BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Perkembangan industri
manufaktur menjadi suatu
alasan utama dilakukan proses pemesinan yang berbeda dari
sebelumnya. Tiga isu penting yang berkembang saat
ini yaitu proses
yang cepat, biaya
yang murah dan
ramah lingkungan menjadikan
tantangan sendiri bagi
industri manufaktur untuk
dapat melakukan inovasi
dibidang pemesinan. Untuk
menjawab tantangan ini,
inovasi pertama dilakukan dengan
proses pemesinan laju tinggi (high speed machining), dengan
menggunakan proses ini
diharapkan waktu untuk
memproduksi dapat berkurang
sehingga biaya yang
diperlukan dapat menurun, namun hal
ini juga masih menjadi kendala manakala proses ini juga
memerlukan biaya yang cukup tinggi
karena dalam prosesnya
masih digunakan media
pendingin (coolant).
Selain itu,
proses ini masih
mencemari lingkungan. Hal
lainnya yang menjadi masalah adalah adanya pengaruh buruk untuk
kesehatan dari cairan pemotongan.
Kendala ini
menjadi suatu hal
yang harus diselesaikan,
beberapa pakar pemesinan
mulai merekomendasikan inovasi
selanjutnya, dimulai dengan melakukan proses pemesinan kering (dry machining).Konsep pemesinan kering ini sebenarnya biasa dilakukan oleh industri
manufaktur. Pemotongan logam pada saat
memotong besi tuang. Namun demikian untuk bahan-bahan yang lain tidak lazim
dilakukan. Dari aspek
proses pemesinan, pemesinan
kering berarti pemotongan logam dilakukan pada suhu dan
gesekan yang relative tinggi.
Sejak akhir
tahun 1970 penggunaan
proses pembubutan keras
(hard turning) dijadikan inovasi
berikutnya untuk mengatasi permasalahan yang ada, hal ini terbukti melalui proses pembubutan keras
dapat mereduksi waktu pemesinan hingga
60 % (Thonsoff,
et.al, 1995). Literatur
menyebutkan bahwa penelitian yang
telah dilakukan dikonsentrasikan pada
mekanisme pembentukan geram dalam
rangka mencari hubungan
karakteristik proses dan
stabilitas pemotongan pada
proses proses bubut
keras. Penelitian lainnya
difokuskan pada suhu pemotongan, komposisi
dan karakteristik keausan
pahat CBN dan
efek properti material, geometri pahat dankondisi
pemotongan terhadap integritas permukaan benda kerja. Selain itu, menurut Nouari dan
Ginting (2007) bahwa pahat karbida dengan multi
lapisan mampu memotong
dengan kecepatan yang
tinggi dan pemotongan yang kering, tetapi bahan yang
digunakan masih dalam di bawah 55 HRC. Hal
ini membuktikan bahwa
hanya pahat intan
yang mampu melakukan pemotongan untuk kekerasan 55 HRC. Namun
dikarenakan biaya untuk produksi menggunakan pahat
intan relatif tinggi,
sebagai alternatif untuk
mengatasi masalah ini digunakan
pahat CBN.
Ketiga Inovasi di atas merupakan
suatu hal yang berbeda jika dilakukan dengan bersamaan.
Dan ini menjadi
sesuatu hal baru
yang disebut proses pemesinan
laju tinggi, keras,
dan kering. Untuk
menambah informasi mengenai penggabungan proses pemesinan tersebut serta
memastikan apakah penggabungan proses
pemesinan laju tinggi, pembubutan keras dan pemesinan kering untuk satu bahan tertentu dengan kekerasan 55 HRC
yang dalam hal ini dipilih AISI
4140 perlu dilakukan suatu
penelitian.Pemilihan bahan AISI 4140 sebagai benda kerja pada
penelitian ini disebabkan
selama ini bahan
tersebut diproduksi untuk
suku cadang transportasi dalam
kondisi basah dan memiliki stabilitas dimensi pada saat dikeraskan.
