PROPOSAL TUGAS AKHIR TEKNIK PRODUKSI J U
.c
o
m
T U GAS AK H I R
T EK N I K M AN U FAK T U R
tp
://
pr
ei
n
do
STUD I EKSPERI M EN TAL PEN GARUH VARI ASI
JEN I S M ATERI AL ELEKTROD A TERH AD AP
M RR, KEKASARAN PERM UKAAN , W EAR RATI O
ELEKTROD A H ASI L PROSES ED M SI N KI N G
DISUSUN OLEH:
AZAM WIJANARKO
N RP 2 1 0 3 1 0 9 0 1 0
ht
DOSEN PEMBIMBING: Prof. Dr. Ing SUHARDJONO, M.Sc
TEKNIK MESIN FTI – ITS
SURABAYA 2011
m
Lat a r Be la k a ng
ht
tp
://
pr
ei
n
do
.c
o
Untuk membuat benda kerja yang kompleks dan
presisi tinggi adalah salah satu tujuan utama dari
proses pemesinan. Dengan adanya proses pemesinan
non konvensional
seperti EDM Sinking
adalah
solusi dalam mengerjakan benda kerja yang
kompleks dan presisi tinggi. Produktivitas dan
kualitas menjadi bahan pertimbangan dalam biaya
produksi.
T U J UAN PEN ELI T I AN
Mengetahui pengaruh jenis material
elektroda
terhadap
hasil
laju
pengerjaan
material
(MRR), kekasaran permukaan, dan
keausan elektroda
2. Menentukan
setting
parameter
proses agar dihasilkan hasil yang
optimal
ht
tp
://
pr
ei
n
do
.c
o
m
1.
m
BATASAN M ASALAH
7.
8.
.c
o
do
pr
ei
n
4.
5.
6.
://
3.
tp
2.
ht
1.
Dalam Percobaan ini batasan masalah sbb:
Penelitian dilakukan pada EDM sinking EXERON 104E di
BLKIP Surabaya Jl. Dukuh Menanggal III / no 1.
Benda kerja yang digunakan adalah SKD 11, dianggap
memiliki komposisi kimia yang homogen.
Elektroda
yang
di
teliti
adalah
tembaga, alumunium, bronze, kuningan, baja, stainlees
steel
Fluida dielektrik yang digunakan adalah solar
Variabel bebas yang diamati adalah IP
Respon
yang
diamati
adalah
MRR,
kekasaran
permukaan, dan keausan pahat
Variabel lain pada EDM sinking dianggap konstan.
Tidak membahas rangkaian listrik yang ada pada mesin
EDM.
do
pr
ei
n
://
•
•
•
tp
•
Pendahuluan
Tinjauan Pustaka
Metodologi Penelitian
Analisa Data dan Pembahasan
Kesimpulan
ht
•
.c
o
m
SI ST EM AT I K A PEN U LI SAN
ht
tp
://
pr
ei
n
do
.c
o
m
D I AGRAM
ALI R
PEN ELI TI AN
ht
tp
://
pr
ei
n
do
.c
o
m
D I AGRAM
ALI R
PEN ELI TI AN
.c
o
do
pr
ei
n
://
tp
Mempersiapkan material benda kerja untuk percobaan
proses permesinan EDM Sinking EXERON 104 E. di
gunakan benda kerja SKD 11 dengan elektrode
tembaga, alumunium, bronze, kuningan, baja, stainlees
steel.
Mengukur berat awal dari elektrode sebelum di
lakukan penelitian dengan menggunakan neraca digital.
Dilakukan percobaan dengan pengambilan data
Dari hasil pemesinan di ukur dan di catat, dengan
peralatan yang di perlukan.
