Pengaruh Tegangan dan Gap Pada Proses EC
PENGARUH TEGANGAN DAN VARIASI JARAK CELAH (GAP) PADA PROSES
ELECTROCHEMICAL MACHINING (ECM) MENGGUNAKAN ELEKTRODA KUNINGAN
TIDAK TERISOLASI TERHADAP NILAI MRR, OVERCUT, DAN KETIRUSAN PADA
ALUMINIUM 1100
Fahmi Rokin
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Teknik Mesin, Yogyakarta, 55183, Indonesia
fahmirokin@gmail.com
Abstrak
Electro Chemical Machining (ECM) merupakan salah satu mesin non-konvensional yang sedang dikembangkan
saat ini. ECM ini digunakan untuk memproses berbagai jenis material yang bersifat konduktor listrik. Berbagai penelitian
ECM telah dilakukan, akan tetapi pada penelitian-penelitian terdahulu belum mempelajari mengenai pengaruh variasi
jarak celah (gap) dan tegangan terhadap MRR, overcut serta ketirusan dengan cairan elektrolit NaCl sehingga perlu
untuk diteliti lebih lanjut sejauh mana pengaruh variasi jarak celah (gap) dan tegangan yang terjadi pada proses ECM
khususnya terhadap material aluminium 1100.
Proses pemesinan dilakukan dengan variasi jarak celah (gap), pengaruhnya terhadap MRR, Overcut, dan
ketirusan. Dari data yang didapat, pengaruh gap antara elektroda dengan benda kerja plat aluminium 1100 dimana
semakin besar gap maka semakin besar pula MRR yang dihasilkan pada proses pemesinan ECM dengan waktu
pemesinan yang sama serta voltage dan konsentrasi NaCl yang sama pula. Dari data yang disajikan didapat nilai MRR
yang terbesar dengan waktu pemesinan 186 detik yaitu pada benda kerja hasil pemesinan dengan variasi gap 1 mm yaitu
sebesar 1,505× 10−4 gr/dt. Untuk perhitungan overcut, semakin besar gap maka semakin besar pula overcut yang
dihasilkan. Tegangan yang besar akan membuat proses pemakanan benda kerja semakin cepat. Hasil nilai overcut
terbesar pada gap 1 mm dan tegangan 13 volt yaitu 3,0 mm . Gap dan tegangan yang besar membuat arus akan menyebar
kesamping permukaan benda kerja dan menyebabkan hasil pemesinan tidak merata sehingga menghasilkan ketirusan
yang berbeda-beda.
Kata Kunci: Electrochemical Machining, MRR, Overcut, Ketirusan, Aluminium 1100
1.
Pendahuluan
gap antara tool elektroda dan benda kerja menjadi
semakin kecil, sehingga efisiensi arus pemesinan pun
bertambah tinggi. Sebaliknya, overcut yang terjadi pada
benda kerja berbanding terbalik dengan besarnya feed
rate pemesinan karena semakin tinggi feed rate yang
digunakan maka semakin cepat waktu pemesinan,
overcut yang terbentuk akan semakin kecil. Karena
semakin cepat waktu pemesinan untuk mencapai
kedalaman tertentu, maka semakin sedikit material yang
terlepas sehingga overcut yang dihasilkan semakin kecil
[4]. Dari penelitian terdahulu bisa digunakan sebagai
referensi untuk melakukan penelitian tentang ECM
mencari MRR, overcut, dan ketirusan aluminium 1100 .
2. Metodologi Penelitian
ElectroChemical Machining (ECM) merupakan
mesin non konvensional yang didasarkan pada proses
anodic dissolution dan elektrolisis dengan jenis material
benda kerja yang bersifat konduktor [1]. ECM
mempunyai kelebihan yaitu bisa melakukan permesinan
dengan jenis material yang keras, tool yang digunakan
juga tidak akan aus seperti pada mesin konvensional.
Proses tersebut menggunakan prinsip Faraday, yaitu jika
ada dua logam elektrode direndam dalam larutan
elektrolit dan dihubungkan dengan sumber arus DC,
maka partikel logam akan terlepas dari anode dan
kemudian akan melekat ke cathode. Aliran elektrolit
yang cukup kuat akan mencegah partikel logam melekat
pada cathode dan akan membuang partikel-partikel
tersebut dari area pemesinan [2].
Konsentrasi larutan juga berpengaruh pada proses
pemesinan Ecm, semakin pekat konsentrasi larutan
yang terbentuk dari reaksi antara NaCl dan H 2O maka
kadar asam (HCl) yang terbentuk juga akan
meningkat. Asam (HCl) sendiri mempunyai sifat
korosif terhadap material yang terbuat dari logam.
Semakin tinggi kadar asam maka sifat korosif yang
ditimbulkan juga akan meningkat [3].
MRR yang terjadi pada benda kerja berbanding
lurus dengan besarnya feed rate yang digunakan saat
pemesinan berlangsung. Hal ini disebabkan oleh jarak
Metode penelitian ini merupakan segala metode
yang dilakukan saat penelitian, yaitu penggunaan 3
variasi gap 0,5 mm, 0,75 mm, dan 1 mm. Kemudian
mencari MRR, overcut, dan ketirusannya. Sedangkan
untuk tegangan yang dipakai adalah 7, 10, dan 13 volt
menggunakan cairan NaCl dengan waktu pemesinan
186 detik.
A. Mesin ECM
Mesin ECM yang digunakan selama penelitian
terlihat pada Gambar 1. Mesin ini memiliki 3 sumbu
yaitu sumbu x, y, dan z yang dapat dikontrol secara
individual melalui komputer atau PLC. Mesin ini
menggunakan sistem sirkulasi elektrolit.
1
Sumbu Y
Stepper motor
Sumbu Z
Elektroda
PC
Sumbu X
Gambar 4. (a) NaCl, (b) Aquades
c. Benda kerja
Voltage
regulator
Area pemesinan
Kontroler
Bak penyaring
Power supply
Benda kerja yang digunakan adalah plat
Aluminium 1100 yang berbentuk persegi panjang
dengan ukuran panjang 50 mm, lebar 40 mm, dan
ketebalan 0.4 mm sebanyak 9 plat, seperti terlihat pada
Gambar 5.
Elektrolit
Gambar 1. Mesin ECM
B. Bahan-Bahan Penelitian
Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini
yaitu
a. Electroda Kuningan
Tool elektroda yang digunakan mempunyai sifat
anti karat dan memiliki konduktivitas listrik yang baik.
Untuk penilitian ini tool yang digunakan adalah
kuningan berbentuk batang silinder dengan panjang 198
mm dan berdiameter 3mm seperti yang terlihat pada
gambar 2 dan 3.
