DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL i HALAMAN PENGESAHAN ii HALAMAN PERNYATAAN iii NASKAH SOAL TUGAS AKHIR iv HALAMAN PERSEMBAHAN v KATA PENGANTAR vi DAFTAR ISI 1 DAFTAR GAMBAR 4 DAFTAR TABEL 7 DAFTAR LAMPIRAN 8 DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN 9 INTISARI xviii BAB I PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 3 1.3 Batasan Masalah 3 1.4 Tujuan Penelitian 3 1.5 Manfaat Penelitian 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5 BAB III LANDASAN TEORI 10 3.1. Mesin Whirling 10 3.1.1. Definisi Mesin Whirling 10 3.1.2. Bagian Utama Mesin Whirling 11 3.1.3. Pemodelan Proses Whirling 11 3.2. Medical Bone Screw 12 3.2.1. Definisi Medical Bone Screw 12 3.2.2. Skema Medical Bone Screw 13 3.2.3. Jenis Medical Bone Screw 14
3.3. Stainless Steel AISI 316L 15 3.4. Uji Kekasaran Permukaan 18 3.5. Baja S45C 19 BAB IV METODOLOGI PENELITIAN 21 4.1. Objek dan Lokasi Penelitian 21 4.1.1 Objek Penelitian 21 4.1.2. Lokasi Penelitian 21 4.2. Bahan Penelitian 21 4.2.1 Kopling 21 4.2.2. Motor AC 22 4.2.3. Inverter 22 4.2.4. Tachometer 23 4.3. Alat Penelitian 24 4.3.1. Mesin CNC Milling 24 4.3.2. Mesin Bubut 24 4.3.3. Mesin Las 25 4.3.4. Mesin Drill 26 4.3.5. Gerinda 27 4.3.6. Tap 27 4.3.7. Alat Pengujian Surface Roughness 28 4.4. Diagram Alir Penelitian 29 BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN 30 5.1. Pembuatan Mesin Whirling 30 5.1.1. Rancangan Mesin Whirling 30 5.1.2. Perhitungan Diameter Poros 33 5.1.3. Bill of Material 39 5.1.4. Proses Manufaktur 40
5.1.4.1. Pembuatan Barang Menggunakan Mesin CNC Milling 40 5.1.4.2. Pembuatan Barang Menggunakan Mesin CNC Bubut 42 5.1.4.3. Proses Drilling 43 5.1.4.4. Proses Pengetapan 44 5.1.4.5. Proses Pengelasan 45 5.1.5. Perakitan 46 5.1.6. Waktu Proses Produksi 47 5.2. Pembuatan Baut 48 5.3. Hasil Pengujian Kekasaran Permukaan Baut 49 BAB VI PENUTUP 51 6.1. Kesimpulan 51 6.2. Saran 52 DAFTAR PUSTAKA 53 LAMPIRAN 56
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Hasil simulasi pada kondisi permesinan (Lee dkk, 2008)) 7 Gambar 2.2. Geometri tepi pahat untuk whirling (Song dan Zuo, 2013) 7 Gambar 2.3. Pengaruh geometri tepi pahat pada gaya potong (a) Pahat chamfer dan (b) Pahat bertepi bulat (Song dan Zuo, 2013) 9 Gambar 3.1. Mesin whirling 10 Gambar 3.2. Proses whirling 12 Gambar 3.3. Skema sekrup implan tulang (ASTM F 543, 2002) 14 Gambar 3.4. Jenis sekrup implan tulang HA dan HB (GPC Medical. Ltd, 2013) 2013) 15 Gambar 3.5. Penggunaan sekrup implan (a) sekrup implan HA pada tulang kortikal (Rüedi dkk, 2013) (b) sekrup implan HB pada tulang femur / cancellous bone (Raaymakers dkk, 2010) 15 Gambar 4.1. Kopling 22 Gambar 4.2. Motor AC 22 Gambar 4.3. Inverter 23 Gambar 4.4. Tachometer 23 Gambar 4.5. Mesin CNC milling 24 Gambar 4.6. Mesin Bubut 25 Gambar 4.7. Mesin Las 26
