Mekanisme Mode Kegagalan Pahat

4.3. Mekanisme Mode Kegagalan Pahat

4.3.1 Mekanisme mode kegagalan pahat CBN CB7015 pada kecepatan potong V=225 mmenit f = 0,16 mmrev;a = 0,7 mm; pahat 2 nomor 1 Dari pengamatan yang dilakukan terhadap pahat CBN CB7015 pada kecepatan potong V=225 mmenit f = 0,16 mmrev;a = 0,7 mm; pahat 2 nomor 1 didapatkan bahwa pada kondisi pemotongan ini keausan yang terjadi disebabkan oleh proses abrasif. Proses abrasif ini merupakan proses pengikisan dengan kontak antara pahat dan material benda kerja dimana sebagai abrator di dalamnya adalah Si yang kekerasannya melebihi kekerasan daripada pahat Gambar 4.11. Proses abrasif terus membesar baik pada bidang utama pahat maupun pada bidang geram. Pada bidang utama proses abrasif ini akan menjadi keausan tepi sedangkan pada bidang geram akan membuat permukaan bidang geram bertambah kasar. Akibatnya semakin lama pahat akan mengalami keausan yang ditandai dengan permukaan benda kerja yang dipotong bertambah kasar, gaya pemotongan yang terjadi bertambah besar sehingga keausan kawah yang terbentuk menjadi besar. Hal ini sesuai dengan apa yang disimpulkan oleh H. Bouchelaghem

2007. Selain itu tidak konsistennya kekerasan internal dalam material kerja akibat

perlakuan panas yang dilakukan sebelum proses pemotongan menyebabkan terjadinya pengelupasan pada bidang pahat. Gbr. 4.11 Mode Aus Abrasif Universitas Sumatera Utara 4.3.2 Mekanisme Mode kegagalan pahat CBN CB7015 pada kecepatan potong V=250 mmenit f = 0,1 mmrev; a = 0,3 mm; pahat 1 nomor 3 Hampir sama dengan kondisi sebelumnya, aus sisi yang terjadi adalah berupa aus mekanik karena pengikisan atau aus abrasif abrasive wear. Aus kawah pada kondisi ini juga terjadi akibat proses difusi antara benda kerja dan pahat.. Akibat temperatur dan tegangan yang tinggi pada pembubutan keras berkecepatan tinggi mekanisme aus difusi berperan besar. Zimmermann 1997 menemukan bahwa pahat CBN rentan terhadap difusi pada pembubutan berkecepatan tinggi. Suh 1986 menyatakan bahwa tipe mekanisme difusi terjadi ketika pahat CBN digunakan memotong baja. Hal ini terbukti pada komposisi kimia yang terlihat pada lapisan permukaan aus yang dibuktikan oleh hasil analisis EDS Gbr.4.12 dimana selain oksigen, lapisan permukaan aus mengandung unsur Fe, Mn, dan Si yang berasal dari komposisi benda kerja, dan juga mengandung unsur C, serta Al, Ti yang merupakan pengikat binder pada pahat. Temperatur yang semakin meningkat karena peningkatan kecepatan potong, menyebabkan ikatan antara partikel CBN pada pahat melemah akibat proses difusi dari benda kerja dan pahat. Akibatnya terjadilah pengelupasan partikel CBN dari permukaan pahat. Hal ini juga didukung oleh Y.K. Chou 2002. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dari hasil analisis EDS berikut pada Gambar 4.12. Universitas Sumatera Utara a b Gambar 4.12 Analisis EDS a Daerah Analisis EDS b Kurva Analisis EDS c Komposisi Analisis EDS A Universitas Sumatera Utara Job : Energy Dispersive X-Ray Analysis Spectrum label : 0359-P1 – 3 – 2 System Resolution = 62 eV Quantitative Method : ZAF 3 iterations Analysed all elements and normalized results. Standards : C K Carbon Low 130906 O K AL203 171109 A1 K AL203 171109 Si K Low Carbon Steel 130906 Ti K Titanium Oxide 190506 Mn K Mangan 02 130906 Fe K FeS2 220306 Elmt Spect. Element Atomic type C K ED 0.19 0.78 O K ED 4.92 14.86 Al K ED 0.41 0.74 Si K ED 0.17 0.29 Ti K ED 11.24 11.36 Mn K ED 0.88 0.77 Fe K ED 82.19 71.20 Total 100.00 100.00 = 2 Sigma c Gambar 4.12 Lanjutan 4.3.3 Mekanisme Mode kegagalan pahat CBN CB7015 pada kecepatan potong V=250 mmenit f=0,15 mmrev; a = 0,3 mm; pahat 3 nomor 4 Aus sisi yang terjadi adalah berupa aus mekanik karena pengikisan atau aus abrasif yang tinggi high abrasive wear. Aus tepi pada CBN ini disebabkan oleh gesekan antara aliran material benda kerja pada bidang utama pahat. Keausan yang terjadi pada kecepatan ini juga disebabkan oleh adanya gaya adhesi. Gaya adhesi ini akan Universitas Sumatera Utara mengakibatkan penyerpihan chipping berupa terjadinya penumpukan lapisan material yang baru saja terbentuk yang menempel pada sekitar bidang utama dan bidang geram. Mekanisme keausan ini disebabkan karena pada tekanan dan temperatur yang relatif tinggi menyebabkan permukaan logam yang baru terbentuk menempel dengan permukaan logam yang lain. 4.3.4 Mekanisme Mode kegagalan pahat CBN CB7015 pada kecepatan potong V=267 mmenit f = 0,125 mmrev; a = 0,7 mm; pahat 1 nomor 2 Ketika kecepatan potong ditingkatkan sampai mencapai 267mmenit, pojok pahat menderita kombinasi daripada beban kejut impak impact load akibat gerak makan dan kedalaman makan yang besar dan beban kejut termal thermal shock akibat kecepatan potong yang terlalu tinggi. Akibatnya terjadi konsentrasi tegangan yang sangat besar sehingga pahat akan mengalami patahan Fracturing Catastrophic Failure. Universitas Sumatera Utara BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan