OPTIMASI PARAMETER PROSES BUBUT BAJA St 60 DENGAN MEDIA PENDINGIN COOLED AIR JET COOLING

dokumen-dokumen yang mirip
OPTIMASI PARAMETER PROSES BUBUT PADA BERBAGAI JENIS BAJA DENGAN MEDIA PENDINGIN COOLED AIR JET COOLING

OPTIMASI PARAMETER PROSES BUBUT PADA BAJA St 60 DENGAN MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI

ANALISIS TOPOGRAFI PERMUKAAN LOGAM DAN OPTIMASI PARAMETER PEMOTONGAN PADA PROSES MILLING ALUMINIUM ALLOY

SIMULASI PROSES PEMESINAN MENGGUNAKAN UDARA-DINGIN DENGAN TABUNG VORTEK

OPTIMASI PARAMETER PROSES PEMESINAN TERHADAP KEAUSAN PAHAT DAN KEKASARAN PERMUKAAN BENDA HASIL PROSES CNC TURNING DENGAN MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI

KAJIAN UMUR PAHAT PADA PEMBUBUTAN KERING DAN KERAS BAJA AISI 4340 MENGGUNAKAN PAHAT KARBIDA PVD BERLAPIS

Studi Eksperimental tentang Pengaruh Parameter Pemesinan Bubut terhadap Kekasaran Permukaan pada Pemesinan Awal dan Akhir

PENGARUH KECEPATAN PEMAKANAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN MATERIAL JIS G-3123 SS 41 DENGAN METODE TAGUCHI

Edisi 8 No 2 Nopember 2016 ISSN ITEKS Intuisi Teknologi Dan Seni ========================================================================

Pengaruh Perubahan Parameter Pemesinan Terhadap Surface Roughness Produk Pada Proses Pemesinan dengan Single Cutting Tool

TUGAS SARJANA PENGUKURAN GAYA PEMOTONGAN PADA PROSES BUBUT DENGAN MENGGUNAKAN DYNAMOMETER

TUGAS SARJANA OPTIMASI PARAMETER PEMESINAN PROSES CNC FREIS TERHADAP HASIL KEKASARAN PERMUKAAN DAN KEAUSAN PAHAT MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI

BAB I PENDAHULUAN. Gambar 1.1 Turbin blade [Gandjar et. al, 2008]

Pengaruh Jenis Pahat dan Cairan Pendingin

Gambar I. 1 Mesin Bubut

DAFTAR ISI... HALAMAN JUDUL... HALAMAN SAMPUL DALAM... HALAMAN PRASYARAT... HALAMAN LEMBAR PENGESAHAN... HALAMAN PENETAPAN PANITIA PENGUJI TESIS...

OPTIMASI PARAMETER PEMESINAN TANPA FLUIDA PENDINGIN TERHADAP MUTU BAJA AISI Jl. Jend. Sudirman Km 3 Cilegon,

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

OPTIMALISASI PROSES GERINDA UNTUK PERMUKAAN

Alfian Eko Hariyanto S1 Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya

Pengaruh Kedalaman Pemakanan, Jenis Pendinginan dan Kecepatan Spindel

EFFECT OF AIR JET COOLING ON SURFACE ROUGHNESS AND TOOL WEAR

Simulasi Komputer Untuk Memprediksi Besarnya Daya Pemotongan Pada Proses Cylindrical Turning Berdasarkan Parameter Undeformed Chip Thickness

SIMULASI UNTUK MEMPREDIKSI PENGARUH PARAMETER CHIP THICKNESS TERHADAP DAYA PEMOTONGAN PADA PROSES CYLINDRICAL TURNING

PENGARUH JENIS PAHAT, JENIS PENDINGINAN DAN KEDALAMAN PEMAKANAN TERHADAP KERATAAN DAN KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST 42 PADA PROSES BUBUT RATA MUKA

JURNAL FEMA, Volume 1, Nomor 4, Oktober 2013 UNJUK KERJA VORTEX TUBE COOLER PADA PEMESINAN BAJA ST41

OPTIMASI NILAI KEKASARAN PERMUKAAN PADA PROSES BUBUT CNC DENGAN METODE TAGUCHI L 27

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan di Lab.Proses Produksi, CNC dan material teknik

PENGUKURAN KEKASARAN PROFIL PERMUKAAN BAJA ST37 PADA PEMESINAN BUBUT BERBASIS KONTROL NUMERIK

ANALISIS KEAUSAN PAHAT TERHADAP KUALITAS PERMUKAAN BENDA KERJA PADA PROSES PEMBUBUTAN

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PERNYATAAN NASKAH SOAL TUGAS AKHIR HALAMAN PERSEMBAHAN KATA PENGANTAR

PENGARUH TEBAL PEMAKANAN DAN KECEPATAN POTONG PADA PEMBUBUTAN KERING MENGGUNAKAN PAHAT KARBIDA TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN MATERIAL ST-60

OPTIMASI PARAMETER PROSES MILLING TERHADAP KUALITAS HASIL PERMESINAN ALUMINIUM DENGAN METODE TAGUCHI. Abstrak

ANALISIS PEMOTONGAN RODA GILA (FLY WHEEL) PADA PROSES PEMESINAN CNC BUBUT VERTIKAL 2 AXIS MENGGUNAKAN METODE PEMESINAN KERING (DRY MACHINING)

