MATERIAL ALAT POTONG DAN FLUIDA

PROSES PEMOTONGAN

BAB 22

Dosen Pembimbing : Bp Lukman Arhami

Nama : Rizqi Azizi

No.Reg: 5315077575

FAKULTAS TEKNIK

TEKNIK MESIN PRODUKSI

Universitas Negeri Jakarta

PENDAHULUAN

Berlanjut pembahasan dari bab terdahulu, kini akan dijelaskan dua

unsur penting yang akan di kerjakan pada mesin yaitu material alat potong dan

cairan proses pemotongan. Berikut spesifikasinya:

Jenis dan karakteristik material alat potong.

Sifat dan kegunanaan Baja Kecepatan Tinggi, karbida, keramik, nitrida

borium kubik dan berlian.

Pelapisan pada alat potong, komposisi, dan cara kerja alat potong.

Jenis cairan pemotongan dan aplikasinya.

Mesin proses potong cenderung kering dan Mesin dengan proses potong

kering.

Pemilihan material alat potong untuk aplikasi tertentu merupakan salah satu

faktor paling penting dalam melakukan operasi permesinan. Seperti pemilihan

bentuk dan material yang kuat untuk membuat dan proses pemotongan. Bab ini akan

mendiskusikan seluruh bahasan yang bersifat relevan dan karakteristik - karakteristik

dari semua jenis material alat potong yang akan membantu dalam menentukan

pemilihan alat potong. Untuk dapat menentukan pemilihan alat yang tepat dalam

melakukan pemotongan tetap harus menggunakan pedoman dan rekomendasi.

Informasi tentang spesifikasi yang harus dimiliki material alat potong saat

pengoperasian mesin seperti:

(a) Ketahanan temperatur tinggi.

(b) Kekuatan tegangan tinggi.

(c) Tingkat kehalusan pada mesin.

Oleh karena itu, alat potong harus memiliki karakteristik sebagai berikut:

Ketahanan Terhadap Panas.

Pada saat pengoperasian mesin, alat potong harus memiliki sifat kekuatan dan

ketahanan aus. Hal ini menjamin bahwa alat potong tersebut tidak mengalami

deformasi atau perubahan bentuk.

Berikut tabel untuk tingkat kekerasan dan tingkat ketahanan panas material alat

potong.

Alat potong baja karbon biasa digunakan untuk alat potong baja kecepatan

tinggi di awal 1900-an. Perhatikan tabel tingkat kekerasan bahwa alat potong baja

karbon dengan cepat mulai kehilangan tingkat kekerasannya pada suhu tinngi, yang

berarti bahwa baja karbon tidak dapat digunakan untuk mesin pada kecepatan tinggi (

suhu tinggi). Akibatnya, tingkat produksi akan rendah dan biaya akan tinggi.

Daya tahan

Dampak sifat ini pada alat dapat ditemui di sela pemotongan berulang kali. Seperti:

Pemotongan, mengubah putaran poros pada mesin bubut, atau karena getaran dan

pengunaan selama proses permesinan.

Ketahanan panas

Untuk menahan suhu yang merambat pada saat pemotongan saat proses permesinan.

Ketahanan pemakaian

Sehingga masa pakai alat dapat dipergunakan maksimal sebelum alat tersebut

diganti.

Stabilitas Kimia dan kelembaman.

Untuk menghindari atau meminimalkan reaksi kimia yang merugikan.

Untuk menanggapi kebutuhan ini, berbagai alat potong dengan berbagai mekanisme

fisik dan kandungan kimianya telah dikembangkan selama bertahun – tahun. Seperti

yang ditunjukkan pada Tabel 22,1.

Tabel ini berguna dalam menentukan material alat yang diinginkan untuk suatu

karakteristik tertentu, misalnya:

• Tingkat kekerasan dan kekuatan.

• Ketahanan tingkat getaran. seperti penggilingan.

• Titik lebur material alat potong.

• Sifat-sifat fisik koefisien panas dan pengembangan konduktivitas panas untuk

menentukan hambatan dari material alat saat mengalami panas dan goncangan.

Harus diakui bagaimanapun, bahwa sifat material alat potong yang

diinginkan saat pengoperasian mesin dapat muncul dan bertentangan dengan sifat-

sifat yang dibutuhkan alat potong itu sendiri. Situasi ini dengan mudah dapat dilihat

dari Tabel 22,2 dengan melihat garis panah horisontal yang berlawanan arah. Sebagai

contoh :

(a) Baja kecepatan tinggi cukup kuat tetapi terbatas pada ketahanan panas.

(b) Keramik memiliki ketahanan terhadap suhu tinggi tetapi mereka rapuh dan

mudah rusak.

Tabel 22,3 menunjukkan karakteristik material alat pemesinan. Material alat

umumnya dibagi menjadi beberapa kategori berikut, tercantum dalam urutan yang

dikembangkan dan diaplikasikan di industri.

Perhatikan bahwa terdapat juga material yang digunakan untuk dies atau cetakan

seperti :

1. Baja kecepatan tinggi

2. kobalt tuang paduan

3. Karbida

4. Lapisan alat

5. Keramik berbasis alumina

6. Cubic boron nitrida

7. Silikon nitrida berbasis keramik

8. Berlian

9.Material dengan whisker dan Nanomaterial.

Baja karbon adalah material alat tertua dari semua material dan telah

digunakan secara luas untuk mambuat bor, palu, peniti, dan peluas lubang sejak

1880-an. Baja paduan rendah dan baja paduan menengah dikembangkan untuk

aplikasi yang serupa tapi dengan ketahanan umur alat yang lebih lama. Meskipun

lebih murah dan mudah dibentuk dan diasah, baja ini tidak memiliki cukup

ketahanan panas dan ketahanan aus. Untuk memotong kecepatan tinggi ketika suhu

naik secara signifikan, penggunaannya terbatas dan sangat rendah pada operasi

pemotongan yangcepat. Sebab itu partikular baja karbon tidak cocok untuk industri

manufaktur modern.

Dalam bab ini akan dijelaskan sebagai berikut:

• Ciri-ciri, aplikasi, dan keterbatasan material alat potong ini dalam pengoperasian

mesin, termasuk karakteristik yang diperlukan dan termasuk biaya operasional.  

• rentang variabel yang berlaku untuk proses kinerja yang optimal.

• Jenis dan karakteristik cairan pemotongan dan aplikasi yang spesifik pada berbagai

pengoperasian mesin.

