BAB IVMESIN SEKRAP

4.1 Pengertian Mesin SekrapMesin sekrap (shaping machine) disebut pula mesin ketam atau serut. Mesin ini digunakan untuk mengerjakan bidang-bidang yang rata, cembung, cekung, beralur, dan lain-lain pada posisi mendatar, tegak, ataupun miring. Mesin sekrap adalah suatu mesin perkakas dengan gerakan utama lurus bolak-balik secara vertikal maupun horizontal (Widarto, 2008) Mesin sekrap (shaping machine) adalah mesin perkakas yang mempunyai gerak utama bolak-balik horizontal dan berfungsi untuk merubah bentuk dan ukuran benda kerja sesuai dengan yang dikehendaki. Cara kerja pada mesin sekrap, gerakan berputar dari motor diubah menjadi gerak lurus atau bolak-balik melalui blok geser dan lengan penggerak. Posisi langkah dapat diatur dengan spindel posisi dan untuk mengatur panjang langkah dengan bantuan blok geser.a.Faktor-faktor yang mempengaruhi proses penyayatan pada mesin sekrapadalah sebagai berikut:1.Kekerasan bahan yang disekrap2.Kekerasan bahan padat3.Kecepatan langkah4.Derajat kehalusan5.Derajat kehalusan yang diinginkan (pengasaran atau penghalusan/finishing)6.Kemampuan mesin jika pemakanan terlalu dalam, makakemungkinan pahatakanbengkok atau mesin berhenti.b.Mesin sekrap mempunyai beberapa bentuk pahat. Berikut bentuk-bentuk pahat pada mesin sekrap:1.Pahat bengkok kiri2.Pahat bengkok kanan3.Pahat ujung bulat4.Pahat lurus kiri5.Pahat lurus kanan6.Pahat ujung segi empat7.Pahat lurus8.Pahat leher angsac.Selain itu mesin sekrap juga mempunyai sudut-sudut pahat terdapat enam jenis pahat yang dapat digunakan yaitu:1.Sudut potong (cutting angel)2.Sudut bibir potong (lip angel)3.Sudut bebas ujung atau muka (end relif)4.Sudut tatal belakang (back rack angel)5.Sudut sisi sayat (side rack angel)6.Sudut sisi bebas (side clearance)d.pekerjaan yang bisa dilakukan dengan mesin sekrapantara lain sebagai berikut:1.Meratakan bidang baik bidang datar, bidang tegak maupun bidang miring2.Membuat alur : alur pasak, alur V, alur ekor burung3.Membuat bidang bersudut atau bertingkat4.Membentuk, yaitu mengerjakan bidang-bidang yang tidak beraturan.

4.2. Jenis-Jenis Mesin SekrapMesin sekrap adalah mesin yang relatif sederhana. Biasanya digunakan dalam ruang alat atau untuk mengerjakan benda kerja yang jumlahnya satu atau dua buah untukprototype(benda contoh). Pahat yang digunakan sama dengan pahat bubut. Proses sekrap tidak terlalu memerlukan perhatian/ konsentrasi bagi operatornya ketika melakukan penyayatan. Mesin sekrap yang sering digunakan adalah mesin sekrap horizontal. Selain itu, ada mesin sekrap vertikal yang biasanya dinamakan mesinslotting/slotter.Proses sekrap ada dua macam yaitu proses sekrap (shaper) danplanner. Proses sekrap dilakukan untuk benda kerja yang relatif kecil, sedang prosesplanneruntuk benda kerja yang besar (http://en.wikipedia.org/wiki/Scrap)

4.2.1 Mesin Sekrap Datar atau Horizontal (Shaper)Mesin jenis ini umum dipakai untuk produksi dan pekerjaan serbaguna terdiri atas rangka dasar dan rangka yang mendukung lengan horizontal. Benda kerja didukung pada rel silang sehingga memungkinkan benda kerja untuk digerakkan ke arah menyilang atau vertikal dengan tangan atau penggerak daya. Pada mesin ini pahat melakukan gerakan bolak-balik, sedangkan benda kerja melakukan gerakan ingsutan. Panjang langkah maksimum sampai 1.000 mm, cocok untuk benda pendek dan tidak terlalu berat.

