2 Metode Bahan dan Alat

38 Gambar 3.5 Gaya yang bekerja pada proses bubut sumber Rochim : 1993 Gambar 3.6 Termokopel dan temperature control indicator

3. 2 Metode

Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimental dengan menggunakan mesin perkakas bubut turning. Variabel kondisi pemotongan seperti kecepatan potong, kedalaman potong, pemakanan dan geometri pahat ditentukan berdasarkan standar ISO 3685 Universitas Sumatera Utara 39 Tabel 3. 5. kondisi pemotongan Laju pemotongan mmin 200 250 300 Kedalaman potong mm 1.0 1.5 2 Pemakanan feeding mmrev 0.15 0.2 0.25 . Sumber : ISO 3685 Faktor dan level ditentukan dengan metode Taguchi untuk aus tepi VB= 0,1mm, VB= 0,3 mm dan VB= 0.6 mm . Tabel.3.6 Faktor dan level dalam eksperimen V B = 0,1 mm, V B = 0,3 mm, V B = 0,6 mm Faktor Level 1 2 3 v 200 250 300 a 1.0 1.5 2.0 f 0.15 0.2 0.25 Kondisi pemotongan ditentukan dengan metode Taguchi dengan standar orthogonal array L 9 3 3 yaitu 9 baris 3 level dan 3 faktor Universitas Sumatera Utara 40 Tabel 3.7 Standard Array L 9 Standard Array Nomor Kolom Trial 1 2 3 1 1 1 1 2 1 2 2 3 1 3 3 4 2 1 2 5 2 2 3 6 2 3 1 7 3 1 3 8 3 2 1 9 3 3 2 Sumber : Ross 1996 Untuk mendapatkan data karateristik kegagalan pahat pada proses pemotongan, maka kondisi pemotongan ditetapkan bervariasi. Dengan metode Taguchi diperoleh kondisi pemotongan seperti tabel 3.9, 3.10 dan 3.11, dari hasil percobaan yang dilakukan maka diperoleh variabel bebas seperti keausan pahat, laju aus pahat, umur pahat dan temperatur pemotongan. Dengan menggunakan Scanning Elektron Microskope SEM dapat dianalisa ragam kegagalan pahat dan mekanisme aus pahat. Ragam kegagalan pahat meliputi aus tepi flank wear, aus kawah crater wear, patah rapuh brittle fracture dan deformasi plastik plastic deformation sedangkan mekanisme aus pahat meliputi proses abrasif, proses adhesi, proses difusi, proses oksidasi dan proses keretakan. Data yang diperoleh dari hasil pengukuran diolah dengan metode Taguchi untuk mendapatkan kondisi pemotongan yang optimal. Kondisi pemotongan optimal pada pemesinan kering diuji pada pemesinan basah, kemudian hasilnya dibandingkan, apabila hasil Universitas Sumatera Utara 41 pemesinan kering sama atau lebih baik dari pemesinan basah maka berhasillah pemesinan kering. Untuk memperoleh data dari hasil pengukuran digunakan tabel 3.8 untuk VB= 0,1mm, tabel 3.9 untuk VB= 0,3mm dan Tabel 3.10 untuk VB= 0,6mm. Tabel 3.8 Parameter yang diukur untuk V B = 0,1mm Faktor Parameter yang diukur Jlh.eksp V a f Plk Pbk mm D mm n rmin t det t a det T C P.1.1 200 1,0 0,15 P.2.1 200 1,5 0,2 P.3.1 200 2,0 0,25 P.4.1 250 1,0 0,2 P.5.1 250 1,5 0,25 P.6.1 250 2,0 0,15 P.7.1 300 1,0 0,25 P.8.1 300 1,5 0,15 P.9.1 300 2,0 0,2 Tabel . 3.9 Parameter yang diukur untuk V B = 0,3 mm Faktor Parameter yang diukur Jlh.eksp V a f Plk Pbk mm D mm n rmin t det t a det T C P.1.3 200 1,0 0,15 P.2.3 200 1,5 0,2 P.3.3 200 2,0 0,25 P.4.3 250 1,0 0,2 P.5.3 250 1,5 0,25 P.6.3 250 2,0 0,15 P.7.3 300 1,0 0,25 P.8.3 300 1,5 0,15 P.9.3 300 2,0 0,2 Universitas Sumatera Utara 42 Tabel 3.10 Parameter yang diukur untuk V B = 0,6 mm Faktor Parameter yang diukur Jlh.eksp V a f Plk Pbk mm D mm n rmin t det t a det T C P.1.6 200 1,0 0,15 P.2.6 200 1,5 0,2 P.3.6 200 2,0 0,25 P.4.6 250 1,0 0,2 P.5.6 250 1,5 0,25 P.6.6 250 2,0 0,15 P.7.6 300 1,0 0,25 P.8.6 300 1,5 0,15 P.9.6 300 2,0 0,2 Metode eksperimen dirancang berdasarkan dua tingkatan. Tingkatan sensitifitas, tingkatan ini dengan percobaan memotong benda kerja pada kecepatan potong 200 mmin, 250 mmin, 300 mmin dengan pahat potong yang telah dire komendasikan.Tingkatan pengujian dilakukan pada berbagai kondisi pemotongan pemotongan.Jenis pahat yang dipakai karbida berlapis titanium nitrida, dengan keausan tepi maksimum VBmaks= 0,1mm, 0.3mm dan 0.6mm.Kondisi pemotongan optimal dapat dicapai dengan pahat potong yang dibuat dan yang di uji. Keausan tepi diukur dengan menggunakan beberapa interval pemotongan dengan menggunakan mikroskop toolmakers, data yang diperoleh dari pengukuran dikumpulkan dan diolah dengan metode Taguchi untuk menghasilkan grafik dari kemajuan aus pahat. Prioritas pengujian bubut dari semua material benda kerja yang dimesin dilakukan berdasarkan standar ISO 3685 1993, Kalpakjian 1995. Kriteria umum pahat karbida berlapis titanium nitrida yang disinter adalah : Universitas Sumatera Utara 43 1. Lebar bentangan aus pahat periode pertama flank wear.VB maks = 0.1 mm 2. Lebar bentangan aus pahat periode kedua flank Wear VB maks = 0.3 mm 3. Lebar bentangan aus pahat periode yang ketiga flank wear VB maks = 0.6 mm Pengujian bubut dilakukan lebih dahulu untuk semua material benda kerja yang dimesin, Sebelum pemotongan dilakukan lebih dahulu diukur panjang benda kerja dan diameter benda kerja dan dicatat, kemudian deprogram ke mesin dengan kecepatan potong, kedalaman potong dan pemakanan sesuai dengan tabel 3.8, 3.9 dan 3.10 lalu dilakukan pemotongan dengan dan mencatat waktu pemotongan. Untuk menentukan ke ausan tepi VB max pahat dibuka dan dilihat dengan mikroskop, apabila ke ausan tepinya belum mencapai 0.1 mm, pekerjaan dilanjutkan sampai VB = 0.1 mm, jika sudah tercapai 0.1mm pahat difoto dengan menggunakan Scaning Eletron Mikroskope SEM untuk melihat mekanisme keausan pahat. Demikiian diteruskan untuk VB= 0.3 dan VB = 0.6 dengan kondisi pemotongan sesuai dengan tabel 3.6. Untuk mengukur suhu dipasang termokopel pada pahat, pada saat mesin bekerja diamati angka maksimal pada termokopel dan dicatat untuk setiap periode permesinan ISO 3685 - 1993 Universitas Sumatera Utara 44

3.3 Pengumpulan Data