HIGH SPEED STEEL

Baja kecepatan tinggi (HSS) alat tersebut dinamakan demikian karena

memang dikembangkan untuk mesin pada kecepatan yang lebih tinggi daripada baja

karbon. Pertama digunakan pada awal 1900-an merupakan baja paduan kecepatan

tinggi yang pertama digunakan. HSS dapat mengeras pada berbagai kedalaman,

memiliki ketahanan aus yang baik, dan relatif murah. Karena ketangguhannya baja

kecepatan tinggi cocok terutama untuk :

(a) Memotong dengan sudut alat yang kecil ( lancip )

(b) Pemotongan berulang

(c) Peralatan mesin yang memiliki getaran mesin yang cukup tinggi.

(d) Alat potong kompleks dan tunggal seperti bor, reamer, palu, dan perlengkapan

alat potong.

Keterbatasan HSS yang paling menonjol karena HSS lebih rendah pada

ketahanan panas oleh karena itu bahwa HSS memiliki kecepatan pemotongan yang

rendah dibandingkan dengan alat potong karbida seperti dapat dilihat pada Gambar.

22,1.

Ada dua tipe dasar baja kecepatan tinggi:

Molibdenum (M-series) dan

Tungsten (T-series).

M-seri berisi hingga sekitar 10% Mo dengan Cr, V, W, dan Co sebagai

elemen paduan. T-seri berisi 12-18% W dengan Cr, V, dan Co sebagai elemen

paduan. Sedangkan karbida terbentuk pada komposisi baja sekitar 10 sampai 20%,

volume. M-series umumnya memiliki ketahanan abrasi yang lebih tinggi dibanding

T-seri, lebih tahan terhadap perlakuan panas panas, dan harganya lebih murah.

Akibatnya, 95% hampir semua alat baja kecepatan tinggi terbuat dari M-seri.

Peralatan baja kecepatan tinggi dapat dibentuk dengan di tempa, cast, dan

bubuk metal (disinter). HSS juga bisa dilapisi untuk dapat meningkatkan kinerja,

seperti yang dijelaskan dalam Bagian 22,5. Peralatan baja kecepatan tinggi juga

dapat dilakukan dengan perlakuan pengerasan permukaan seperti untuk pengerasan

untuk meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus atau perlakuan uap pada

temperatur tinggi untuk meningkatkan kekerasan, pelapisan oksida hitam (bluing)

untuk meningkatkan kinerja peralatan.

Contoh peran elemen paduan dalam Baja Kecepatan Tinggi.

Unsur - unsur paduan utama dalam baja kecepatan tinggi dan efek paduan tersebut.

Elemen paduan utama pada HSS adalah kromium, vanadium, tungsten, kobalt, dan

molibdenum.

KROMIUM

Meningkatkan kekuatan, ketahanan aus, dan ketahanan temperatur tinggi.

VANADIUM

Meningkatkan kekuatan, ketahanan abrasi, dan ketahanan panas.

TUNGSTEN DAN KOBALT

Memiliki efek yang sama yaitu meningkatkan kekuatan dan ketahanan panas.

MOLIBDENUM

Meningkatkan ketahanan aus, kekuatan dan ketahanan suhu tinggi.

PADUAN KOBALT TUANG

Diperkenalkan pada tahun 1915, paduan kobalt tuang memiliki rentang

komposisi sebagai berikut: 38 53% Co, 30 sampai 33% Cr, dan 10 sampai 20% W.

Karena kekerasan yang tinggi (biasanya 58-64 HRC), paduan kobalt tuang dapat

mempertahankan kekerasannya pada temperatur tinggi. Paduan kobalt tuang tidak

setangguh baja kecepatan tinggi dan lebih sensitif terhadap getaran mesin.

Akibatnya, paduan kobalt tuang kurang cocok untuk pemotongan berulang. Paduan

kobalt tuang kini hanya digunakan untuk aplikasi - aplikasi khusus yang

membutuhkan kedalaman, pemotongan terus - menerus yang kasar dengan kecepatan

yang relatif tinggi sehingga kecepatannya potongnya dapat dua kali dibanding

dengan baja kecepatan tinggi.

KARBIDA Kedua kelompok alat yang telah dijelaskan memiliki bahan-bahan yang

memerlukan ketangguhan, tahan getaran, dan ketahanan panas tetapi mereka juga

memiliki keterbatasan lain terutama yang berkaitan dengan kekuatan dan ketahanan

panas sehingga tidak dapat digunakan secara efektif di mana kecepatan potong yang

tinggi diperlukan, padahal kondisi ini diperlukan untuk meningkatkan produktivitas.

Untuk dapat memenuhi kecepatan pemotongan yang semakin tinggi, karbida

diperkenlkan pada 1930-an. Karena kekerasan yang tinggi pada berbagai suhu,

modulus elastisitas yang tinggi, konduktivitas panas yang tinggi.

Karbida adalah material diantara material lain yang paling utama selain serbaguna,

murah dan mrupakan material yang kuat untuk berbagai aplikasi. Dua kelompok

utama yang digunakan untuk peralatan karbida adalah tungsten karbida dan titanium

karbida.

TUNGSTEN KARBIDA

Tungsten karbida (WC) biasanya terdiri dari partikel tungsten karbida yang

terikat bersama dalam sebuah matriks kobalt. Peralatan dengan material ini dibuat

dengan menggunakan teknik metalurgi bubuk ( sinter karbida ). Pertama partikel

tungsten karbida dikombinasikan dengan kobalt dalam mixer sehingga material

komposit dengan matriks kobalt bereaksi dengan partikel karbida. Pasir tersebut yang

berukuran 1 sampai 5 mm kemudian ditekan dimasukkan ke dalam cetakan yang

dikehendaki. Tungsten karbida sering dipadukan dengan titanium dan niobium

carbide untuk memberikan sifat-sifat khususpada material.

Komposisi kobalt yang ada biasanya berkisar 6-16% mempengaruhi sifat-

sifat peralatan tungsten karbida. Alat potong tungsten karbida umumnya digunakan

untuk memotong baja, besi cor dan material nonferrous. Sebagian besar telah

menggantikan alat HSS karena performanya yang lebih baik.

MICROGRAIN KARBIDA

Alat potong ini terbuat dari serat (mikrograin) karbida yang mencakup

komposisi karbida tungsten, karbida titanium dan karbida tantalum. Ukuran biji

sekitar 0,2 - 0.8 m. Pemaduan karbida secara alami menjadikan material alat lebih

kuat, keras dan lebih tahan resistansi sehingga meningkatkan produktivitas.

Dalam satu aplikasi mata bor mampu membuat kedalaman pengeboran 100 m

dan material ini juga dapat digunakan untuk material papan sirkuit elektronik. Pada

material ini.

