Tempat dan Waktu Bahan

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilaksanakan sejak disetujuinya tanggal pengesahan usulan oleh pengelola program studi. Tempat penelitian dilakukan di Bengkel dan Laboratorium Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan, Perbengkelan Merbabu Medan dan Center for Material Processing and Failure Analysis CMPFA Universitas Indonesia Jakarta.

3.2 Bahan

3.2.1 Bahan benda uji Bahan benda uji seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.1 adalah AISI 4140, dimana material ini termasuk kelompok baja pemesinan pengerjaan dingin cold work machinery steels. Pertimbangan pemilihannya adalah karena material ini sangat aplikatif, kuat dan tangguh untuk komponen pemesinan, komponen hidrolik, komponen otomotif dan bagian dari pesawat terbang seperti: landing gear, crankshafts, roller cyclo speed reducer, shaft dan lain-lain seperti yang dijelaskan pada Bab 2. Benda tersebut disediakan oleh industri pada kekerasan 52 ÷ 60 HRC. Ukuran awal benda uji ini adalah diameter 70 mm × panjang 240 mm. Universitas Sumatera Utara Gambar 3.1 Benda uji Pada Tabel 3.1 dan 3.2 diperlihatkan berturut-turut komposisi kimia dan sifat mekanik bahan benda uji AISI 4140. Tabel 3.1 Komposisi Kimia AISI 4140 Unsur C Mn P S Si Cr Mo P Cu Komposisi Kimia 0.42 0.85 0.009 0.004 0.32 1,08 0.25 0.009 0.20 Standar Spesifikasi AISI 4140 dengan kekerasan 29 HRC Tabel 3.2 Sifat Mekanik AISI 4140 Sifat Mekanik Nilai Kekuatan yield MPa 864 Kekuatan impak MPa 976 Pertambahan panjang 16.4 Pengecilan penampang 61.6 Universitas Sumatera Utara 3.2.2. Bahan pahat Dalam dunia manufaktur dikenal ada beberapa jenis pahat yang digunakan pada proses pemotongan benda kerja. Pahat yang digunakan didasarkan pada pertimbangan sifat pahat sesuai dengan kebutuhan pemakaian. Pahat yang digunakan pada penelitian ini adalah pahat dengan bahan CBN. Cubic Boron Nitride produk perusahaan SANDVIK COROMANT yang di rekomendasikan untuk proses bubut. Bahan pahat ini dipilih dengan alasan bahwa kualitas produk untuk komponen alat transportasi udara dan komponen otomotif tertentu memerlukan ketelitian dan kualitas yang tinggi sehingga untuk mewujudkan produk tersebut melalui proses pemesinan keras, kering dan kelajuan tinggi kandidat bahan pahat yang paling beralasan adalah CBN. Bentuk dan ukuran geometri sesuai standar ISO dengan kode dagang TNGA160408S01030A 7015 diperlihatkan pada Gambar 3.2 dan 3.3. Sifat mekanik dari bahan pahat CBN adalah sebagai mana yang tertera pada Tabel 3.3. Gambar 3.2 Pahat CBN Gambar 3.3 Geometri Pahat CBN Keterangan : r ε = 0,8 mm ; I = 9,52 mm ; s = 4.7 mm ; ød = 3.81 mm Universitas Sumatera Utara Tabel 3.3 Sifat mekanik pahat CBN Sifat Mekanik Nilai Satuan Kekerasan 93 GPa Modulus young 900 GPa Modulus bulk 385 GPa Ketangguhan patah 2,8 MPa 3.2.3 Pemegang pahat tool holder Pemegang pahat yang digunakan adalah jenis DTGNR 2020M 16 91 ⁰ yang dikhususkan untuk proses bubut. Gambar 3.4 adalah pemegang pahat jenis DTGNR 2020 M 16. Universitas Sumatera Utara Gambar 3.4 Pemegang pahat tool holder

3.3 Peralatan