PENGUKURAN KEKASARAN PERMUKAAN

A. KOMPETENSI DASAR

Melakukan pengukuran kekasaran permukaan dengan cara dan prosedur

yang benar

B. SUB KOMPETENSI DASAR

1. Melakukan pengukuran kekasaran secara tidak langsung dengan cara meraba

(Touch Inspection)

2. Melakukan pengukuran kekasaran secara langsung dengan roughness tester

C. DASAR TEORI

Banyak cara yang bisa dilakukan untuk memeriksa tingkat kekasaran

permukaan. Cara yang paling sederhana adalah dengan meraba atau menggaruk

permukaan yang diperiksa. Cara lain yang lebih teliti adalah dengan menggunakan

peralatan yang dilengkapi dengan jarum peraba (stylus). Peralatan ini memiliki

sistem kerja berdasarkan prinsip elektris. Dengan peralatan yang dilengkapi dengan

stylus maka hasil pengukuran permukaan dapat langsung dibaca. Bila dilihat dari

proses pengukurannya maka cara pengukuran permukaan dapat dibedakan menjadi

dua kelompok yaitu: pengukuran permukaan secara tak langsung atau

membandingkan dan pengukuran permukaan secara langsung.

Dalam pemeriksaan permukaan secara tidak langsung atau membandingkan ini ada

beberapa cara yang bisa dilakukan, antara lain dengan meraba (touch inspection),

melihat/mengamati (visual inspection), menggaruk (scratch inspection), dengan

mikroskop (microscopic inspection) dan dengan potografi permukaan (surface

photographs).

Pemeriksaan kekasaran secara tidak langsung dapat dilakukan dengan cara

meraba. Dengan kepekaan perasaan dalam meraba maka dapat dirasakan kasar

halusnya suatu permukaan. Untuk mengetahui seberapa tinggi tingkat kehalusannya

biasanya dilakukan dengan permukaan standar (surface finish comparator).

Permukaan benda ukur yang akan diperiksa diraba dengan ujung jari, kemudian

ganti meraba beberapa lempengan alat ukur pembanding kekasaran permukaan.

Bila dirasakan ada salah satu lempengan yang tingkat kehalusannya sama dengan

kehalusan dari permukaan yang diperiksa, maka kehalusan permukaan yang

diperiksa adalah sama dengan kehalusan permukaan pembanding. Angka tingkat

kehalusan/kekasaran bisa dibaca pada lempengan pembanding (surface finish

comparator).

Pemeriksaan permukaan secara langsung adalah dengan menggunakan

peralatan yang dilengkapi dengan peraba yang disebut stylus. Stylus merupakan

peraba dari alat ukur kekasaran permukaan yang bentuknya konis atau piramida.

Bagian ujung dari stylus ini ada yang berbentuk rata dan ada pula yang berbentuk

radius. Untuk ujung stylus yang berbentuk radius, jari-jari keradiusannya biasanya

sekitar 2 m. Bila stylus bergeser maka setiap perubahan yang dialami oleh stylus

karena permukaan yang tidak halus akan nampak pada kertas grafik dari peralatan

ukurnya karena perubahan ini terekam secara otomatis.