Kampus Bina Widya Jl. HR. Soebrantas Km 12,5 Pekanbaru, Kode Pos Abstract

Simulasi Komputer untuk Memprediksi Besarnya Daya Pemotongan pada Proses Pembubutan Silindris

PENGARUH GRADE BATU GERINDA, KECEPATAN MEJA LONGITUDINAL, DAN KEDALAMAN PEMAKANAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN PADA PROSES GERINDA PERMUKAAN SKRIPSI

I. PENDAHULUAN. Proses permesinan merupakan proses manufaktur dimana objek dibentuk

Analisa Pengaruh Gerak Makan Dan Putaran Spindel Terhadap Keausan Pahat Pada Proses Bubut Konvensional

OPTIMASI PARAMETER PROSES MESIN 3 AXIS (MILLING) DENGAN APLIKASI (DRY DAN MQL COLD FLUID COOLING) TERHADAP KUALITAS PERMESINAN BAJA ST 60

PENGARUH KECEPATAN POTONG PADA PROSES PEMBUBUTAN TERHADAP SURFACE ROUGHNESS DAN TOPOGRAFI PERMUKAAN MATERIAL ALUMINIUM ALLOY

Pengaruh Jenis Pahat, Kecepatan Spindel dan Kedalaman Pemakanan terhadap Tingkat Kekasaran Permukaan Baja S45C

Teknik Mesin STT Wiworotomo Purwokerto Jl. Semingkir No. 1 Purwokerto ;

ANALISIS TEMPERATUR PAHAT PADA PROSES BUBUT BAJA St 40 MENGGUNAKAN AIR JET COOLING TUGAS AKHIR FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

PENGUJIAN KEBULATAN HASIL PEMBUBUTAN POROS ALUMINIUM PADA LATHE MACHINE TYPE LZ 350 MENGGUNAKAN ALAT UKUR ROUNDNESS TESTER MACHINE

PENGARUH FEEDING, KECEPATAN POTONG PAHAT CARBIDE TERHADAP KUALITAS PEMBUBUTAN BAHAN BAJA S45C. Rizwan Nur Agist, Joko Waluyo, Saiful Huda

Kata kunci: Proses Milling, Variasi Kecepatan Putar dan Kedalaman Makan, Surface Roughness

ANALISIS PENGARUH CUTTING SPEED DAN FEEDING RATE MESIN BUBUT TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BENDA KERJA DENGAN METODE ANALISIS VARIANS

OPTIMASI PARAMETER PEMESINAN PROSES CNC FREIS TERHADAP HASIL KEKASARAN PERMUKAAN DAN KEAUSAN PAHAT MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI

PENGARUH PROSES BURNISHING TERHADAP KEKASARAN DAN KEKERASAN MILD STEEL MENGGUNAKAN MESIN BUBUT KONVENSIONAL

PENGARUH VARIASI SUDUT UJUNG MATA POTONG KARBIDA TERHADAP KEKASARAN DAN TOPOGRAFI PERMUKAAN LOGAM Al 6061 PADA PROSES PEMBUBUTAN

Machine; Jurnal Teknik Mesin Vol. 3 No. 2, Juli 2017 P-ISSN : E-ISSN :

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Riau, Indonesia Kampus Bina Widya Jl. HR. Soebrantas Km 12,5 Pekanbaru,28293 Indonesia

ANALISA KEKERASAN MATERIAL TERHADAP PROSES PEMBUBUTAN MENGGUNAKAN MEDIA PENDINGIN DAN TANPA MEDIA PENDINGIN

JTM (S-1) Vol. 3, No. 1, Januari 2015:

Pengaruh Kecepatan Putar Terhadap Kekasaran Permukaan Kayu Medang pada Proses Pembubutan

Kampus Bina Widya Jl. HR. Soebrantas Km 12,5 Pekanbaru, Kode Pos Abstract

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN. Gambar 3.1 Baja AISI 4340

Budi Setiyana 1), Rusnaldy 2), Nuryanto 3)

EFFECT OF CUTING SPEED USING MATERIAL HSS TOOL AND CARBIDE TOOL FOR LATHE PRICESS OF MATERIAL AISI 1010 FOR QUALITY LATHE TOOL WEAR

JURNAL PENGARUH VARIASI GERAK MAKAN, KEDALAMAN POTONG DAN JENIS CAIRAN PENDINGIN TERHADAP TINGKAT KEKASARAN PERMUKAAN PEMBUBUTAN BAJA ST 37

JURNAL FEMA, Volume 2, Nomor 2, April Aplikasi Udara Dingin Vortex Tubepada Pembubutan Baja ST 41 Menggunakan Pahat HSS

Iman Saefuloh 1, Ipick Setiawan 2 Panji Setyo Aji 3

PENGARUH PARAMETER PEMOTONGAN (FEEDING, CUTTING SPEED, DEPTH OF CUT) TERHADAP KONSUMSI ENERGI PADA PERMESINAN BUBUT

PENGARUH PARAMETER PEMOTONGAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN PROSES BUBUT UNTUK MATERIAL ST37

Bab IV Data Pengujian

Oleh : M. Mushonnif Efendi ( ) Dosen Pembimbing : Dr. Sony Sunaryo, M.Si.