Gambar 4.1Mesin SekrapHorizontal

4.2.2 Mesin Sekrap Vertikal (Slotter)Mesin sekrap jenis ini digunakan untuk pemotongan dalam, menyerut dan bersudut serta untuk pengerjaan permukaan-permukaan yang sukar dijangkau. Selain itu mesin ini juga bisa digunakan untuk operasi yang memerlukan pemotongan vertikal Gerakan pahat dari mesin ini naik turun secara vertikal, sedangkan benda kerja bisa bergeser ke arah memanjang dan melintang. Mesin jenis ini juga dilengkapi dengan meja putar, sehingga dengan mesin ini bisa dilakukan pengerjaan pembagian bidang yang sama besar.

Gambar 4.2Mesin SekrapVertikal

4.2.3 MesinPlannerDigunakan untuk mengerjakan benda kerja yang panjang dan besar (berat). Benda kerja dipasang pada eretan yang melakukan gerak bolak-balik, sedangkan pahat membuat gerakan ingsutan dan gerak penyetelan. Lebar benda ditentukan oleh jarak antartiang mesin. Panjang langkah mesin jenis ini ada yang mencapai 200 sampai 1.000 mm.

Gambar 4.3Mesin SekrapPlanner

4.3.Bagian-Bagian pada Mesin SekrapMesin sekrap memiliki bagian atau komponen utama dengan fungsi yang berbeda-beda (Rasum, 2006). Berikut ini akan dijelaskan lebih lanjut mengenai bagian utama pada mesin sekrap tersebut.

4.3.1 Bagian Utama Mesin 1. Badan mesin Merupakan keseluruhan mesin tempat mekanik penggerak dan tuas pengatur,2.Meja mesinFungsinya merupakan tempat kedudukan benda kerja atau penjepit benda kerja. Meja mesin didukung dan digerakkan oleh eretan lintang dan eretan tegak. Eretan lintang dapat diatur otomatis.3.Lengan Fungsinya untuk menggerakan pahat maju mundur. Lengan diikat dengan engkol menggunakan pengikat lengan. Kedudukan lengan di atas badan dan dijepit pelindung lengan agar gerakannya lurus.4.Eretan pahat Fungsinya untuk mengatur ketebalan pemakanan pahat. Dengan memutar roda pemutar maka pahat akan turun atau naik. Ketebalan pamakanan dapat dibaca padadial. Eretan pahat terpasang di bagian ujung lengan dengan ditumpu oleh dua buah mur baut pengikat. Eretan dapat dimiringkan untuk penyekrapan bidang bersudut atau miring. Kemiringan eretan dapat dibaca pada pengukur sudut eretan.5.Pengatur kecepatanFungsinya untuk mengatur atau memilih jumlah langkah lengan mesin per menit. Untuk pemakanan tipis dapat dipercepat. Pengaturan harus pada saat mesin berhenti.6.Tuas panjang langkah Berfungsi mengatur panjang pendeknya langkah pahat atau lengan sesuai panjang benda yang disekrap. Pengaturan dengan memutar tap ke arah kanan atau kiri.7.Tuas posisi pahat Tuas ini terletak pada lengan mesin dan berfungsi untuk mengatur kedudukan pahat terhadap benda kerja. Pengaturan dapat dilakukan setelah mengendorkan pengikat lengan.8.Tuas pengatur gerakan otomatis meja melintangUntuk menyekrap secara otomatis diperlukan pengaturan-pengaturan panjang engkol yang mengubah gerakan putar mesin pada roda gigi menjadi gerakan lurus meja. Dengan demikian meja melakukan gerak ingsutan (feeding).