Gambar 5. Ukuran benda kerja plat aluminium 1100
C. Prosedur Penelitian
Benda kerja di jepit pada penjepit yang terdapat
pada area pemesinan, kemudian tool dipasang tepat
diatas lubang stiker pada benda kerja. Elektrolit diatur
dengan kecepatan 3 lpm. Proses pemesinan dimulai
dengan mengatur jarak celah (gap) 0.5 mm antara
elektroda dan benda kerja. Pemesinan berlangsung
selama 186 detik dan elektroda bergerak 0.1 mm ke
arah benda kerja tiap 45 detik. Ketika proses pemesinan
selesai, tombol power dimatikan, kemudian elektroda
dijauhkan dari area pemesinan.
TABEL I
PARAMETER PENGUJIAN ECM
Tegangan Listrik
7, 10, 13 volt
Working Gap
0.5, 0.75, 1 mm
Kecepatan Elektrolit
3 lpm
Cairan Elektrolit
Natrium Chloride (NaCl)
Konsentrasi Elektrolit
15 % NaCl + 85 %
Aquades
Benda kerja
Aluminium 1100
D. Langkah-Langkah Penelitian
a.
Mempersiapk
an ECM portable serta regulator voltage;
b.
Mempersiapk
an benda kerja dan electrode;
c.
Memasang
electrode pada holder mesin ECM dan
dikencangkan;
d.
Memasang
benda kerja dan dikencangkan agar posisinya
tidak berubah;
e.
Menyalakan
Gambar 2. Ukuran tool elektrode untuk pengujian
Gambar 3. Elektroda Kuningan
b.
Cairan Elektrolit NaCl
Komposisi konsentrasi larutan NaCl dan
aquades seperti terlihat pada gambar 3.4, elektrolit yang
digunakan untuk pengujian adalah 15 % NaCl dan 85 %
aquades. Proses pencampuran NaCl dan aquades
dilakukan dengan menggunakan magnetic stirrer,
proses ini dilakukan agar antara NaCl dan aquades
dapat menjadi suatu larutan yang benar-benar homogen.
a
2
b
tombol power pada mesin ECM dan software
mach 3;
f.
Mengatur
posisi pemakanan benda kerja (koordinat x, y,
z) dengan cara mengatur meja;
g.
Mengatur
kerataan permukaan benda kerja dengan
permukaan electrode;
h.
Mengatur
parameter-parameter mesin ECM sesuai
dengan tabel rancangan percobaan;
i.
Menyalakan
pompa
cairan
dielektrik/elektrolit
dan
mengatur putaran kran dengan tujuan
menyesuaikan laju cairan dielektrik;
j.
Memulai
pengerjaan dengan menekan tombol ON pada
power suplay sampai proses pemesinan selesai.
Apabila proses pemesinan selesai matikan
power suplay dengan memposisikan tombol
OFF;
k.
Mematikan
pompa sirkulasi cairan elektrolit, mengangkat
electrode, dan mengeluarkan benda kerja;
l.
Membersihka
n
benda
kerja
dari
kotoran
dan
mengeringkannya
m. Percobaan diulang dengan memvariasikan
tegangan dan jarak celah (gap) pada mesin
ECM
E. Perhitungan MRR
Material Removal Rate (MRR) adalah jumlah
massa material benda kerja yang terkikis per satuan
waktu. Secara teoritis MRR dapat dihitung berdasarkan
prinsip Faraday tentang elektrolisis menggunakan
persamaan di bawah ini :
MRR=
mo−mt
t
tan
-1
d 2−d 1
2
h
...................................................(3)
dengan,
d2
: diameter benda kerja sisi belakang, (mm)
d0
: diameter tool, (mm)
d1
: diameter benda kerja sisi depan, (mm)
h
: ketebalan benda kerja, (mm)
sudut benda kerja, (o)
-1
tan : sudut tangent
3. Hasil Pengujian Permesinan Mesin ECM
Pengujian permesinan dengan menggunakan
benda kerja Alumnium 1100 dan tool kuningan pejal.
Adapun hasil pengujian benda kerja yang telah
berlubang dengan waktu 186 detik, flowrate 3 (LPM)
dan tool movement 0,1/45 (mm/s) terdapat pada gambar
6.
...........................................
......(1)
dimana,
MRR : Material Removal Rate (g/dt)
m0
: Massa benda kerja sebelum pemesinan (gram)
mt
: Massa benda kerja setelah pemesinan (gram)
t
: Waktu pemesinan (detik)
Gambar 6. Hasil pemesinan bagian depan (kiri) bagian
belakang (kanan)
Dari gambar 6 dapat dilihat adanya perbedaan
hasil pemesinan ECM antara bagian depan dan
belakang benda kerja. Untuk hasil bagian depan
cenderung lebih bagus dari pada belakang karena untuk
bagian depan diberi isolasi sehingga pada waktu
pemakanan mendekati hasil yang diinginkan.
Sedangkan untuk bagian belakang terdapat seperti
goresan berwarna hitam disekitar lubang hasil
pemesinan yang diakibatkan oleh arah flushing air pada
waktu pemesinan.
F. Perhitungan Overcut dan Ketirusan
Overcut didefinisikan sebagai penyimpangan yang
menunjukkan bahwa ukuran lubang hasil drilling lebih
besar dari ukuran pahat yang digunakan. Sedangkan
ketirusan didefinisikan sebagai sudut yang terbentuk
sebagai penyimpangan atau deviasi antara lubang
terbesar dan yang terkecil.
Jadi overcut Oc dirumuskan sebagai-berikut:
Oc=¿ d2 - do
..........................................................(2)
Sedangkan ketirusan dihitung berdasarkan rumus:
A. Hasil Perhitungan MRR
Dari hasil pemesinan didapatkan data perhitungan
MRR dengan benda kerja aluminium 1100 seperti
terlihat pada Tabel II dan ditampilkan dalam bentuk
grafik pada gambar 4.
3
Tabel II Perhitungan MRR
MRR 10-5 (g/dt)
16.00
12.00
10.00
11.18
10.81
10.75
8.60
7.85
8.00
6.00
15.05
13.33
Gap
0,5
Gap
0,75
Gap 1
14.00
7.58
6
7
8
hitam disekitar lubang hasil pemesinanyang diakibatkan
oleh arah flushing air sewaktu pemesinan.
