59
Jika dilihat arah ketirusan seperti gambar 4.12, benda kerja sisi belakang lebih besar dibandingkan sisi depan. Hal ini terjadi karena benda kerja yang
terisolasi hanya di sisi depan, sehingga arus yang keluar dari tool mengenai benda kerja sisi belakang lebih banyak, yang mengakibatkan diameter benda kerja sisi
belakang lebih besar. Contoh perhitungan ketirusan benda kerja stainless steel 304 dengan
pemesinan statis dan tool elektroda kuningan pada konsentrasi NaCl 15 dari persamaan 2.14 adalah sebagai berikut.
Diketahui: Material stainless steel 304 pada tegangan 13 volt dan gap 1 mm
d
2
= 4,46 mm d
1
= 4,15 mm h = 0,4 mm
dimana, d
2
adalah diameter benda kerja sisi belakang d
1
adalah diameter benda kerja sisi depan h adalah ketebalan benda kerja
Ditanyakan:
α = .....
Dimana α adalah sudut benda kerja
Penyelesaian:
α =
tan
-1
� −�
ℎ
α
= tan
-1
, − ,
0,4
α =
21,03
o
Hasil pengukuran ketirusan dapat dilihat pada tabel 4.4. Grafik dari tabel 4.5 ditunjukkan oleh gambar 4.13.
60
Tabel 4.4 Hasil perhitungan ketirusan pada material stainless steel 304
No Gap
mm Tegangan
v d
₂ mm
d
1
mm h
mm Ketirusan °
1 0,5
7 3,641 3,635
0,4 0,40
2 10
4,07 3,85
0,4 15,08
3 13
4,13 3,86
0,4 18,48
4 0,75
7 3,84
3,74 0,4
7,36 5
10 3,89
3,65 0,4
16,69 6
13 4,26
3,98 0,4
19,61 7
1 7
3,45 3,47
0,4 2,04
8 10
4,05 3,91
0,4 9,80
9 13
4,46 4,15
0,4 21,03
Gambar 4.13 Pengaruh variasi tegangan dan gap terhadap nilai ketirusan
Dari gambar 4.13 menjelaskan bahwa perbedaan selisih diameter depan dengan diameter belakang pada masing-masing variasi gap dan tegangan
mempengaruhi grafik ketirusan. Semakin besar gap maka arus yang keluar akan menyebar kesamping permukaan material dan menyebabkan hasil pemesinan
menjadi tidak rata, sehingga dengan waktu pengujian yang sama akan didapatkan hasil ketirusan yang berbeda-beda. Ketirusan yang terbesar pada tegangan 13 volt
dan gap 1,0 mm yaitu 21,03°, sedangkan ketirusan yang terkecil pada tegangan 7 volt dan gap 0,5 mm yaitu 0,40°.
0,40 15,08
18,48
7,36 16,69
19,61
2,04 9,80
21,03
0,00 5,00
10,00 15,00
20,00 25,00
7 10
13
K et
iru sa
n °
Tegangan volt
0,5 mm 0,75 mm
1,0 mm
61
4.3.4. Pembahasan
Dari hasil analisa pemesinan yang telah dilakukan dapat disimpulkan yaitu tegangan dan gap berbanding lurus dengan besarnya MRR Material Removal
Rate, semakin besar tegangan dan gap, semakin besar pula nilai MRR yang dihasilkan. Waktu pemesinan pun mempengaruhi nilai MRR, dan overcut,
semakin lama waktu pemesinan, lubang yang dihasilkan semakin besar dari lubang yang diinginkan, serta semakin banyak pengurangan massa benda kerja.
Semakin besar nilai MRR, semakin besar pula nilai overcut. Hal ini dipengaruhi oleh tegangan yang diatur, arus yang keluar selama proses pemesinan, serta gap
yang divariasikan. Seperti pada penelitiannya Wahyudi, 2010 yang menjelaskan hubungan variasi tegangan terhadap overcut, ketirusan dan MRR. Pada penelitian
ini menggunakan cairan elektrolit Kalium Clorida KCL, tool elektroda tembaga silinder berlubang 12 mm dimana tool terisolasi dan tanpa terisolasi. Pada pahat
dengan kondisi tidak terisolasi didapatkan semakin besar tegangan maka overcut, ketirusan dan waktu pelubangan akan semakin besar, sedangkan pada pahat
dengan kondisi terisolasi kondisi tersebut berbanding terbalik. Pada penelitian ini didapatkan semakin besar variasi tegangan dan gap
maka semakin besar MRR dan overcut. Hal ini diduga disebabkan karena semakin besar jarak gap dan tegangannya maka kemampuan flushing dari elektrolit
bertambah dan daya hantar tegangan yang diberikan terhadap benda kerja akan bertambah juga. Sehingga semakin besar variasi tegangan dan gap tersebut
menyebabkan MRR dan overcut yang besar. Data ketirusan yang didapatkan menjelaskan variasi gap mempengaruhi
nilai ketirusan. Semakin besar gap semakin besar pula ketirusan yang dihasilkan, hal ini dikarenakan dengan gap yang tinggi mengakibatkan arus sudah keluar
sebelum tool menyentuh benda kerja sehingga benda kerja menghasilkan lubang yang lebih cepat. Waktu pemesinan yang sama tiap percobaan mengakibatkan
lubang pada bagian yang tidak tertutupi stiker menjadi lebih melebar sehingga muncullah efek tirus dari permukaan tersebut. Besarnya nilai ketirusan
dipengaruhi juga dari hasil selisih lubang pada permukaan bagian depan dengan belakang pada tiap variasi. Pada tiap variasi baik tegangan maupun gap
62
menghasilkan lubang bagian depan belakang yang berbeda-beda selisihnya dikarenakan arus yang keluar dari katoda menyebar ke sisi permukaan yang tidak
tertutupi stiker. Selama proses pemesinan terdapat material yang gagal atau tidak
berlubang, hal ini disebabkan oleh beberapa hal diantaranya penentuan waktu pemesinan yang tidak tepat dan pengaturan kecepatan tool turun tiap detiknya.
Untuk mengatasi kegagalan tersebut, maka perlu dilakukan beberapa kali percobaan menggunakan waktu pemesinan yang bervariasi dan pengaturan
kecepatan tool turun tiap detik yang bervariasi. Dengan begitu kegagalan selama proses pemesinan dapat diminimalisir.
Berdasarkan hasil pemesinan yang telah dilakukan dengan menggunakan parameter terpilih dapat disimpulkan parameter yang tepat untuk dilakukan
pemesinan pada material stainless steel 304 dengan ketebalan 0,4 mm yaitu menggunakan variasi gap 1 mm dan tegangan 7 volt. Variasi tersebut memiliki
nilai MRR sebesar 1,41 x 10
-4
gdt dan overcut sebesar 0,45 mm dengan presentase overcut sebesar 14,87. Data tersebut merupakan hasil pemesinan
yang memiliki keakuratan dan kepresisian lebih baik dibandingkan data parameter terpilih lainnya.