Belum adanya laporan tentang gaya
dan suhu pemotongan (teoritik) yang dilakukan
dengan proses pemesinan
laju tinggi, keras
dan kering terhadap bahan
AISI 4140 dengan
kekerasan 55 HRC menggunakan pahat
Cubic Boron Nitride (CBN)
maka dalam penelitian
ini pembahasan hanya
difokuskan pada gaya yang dibutuhkan untuk menghasilkan geram
serta suhu pemotongan dimana untuk menghitung
gaya dan suhu
pemotongan dibutuhkan suatu parameter
dari geometri geram yaitu tebal
geram setelah terpotong (deformed chips thickness).
1.2 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dilakukannya penelitian ini
diantaranya: 1) Mempelajari
morfologi geram yang
terbentuk pada proses
pembubutan keras dan
kering AISI 4140
dengan menggunakan pahat
CBN (Cubic Boron Nitride) pada laju pemotongan tinggi.
2) Menghitung
nilai parameter Orthogonal
Merchant (teoritik) dalam menghasilkan
geram 3) Mempelajari
hubungan antara morfologi
geram dengan nilai parameter
Orthogonal Merchant.
1.3 Manfaat Penelitian Manfaat
yang diharapkan dari hasil penelitian ini adalah 1.
Untuk Akademis Dapat memberikan
informasi mengenai morfologi
geram yang terbentuk serta parameter teori Merchant lainnya untuk
proses pembubutan keras dan kering AISI
4140 dengan pahat CBN pada laju pemotongan tinggi.
2. Untuk Bidang Industri Dijadikan
pertimbangan dalam menghasilkan
suatu produk agar dapat
meningkatkan kualitas serta ramah
lingkungan.
1.4 Batasan Masalah Permasalahan dalam tugas sarjana ini dibatasi
pada geometri geram yang terbentuk serta
menganalisisnya dengan teori
Orthogonal Merchant. Benda kerja
yang digunakan adalah AISI 4140 dengan Pahat yang dipilih yaitu CBN.
Proses Pembubutan
dilakukan pada kondisi
kering dan keras
dengan laju pemotongan tinggi.
1.5 Sistematika Penulisan Penulisan
tugas sarjana ini
disajikan dalam beberapa
bab dengan tujuan membentuk pemaparan masalah dan hasil analisa
yang mudah dipahami.
BAB
I merupakan uraian
singkat mengenai latar
belakang, tujuan, manfaat, batasan masalah dan sistematika
penulisan.
BAB
II menjelaskan tinjauan
pustaka mengenai pemesinan
laju tinggi, keras, dan kering, proses pembubutan, AISI
4140, pahat CBN, serta geram BAB III berisikan penjelasan tentang metode
penelitian berupa bahan dan peralatan yang
digunakan, waktu dan
tempat penelitian, kerangka
konsep penelitian, kondisi
pemesinan, dan rancangan
kegiatan yang akan
dilakukan untuk penelitian ini.
BAB IV
berisikan hasil penelitian yang dilakukan berupa morfologi geram dan data proses pemesinan dihasilkan melalui
proses pembubutan kering dan keras dengan
laju pemotongan tinggi.
Dalam bab ini
juga dipaparkan mengenai
perhitungan dari data
yang diperoleh dengan
menggunakan teori Orthogonal Merchant. Untuk bagian pembahasan,
dalam bab ini tidak semua parameter orthogonal
Merchant akan dibahas
sebab dari seluruh
parameter orthogonal Merchant
tersebut gaya dan suhu pemotongan dapat mewakili nilai tersebut. Dan dalam subbab ini akan dibahas
hubungan antara gaya dan suhu pemotongan
dengan geometri geram.
BAB V merupakan kesimpulan dari hasil analisa
serta permasalahan yang ada pada
tugas sarjana ini
dan sebagai penutup
dari bab ini
akan ada saran yang
diharapkan dapat dibahas pada tugas sarjana selanjutnya.
0 komentar:
Posting Komentar