D. ALAT DAN PERLENGKAPAN

1. Benda ukur

2. Surface finish comparator

3. Surface roughness tester

4. Alat-alat pembersih

E. KESELAMATAN KERJA

1. Benda ukur dan alat ukur harus dalam keadaan bersih

2. Letakkan benda ukur dan alat ukur dengan benar dan jangan bertumpuk

3. Berhati-hatilah terutama dalam menggunakan surface rougness tester

F. LANGKAH KERJA

1. Ambil benda yang akan diukur

2. Tandai panjang pengukuran

3. Lakukan pengukuran dnegan surface finish comparator dengan terlebih

dahulu meraba permukaan benda ukur kemudian bandingkan dengan

surface finish comparator

4. Lakukan pengukuran dnegan surface roughness tester pada panjang yang

telah ditentrukan

5. Catat hasil pengukuran

G. DATA PENGUKURAN

Surface roughness tester

* Sekrap

DATA PENGUKURANBIDANG DIMENSI ORANG I ORANG II

A

Rt 16 16Rp 10 10Ra 2,5 2,5Rz 14 14

B

Rt 16 16Rp 10 10Ra 2,5 2,5Rz 14 14

C

Rt 10 16Rp 5 10Ra 1,6 2,5Rz 8 14

D

Rt 16 16Rp 10 10Ra 2,5 2,5Rz 14 14

* Surface grinding

DATA PENGUKURANBIDANG DIMENSI ORANG I ORANG II

A

Rt 1,6 1,6Rp 0,6 0,6Ra 0,3 0,3Rz 1,2 1,2

B

Rt 2,5 2,5Rp 0,8 0,8Ra 0,35 0,35Rz 2 2

C

Rt 1,6 2,5Rp 0,6 0,8Ra 0,3 0,35Rz 1,2 2

* Turning

DATA PENGUKURANBIDANG DIMENSI ORANG I ORANG II

A

Rt 5 5Rp 3,5 3,5Ra 1,5 1,5Rz 4 4

B

Rt 10 5Rp 6 3,5Ra 3 1,5Rz 8 4

C

Rt 5 5Rp 3,5 3,5Ra 1,5 1,5Rz 4 4

* Bubut kombinasi

DATA PENGUKURAN

BIDANGDIMENS

IORANG

IORANG

II

A

Rt 25 25Rp 15 15Ra 6 6Rz 23 23

B

Rt 60 40Rp 35 25Ra 15 10Rz 53 37

C

Rt 40 40Rp 25 25Ra 10 10Rz 37 37

D

Rt 40 40Rp 25 25Ra 10 10Rz 37 37

E

Rt 25 25Rp 15 15Ra 6 6Rz 23 23

* Periphal milling

DATA PENGUKURANBIDANG DIMENSI ORANG I ORANG II

A

Rt 2 2Rp 1 1Ra 0,3 0,3Rz 1,7 1,7

B

Rt 6 6Rp 3,5 3,5Ra 1,5 1,5Rz 5 5

C

Rt 10 10Rp 5,5 5,5Ra 2,5 2,5Rz 9 9

* Milling

DATA PENGUKURAN

BIDANGDIMENS

IORANG

IORANG

II

A

Rt 10 10Rp 7 7Ra 2,3 2,3Rz 8,5 8,5

B

Rt 10 10Rp 7 7Ra 2,3 2,3Rz 8,5 8,5

C

Rt 10 10Rp 7 7Ra 2,3 2,3Rz 8,5 8,5

D

Rt 10 10Rp 7 7Ra 2,3 2,3Rz 8,5 8,5

ERt 16 10Rp 10 7Ra 4 2,3Rz 13 8,5

F

Rt 10 10Rp 7 7Ra 2,3 2,3Rz 8,5 8,5

Suhu ruang : 27 ° C Mengetahui

Kelembaban : 80 % Instruktur/Laboran

Tanggal Praktikum : 2 Desember 2014

………………………………

H. ANALISIS DATA HASIL PENGUKURAN

Rt adalah Kedalaman total ini adalah besarnya jarak dari profil

referensi sampai dengan profil dasar. Satuannya adalah dalam micron ( m).μ

Parameter Rt juga sering digunakan untuk menjelaskan ketidak teraturan

permukaan. Dengan mengetahui harga Rt berarti dapat diketahui pula

besarnya celah dari profil permukaan.

Rp adalah Kedalaman perataan (Rp) merupakan jarak rata-rata dari

profil referensi sampai dengan profil terukur. Bila juga dikatakan bahwa

kedalaman perataan merupakan jarak antara profil tengah dengan profil

referensi. Lihat Gambar di bawah ini.

Rz adalah Kekasaran Rata-rata Kuadratis Besarnya harga kekasaran

rata-rata kuadratis ini adalah jarak kuadrat rata-rata dari harga profil

terukur sampai dengan profil tengah.

Ra adalah Kekasaran Rata-rata Aritnetismerupakan harga-harga

rata-rata secaraaritmetis dari harga absolut antara harga profil terukur

dengan profil tengah Toleransi harga kekasaran rata-rata, Ra dari suatu

permukaan tergantung pada proses pengerjaannya. Hasil penyelesaian

permukaan dengan menggunakan mesin gerinda sudah tentu lebih halus

dari pada dengan menggunakan mesin bubut.

