Pengaruh Suhu Pemotongan Terhadap Perkembanganaus Pahat Pada Pembubutan Kerasdankering Baja Aisi 4340menggunakan Pahat Karbida CVD Berlapis
10
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar belakang
Pada pemesinan keras suhu pemotongan cendrung lebih tinggi dari
pemesinan konvensional dikarenakan oleh pengaruh kekerasan bahan dan kondisi
pemotongan (pemotongan keras) yang biasanya dilakukan pada laju pemotongan
tinggi dan tanpa menggunakan cairan pendingin (dry cutting).
Proses pemesinan logam dapat dikatagorikan kepada dua kelompok yaitu
proses pemesinan konvensional dan non konvensional. Pada proses pemesinan
konvensional pembentukan logam dilakukan menggunakan mesin perkakas yang
menghasilkan serpihan sisa dari pemotongan tersebut,
sedangkan
non
konvensional proses pemesinan yang tidak menghasilkan serpihan. Perkembangan
material logam dewasa ini maju dengan pesat, terutama peningkatan pada
kekerasan dan kekuatannya seperti
material baja AISI 4340. Baja yang
dikeraskan sangat luas digunakan didalam industry otomotive seperti digunakan
untuk roda gigi, bearing pembuatan tool dan die
[1]
Dalam suatu proses pemotongan logam, gesekan yang terjadi antara pahat
dengan benda kerja akan menimbulkan panas yang tinggi. Hampir seluruh energi
pemotongan diubah menjadi panas melalui proses gesekan, antara geram dengan
pahat dan antara pahat dengan benda kerja, serta proses perusakan molekuler atau
ikatan atom pada bidang geser (shear plane). Panas ini sebagian besar terbawa
oleh geram, sebagian merambat melalui pahat dan sisanya mengalir melalui benda
kerja menuju kesekeliling. Panas yang timbul tersebut cukup besar dan karena
Universitas Sumatera Utara
11
luas bidang kontak relatif kecil maka temperatur pahat, terutama bidang geram
dan bidang pemotongan serta temperatur yang tinggi maka permukaan aktif dari
pahat akan mengalami keausan. Keausan tersebut makin lama makin membesar
yang selain memperlemah pahat juga akan memperbesar gaya pemotongan
sehingga dapat menimbulkan kerusakan fatal. [2]
Sebagaimana lazimnya diketahui suhu pemotongan yang lazimnya lebih
tinggi berdampak buruk pada pahat ,dan mengakibatkan terbentuknya lingkungan
aus dan semakin tinggi suhu pemotongan maka semakin tinggi pula laju aus pahat
.untuk mengatasi aus pahat akibat suhu pemotongan yang tinggi pada proses
pemesinan pada dasarnya menggunakan pahat yang dilapisi dengan material yang
tahan akan suhu tinggi sebagai dari sifat keramik . pada perkembangan pahat
karbida dewasa ini , banyak pahat karbida yang telah dilapisi dengan material
yang memiliki ketahanan aus . salah satu contoh
bahan tersebut adalah
(TIN,TiCN,��2 ,�3 ). Dimana akan diguanakan dalam penelitian ini.penilitian ini
ditujukan untuk mempelajari pengaruh suhu pemotongan terhadap perkembangan
aus pahat karbida berlapis ketika digunakan pada pembubutan baja yang
dikeraskan.
1.2
Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah :
a.
Pada penelitian ini benda kerja menggunakan material baja AISI 4340
yang diberi perlakuan panas (hardening) terlebih dahulu untuk tujuan
pembubutan keras.
Universitas Sumatera Utara
12
b.
Operasi
permesinan
menggunakan
operasi
pembubutan
eksternal
mengunakan mesin bubut CNC (Computer Numerical Control).
c.
Operasi pembubutan (turning) dilakukan tanpa menggunakan cairan
pemotongan (dry cutting) yaitu metode pembubutan ramah lingkungan.
1.3
Tujuan Peneltian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
a. Mendapatkan parameter yang paling signifikan terhadap suhu pemotongan
b. Mendapatkan parameter yang paling signifikan terhadap Aus Pahat
c. Melakukan Optimasi Kondisi pemotongan dengan keadaan aus pahat yang
minimum, pada suhu pemotongan yang layak untuk di operasikan pada
pembubutan.
1.4
Sistematika Penulisan
Penelitian ini nantinya akan dituangkan dalam bentuk skripsi dengan
sistematika penulisan sebagai berikut :
1. BAB I : Pendahuluan
Bab ini berisikan latar belakang,batasan masalah, tujuan,dan sistematika
penulisan.
2. BAB II: Tinjauan Pustaka
Bab ini berisikan tinjauan pustaka yang akan memberikan informasi
mengenai pembubutan kering dan keras, material pahat yang dipakai,
keausan pahat, dan temperatur pahat.
Universitas Sumatera Utara
13
3. BAB III : Metodologi Penelitian
Bab ini memberikan informasi mengenai alat dan bahan yang akan
digunakan pada saat penelitian nantinya.
4. BAB IV : Hasil dan Analisa Pengujian
Bab ini membahas tentang hasil data yang diperoleh dari setiap pengujian
melalui pembahasan perhitungan dan penganalisaan dengan memaparkan
kedalam bentuk tabel dan grafik
5. BAB V : Kesimpulan dan Saran
Bab ini sebagai penutup berisikan kesimpulan dan saran yang diperoleh
6. Daftar Pustaka
Daftar pustaka berisikan literatur yang digunakan untuk menyusun
laporan.
7. Lampiran
Pada lampiran ini dapat dilihat hasil data yang diperoleh dari pengujian
dalam bentuk tabel dan grafik.
