutan, putaran Rpm, hss bohler mo 1/2x4,Variasi kecepatan

2 Abstract This research was conducted to determine how the influence of comparison cuting tools the rounds Rpm Turning Mechine speed is varied. This study uses cutting tools HSS Bohler Mo with the size 1/2x4. specimens used for this study is iron diameter 20 mm X 100 mm 3 much, diameter Aluminium 20 mm X 100 mm 3 much, wood berdiameter 20 mm dengan long 10 cm 3 much. materilals each Turning specimens with round Rpm which will obviously vary 330 Rpm, 650 Rpm, 950 Rpm. The flank wear measured by calipers and microscope. From this research it is known that varying the rotational speed turning mechine shows that Cutting tools HSS Tipe Bohler Mo 1/2X4, the turning process shows that materials, on varying the rotational speed differences result lathe turning. There is no interaction on test specimens and varying the rotational speed lathe. In turning specimens of iron, aluminum, wood round lathe shows the tool wear is relatively small at the highest rotation lathe Rpm 950 The highest increase tool wear iron 0,19mm; aluminium 0,04; wood 0,01mm. Keywords : lathing, rotation Rpm, hss bohler mo 1/2x4, speed variation

3 PENDAHULUAN Dalam dunia industri, mesinmesin perkakas sangat berperan dalam mendukung berhasilnya suatu proses produksi karena tiap bengkel mesin konstruksi dan bengkel-bengkel pengerjaan logam, pada umumnya mesin-mesin ini banyak digunakan dalam pembuatan atau perbaikan komponen tertentu dalam suatu mesin. Dari beberapa mesin perkakas yang ada salah satunya adalah mesin bubut. Mesin Bubut adalah suatu mesin perkakas yang digunakan untuk memotong benda yang diputar. Bubut sendiri merupakan suatu proses pemakanan benda kerja yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar benda kerja kemudian dikenakan pada pahat yang digerakkan secara translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja. Gerakan putar dari benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakan translasi dari pahat disebut gerak umpan. Pahat merupakan bagian dari mesin bubut yang memegang peran penting dalam pemotongan logam, karena pahat adalah bagian yang berkontak langsung dengan benda kerja yang dipotong. Ada beberapa kriteria yang harus dimiliki pahat, diantaranya: harus lebih keras dibanding benda kerja, tahan sifat mekanis, dan tahan aus. Terdapat beberapa jenis material pahat, diantaranya: baja karbon, HSS (High Speed Steel), paduan cor nonferro, karbida, keramik, CBN (Cubic Boron Nitrides), dan intan. Operasi pemotongan logam merupakan salah satu aktifitas yang sering dilakukan dalam industry manufaktur, khususnya untuk memproduksi bagian-bagian permesinan. Proses pemotongan logam merupakan suatu proses yang digunakan untuk mengubah logam dasar menjadi komponen mesin dengan menggunakan pahat sebagai komponen utamanya. HSS (High Speed Steel) merupakan jenis material yang banyak digunakan sebagai pahat potong. HSS pertama kali ditemukan pada tahun 1898 merupakan baja paduan tinggi dengan unsur paduan chrom (Cr) dan TungstenlWolfram (W). Melalui proses penuangan (molten metallurgy) kemudian diikuti pengerolan ataupun penempaan baja ini dibentuk menjadi batang atau silinder. Pada kondisi lunak (annealed) bahan tersebut dapat diproses secara pemesinan menjadi berbagai bentuk pahat potong. Setelah proses laku panas dilaksanakan, kekerasannya cukup tinggi. Menurut Sudji Munaji (1980), salah satu karakteristik geometris yang ideal dari suatu komponen adalah permukaan yang halus. Dalam prakteknya memang tidak mungkin untuk mendapatkan suatu komponen dengan permukaan yang betul- betul halus. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor, misalnya faktor manusia (operator) dan faktor-faktor dari mesin-mesin yang digunakan untuk membuatnya. Akan tetapi, dengan kemajuan teknologi terus berusaha membuat peralatan yang mampu membentuk permukaan komponen degan tingkat kehalusan yang cukup tinggi menurut standar ukuran yang berlaku dalam metrologi yang dikemukakan oleh para ahli pengukuran geometris benda melalui pengalaman penelitian. Tingkat Kekuatan suatu permukaan alat Potong peranan yang sangat penting dalam perencanaan suatu komponen mesin khususnya yang menyangkut masalah gesekan pelumasan, keausan, tahanan terhadap kelelahan dan sebagainya. Oleh karena itu, dalam perencanaan dan pembuatannya harus dipertimbangkan

