Implementasi Metode Taguchi pada Proses EDM dari Tungsten Karbida

Disusun Oleh :

Bilqiis Falkhatun Risma

Implementasi Metode Taguchi pada Proses EDM dari Tungsten Karbida

Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik

Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

Cilegon-Banten2010

1. PendahuluanEDM telah digunakan secara efektif dalam mesin yang berkekuatan

tinggi, dan material yang tahan terhadap suhu. Material dihapus dengan cara

cepat dan berulang jika terdapat percikan kotoran diantara gap elektroda dan

[benda kerja 1]. Oleh karena itu, manfaat dari teknik EDM adalah yang terbaik

ketika diuji pada mesin logam paduan Tungsten Karbida yang memiliki tingkat

kekerasan tertinggi.

Meskipun studi parameter tersebut telah dilakukan oleh banyak peneliti,

sebagian besar studi tidak banyak yang mempertimbangkan baik filosofi teknik

(DOE) dan formulasi matematika (ANOVA) [3, 4], terutama pada material mesin

yang sangat keras seperti Tungsten Karbida. Oleh karena itu, metode Taguchi [3,

4, 5], merupakan alat yang ampuh untuk desain parametrik karakteristik kinerja,

yang digunakan untuk menentukan parameter pemesinan yang optimal untuk

pemakaian material elektroda dengan rasio minimum, penghapusan bunga

maksimum dan kekasaran permukaan minimum dalam operasi EDM.

2. Proses EksperimenPaduan tungsten karbida merupakan material yang digunakan dalam

penelitian ini. Tabel 1 memperlihatkan properti material. Percobaan

dilakukan menggunakan Charmilles Discharge Machine Listrik, Seri-

Roboform. Gambar 1 menggambarkan skematis percobaan set-up.

Sebuah silinder grafit murni dengan diameter 9 mm digunakan sebagai

elektroda untuk mengikis suatu benda kerja dari tungsten karbida. Minyak

tanah digunakan sebagai fluida dielektrik dalam percobaan ini.

2. Proses Eksperimen (2)

Perubahan berat elektroda, berat material dan waktu masing-masing tercatat di

mesin uji. MRR dan EWR dievaluasi untuk setiap kondisi pemotongan dengan

mengukur jumlah rata-rata material yang dihapus dan waktu potong.

Berikutnya, SR tungsten karbida diukur oleh Taylor Hobson Tester Kekasaran

Permukaan, seri-Talysurf. Panjang pemotongan untuk setiap pengukuran adalah

0,8 mm. Nilai Ra diukur tiga kali pada setiap specimen kemudian, didapat rata-

rata nilai-nilai kekasaran permukaan. Percobaan untuk menentukan Parameter

pemesinan yang optimal dilakukan dengan pengaturan tegangan polaritas

negatif dengan debit di kisaran 120-200 V, debit saat ini dalam kisaran 8,0-64,0

A, durasi pulsa dalam kisaran 1,6-50 μs, dan waktu interval dalam kisaran 3,2-

800 μs. parameter penting dari percobaan ini adalah diberikan dalam Tabel 2.

3. Design Eksperimen & Analisis Data

3.1 Desain Eksperimen

Tata letak percobaan untuk parameter pemesinan menggunakan L9 orthogonal

array. Array ini terdiri dari empat parameter kontrol dan tiga level, seperti yang

ditunjukkan dalam tabel 3. Dalam metode Taguchi, semua nilai yang diamati

dihitung berdasarkan 'semakin tinggi semakin baik' dan 'yang lebih kecil lebih

baik '. Jadi dalam penelitian ini, nilai-nilai yang diamati seperti MRR, EWR dan SR

masing-masin diatur ke maksimum dan minimum. Setiap percobaan dilakukan

dengan tiga replikasi sederhana pada setiap set nilai. Selanjutnya, optimalisasi

nilai-nilai yang diamati ditentukan dengan membandingkan analisis standar dan

analisis varians (ANOVA) yang didasarkan pada metode Taguchi.

3. Design Eksperimen & Analisis Data (2)

3.2 Analisis Varians (ANOVA)

Analisis varians (ANOVA) dan uji F (analisis standar) digunakan

untuk menganalisis data eksperimental sebagai berikut [2, 3,

4]:


3.3 Analisis Data

Dalam studi ini, semua analisis berdasarkan metode Taguchi dilakukan oleh

perangkat lunak DOE Taguchi (Qualitek-4) untuk menentukan dampak utama dari

parameter proses, untuk melakukan analisis varians (ANOVA), dan untuk

menetapkan kondisi optimum. Analisis efek utama digunakan untuk mempelajari

kecenderungan efek dari setiap faktor, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2,

3 dan 4. Kinerja permesinan (faktor ANOVA-signifikan) untuk setiap eksperimen

dari L9 dapat dihitung dengan mengambil nilai EWR yang diamati sebagai contoh

dari tabel 4. Tabel 5 mencantumkan ANOVA dan uji F hasil untuk EWR. F0.05; n1, n2

yang dikutip dari "Stastitical Tabel" [7]. Jika dihitung nilai FZ melebihi F0.05; n1, n2

(Tabel 5), maka kontribusi parameter masukan, seperti puncak saat ini,

didefinisikan sebagai signifikan. Dengan demikian, parameter yang signifikan

dapat dikategorikan menjadi dua tingkat yang signifikan dan subsignificant.