4.3.2 Alat Potong1. Prinsip dasar pemotongan Pahat bergerak maju mundur, benda kerja bergerak ke arah melintang. Pemotongan hanya terjadi pada gerak langkah maju, pada saat langkah mundur, benda kerja bergeser.2.Bentuk pahat sekrapPahat mesin sekrap memiliki beberapa macam jenis. Berikut ini macam-macam pahat mesin sekrap. a. pahat sekrap kasar lurusb. pahat sekrap kasar lengkung c. pahat sekrap datard. pahat sekrap runcinge. pahat sekrap sisif. pahat sekrap sisi kasarg. pahat sekrap sisi datar.h. pahat sekrap profil .i. pahat sekrap masuk ke dalam atau pahat sekrap masuk ke luar lurus.j. pahat sekrap masuk dalam atau pahat sekrap masuk ke luar diteruskan3. Sudut asah pahatSudut sudut pahat pada mesin sekrap = sudut bebas = sudut mata potong (baji) = sudut buang = sudut potong ( + )4. Jenis bahan pahata.H.S.SPahat ini digunakan untuk memotong material yang mempunyai tegangan tarik tinggi.b.Carbide Pahat ini digunakan untuk benda-benda tuangan.

4.3.3 Elemen Dasar dan Perencanaan Proses SekrapElemen pemesinan dapat dihitung dengan rumus-rumus yang identik dengan elemen pemesinan proses pemesinan yang lain. Pada proses sekrap gerak makan (f) adalah gerakan pahat per langkah penyayatan, kecepatan potong adalah kecepatan potong rata-rata untuk gerak maju dan gerak kembali dengan perbandingan kecepatan =Vm/Vr. HargaRs < 1.. Elemen dasar tersebut sebagai berikut:1. Kecepatan potong rata-rata2. Kecepatan makan3. Waktu pemotonganSelain itu mesin sekrap memiliki tiga macamtool holderantara lain sebagai berikut:a.Tool holder lurusb.Tool holder bengkokc.Universal tool holder\

Mesin Sekrap (Shaping Machine)

Mesin Skrapatau biasa juga dituliskan sebagai sekrap (Shaping Machine) merupakan jenis mesin perkakas yang memiliki gerak utama yakni bolak balok secara horizontal. Fungsi utama mesin ini adalah unttuk merubah bentuk serta ukuran benda kerja seperti apa yang diinginkan. Mesin Sekrap ini bisa melakukan berbagai fungsi seperti meratakan sebuah bidang datar, tegak maupun bidang miring. Mesin ini juga bisa membuat bidang yang bersudut atau bertingkat. Selain itu, Shaping Machine ini juga bisa membuat alur pasak, alur ekor burung bahkan alur V.

Prinsip Kerja Shaping Machine/Mesin SekrapMesin yang juga bisa membentuk bidang-bidang tak beraturan ini memiliki mekanisme kerja yang cukup sederhana. Padamesin skrap, terdapat gerakan memutar yang bersumber dari motor yang kemudian diubah menjadi gerak lurus ataukah gerak bolak-balik melalui blok geser serta lengan penggerak. Letak langkah dapat diatur dengan spindle posisi. Untuk mengatur panjang langkah, gunakan bantuan blok geser. Dalam menentukan ukuran utamamesin skrapini, hal yang berpengaruh antara lain panjang langkah maksimum, jarak masimum tiap gerakan meja mesin ke arah mendatar serta jarak maksimal gerak meja ke arah vertikal atau naik-turun meja mesin.

Pengelompokkan mesin skrapMenurut disainnya, mesin sekrap dikelompokkan menjadi :

a. Pemotongan dorong horisontal.

1. Biasa (pekerjaan produksi) Terdiri dari dasar dan rangka yang mendukung ram horisontal, kontruksinya agak sederhana. Ram yang membawa pahat, diberi gerak ulak-alik sama dengan panjang langkah yang diinginkan. 2. Universal (pekerjaan ruang perkakas). Mesin skrap jenis ini dilengkapi dengan pengatur berputar dan condong untuk memungkinkan pemesinan teliti pada sembarang sudut. b. Pemotongan tarik horisontal.Dianjurkan digunakan untuk pemotongan berat dan dipakai secara luas untuk memotong blok cetakan besar dan mesin-mesin suku besar dalam bengkel kereta api.

c. Vertikal.

