Mata Kuliah Tugas PROSMAN DASAR Dosen:Muhammad Ihsan Hamdi

COOLANT

Disusun Oleh:

Dilla Ricie Nandes {11452206010}

Jurusan Teknik Industri

FAKULTAS SAINS dan TEKNOLOGI

Tahun Ajaran 2014/2015

COOLANT

A. Pengertian Coolant

Secara umum coolant adalah media pendingin yang digunakan untuk mendinginkan

benda kerja dan alat potong pada saat proses permesinan. Digunakan pula untuk melumasi

alat potong sehingga memiliki umur pakai yang lebih lama. Cairan pendingin mempunyai

kegunaan yang khusus dalam proses pemesinan. Selain untuk memperpanjang umur pahat,

cairan pendingin dalam beberapa kasus, mampu menurunkan gaya dan memperhalus

permukaan produk hasil pemesinan. Selain itu, cairan pendingin juga berfungsi sebagai

pembersih/pembawa beram (terutama dalam proses gerinda) dan melumasi elemen

pembimbing (ways) mesin perkakas serta melindungi benda kerja dan komponen mesin dari

korosi. Bagaimana cairan pendingin itu bekerja pada daerah kontak antara beram dengan

pahat, sebenarnya belumlah diketahui secara pasti mekanismenya.

Secara umum dapat dikatakan bahwa peran utama cairan pendingin adalah untuk

mendinginkan dan melumasi. Pada mekanisme pembentukan beram, beberapa jenis cairan

pendingin mampu menurunkan Rasio Penempatan Tebal Beram yang mengakibatkan

penurunan gaya potong. Pada daerah kontak antara beram dan bidang pahat terjadi gesekan

yang cukup besar, sehingga adanya cairan pendingin dengan gaya lumas tertentu akan

mampu menurunkan gaya potong. Pada proses penyayatan, kecepatan potong yang rendah

memerlukan cairan pendingin dengan daya lumas tinggi sementara pada kecepatan potong

tinggi memerlukan cairan pendingin dengan daya pendingin yang besar (high heat

absorptivity). Pada beberapa kasus, penambahan unsur tertentu dalam cairan pendingin akan

menurunkan gaya potong, karena bisa menyebabkan terjadinya reaksi kimiawi yang

berpengaruh dalam bidang geser (share plane) sewaktu beram terbentuk. Beberapa peneliti

menganggap bahwa sulfur (S) atau karbon tetraklorida (CCI) pada daerah kontak (di daerah

kontak mikro) dengan temperatur dan tekanan tinggi akan bereaksi dengan besi (benda kerja)

membentuk FeS atau FeCI4 pada batas butir sehingga mempermudah proses penggeseran

metal menjadi beram.

Teknik Pemesinan Pada proses gerinda, cairan pendingin mampu membantu

pembersihan beram yang menempel di rongga antara serbuk abrasif, sehingga mempermudah

kelangsungan proses pembentukan beram. Dengan cairan pendingin temperatur tinggi yang

terjadi di lapisan luar benda kerja bisa dikurangi, sehingga tidak merusak struktur metalografi

benda kerja. Proses kimiawi diperkirakan juga terjadi dalam proses gerinda, oleh karena

itulah cairan pendinginnya ditambahi beberapa unsur.

Dari ulasan singkat di atas dapat disimpulkan bahwa Cairan Pendingin jelas perlu

dipilih dengan seksama sesuai dengan jenis pekerjaan. Beberapa jenis cairan pendingin akan

diulas pada sub bab pertama berkaitan dengan klasifikasi cairan pendingin dan garis besar

kegunaannya. Pemakaian cairan pendingin dapat dilakukan dengan berbagai cara

(disemprotkan, disiramkan, dikucurkan, atau dikabutkan) akan dibahas kemudian dan

dilanjutkan dengan pengaruh cairan pendingin pada proses pemesinan. Efektivitas cairan

pendingin hanya h dapat diketahui dengan melakukan percobaan pemesinan, karena

mekanisme proses pembentukan beram begitu kompleks, sehingga tidak cukup hanya dengan

menelitinya melalui pengukuran berbagi sifat

fisik/kimiawinya. Salah satu cara pemesinan yang relatif sederhana (cepat dan murah)

untuk meneliti efektivitas cairan pendingin adalah dengan melakukan pembubutan muka

(facing-test).

B. Fungsi

Secara garis besar fungsi coolant dapat dibagi menjadi tiga, yaitu :

1) Untuk mengurangi panas yang berlebihan pada mesin (over heating) .

2) Untuk mempercepat pencapaian temperature kerja, serta mempertahankan

temperatur mesin agar selalu pada temperature kerja yang efisien (80o 90oC).

3) Mencegah terjadinya keausan mesin akibat panas yang berlebihan

Di dalam Proses Pemesinan, kita harus mengenal coolant sebagai suatu cara untuk m

enambah/memperpanjang umur pahat. Fungsi dari coolant dalam proses permesinan

adalah sebagai berikut :

1.Menurunkan temperatur pahat pada saat pemotongan

2.Menurunkan gaya potong.

3.Memperpanjang umur pahat

4.Melumasi elemen pembimbing (ways)

5.Memperhalus atau memperbaiki kualitas permukaan benda kerja.

6.Membersihkan geram dari bidang geram pada saat proses pemotongan.