BAB 3 PERALATAN DAN PROSEDUR PENELITIAN

STUDI PENGARUH SUDUT POTONG (Kr) PAHAT KARBIDA PADA PROSES BUBUT DENGAN TIPE PEMOTONGAN OBLIQUE TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN

Politeknik Negri Batam Program Studi Teknik Mesin Jl. Ahmad Yani, Batam Centre, Batam 29461, Indonesia

JTM. Volume 01 Nomor 03 Tahun 2013, 48-55

PROSES PERMESINAN BUBUT PADA KACA

Analisa Nilai Kekasaran Permukaan Paduan Magnesium AZ31 Yang Dibubut Menggunakan Pahat Potong Berputar

OPTIMASI MULTI RESPON DENGAN MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI-GREY PADA PROSES FOAMING PRODUK SPONGE SHEET SLAA UNTUK MENURUNKAN BIAYA KERUGIAN

PENGARUH WAKTU PENAHANAN PROSES SINTERING TERHADAP NILAI KEKERASAN PRODUK EKSTRUSI PANAS DARI BAHAN BAKU GERAM ALUMINIUM HASIL PROSES PERMESINAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO PROSES PERMESINAN BUBUT PADA KACA TUGAS AKHIR DIKA FAJAR PRATAMA SETIADI L2E FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

OPTIMASI KEKASARAN PADA COPY TURNING DENGAN VARIASI PARAMETER KEDALAMAN PEMAKANAN, KECEPATAN POTONG DAN GERAK MAKAN

ANALISA KEAUSAN PERKAKAS POTONG PADA PROSES HOT MACHINING BAJA BOHLER K110 DENGAN 3 VARIASI SPEED MACHINING

PENGARUH FEEDING DAN SUDUT POTONG UTAMA TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN LOGAM HASIL PEMBUBUTAN RATA PADA MATERIAL BAJA ST 37

DISTRIBUSI TEMPERATUR AREA PEMOTONGAN PADA PROSES DRAY MACHINING BAJA AISI 1045

Optimasi Cutting Tool Carbide pada Turning Machine dengan Geometry Single Point Tool pada High Speed

Pengaruh Kecepatan Potong Pada Pemotongan Polymethyl Methacrylate Menggunakan Mesin Laser Cutting

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian sekaligus pengambilan data dilakukan di Laboratorium Produksi dan

Pengaruh Kemiringan Benda Kerja dan Kecepatan Pemakanan terhadapgetaran Mesin Frais Universal Knuth UFM 2

Jl. Prof. Sudharto, SH., Tembalang-Semarang 50275, Telp * Abstrak

SKRIPSI PENGARUH HARDENING TERHADAP LAJU KEAUSAN BAJA AISI 1045 MENGGUNAKAN METODE KONTAK TWO DISK ARIF SETIAWAN NIM

JTM. Volume 03 Nomor 02 Tahun 2014, 38-43

PERBANDINGAN TINGKAT KEKASARAN DAN GETARAN PAHAT PADA PEMOTONGAN ORTHOGONAL DAN OBLIQUE AKIBAT SUDUT POTONG PAHAT

ANALISIS PENGARUH CUTTING SPEED, FEED RATE, DAN DEPTH OF CUT TERHADAP GAYA POTONG PADA PROSES BUBUT DENGAN SIMULASI METODE ELEMEN HINGGA

PENGARUH LAJU PEMAKANAN DAN KECEPATAN POTONG PAHAT CARBIDE TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BENDA BUBUT S45C KONDISI NORMAL DAN DIKERASKAN

PENGARUH METODE MINIMUM LUBRICATION KEAUSAN PAHAT DAN KEKASARAN PERMUKAAN BENDA KERJA AISI 4340

ANALISA PENGARUH KECEPATAN FEEDING TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN DRAW BAR MESIN MILLING ACIERA DENGAN PROSES CNC TURNING

PENERAPAN PENILAIAN KEKASARAN PERMUKAAN (SURFACE ROUGHNESS ASSESSMENT) BERBASIS VISI PADA PROSES PEMBUBUTAN BAJA S45C

1 BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PENGARUH KECEPATAN SPINDEL, KECEPATAN PEMAKANAN DAN

Artificial Neural Network Backpropagation Dengan Momentum Untuk Prediksi Surface Roughness Pada CNC Milling

JTM. Volume 03 Nomor 01 Tahun 2014,

PENENTUAN PARAMETER PERMESINAN TERBAIK UNTUK MEMINIMASI PENYIMPANGAN GEOMETRI KESILINDRISAN BAUT SEGIENAM J-01 DENGAN METODE TAGUCHI

PENGARUH VARIASI CUTTING FLUID DAN VARIASI FEEDING PADA PROSES PEMOTONGAN ORTHOGONAL POROS BAJA TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN. Febi Rahmadianto 1)

I. PENDAHULUAN. Setiap pekerjaan mesin mempunyai persyaratan kualitas permukaan (kekasaran

Transkripsi:

