BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 PENDAHULUAN Proses pengeboran merupakan proses permesinan yang paling sering digunakan setelah proses bubut karena hampir semua komponen dan produk permesinan mempunyai lubang. Gerak makan pada proses pengeboran dilakukan oleh mata bor. Mata bor mempunyai dua mata potong dan melakukan gerak pengeboran karena diputar oleh spindle mesin bor. Putaran spindle mesin dan gerak makan dapat dipilih dari beberapa tingkat putaran dan gerak makan yang tersedia pada mesin bor. 2.2 TINJAUAN PUSTAKA Menurut Armansyah. G, (2004), dalam pengujian keausan mata bor dilakukan dengan menggunakan Neraca Digital. Pengukuran keausan dilakukan dengan meletakan mata bor pada Neraca Digital, dimana dalam pengujian ini dengan menimbang berat pada mata bor sebelum dan sesudah digunakan, setelah itu diketahui materialnya yang hilang. 5

2 Menurut Rio Oktavianus. P (2005) dijelaskan bahwa keausan terjadi adanya material benda kerja yang hilang akibat panasnya mata bor dari gaya gesek. Menurut budiman. (2007) dijelaskan bahwa setelah proses pengeboran untuk mengetahui keausan mata bor perlu melihat struktur mikro menggunakan mikroskop. Menurut Pawlik et.al, (2001) dijelaskan bahwa untuk mengetahui umur mata bor juga harus dengan variasi kecepatan atau test kecepatan, dalam pengujian ini dengan 3 kali percobaan. Dan dalam penelitian ini menggunakan standard ASTM (American Standard Tester and Material ) Pengaruh Terhadap Keausan Keausan mata bor pada dasarnya terjadi akibat proses gaya gesek yang mengakibatkan mata bor menjadi panas dan permukaan menjadi rata akibat gesekan dimana yang menjadi keausan terhadap keausan sudut mata bor dikarenakan sudut dari mata bor yang di pergunakan untuk proses pengeboran dan apabila sering terjadi gesekan maka umur mata bor akan mencapai batasnya. Lalu apabila di paksa akan menjadi kepatahan. Lalu untuk mengetahui keausan dengan cara melihat secara visual mata terlebih dahulu sampai sekiranya sudah benarbenar mengalami puncak keausan, dan untuk mengetahui keausanya dengan cara menimbang berat pada mata bor sebelum dan sesudah digunakanya mata bor, setelah itu diketahui berapa keausanya, jadi bisa disimpulkan bahwa pada proses 6

3 pergesekan akan mengakibatkan jumlah material yang hilang dari sebuah mata bor akibat pergesekan dengan benda kerja. 2.4 ELEMEN MATA BOR Badan (body), adalah bagian mata bor yang dibentuk untuk mata bor. 140 Waluyo, Pengaruh putaran spindel utama mesin bor terhadap keausan mata bor dan parameter pengeboran pada proses pengeboran dengan bahan baja. Pemegang/gagang (Shank), adalah bagian bor yang dipasangkan pada mesin perkakas. Bila bagian ini tidak ada, maka fungsinya diganti oleh mata bor. Sumbu bor (Tool Axis), adalah garis maya yang digunakan untuk mendifinisikan geometri bor. Umumnya merupakan garis tengah dari pemegang. 2.5 BIDANG MATA BOR Merupakan permukaan aktif mata bor. Setiap mata bor mempunyai bidang aktif sesuai dengan jumlah mata potongnya. Dua bidang aktif dari mata bor adalah : 1. Bidang geram, adalah bidang tempat geram mengalir. 2. Bidang utama/mayor, adalah bidangyang menghadap permukaan transient dari benda kerja. 7

4 Gambar 2.1 Elemen mata Bor 2.6 SUDUT MATA BOR Untuk mendapatkan pelayanan yang baik dari sebuah pengeboran, maka mata bor harus baik. Sudut mata bor harus tepat dan sesuai dengan bahan yang harus dibor. Sudut mata bor yang biasa pada pengeboran komersial pada umumnya adalah 118 yang cukup memudahkan untuk baja lunak, kuningan dan bahan pada umumnya. 2.7 TEMPERATUR Seperti pada semua operasi logam, energy yang dihasilkan dalam operasi pengeboran diubah menjadi panas, yang mana pada akhirnya akan menaikan temperatur pada daerah pengeboran tersebut, dan dengan naiknya kecepatan potong maka otomatis panas yang dihasilkan juga meningkat. Hampir semua energy pengeboran diubah menjadi energy panas/laju panas yang ditunjukan oleh daya pengeboran melalui proses gesekan antara geram dengan mata bor serta 8