Setelah percobaan dan pengukuran dilakukan, data
percobaan diplotkan kedalam grafik agar diketahui
pengaruh serta kecenderungan parameter terhadap
respon.
ht
m
Pe la k sa na a n Pe ne lit ia n
ht
tp
://
pr
ei
n
do
.c
o
m
M ESI N ED M SI N KI N G EXERON 1 0 4 E
ht
tp
://
pr
ei
n
do
.c
o
m
Plan Pengambilan data Sampling Variabel respon dan variabel prediktor
M RR Vs I P
160.00
m
MRR = 0.014 IP2 + 3.039 IP - 17.15
R² = 0.990
150.00
140.00
130.00
MRR = 0.026 IP2 + 1.833 IP - 5.666
R² = 0.999
120.00
110.00
90.00
MRR = 1.8982 IP - 5.5195
R² = 0.9693
80.00
pr
ei
n
70.00
do
MRR = 2.5625 IP - 14.291
R² = 0.9921
100.00
MRR = 1.8406 IP - 5.2726
R² = 0.9602
60.00
50.00
40.00
30.00
10.00
0.00
5
10
tp
0
://
20.00
ht
M RR ( m m ³/ m in )
.c
o
MRR = 3.2237 IP - 15.334
R² = 0.9833
15
20
25
30
I P ( Am p)
I P VS M RR
35
40
45
50
W EAR ELEKTROD E Vs I P
WE = 0.058 IP2 + 1.279 IP - 10.08
R² = 0.994
tembaga
160.00
.c
o
kuningan
WE = 2.451 IP - 13.16
R² = 0.972
bronze
140.00
baja
aluminium
120.00
WE= 0.034 IP2 + 0.325 IP - 1.444
R² = 0.999
do
stainless
100.00
WE = 0.787 IP - 4.4002
R² = 0.9884
pr
ei
n
80.00
WE = 0.7498 IP - 6.5266
R² = 0.9582
60.00
WE = 0.5473 IP - 3.6253
R² = 0.9853
40.00
0.00
-20.00
5
10
tp
0
://
20.00
15
20
25
30
35
40
I P ( Am p)
I P VS W EAR ELECTROD A
ht
W e a r Ele k t r ode ( m m ³/ m in )
m
180.00
45
50
SURFACE ROUGH N ESS V S I P
16
.c
o
Ra = 0.2131 IP + 4.6199
R² = 0.998
12
Ra = 0.2374 IP + 2.8332
R² = 0.9852
do
10
Ra = 0.1469 IP + 6.3215
R² = 0.9882
pr
ei
n
8
Ra = 0.1809 IP + 4.958
R² = 0.9482
6
Tembaga
Kuningan
Bronze
Ra = 0.1892 IP + 3.3753
R² = 0.9748
4
0
5
10
tp
0
://
2
15
20
25
Baja
Aluminium
Stainless
30
35
40
45
I P ( Am p)
I P VS SURFACE ROUGH N ESS
ht
Su r fa ce Rou gh n e ss ( μm Ra)
14
m
Ra = 0.2182 IP + 4.8481
R² = 0.9939
50
W e a r Ra t io Vs I P
9.00
8.00
.c
o
WR = -0.095 IP + 7.308
R² = 0.935
7.00
do
tembaga
KUNINGAN
BRONZE
BAJA
WR = -0.040 IP + 4.124
R² = 0.939
WR = -0.040 IP + 3.241
R² = 0.915
6.00
ALUMINIUM
STAINLESS
WR = -0.005 IP + 1.515
R² = 0.948
5.00
pr
ei
n
4.00
3.00
1.00
0.00
5
10
tp
0
://
2.00
15
20
25
30
WR = 0.001 IP2 - 0.088 IP + 2.671
R² = 0.971
35
I P ( Am pe r e )
I P VS W EAR RATI O
ht
W e a r r a t io ( % )
m
WR = -0.119 IP + 8.339
R² = 0.942
40
45
50
://
tp
ht
pr
ei
n
do
Analisa interaksi antar main efek terhadap
respons
Analisa Regresi dan diuji hasil modelnya secara
serentak ataupun individu, sehingga di ketahui
hubungan antara variabel respon dan variabel
prediktor.
Setelah pengujian dilakukan,maka persamaan
empiris untuk MRR , Kekasaran
permukaan, Keausan Elektroda, dan Wear Ratio
dapat di ketahui.
