BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisa Kegagalan Pahat Dan Kurva Pertumbuhan Aus
4.1.1 Analisa Kegagalan Pahat Dari pengamatan dan didasarkan pada landasan teoritis didapati pengaruh
perubahan laju sayatan f dan kedalaman potong a sangat mempengaruhi kegagalan pada pahat yang digunakan.
Analisa dari data hasil pengujian diperoleh dari kondisi pemotongan sesuai menurut rencana perlakuan dan selanjutnya dilakukan analisa data yang mencakup
variabel-variabel penelitian berikut: 1.
Variabel bebas berupa laju pemotongan V, gerak makan f, kedalaman pemotongan a dan waktu pemotongan t
c
2. Variabel terikat yang berupa:
.
a. Variabel terikat kuantitatif berupa karakteristik aus sisi VB
b. Variabel terikat kualitatif berupa mode aus pahat dan mekanisme aus pahat.
Pengamatan data-data hasil pengujian ini dilakukan untuk menganalisa dan mengetahui mode-mode kegagalan pahat yang terjadi dan untuk mengetahui mekanisme
kegagalannya secara makro dengan menggunakan mikroskop optik dan atau kegagalan secara mikro dengan menggunakan Scanning Electron Microscope SEM.
Universitas Sumatera Utara
Jumlah percobaan yang dilakukan adalah kombinasi dari perlakuan kondisi pemotongan seperti pada Tabel 3.5. Tetapi disebabkan oleh karena bahan benda kerja
dan terutama pahat CBN yang harganya relatif mahal, maka dari 20 data yang seharusnya disediakan berdasarkan desain pengujian CCF, hanya 11 data valid yang
dapat dipaparkan sebagaimana pada Tabel 4.1. Sejumlah 9 data lainnya tidak dilakukan dengan alasan bahwa:
a. Data 15 hingga 20 tidak dilakukan karena data tersebut hanyalah perulangan
dari data nomor 13. b.
Data 9 tidak dilakukan disebabkan laju pemotongan 182,9 mmenit belum dapat dikatakan tergolong kepada proses pemesinan laju tinggi min. 200
mmin menurut Schulz Moriwaki, 1992 dan Aslan 2005. c.
Data 7 dan 8 sebenarnya telah dilakukan, namun tidak diperoleh pencatatan waktu pemotongan maupun nilai aus tepi pahat VB yang valid dikarenakan
pahat mengalami premature fracture pecah sesaat setelah memasuki daerah pemotongan dan keausannya dalam hal ini diwakili oleh data No. 10 yang
memiliki kecepatan potong paling tinggi V=267 mmin. Dari semua data pengujian dikurangi dengan data-data pengujian yang tidak dilakukan
dengan alasan-alasan diatas, maka didapatkanlah hasil kondisi pemotongan yang valid.
Universitas Sumatera Utara
Adapun hasil kondisi pemotongan dapat dilihat pada tabel 4.1.
Tabel 4.1 Hasil Kondisi Pengujian Run V
f a
r ra Tipe Pahat VB Tc
1 200 0.1 0.3 0.8 91
o
2 200
0.1 0.1 0.8 91 CB7015 0.31 32.10
o
3 200 CB7015 0.14 5.79
0.15 0.3 0.8 91
o
4 225 0.1 0.7 0.8 91
CB7015 0.16 8.16
o
5 225 0.125 0.7 0.8 91 CB7015 0.14 8.39
o
6 225 0.125 1.1
0.8 91 CB7015 0.30 6.64
o
7 225 0.16 0.7
0.8 91 CB7015 0.20 7.35
o
8 250 0.1 0.3
0.8 91 CB7015 0.20 6.98
o
9 250 0.1 1
0.8 91
CB7015 0.30 9.60
o
10 250 0.15 0.3 0.8 91
CB7015 0.21 5.82
o
11 267 0.125 0.7 0.8
91 CB7015 0.10 1.87
o
CB7015 0.15 1.97
Dari pengamatan dan analisa memperlihatkan bahwa keausan pahat pada kondisi laju maksimum terjadi pada kecepatan potong V=225 mmenit f = 0,16 mmrev; a = 0,7
mm; pahat 2 nomor 1, kecepatan potong V=250 mmenit f = 0,1 mmrev; a = 0,3 mm; pahat 1 nomor 3 dan kecepatan potong V=250 mmenit f=0,15 mmrev; a = 0,3 mm;
pahat 3 nomor 4 serta pada kecepatan potong V=267mmenit f = 0,125 mmrev; a = 0,7 mm; pahat 1 nomor 2.
Universitas Sumatera Utara
4.1.2 Kurva Pertumbuhan Aus Laju aus sisi pahat potong adalah bentuk aus yang dominan terjadi dan diukur
secara sekuen selama percobaan permesinan, data-data ini dikumpulkan dari pengamatan pahat CBN CB7015 seperti terlihat pada kurva pertumbuhan aus pada Gambar 4.1,4.2,
4.3 dan 4.4. Kurva pertumbuhan aus dapat dibagi kedalam 3 fase yaitu :
1. Fase Awal Initial Phase
Fase awal merupakan fase yang umumnya disebabkan oleh keretakan mikro, oksidasi permukaan, dan hilangnya lapisan karbon.