TITANIUM KARBIDA

karbida (TiC) terdiri dari matriks nikel – molibdenum. Titanium karbida

cocok untuk pemesinan dengan material yang keras ( biasanya baja dan baja tuang)

dan biasanya untuk memotong pada kecepatan lebih tinggi dibanding tungsten

karbida.

SISIPAN Alat potong baja kecepatan tinggi yang berbentuk utuh dan harus di bentuk

dahulu dengan grinda untuk mendapat sesuai fungsinya seperti bor, pisau potong dan

modul gigi pemotong. Setelah sisi pemotongnya telah di pakai sisipan tersebut

dilepas dari pemegangnya ( busur ). Meskipun penyediaan alat yang tajam atauoun

yang sudah tumpul tidak tajam biasanya tersedia pada ruangan penyimpanan

perkakas, penggantian atau perubahan alat memakan waktu dan kurang effisien.

Kebutuhan untuk metode yang lebih efektif telah dibuat peralatan potong dari sisipan

yang masing - masing alat potong sisipan-pun memiliki beberapa nilai potong.

Sebuah sisipan persegi memiliki delapan mata potong dan sisipan segitiga memiliki 6

mata potong. Sisipan biasanya dijepit pada busur.

Gambar 22.2 sisipan

 

Walaupun tidak digunakan sebagai umum sisipan juga ada yang langsung

dibuat dengan menggunakan kerangka atau alat pemegang, tetapi sebagian besar

praktek ini telah tidak digunakan kembali pada saat ini. Penjepitan adalah metode

paling disarankan untuk memegang suatu sisian karena setiap sisipan memiliki

sejumlah mata potong dan setelah salah satu mata potong digunakan, maka alat

potong lain nantinya dapat diputar posisinya dan digunakan kembali.

Sisipan karbida tersedia dalam berbagai bentuk seperti persegi, segitiga,

diamond dan bulat. Kekuatan sisipan tergantung pada bentuknya, semakin kecil

sudut yang ada semakin rendah pula kekuatannya pada uung mata potong. Sebagai

cara untuk lebih meningkatkan kekuatan dan mencegah kerusakan ujung mata

potong, semua sisi sisipan biasanya diasah dengan dibuat benbtuk radius sekitar 0 –

0.25 mm.

 

 

 

 

TABEL 22,4 ISO Klasifikasi Alat Potong Karbida Menurut Fungsinya

Alat potong sisipan bertujuan untuk

(a) Dapat memilih sisipan sesuai kebutuhan

(b) Meniadakan alat potong yang panjang.

(c) Mengurangi getaran dan panas yang dihasilkan.

Pemilihan sisipan tertentu tergantung pada tingkat kecepatan dan kedalaman

pemotongan pada mesin, material benda kerja dan apakah untuk pemotongan yang

kasar atau pemotongan akhir.

Tingkat getaran yang rendah sangat penting saat menggunakan alat potong

karbida. Pemotongan yang dalam, kecepatan rendah sangat tidak diperkenankan

karena cenderung merusak alat potong canggih tersebut. Memotong dengan

kecepatan rendah cenderung untuk melakukan pemotongan dengan suhu yang

rendah. Cairan atau fluida pendingin pemotongan harus dilakukan secara terus -

menerus dalam jumlah besar untuk digunakan dalam meminimalkan panas dan dapat

mendinginkan alat potong saat proses pemotongan.

KLASIFIKASI KARBIDA

manufaktur global telah meningkatkan produksi dan penggunaan yang lebih luas

pada ISO (International Organization for Standardization), nilai – nilai kekuatan alat

potong karbida diklasifikasikan menggunakan huruf P, F, dan K untuk berbagai

aplikasi termasuk C ( digunakan di Amerika Serikat ). Karena berbagai komposisi

karbida yang tersedia dan berbagai aplikasi mesin dan material benda kerja yang

terlibat, upaya ISO untuk mengklasifikasi menjadi tugas yang sulit.

PELAPISAN ALAT POTONG

Paduan baru dan material alat sedang dikembangkan terus menerus terutama

sejak tahun 1960-an. Material ini memiliki kekuatan dan ketangguhan tinggi tetapi

umumnya kasar dan kandungan kimia yang reaktif dengan material alat lain yang

menyulitkan untuk kondidi yang efisien dan produksi yang meningkat.

 

TABEL Klasifikasi 22,5 Tungsten Karbida Menurut Fungsi Pemesinan

Kinerja pada mesin yang lebih meningkat telah menyebabkan perkembangan

penting dalam upaya pelapisan alat potong. Pelapisan memiliki sifat unik seperti :

• Meminimalisasi gesekan.

• Adhesif.

• Resistensi yang lebih tinggi untuk pemotongan.

• Berfungsi sebagai penghalang difusi.

• Menahan panas yang tinggi.

Alat - alat yang dilapisi dapat memiliki hidup 10 kali lebih tahan dibanding

alat yang tidak di lapisi, ini memungkinkan untuk memotong pada kecepatan tinggi

dan dengan demikian mengurangi waktu yang diperlukan baik untuk pengoperasian

mesin dan biaya produksi. Pelapisan ini telah memberikan dampak besar pada

ekonomi pengoperasian mesin dengan memberikan perbaikan dalam perancangan

dan konstruksi peralatan mesin modern yang dikontrol komputer. Akibatnya alat

potong sekarang dilapisi dengan 40% sampai 80% pada semua operasi mesin,

khususnya dalam memotong dan pengeboran. Survei menunjukkan bahwa

penggunaan alat-alat yang dilapisi lebih umum digunakan di perusahaan yang lebih

besar.

MATERIAL DAN METODE PELAPISAN

Umum yang digunakan adalah material pelapis titanium nitrida (TiN),

titanium karbida (TiC), titanium carbonitride (TiCN), dan aluminium oksida

(A12O3). Pelapisan ini pada umumnya dalam kisaran ketebalan 2 - 15 yu-m, yang

diterapkan pada alat potong sisipan dengan dua teknik yaitu :

1. Deposisi uap kimia (CVD) termasuk plasma dengan deposisi uap kimia.

2. Deposisi fisik uap (PVD). 

22,6 GAMBAR

Proses CVD adalah metode yang paling sering digunakan untuk alat karbida

dengan multiphase dan pelapisan keramik. Para lapisan karbida PVD dengan

pelapisan TiN mempunyai kelebihan sisi potong yang lebih kuat, tahan gesekan dan

ketebelannya pun sama pada kisaran 2 - 4 mm. Teknologi lain adalah medium

temperatur deposisi uap kimia (MTCVD), dikembangkan untuk mesin yang ulet

seperti besi dan stainless steel agar dapat memberikan kekuatan yang lebih tinggi

daripada CVD.