5 antara mata bor dengan benda kerja, dan semakin tinggi kecepatan putaran spidel utama mesin bor maka semakin besar prosentase panas yang terbawa oleh gram. Pengetahuan perihal kenaikan temperatur perlu diperhatikan karena kenaikan temperatur dapat menyebabkan hal-hal yang tidak diinginkan antara lain : 1. Bisa mempengaruhi kekuatan, kekerasan dan keausan pada mata bor. 2. Menyebabkan perubahan dimensi benda kerja, sehingga akan sulit memperoleh ketelitian yang baik. 3. Dapat mempengaruhi kerusakan sehingga akan mempengaruhi umur pakai mesin perkakas/mesin bor. 4. Dapat mempengaruhi umur pakai mata bor, sehingga pemakaian mata bor tidak efisien. 2.8 BESI ST 37 Besi ST 37 memiliki arti baja (dalam bahasa jerman: stahl; dalam bahasa inggris: steel ) 37 memiliki makna kekuatan tarik sebesar 37 kgf/mm² atau sekitar N/mm². Sehingga ST menunjukan baja structural, sedangkan dua digit dibelakang menunjukan kekuatan tarik dalam kgf/mm². Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa ST 37 merupakan baja structural dengan kekuatan tarik sebesar 37 kgf/mm². Kandungan ST 37 mengandung 0,21-0,25% karbon; 0,065% phosphorus; 0, 065% sulfur dan 0,010% nitrogen. Dengan berat 3kg dan panjang 200 mm diameter 20 mm. 9

6 Gambar 2.2 besi ST TEORI PENGUJIAN KEAUSAN MATA BOR Menurut Joko Waluyo 2010, Teori keausan mata bor dengan cara menimbang terlebih dahulu mata bor yang belum digunakan, dan setelah digunakan di timbang kembali berat mata bor tersebut, setelah itu di perbandingkan antara mata bor yang sudah digunakan dengan yang sebelum digunakan. Cara menimbang berat dari mata bor dengan menggunakan Neraca digital MATA BOR HSS Menurut robbi 2004, Mata bor masih dibedakan dari jenis material bahan, hanya saja yang umum dipasaran adalah HSS (High Speed Steel), walaupun ada type khusus untuk material tertentu. HSS-Co lebih keras dari pada HSS biasa, sehingga dalam penggunaan lebih awet dan tentunya dari segi harga lebih mahal dari HSS biasa. Kandungan dari mata bor HSS yaitu Krom (Cr): (10% s.d 35%) yang berbentuk karbida, Wolfram (W): (10% s.d 25%), Karbon : 3% menghasilkan jenis yang keras dan tahan haus. 10

7 JENIS-JENIS MATA BOR Core Drill Bit Hole Saw Metal Hatchi HSS Mata bor kaca Router Bit Mortiser Bit Hinge Borring Bit 2.11 TEORI KEAUSAN MATA BOR Keausan pada dasarnya adalah akibat adanya gaya gesek yang menimbulkan panas, lalu akibat terjadinya gaya gesek maka akan mengalami keausan, dan keausan juga terjadi akibat adanya material yang hilang pada mata bor. 11

8 2.12 NERACA DIGITAL Gambar 2.3 Neraca Digital Sumber : Pribadi Neraca digital merupakan alat yang sangat akurat untuk meneliti berat terkecil, ke akuratanya sampai 0,0001 gram, dan sering ada dalam laboratorium yang digunakan untuk menimbang bahan yang akan digunakan. Neraca digital berfungsi untuk membantu mengukur berat serta cara kalkulasi fecare otomatis harganya dengan harga dasar satuan banyak kurang. Cara kerja neraca digital hanya bisa mengeluarkan label, ada juga yang hanya timbul ditampilkan layar LCDnya (Mansur, 2010). Kita mengenal neraca digital sebagai alat ukur untuk satuan berat. Dibandingkan dengan neraca jaman dulu yang masih menggunakan neraca analog atau manual, neraca digital memiliki fungsi lebih sebagai alat ukur, diantaranya neraca digital lebih akurat, presisi, akuntable (bisa menyimpan hasil dari setiap penimbangan). Menimbang benda adalah menimbang sesuatu yang tidak memerlukan tempat dan biasanya tidak dipergunakan pad reaksi kimia, seperti menimbang cawan, gelas kimia dan lain-lain. Menimbang zat adalah 12