4 terlebih dulu mengenai peralatan mesin yang mana harus digunakan untuk membuatnya serta berapa ongkos yang harus dikeluarkan. Agar proses pembuatannya tidak terjadi penyimpangan yang berati maka karakteristik permukaan ini harus dapat dipahami oleh perencana lebihlebih lagi oleh operator. Komunikasi karakteristik permukaan biasanya dilakukan dalam gambar teknik. Akan tetapi untuk menjelaskan secara sempurna mengenai karakteristik suatu permukaan nampaknya sulit. Untuk mendapat hasil yang baik dalam pembubutan banyak yang perlu diperhatikan, salah satunya adalah kecepatan Putaran. Kecepatan Putaran (Speed) adalah gerak utama Putaran mesin Bubut. Sementara sudut potong adalah sudut yang dibentuk oleh mata potong utama dengan kecepatan Putaran. METODE Pada penelitian tugas akhir ini harus terdapat rancangan penelitian, sehingga mempermudah peneliti bagaimana penelitian ini akan dilakukan. Desain penelitian atau rancang bangun penelitian adalah rencana dan struktur penyelidikan yang disusun demikian rupa sehingga peneliti akan dapat memperoleh jawaban untuk pertanyaan-pertanyaan penelitiannya. Dalam penelitian tugas akhir ini dapat dijelaskan dengan oleh diagram alir penelitian. Diagram alir penelitian adalah sebagai berikut : Gambar 1. Diagram Alir Penelitian Objek Penelitian Objek penelitian yang akan diselidiki dalam penelitian ini adalah : a. Menganalisa keausan tepi (vb) terhadap pahat. b. Memvariasikan Putaran mesin bubut yaitu Rpm 330, Rpm 650, Rpm 950 c. Menggunakan spesimen pembubutan yang berbeda yaitu Spesimen besi, aluminium, dan kayu

5 Prosedur Penelitian Adapun prosedur penelitian pembubutan spesimen ini dimana masing masing spesimen akan dilakukan pembubutan poros bertingkat dan pengasahan pahat. Adapun langkah-langkahnya sebagai berikut : a. Pahat potong yang digunakan Dalam penelitian ini adalah dari jenis HSS Tipe BOHLER MO 1/2x4, dengan ukuran sudut yang telah ditentukan yakni sudut potong total 80º, sudut potong sisi samping (side cutting adge angle) 12º, sudut bebas tatal (side rake angle) 20º, sudut bebas muka (front clearance angle) 8º dan sudut bebas samping (side clearance angle)10º. b. Seting putaran Mesin dengan putaran mesin yang ditentukan yakni Rpm 330, Rpm 650, Rpm 950. Dan kedalaman pemakannya 2 mm c. Benda kerja poros bertingkat dengan diameter pertama 20 mm, diameter kedua 16 mm, diameter ketiga 12 mm dan panjang 100 mm. Pengumpulan Data Sesuai Dengan metode eksperimen, teknik yang dilakukan untuk mengumpulan data yaitu melakukan serangkaian pengujian pada objek yang diteliti untuk mendapatkan data yang diperlukan sebagai bahan perhitungan. Adapun teknik pengumpulan data pada masing-masing pengujian yang dilakukan Pada proses pembubutan berlangsung pahat akan mengalami dua macam keausan tepi dan kawah, tetapi pada penelitian ini yang diteliti yaitu keausan tepi saja maka jenis keausan yang diamati adalah keausan tepi pahat. Pengujian ini dilakukan berdasarkan prosedur pengujian sebagai berikut: a. Mempersiapkan pahat yang telah digunakan dan jangka sorong untuk mengukur pahat setelah proses bubut Gambar 2. Pahat hasil proses pembubutan Spesimen b. Bersihkan pahat dari adanya kotoran beram. c. Lalu Ukur keausan Tepi Pahat (VB) dengan cara melihat dengan menggunakan mikroskop, dimana bidang mata potong diatur sehingga tegak lurus sumbu optic. Panjang keausan diketahui dengan mengukur panjang VB (mm), yaitu jarak antara mata potong sebelum terjai keausan hingga garis rata-rata keausan pada bidang utama. Jangka sorong digunakan untuk mengukur panjang VB (mm) Foto Permukaan Keausan Tepi Pahat a. Siapkan pahat hasil pembubutan spesimen, lalu letakan pada tempat pengamatan media yang terbawah bagian lensa mikroskop. b. Kemudian amati perubahan fisik keausan pahat yang terjadi pada hasil pembubutan. c. Pahat hasil pembubutan yang mengalami perubahan fisik keausan difoto menggunakan kamera digital dengan bantuan mikroskop untuk memperjelas hasil pengamatan, kemudian dibandingakan dengan setiap pahat lainya. d. Pahat yang sudah diambil gambar mikrografinya kemudian dianalisis berdasarkan pola Keausan Tepi (VB) yang terjadi