Pelapisan untuk alat potong yang kuat harus memiliki ciri-ciri umum sebagai

berikut:

• Ketahanan pada temperatur tinggi saat proses pemesinan.

• Stabilitas kandungan kimia

• konduktivitas panas yang rendah untuk mencegah kenaikan suhu dalam substrat.

• Kompatibilitas ke dalam ikatan inti pengelupasan.

• Minimal porositas pada lapisan untuk menjaga integritas dan kekuatan.

Efektivitas pelapisan ditingkatkan pada kekerasan, ketangguhan, dan

konduktivitas termal tinggi. Pengasahan pada sisi potong memelihara kekuatan

lapisan, jika tidak mungkin lapisan kulit atau sudut mata potong akan rusak.

TITANIUM LAPIS NITRIDA

Titanium lapisan nitrida memiliki koofisien gesekan rendah, tingkat

kekerasan yang tinggi, tahan terhadap suhu tinggi, dan adhesi yang baik ke substrat.

Akibatnya titanium lapis nitrida sangat memperbaiki masa pakai alat baja kecepatan

tinggi serta kehidupan alat karbida, bor. Alat titanium berlapis nitrida (warna emas)

berkinerja baik pada kecepatan pemotongan yang lebih tinggi.

 

 

GAMBAR 22,7

PELAPISAN TITANIUM KARBIDA

Pelapisan Titanium pada tungsten karbida sisipan memiliki sisi ketahanan aus

yang tinggi pada mesin dengan pemotongan kasar.

PELAPISAN KERAMIK

Karena kelambanan kimia dan konduktivitas panas yang rendah, tahan

terhadap suhu yang tinggi dan ketahanan terhadap sisi potong dan pembuatan lubang.

Keramik merupakan bahan pelapis yang paling cocok untuk melapisi alat potong.

Yang paling umum digunakan adalah keramik lapisan aluminium oksida (Al₂CO3).

Namun karena sangat stabil (tidak reaktif secara kimia) lapisan oksida tersebut hanya

bersifat lemah kepada substrat inti.

PELAPISAN BEBERAPA TAHAP

Sifat yang diinginkan dari lapisan yang baru saja dijelaskan dapat

dikombinasikan dan dioptimalkan lagi dengan penggunaan pelapisan beberapa tahap.

Alat karbida sekarang tersedia dengan dua atau tiga lapisan lapisan dan efektif

terutama pada mesin untuk pemotongan besi cor dan baja.

Sebagai contoh salah satu lapisan pertama bisa dengan TiC, diikuti oleh

(Al₂CO3), dan kemudian TiN. Lapisan pertama ikatannnya harus baik dengan

substrat, lapisan luar harus dapat untuk pemakaian dan memiliki konduktivitas termal

yang rendah. Lapisan menengah harus ikatan dengan baik dan kompatibel dengan

kedua lapisan lainnya.

Aplikasi alat berlapis ganda adalah sebagai berikut :

1. Kecepatan tinggi, pemotongan terus menerus: TiC/Al2O3.

2. Awet digunakan, pemotongan terus menerus: TiC/Al2O3/TiN

3. Pemotongan cepat: TiC / TiC + TiN / TiN.

Pelapisan juga tersedia dalam multiphase bolak-balik lapisan. Ketebalan

lapisan ini berada pada ukuran 2 sampai 10 M, alasan untuk menggunakan lapisan

tipis adalah bahwa meningkatkan kekerasan pelapisan dengan penurunan cara ukuran

butir lapisan.

Multifase pelapis pada substrat tungsten carbide. Tiga lapisan aluminium oksida

kemudian dilapisi pada atas dan dan bawahnya oleh lapisan yang sangat tipis yaitu

titanium nitrida. Sisipan dengan sebanyak tiga belas lapisan telah diproduksi. Lama

pelapisan yang tebal biasanya berkisar antara 2 - 10 jam. ( Sumber: Courtesy of

Kennametal, Inc ).

Alat potong karbida berlapis multifase dapat terdiri dari lapisan-lapisan berikut,

mulai dari yang pertama dengan fungsi utamanya:

1. TiN : gesekan rendah.

2. Al₂CO3 : untuk stabilitas termal yang baik.

3.TiCN : lapisan dapat diperkuat dengan keseimbangan yang baik pada sisi

ketahanan terhadap aus dan pembuatan lubang terutama untuk memotong.

4. Karbida dengan lapisan yang tipis : ketangguhan retak tinggi.

5. Karbida dengan subsrat yang tebal : keras dan tahan terhadap deformasi pada

temperatur tinggi.

LAPISAN BERLIAN

Sifat dan aplikasi dari berlian, lapisan berlian masing-masing digunakan

sebagai alat pemotong. Berlian Pollkristalin telah digunakan secara luas sebagai

pelapis untuk alat pemotong, terutama pada sisipan tungsten karbida dan silikon

nitrida. Alat potong yang dilapisi berlian efektif terutama pada mesin untuk

pemotongan logam nonferrous dan bahan abrasive lainnya seperti aluminium paduan

serat silikon dan material komposit matriks logam dan grafit. Dengan cara ini telah

didapatkan sepuluh kali ketahanan alat potong yang telah dilapisi. Lapisan film tipis

yang diberikan di atas substrat dengan teknik PVD dan teknik CVD. Lapisan film

tebal diperoleh dengan selembar besar berlian murni yang kemudian dipotong

menggunakan laser dan sambungan brazing guna untuk memasukkan karbida.

Lapisan berlian Multilayer nanokristal juga sedang dikembangkan, dengan saling

melapisi dengan berlian akan dapat memberikan kekuatan pada pelapis.

BAHAN PELAPIS MISCELLANEOUS

Kemajuan penting lain telah terjadi guna untuk meningkatkan kinerja alat

potong yang dilapisi titanium carbonitride (TiCN) dan titanium aluminium nitrida

(TiAIN) yang berguna untuk memberi efektivitas dalam pemotongan baja tahan

karat. TiCN mempunyai sifat lebih keras dan lebih tangguh daripada TiN dan dapat

dipergunakan pada alat potong karbida dan alat baja kecepatan tinggi. TiAlN efektif

pada paduan industri permesinan. lapisan kromium berbasis kromium karbida (CRC)

telah ditemukan dan efektif pada pemotongan logam yang lebih lunak yang

cenderung mudah untuk dipotong seperti : aluminium, tembaga, dan titanium. Bahan

baru lainnya adalah termasuk nitrida zirkonium (ZrN) dan hafnium nitride (HfN).

Perkembangan yang lebih baru lagi termasuk :

(a) lapisan nanolayer termasuk karbida, boride, nitrida, oksida atau dengan beberapa

kombinasi.

