PEMBUATAN CNC ELECTRO CHEMICAL MACHINING SERTA PENGUJIAN PEMESINAN PADA PEMBUATAN MICROCHANNEL

RINGKASAN
Penggunaan metode ECM pada proses pemesinan microchanel lebih
ramah lingkungan dibandingkan dengan metode etching. Perpaduan antara
ECM dengan Computer Numerically Controller (CNC) akan membuat tool
bebas bergerak sehingga metode permesinan tidak hanya statis. Tegangan listrik
merupakan parameter penting dalam suatu proses permesinan. Beda potensial
mengakibatkan arus listrik mengalir yang akan digunakan untuk melakukan
proses permesinan sehingga sangat menentukan lama atau tidaknya proses
pembuatan sebuah produk.
Penelitian ini dilakukan untuk merancang dan membuat mesin ECM.
Tahap pertama adalah merancang sistem mekanikal dan dilanjutkan dengan
perancangan sistem elektrikal. Perancangan system mekanik diawali dengan
sketsa global kemudian didetilkan menggnakan software solidwork. Sedangkan
perancangan system elektrikal meliputi system kontrol dan power supply. Hasil
rancangan kemudian difabrikasi dan dirakit menjadi mesin ECM untuk kemudian
dilakukan pengujian.
Pada pertengahan tahun pertama dari 3 tahun yang diajukan, telah dihasilkan
rancangan dan pembuatan mesin ECM. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa
mesin dapat berfungsi, baik dari sistem elektrikal maupun mekanikalnya, namun
masih ditemukanmasalah di bagian power supply dan adanya fenomena korosi di
frame. Seain itu kepresisian dan ketegaklurusan hasil pemesinan masih perlu

ditingkatkan. Dari pengujian awal pada pemesinan dengan dengan bahan
alumunium dan SLD 11 maka diperoleh hasil bahwa untuk pemesinan dengan
variasi gap 3, 5 dan 7 mm selama waktu pemesinan 300 detik,dengan parameter
lain dijaga konstan menunjukkan bahwa mass removal rate (MRR) cenderung
menurun seiring dengan kenaikan jarak gap. Harga MRR berturut-turut adalah
0.0021±0.00087, 0,0019± 0.00095 dan 0,0016± 0.00057 g/s. Besar jarak celah
(gap) berbanding lurus terhadap nilai surface roughnessSLD, dengan nilai ratarata surface roughness yang terbesar yaitu pada benda kerja hasil pemesinan
dengan variasi jarak gap 7 mm yaitu sebesar 14,2 µm dan nilai rata-rata surface
roughness terkecil 6,6 µm pada jarak gap 3 mmLama waktu permesinan
berbanding terbalik terhadap nilai MRR SLD, semakin lama waktu permesinan
maka semakin kecil nilai MRR yang dihasilkan pada proses pemesinan ECM.
Nilai MRR terbesar pada saat waktu 5 menit dengan nilai 3,91 mg/detik
Sedangkan nilai MRR terendah pada waktu 10 menit dengan nilai 1,44 mg/detik.
Kedalaman pemakanan berbanding lurus dengan waktu pemesinan, di mana
semakin lama waktu yang digunakan dalam pemesinan maka semakin dalam
benda kerja terkikis. Permukaan dari bentuk yang di machining hampir semua
tertutupi oleh discharge crater sebagai hasil dari pencairan logam selama proses
pemesinan. Mikrochanel telah berhasil dimachining dengan mesin ECM ini
namun masih ditemukan adanya ketidak pressisian dan kekasaran yang
berlebihan.

Key words : CNC, ECM

ix

Nama Rumpun Ilmu: Teknik Mesin

LAPORAN AKHIR
PENELITIAN UNGGULAN PERGURUAN TINGGI

PEMBUATAN CNC ELECTRO CHEMICAL MACHINING SERTA
PENGUJIAN PEMESINAN PADA PEMBUATAN MICROCHANNEL
Tahun ke 1. dari rencana 3. tahun
TIM PENGUSUL:

Nama
NIDN

Ketua:
: Aris Widyo Nugroho, ST., MT., PhD
: 0507037001

Anggota:
: Sudarisman, B.Sc. Drs., M.S.Mechs., Ph.D
: 00020559001

Nama
NIDN

Teknisi
: Muslim Mahardika, ST., M.Eng.,PhD.Eng
: 0030077907

Nama
NIP/NIK

: Gunawan Setia Prihandana, ST., M.Eng., PhD
: 123065

Nama
NIP/NIK

: Tutik Sriani, ST., M.Eng.,PhD.Eng
: 123066

Nama
NIDN

DIBIAYAI OLEH KOPERTIS WILAYAH V DIYKEMENTRIAN PENDIDIKAN
DAN KEBUDAYAAN, SESUAI SURAT PERJANJIAN PELAKSANAAN
NOMOR: 007/HB-LIT/III/2015TERTANGGAL 25 MARET 2015, NOMOR SPDIPA 023.04.1.673453/2015 TANGGAL 14 NOPEMBER 2015

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
Oktober 2015

i

DAFTAR ISI
Halaman Sampul

i

Halaman Pengesahan

ii

Daftar Isi

iii

Daftar Tabel

v

Daftar Gambar

vi

Ringkasan

vii

Prakata

viii

BAB I

Pendahuluan

1

BAB II

TinjauanPustaka

3

BAB III

MetodePenelitian

8

3.1

BahanPenelitian

8

3.2

AlatPenelitian

10

3.3

Diagram AlirPenelitian

11

3.4

TahapPersiapan

11

3.5

PerancanganMesin CNC-ECM

11

3.6

PembuatanMesin CNC-ECM

11

3.7

ProsedurPengujianMesin CNC-ECM

3.8

ProsedurPembuatan Benda Kerja

13

3.9

ProsedurPembuatanPenjepit Benda Kerja

13

3.10

SpesifikasiMesin CNC-ECM

14

3.11

Pengujianterhadap Material Benda Kerja

14

3.12

Pengukuran Material Removal Rate

15

3.13

Pengukuran Surface Roughness

16

3.14

Analisis Data

17

BAB IV

11

Hasil yang Dicapai

18

4.1

Perancangan Mesin ECM

18

4.2

Pembuatan Mesin ECM

23

4.3.

Pembuatan Elektroda Tool

27

4.4.

Pengujian Mesin ECM

28

4.4.1Pengujian Pemesinan dengan Benda Kerja Alumunium

28

iii

4.4.2

Pengujian Pemesinan dengan Benda Kerja SLD11

4.4.3

Pengujian Mesin ECM dengan Variasi Jarak Celah terhadap MMR dan
Surface Roughness

30

32

4.2.4 Pengujian Mesin ECM dengan Variasi Waktu Proses terhadap MMR dan
kedalaman pemakanan

37

4.2.5 Analisis Struktur Mikro Permukaan Hasil Pemesinan ECM

40

4.2.5Pengujian Pemesinan untuk Pembuatan Macrochanel pada Penyaring
41
BAB V

Rencana Tahapan Berikutnya

44

BAB VI

Kesimpulan dan Saran

45

DAFTAR PUSTAKA

46

Lampiran Biodata Peneliti

48

Formulir Evaluasi Atas capaian Luaran Kegiatan

60

iv