6 Hasil Dan Pembahasan Tabel 1. Data Hasil Pengujian Keausan Tepi Pahat Setiap Rpm RPM Spesimen Besi 0,00 0,03 0,19 Aluminium 0,01 0,02 0,04 Kayu 0,01 0,01 0,01 Pengujian Keausan Tepi dilakukan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh Variasi Putaran mesin bubut terhadap keausan pahat HSS tipe bohler Mo 1/2X4. Dalam pengujian keausan tepi ini spesimen pembubutan dibagi menjadi 3 (tiga) jenis spesimen yang berbeda yaitu, besi, aluminium, kayu. Dan putaran mesin bubut yang divariasikan ada 3 (Tiga) putaran yang berbeda yakni, Rpm 330, Rpm 650, Rpm 950. Jumlah spesimen pembubutan dalam 1 (satu) jenis variasi putaran mesin bubut ialah 3 (tiga) jenis spesimen pembubutan berbeda yang telah ditentukan, sehingga pahat HSS Tipe Bohler Mo 1/2X4 yang digunakan ada 9 (Sembilan). Data pada tabel 1. Diatas menjelaskan data keausan tepi pahat setelah proses pembubutan masingmasing spesimen per Rpm variasi putaran mesin bubut. Keausabn tepi diukur dengan menggunakan mikroskop dimana bidang utama mata potong diatur sehingga tegak lurus sumbu optik. Panjang keausan tepi dapat diketahui dengan mengukur VB (mm), yaitu jarak antara mata potong sebelum terjadinya keausan hingga garis rata-rata keausan pada bidang utama. Dari tabel 1 diatas, hasil pengujian keausan tepi pahat dengan mengukur panjang VB dapat dituangkan kedalam gambar grafik seperti yang disajikan pada gambar 3. dibawah ini besi alumunium kayu RPM Gambar 3.Grafik Hasil Pengujian Keausan Tepi Pahat HSS Selanjutanya data tersebut dianalisa kembali menggunakan Anava AB untuk mengetahui bahwa pengaruh variasi kecepatan putaran mesin bubut terhadap keausan pada alat potong pahat HSS TIPE BOHLER MO 1/2X4. Namun sebelum itu dilakukan uji asumsi (prasyarat) penggunaan analisis varians dan juga uji asumsi