No
Tegangan
Gap
MRR
(volt)
(mm)
gr/s
9
10
11
1
2
3
4
5
6
7
8
9
13.01
12
13
14
Tegangan (volt)
7
10
13
7
10
13
7
10
13
7,58x10-5
7,84x10-5
8,60x10-5
1,075x10-4
1,081x10-4
1,118x10-4
1,301x10-4
1,333x10-4
1,505x10-4
0,5
0,5
0,5
0,75
0,75
0,75
1
1
1
Gambar 4. Grafik pengaruh tegangan dan gap terhadap
MRR aluminium 1100 dengan waktu pemesinan 186
detik.
Dari gambar 4 dapat dilihat pengaruh tegangan
dan jarak celah (gap) antara elektroda dengan benda
kerja terhadap MRR benda kerja aluminium 1100,
dimana semakin besar jarak celah (gap) maka semakin
besar MRR yang dihasilkan pada proses pemesinan
ECM. Begitu juga dengan tegangan, semakin besar
tegangan yang digunakan maka MRR nya juga akan
semakin besar. Untuk
nilai MRR pada material
aluminium 1100 yang terbesar yaitu benda kerja hasil
pemesinan dengan variasi gap 1 mm yaitu sebesar 1,505
x 10-4 gr/dt.. Material aluminium 1100 membutuhkan
waktu pemesinan selama 186 detik, dengan konsentrasi
elektrolit yang sama tiap pemesinan. Hasil foto makro
hasil pemesinan aluminium 1100 terdapat pada gambar
5-7.
7
10
7
10
13
Gambar 6 Gambar hasil pemesinan ECM Aluminium
1100 dengan tegangan 7,10, dan 13 volt pada gap 0,75
mm dalam waktu 186 detik bagian depan (atas), bagian
belakang (bawah)
Dari gambar 6 dapat dilihat adanya perbedaan
hasil pemesinan ECM antara bagian depan dan
belakang benda kerja baik untuk tegangan 7, 10,
maupun 13 volt. Sedangkan hasil bagian depan
cenderung lebih bagus dari pada belakang karena untuk
bagian depan diberi isolasi sehingga pada waktu
pemakanan mendekati hasil yang diinginkan. Untuk
bagian belakang terdapat seperti goresan berwarna
hitam disekitar lubang hasil pemesinan yang
diakibatkan oleh arah flushing air sewaktu pemesinan.
Untuk benda kerja hasil pemesinan yang hampir sesuai
dengan yang diinginkan yaitu seperti gambar tampak
depan tegangan 7 volt dan hasil pemesinan yang paling
menjauhi hasil yang diinginkan yaitu pada tegangan 13
volt.
13
Gambar 5 Gambar hasil pemesinan ECM Aluminium
1100 dengan tegangan 7,10, dan 13 volt pada gap 0,5
mm dalam waktu 186 detik bagian depan (atas), bagian
belakang (bawah)
7
Dari gambar 5 dapat dilihat adanya perbedaan
hasil pemesinan ECM antara bagian depan dan
belakang benda kerja baik untuk tegangan 7, 10,
maupun 13 volt. Sedangkan hasil bagian depan
cenderung lebih bagus dari pada belakang karena untuk
bagian depan diberi isolasi sehingga pada waktu
pemakanan mendekati hasil yang diinginkan. Untuk
bagian belakang terdapat seperti goresan berwarna
10
13
Gambar 7 Gambar hasil pemesinan ECM Aluminium
1100 dengan tegangan 7,10, dan 13 volt serta gap 1 mm
4
Overcut (mm)
dalam waktu 186 detik bagian depan (atas), bagian
belakang (bawah)
Dari gambar 7 dapat dilihat adanya perbedaan
hasil pemesinan ECM antara bagian depan dan
belakang benda kerja baik untuk tegangan 7, 10,
maupun 13 volt. Sedangkan hasil bagian depan
cenderung lebih bagus dari pada belakang karena untuk
bagian depan diberi isolasi sehingga pada waktu
pemakanan mendekati hasil yang diinginkan. Untuk
bagian belakang terdapat seperti goresan berwarna
hitam disekitar lubang hasil pemesinan yang
diakibatkan oleh arah flushing air sewaktu pemesinan.
Untuk benda kerja hasil pemesinan yang hampir sesuai
dengan yang diinginkan yaitu seperti gambar tampak
depan tegangan 7 volt dan untuk hasil pemesinan yang
pling menjauhi hasil yang diinginkan terlihat pada
gambar belakang dengan tegangan 13 volt.
15,725
1,48
2
10
17,719
1,75
3
13
20,479
2,11
4
5
7
10
16,013
19,347
1,52
1,96
6
13
21,094
2,18
7
7
15,803
1,49
8
10
1,92
9
13
19,008
28,262
0,5
0,75
1
1.52
1.48
1.49
5
7
2.18
2.11
1.92
1.75
1.96
9
11
0,5 mm
0,75 mm
13 mm15
1,0
Gambar 8 Grafik pengaruh tegangan dan gap terhadap
overcut aluminium 1100 dengan waktu pemesinan 186
detik.
Dari gambar 7 diatas menjelaskan bahwa
semakin besar jarak celah (gap) dan tegangan yang
digunakan maka semakin besar pula overcut yang
dihasilkan pada proses pemesinan ECM. Gap yang
lebih besar akan membuat proses pemakanan benda
kerja semakin cepat apalagi ditambah dengan tegangan
yang lebih besar maka proses pemakanannya pun akan
lebih cepat juga. Begitu juga dengan bagian benda kerja
yang tidak terisolasi akan mengalami overcut yg lebih
besar dibandingkan benda kerja yang diisolasi. Untuk
nilai overcut terbesar yaitu benda kerja hasil pemesinan
bagian belakang dengan variasi gap 1 mm dan teganan
13 volt yaitu sebesar 3,0 mm.
Overcut
termasuk
penyimpangan
yang
menunjukkan bahwa ukuran lubang hasil drilling lebih
besar dari ukuran pahat yang digunakan. Pada dasarnya
overcut pada ECM tidak dapat dihilangkan 100%,
karena overcut tetap diperlukan untuk kelangsungan
sirkulasi dari cairan elektrolit dan lagi elektrode sebagai
pahat tidak boleh bersentuhan dengan benda kerja agar
tidak terjadi hubung singkat (short circuit). Namun bila
overcut yang dihasilkan terlalu besar maka hal tersebut
akan berpengaruh terhadap menurunnya kualitas
produk, terutama faktor yang berkaitan dengan
ketelitian ukuran maupun geometri produk.