Untuk ujung potong baru, area kontak yang kecil dan tekanan kontak yang tinggi akan
menghasilkan tingkat keausan yang tinggi.
Setelah fase awal, kekasaran mikro akan mengalami perbaikan, pada fase ini, ukuran aus sebanding proporsional dengan waktu pemotongan. Tingkat keausan
relatif konstan. 2.
Fase Bertahap Gradual Phase
3. Fase Mendadak Abrupt Phase
Ketika ukuran aus meningkat pada titik absolut, kekasaran permukaan termesin akan menurun, gaya potong dan temperatur akan meningkat dengan cepat, serta
tingkat keausan meningkat. Pada akhirnya pahat akan kehilangan kemampuan potongnya.
Adapun untuk lebih jelasnya dapat dilihat dari grafik kurva pertumbuhan aus pada Gambar 4.1, 4.2, 4.3 dan 4.4.
Universitas Sumatera Utara
Keterangan Gambar 4.1 : Fase awal terjadi pada saat dimulainya pemotongan VB = 0 sampai pada aus tepi VB
mencapai 0,08 mm dalam waktu 1 menit 38 detik. Fase bertahap terjadi dimulai dari nilai VB = 0,08 mm sampai aus tepi VB mencapai ukuran 0,11 mm dalam rentang waktu
pemotongan diantara 1 menit 38 detik sampai 4 menit 51 detik. Sedangkan fase mendadak terjadi mulai VB 0,137 mm sampai aus tepi VB mencapai ukuran 0,178
mm dalam rentang waktu pemotongan diantara 5 menit 56 detik sampai 6 menit 30 detik. Gambar 4.1 Kurva Hubungan Aus sisi VB vs Waktu Potong t
c
pada V=225 mmenit, a=0,7 mm, f=0,16mmrev
Universitas Sumatera Utara
Keterangan Gambar 4.2 : Fase awal terjadi pada saat dimulainya pemotongan VB = 0 sampai pada aus tepi VB
mencapai 0,035 mm dalam waktu 1 menit 46 detik. Fase bertahap terjadi dimulai dari nilai VB = 0,035 mm sampai aus tepi VB mencapai ukuran 0,06 mm dalam rentang
waktu pemotongan diantara 1 menit 46 detik sampai 4 menit 11 detik. Sedangkan fase mendadak terjadi mulai VB 0,06 mm sampai aus tepi VB mencapai ukuran 0,3 mm
dalam rentang waktu pemotongan diantara 4 menit 11 detik sampai 9 menit 38 detik. Gambar 4.2 Kurva Hubungan Aus sisi VB vs Waktu Potong t
c
pada V=250 mmenit, a=0,3 mm, f=0,1mmrev
Universitas Sumatera Utara
Keterangan Gambar 4.3 :
Fase awal terjadi pada saat dimulainya pemotongan VB = 0 sampai pada aus tepi VB mencapai 0,04 mm dalam waktu 27 detik. Fase bertahap terjadi dimulai dari nilai VB =
0,04 mm sampai aus tepi VB mencapai ukuran 0,064 mm dalam rentang waktu pemotongan diantara 27 detik sampai 1 menit 22 detik. Sedangkan fase mendadak terjadi
mulai nilai VB 0,064 mm sampai aus tepi VB mencapai ukuran 0,1 mm dalam rentang waktu pemotongan diantara 1 menit 22 detik sampai 1 menit 52 detik.
Gambar 4.3 Kurva Hubungan Aus sisi VB vs Waktu Potong t
c
pada V=250 mmenit, a=0,3 mm, f=0,15mmrev
Universitas Sumatera Utara
Keterangan Gambar 4.4 :
Fase awal terjadi pada saat dimulainya pemotongan VB = 0 sampai pada aus tepi VB mencapai 0,065 mm dalam waktu 28 detik. Fase bertahap terjadi dimulai dari nilai VB =
0,065 mm sampai aus tepi VB mencapai ukuran 0,081 mm dalam rentang waktu pemotongan diantara 28 detik sampai 1 menit. Sedangkan fase mendadak terjadi mulai
nilai VB 0,081 mm sampai aus tepi VB mencapai ukuran 0,145 mm dalam rentang waktu pemotongan diantara 1 menit sampai 1 menit 58 detik.
Gambar 4.4 Kurva Hubungan Aus sisi VB vs Waktu Potong t
c
pada V=267 mmenit, a=0,7 mm, f=0,125mmrev
Universitas Sumatera Utara
4.2 Analisa Karakteristik Mode Kegagalan Pahat CBN CB7015
Kategori