7 analisis untuk studi korelasional yang dimiliki (Dantes,2014). Uji prasyarat yang dilakukan adalah : 1) Uji normalitas sebaran data, dan 2) Uji Homogenitas Varians. Dan didapatkan data sebagi berikut: Pengujian Hipotesis (1) Terdapat perbedaan spesimen uji besi, aluminium, kayu pada proses pembubutan dengan variasi putaran mesin bubut terhadap keusan pahat HSS tipe Bohler Mo 1/2X4 (p > 0,05). (2) Terdapat perbedaan putaran mesin bubut Rpm 330, Rpm 650, Rpm 950 pada proses pembubutan dengan variasi putaran mesin bubut terhadap keusan pahat HSS tipe Bohler Mo 1/2X4. (p > 0,05) (3) Terdapat interaksi antara spesimen pembubutan dengan putaran mesin bubut (p > 0,05) (4) Terdapat perbedaan keausan pahat pada spesimen Besi pada Rpm 330, dan spesimen Aluminium pada Rpm 330. (p > 0,05) (5) Terdapat perbedaan keausan pahat pada Rpm 330 pada spesimen Besi, dan Kayu. (p > 0,05). (6) Terdapat perbedaan keausan pahat pada Rpm 330 pada spesimen Aluminium, dan Kayu. (p > 0,05) (7) Terdapat perbedaan keausan pahat pada Rpm 650 pada spesimen Besi, dan Aluminium. (8) Terdapat perbedaan keausan pahat pada Rpm 650 pada spesimen besi, dan kayu (p > 0,05). (9) Terdapat perbedaan keausan pahat pada Rpm 650 pada spesimen aluminium, dan kayu (p > 0,05). (10) Terdapat perbedaan keausan pahat pada Rpm 950 pada spesimen besi, dan aluminium (p > 0,05). (11) Terdapat perbedaan keausan pahat pada Rpm 950 pada spesimen besi, dan kayu (p > 0,05). (12) Terdapat perbedaan keausan pahat pada Rpm 950 pada spesimen aluminium, dan kayu (p > 0,05). KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan yang didapat dari penelitian ini adalah sebagaai berikut: 1. Variasi kecepatan putaran mesin bubut menunjukan bahwa terdapat adanya perbedaan pada spesimen uji, hal ini membuktikan bahwa pada hasil proses pembubutan spesimen yang menunjukan perbedaan spesimen yang signifikan. 2. Pada kecepatan mesin bubut menunjukan terdapat perbedaan pada putaran mesin bubut pada proses pembubutan, hal ini membuktikan bahwa pada proses variasi kecepatan putaran mesin bubut hasil pembubutan yang signifikan. 3. Terdapat interaksi antara spesimen pembubutan dengan putaran mesin bubut yang divariasikan. 4. Pada pembubutan putaran mesin Rpm 330 pada spesimen besi dan aluminium keausan pahat yang berbeda, sepesimen besi 0,00 mm tidak

8 mengalami keausan sedangkan pada pembubutan aluminium mengalami keausan 0,01 mm. Hal ini menyatakan bahwa 330 menunjukan pada pembubutan spesimen besi tidak mengalami keausan dibandingkan pada pembubutan spesimen aluminium. 5. Pada pembubutan putaran mesin Rpm 330 pada spesimen besi dan kayu menunjukan perbedaan keausan pahat yang berbeda, yakni pada pembubutan sepesimen besi 0,00 mm tidak mengalami keausan sedangkan pada pembubutan kayu mengalami keausan 0,01 mm. Hal ini menyatakan bahwa proses pembubutan pada Rpm 330 menunjukan pada pembubutan spesimen besi tidak mengalami keausan dibandingkan pada pembubutan spesimen kayu. 6. Pada pembubutan putaran mesin Rpm 330 pada spesimen aluminium dan kayu keausan pahat yang sama, sepesimen aluminium 0,01 mm dan kayu 0,01 mm mengalami tingkat keausan yang sama. Hal ini menyatakan bahwa proses pembubutan pada Rpm 330 menunjukan pada pembubutan spesimen aluminium mengalami keausan yang sama hasilnya dengan pembubutan spesimen kayu. 7. Pada pembubutan putaran mesin Rpm 650 pada spesimen besi dan aluminium keausan pahat yang berbeda, sepesimen besi mengalami keausan 0,03 mm sedangkan pada pembubutan aluminium mengalami keausan 0,02 mm. Hal ini menyatakan bahwa 650 menunjukan pada pembubutan spesimen besi mengalami keausan lebih besar dibandingkan pada pembubutan spesimen aluminium. 8. Pada pembubutan putaran mesin Rpm 650 pada spesimen besi dan kayu menunjukan perbedaan keausan pahat yang berbeda, yakni pada pembubutan sepesimen besi mengalami keausan 0,03 mm sedangkan pada pembubutan kayu mengalami keausan 0,01 mm. Hal ini menyatakan bahwa 650 menunjukan pada pembubutan spesimen besi mengalami keausan lebih besar dibandingkan pada pembubutan spesimen kayu. 9. Pada pembubutan putaran mesin Rpm 650 pada spesimen aluminium dan kayu keausan pahat yang berbeda, sepesimen aluminium mengalami keausan 0,02 mm sedangkan pada pembubutan kayu mengalami keausan 0,01 mm. Hal ini menyatakan bahwa 650 menunjukan pada pembubutan spesimen aluminium mengalami keausan tingkat keausan yang tidak jauh beda pada pembubutan spesimen kayu. 10.Pada pembubutan putaran mesin Rpm 950 pada spesimen besi dan aluminium