Tabel III hasil perhitungan overcut
No Tegangan
Gap
Area
Overcut,
(volt)
Hasil
Oc (mm)
(mm)
Pemesina
n (mm²)
7
3.00
Tegangan (v)
B. Hasil Perhitungan Overcut Dan Ketirusan
1
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
Pengujian
ketirusan
dilakukan
untuk
mengetahui perbedaan diameter permukaan benda kerja
bagian depan dan bagian belakang yang mengalami
peleberan ataupun penyempitan. Untuk hasil foto makro
ketirusan dapat dilihat pada gambar 8.
a
b
Belakang
Belakang
c
3,0
Belakang
Gambar 9 foto makro ketirusan (a) tegangan 10 volt
5
gap 0,5 mm, (b) tegangan 10 volt gap 0,75mm, (c)
tegangan 10 volt gap 1 mm
besar MRR yang dihasilkan pada proses pemesinan
ECM dengan variasi tegangan 7, 10, 13 volt. Begitu
juga dengan tegangan, semakin besar tegangan yang
digunakan pada saat proses pemesinan maka nilai MRR
nya juga besar. Besar nya tegangan dan gap juga
berpengaruh pada besarnya arus yang mengalir pada
saat pemesinan, semakin besar tegangan dan gap maka
arus maksimal yang dicapai pada proses pemesinan juga
semakin besar. Material aluminium 1100 membutuhkan
waktu pemesinan selama 186 detik, dengan konsentrasi
elektrolit yang sama tiap pemesinan. Waktu pemesinan
pun mempengaruhi nilai MRR, dan overcut. Semakin
lama waktu pemesinan membuat lubang yang
dihasilkan semakin besar dari lubang yang diinginkan,
serta semakin banyak pengurangan massa benda kerja.
Seperti pada penelitiannya (Permana, 2012) yang
menjelaskan bahwa besarnya MRR yang terjadi pada
benda kerja berbanding lurus dengan besarnya feed rate
yang digunakan saat pemesinan berlangsung.
Nilai overcut yang dihasilkan pada proses
pemesinan ECM dengan variasi tegangan 7, 10, 13 juga
dipengaruhi oleh besarnya gap yang digunakan. Gap
yang lebih besar akan membuat proses pemakanan
benda kerja semakin cepat apalagi ditambah dengan
tegangan yang lebih besar maka proses pemakanannya
pun akan lebih cepat juga. Begitu juga dengan bagian
benda kerja yang tidak terisolasi akan mengalami
overcut yang lebih besar dibandingkan bagian benda
kerja yang diisolasi dan ketirusannya akan condong ke
arah benda kerja yang tidak diisolasi
Dari gambar 9 diatas menjelaskan bahwa
panjang hasil ketirusan yang dihasilkan berbeda-beda.
Pada tegangan 10 volt dan gap 1 mm memiliki panjang
ketirusan yang pendek dikarenakan jarak gap yang lebih
besar membuat overcut tidak hanya terjadi dibagian
belakang benda kerja saja namun juga pada bagian
depan benda kerja.
Tabel 4.4 Ketirusan hasil pemesinan pada material
aluminium 1100
GAP
Tegangan
Ketirusan
No
(mm)
(v)
h (mm)
(0)
1
7
0,4
12,96
10
0,4
12,48
3
13
0,4
18,51
4
7
0,4
30,02
10
0,4
27,35
13
0,4
37,83
7
0,4
32,20
10
0,4
27,11
13
0,4
59,02
0,5
2
5
0,75
6
7
1
8
9
70.00
0,5 mm
Ketirusan (O)
60.00
50.00
1,0 mm
40.00
32.20
29.92
27.35
30.02
30.00
20.00
12.96
10.00
0.00
59.02
0,75 mm
5
7
9
37.83
13
Kesimpulan
Dari data dan hasil perhitungan yang dilakukan
terhadap hasil pemesinan ECM portable untuk benda
kerja plat alumunium 1100 menggunakan tool elektroda
tembaga dapat kesimpulan sebagai berikut :
18.51
12.48
11
4.
15
1. Semakin besar gap yang digunakan dalam
proses pemesinan maka nilai MRRnya semakin
besar, begitu juga dengan tegangan semakin besar
tegangan yang digunakan maka nilai MRR nya
juga bertambah. Nilai MRR tertinggi pada
pengujian ini adalah pada gap 1 mm dengan
tegangan 13 volt yaitu 1,50 ×10−4 gr /dtk
2. Gap dan tegangan yang besar akan membuat
nilai overcut yang didapatkan semakin tinggi.
Nilai overcut tertinggi yang diperoleh pada
pengujian adalah gap 1 mm dengan tegangan 13
volt yaitu 3,0 mm.
3. Semakin besar gap yang digunakan maka arus
yang keluar akan menyebar ke samping
permukaan material dan menyebabkan hasil
permesinan menjadi tidak rata. Nilai ketirusan
terbesar yang didapat pada pengujian ini adalah
variasi gap 1 mm dengan tegangan 13 volt yaitu
59,02⁰.
Tegangan (v)
Gambar 10 Grafik pengaruh tegangan dan gap terhadap
ketirusan
Dari gambar 10 grafik diatas menjelaskan
bahwa semakin besar jarak celah (gap) dengan variasi
tegangan 7, 10, 13 maka pemakanan yang dihasilkan
tidak merata tetapi ketirusannya akan condong kearah
benda kerja yang tidak diisolasi. Gap yang lebih besar
membuat arus akan menyebar kesamping permukaan
material dan menyebabkan hasil pemesinan yang tidak
merata sehingga didapatkan hasil ketirusan yang
berbeda-beda. Untuk nilai ketirusan pada material
aluminium 1100 yang terbesar yaitu benda kerja hasil
pemesinan dengan variasi gap 1 mm dan tegangan 13
volt yaitu sebesar 59,02 °.
C. Pembahasan
Pengaruh jarak celah (gap) antara elektroda
dengan benda kerja terhadap MRR aluminium 1100,
dimana semakin besar jarak celah (gap) maka semakin
5. Daftar pustaka
[1] Tlusty, G. 2000. Manufacturing Processes and
Equipment. Prentice-Hall. Inc., New York
6
[2]
McGeough, J.A. 1988. Advanced Methods of
Machining. Chapman and Hall Ltd, London.
[3] Budiman. 2012. Studi Eksperimental Pengaruh
Konsentrasi Larutan Terhadap Laju Pelepasan
Material
Pada
Proses
Electrochemical
Machining. Surabaya: Jurusan Teknik Mesin,
Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi
Sepuluh Nopember.
[4]
7
Permana, Esa 2012. Pengaruh Pemakanan
Material (Feed Rate) dengan Tool Elektroda
Aluminium Terhadap Overcut dan Surface
Roughness Benda Kerja Stainless Steel Pada
Mesin ECM Portable. Yogyakarta: Jurusan Teknik
Mesin dan Industri, Universitas Gadjah Mada.