OPTIMASI PARAMETER PROSES BUBUT BAJA St 60 DENGAN MEDIA PENDINGIN COOLED AIR JET COOLING *Gama Cahaya Putera Su-Marna 1, Rusnaldy 2 1 Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro 2 Dosen Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, SH., Tembalang-Semarang 50275, Telp. +62247460059 *E-mail: gamacahya@gmail.com Abstrak Proses bubut yang merupakan salah satu proses pemotongan logam yang menghasilkan produk berbentuk silindris. Produk tersebut memiliki tingkat kekasaran permukaan yang sangat mempengaruhi fungsi dari produk itu sendiri, terutama produk yang bekerja dalam mekanisme kontak. Kekasaran permukaan suatu benda kerja dipengaruhi oleh berbagai parameter, seperti putaran spindle, laju pemakanan, kedalaman potong dan penggunaan media pendingin. Sampai saat ini media pendingin yang sering digunakan masih mengandung zat-zat yang berbahaya bagi kesehatan dan tidak ramah lingkungan. Salah satu solusi yang diterapkan saat ini adalah penggunaan media pendingin udara berkecepatan tinggi yang didinginkan (cooled air jet cooling). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menemukan kondisi parameter permesinan yang paling optimal untuk mendapatkan hasil terbaik dari kekasaran permukaan, temperatur pahat, dan konsumsi daya listrik mesin dari proses bubut baja St 60. Metode penelitian yang digunakan adalah secara eksperimental dan dianalisa menggunakan metode taguchi. Dari hasil penelitian diperoleh kesimpulan bahwa untuk menghasilkan kekasaran permukaan yang halus diperoleh pada kondisi parameter putaran spindle 1400 rpm, laju pemakanan 0.125 mm/rev, kedalaman potong 1 mm dan tekanan pendingin 3 bar. Temperatur pahat yang paling rendah diperoleh pada kondisi parameter putaran spindle 580 rpm, laju pemakanan 0.136 mm/rev, kedalaman potong 0.25 mm dan tekanan pendingin 5 bar. Konsumsi daya listrik mesin bubut paling rendah diperoleh pada kondisi parameter putaran spindle 580 rpm, laju pemakanan 0.125 mm/rev, kedalaman potong 0.25 mm dan tekanan pendingin 5 bar. Kata kunci: proses permesinan, cooled air jet cooling, kekasaran permukaan, temperatur pahat, dan konsumsi daya listrik mesin bubut. Abstract Lathe process which is one of the metal cutting process that produces cylindrical products. The product has a surface roughness level that affect the function of the product itself, especially products that work in the contact mechanism. Surface roughness of a work piece is influenced by various parameters, such as spindle speed, feed rate, depth of cut and the use of the cooling medium. Currently the cooling medium is often used still contains substances that are harmful to the health and generates environmental damage. One solution that is implemented today is the use of high-speed air cooling medium is cooled. Until now, commonly used cooling medium still contains substances that are harmful to health and generates environmental damages. One solution that is implemented today is the use of cooled air jet cooling. The purpose of this study was to find the most optimal machining parameter conditions to get the best result of surface roughness condition, tools temperature, and the lathe machine power consumption of steel St 60 machining process. The method used is experimentally and analyzed using the Taguchi method. From the research, we concluded that to produce a smooth surface roughness obtained at spindle speed of 1400 rpm spindle rotation, feed rate of 0.125 mm/rev, depth of cut of 1 mm and a coolant pressure of 3 bar. The lowest tool temperature obtained at feed rate of 580 rpm, feed rate of 0.136 mm/rev, depth of cut of 0.25 mm and coolant pressure of 5 bar. And the lowest power consumption of the lathe machine obtained at spindle speed of 580, feed rate of 0.125 mm/rev, depth of cut of 0.25 mm and coolant pressure of 5 bar. Keywords: machining processes, cooled air jet cooling, surface roughness, tool temperature, and power consumption of lathe machine. 1. Pendahuluan Dalam dunia industri, tingkat kekasaran suatu produk sangat mempengaruhi fungsi dari produk tersebut, terutama pada produk yang bekerja dalam mekanisme kontak [1]. Salah satu proses untuk menghasilkan produk tersebut adalah proses bubut yang merupakan salah satu proses pemotongan logam yang menghasilkan produk JTM (S-1) Vol. 2, No. 3, Juli 2014:267-274 267

berbentuk silindris. Dalam proses pemotongan logam terutama proses bubut, produktifitas dan kualitas permukaan produk dapat ditingkatkan dengan menaikkan putaran spindle atau kecepatan pomotongan serta mengatur laju pemakanan. Hal ini akan menyebabkan tingginya temperatur pada daerah pemotongan yang akan mempengaruhi keausan pahat dan kekasaran permukaan yang dapat menyebabkan cacat produk. Untuk itu dibutuhkan media pendingin yang dapat mengurangi tingginya temperatur sehingga dapat memperbaiki kekasaran permukaan dan mengurangi keausan pahat. [2] Media pendingin yang digunakan saat ini mengandung zat yang berbahaya bagi kesehatan operator dan buruk dampaknya bagi lingkungan [3]. Media pendingin udara berkecepatan tinggi (air jet cooling) merupakan salah satu solusi yang dapat diterapkan saat ini [4]. Pada pada tahun 2010, telah dilakukan penelitian tentang analisa efek air jet cooling pada proses bubut baja St 40. Temperatur udara pendingin yang digunakan adalah 22 o C sampai 25 o C pada tekanan kerja 0,5 bar sampai 6 bar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses pendinginan tersebut dapat mengurangi temperatur pemotongan dan memperbaiki nilai kekasaran permukaan. Proses pendinginan ini juga ramah lingkungan dan efisien sehingga lebih menguntungkan jika dibandingkan dengan permesinan basah [5]. Dalam penelitian ini akan digunakan media pendingin udara berkecepatan tinggi yang didinginkan menggunakan tabung vortek (vortex tube). Dengan menggunakan vortex tube diharapkan temperatur udara bertekanan tersebut dapat memiliki temperatur yang lebih rendah dari sebelumnya. Penelitian ini melibatkan parameter-parameter utama dalam proses bubut yaitu kecepatan putar spindle, kecepatan pemakanan, kedalaman pemotongan dan tekanan udara pendingin itu sendiri. Kemudian data yang diperoleh akan dianalisa menggunakan metode Taguchi guna menyederhanakan penelitian dan memperoleh hasil pembahasan yang tepat. Sehingga nantinya akan diperoleh optimasi dari kombinasi parameter utama dalam proses tersebut. Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian tugas akhir ini adalah untuk menemukan kondisi parameter permesinan yang paling optimal yang menghasilkan nilai terbaik dari kekasaran permukaan, temperatur pahat, dan konsumsi daya listrik mesin pada proses bubut baja St 60 dengan parameter-parameter yang ditentukan. 2. Bahan dan Metode Penelitian 2.1 Material dan Alat Penelitian a. Material Benda Kerja Material benda kerja yang digunakan sebagai spesimen uji dalam penelitian ini adalah baja St 60. Pemilihan baja St 60 didasarkan karena bahan tersebut sering digunakan dalam industri manufaktur. Spesimen uji dibuat dengan ukuran panjang 50 cm dan diameter 36 cm dengan kekerasan rata-rata 57.3 HRA, seperti terlihat pada Gambar 1. Gambar 1. Material benda kerja baja St 60. b. Material Pahat Pahat yang digunakan adalah TNMG 160404 FG CT 3000, produksi Taegutec Korea dan pahat ini memiliki kekerasan 93 HRA (Taegutec, 2008). Pahat jenis ini dipakai untuk finishing pada proses pemesinan untuk materialmaterial seperti carbon steel, stainless steel dan besi cor, seperti terlihat pada Gambar 2. Gambar 2. Pahat TNMG 160404 FG CT 3000 dan spesifikasinya [6]. c. Alat Penelitian Alat penelitian yang digunakan antara lain mesin bubut CMZ T360, kompresor udara dengan tekanan kerja maksimal 8 bar, air filter untuk menyaring udara bertekanan, refrigerated air dryer untung mengeringkan serta menurunkan temperatur udara bertekanan, dan adjustable spot cooler untuk menurunkan temperatur udara bertekanan sehingga diperoleh udara dingin. Alat penelitian secara keseluruhan dapat dilihat pada setup lapangan penelitian ini pada Gambar 3. JTM (S-1) Vol. 2, No. 3, Juli 2014:267-274 268

Adjustable Spot Coller Refrigerated Air Dryer Air Dryer Mesin bubut Kompresor Gambar 3. Peralatan Penelitian. 2.2 Diagram Alir Penelitian Diagram alir pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4 berikut ini. Mulai Studi Pendahuluan 1. Studi Pustaka 2. Material dan alat penelitian Rancangan desain percobaan dengan metode Taguchi Persiapan 1. Penyiapan spesimen dan alat 2. Setting alat Proses pembubutan dengan pendinginan cooled air jet cooling Pengukuran temperatur pahat Pengukuran konsumsi daya mesin Hasil pembubutan Uji kekasaran permukaan o C Ra Watt Pembahasan Selesai Gambar 4. Diagram alir penelitian JTM (S-1) Vol. 2, No. 3, Juli 2014:267-274 269

2.3 Desain Percobaan Taguchi Pada percobaan ini menggunakan 4 buah faktor dan 3 level untuk setiap faktornya, sebagaimana terlihat pada Tabel 1. Tabel 1. Faktor dan level penelitian Parameter Faktor Level 1 Level 2 Level 3 Putaran spindle A 580 850 1400 Laju pemakanan B 0.113 0.125 0.136 Kedalaman potong C 0.25 0.5 1 Tekanan pendingin D 1.5 3 5 Berdasarkan derajat kebebasan pada Tabel 2, maka matriks orthogonal yang dipilih adalah L 9 (3 4 ). Pada matrik ini terdapat 9 kali percobaan dan ini sudah lebih dari jumlah derajat kebebasan yang digunakan [7], dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Derajat Kebebasan Faktor Interaksi Derajat Kebebasan (df) Keterangan Faktor A 3-100 2 Faktor B 3-100 2 Faktor C 3-100 2 Faktor D 3-100 2 Total DoF 8 Orthogonal array adalah suatu matriks dari sejumlah kolom dan baris, masing-masing kolom mewakili faktorfaktor dari percobaan yang dilakukan. Orthogonal array ini memenuhi asumsi orthogonalitas, yaitu level dari masingmasing faktor adalah seimbang dan dapat dipisahkan dari masing-masing faktor yang lain dalam percobaan [7], diperlihatkan pada Tabel 3. Percobaan Kondisi Tabel 3. Orthogonal Array L 9 (3 4 ) dengan faktor dan level Putaran spindle (rpm) Laju pemakanan (mm/rev) Kedalaman potong (mm) Tekanan Pendingin (bar) 1 580 0,113 0.25 1 2 580 0,125 0,5 3 3 580 0,136 1 5 4 850 0,113 0,5 5 5 850 0,125 1 1 6 850 0,136 0,25 3 7 1400 0,113 1 3 8 1400 0,125 0,25 5 9 1400 0,136 0,5 1 2.4 Setup Pendinginan Cooled Air Jet Cooling Media pendingin yang digunakan adalah udara bertekanan yang dihasilkan oleh kompresor. Udara tersebut kemudian disaring dari uap air dan sisa pelumas yang ikut mengalir dari komponen kompresor menggunakan air filter. Udara bertekanan lalu dikeringkan dari uap air dan diturunkan temperaturnya menggunakan refrigerated air dryer. Dan didinginkan dengan menggunakan alat adjustable spot cooler. Skema setup media pendingin secara keseluruhan ditunjukkan pada Gambar 5. JTM (S-1) Vol. 2, No. 3, Juli 2014:267-274 270

Gambar 5. Skema cooled air jet cooling 2.5 Proses Pembubutan a. Persiapan Adapun persiapan yang dilakukan sebelum pelaksanaan pembubutan antara lain. 1) Persiapan, yaitu menyiapkan mesin bubut, spesimen uji, kompresor udara, air filter, air dryer dan adjustable spot cooler. 2) Merangkai alat pendingin berupa kompresor udara, air filter, air dryer dan adjustable spot cooler. 3) Membuat dimensi spesimen uji yang akan dibubut dengan dimensi panjang 31,5 cm dan diameter 3,6 cm. 4) Memberi tanda pada spesimen uji untuk setiap jarak pembubutan. b. Pelaksanaan Tahap pelaksanaan proses pembubutan adalah sebagai berikut. 1) Menyeting mesin bubut sesuai dengan parameter yang telah ditentukan. Misal untuk percobaan 1, mesin bubut disetting pada putaran spindle 580 rpm, laju pemakanan 0,113 mm/rev dan kedalaman potong 0,25 mm serta udara pendingin dengan tekanan 1.5 bar. 2) Melakukan proses pembubutan untuk percobaan pertama. 3) Melakukan proses pembubutan sebanyak 3 kali untuk setiap nomer percobaan. 4) Melakukan langkah 1 dan 2 untuk percobaan seterusnya. 5) Saat proses pembubutan dilakukan pengukuran temperatur pahat dan pengukuran arus listrik mesin bubut. 6) Setelah proses pembubutan selesai, hasil bubut ditandai sesuai dengan nomor urut percobaan. Untuk percobaan 1 replika 1 diberi kode 1.1, replika 2 diberi kode 1.2 sampai replika 3, begitu seterusnya sampai percobaan 9. Pemberian kode tersebut bertujuan untuk memudahkan proses pengujian dan pengambilan data. 2.6 Pengukuran Temperatur Pahat Pengukuran pada percobaan ini dengan mencari nilai temperatur saat proses pemakanan pada proses bubut. Alat yang digunakan yaitu Infra red thermometer. Cara pengukuran temperatur pahat dapat dilihat pada Gambar 6. Titik pengukuran Infra red thermometer (a) (b) Gambar 6. (a) Infra red thermometer, dan (b) proses pengukuran temperatur pahat. 2.7 Pengukuran Konsumsi Daya Mesin Pengukuran pada percobaan ini dengan mencari nilai konsumsi daya mesin saat proses pemakanan pada proses bubut. Penghitungan nilai daya mesin dengan mencari nilai arus listrik saat proses pembubutan, kemudian nilai arus listrik dikalikan dengan tegangan listrik yang tersedia yaitu 220 V. Alat yang digunakan yaitu AC Clamp-on Ammeter. Alat dan proses pengukuran konsumsi daya mesin dapat dilihat pada Gambar 7. Titik pengukuran AC Clamp-on Ammeter (a) (b) Gambar 7. (a) AC Clamp-on Ammeter dan (b) proses pengukuran konsumsi daya listrik mesin. JTM (S-1) Vol. 2, No. 3, Juli 2014:267-274 271