1. Pembuat celah (slotter) Terutama digunakan untuk pemotongan dalam dan menyerut bersudut serta untuk operasi yang memerlukan pemotongan vertikal karena kedudukan yang diharuskan untuk memegang benda kerja. Operasi dari bentuk ini sering dijumpai pada pekerjaan cetakan, cetakan logam dan pola logam. 2. Pembuat dudukan pasak (key seater) Dirancang untuk memotong alur pasak pada roda gigi, puli mok dan suku cadang yang serupa.

d. Kegunaan khusus, misalnya untuk memotong roda gigi. Daya yang digunakan kepada mesin dengan motor tersendiri, baik melalui roda gigi maupun sabuk atau dengan menggunakan sistem hidrolis. Pergerakan ulak-alik pahat dapat diatur dengan beberapa cara. Mesin skrap yang lebih tua digerakkan dengan roda gigi atau ulir hantaran, tetapi pada umumnya sekarang mesin skrap digerakkan dengan lengan osilasi dan mekanisme engkol.Dalam menjalankan mesin untuk praktikum mesin skrap ini, yang perlu diatur adalah putaran engkol dan panjang langkah pengirisannya. Pengirisan benda kerja dilakukan ketika alat iris bergerak maju. Panjang langkah alat iris disesuaikan dengan panjang bidang yang akan diiris. Biasanya panjang langkah alat iris sama dengan panjang benda kerja ditambah panjang awalan kurang lebih 20 mm dan panjang sisa kurang lebih 10 mm. Jumlah langkah maju mundur per menit tergantung pada kecepatan potong dari bahan yang diserut dan panjang langkahnya.

Gerakan mesin skrapMesin ini dapat dipakai untuk mengerjakan benda kerja sampai dengan sepanjang 550 mm. Berpegangan pada prinsip gerakan utama mendatar, mesin ini juga disebut Mesin Slotting Horizontal. Untuk menjalankannnya diperlukan gerakan utama, feed (langkah pemakanan) dan penyetelan (dalamnya pemakanan).

Gerakan utama atau gerakan pemotonganGerakan ini ditunjukkan oleh pahat. Ada perbedaan langkah kerja dan langkah bukan kerja. Selama langkah kerja (gerak maju) chip akan terpotong dan selama langkah tidak kerja (gerak mundur) pahat bergerak mundur tanpa memotong banda kerja. Kedua langkah ini dibentuk oleh gerak lingkaran.Gerakan feed (langkah pemakanan)Gerakan ini akan menghasilkan chip. Untuk menskrap datar benda kerja yang terpasang pada ragum akan bergerak berlawanan dengan pahat.Penyetelan (dalamnya pemakanan)Penyetelan ini akan menghasilkan kedalaman potong. Menyekrap mendatar dapat dilakukan dengan gerakan pahat kebawah sedangkan untuk tegak dengan gerakan benda kerja ke samping.Bentuk mesin skrapSecara garis besar mesin skrap terdiri dari: penyangga, meja, ram (lengan), penggerak utama, dan penggerak langkah pemakanan.

1. Ram (Lengan)

Lengan berada di guideway dan menghasilkan gerakan utama. Dibagian depannya (kepala), lengan membawa Tool Slide. Pahat dipegang pada tool post yang mempunyai posisi tetap pada engsel di clapper box. Pada saat langkah maju, clapper ditekan oleh clapper box dengan gaya potong (tenaga potong). Pada saat langkah mundur clapper terangkat. Dengan cara ini kerusakan pada pahat dan benda kerja dapat dihindarkan.

Tool slide

Tool Slide dapat disetel untuk penyekrapan miring. Untuk keperluan ini dilengkapi dengan pembagi sudut. Spindle didalam lengan digunakan untuk menyetel posisi langkah. Benda kerja dapat dipegang secara berlainan dimeja mesin. Oleh sebab itu langkah gerak harus dapat distel sesuai dengan posisi benda kerja. Untuk menyetelnya tangkai pengunci dikendorkan dan lengan digerakkan kearah yang diperlukan dengan memutar spindle untuk menyetel posisi langkah.