ELECTROCHEMICAL MACHINING (ECM) MENGGUNAKAN ELEKTRODA KUNINGAN
TIDAK TERISOLASI TERHADAP NILAI MRR, OVERCUT, DAN KETIRUSAN PADA
ALUMINIUM 1100
Fahmi Rokin
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Teknik Mesin, Yogyakarta, 55183, Indonesia
fahmirokin@gmail.com
Abstrak
Electro Chemical Machining (ECM) merupakan salah satu mesin non-konvensional yang sedang dikembangkan
saat ini. ECM ini digunakan untuk memproses berbagai jenis material yang bersifat konduktor listrik. Berbagai penelitian
ECM telah dilakukan, akan tetapi pada penelitian-penelitian terdahulu belum mempelajari mengenai pengaruh variasi
jarak celah (gap) dan tegangan terhadap MRR, overcut serta ketirusan dengan cairan elektrolit NaCl sehingga perlu
untuk diteliti lebih lanjut sejauh mana pengaruh variasi jarak celah (gap) dan tegangan yang terjadi pada proses ECM
khususnya terhadap material aluminium 1100.
Proses pemesinan dilakukan dengan variasi jarak celah (gap), pengaruhnya terhadap MRR, Overcut, dan
ketirusan. Dari data yang didapat, pengaruh gap antara elektroda dengan benda kerja plat aluminium 1100 dimana
semakin besar gap maka semakin besar pula MRR yang dihasilkan pada proses pemesinan ECM dengan waktu
pemesinan yang sama serta voltage dan konsentrasi NaCl yang sama pula. Dari data yang disajikan didapat nilai MRR
yang terbesar dengan waktu pemesinan 186 detik yaitu pada benda kerja hasil pemesinan dengan variasi gap 1 mm yaitu
sebesar 1,505× 10−4 gr/dt. Untuk perhitungan overcut, semakin besar gap maka semakin besar pula overcut yang
dihasilkan. Tegangan yang besar akan membuat proses pemakanan benda kerja semakin cepat. Hasil nilai overcut
terbesar pada gap 1 mm dan tegangan 13 volt yaitu 3,0 mm . Gap dan tegangan yang besar membuat arus akan menyebar
kesamping permukaan benda kerja dan menyebabkan hasil pemesinan tidak merata sehingga menghasilkan ketirusan
yang berbeda-beda.
Kata Kunci: Electrochemical Machining, MRR, Overcut, Ketirusan, Aluminium 1100
1.
Pendahuluan
gap antara tool elektroda dan benda kerja menjadi
semakin kecil, sehingga efisiensi arus pemesinan pun
bertambah tinggi. Sebaliknya, overcut yang terjadi pada
benda kerja berbanding terbalik dengan besarnya feed
rate pemesinan karena semakin tinggi feed rate yang
digunakan maka semakin cepat waktu pemesinan,
overcut yang terbentuk akan semakin kecil. Karena
semakin cepat waktu pemesinan untuk mencapai
kedalaman tertentu, maka semakin sedikit material yang
terlepas sehingga overcut yang dihasilkan semakin kecil
[4]. Dari penelitian terdahulu bisa digunakan sebagai
referensi untuk melakukan penelitian tentang ECM
mencari MRR, overcut, dan ketirusan aluminium 1100 .
2. Metodologi Penelitian
ElectroChemical Machining (ECM) merupakan
mesin non konvensional yang didasarkan pada proses
anodic dissolution dan elektrolisis dengan jenis material
benda kerja yang bersifat konduktor [1]. ECM
mempunyai kelebihan yaitu bisa melakukan permesinan
dengan jenis material yang keras, tool yang digunakan
juga tidak akan aus seperti pada mesin konvensional.
Proses tersebut menggunakan prinsip Faraday, yaitu jika
ada dua logam elektrode direndam dalam larutan
elektrolit dan dihubungkan dengan sumber arus DC,
maka partikel logam akan terlepas dari anode dan
kemudian akan melekat ke cathode. Aliran elektrolit
yang cukup kuat akan mencegah partikel logam melekat
pada cathode dan akan membuang partikel-partikel
tersebut dari area pemesinan [2].
Konsentrasi larutan juga berpengaruh pada proses
pemesinan Ecm, semakin pekat konsentrasi larutan
yang terbentuk dari reaksi antara NaCl dan H 2O maka
kadar asam (HCl) yang terbentuk juga akan
meningkat. Asam (HCl) sendiri mempunyai sifat
korosif terhadap material yang terbuat dari logam.
Semakin tinggi kadar asam maka sifat korosif yang
ditimbulkan juga akan meningkat [3].
MRR yang terjadi pada benda kerja berbanding
lurus dengan besarnya feed rate yang digunakan saat
pemesinan berlangsung. Hal ini disebabkan oleh jarak
Metode penelitian ini merupakan segala metode
yang dilakukan saat penelitian, yaitu penggunaan 3
variasi gap 0,5 mm, 0,75 mm, dan 1 mm. Kemudian
mencari MRR, overcut, dan ketirusannya. Sedangkan
untuk tegangan yang dipakai adalah 7, 10, dan 13 volt
menggunakan cairan NaCl dengan waktu pemesinan
186 detik.
A. Mesin ECM
Mesin ECM yang digunakan selama penelitian
terlihat pada Gambar 1. Mesin ini memiliki 3 sumbu
yaitu sumbu x, y, dan z yang dapat dikontrol secara
individual melalui komputer atau PLC. Mesin ini
menggunakan sistem sirkulasi elektrolit.
1
Sumbu Y
Stepper motor
Sumbu Z
Elektroda
PC
Sumbu X
Gambar 4. (a) NaCl, (b) Aquades
c. Benda kerja
Voltage
regulator
Area pemesinan
Kontroler
Bak penyaring
Power supply
Benda kerja yang digunakan adalah plat
Aluminium 1100 yang berbentuk persegi panjang
dengan ukuran panjang 50 mm, lebar 40 mm, dan
ketebalan 0.4 mm sebanyak 9 plat, seperti terlihat pada
Gambar 5.
Elektrolit
Gambar 1. Mesin ECM
B. Bahan-Bahan Penelitian
Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini
yaitu
a. Electroda Kuningan
Tool elektroda yang digunakan mempunyai sifat
anti karat dan memiliki konduktivitas listrik yang baik.
Untuk penilitian ini tool yang digunakan adalah
kuningan berbentuk batang silinder dengan panjang 198
mm dan berdiameter 3mm seperti yang terlihat pada
gambar 2 dan 3.