.c
o
m
Ana lisa St at ist ik
KESI M PULAN
m
.c
o
do
pr
ei
n
◦ La ju pe nge rja a n m at e ria l (M RR)
Model matematik yang menyatakan hubungan parameter pemesinan terhadap MRR
adalah sebagai berikut:
M RR
M RR
M RR
M RR
M RR
M RR
TEM BAGA
KUN I N GAN
BRON ZE
BAJA
BAJA
STAI N LESS
=
=
=
=
=
=
-
1 3 .5 6
1 7 .1 5
5 .6 6 6
1 5 .3 5
1 5 .3 5
1 4 .2 9
+
+
+
+
+
+
2 .8 0 4
3 .0 3 9
1 .8 3 4
2 .9 7 6
2 .9 7 6
2 .5 6 2
://
D a r i ha sil a na lisa pa da pe r coba a n ya ng t e la h di la k uk a n di pe r ole h
pe r sa m a a n – pe r sa m a a n Re gr e si ya ng m e nya t a k a n hubunga n a nt a r a
pa r a m e t e r pr ose s pe m e sina n ED M sink ing de nga n va r ia be l r e spon ya it u:
tp
I P a da la h pa r a m e t e r ut a m a ya ng m e ne nt uk a n M RR, Ke k a sa r a n pe r m uk a a n,
k e a usa n e le k t r oda , da n w e a r r a t io. Se m a k in be r t a m ba hnya nila i I P m a k a
se m a k in t inggi nila i M RR, k e k a sa r a n pe r m uk a a n, k e a usa n e le k t r oda .
Be r ba nding t e r ba lik de nga n W e a r r a t io, se m a k in be r t a m ba h nila i I P m a k a
a k a n se m a k in t ur un.
ht
IP
IP
IP
IP
IP
IP
- 0 .0 1 8 2 3 I P* * 2
+ 0 .0 1 4 6 4 I P* * 2
+ 0 .0 2 6 6 7 I P* * 2
- 0 .0 2 2 8 7 I P* * 2
- 0 .0 2 2 8 7 I P* * 2
IP
IP
IP
IP
IP
IP
-
0 .0 0 1 2 7 4
0 .0 0 0 5 3 9
0 .0 0 0 9 4 9
0 .0 0 2 9 5 7
0 .0 0 0 2 3 4
I P*
I P*
I P*
I P*
I P*
*
*
*
*
*
2
2
2
2
2
m
0 .2 3 7 4
0 .2 8 1 5
0 .2 3 9 9
0 .1 9 4 0
0 .3 2 7 7
0 .2 0 0 8
.c
o
+
+
+
+
+
+
do
2 .8 3 3
4 .2 8 7
4 .3 8 2
5 .9 0 3
3 .6 5 5
3 .2 7 2
◦ Ke a usa n Ele k t r oda ( W e a r Ele ct r ode )
Model matematik yang menyatakan hubungan parameter pemesinan terhadap
keausan elektroda adalah sebagai berikut:
WE
WE
WE
WE
WE
WE
TEM BAGA
KUN I N GAN
BRON ZE
BAJA
ALUM I N I UM
STAI N LESS
=
=
=
=
=
=
-
pr
ei
n
=
=
=
=
=
=
3 .8 3 0
1 0 .0 8
1 .4 4 5
2 .3 9 2
1 3 .1 7
1 .1 0 8
+
+
+
+
+
+
0 .7 4 8 6 I P
1 .2 7 9 I P + 0 .0 5 8 5 5 I P* * 2
0 .3 2 5 5 I P + 0 .0 3 4 0 0 I P* * 2
0 .4 0 8 1 I P + 0 .0 0 2 8 0 6 I P* * 2
2 .4 5 1 I P
0 .1 3 9 4 I P + 0 .0 1 2 2 9 I P* * 2
://
TEM BAGA
KUN I N GAN
BRON ZE
BAJA
ALUM I N UM
STAI N LESS
tp
SR
SR
SR
SR
SR
SR
ht
◦ Ke k a sa r a n Pe r m uk a a n ( Sur fa ce Roughne ss)
Model matematik yang menyatakan hubungan parameter pemesinan terhadap
kekasaran permukaan adalah sebagai berikut:
://
tp
ht
pr
ei
n
do
.c
o
m
m
.c
o
tp
://
pr
ei
n
do
Sekian Terima Kasih ,
Mohon saran dan kritik,
Demi kesempurnaan
Tugas Akhir ini.