9 keausan pahat yang berbeda, sepesimen besi mengalami keausan 0,19 mm sedangkan pada pembubutan aluminium mengalami keausan 0,04 mm. Hal ini menyatakan bahwa 950 menunjukan pada pembubutan spesimen besi mengalami tingkat keausan yang cukup jauh beda pada pembubutan spesimen aluminium. 11.Pada pembubutan putaran mesin Rpm 950 pada spesimen besi dan kayu menunjukan perbedaan keausan pahat yang berbeda, yakni pada pembubutan sepesimen besi mengalami keausan 0,19 mm sedangkan pada pembubutan kayu mengalami keausan 0,01 mm. Hal ini menyatakan bahwa 950 menunjukan pada pembubutan spesimen besi mengalami tingkat keausan yang cukup tinggi jika dibedakan dengan pembubutan spesimen kayu. 12.Pada pembubutan putaran mesin Rpm 950 pada spesimen aluminium dan kayu keausan pahat yang berbeda, sepesimen aluminium mengalami keausan 0,04 mm sedangkan pada pembubutan kayu mengalami keausan 0,01 mm. Hal ini menyatakan bahwa 950 menunjukan pada pembubutan spesimen aluminium mengalami tingkat keausan yang cukup jauh bila dibandingkan pembubutan aluminium. dengan spesimen Saran yang didapat dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Sebelum menggunakan mesin bubut diharapkan memahami terlebih dahulu tentang teori dasar dan tata cara menggunakan mesin bubut yang benar. 2. Dapat dilakukan penggunaan Pendingin dalam proses pembubutan untuk mengetahui pengaruh dari pengisian pendingin terhadap keausan pahat. 3. Dapat dilakukan penelitian lainnya dengan cara memvariasikan sudut potong pahat untuk mengetahui pengaruh dari keausan pahat terhadap pengaruh variasi Putaran mesin bubut dan variasi sudut potong pahat. Jangan mengukur benda kerja yang sedang berputar. 4. Penelitian keausan pahat dapat diteliti juga pada material benda kerja yang memiliki kekerasan yang lebih tinggi seperti baja tahan karat dan baja paduan lainnya. DAFTAR PUSTAKA Amstead, B.H dkk. (1979). Teknologi Mekanika Jilid 1 (Sriati Djaprie. Terjemahan). Jakarta : Erlangga. Anonim Dalam gspot.com/2011/09/turning-andmilling machine.html. Diakses pada 2 Juli 2016.

10 Anonim Dalam 2/02/faktor-faktor-keamananmesinbubut.html#sthash.ImGYsmE5. dpuf. Diakses pada 4 Januari Anonim Dalam Diakses pada 2 Juli Bayu Seno, Analisa keausan Pada Pahat mesin Bubut, E-Jurnal UNDIP, 2010 Bronson, Edy Dalam /05/pada-mesin-bubut-adabeberapa-bagian.html. Diakses pada 3 Juli Dieter, E. Geoge. (1992). Metalurgi Mekanik Edisi 3 Jilid 2 (Sriati Djaprie. Terjemahan). Jakarta : Erlangga. Eko Dalam gian-bagian-utama-mesinbubut.html. Diakses pada 3 Juli Mrihhernaningtyas dan Randi Prayadi, Analisis Umur Pahat Dengan Variasi Sudut Geram, E-Jurnal Jurusan Teknik mesin, Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya 2015 Panca, Delta Dalam /07/laporan-praktikumproses-produksi.html. pada 3 Juli Diakses Ramzy, Ammar Dalam m/2012/10/mesin-bubutlathe.html. Diakses pada 3 Juli Rochim, Taufiq. (1993). Teori dan Teknologi Proses Pemesinan. Bandung : FTI-ITB. Rohan, Muhammad Dalam ss.com/2010/11/26/elemendasar-pemotongan-padaproses-bubut/. Diakses pada 3 Juli Ruslan Dalimonthe, Pengaruh Kecepatan Potong Terhadap umur Pahat HSS pada proses Bubut AISI 4340, Jurnal Sains dan Inovasi Vol 5, 2003 Scribd, Org. TT. Dalam /Makalah-an-Perawatan- Mesin-BUbut. Diakses pada 3 Juli Sirod Hantoro dan Pardjono. (2002). Menggambar Mesin. Yogyakarta : Adicita Karya Nusa. Suma mur. (1989). Keselamatan Kerja dan Pencegahan Keselamatan. Jakarta : CV Haji Masagung. Terheijden, C.V. dan Harun. (1981). Alat-Alat Perkakas 3. Bandung : Bina Cipta