Tabel 5. Tingkat kekasaran rata-rata permukaan menurut proses

pengerjaannya

Tabel diatas memberikan contoh harga kekasaran rata-rata menurut

proses pengerjaannya. Dengan menggunakan tabel tersebut kami

bandingkan dengan hasil pengamatan yang kami lakukan. Kami ambil

contoh

a. Hasil pengamatan benda Turning yang pengerjaannya dengan

menggunakan mesin bubut. Harga Ra rata-rata dari data pengamatan

kami adalah 1,5 m, sedangkan pada tabel diatas harga Ra berkisarμ

antara 0,4 sampai 50,0 m. Apabila kita kira-kira kisaran nilai Raμ

pada tabel tersebut maka benda kerja turning memiliki tingkat

kekasaran yaitu N7.

b. Hasil pengamatan benda sekrap yang pengerjaannya dengan

menggunakan mesin sekrap. Harga Ra rata-rata dari data

pengamatan kami adalah 2,5 m, sedangkan pada tabel diatas hargaμ

Ra berkisar antara 0,4 sampai 50,0 m. Apabila kita kira-kira kisaranμ

nilai Ra pada tabel tersebut maka benda kerja sekrap memiliki

tingkat kekasaran yaitu N8.

c. Hasil pengamatan benda surface grinding yang pengerjaannya

dengan menggunakan mesin gerinda datar. Harga Ra rata-rata dari

data pengamatan kami adalah 0,3 m, sedangkan pada tabel diatasμ

harga Ra berkisar antara 0,4 sampai 50,0 m. Apabila kita kira-kiraμ

kisaran nilai Ra pada tabel tersebut maka benda kerja surface

grinding memiliki tingkat kekasaran yaitu N4.

d. Hasil pengamatan benda bubut kombinasi yang pengerjaannya

dengan menggunakan mesin bubut. Harga Ra rata-rata dari data

pengamatan kami adalah 6 m, sedangkan pada tabel diatas hargaμ

Ra berkisar antara 0,4 sampai 50,0 m. Apabila kita kira-kira kisaranμ

nilai Ra pada tabel tersebut maka benda kerja bubut kombinasi

memiliki tingkat kekasaran yaitu N9.

e. Hasil pengamatan benda periphal milling yang pengerjaannya

dengan menggunakan mesin frais. Harga Ra rata-rata dari data

pengamatan kami adalah 2,5 m, sedangkan pada tabel diatas hargaμ

Ra berkisar antara 0,4 sampai 50,0 m. Apabila kita kira-kira kisaranμ

nilai Ra pada tabel tersebut maka benda kerja periphal miling

memiliki tingkat kekasaran yaitu N8.

f. Hasil pengamatan benda milling yang pengerjaannya dengan

menggunakan mesin frais. Harga Ra rata-rata dari data pengamatan

kami adalah 2,3 m, sedangkan pada tabel diatas harga Ra berkisarμ

antara 0,4 sampai 50,0 m. Apabila kita kira-kira kisaran nilai Raμ

pada tabel tersebut maka benda kerja milling memiliki tingkat

kekasaran yaitu N7.

g. Hasil pengamatan benda sekrap yang pengerjaannya dengan

menggunakan mesin sekrap. Harga Ra rata-rata dari data

pengamatan kami adalah 2,5 m, sedangkan pada tabel diatas hargaμ

Ra berkisar antara 0,4 sampai 50,0 m. Apabila kita kira-kira kisaranμ

nilai Ra pada tabel tersebut maka benda kerja sekrap memiliki

tingkat kekasaran yaitu N8.