(b) pelapisan komposit, dengan menggunakan berbagai bahan. Kekerasan dari

beberapa lapisan hampir mendekati sifat boron nitrida kubik. Meskipun masih dalam

tahap percobaan diharapkan bahwa lapisan akan memiliki manfaat gabungan dari

berbagai jenis coating serta aplikasi yang lebih luas dalam operasi permesinan.

IMPLANTASI ION

Dalam proses ini, ion yang dimasukan ke dalam permukaan alat pemotong

dapat memperbaiki sifat permukaannya. Proses ini tidak mengubah dimensi alat. Ion

nitrogen diimplantasikan kedalami alat karbida dan telah digunakan dengan sukses

pada baja paduan dan baja stainless. Ion xenon juga diimplantasikan dan juga sedang

dikembangkan.

ALUMINA BERBASIS KERAMIK

Alat bermaterial dasar keramik diperkenalkan pada awal 1950-an terutama yang

terdiri dari butir halus, aluminium oksida dengan kemurnian tinggi (lihat juga Bagian

8.2). Material ini dengan proses dingin kemudian ditekan menjadi bentuk yang

diinginkan di bawah tekanan yang tinggi dan disinter pada suhu tinggi. Produk akhir

ini disebut sebagai keramik putih. Penambahan titanium karbida dan oksida nium

zirco membantu meningkatkan sifat seperti ketangguhan dan ketahanan perpindahan

panas. Alumina berbasis keramik memiliki ketahanan abrasi yang sangat tinggi dan

ketahanan panas (Gbr. 22,9). Sifat kimiawi material ini lebih stabil daripada baja

kecepatan tinggi dan karbida, sehingga mereka memiliki kecenderungan kurang baik

untuk memotong logam selama pemotongan dan kecenderungannya untuk terbentuk

kerusakan pada tepi alat potong. Akibatnya dalam memotong besi cor dan baja dapat

diperoleh permukaan akhir yang baik dengan alat keramik.

GAMBAR 22,9

Kisaran sifat mekanik untuk berbagai kelompok material alat.

Bentuk sisipan keramik tersedia dalam bentuk mirip dengan bentuk sisipan karbida,

mereka efektif dalam kecepatan tinggi, operasi pemotongan tanpa sela seperti tahap

penyelesaian atau semifinishing. Untuk mengurangi kejutan panas harus dilakukan

pemotongan kering atau dengan jumlah cairan pemotongan yang berlebihan yang

diterapkan dalam aliran yang tidak benar dapat menyebabkan kejutan panas dan

terjadinya patahan perkakas keramik.

Susunan dan bentuk alat potong adalah penting. Kegagalan alat potong dapat

dikurangi dengan meningkatkan kekakuan dan kapasitas untuk melumasi peralatan

mesin, penyangga, dan perangkat workholding.

SERMET

Sermet yang pertama kali digunakan pada awal 1950-an dan terdiri dari

partikel keramik dalam matriks logam. Itu diperkenalkan pada 1960-an pertama kali

yaitu keramik (carboxides). Sebuah tipe sermet terdiri dari 70% aluminium oksida

dan 30%; titanium karbida, sermet lainnya mengandung molibdenum karbida,

niobium karbida, dan tantalum karbida. Meskipun sermet memiliki kestabilan kimia

dan ketahanan dari kerusakan sisi potong namun sifat rapuh dan biaya yang tinggi

mmebuat sermet telah mengalami keterbatasan untuk dapat menggunakannya lebih

luas. Perbaikan alat - alat ini lebih lanjut telah menghasilkan peningkatan kekuatan,

ketangguhan, dan kehandalan.performanya adalah material yang sifatnya berada

diantara keramik dan karbida dan merupakan particular yang cocok untuk memotong

cepat dan kasar. Meskipun sermet dapat dilapisi manfaat dari sermet yang dilapisi

agak kontroversial seperti perbaikan dalam memberikan sifat yang tahan agak

bersifat marjinal.

KUBIK BORON NITRIDA

Di samping berlian, cubic boron nitride (CBN) adalah bahan yang paling sulit

saat ini untuk dapat digunakan. Diperkenalkan pada tahun 1962 dengan nama

pasaran Borazon, cubic boron nitride dibuat oleh suatu ikatan 0,5 - 1 mm dengan

kubik boron nitrida lapisan nitrida polikristalin di bawah tekanan tinggi dan suhu

tinggi. Sementara karbida memberikan sifat tahan kejut, lapisan CBN memberikan

ketahanan aus sangat tinggi dan ketahanan kerusakan sisi potong. Alat potong kubik

boron nitrida juga dibuat dalam ukuran yang kecil tanpa substrat.

Pada temperatur tinggi, CBN adalah kimiawinya lamban bereaksi dengan

besi dan nikel sehingga untuk untuk oxidasi tinggi maka pertikular – particular ini

cocok untuk memotong besi dan besi paduan pada temperatur tinggi. Material ini

juga digunakan sebagai sebuah alat untuk pengampelasan. Karena CBN alat yang

rapuh maka kekakuan dari peralatan perkakas sangat penting untuk menghindari

getaran saat pemakaian. Dalam upaya untuk menghindari chipping atau retak akibat

guncangan panas, oleh karena itu permesinan secara umum harus dengan performa

yang kering.

SILIKON NITRIDA BERBASIS KERAMIK

Dikembangkan di tahun 1970-an, silicon nitride(SiN) alat material berbasis

keramik terdiri dari silikon nitrida dengan berbagai penambahan oksida dan titanium

karbida. Alat Ini mempunyai kekerasan, ketahanan panas dan ketahanan kejutan

panas yang baik. Contoh dari sebuah SiN berbasis material silikon di namakan

setelah material dari beberapa elemen dipadu seperti : silicon, alumunium, oksigen

dan nitrogen. Material inii mempunyai ketahanan goncangan panas lebih tinggi dari

pada silicon nitride dan ini merupakan kebutuhan untuki permesinan baja tuang dan

nikel berbasis super paduan.

INTAN

Dari semua material yang dikenal, yang paling keras substansinya adalah

intan. Seperti alat potong biasanya, material ini mempunyai sifat untuk kestabilan

yang lebih tinggi, seperti gesekan yang rendah, ketahanan pemakaian yang tinggi,

dan juga baik setelah pengasahan berulang. Intan digunakan ketika permukaan yang

telah selesai diproses dan memerlukan akurasi dimensi. Berlian dari berbagai tingkat

karat dapat digunakan untuk aplikasi yang khusus namun intan telah digantikan

sebagian besar oleh poli kristal berlian (PCD) yang disebut compacts yang juga dapat

digunakan sebagai dies untuk membentuk kawat halus. Intan – intan ini terdiri dari

kristal sintetik yang sangat kecil dan di keringkan pada tekanan yang tinggi. Proses

temperature tinggi dengan ketebalan sekitar 0,5 - 1 mm dan terikat kepada karbida

substrat.