Gambar 5. Ukuran benda kerja plat aluminium 1100
C. Prosedur Penelitian
Benda kerja di jepit pada penjepit yang terdapat
pada area pemesinan, kemudian tool dipasang tepat
diatas lubang stiker pada benda kerja. Elektrolit diatur
dengan kecepatan 3 lpm. Proses pemesinan dimulai
dengan mengatur jarak celah (gap) 0.5 mm antara
elektroda dan benda kerja. Pemesinan berlangsung
selama 186 detik dan elektroda bergerak 0.1 mm ke
arah benda kerja tiap 45 detik. Ketika proses pemesinan
selesai, tombol power dimatikan, kemudian elektroda
dijauhkan dari area pemesinan.
TABEL I
PARAMETER PENGUJIAN ECM
Tegangan Listrik
7, 10, 13 volt
Working Gap
0.5, 0.75, 1 mm
Kecepatan Elektrolit
3 lpm
Cairan Elektrolit
Natrium Chloride (NaCl)
Konsentrasi Elektrolit
15 % NaCl + 85 %
Aquades
Benda kerja
Aluminium 1100
D. Langkah-Langkah Penelitian
a.
Mempersiapk
an ECM portable serta regulator voltage;
b.
Mempersiapk
an benda kerja dan electrode;
c.
Memasang
electrode pada holder mesin ECM dan
dikencangkan;
d.
Memasang
benda kerja dan dikencangkan agar posisinya
tidak berubah;
e.
Menyalakan
Gambar 2. Ukuran tool elektrode untuk pengujian
Gambar 3. Elektroda Kuningan
b.
Cairan Elektrolit NaCl
Komposisi konsentrasi larutan NaCl dan
aquades seperti terlihat pada gambar 3.4, elektrolit yang
digunakan untuk pengujian adalah 15 % NaCl dan 85 %
aquades. Proses pencampuran NaCl dan aquades
dilakukan dengan menggunakan magnetic stirrer,
proses ini dilakukan agar antara NaCl dan aquades
dapat menjadi suatu larutan yang benar-benar homogen.
a
2
b
tombol power pada mesin ECM dan software
mach 3;
f.
Mengatur
posisi pemakanan benda kerja (koordinat x, y,
z) dengan cara mengatur meja;
g.
Mengatur
kerataan permukaan benda kerja dengan
permukaan electrode;
h.
Mengatur
parameter-parameter mesin ECM sesuai
dengan tabel rancangan percobaan;
i.
Menyalakan
pompa
cairan
dielektrik/elektrolit
dan
mengatur putaran kran dengan tujuan
menyesuaikan laju cairan dielektrik;
j.
Memulai
pengerjaan dengan menekan tombol ON pada
power suplay sampai proses pemesinan selesai.
Apabila proses pemesinan selesai matikan
power suplay dengan memposisikan tombol
OFF;
k.
Mematikan
pompa sirkulasi cairan elektrolit, mengangkat
electrode, dan mengeluarkan benda kerja;
l.
Membersihka
n
benda
kerja
dari
kotoran
dan
mengeringkannya
m. Percobaan diulang dengan memvariasikan
tegangan dan jarak celah (gap) pada mesin
ECM
E. Perhitungan MRR
Material Removal Rate (MRR) adalah jumlah
massa material benda kerja yang terkikis per satuan
waktu. Secara teoritis MRR dapat dihitung berdasarkan
prinsip Faraday tentang elektrolisis menggunakan
persamaan di bawah ini :
MRR=
mo−mt
t
tan
-1
d 2−d 1
2
h
...................................................(3)
dengan,
d2
: diameter benda kerja sisi belakang, (mm)
d0
: diameter tool, (mm)
d1
: diameter benda kerja sisi depan, (mm)
h
: ketebalan benda kerja, (mm)
sudut benda kerja, (o)
-1
tan : sudut tangent
3. Hasil Pengujian Permesinan Mesin ECM
Pengujian permesinan dengan menggunakan
benda kerja Alumnium 1100 dan tool kuningan pejal.
Adapun hasil pengujian benda kerja yang telah
berlubang dengan waktu 186 detik, flowrate 3 (LPM)
dan tool movement 0,1/45 (mm/s) terdapat pada gambar
6.
...........................................
......(1)
dimana,
MRR : Material Removal Rate (g/dt)
m0
: Massa benda kerja sebelum pemesinan (gram)
mt
: Massa benda kerja setelah pemesinan (gram)
t
: Waktu pemesinan (detik)
Gambar 6. Hasil pemesinan bagian depan (kiri) bagian
belakang (kanan)
Dari gambar 6 dapat dilihat adanya perbedaan
hasil pemesinan ECM antara bagian depan dan
belakang benda kerja. Untuk hasil bagian depan
cenderung lebih bagus dari pada belakang karena untuk
bagian depan diberi isolasi sehingga pada waktu
pemakanan mendekati hasil yang diinginkan.
Sedangkan untuk bagian belakang terdapat seperti
goresan berwarna hitam disekitar lubang hasil
pemesinan yang diakibatkan oleh arah flushing air pada
waktu pemesinan.
F. Perhitungan Overcut dan Ketirusan
Overcut didefinisikan sebagai penyimpangan yang
menunjukkan bahwa ukuran lubang hasil drilling lebih
besar dari ukuran pahat yang digunakan. Sedangkan
ketirusan didefinisikan sebagai sudut yang terbentuk
sebagai penyimpangan atau deviasi antara lubang
terbesar dan yang terkecil.
Jadi overcut Oc dirumuskan sebagai-berikut:
Oc=¿ d2 - do
..........................................................(2)
Sedangkan ketirusan dihitung berdasarkan rumus:
A. Hasil Perhitungan MRR
Dari hasil pemesinan didapatkan data perhitungan
MRR dengan benda kerja aluminium 1100 seperti
terlihat pada Tabel II dan ditampilkan dalam bentuk
grafik pada gambar 4.
3
Tabel II Perhitungan MRR
MRR 10-5 (g/dt)
16.00
12.00
10.00
11.18
10.81
10.75
8.60
7.85
8.00
6.00
15.05
13.33
Gap
0,5
Gap
0,75
Gap 1
14.00
7.58
6
7
8
hitam disekitar lubang hasil pemesinanyang diakibatkan
oleh arah flushing air sewaktu pemesinan.
