keramik. Diperkenalkan oleh GE Borazon, 1957. Dibuat dengan perlkuan penekanan panas
HIP, 60 kbar, 1500
o
C sehingga serbuk graphit putih Nitride Boron dengan struktur atom heksagonal berubah menjadi struktur kubik. Pahat sisipan CBN
dapat dibuat dengan menyinter serbuk BN tanpa atau dengan material pengikut Al2O3 TiN atau Co. Hard hardness CBN ini sangat tinggi, CBN ini dapat
digunakan untuk pemesinan berbagai jenis baja dalam keadaan dikeraskan Hardeneed Steel, besi tuang, HSS maupun karbida semen. Afinitas terhadap baja
sangat kecil dan tahan terhadap perubahan reaksi kimiawi sampai dengan temperature pemotongan 1300
C laju pemotongan yang tinggi.
2.3 Konsep Pemesinan Terkini
2.3.1 Pemesinan Laju Tinggi Meningkatnya permintaan untuk memperbesar produktivitas dengan biaya
produksi rendah, menuntut untuk dilakukannya pemesinan yang cepat maka dilakukan pemesinan dengan cara meningkatkan kecepatan pemesinan. Teknologi
pemesinan kecepatan tinggi high speed machining merupakan salah satu cara untuk meningkatkan produktivitas. Dengan laju pemotongan yang tinggi, maka
volume pelepasan material dari material induk akan meningkat sehingga akan diperoleh penghematan waktu pemesinan yang cukup berarti. Di samping itu
pemesinan kecepatan tinggi mampu menghasilkan produk yang halus permukaannya serta ukuran yang lebih presisi.
Defenisi tentang proses pemesinan kecepatan tinggi high speed machining yang dikemukakan oleh para ahli dan masing masing terdapat
Universitas Sumatera Utara
perbedaan namun sebagian besar menyatakan bahwa laju pemotongan merupakan variable penentu terhadap pendefenisian tersebut seperti yang dikemukakan oleh
Salomon pada tahun 1931 menyatakan bahwa Proses pemesinan kecepatan tinggi adalah proses pemesinan dengan laju pemotongan sebesar 5 – 10 kali lebih besar
daripada proses konvensional
Schulz, 1999
, dan
Schulz et.al., 1992 mengatakan bahwa
Proses pemesinan kecepatan tinggi ditentukan berdasarkan jenis bahan yang digunakan.
Gambar 2.4 Laju pemotongan pada Proses Laju Tinggi Sumber : Schultz dan Moriwaki 1992
2.3.2 Pemesinan Keras Proses Pemesinan keras sama dengan bubut biasa, tetapi pada proses
pemesinan keras pemotongan dilakukan terhadap benda kerja dengan kekerasan lebih besar dari 40 HRC. Prinsip kerja proses bubut biasa pada dasarnya
diterapkan pada proses bubut keras. Bagaimanapun terdapat perbedaan karakteristik sebagai akibat tingginya kekerasan material yang akan dipotong.
Material yang keras memiliki sifat abrasive, dan nilai kekerasan atau young
Universitas Sumatera Utara
modulus ratio yang tinggi. Akibat dari semua itu maka pada proses bubut keras dibutuhkan alat potong yang jauh lebih keras dan tahan terhadap abrasive
dibanding proses bubut biasa. Proses bubut keras dapat dilakukan terhadap berbagai macam jenis logam seperti baja paduan steel alloy, baja untuk bantalan
bearing steel, hot and coldwork tool steel, high speed steel, die steel, dan baja tuang yang dikeraskan Baggio,1996.
Proses bubut keras dapat menjadi solusi untuk mengurangi waktu produksi melalui pengurangan jumlah proses tahapan, setup peralatan dan waktu untuk
inspeksi karena proses bubut keras dapat dilakukan pada mesin bubut yang sama dimana proses bubut konvensional dilakukan, peralatan yang sama dapat
digunakan dan tanpa membutuhkan tambahan sebuah mesin gerinda. Bagaimanapun mesin untuk bubut keras memiliki kebutuhan spasi ruangan yang
lebih kecil dibandingkan mesin gerinda. Dibutuhkan investasi yang lebih kecil untuk sebuah mesin bubut CNC dibandingkan sebuah mesin gerinda presisi.
Keuntungan yang sangat signifikan dari pahat potong bermata tunggal single point cutting tool sebagaimana yang digunakan pada proses bubut dapat
digunakan untuk pekerjaan dengan kontur permukaan yang rumit, tidak demikian halnya dengan proses gerinda.