Meja

Dipakai untuk memegang benda kerja, dapat distel mendatar dan tegak dengan spidle penggerak.

Gerak utama dan panjang langkah1. Gerak utamaGerak utama adalah langkah maju dan langkah mundur. Biasanya diubah dari gerak berputar ke gerak lurus oleh batang ayun. Motor listrik menggerakkan roda penggerak ke roda gigi yang dipasang pada poros yang dapat distel dengan baut spindle.Balok geser akan meluncur bolak-balik pada batang ayun. Dengan moment putar dari roda gigi, batang ayun mempunyai titik galang didasar mesin yang berayun maju dan mundur dengan bebas. Sebuah penghubung memindahkan gerakan berayun ini ke lengan. Adapula mesin skrap yang menggunakan penggerak hidrolik.

2. Panjang langkahPanjang langkah dapat diatur dengan menggerakkan poros roda gigi. Gerak langkah mundur memerlukan waktu yang pendek daripada langkah maju. Untuk langkah maksimum poros harus dutempatkan pada jarak maksimum dari titik pusat roda gigi. Pada waktu langkah maju poros melintasi jarak dari A ke B (sudut a) dan melintasi jarak dari B ke A (sudut b) pada waktu langkah mundur. Oleh sebab itu langkah maju memakan waktu yang lebih lama daripada langkah mundur.Diwaktu langkah terpendek, poros terpasang dekat sekali dengan centre. Perbedaan diantara sudut a dan sudut b sangat kecil sekali. Oleh sebab itu perbedaan langkah maju dengan langkah mundur tidak terlalu banyak.Daya yang digunakan mesin dengan motor tersendiri, baik melalui roda gigi maupun sabuk atau dengan menggunakan sistem hidrolis. Pergerakkan ulak-alik pahat dapat diatur dengan beberapa cara. Beberapa mesin skrap yang lebih tua digerakkan dengan roda gigi atau ulir hantaran, tetapi pada umumnya sekarang mesin skrap digerakkan dengan lengan osilasi dan mekanisme engkol.Cara pemasangan pahat

Untuk menghindari lenturan, pahat harus dipasang atau dijepit sependek mungkin. Pada pemakanan mendatar pahat dipegang tegak terhadap benda kerja. Pada pengerjaan ini di waktu gerak mundur clapper akan terangkat dengan menyetel tool slide pada pemakanan miring, tool post dapat dimiringkan tanpa dapat kembali lagi. Supaya dapat dimiringkan kembali, clapper box dipasang setegak mungkin.Cara memegang benda kerja

Untuk memegang benda kerja biasanya dipegang pada meja atau tanggem. Pegangan ini akan menghindarkan terlemparnya benda kerja pada waktu dikerjakan. Pegangan ini akan diperkuat oleh permukaan benda kerja yang kasar yang diklem pada tanggem. Pada benda kerja yang tipis tidak rusak maka pengkleman tidak boleh terlalu kuat.Permukaan yang dipegang harus cukup besar. Jika permukaan yang dipegang terlalu kecil tekanan tiap persegi akan bertambah besar.Chip dan kotoran akan mempengaruhi pemegangan, oleh sebab itu permukaan yang akan dipegang harus bersih.. Penyetelan panjang langkahPanjang langkah meliputi panjang benda kerja (l), panjang langkah awal (la) dan panjang langkah akhir (lu). Untuk menghindari waktu yang tak berguna (la dan lu) benda kerja tidak boleh terlalu panjang. Sesuai pedoman la = 20 mm dan lu = 10 mm.

Bagian-Bagian Dari Mesin SekrapBerdasarkan bagian- bagian pada mesin sekrap terdapat 18 bagian. Adapun bagian-bagian dari mesin sekrap adalah sebagai berikut:

Support/eretan tegakPelat pemegang pahatTool post/ penjepit pahatRagumMejaPenjepitTuas kedudukan eretanTuas kedudukan langkahLenganRangkaTombol On-OffTuas penjalanTuas pengatur kecepatanPengatur jarak langkahMotorEksentrik penggerakEretan meja arahEretan meja arah tegak