Karena berlian sifatnya rapuh maka bentuk dan ketajamannya sangat penting.

Pembuatan sudut yang rendah umumnya digunakan untuk menghindari kerusakan

tepi yang kuat. Perhatian khusus juga harus diberikan pada pemasangan yang tepat

agar mendapatkan umur pahat yang optimal. Alat potong intan dapat digunakan

dengan pemakaian pada hampir disetiap kecepatan tapi yang paling cocok untuk

pemotongan finish. Dalam upaya meminimalkan kerusakan alat, berlian kristal

tunggal harus di asah segera sebelum menjadi tumpul. Karena afinitas kimia yang

kuat pada suhu temperatures tinggi (yang mengakibatkan difusi), berlian tidak

direkomendasikan untuk pemotongan baja karbon biasa atau titanium, nikel, dan

kobalt berbasis paduan. Diamond juga digunakan sebagai material dalam grinding

dan polishing dan juga sebagai pelapis.

MATERIAL ALAT YAND DIPERKUAT WHISKER

Dalam upaya untuk lebih meningkatkan kinerja dan ketahanan aus alat

potong, kemajuan lanjutan sedang dilakukan untuk mengembangkan material baru

dengan sifat yang lebih ditingkatkan seperti :

• Ketahanan patah.

• Ketahanan terhadap kejutan panas

• kekuatan terhadap potongan tepi.

• Hambatan panas.

• Ketahanan panas.

Contoh alat potong yang diperkuat whisker meliputi

(a) alat-silikon nitrida berbasis silikon karbida diperkuat.

(b) alat potong oksida berbasis aluminium diperkuat dengan 25 - 40 % silikon

karbida atau kadang-kadang dengan SI disamping oksida zirkonium (ZrC). Silikon

karbida diperkuat whisker biasanya memilii panjang 5 - 100 m dan dengan diameter

0,1 - 1 m.

BIAYA PERANGKAT DAN REKONDISI ALAT POTONG

Biaya alat potong ini sangat bervariasi tergantung pada material alat, ukuran,

bentuk, fitur chip breaker dan kualitasnya. Biaya untuk satu sisipan 12,5 mm adalah

sekitar :

(a) $ 2 sampai $ 10 untuk karbida yang dilapisi.

(b) $ 8 sampai $ 12 untuk keramik.

(c) $ 50 sampai $ 60 untuk berlian berlapis karbida.

(d) $ 60 hingga $ 90 untuk boron nitrida kubik.

(f) $ 90 sampai $ 100 untuk sisipan berlian.

Setelah meninjau biaya yang terlibat dalam operasi mesin dan

mempertimbangkan semua faktor yang terlibat dalam operasi mesin. Biaya

perkakas pada mesin telah diperkirakan dan menjadi 2 sampai 4% dari biaya

produksi. Alat potong dapat direkondisi oleh alat asah, menggunakan alat dan

memotong dengan grinda harus memiliki perlengkapan khusus. Operasi ini dapat

dilakukan dengan tangan atau alat yang dikontrol komputer. Rekondisi alat yang

dilapisi juga dilakukan dengan pelapisan ulang mereka, biasanya memerlukan

fasilitas khusus untuk tujuan ini. Penting sekali bahwa alat yang direkondisi

memiliki fitur geometris yang sama dengan alat yang asli. Seringkali sebuah

keputusan harus dibuat apakah rekondisi ini dapat membuat lebih ekonomis,

terutama ketika biaya yang kecil yang dimasukkan adalah bukan item yang utama

dalam operasi total. Peralatan daur ulang merupakan pemikiran yang perlu

dipertimbangkan terutama jika mengandung bahan – bahan yang mahal dan

penting, seperti tungsten dan kobalt.

CAIRAN ATAU FLUIDA PROSES PEMOTONGAN

Cairan untuk pemotongan cairan telah digunakan secara ekstensif dalam operasi

pemesinan untuk mencapai hasil yang diinginkan meliputi :

• Mengurangi gesekan dan keausan, sehingga meningkatkan umur alat.

• Mendinginkan daerah pemotongan, sehingga meningkatkan masa pakai alat dan

mengurangi suhu dan distorsi panas benda kerja.

• Mengurangi kekerasan benda kerja dan konsumsi energi.

• Beram pemotongan yang jauh dari daerah pemotongan dan dengan demikian

mencegah beram yang mengganggu proses pemotongan, khususnya dalam

operasi seperti pengeboran.

• Melindungi permukaan mesin dari korosi lingkungan.

Tergantung pada jenis operasi pemesinan, cairan untuk pemotongan mungkin

diperlukan untuk pendingin, pelumas atau keduanya. Efektivitas cairan untuk

pemotongan tergantung pada sejumlah faktor, seperti jenis operasi mesin, material

alat dan benda kerja, kecepatan potong, dan metode aplikasi. Air merupakan

pendingin yang sangat baik dan dapat mengurangi suhu tinggi secara efektif pada

daerah pemotongan. Namun air bukan pelumas yang efektif sehingga tidak

mengurangi gesekan. Selain itu menyebabkan karat pada benda kerja dan komponen

mesin. Di sisi lain sebagaimana telah kita lihat, pelumasan yang efektif merupakan

faktor penting dalam operasi pemesinan.

Kebutuhan cairan pemotongan tergantung dari kebutuhan padai mesin

tertentu yang dapat didefinisikan pada tingkat suhu, kecenderungan untuk adanya

kerusakan mata potong, kemudahan untuk chip yang dihasilkan dapat dikeluarkan

dari daerah pemotongan dan seberapa efektif cairan dapat diterapkan ke daerah yang

tepat pada seluruh permukaan alat potong. Kebutuhan mesin yang relatif perlu

pendinginan seperti : menggergaji, pembubutan, pengeboran, pemotongan roda gigi,

wire cut.

Ada juga operasi di mana tindakan pendinginan dengan cairan dapat

merugikan. Telah terbukti bahwa cairan pemotongan dapat menyebabkan alat potong

menjadi lebih berdeformasi dan dengan cairan yang demikian panas akan

berkonsentrasi lebih dekat ke ujung mata potong alat yang dapat mengurangi umur

pahat. Lebih penting lagi dalam operasi pemotongan yang terputus seperti pisau

dengan beberapa pemotong gigi, pendinginan daerah pada pemotongan

menyebabkan siklus panas yang tidak teratur dari gigi pemotong yang dapat

menyebabkan retak termal oleh kelelahan atau kejutan panas.