9 menimbang zat kimia yang dipergunakan untuk membuat larutan atau akan direaksikan. Untuk menimbang zat ini diperlukan tempat penimbangan yang dapat digunakan seperti gelas kimia (Mansur, 2010) ALAT VICKERS (HV/HVN) Pengujian kekerasan dengan metode Vickers bertujuan menentukan kekerasan suatu material dalam yaitu daya tahan material terhadap indentor intan yang cukup kecil dan mempunyai bentuk geometri berbentuk pyramid. beban yang dikenakan juga jauh lebih kecil dibanding dengan pengujian Rockwell dan brinel yaitu antara 1 sampai 1000 gram. Dalam pengujian kekerasan menggunakan Standar ASTM E 384. Rentang Micro (10g-1000g). dan tipe alat Vickers yaitu Hv1000 seperti yang di tunjukan pada gambar 2.12 (Okasatria Pengujian kekerasan). Angka kekerasan Vickers (Hv) didefinisikan sebagai hasil bagi (Koefisien) dari beban uji (F) dengan luas permukaan bekas luka tekan (Injakan) dari identor (diagonalnya) yang dikalikan dengan sin (136 /2). Rumus untuk menentukan besarnya nilai kekerasan dengan metode vikers yaitu : H v = ( F) dr ² Rumus menentukan d (rata-rata) = (d1+d2) / 2 / 40 Rumus menentukan (dr²) = d (rata-rata) x d ( rata-rata) Rumus H v (rata-rata) = Hv1+ Hv2+ Hv3+ Hv4+ Hv5 5 Keterangan: H v : angka kekerasan Vickers 13

10 F d d r : beban (Kgf) : diagonal (mm) : diagonal rata-rata (mm) Gambar 12.4 Hv1000 Sumber : Pribadi 2.14 RUMUS-RUMUS DALAM PERHITUNGAN UNTUK MENENTUKAN KECEPATAN PENGEBORAN DAN WAKTU PENGEBORAN Rumus-rumus ini digunakan untuk mengetahui hasil data dari Tabel 4.2, Menurut Wijanarka. S. (2012). dijelaskan bahwa untuk mengetahui keausan harus di tentukan terlebih dahulu kecepatan pengeboran dan waktu pengeboranya 14

11 Kecepatan pengeboran Dihitung dari putaran per menit terhadap diameter benda kerjanya, sering juga disebut dengan kecepatan pada permukaan. V c = π D n 1000 keterangan, n = putaran benda kerja (rpm) D = diameter benda kerja (mm) V c = kecepatan pengboran (m/menit) Waktu pengeboran (T c ) Waktu pengeboran adalah waktu yang dibutuhkan proses pengerjaan suatu produk T c = L t V c Keterangan, T c : waktu yang dibutuhkan (menit) L t : panjang benda kerja yang dibubut (mm) V c : Kecepatan pemakanan (mm/min) 15

12 2.15 MIKROSKOP Mikroskop adalah alat optik yang terdiri dari dua buah lensa cembung yang digunakan untuk mengamati benda-benda renik (sangat kecil) supaya terlihat lebih besar Bagian-bagian mikroskop Gambar 2.5 bagian-bagian mikroskop. Sumber : (Giam Mikroskop. Bandung) Cara Kerja Mikroskop Lensa obyektif berfungsi guna pembentukan bayangan pertama dan menentukan struktur serta bagian renik yang akan terlihat pada bayangan akhir serta berkemampuan untuk memperbesar bayangan obyek sehingga dapat memiliki nilai "apertura" yaitu suatu ukuran daya pisah suatu lensa obyektif yang akan 16

13 menentukan daya pisah spesimen, sehingga mampu menunjukkan struktur renik yang berdekatan sebagai dua benda yang terpisah. Lensa okuler, adalah lensa mikroskop yang terdapat di bagian ujung atas tabung berdekatan dengan mata pengamat, dan berfungsi untuk memperbesar bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif berkisar antara 4 hingga 25 kali. Lensa kondensor, adalah lensa yang berfungsi guna mendukung terciptanya pencahayaan pada obyek yang akan dilihat sehingga dengan pengaturan yang tepat maka akan diperoleh daya pisah maksimal.jika daya pisah kurang maksimal maka dua bendaakan terlihat menjadi satu dan pembesarannyapun akan kurang optimal (Giam Mikroskop. Bandung). 17