Pertimbangan bagi dunia industri untuk menggunakan proses bubut keras adalah ratio antara biaya peralatan khususnya pahat potong yang digunakan
terhadap umur dari pahat tersebut harus rendah Harrison, 2004. Intan diketahui sebagai material yang paling keras akan tetapi tidak cocok digunakan untuk
pemesinan logam ferro karena intan mengandung banyak unsur karbon yang dapat
Universitas Sumatera Utara
dengan mudah mengalami diffusi kedalam besi dan bagaimanapun intan sangat mahal dan memiliki umur pendek untuk pemesinan tehadap besi. Material yang
khusus digunakan untuk proses bubut keras adalah cubic boron nitride CBN, Keramik, dan cermet Dawson, 1999. CBN adalah material yang paling keras
selain intan, dan sangat cocok digunakan pada proses bubut keras. Insert CBN mulai meningkat popularitasnya setelah General Electric menemukan kombinasi
CBN dengan serbuk titanium nitride sehingga dapat meningkatkan umur pahat menjadi lima kali Baggio, 1996.
2.3.3 Pemesinan Kering Pada umumnya pemesinan untuk memfabrikasi komponen–komponen
mesin dilakukan dengan metode pemesinan basah wet machining Sreejith dan Ngoi, 2000. Pada metode ini sejumlah cairan pemotongan dialirkan ke kawasan
pemotong selama proses pemesinan dengan tujuan menurunkan suhu pemotongan dan melumasi bagian-bagian pemesinan sehingga diharapkan permukaan
pemesinan memiliki suatu integritas permukaan surface integrity yang baik. Fenomena kegagalan pahat dan penggunaan cairan pemotongan merupakan salah
satu masalah yang telah banyak dikaji dan mendapat perhatian dalam kaitannya yang sangat berpengaruh terhadap kekasaran permukaan hasil pengerjaan,
ketelitian geometri produk dan mekanisme keausan pahat serta umur pahat Ginting A, 2003.
Sreejith dan Ngoi, 2000 melaporkan bahwa umumnya cairan pemotongan bekas disimpan dalam kontainer dan kemudian ditimbun di tanah.
Selain itu, masih banyak praktek yang membuang cairan pemotongan bekas
Universitas Sumatera Utara
langsung ke alam bebas. Hal ini jelas akan merusak lingkungan dan undang – undang lingkungan hidup yang berlaku mencegah hal tersebut Sreejith Ngoi,
2000. Menurut Seco 2004, badan administrasi keamanan dan kesehatan telah merekomendasikan batas unsur-unsur berbahaya pada cairan pemotongan untuk
pemesinan yaitu 0,5 5,0 mgm3 dan Metalworking fluid Standard Advisory
Committee MWFSAC merekomendasikan sebesar 0.5 mgm3 Canter, 2003. Oleh karena itu pemesinan laju tinggi perlu di perhatikan dengan menggunakan
pemesinan kering, pemesinan kering di akui mampu mengatasi masalah pada dampak yang telah di uraikan diatas. Pilihan alternatif dari pemesinan basah
adalah pemesinan kering, karena selain tidak ada cairan pemotongan bekas dalam junlah besar yang akan mencemari lingkungan juga tidak ada kabut partikel cairan
pemotongan yang akan membahayakan operator dan juga serpihan pemotongan tidak terkontaminasi oleh residu cairan pemotongan. Pemesinan kering
mempunyai beberapa masalah yang antara lain, gesekan antara permukaan benda kerja dan pahat potong, kecepatan keluar serpihan, serta temperatur potong yang
tinggi dan hal tersebut semuanya terkait dengan parameter pemesinan. Secara umum industri pemesinan pemotongan logam melakukan pemesinan
kering adalah untuk menghindari pengaruh buruk akibat cairan pemotongan yang dihasilkan oleh pemesinan basah. Argumen ini secara khusus didukung oleh
penelitian yang telah dilakukan Mukun et. al., 1995 secara kuantitatif menyangkut pengaruh buruk pemesinan basah dengan anggapan pada pemesinan
kering tidak akan dihasilkan pencemaran lingkungan kerja dan ini berarti tidak menghasilkan kabut partikel cairan pemotongan. Oleh sebab itu perlu diketahui
Universitas Sumatera Utara
pentingnya pemesinan kering dilakukan dalam proses. pertimbangan hal diatas pakar pemesinan mencoba mencari solusi dengan suatu metode pemotongan
alternatif dan mereka merumuskan bahwa pemesinan kering dry cutting yang dari sudut pandang ekologi disebut dengan pemesinan hijau green machining
merupakan jalan keluar dari masalah tersebut. Melalui pemesinan kering diharapkan disamping aman bagi lingkungan, juga bisa mereduksi ongkos
produksi.
2.4 Bahan Logam dan Bahan Rekayasa