No
Tegangan
Gap
MRR
(volt)
(mm)
gr/s
9
10
11
1
2
3
4
5
6
7
8
9
13.01
12
13
14
Tegangan (volt)
7
10
13
7
10
13
7
10
13
7,58x10-5
7,84x10-5
8,60x10-5
1,075x10-4
1,081x10-4
1,118x10-4
1,301x10-4
1,333x10-4
1,505x10-4
0,5
0,5
0,5
0,75
0,75
0,75
1
1
1
Gambar 4. Grafik pengaruh tegangan dan gap terhadap
MRR aluminium 1100 dengan waktu pemesinan 186
detik.
Dari gambar 4 dapat dilihat pengaruh tegangan
dan jarak celah (gap) antara elektroda dengan benda
kerja terhadap MRR benda kerja aluminium 1100,
dimana semakin besar jarak celah (gap) maka semakin
besar MRR yang dihasilkan pada proses pemesinan
ECM. Begitu juga dengan tegangan, semakin besar
tegangan yang digunakan maka MRR nya juga akan
semakin besar. Untuk
nilai MRR pada material
aluminium 1100 yang terbesar yaitu benda kerja hasil
pemesinan dengan variasi gap 1 mm yaitu sebesar 1,505
x 10-4 gr/dt.. Material aluminium 1100 membutuhkan
waktu pemesinan selama 186 detik, dengan konsentrasi
elektrolit yang sama tiap pemesinan. Hasil foto makro
hasil pemesinan aluminium 1100 terdapat pada gambar
5-7.
7
10
7
10
13
Gambar 6 Gambar hasil pemesinan ECM Aluminium
1100 dengan tegangan 7,10, dan 13 volt pada gap 0,75
mm dalam waktu 186 detik bagian depan (atas), bagian
belakang (bawah)
Dari gambar 6 dapat dilihat adanya perbedaan
hasil pemesinan ECM antara bagian depan dan
belakang benda kerja baik untuk tegangan 7, 10,
maupun 13 volt. Sedangkan hasil bagian depan
cenderung lebih bagus dari pada belakang karena untuk
bagian depan diberi isolasi sehingga pada waktu
pemakanan mendekati hasil yang diinginkan. Untuk
bagian belakang terdapat seperti goresan berwarna
hitam disekitar lubang hasil pemesinan yang
diakibatkan oleh arah flushing air sewaktu pemesinan.
Untuk benda kerja hasil pemesinan yang hampir sesuai
dengan yang diinginkan yaitu seperti gambar tampak
depan tegangan 7 volt dan hasil pemesinan yang paling
menjauhi hasil yang diinginkan yaitu pada tegangan 13
volt.
13
Gambar 5 Gambar hasil pemesinan ECM Aluminium
1100 dengan tegangan 7,10, dan 13 volt pada gap 0,5
mm dalam waktu 186 detik bagian depan (atas), bagian
belakang (bawah)
7
Dari gambar 5 dapat dilihat adanya perbedaan
hasil pemesinan ECM antara bagian depan dan
belakang benda kerja baik untuk tegangan 7, 10,
maupun 13 volt. Sedangkan hasil bagian depan
cenderung lebih bagus dari pada belakang karena untuk
bagian depan diberi isolasi sehingga pada waktu
pemakanan mendekati hasil yang diinginkan. Untuk
bagian belakang terdapat seperti goresan berwarna
10
13
Gambar 7 Gambar hasil pemesinan ECM Aluminium
1100 dengan tegangan 7,10, dan 13 volt serta gap 1 mm
4
Overcut (mm)
dalam waktu 186 detik bagian depan (atas), bagian
belakang (bawah)
Dari gambar 7 dapat dilihat adanya perbedaan
hasil pemesinan ECM antara bagian depan dan
belakang benda kerja baik untuk tegangan 7, 10,
maupun 13 volt. Sedangkan hasil bagian depan
cenderung lebih bagus dari pada belakang karena untuk
bagian depan diberi isolasi sehingga pada waktu
pemakanan mendekati hasil yang diinginkan. Untuk
bagian belakang terdapat seperti goresan berwarna
hitam disekitar lubang hasil pemesinan yang
diakibatkan oleh arah flushing air sewaktu pemesinan.
Untuk benda kerja hasil pemesinan yang hampir sesuai
dengan yang diinginkan yaitu seperti gambar tampak
depan tegangan 7 volt dan untuk hasil pemesinan yang
pling menjauhi hasil yang diinginkan terlihat pada
gambar belakang dengan tegangan 13 volt.
15,725
1,48
2
10
17,719
1,75
3
13
20,479
2,11
4
5
7
10
16,013
19,347
1,52
1,96
6
13
21,094
2,18
7
7
15,803
1,49
8
10
1,92
9
13
19,008
28,262
0,5
0,75
1
1.52
1.48
1.49
5
7
2.18
2.11
1.92
1.75
1.96
9
11
0,5 mm
0,75 mm
13 mm15
1,0
Gambar 8 Grafik pengaruh tegangan dan gap terhadap
overcut aluminium 1100 dengan waktu pemesinan 186
detik.
Dari gambar 7 diatas menjelaskan bahwa
semakin besar jarak celah (gap) dan tegangan yang
digunakan maka semakin besar pula overcut yang
dihasilkan pada proses pemesinan ECM. Gap yang
lebih besar akan membuat proses pemakanan benda
kerja semakin cepat apalagi ditambah dengan tegangan
yang lebih besar maka proses pemakanannya pun akan
lebih cepat juga. Begitu juga dengan bagian benda kerja
yang tidak terisolasi akan mengalami overcut yg lebih
besar dibandingkan benda kerja yang diisolasi. Untuk
nilai overcut terbesar yaitu benda kerja hasil pemesinan
bagian belakang dengan variasi gap 1 mm dan teganan
13 volt yaitu sebesar 3,0 mm.
Overcut
termasuk
penyimpangan
yang
menunjukkan bahwa ukuran lubang hasil drilling lebih
besar dari ukuran pahat yang digunakan. Pada dasarnya
overcut pada ECM tidak dapat dihilangkan 100%,
karena overcut tetap diperlukan untuk kelangsungan
sirkulasi dari cairan elektrolit dan lagi elektrode sebagai
pahat tidak boleh bersentuhan dengan benda kerja agar
tidak terjadi hubung singkat (short circuit). Namun bila
overcut yang dihasilkan terlalu besar maka hal tersebut
akan berpengaruh terhadap menurunnya kualitas
produk, terutama faktor yang berkaitan dengan
ketelitian ukuran maupun geometri produk.