I. KESIMPULAN

Dari hasil pengamatan yang kami lakukan dapat disimpulkan bahwa

harga kekasaran suatu permukaan benda memiliki toleransi sendiri-sendiri

tergantung proses pengerjaan yang digunakan pada pembuatan benda

tersebut. Dari data pengamatan kami pada menurut harga Ra dapat

disimpulkan bahwa proses pengerjaan yang memiliki tingkat kekasaran

paling tinggi adalah proses pengerjaan dengan mesin bubut kombinasi ,

sedangkan proses pengerjaan dengan tingkat kekasaran paling rendah

adalah dengan mesin gerinda. Akan tetapi ada factor lain yang dapat

mempengaruhi hasil kekasaran pada pengerjaan suatu benda kerja,

diantaranya yaitu factor alat potong, kecepatan putar (rpm), kecepata

pemakanan (cs), dan juga dari human error dan mesin yang digunakan itu

sendiri. Oleh karena itu data hasil pengamatan dapat berubah-ubah sesuai

hasil pengerjaan benda kerja itu sendiri.

PENGUKURAN DENGAN ANGLE DEKKOR

1. Kompetensi

Setelah melaksanakan praktik praktikan/mahasiswa diharapkan:

Terampil dalam mengukur kedataran dengan angle dekkor dan mampu

menganalisis hasil pengukuran tersebut.

2. Dasar Teori

Angle dekkor adalah alat ukur yang menggunakan prinsip optis. Komponen

utama berupa lensa kolimator. Dengan bantuan prisma, sumber cahaya diatur

supaya menyinari garis berskala (dibuat pada keping gelas tipis) yang terletak

pada fokus dari kolimator. Garis berskala tersebut akan diproyeksikan keluar

dari lensa kolimator berupa berkas cahaya yang sejajar.

Gambar 6. Prinsip Kerja Angle Dekkor

Apabila didepan kolimator diletakkan permukaan yang rata dan mengkilat

(reflektor), maka berkas cahaya ini akan dipantulkan menuju kolimator dan

difokuskan kembali pada bidang fokusnya. Melalui okuler kita dapat melihat

garis skala yang dipantulkan (skala pantul) bersama-sama dengan garis skala

(skala tetap) yang juga dibuat pada keping gelas tepat pada sumbu optis. Untuk

suatu kedudukan reflektor yang tertentu (benda standar) kedua garis akan

saling tegak lurus pada kedudukan angka tertentu (garis skala pantul berfungsi

sebagai garis indeks untuk membaca harga pada skala tetap, berlaku juga hal

sebaliknya). Apabila permukaan reflektor-reflektor yang tertentu (benda

standar) kedua garis akan saling tegak lurus pada kedudukan angka tertentu

(garis skala pantul berfungsi sebagai garis indeks untuk membaca harga pada

skala tetap, berlaku juga hal sebaliknya). Apabila permukaan reflektor dibuat

sedikit menyudut dari posisi semula (diganti dengan benda ukur yang akan

dibandingkan) maka skala pantul akan bergerak ke atas atau ke bawah dan

selain itu mungkin ke kanan atau ke kiri relatif terhadap skala tetap, dengan

demikian mereka akan berpotongan pada posisi yang berbeda dari semula.

Selisih dari kedua pembacaan (dua kali pada skala pantul dan dua kali pada

skala tetap) menunjukkan dua harga sudut pembukaan antara bidang standar

dan bidang ukur, dengan demikian sudut bidangnya dapat diketahui.

Kapasitas ukur dari angle dekkor hanya sampai 60 menit dengan pembagian

skala (kecermatan) sampai 1 atau ½ menit.

Gambar 7. Angle Dekkor

Dalam dunia industri sekarang ini dibutuhkan ukuran alat ataupun benda

kerja yang tepat. Salah satu bagian dari elemen mesin adalah baut. Untuk

pemasangan dan perawatan yang baik kita harus mengetahui spesifikasinya

baut tersebut, apakah whitworth atau metris dan apa macam ulirnya? Salah satu

alat yang dapat untuk mengukur spesifikasi ulir dengan ketelitiannya yang

cukup tinggi adalah dengan menggunakan kawat ukur, prisma ukur dan Floating

Carrriage Micrometer.

3. Prosedur Praktikum

A. Alat dan Perlengkapannya

Angle Dekkor dengan dudukannya, meja rata, alat bantu lainnya, dan blok

ukur.

B. Keselamatan Kerja

Hati-hati dalam menyetel posisi angle dekkor untuk menghindari lensa

pecah ataupun lampu angle dekkor padam.