ht
EN D
o
m
T U GAS AK H I R
T EK N I K M AN U FAK T U R
tp
://
pr
ei
n
do
STUD I EKSPERI M EN TAL PEN GARUH VARI ASI
JEN I S M ATERI AL ELEKTROD A TERH AD AP
M RR, KEKASARAN PERM UKAAN , W EAR RATI O
ELEKTROD A H ASI L PROSES ED M SI N KI N G
DISUSUN OLEH:
AZAM WIJANARKO
N RP 2 1 0 3 1 0 9 0 1 0
ht
DOSEN PEMBIMBING: Prof. Dr. Ing SUHARDJONO, M.Sc
TEKNIK MESIN FTI – ITS
SURABAYA 2011
m
Lat a r Be la k a ng
ht
tp
://
pr
ei
n
do
.c
o
Untuk membuat benda kerja yang kompleks dan
presisi tinggi adalah salah satu tujuan utama dari
proses pemesinan. Dengan adanya proses pemesinan
non konvensional
seperti EDM Sinking
adalah
solusi dalam mengerjakan benda kerja yang
kompleks dan presisi tinggi. Produktivitas dan
kualitas menjadi bahan pertimbangan dalam biaya
produksi.
T U J UAN PEN ELI T I AN
Mengetahui pengaruh jenis material
elektroda
terhadap
hasil
laju
pengerjaan
material
(MRR), kekasaran permukaan, dan
keausan elektroda
2. Menentukan
setting
parameter
proses agar dihasilkan hasil yang
optimal
ht
tp
://
pr
ei
n
do
.c
o
m
1.
m
BATASAN M ASALAH
7.
8.
.c
o
do
pr
ei
n
4.
5.
6.
://
3.
tp
2.
ht
1.
Dalam Percobaan ini batasan masalah sbb:
Penelitian dilakukan pada EDM sinking EXERON 104E di
BLKIP Surabaya Jl. Dukuh Menanggal III / no 1.
Benda kerja yang digunakan adalah SKD 11, dianggap
memiliki komposisi kimia yang homogen.
Elektroda
yang
di
teliti
adalah
tembaga, alumunium, bronze, kuningan, baja, stainlees
steel
Fluida dielektrik yang digunakan adalah solar
Variabel bebas yang diamati adalah IP
Respon
yang
diamati
adalah
MRR,
kekasaran
permukaan, dan keausan pahat
Variabel lain pada EDM sinking dianggap konstan.
Tidak membahas rangkaian listrik yang ada pada mesin
EDM.
do
pr
ei
n
://
•
•
•
tp
•
Pendahuluan
Tinjauan Pustaka
Metodologi Penelitian
Analisa Data dan Pembahasan
Kesimpulan
ht
•
.c
o
m
SI ST EM AT I K A PEN U LI SAN
ht
tp
://
pr
ei
n
do
.c
o
m
D I AGRAM
ALI R
PEN ELI TI AN
ht
tp
://
pr
ei
n
do
.c
o
m
D I AGRAM
ALI R
PEN ELI TI AN
.c
o
do
pr
ei
n
://
tp
Mempersiapkan material benda kerja untuk percobaan
proses permesinan EDM Sinking EXERON 104 E. di
gunakan benda kerja SKD 11 dengan elektrode
tembaga, alumunium, bronze, kuningan, baja, stainlees
steel.
Mengukur berat awal dari elektrode sebelum di
lakukan penelitian dengan menggunakan neraca digital.
Dilakukan percobaan dengan pengambilan data
Dari hasil pemesinan di ukur dan di catat, dengan
peralatan yang di perlukan.