7.Proteksi korosi pada permukaan benda kerja yang baru terbentuk

C.Jenis-Jenis Coolant

1. WATER COOLANT

Water coolant adalah salah satu jenis coolant yang biasanya digunakan dan

dikhususkan untuk pengerjaan benda benda yang hanya mengalami proses permesinan

(pemotongan) skala kecil, yang sedikit berpengaruh pada material total

Misalnya : Digunakan untuk pengerjaan facing benda dengan material kecil

2. OIL COOLANT

Berkebalikan dengan water coolant, Oil coolant biasanya digunakan untuk

pengerjaan benda yang mengalami hard process. Proses permesinan (pemotongan)

biasanya berlangsung secara continou dan berefek besar pada material total

misal : pengerjaan pada mesin pfauter

3. AIR SPRAY COOLANT

Digunakan untuk pengerjaan benda benda yang menghasilkan sisa pemotongan

berupa serbuk, biasanya akan menyebabkan kerusakan jika menempel pada bagian mesin

yang bergeser.

Misalnya : pengerjaan material brass dan cash

4. WATER AND OIL COOLANT

Digunakan untuk pengerjaan material secara umum. Bisa digunakan untuk proses

ringan maupun proses yang berat. Karena campuran antara oli dan air memiliki ketahanan

panas yang baik dan ketahanan terhadap karat yang cukup baik.

Misal : pengerjaan st.60 pada mesin VG45

5. ETHANOL COOLANT

Masih sangat jarang digunakan dalam proses permesinan, tetapi merupakan coolant

yang ideal untuk high speed and micro machining karena viskositas ethanol yang lebih

dari oli menjadikan ethanol lebih mudah mengcover bagian yang mengalami proses

permesinan.

Dikhususkan untuk material non-ferro. Misalnya : nillon

6. LIQUID ICE COOLANT

Merupakan salah satu dari jenis coolant terbaru yang belum banyak digunakan.

Sangat mudah larut dalam air, dan cocok digunakan untuk proses metalworking.

cocok untuk berbagai macam mesin mulai dari milling, turning dan juga grinding.

Tidak beracun, tidak menyebabkan penyakit, dan tidak menimbulkan bau

D. Aplikasi Coolant pada Proses Permesinan

Untuk beberapa proses pemesinan yaittu : gurdi (drilling), reamer (reaming), pengetapan

(taping), bubut (turning), dan pembuatan ulir ( threading) yang memerlukan cairan pendingin

saran penggunaan cairan pendingin dapat dilihat pada Tabel 6.1. Material benda kerja yang

biasanya digunakan pada proses pemesinan adalah sebagai faktor penentu jenis cairan

pendingin yang digunakan pada proses pemesinan.

1.Jenis-Jenis Coolant

Secara umum coolant yang biasa dipakai dapat dikategorikan dalam dua jenis coolant , yaitu

:1.Air Blow

Merupakan Coolant berupa tiupan udara yang dialirkan dari selang khusus.

Coolant jenis inidigunakan untuk material yangcepat menangkap dan melepaskan panas

2.Water Blow

Merupakan coolant yang berbentuk cair. Coolant ini biasanya digunakan pada

material yang laju perpindahan panasnya lambat.Fluida pendingin (coolant) yang biasa

dipakai dalam proses pemesinan dapatdikategorikan dalam empat jenis utama, yaitu sebagai

berikut:

a.Cairan Sintetik(synthetic fluids, chemical fluids)

Cairan yang jernih atau diwarnai merupakan larutan murni (truesolutions) atau larutan

permukaanaktif (surface active).Pada larutan murni unsur yang dilarutkan tersebar antara molekul dan

tegangan permukaan (surfacetension) hampir tidak berubah. Larutan murni tidak bersifat

melumasi tetapi hanya dipakai untuk sifat penyerapan panas yang tinggi dan melindungi

dari korosi.Dengan menambah unsur lain yangmampu membentuk kumpulan molekul akan

mengurangi tegangan permukaan menjadi cairan permukaanaktif sehingga mudah

membasahi dan daya lumasnya naik

b.Cairan emulsi (emulsions, water miscible fluids, water soluble oil,emulsifiable cutting

fluids).

Yaitu air yang mengandung partikel minyak (520 m) unsur pengemulsi

ditambahkan dalamminyak yang kemudian dilarutkandalam air. Bila ditambahkan unsur

lain seperti EP (ExtremePressure Additives) daya lumasnya akan meningkat.

c.Cairan semi sintetik ( semi synthetic fluids)

Merupakan perpaduan antara jenis sintetik dan emulsi. Kandungan minyaknya lebih

sedikitdaripada cairan emulsi. Sedangkan kandungan pengemulsinya (molekul penurun

tegangan permukaan ).Partikel lebih banyak daripada cairan sintetik. Partikel minyaknya

lebih kecil dan tersebar. Dapat berupa jenis dengan minyak yang sangat jenuh (super-

fatted) atau jenis EP (Exterme Pressure).

d.Minyak (cutting oils)

Merupakan kombinasi dari minyak bumi (naphthenic,paraffinic), minyak binatang, minyak

ikan atauminyak nabati. Viskositasnya bermacam-macam dari yang encer sampai dengan

yang kentaltergantung pemakaianya. Pencampuran antara minyak bumi dengan minyak

hewani atau nabati menaikkan daya pembasahan (wetting action) sehingga memperbaiki

daya lumas.