Tabel III hasil perhitungan overcut
No Tegangan
Gap
Area
Overcut,
(volt)
Hasil
Oc (mm)
(mm)
Pemesina
n (mm²)
7
3.00
Tegangan (v)
B. Hasil Perhitungan Overcut Dan Ketirusan
1
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
Pengujian
ketirusan
dilakukan
untuk
mengetahui perbedaan diameter permukaan benda kerja
bagian depan dan bagian belakang yang mengalami
peleberan ataupun penyempitan. Untuk hasil foto makro
ketirusan dapat dilihat pada gambar 8.
a
b
Belakang
Belakang
c
3,0
Belakang
Gambar 9 foto makro ketirusan (a) tegangan 10 volt
5
gap 0,5 mm, (b) tegangan 10 volt gap 0,75mm, (c)
tegangan 10 volt gap 1 mm
besar MRR yang dihasilkan pada proses pemesinan
ECM dengan variasi tegangan 7, 10, 13 volt. Begitu
juga dengan tegangan, semakin besar tegangan yang
digunakan pada saat proses pemesinan maka nilai MRR
nya juga besar. Besar nya tegangan dan gap juga
berpengaruh pada besarnya arus yang mengalir pada
saat pemesinan, semakin besar tegangan dan gap maka
arus maksimal yang dicapai pada proses pemesinan juga
semakin besar. Material aluminium 1100 membutuhkan
waktu pemesinan selama 186 detik, dengan konsentrasi
elektrolit yang sama tiap pemesinan. Waktu pemesinan
pun mempengaruhi nilai MRR, dan overcut. Semakin
lama waktu pemesinan membuat lubang yang
dihasilkan semakin besar dari lubang yang diinginkan,
serta semakin banyak pengurangan massa benda kerja.
Seperti pada penelitiannya (Permana, 2012) yang
menjelaskan bahwa besarnya MRR yang terjadi pada
benda kerja berbanding lurus dengan besarnya feed rate
yang digunakan saat pemesinan berlangsung.
Nilai overcut yang dihasilkan pada proses
pemesinan ECM dengan variasi tegangan 7, 10, 13 juga
dipengaruhi oleh besarnya gap yang digunakan. Gap
yang lebih besar akan membuat proses pemakanan
benda kerja semakin cepat apalagi ditambah dengan
tegangan yang lebih besar maka proses pemakanannya
pun akan lebih cepat juga. Begitu juga dengan bagian
benda kerja yang tidak terisolasi akan mengalami
overcut yang lebih besar dibandingkan bagian benda
kerja yang diisolasi dan ketirusannya akan condong ke
arah benda kerja yang tidak diisolasi
Dari gambar 9 diatas menjelaskan bahwa
panjang hasil ketirusan yang dihasilkan berbeda-beda.
Pada tegangan 10 volt dan gap 1 mm memiliki panjang
ketirusan yang pendek dikarenakan jarak gap yang lebih
besar membuat overcut tidak hanya terjadi dibagian
belakang benda kerja saja namun juga pada bagian
depan benda kerja.
Tabel 4.4 Ketirusan hasil pemesinan pada material
aluminium 1100
GAP
Tegangan
Ketirusan
No
(mm)
(v)
h (mm)
(0)
1
7
0,4
12,96
10
0,4
12,48
3
13
0,4
18,51
4
7
0,4
30,02
10
0,4
27,35
13
0,4
37,83
7
0,4
32,20
10
0,4
27,11
13
0,4
59,02
0,5
2
5
0,75
6
7
1
8
9
70.00
0,5 mm
Ketirusan (O)
60.00
50.00
1,0 mm
40.00
32.20
29.92
27.35
30.02
30.00
20.00
12.96
10.00
0.00
59.02
0,75 mm
5
7
9
37.83
13
Kesimpulan
Dari data dan hasil perhitungan yang dilakukan
terhadap hasil pemesinan ECM portable untuk benda
kerja plat alumunium 1100 menggunakan tool elektroda
tembaga dapat kesimpulan sebagai berikut :
18.51
12.48
11
4.
15
1. Semakin besar gap yang digunakan dalam
proses pemesinan maka nilai MRRnya semakin
besar, begitu juga dengan tegangan semakin besar
tegangan yang digunakan maka nilai MRR nya
juga bertambah. Nilai MRR tertinggi pada
pengujian ini adalah pada gap 1 mm dengan
tegangan 13 volt yaitu 1,50 ×10−4 gr /dtk
2. Gap dan tegangan yang besar akan membuat
nilai overcut yang didapatkan semakin tinggi.
Nilai overcut tertinggi yang diperoleh pada
pengujian adalah gap 1 mm dengan tegangan 13
volt yaitu 3,0 mm.
3. Semakin besar gap yang digunakan maka arus
yang keluar akan menyebar ke samping
permukaan material dan menyebabkan hasil
permesinan menjadi tidak rata. Nilai ketirusan
terbesar yang didapat pada pengujian ini adalah
variasi gap 1 mm dengan tegangan 13 volt yaitu
59,02⁰.
Tegangan (v)
Gambar 10 Grafik pengaruh tegangan dan gap terhadap
ketirusan
Dari gambar 10 grafik diatas menjelaskan
bahwa semakin besar jarak celah (gap) dengan variasi
tegangan 7, 10, 13 maka pemakanan yang dihasilkan
tidak merata tetapi ketirusannya akan condong kearah
benda kerja yang tidak diisolasi. Gap yang lebih besar
membuat arus akan menyebar kesamping permukaan
material dan menyebabkan hasil pemesinan yang tidak
merata sehingga didapatkan hasil ketirusan yang
berbeda-beda. Untuk nilai ketirusan pada material
aluminium 1100 yang terbesar yaitu benda kerja hasil
pemesinan dengan variasi gap 1 mm dan tegangan 13
volt yaitu sebesar 59,02 °.
C. Pembahasan
Pengaruh jarak celah (gap) antara elektroda
dengan benda kerja terhadap MRR aluminium 1100,
dimana semakin besar jarak celah (gap) maka semakin
5. Daftar pustaka
[1] Tlusty, G. 2000. Manufacturing Processes and
Equipment. Prentice-Hall. Inc., New York
6
[2]
McGeough, J.A. 1988. Advanced Methods of
Machining. Chapman and Hall Ltd, London.
[3] Budiman. 2012. Studi Eksperimental Pengaruh
Konsentrasi Larutan Terhadap Laju Pelepasan
Material
Pada
Proses
Electrochemical
Machining. Surabaya: Jurusan Teknik Mesin,
Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi
Sepuluh Nopember.
[4]
7
Permana, Esa 2012. Pengaruh Pemakanan
Material (Feed Rate) dengan Tool Elektroda
Aluminium Terhadap Overcut dan Surface
Roughness Benda Kerja Stainless Steel Pada
Mesin ECM Portable. Yogyakarta: Jurusan Teknik
Mesin dan Industri, Universitas Gadjah Mada.