Setelah percobaan dan pengukuran dilakukan, data
percobaan diplotkan kedalam grafik agar diketahui
pengaruh serta kecenderungan parameter terhadap
respon.
ht
m
Pe la k sa na a n Pe ne lit ia n
ht
tp
://
pr
ei
n
do
.c
o
m
M ESI N ED M SI N KI N G EXERON 1 0 4 E
ht
tp
://
pr
ei
n
do
.c
o
m
Plan Pengambilan data Sampling Variabel respon dan variabel prediktor
M RR Vs I P
160.00
m
MRR = 0.014 IP2 + 3.039 IP - 17.15
R² = 0.990
150.00
140.00
130.00
MRR = 0.026 IP2 + 1.833 IP - 5.666
R² = 0.999
120.00
110.00
90.00
MRR = 1.8982 IP - 5.5195
R² = 0.9693
80.00
pr
ei
n
70.00
do
MRR = 2.5625 IP - 14.291
R² = 0.9921
100.00
MRR = 1.8406 IP - 5.2726
R² = 0.9602
60.00
50.00
40.00
30.00
10.00
0.00
5
10
tp
0
://
20.00
ht
M RR ( m m ³/ m in )
.c
o
MRR = 3.2237 IP - 15.334
R² = 0.9833
15
20
25
30
I P ( Am p)
I P VS M RR
35
40
45
50
W EAR ELEKTROD E Vs I P
WE = 0.058 IP2 + 1.279 IP - 10.08
R² = 0.994
tembaga
160.00
.c
o
kuningan
WE = 2.451 IP - 13.16
R² = 0.972
bronze
140.00
baja
aluminium
120.00
WE= 0.034 IP2 + 0.325 IP - 1.444
R² = 0.999
do
stainless
100.00
WE = 0.787 IP - 4.4002
R² = 0.9884
pr
ei
n
80.00
WE = 0.7498 IP - 6.5266
R² = 0.9582
60.00
WE = 0.5473 IP - 3.6253
R² = 0.9853
40.00
0.00
-20.00
5
10
tp
0
://
20.00
15
20
25
30
35
40
I P ( Am p)
I P VS W EAR ELECTROD A
ht
W e a r Ele k t r ode ( m m ³/ m in )
m
180.00
45
50
SURFACE ROUGH N ESS V S I P
16
.c
o
Ra = 0.2131 IP + 4.6199
R² = 0.998
12
Ra = 0.2374 IP + 2.8332
R² = 0.9852
do
10
Ra = 0.1469 IP + 6.3215
R² = 0.9882
pr
ei
n
8
Ra = 0.1809 IP + 4.958
R² = 0.9482
6
Tembaga
Kuningan
Bronze
Ra = 0.1892 IP + 3.3753
R² = 0.9748
4
0
5
10
tp
0
://
2
15
20
25
Baja
Aluminium
Stainless
30
35
40
45
I P ( Am p)
I P VS SURFACE ROUGH N ESS
ht
Su r fa ce Rou gh n e ss ( μm Ra)
14
m
Ra = 0.2182 IP + 4.8481
R² = 0.9939
50
W e a r Ra t io Vs I P
9.00
8.00
.c
o
WR = -0.095 IP + 7.308
R² = 0.935
7.00
do
tembaga
KUNINGAN
BRONZE
BAJA
WR = -0.040 IP + 4.124
R² = 0.939
WR = -0.040 IP + 3.241
R² = 0.915
6.00
ALUMINIUM
STAINLESS
WR = -0.005 IP + 1.515
R² = 0.948
5.00
pr
ei
n
4.00
3.00
1.00
0.00
5
10
tp
0
://
2.00
15
20
25
30
WR = 0.001 IP2 - 0.088 IP + 2.671
R² = 0.971
35
I P ( Am pe r e )
I P VS W EAR RATI O
ht
W e a r r a t io ( % )
m
WR = -0.119 IP + 8.339
R² = 0.942
40
45
50
://
tp
ht
pr
ei
n
do
Analisa interaksi antar main efek terhadap
respons
Analisa Regresi dan diuji hasil modelnya secara
serentak ataupun individu, sehingga di ketahui
hubungan antara variabel respon dan variabel
prediktor.
Setelah pengujian dilakukan,maka persamaan
empiris untuk MRR , Kekasaran
permukaan, Keausan Elektroda, dan Wear Ratio
dapat di ketahui.
