HSS PADA PROSES BUBUT DENGAN METODE TOOL TERMOKOPEL TIPE-K DENGAN MATERIAL St 41

dokumen-dokumen yang mirip
Pemodelan Temperatur Pahat Potong HSS dan Pencekam Pahat pada Proses Bubut dengan Metode Tool Termokopel Tipe K dengan Material St41

I. PENDAHULUAN. Perkembangan teknologi telah merubah industri manufaktur menjadi sebuah

IV. ANALISA DAN PEMBAHASAN. Tabel 6. Data input simulasi. Shear friction factor 0.2. Coeficient Convection Coulomb 0.2

KAJIAN PEMBENTUKAN GERAM AISI 4140 PADA PROSES PEMESINAN KERAS, KERING DAN LAJU TINGGI SKRIPSI

PENGARUH KEDALAMAN POTONG, KECEPATAN PEMAKANAN TERHADAP GAYA PEMOTONGAN PADA MESIN BUBUT

BAB III METODE PENELITIAN. Mulai. Studi Pustaka. Persiapan Spesimen dan Peralatan. Permesinan dengan Kondisi Permesinan Kering dan Basah

BAB IV HASIL DAN ANALISA DATA. Dari pengujian yang telah dilakukan, diperoleh kondisi pemotongan yang

Simulasi Komputer untuk Memprediksi Besarnya Daya Pemotongan pada Proses Pembubutan Silindris

PENGARUH CAIRAN PENDINGIN BERTEKANAN TINGGI TERHADAP GAYA POTONG, KEAUSAN TEPI PAHAT, DAN KEKASARAN PERMUKAAN PADA PROSES BUBUT MATERIAL AISI 4340

VOLUME BAHAN TERBUANG SEBAGAI PARAMETER ALTERNATIF UMUR PAHAT

ANALISA GAYA, DAN SUHU PEMOTONGAN TERHADAP GEOMETRI GERAM PADA PROSES PEMESINAN TINGGI, KERAS DAN KERING (BAHAN AISI PAHAT CBN) SKRIPSI

DISTRIBUSI TEMPERATUR AREA PEMOTONGAN PADA PROSES DRAY MACHINING BAJA AISI 1045

SIMULASI PROSES PEMESINAN MENGGUNAKAN UDARA-DINGIN DENGAN TABUNG VORTEK

PENGARUH SUDUT ORIENTASI ANTARA PAHAT DAN BENDA KERJA TERHADAP BATAS STABILITAS CHATTER PADA PROSES BUBUT ARAH PUTARAN COUNTER CLOCKWISE

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Penggunaan mesin frais (milling) baik untuk keperluan produksi. maupun untuk kaperluan pendidikan, sangat dibutuhkan untuk

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

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

Jurnal Flywheel, Volume 1, Nomor 2, Desember 2008 ISSN :

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

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

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Kelapa sawit sebenarnya sudah ada sejak zaman panjajahan Belanda ke

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

I. PENDAHULUAN. industri akan ikut berkembang seiring dengan tingginya tuntutan dalam sebuah industri

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

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

ANALISIS UMUR PAHAT DAN BIAYA PRODUKSI PADA PROSES DRILLING TERHADAP MATERIAL S 40 C

Studi Pengaruh Sudut Potong Pahat Hss Pada Proses Bubut Dengan Tipe Pemotongan Orthogonal Terhadap Kekasaran Permukaan

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN. Gambar 3.1 Baja AISI 4340

Aplikasi Cairan Pelumas Pada Pengeboran Pelat ASTM A1011 Menggunakan Mata Bor HSS

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

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

BAB I PENDAHULUAN. Ekstrusi merupakan salah satu proses yang banyak digunakan dalam

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

STUDI EKSPERIMENTAL TERJADINYA KEAUSAN PAHAT PADA PROSES PEMOTONGAN END MILLING PADA LINGKUNGAN CAIRAN PENDINGIN

Pengaruh Jenis Pahat dan Cairan Pendingin

BAB III METODE PELAKSANAAN. Metode penelitian merupakan cara atau prosedur yang berisi tahapan tahapan

Jurusan Teknik Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

III. METODELOGI. satunya adalah menggunakan metode elemen hingga (Finite Elemen Methods,

Dosen Pembimbing Bambang Pramujati, S.T., M.Sc.Eng, Ph.D.

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

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

PENGARUH VARIASI PUTARAN SPINDEL DAN KEDALAMAN PEMOTONGAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST 60 PADA PROSES BUBUT KONVENSIONAL

BAB I. PENDAHULUAN. keseluruhan juga akan berkurang, sehingga akan menghemat pemakaian bahan

ANALISIS PENGARUH CAIRAN PENDINGIN SEMISINTETIK DAN SOLUBLE OIL TERHADAP KEAUSAN PAHAT HIGH SPEED STEEL ( HSS ) PADA PROSES END MILLING

PROSES PEMBUBUTAN LOGAM. PARYANTO, M.Pd.

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

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

Effect of Cutting Parameter Variation on Drilling of AISI 1045: Experimental and Simulation

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret sampai dengan Juli Penelitian ini

JURNAL FEMA, Volume 2, Nomor 2, April 2014

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab II Teori Dasar Gambar 2.1 Jenis konstruksi dasar mesin freis yang biasa terdapat di industri manufaktur.

BAB I PENDAHULUAN. Pentingnya proses permesinan merupakan sebuah keharusan. mesin dari logam. Proses berlangsung karena adanya gerak

BAB I PENDAHULUAN. ( Magnesium ditemukan dalam 60

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

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Proses Produksi Jurusan Teknik

STUDI PENGARUH SUDUT POTONG PAHAT HSS PADA PROSES BUBUT DENGAN TIPE PEMOTONGAN ORTHOGONAL TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN

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

Effect of Cutting Parameter Variation on Drilling of AISI 1045: Experimental and Simulation

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Material Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung. Adapun bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah :

KARAKTERISASI PAHAT BUBUT HIGH SPEED STEEL (HSS) BOEHLER TIPE MOLIBDENUM (M2) DAN TIPE COLD WORK TOOL STEEL (A8)

KEMAMPUAN PENYERAPAN ENERGI CRASH BOX MULTI SEGMEN MENGGUNAKAN SIMULASI KOMPUTER

PENGARUH KEKASARAN PERMUKAAN TERHADAP KEKUATAN TARIK BAJA AISI 4140 AFRIANGGA PRATAMA 2011/ PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

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

III. METODE PENELITIAN. Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknologi Mekanik Universitas Lampung, yang meliputi beberapa proses sebagai berikut:

Analisis Umur dan Keausan Pahat Karbida untuk Membubut Baja Paduan (ASSAB 760) dengan Metoda Variable Speed Machining Test

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. proses yang digunakan untuk membuatnya. Bagi suatu tingkatan proses, ukuran

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini akan dilaksanakan dalam 4 bulan yaitu dari bulan Oktober 2014

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

PENGARUH KECEPATAN POTONG TERHADAP TEMPERATUR PEMOTONGAN PADA PROSES PEMBUBUTAN

Analisa Pengaruh Modifikasi Pahat Bubut Terhadap Gaya, Daya dan Temperatur Pemotongan pada Pembubutan Material St 42

III. METODOLOGI PENELITIAN. Universitas Lampung pada bulan Mei 2014 sampai September 2014.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

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

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

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

Kecepatan potong Kecepatan makan Kedalaman potong. Kekasaran Permukaan

STUDY TENTANG CUTTING FORCE MESIN BUBUT, PENGARUH RAKE ANGLE DAN KEDALAMAN PEMOTONGAN TERHADAP TENAGA YANG DIPERLUKAN UNTUK PEMOTONGAN

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

Pemodelan Distribusi Suhu pada Tanur Carbolite STF 15/180/301 dengan Metode Elemen Hingga

PERPINDAHAN PANAS PIPA KALOR SUDUT KEMIRINGAN

PENGARUH PEMAKANAN (FEED) TERHADAP GEOMETRI DAN KEKERASAN GERAM PADA HIGH SPEED MACHINING PROCESSES

INVESTIGASI KARAKTERISTIK PERPINDAHAN PANAS PADA DESAIN HELICAL BAFFLE PENUKAR PANAS TIPE SHELL AND TUBE BERBASIS COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

PENGARUH VARIASI KETEBALAN TERHADAP GAYA PEMBENTUKAN WAJAN STAINLESS STEEL PADA PROSES MESIN SPINING

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

BAB I PENDAHULUAN. untuk memenuhi dan memudahkan segala aktifitas manusia, karena aktifitas