4. Hasil & Pembahasan4.1 Electrode Wear Rate (EWR)

Pembahasan berikut ini fokus pada pengaruh parameter proses dengan nilai-nilai yang

diamati (EWR,

MRR dan SR) berdasarkan metode Taguchi. 4.1. Elektroda Wear Rate Gambar 2

menunjukkan efek utama dari EWR setiap faktor untuk kondisi berbagai tingkat.

Menurut para pakar, EWR berkurang dengan dua parameter utama, P, dan B. Dan juga

kita melihat bahwa minimal tegangan mesin (polaritas negatif), puncak maksimum

saat ini, durasi pulsa minimum dan maksimum interval waktu mungkin menyiratkan

EWR lebih kecil. Jadi, menurut JL Lin, dll [8], debit saat ini, benda kerja polaritas dan

tegangan debit adalah parameter pemesinan penting yang mempengaruhi rasio pakai

elektroda. Berdasarkan angka ini, untuk nilai awal durasi pulsa (1,6 μs) dengan

negative polaritas (elektroda,-ve), EWR lebih kecil. Demikian menurut B. Thomas [9],

sedemikian kasus polaritas terbalik (polaritas negatif) sehingga removal material

maksimum pada benda kerja dan elektroda paling sedikit kemungkinan dipakai. Untuk

alasan ini, elektroda diberikan polaritas negatif untuk durasi pulsa pendek dan

polaritas positif digunakan ketika durasi pulsa yang lebih lama.

4. Hasil & Pembahasan (2)


4.2 Material Removal Rate

Gambar 3 menunjukkan efek utama MRR di setiap faktor kondisi.

Di berbagai tingkat yang mengamati peningkatan MRR dengan

durasi pulsa dan puncak arus saat ini. Menurut B.H. Yan, dll [2]

dengan menggunakan polaritas negatif dalam EDM, MRR yang

tinggi disebabkan oleh debit energi yang lebih tinggi (P> 3A

atau A> 5μs), dalam kontras polaritas positif menimbulkan

bahwa MRR lebih tinggi dengan debit energi yang lebih rendah

(P <3A atau A <5μs). Berdasarkan angka ini, MRR meningkat

dengan interval waktu yang pendek (3,2 μs) dan arus puncak.

Alasan lain jika MRR lebih tinggi mungkin karena frekuensi

debit lebih banyak per satuan waktu siklus.


4.3 Kekasaran Permukaan

Gambar 4 mengevaluasi dampak utama dari SR di setiap faktor

kondisi. Menurutnya terdapat peningkatan angka SR dengan

tegangan dan puncak arus saat ini. Kawah yang lebih besar

dihasilkan oleh tegangan dengan suplai daya lebih besar, sehingga

menghasilkan pemakaian energi yang lebih besar. Untuk pengaruh

arus puncak dengan berbagai pengaturan ditunjukkan pada

Gambar 5 dan 6. Menurut K. P. Rajurkar, dll [10], Variasi diameter

kawah, kedalaman dan volume sehubungan dengan puncak arus

saat ini adalah konsistensinya dengan temuan umum dalam teori

EDM, dimana yang lebih tinggi menghasilkan arus yang lebih besar.

Oleh karena itu kawah menghasilkan permukaan yang kasar.

5. KesimpulanJurnal ini telah membahas kelayakan mesin Tungsten

Karbida dengan teknik EDM keramik dan grafit

elektroda. Metode Taguchi telah digunakan untuk

menentukan dampak utama, faktor-faktor signifikan

dan kondisi mesin optimal untuk kinerja EDM.

Berdasarkan hasil yang dipaparkan di sini, kami dapat

simpulkan bahwa, puncak arus EDM mempengaruhi

tingkat EWR dan SR. Durasi pulsa juga mempengaruhi

sebagian besar MRR.

SEKIAN

TERIMA KASIH

Powered By:http://www.ratubilqiis.wordpress.com

Implementasi Metode Taguchi pada Proses EDM dari Tungsten Karbida

Documents

Transcript of Implementasi Metode Taguchi pada Proses EDM dari Tungsten Karbida