2.8 Pengujian Kekasaran Permukaan Pengujian pada percobaan ini dengan mencari nilai kekasaran permukaan benda kerja hasil proses bubut. Alat yang digunakan yaitu Surfcorder SE300. Alat ukur dan proses pengukuran kekasaran permukaan diperlihatkan pada Gambar 8. Surfcorder SE300 Titik pengukuran (a) (b) Gambar 8. (a) Surfcorder SE300 dan (b) proses pengujian kekasaran permukaan. 3. Hasil dan Pembahasan 3.1 Data Hasil Pengukuran Dari proses pengukuran ketiga variabel terikat diperoleh nilai rata-rata pengukuran sebagai berikut, ditampilkan pada Tabel 4. Tabel 4. Nilai rata-rata pengukuran kekasaran permukaan, temperatur pahat dan konsumsi daya mesin bubut Nilai Rata-rata Percobaan Kekasaran Temperatur Daya mesin permukaan pahat bubut (Ra) (⁰C) (Watt) 1 2.602 28.667 909.33 2 1.869 30.000 909.33 3 2.118 32.333 916.67 4 1.583 30.333 953.33 5 1.798 37.333 982.67 6 2.245 30.333 938.67 7 1.449 40.667 1122.00 8 1.894 32.667 982.67 9 2.277 35.667 1056.00 3.2 Respon Pengaruh Level dan Analisa Varian (ANOVA) Nilai Rata-rata Hasil Pengukuran Untuk mengidentifikasi pengaruh level dari faktor terhadap rata-rata kekasaran permukaan hasil pembubutan, rata-rata temperatur pahat, dan rata-rata konsumsi daya listrik mesin bubut dilakukan pengolahan data respon (data asli) yang diperoleh melalui pengujian. Kemudian ntuk mengetahui besarnya pengaruh setiap faktor rata-rata kekasaran permukaan hasil pembubutan dapat dilakukan dengan menggunakan analisa varian. Hasil pengolahan data respon dan ANOVA kekasaran permukaan, temperatur pahat, dan konsumsi daya mesin bubut dapat dilihat pada Tabel 5, Tabel 6 dan Tabel 7. Tabel 5. Nilai respon pengaruh level terhadap rata-rata kekasaran permukaan hasil pembubutan dan persentase kontribusinya Faktor Level Selisih Kontribusi Ranking 1 2 3 (maks - min) (%) Putaran spindle 2.196 1.875 1.873 0.323 4 19.03 Laju pemakanan 1.878 1.854 2.213 0.359 3 22.70 Kedalaman potong 2.247 1.910 1.788 0.458 1 32.86 Tekanan pendingin 2.225 1.854 1.865 0.371 2 25.40 Tabel 6. Nilai respon pengaruh level terhadap rata-rata temperatur pahat dan persentase kontribusinya Faktor Level Selisih Kontribusi Ranking 1 2 3 (maks - min) (%) Putaran spindle 30.333 32.667 36.333 6.000 2 43.20 Laju pemakanan 33.222 33.333 32.778 0.556 4 0.37 Kedalaman potong 30.556 32.000 36.778 6.222 1 50.08 Tekanan pendingin 33.889 33.667 31.778 2.111 3 6.35 JTM (S-1) Vol. 2, No. 3, Juli 2014:267-274 272

Rasio S/N temperatur pahat (db) Rasio S/N nilai kekasaran (db) Jurnal Teknik Mesin S-1, Vol. 2, No. 3, Tahun 2014 Tabel 7. Nilai respon pengaruh level terhadap rata-rata daya listrik mesin bubut dan persentase kontribusinya Faktor Level Selisih Kontribusi Ranking 1 2 3 (maks - min) (%) Putaran spindle 911.778 958.222 1053.556 141.778 1 74.46 Laju pemakanan 994.889 958.222 970.444 24.444 4 4.97 Kedalaman potong 943.556 972.889 1007.111 63.556 2 14.42 Tekanan pendingin 982.667 990.000 950.889 39.111 3 6.16 3.3 Nilai Prediksi dari Nilai Rata-rata Kekasaran Permukaan, temperatur Pahat dan konsumsi Daya Listrik Mesin Bubut Nilai prediksi dari Nilai Rata-rata Kekasaran Permukaan, temperatur Pahat dan konsumsi Daya Listrik Mesin Bubut ditampilkan pada Tabel 8. Tabel 8. Nilai Prediksi dari Nilai Rata-rata Kekasaran Permukaan, temperatur Pahat dan konsumsi Daya Listrik Mesin Bubut Bagian Putaran Laju pemakanan Kedalaman potong Tekanan Prediksi spindle (rpm) (mm/rev) (mm) pendingin (bar) a. Pengujian kekasaran Daerah pembubutan 1400 0.125 1 3 1.425 Ra b. Pengujian temperatur Pahat 580 0.136 0.25 5 26.111 C c. Pengujian daya listrik Mesin bubut 580 0.125 0.25 5 840.889 W 3.4 Grafik Rasio S/N Nilai Kekasaran Permukaan, temperatur Pahat dan konsumsi Daya Listrik Mesin Bubut Grafik yang digunakan untuk membaca analisa Taguchi adalah grafik Rasio Signal to Noise (S/N). Dari hasil perhitungan bisa disajikan dalam grafik rasio S/N seperti yang ditampilkan pada Gambar 9, Gambar 10 dan Gambar 11 berikut ini. 0.0-1.0-2.0-3.0-4.0-5.0-6.0-7.0-8.0-6.785-5.429-5.333-5.537-5.396-6.950-7.013-5.538-4.996-6.881 Rasio S/N Nilai Kekasaran Faktor Level A1 = 580 rpm B1 = 0.113 mm/rev C1 = 0.25 mm D1 = 1.5 bar A2 = 850 rpm B2 = 0.125 mm/rev C2 = 0.5 mm D2 = 3 bar A3 = 1400 rpm B3 = 0.136 mm/rev C3 = 1 mm D3 = 5 bar Gambar 9. Grafik Rasio S/N kekasaran permukaan hasil pembubutan. -5.269-5.397 A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3-26 -27-28 -29-30 -31-32 -33 Rasio S/N Temperatur pahat -29.630-30.243-30.325-30.425-30.299-29.693-30.080-30.549-30.459-30.041-31.176-31.275 A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3 Faktor Level A1 = 580 rpm B1 = 0.113 mm/rev C1 = 0.25 mm D1 = 1.5 bar A2 = 850 rpm B2 = 0.125 mm/rev C2 = 0.5 mm D2 = 3 bar A3 = 1400 rpm B3 = 0.136 mm/rev C3 = 1 mm D3 = 5 bar Gambar 10. Grafik Rasio S/N temperatur pahat. JTM (S-1) Vol. 2, No. 3, Juli 2014:267-274 273