Gambar 4.8. Mesin drill 26 Gambar 4.9. Gerinda 27 Gambar 4.10. Tap 28 Gambar 4.11. Diagram Alir Penelitian 29 Gambar 5.1. Rancangan mesin whirling 30 Gambar 5.2. Ukuran dimensi tanggem whirling mesin 31 Gambar 5.3. Ukuran dimensi base whirling mesin 32 Gambar 5.4. Ukuran dimensi dudukan chuck shaft 32 Gambar 5.5. Ukuran dimensi chuck shaft 33 Gambar 5.6. Faktor konsentrasi tegangan α untuk pembebanan puntir statis dari suatu poros bulat dengan alur pasak persegi yang diberi fillet 38 Gambar 5.7. Faktor konsentrasi tegangan β untuk pembebanan puntir statis dari suatu poros bulat dengan pengecilan diameter yang diberi fillet 38 Gambar 5.8. Diagram Bill of Material 39 Gambar 5.9. Proses permesinan CNC milling 40 Gambar 5.10. Base part 1 40 Gambar 5.11. Base part 2 41 Gambar 5.12. Base part 3 41 Gambar 5.13. Base part 4 41
Gambar 5.14. Tangggem whirling (a) Tanggem depan dan (b) Tanggem belakang 42 Gambar 5.15. Proses permesinan CNC bubut 42 Gambar 5.16. Chuck shaft 43 Gambar 5.17. Dudukan chuck shaft 43 Gambar 5.18. Proses drilling 44 Gambar 5.19. Proses pengetapan 44 Gambar 5.20. Proses pengelasan 45 Gambar 5.21. Hasil las bagian-bagian base 45 Gambar 5.22. Perakitan komponen-komponen mesin whirling 46 Gambar 5.23. Pemasangan mesin whirling pada tool post mesin bubut 46 Gambar 5.24. Skema baut 48 Gambar 5.25. Baut hasil permesinan. 49
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Nilai kekasaran bone screw product (Laksono, 2012). 5 Tabel 2.2. Kondisi pemotongan (Song dan Zuo, 2013) 8 Tabel 3.1. Komposisi kimia AISI 316L (MOWCO stainless steel, 2010) 17 Tabel 3.2. Sifat mekanis S45C (JIS G 4051, 2009) 20 Tabel 3.3. Baja karbon untuk kontruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin untuk poros (Sularso dan Suga, 2008) 20 Tabel 5.1. Faktor-faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan 34 Tabel 5.2. Diameter poros 37 Tabel 5.3 Hasil uji kekasaran permukaan baut 49
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Datasheet 3-phase induction motor 57 Lampiran 2. Datasheet eric drive AC motor speed controler 58 Lampiran 3. Data hasil pengujian kekasaran permukaan baut 60 Lampiran 4. Gambar teknik mesin whirling 61
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN α = Alfa β = Beta Ø = ir (mm) τ = Shearing Stress (kg/mm 2 ) τ a = Shearing Stress Applied (kg/mm 2 ) AC = Alternating Curent AISI = American Iron Steel Intitute ASTM = American Standard for Testing and Materials ASME = American Society of Mechanical Engineers BCC = Body Centered Cubic C = Carbon Cb = Correction Bending CNC = Computer Numerical Control Cr = Chromium d = Diameter (mm) d s DC DCP FCC Fc Fr f c HSS hp JIS Kt Mn Mo Ni = Diameter Shaft (mm) = Direct Curent = Dynamic Compression Pelate = Face Centered Cubic = Cutting Force = Radial Force = Correction Factor = High Speed Steel = Horse Power = Japan Industrial Standart = Faktor Koreksi Puntir = Manganese = Molybdenum = Nickel
P = Daya (kw) Pd = Daya rencana (kw) P = Phosporus Pb = Plumbum PCBN = Polycrystalline Cubic Boron Nitrida r = Radius (mm) Ra = Roughness Average (µm) rpm = Rotation Per Minute S = Sulfur Sf = Safety Factor Si = Silicon T = Torsion (kg.mm) Z = Jumlah pahat