2.5 Pahat Potong
Prinsip dasar pemesinan adalah kemampuan ketangguhan toughness pahat terhadap benda kerja termesin. Banyak perkembangan pada bahan pahat guna
meningkatkan kemampumesinan dimana geometri dan bahan pahat merupakan hal yang perlu di pertimbangkan.
Gambar 2.7 Tingkat kekerasan pahat terhadap ketangguhan pahat. Pada bidang proses pemotongan logam dikenal jenis pahat yang tersedia adalah Baja
Karbon, HSS, Paduan Kobalt Cor, Karbida, Keramik, Cubic Boron Nitride CBN dan Intan. Agar dapat menetapkan jenis pahat yang tepat, maka perlu pertimbangan
pemilihan berdasarkan pada sifat-sifat pahat yang berhubungan dengan kekerasan, ketahanan aus, kekuatan dan ketangguhan seperti yang tertera pada Gambar 2.7 dan
2.8.
Universitas Sumatera Utara
200 400
55 60
65 70
75 80
85 90
95
600 800
1000 1200
1400 20
25 30
35 40
45 50
55 60
65 70
100 300
500 700
Temperatur
o
F K
e ke
rasa H
R A
C a
rb o
n T
o o
l S te
a ls
Carb ida
Ceramics
Cast A lloys
H ig
h S pe
ed S
te als
HRC
Gambar 2.8 Tingkat kekerasan dan ketahanan aus pahat terhadap temperatur Syarat bahan pahat yang harus dipenuhi mencakup:
1. kekerasan terutama pengerasan karena panas, dengan tujuan untuk menjaga suhu pemotongan dan mencegah perubahan bentuk plastik plastic
deformation. 2. ketangguhankeuletannya harus dapat menahan beban kejut sewaktu
pemesinan. 3. rendah sifat adhesi terhadap benda kerja untuk mencegah BUE.
4. rendah penyerapan solubility pahat terhadap unsur benda kerja untuk mencegah aus pahat Schey, 2000.
5. tahan aus untuk mendapatkan umur pahat yang panjang.
Universitas Sumatera Utara
6. kemampuan kesetimbangan secara kimia terhadap pengaruh benda kerja Kalpakjian, 1995.
Sesuai dengan topik yang dipilih maka pada penelitian ini jenis pahat di fokuskan pada CBN Cubic Boron Nitride untuk proses pemesinan keras dengan kecepatan
potong yang tinggi. Jenis pahat potong CBN yang digunakan pada penelitian ini adalah dari perusahaan SANDVIK COROMANT yang di rekomendasikan untuk
proses bubut. Tabel 2.2 adalah perbandingan sifat pahat pada kecepatan potong dan temperatur kekerasan yang berbeda.
Tabel 2.2 Perbandingan sifat pahat Bahan pahat Kecepatan potong Temperatur kekerasan Kekerasan
mmenit panas
o
C HRA
Baja Karbon 10
300 60
HSS 25 – 65 650
83 – 86 Paduan Kobalt Cor 50 – 200 925
82 – 84 Karbida
÷ 650 1200
90 – 95 Keramik
330 – 650 2000
91 – 95 CBN
500 – 800 1300
4000 – 5000 HK Intan
300 – 1500 650
7000 – 8000 HK CBN termasuk jenis keramik yang diperkenalkan oleh GE Borazon, USA, 1957.
Dibuat dengan 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
Universitas Sumatera Utara
Hardeneed Steel, besi tuang, HSS maupun karbida semen. Afinitas terhadap baja sangat kecil dan tahan terhadap perubahan reaksi kimiawi sampai dengan temperatur
pemotongan 1300
o
C kecepatan potong yang tinggi. 2.5.1. Umur pahat
Umur pahat sangat tergantung pada keausan yang dialaminya. Semakin besar keausan yang dialami pahat maka kondisi pahat akan semakin kritis. Jika pahat
tersebut masih tetap digunakan maka pertumbuhan keausan akan semakin cepat dan pada suatu saat ujung pahat akan rusak sama sekali sehingga tidak layak lagi untuk
digunakan, artinya pahat telah sampai pada tahapan umur maksimal penggunaannya. Keausan yang terjadi dapat menimbulkan peningkatan gaya pemotongan
sehingga akan berdampak pada kerusakan pahat yang lebih fatal, kerusakan mesin perkakas, dan kerusakan pada benda kerja, oleh karena itu perlu ditetapkan batas
harga keausan yang dianggap sebagai batas kritis dimana pahat tidak boleh digunakan lagi.
2.5.2. Suhu pemotongan dan aus pahat Hampir seluruh energi pemotongan diubah menjadi panas melalui proses
gesekan, yaitu antara serpihan dengan pahat, dan antara pahat dengan benda kerja. Panas ini sebagian besar terbawa oleh serpihan, sebagian merambat melalui pahat dan
sisanya mengalir melalui benda kerja seperti di tunjukkan pada Gambar 2.9.
Universitas Sumatera Utara
a. Pahat tidak bersalut b.
Pahat bersalut
Gambar 2. 9 Perbandingan panas yang diserap pahat Karena tekanan yang besar akibat gaya pemotongan serta suhu yang tinggi maka
permukaan aktif pahat akan mengalami aus. Aus tersebut makin lama makin membesar yang selain memperlemah pahat juga akan memperbesar gaya pemotongan
sehingga dapat menimbulkan kerusakan dan mempengaruhi kwalitas permukaan benda kerja termesin Rochim, 1993.
2.6 Bahan Teknik
Kategori