ANALISA DESAIN STRUKTUR DAN KESTABILAN SUSPENSI PASSIVE PADA SMART PERSONAL VEHICLE 2 RODA

Bab III Rancangan dan Prosedur Percobaan

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

STUDI KEKUATAN SPUR GEAR DENGAN PROFIL GIGI ASYMMETRIC INVOLUTE DAN SYMMETRIC INVOLUTE. Disusun oleh Mohamad Zainulloh Rizal

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

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

Iman Saefuloh 1, Ipick Setiawan 2 Panji Setyo Aji 3

Bab IV Data Pengujian

BAB 1 PENDAHULUAN. Gambar 1.1. Proses Pemesinan Milling dengan Menggunakan Mesin Milling 3-axis

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

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

Transkripsi:

Tesis PEMODELAN TEMPERATUR PAHAT POTONG HSS PADA PROSES BUBUT DENGAN METODE TOOL TERMOKOPEL TIPE-K DENGAN MATERIAL St 41 Mochamad Mas ud 2107 201 007 Pembimbing Ir. Bambang Pramujati, MSc Eng., Ph.D Dr. Ir. Agus Sigit Pramono, DEA

Latar Belakang Pada proses pemesinan, hampir seluruh energi pemotongan diubah menjadi panas. Panas yang timbul cukup besar dan karena luas bidang terlalu kecil maka temperatur pahat pada permukaan bidang aktif pahat, akan sangat tinggi. Karena temperatur yang tinggi, maka pahat akan mengalami keausan. Faktor kerusakan dan keausan pahat pada proses bubut dipengaruhi oleh: Geometri pahat, Jenis material benda kerja dan pahat, kondisi pemotongan (Kecepatan potong, kedalaman potong dan gerak makan) dan sebagainya.

Penelitian Sebelumnya Pemodelan menggunakan finite elemen untuk mengetahui distribusi temperatur pemotongan pada proses bubut oleh W. Grzesik (2005) pada gambar 1.1 menunjukkan bahwa besarnya distribusi temperatur pahat sekitar permukaan bidang aktif pahat. Gambar 1.1 Hasil temperatur pemotongan untuk tipe pahat P20 tanpa pelapis karbid dan TiC/Al 2 O 3 /TiN dengan pelapis karbid.

Pada metode ini tidak dapat mengetahui temperatur (T2) pada fungsi jarak, tetapi hanya diketahui pada temperatur bidang aktif pahat (T1) saja. Analisa pengukuran temperatur pemotongan pada proses bubut dengan metode termokopel yang ditempelkan pada pahat jenis HSS (Agus Iswantoko, 2004). Metode ini ada kelemahannya pada penempatan sensor termokopel sulit didekat ujung pahat.

1. Memodelkan temperatur pahat bubut jenis HSS menggunakan finite-element method (FEM) dengan bantuan program ANSYS. 2. Mengetahui temperatur pahat bubut dengan metode tool termokopel tipe K yang dimasukkan pada pahat secara eksperimen yang dilengkapi data akuisisi.

Memprediksi atau mengestimasi temperatur pahat yang dihasilkan dapat digunakan untuk mengontrol pendingin dan mengurangi keausan pahat.

Temperatur pemotongan mempunyai pengaruh besar terhadap umur pahat dan permukaan benda kerja, oleh karena itu dalam proses pemesinan temperatur mempunyai korelasi terhadap laju keausan pahat yang merupakan salah satu parameter dalam menentukan umur pahat tersebut. Pahat yang mengalami keausan akan mempengaruhi ketelitian produk dkyang dihasilkan. ilk

Sudut Geometri Pahat Bubut Rk Rekomendasi sudut pahat pada proses bubut

Sumber panas di dalam proses pemotongan : Daerah pembentukan geram di area ini mengalami deformasi plastis dan patah/putus pada logam yang dimesin. Didaerah ini meliputi semua aliran permukaan, mendasari sumber panas pertama (Q1) Daerah gesekan antara geram dan permukaan alat potong, mendasari sumber panas kedua (Q2) Daerah gesekan antara permukaan alat potong dan benda kerja yang dimesin dengan kecepatan potong, mendasari sumber panas ketiga (Q3)

Gambar 1.3 Daerah Sumber Panas pada Pemotongan Sumber panas yang terbawah Dimana : Q=QQ c +Q s +Q w [Watt] Q c=panas yang terbawah oleh geram dengan prosentase sekitar 75% Q s = panas yang merambat melalui pahat dengan prosentase sekitar 20% Q w =panas yang melalui benda kerja dengan prosentase sekitar 5%