Universitas Sumatera Utara
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar belakang
Pada pemesinan keras suhu pemotongan cendrung lebih tinggi dari
pemesinan konvensional dikarenakan oleh pengaruh kekerasan bahan dan kondisi
pemotongan (pemotongan keras) yang biasanya dilakukan pada laju pemotongan
tinggi dan tanpa menggunakan cairan pendingin (dry cutting).
Proses pemesinan logam dapat dikatagorikan kepada dua kelompok yaitu
proses pemesinan konvensional dan non konvensional. Pada proses pemesinan
konvensional pembentukan logam dilakukan menggunakan mesin perkakas yang
menghasilkan serpihan sisa dari pemotongan tersebut,
sedangkan
non
konvensional proses pemesinan yang tidak menghasilkan serpihan. Perkembangan
material logam dewasa ini maju dengan pesat, terutama peningkatan pada
kekerasan dan kekuatannya seperti
material baja AISI 4340. Baja yang
dikeraskan sangat luas digunakan didalam industry otomotive seperti digunakan
untuk roda gigi, bearing pembuatan tool dan die
[1]
Dalam suatu proses pemotongan logam, gesekan yang terjadi antara pahat
dengan benda kerja akan menimbulkan panas yang tinggi. Hampir seluruh energi
pemotongan diubah menjadi panas melalui proses gesekan, antara geram dengan
pahat dan antara pahat dengan benda kerja, serta proses perusakan molekuler atau
ikatan atom pada bidang geser (shear plane). Panas ini sebagian besar terbawa
oleh geram, sebagian merambat melalui pahat dan sisanya mengalir melalui benda
kerja menuju kesekeliling. Panas yang timbul tersebut cukup besar dan karena
Universitas Sumatera Utara
11
luas bidang kontak relatif kecil maka temperatur pahat, terutama bidang geram
dan bidang pemotongan serta temperatur yang tinggi maka permukaan aktif dari
pahat akan mengalami keausan. Keausan tersebut makin lama makin membesar
yang selain memperlemah pahat juga akan memperbesar gaya pemotongan
sehingga dapat menimbulkan kerusakan fatal. [2]
Sebagaimana lazimnya diketahui suhu pemotongan yang lazimnya lebih
tinggi berdampak buruk pada pahat ,dan mengakibatkan terbentuknya lingkungan
aus dan semakin tinggi suhu pemotongan maka semakin tinggi pula laju aus pahat
.untuk mengatasi aus pahat akibat suhu pemotongan yang tinggi pada proses
pemesinan pada dasarnya menggunakan pahat yang dilapisi dengan material yang
tahan akan suhu tinggi sebagai dari sifat keramik . pada perkembangan pahat
karbida dewasa ini , banyak pahat karbida yang telah dilapisi dengan material
yang memiliki ketahanan aus . salah satu contoh
bahan tersebut adalah
(TIN,TiCN,��2 ,�3 ). Dimana akan diguanakan dalam penelitian ini.penilitian ini
ditujukan untuk mempelajari pengaruh suhu pemotongan terhadap perkembangan
aus pahat karbida berlapis ketika digunakan pada pembubutan baja yang
dikeraskan.
1.2
Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah :
a.
Pada penelitian ini benda kerja menggunakan material baja AISI 4340
yang diberi perlakuan panas (hardening) terlebih dahulu untuk tujuan
pembubutan keras.
Universitas Sumatera Utara
12
b.
Operasi
permesinan
menggunakan
operasi
pembubutan
eksternal
mengunakan mesin bubut CNC (Computer Numerical Control).
c.
Operasi pembubutan (turning) dilakukan tanpa menggunakan cairan
pemotongan (dry cutting) yaitu metode pembubutan ramah lingkungan.
1.3
Tujuan Peneltian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
a. Mendapatkan parameter yang paling signifikan terhadap suhu pemotongan
b. Mendapatkan parameter yang paling signifikan terhadap Aus Pahat
c. Melakukan Optimasi Kondisi pemotongan dengan keadaan aus pahat yang
minimum, pada suhu pemotongan yang layak untuk di operasikan pada
pembubutan.
1.4
Sistematika Penulisan
Penelitian ini nantinya akan dituangkan dalam bentuk skripsi dengan
sistematika penulisan sebagai berikut :
1. BAB I : Pendahuluan
Bab ini berisikan latar belakang,batasan masalah, tujuan,dan sistematika
penulisan.
2. BAB II: Tinjauan Pustaka
Bab ini berisikan tinjauan pustaka yang akan memberikan informasi
mengenai pembubutan kering dan keras, material pahat yang dipakai,
keausan pahat, dan temperatur pahat.
Universitas Sumatera Utara
13
3. BAB III : Metodologi Penelitian
Bab ini memberikan informasi mengenai alat dan bahan yang akan
digunakan pada saat penelitian nantinya.
4. BAB IV : Hasil dan Analisa Pengujian
Bab ini membahas tentang hasil data yang diperoleh dari setiap pengujian
melalui pembahasan perhitungan dan penganalisaan dengan memaparkan
kedalam bentuk tabel dan grafik
5. BAB V : Kesimpulan dan Saran
Bab ini sebagai penutup berisikan kesimpulan dan saran yang diperoleh
6. Daftar Pustaka
Daftar pustaka berisikan literatur yang digunakan untuk menyusun
laporan.
7. Lampiran
Pada lampiran ini dapat dilihat hasil data yang diperoleh dari pengujian
dalam bentuk tabel dan grafik.
Universitas Sumatera Utara