Mulai pertengahan 1990-an ada perubahan besar untuk mesin yang

memproses dengan proses kering, artinya dengan meminimalkan dalam

menggunakan cairan pemotongan serta mesin dengan proses yang kering

CONTOH PENGARUH CAIRAN UNTUK PEMOTONGAN PADA MESIN

Operasi mesin yang sedang dilakukan dengan cairan pemotongan merupakan

pelumas yang efektif. Apa yang akan terjadi jika mekanisme cairan pada operasi

pemotongan ditiadakan?. Solusinya karena cairan pemotongan adalah pelumas yang

baik maka peristiwa berikut akan terjadi sesudah fluida ditiadakan :

a. Gesekan pada antarmuka alat potong akan meningkat.

b. Sudut geser akan berkurang.

c. Strain geser akan meningkat.

d. Chip ini akan menjadi lebih tebal.

e. Kerusakan sisi potong akan terbentuk.

Sebagai hasil dari perubahan diatas, peristiwa berikut akan terjadi:

a. Energi geser di zona primer akan meningkat.

b. Energi geser pada zona sekunder akan meningkat.

c. Energi total akan meningkat.

d. Suhu di daerah pemotongan akan meningkat, menyebabkan keausan alat yang

lebih besar.

e. Permukaan akan mulai rusak dan toleransi dimensi mungkin sulit dipertahankan

karena suhu meningkat dan perluasan benda kerja pada mesin.

JENIS CAIRAN UNTUK PEMOTONGAN

Empat umum jenis cairan pemotongan biasanya digunakan dalam operasi

pemesinan:

1. Minyak termasuk mineral hewan, sayuran, bahan campuran dan minyak sintetis

biasanya digunakan untuk operasi kecepatan rendah dimana kenaikan suhu tidak

signifikan.

2. Emulsi (juga disebut minyak larut) adalah campuran minyak dan air dan di

tambah, umumnya digunakan untuk operasi kecepatan tinggi karena kenaikan suhu

adalah signifikan. Adanya air membuat emulsi pendingin sangat efektif.

3. Semisynthetics adalah emulsi kimia mengandung minyak mineral kecil,

diencerkan dengan air dan dengan aditif yang mengurangi ukuran partikel minyak

membuat mereka lebih efektif.

4. Sintetis adalah bahan kimia dengan aditif, diencerkan dengan air, dan tidak

mengandung minyak.

METODE APLIKASI CAIRAN UNTUK PEMOTONGAN

Ada empat aplikasi metode dasar cairan pemotongan pada mesin :

1. mengaliri. Ini adalah metode yang paling umum.

2. Mist. Pendinginan ini dengan memasok cairan ke daerah – daerah yang tidak dapat

diakses, mirip dengan menggunakan aerosol dan memberikan visibilitas lebih baik

dari benda kerja mesin (dibandingkan dengan mengaliri pendinginan). Hal ini efektif

terutama dengan air berbasis cairan pada tekanan udara dari 70-600 kPa. Namun,

terbatas pada kapasitas pendinginan. aplikasi Mist memerlukan saringan untuk

mencegah penghisapan partikel fluida airborn oleh operator mesin dan lain-lain di

dekatnya.

3. Sistem bertekanan tinggi. Dengan peningkatan kecepatan dan kekuatan modern,

mesin perkakas yang dikontrol computer, panas pada mesin menjadi faktor yang

signifikan. Cara yang efektif adalah penggunaan tekanan tinggi yang didinginkan

sistem pendingin untuk meningkatkan laju pemindahan panas dari daerah

pemotongan. Tekanan tinggi juga digunakan dalam memberikan cairan

menggunakan nozle yang didesain khusus yang bertujuan mengarahkan cairan

dengan kuat ke daerah pemotongan. Tekanan yang digunakan biasanya dalam

kisaran 5,5 - 35 MPa bertindak sebagai pemutus kondisi dimana beram yang

dihasilkan dinyatakan akan berlangsung lama dan terus menerus. Untuk menghindari

kerusakan pada permukaan potongan oleh dampak dari setiap partikel yang ada

dalam cairan bertekanan tinggi. Saringan cairan terus menerus menyaring cairan juga

sangat penting untuk mempertahankan kualitas cairan.

4.Melalui sistem pahat. Disini telah menunjukkan tingkat keparahan dari berbagai

operasi pemesinan dalam hal kesulitan memasok cairan ke daerah pemotongan.

Untuk aplikasi yang lebih efektif pada bagian yang sempit dapat melalui saluram

didalam alat pemotong, dalam alat penjepit, melalui cairan pemotongan yang dapat

diterapkan di bawah tekanan tinggi. Disini juga telah menunjukkan dua aplikasi dari

metode ini :

(a) pengeboran pistol, dengan lubang yang panjang dan kecil melalui bor itu sendiri.

(b) batang bor, di mana ada lubang panjang melalui pegangan (alat penjepit). Desain

serupa juga telah dikembangkan untuk alat potong sisipan dan untuk memberikan

cairan pemotongan tersebut berasal dari poros dari alat tersebut.

PENGARUH CAIRAN UNTUK PEMOTONGAN

Pemilihan cairan memotong juga harus mencakup pertimbangan seperti

melihat dampaknya pada :

• Material benda yang dikerjakan dan material peralatan mesin.

• Pertimbangan lingkungan.

Dalam memilih cairan pemotongan, seseorang harus mempertimbangkan

apakah komponen mesin akan mengalami efek yang merugikan, seperti

menyebabkan korosi tegangan retak. Pertimbangan ini penting terutama untuk cairan

pemotongan dengan sulfur dan klorin aditif, Misalnya

(a) cairan pemotongan yang mengandung sulfur tidak boleh digunakan dengan

paduan nikel-dasar.

(b) cairan mengandung klorin tidak boleh digunakan dengan titanium.

Pemotongan cairan juga dapat berpengaruh buruk terhadap komponen mesin,

sehingga kompatibilitasnya dengan bahan logam dan non logam berbagai alat mesin

lain harus dipertimbangkan. Bagian mesin harus dibersihkan dan dicuci dahulu untuk

menghilangkan sisa-sisa cairan pemotongan. Operasi ini signifikan mempengaruhi

dalam waktu dan biaya. Akibatnya kecenderungan untuk menggunakan dasar air itu

ada, menggunakan cairan dengan viskositas yang rendah agar memudahkan dalam

pembersihan dan penyaringan.