.c
o
m
Ana lisa St at ist ik
KESI M PULAN
m
.c
o
do
pr
ei
n
◦ La ju pe nge rja a n m at e ria l (M RR)
Model matematik yang menyatakan hubungan parameter pemesinan terhadap MRR
adalah sebagai berikut:
M RR
M RR
M RR
M RR
M RR
M RR
TEM BAGA
KUN I N GAN
BRON ZE
BAJA
BAJA
STAI N LESS
=
=
=
=
=
=
-
1 3 .5 6
1 7 .1 5
5 .6 6 6
1 5 .3 5
1 5 .3 5
1 4 .2 9
+
+
+
+
+
+
2 .8 0 4
3 .0 3 9
1 .8 3 4
2 .9 7 6
2 .9 7 6
2 .5 6 2
://
D a r i ha sil a na lisa pa da pe r coba a n ya ng t e la h di la k uk a n di pe r ole h
pe r sa m a a n – pe r sa m a a n Re gr e si ya ng m e nya t a k a n hubunga n a nt a r a
pa r a m e t e r pr ose s pe m e sina n ED M sink ing de nga n va r ia be l r e spon ya it u:
tp
I P a da la h pa r a m e t e r ut a m a ya ng m e ne nt uk a n M RR, Ke k a sa r a n pe r m uk a a n,
k e a usa n e le k t r oda , da n w e a r r a t io. Se m a k in be r t a m ba hnya nila i I P m a k a
se m a k in t inggi nila i M RR, k e k a sa r a n pe r m uk a a n, k e a usa n e le k t r oda .
Be r ba nding t e r ba lik de nga n W e a r r a t io, se m a k in be r t a m ba h nila i I P m a k a
a k a n se m a k in t ur un.
ht
IP
IP
IP
IP
IP
IP
- 0 .0 1 8 2 3 I P* * 2
+ 0 .0 1 4 6 4 I P* * 2
+ 0 .0 2 6 6 7 I P* * 2
- 0 .0 2 2 8 7 I P* * 2
- 0 .0 2 2 8 7 I P* * 2
IP
IP
IP
IP
IP
IP
-
0 .0 0 1 2 7 4
0 .0 0 0 5 3 9
0 .0 0 0 9 4 9
0 .0 0 2 9 5 7
0 .0 0 0 2 3 4
I P*
I P*
I P*
I P*
I P*
*
*
*
*
*
2
2
2
2
2
m
0 .2 3 7 4
0 .2 8 1 5
0 .2 3 9 9
0 .1 9 4 0
0 .3 2 7 7
0 .2 0 0 8
.c
o
+
+
+
+
+
+
do
2 .8 3 3
4 .2 8 7
4 .3 8 2
5 .9 0 3
3 .6 5 5
3 .2 7 2
◦ Ke a usa n Ele k t r oda ( W e a r Ele ct r ode )
Model matematik yang menyatakan hubungan parameter pemesinan terhadap
keausan elektroda adalah sebagai berikut:
WE
WE
WE
WE
WE
WE
TEM BAGA
KUN I N GAN
BRON ZE
BAJA
ALUM I N I UM
STAI N LESS
=
=
=
=
=
=
-
pr
ei
n
=
=
=
=
=
=
3 .8 3 0
1 0 .0 8
1 .4 4 5
2 .3 9 2
1 3 .1 7
1 .1 0 8
+
+
+
+
+
+
0 .7 4 8 6 I P
1 .2 7 9 I P + 0 .0 5 8 5 5 I P* * 2
0 .3 2 5 5 I P + 0 .0 3 4 0 0 I P* * 2
0 .4 0 8 1 I P + 0 .0 0 2 8 0 6 I P* * 2
2 .4 5 1 I P
0 .1 3 9 4 I P + 0 .0 1 2 2 9 I P* * 2
://
TEM BAGA
KUN I N GAN
BRON ZE
BAJA
ALUM I N UM
STAI N LESS
tp
SR
SR
SR
SR
SR
SR
ht
◦ Ke k a sa r a n Pe r m uk a a n ( Sur fa ce Roughne ss)
Model matematik yang menyatakan hubungan parameter pemesinan terhadap
kekasaran permukaan adalah sebagai berikut:
://
tp
ht
pr
ei
n
do
.c
o
m
m
.c
o
tp
://
pr
ei
n
do
Sekian Terima Kasih ,
Mohon saran dan kritik,
Demi kesempurnaan
Tugas Akhir ini.
ht
EN D