Rumus temperatur pahat potong E =Temperatur pahat k s =Merupakan perkalian dari gaya potong spesifik referensi (k s11 ) dengan lebar pemotongan dan harga tebal geram sebelum terpotong mempunyai harga pangkat i dan j yaitu : k s =k s11.b i-j.h -(i+j) w = konduktivitas panas benda kerja ( (W/m.C0 ) C vw =Spesifik panas volumetrik benda kerja KJ/m 3.C 0. C vw = ρ w.c w H= w.c vw = besaran panas terpadu Perhitungan waktu pemotongan (t c ) teoritis : t c= l t /v f (detik)

Gambar Pemodelan Pahat Bubut dimensi pahat berukuran 4 x ½ atau 101.6 mm x 12.7 mm. Sudut potong pahat HSS (material steel) : 90 0

Properti material alat potong HSS untuk simulasi Temperatur : Konduktivitas it panas = 50 W/mK Density = 8600 kg/m 3 Spesifik panas = 485J/kg 0 C Elemen tipe pada pahat adalah thermal mass solid 226 dan Meshing menggunakan mesh tool, set line. Analisa thermal Steady-State.

Contoh hasil temperatur pahat HSS pada temperatur maksimum 429 0 C. MINIMUM VALUES NODE 13507 VALUE 25.004 MAXIMUM VALUES NODE 508 VALUE 429.00 (T 1 ) Nilai Temperatur NODE 13758 VALUE 45.437437 (T 2 )

Tabel hasil simulasi temperatur pahat HSS Jarak (T 1 ) ke (T 2 ) Pahat (x i ) adalah18 mm Temperatur (T 1 ) Temperatur (T 2 ) 1 429 0 C 45,44 0 C 2 373 0 C 42,86 0 C 3 340 0 C 41,57 0 C 4 296 0 C 39,9999 0 C 5 271 0 C 37,33 0 C 6 233 0 C 35,83 0 C

Pengujian secara eksperimen Pengujian ini menggunakan metode tool termokopel tipe-k didukung dengan peralatan data akuisisi. Software yang digunakan adalah Lab VIEW untuk membuat program grafik temperatur pahat. Data akuisisi menggunakan USB DAQ

Gambar proses eksperimen dalam pengambilan data temperatur pahat HSS Tool termokopel Display program lab view Kabel termokopel USB DAQ

Tabel Hasil temperatur eksperimen menggunakan data akuisisi Putaran TTTTTTT rat poros utama Temperatur ( 0 C) ratarata (rpm) 1 2 3 4 5 440 45,87 46,96 45,95 45,09 46,10 45,99 260 40,54 41,95 41,17 41,18 40,31 41,03 110 35,74 35,50 35,11 35,42 36,13 35,58 Dengan parameter variabel tetap : 1 mm = kedalaman potong (a) 0,360 mm = gerak makan (f)

Perbandingan temperatur eksperimen dengan temperaturt simulasi i Temperatur eksperimen Temperatur Simulasi 110 45,99 45,44 260 41,03 41,57 440 35,5858 35,83 Analisa menggunakan statistik two-sample t berkesimpulan bahwa : Perbandingan data eksperimen dengan data simulasi pada temperatur pahat dikatakan sama.

Kesimpulan Berdasarkan analisa dan pembahasan diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Dari hasil simulasi mendapatkan persamaan matematik model regresi : Temperatur (T 2 ) = 24.56 + 0.04925 Temperatur (T 1 ). 2. Analisa hasil perbandingan eksperimen dengan simulasi pada temperatur pahat dikatakan sama.

Hasil node-node pada pahat HSS di temperatur (T2))

410

Feeding dan putaran spindel pada mesin bbtti bubut tipe maximat V13 Putaran Spindel /min RI RII RIII RIV SI SII SIII SIV 1 30 50 90 155 260 440 740 1230 2 65 110 190 320 540 900 1500 2500

Feeding A B C D E 0,045 0,090 0,180 0,360 F 0,056 0,112 0,225 0,450 G 0,070 0,140 0,281 0,562 H 0,084 0,168 0,337 0,675 K 0,098 0,196 0,393 0,787 H 0,067 0,135 0,270 0,540 K 0,078 0,157 0,315 0,630