Rasio S/N daya mesin (db) Jurnal Teknik Mesin S-1, Vol. 2, No. 3, Tahun 2014-57 Rasio S/N Daya Mesin -58-59 -60-59.200-59.629-59.921-59.625-59.725-59.493-59.745-59.833-60.032-59.877-59.560-60.441-61 -62 A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3 Faktor Level A1 = 580 rpm B1 = 0.113 mm/rev C1 = 0.25 mm D1 = 1.5 bar A2 = 850 rpm B2 = 0.125 mm/rev C2 = 0.5 mm D2 = 3 bar A3 = 1400 rpm B3 = 0.136 mm/rev C3 = 1 mm D3 = 5 bar Gambar 11. Grafik Rasio S/N konsumsi daya listrik mesin bubut. Dari grafik rasio S/N kekasaran permukaan diperoleh nilai optimal dari kekasaran permukaan pada putaran spindle 1400 rpm, laju pemakanan 0.125 mm/rev, kedalaman potong 1 mm dan tekanan pendingin 3 bar. Pada grafik rasio S/N temperatur pahat diperoleh nilai optimal dari temperatur pahat pada putaran spindle 580 rpm, laju pemakanan 0.136 mm/rev, kedalaman potong 0.25 mm dan tekanan pendingin 5 bar. Dan pada grafik rasio S/N konsumsi daya listrik mesin diperoleh nilai optimal dari kekasaran permukaan pada putaran spindle 580 rpm, laju pemakanan 0.125 mm/rev, kedalaman potong 0.25 mm dan tekanan pendingin 5 bar. Kombinasi parameter-parameter inilah yang akan dijadikan optimasi parameter untuk melakukan proses bubut pada baja St 60 dengan media pendingin cooled air jet cooling. 4. Kesimpulan Dari hasil pengujian proses permesinan baja St 60 dengan media pendingin cooled air jet cooling menggunakan metode Taguchi dapat disimpulkan bahwa: a. Kondisi permesinan yang menghasilkan kekasaran permukaan paling halus adalah pada putaran spindle 1400 rpm, laju pemakanan 0.125 mm/rev, kedalaman potong 1 mm, dan tekanan pendingin 3 bar. b. Kondisi permesinan yang menghasilkan temperatur pahat paling rendah adalah pada putaran spindle 580 rpm, laju pemakanan 0.136 mm/rev, kedalaman potong 0.25 mm, dan tekanan pendingin 5 bar. c. Kondisi permesinan yang membutuhkan daya listrik mesin bubut paling kecil adalah pada putaran spindle 580 rpm, laju pemakanan 0.125 mm/rev, kedalaman potong 0.25 mm, dan tekanan pendingin 5 bar. 5. Daftar Pustaka [1] Abouelatta, O.B., Madl, J., (2001), Surface roughness prediction based on cutting parameter and tool vibrations in turning operation, Journal of Material Processing Technology 118, 269 277. [2] Dhar, N.R., Islam, S., Kamruzzaman, M., (2007), Effect of minimum qantity lubrication (MQL) on tool wear, surface roughness and dimensional deviation in turning AISI-4340 steel., G.U. Journal of Science 20 (2), 23 32. [3] Bareggi, A., Torrance, A., O Donnell, G., (2007), Modelling thermal effects in machining by finite element method., Proceedings of the 24th International Manufacturing Conference, Waterford, 263 272. [4] Monno, M., Pittala, G.M., Bareggi, A., (2006), Finite element modeling of titanium assisted by high speed air jet, Proceeding of 12nd CIRP International Workshop on Modelling of Machining Operations, San Sabastian, Spain, 29 35. [5] Paryanto, Rusnaldy, (2010), "Analisa efek air jet cooling pada proses bubut baja St 40, Universitas Diponegoro Semarang. [6] Taegutec, (2008), Taegu Turn Insert Master, Korea. [7] Ross, J. Phillip, (1996), "Taguchi Techniques for Quality Engineering", McGraw-Hill. JTM (S-1) Vol. 2, No. 3, Juli 2014:267-274 274