Karena operator mesin biasanya berada di dekat cairan pemotongan, dampak

kesehatan dari operator harus menjadi perhatian utama. Kabut, asap dan bau dari

cairan pemotongan dapat menyebabkan reaksi kulit yang parah dan masalah

pernafasan terutama dalam menggunakan cairan dengan kandungan kimia seperti

belerang, klorin, fosfor, hidrokarbon, biocides dan berbagai aditif. Banyak kemajuan

telah dibuat dalam memastikan penggunaan yang aman untuk cairan pemotongan di

pabrik. Upaya dalam mengurangi atau menghilangkan penggunaan cairan

pemotonganadalah dengan mengadopsi cara yang lebih baru dengan teknik mesin

yang kering atau mendekati kering.

Cairan pemotongan ( serta cairan lain yang digunakan dalam dunia

manufaktur) dapat mengalami perubahan kimia seperti yang biasa digunakan dari

waktu ke waktu. Perubahan ini mungkin karena pengaruh lingkungan atau

kontaminasi dari faktor sumber, termasuk beram logam dan partikel halus yang

dihasilkan selama mesin dan minyak bekas (dari kebocoran pada sistem hidrolik,

minyak pada komponen mesin dan sistem pelumas untuk alat mesin ). Perubahan ini

mebgakibatkan pertumbuhan mikroba (bakteri, jamur, dan ragi) terutama pada air, ini

menjadi bahaya lingkungan dan juga dapat mempengaruhi karakteristik dan

efektivitas dari cairan pemotongan. Beberapa teknik ( seperti mengendapkan,

mengalirkan, dan penyaringan ) digunakan untuk mempertahankan kualitas cairan

pemotongan yang digunakan. Daur ulang yang dilakukan akan melibatkan cairan

obat dengan berbagai aditif, agen, biocides, dan deodorizers serta pengolahan air

(untuk fluida berbasis air). Pembuangan cairan inipun harus mematuhi peraturan

pemerintah, negara dan undang-undang dan peraturan setempat.

MESIN DENGAN PROSES MENDEKATI DAN PROSES KERING

Untuk alasan ekonomi dan lingkungan ada kecenderungan di seluruh dunia

terus sejak pertengahan 1990-an untuk mengurangi atau menghilangkan penggunaan

cairan kerja logam. Tren ini telah mengakibatkan praktek pemesinan yang mendekati

kering (NDM) dengan manfaat utama seperti :

• Mengurangi dampak buruk terhadap lingkungan karena menggunakan cairan

pemotongan, meningkatkan udara kualitas pabrik, dan mengurangi bahaya kesehatan.

• Mengurangi biaya operasional mesin, termasuk biaya pemeliharaan, daur ulang,

dan pembuangan cairan pemotongan.

• lebih lanjut meningkatkan kualitas permukaan.

Di Amerika Serikat saja, jutaan galon cairan kerja logam dikonsumsi setiap tahun.

Selain itu diperkirakan bahwa cairan kerja logam merupakan sekitar 7 hingga 17%

dari biaya total dalam proses mesin.

Prinsip di balik pemotongan mendekati kering adalah penerapan kabut

campuran udara dan cairan yang berisi jumlah yang sangat kecil dari cairan tersebut

termasuk minyak sayur. Campuran ini disampaikan ke daerah pemotongan inti dari

perkakas mesin, biasanya melalui nosel 1 mm dan di bawah tekanan 600 kPa. Hal ini

digunakan pada jumlah 1 sampai 100 cc / jam, yang diperkirakan (paling) satu

sepuluh ribu itu digunakan dalam mengaliri pendinginan. Akibatnya, proses ini juga

dikenal sebagai pelumas Jumlah minimum (MQL).

Mesin kering juga merupakan alternatif. Dengan kemajuan besar dalam alat

pemotong, mesin kering telah terbukti efektif dalam operasi berbagai mesin

(terutama komponen berputar, pebubutan, dan pemotongan gigi) pada baja, baja

paduan dan besi cor tetapi umumnya bukan untuk paduan aluminium.

Salah satu fungsi dari pelumas pemotongan logam untuk mengalirkan beram

dari daerah pemotongan. Hal ini tampaknya bermasalah dengan mesin kering.

Namun desain alat telah diciptakan yang memungkinkan penerapan udara bertekanan

melalui alat pemegang. Udara yang dikompresi tidak bertujuan sebagai pelumasan,

hanya untuk pendingin.

MESIN CRYOGENIC

Perkembangan yang lebih baru pada mesin meliputi penggunaan gas

cryogenic seperti nitrogen atau karbon dioksida sebagai pendingin di mesin. Dengan

diameter nozel yang kecil dan pada suhu -200 ° C, nitrogen cair disuntikkan ke

dalam daerah pemotongan. Karena penurunan suhu, kekerasan alat dipelihara dan

umur alat ditingkatkan, sehingga memungkinkan kecepatan potong yang lebih tinggi.

Selain itu nitrogen hanya menguap dan dengan demikian tidak memiliki dampak

lingkungan yang merugikan.

RINGKASAN

Berbagai material alat potong telah dikembangkan selama abad masa lalu,

yang paling sering digunakan adalah baja kecepatan tinggi, karbida, keramik, boron

nitride kubik dan berlian. Material alat memiliki berbagai mekanikal dan sifat fisik

seperti ketahanan panas, kekuatan, stabilitas kimia dan kelamban dan ketahanan

chipping dan umur pemakaian.

Berbagai alat pelapis telah dikembangkan dengan peningkatan kemajuan

besar dalam kehidupan alat, kehalusan permukaan, dan ekonomi pengoperasian

mesin. bahan pelapis yang umum adalah titanium nitrida, karbida titanium,

carbonitride titanium, dan aluminium oksida; pelapis berlian juga mendapatkan

penerimaan. Tren ini menuju pelapis multifase untuk performa lebih baik.

Pemilihan material alat yang sesuai juga tidak hanya tergantung pada material

yang akan di proses pemesinan tetapi juga pada parameter proses dan karakteristik

dari mesinnya.

Cairan pemotongan penting dalam operasi mesin dan mengurangi gesekan,

keausan, kekuatan bahan, dan kebutuhan daya. Secara umum operasi pemotongan

yang berat dan dengan tekanan alat potong tinggi memerlukan cairan pelumas yang

baik sesuai ciri karakteristik. Dalam operasi kecepatan tinggi di mana kenaikan suhu

bisa signifikan, cairan dengan kapasitas pendinginan yang baik dan kemampuan

melumasi sangat yang diperlukan. Pemilihan cairan pemotongan harus mencakup

pertimbangan, kemungkinan efek negatif pada bagian mesin, peralatan mesin dan

komponen-komponennya, operator, dan lingkungan.