C. Langkah Kerja

1) Pasang Angle Dekkor pada dudukannya diatas meja rata.

2) Reflektor ditempatkan di depan Angle Dekkor.

3) Setting skala referensi dan skala utama (tidak perlu tepat pada angka nol

yang penting tepat pada angka bulat) dan catat sebagai pembacaan

utama (datum).

4) Ganti kedudukan reflektor dengan benda ukur. Apabila benda ukur tidak

dapat memantulkan sinar dapat digunakan blok ukur, tempatkan diatas

benda ukur.

5) Apabila benda ukur benar-benar datar maka pantulan sinar pada sumbu

referensi tepat pada pembacaan pertama (No. 3), tetapi apabila terjadi

penyimpangan berarti benda ukur tersebut miring atau tidak datar.

Pembacaan pada Graticule, ukuran satu devisi terkecil = 0,5 menit

Gambar 8. Pembacaan Skala pada Angle Dekkor

Contoh pembacaan :

Transversal (Horizontal) = 35 menit

Longitudinal (Vertikal) = 36 menit

Garis Indeks Pembacaan Skala Vertikal (Longitudinal)

Garis Indeks Pembacaan Skala Horizontal (Transversal)

D. Data Pengukuran

Tabel 6. Tabel hasil Pengamatan Benda Kerja dengan Angle

Dekkor

Pengamatan

Pembacaan

Skala Longitudinal Skala Transversal

0°

(L1)

180°

(L1)

0°

(T1)

180°

(T1)

1 19,5 24,5 27 28

2 21,5 19 27,5 26,5

3 19,5 19 25,5 24,5

Harga Rerata 20,16 20,83 26,67 26,33

Pembacaan Datum

(Awal)

Longitudinal Transversal

L = 19,5 menit T = 27 menit

Perbedaan dengan

Pembacaan Datum

(Harga Absolut)

L = L - LΔ 1 T = T - TΔ 1

0° 180° 0° 180°

19,5 –

20,16 = -

0,66

19,5 –

20,83 = -

1,33

27 – 26,67

= 0,33

27 – 26,33

= 0,67

Harga Rerata

Perbedaan-0,995 0,5

Menghitung Sudut

dalam menit

'α L = L . 0,5Δ 'α T = T . 0,5Δ

'α L = -0,4975 = -

0 29’51’’⁰'α T = 0,025 = 0 15’0’’⁰

Menghitung Sudut

dalam Radian α L =-1,447 x 1 = -

0 0’0,25’’⁰

α T = 7,272 x 1 =

0 0’0,26’’⁰

Dimensi Benda Ukur Panjang (a) = 37 Lebar (b) = 24

Menghitung

Penyimpangan (µm)

d L = α L . a. 103 d T = α T . b. 103

d L = -5,3539 d T = 1,74528

Suhu ruang : 28 ° C Mengetahui

Kelembaban : 82 % Instruktur/Laboran

Tanggal Praktikum : 18 Desember 2014

………………………………

E. Analisa Data Ukur dan Pembahasan

Dalam praktikum pengukuran angle dekkor ini pertama adalah

menyetting skala referensi dan skala utama kemudian mencatat pembacaan

datum awalnya. Setelah itu mengukur benda kerja dengan meletakannya

dibawah lensa dan diatasnya diletakkan blok ukur seperti pada gambar 7

kemudian melihat pada skala pembacaan dan catat pembacaan datum yang

terbaca. Selanjutnya memutar benda kerja 180° kemudian melihat skala

pembacaan dan mencatatnya. Pengamatan tersebut kami lakukan sebanyak

3 kali sesuai dengan tabel 6. Untuk skala longitudinal ditunjukkan ole garis

vertikal sedangkan untuk skala transversal ditunjukkan oleh garis

horisontal.

Dari hasil pembacaan angle dekkor tersebut didapatkan data dari

pembacaan datum awal yaitu untuk longitudinal (L) adalah 19,5 sedangkan

untuk transversal (T) adalah 27 kemudian untuk harga rerata perbedaannya

untuk (L) adalah -0,995 sedangkan untuk (T) adalah 0,5. Setelah melakukan

perhitungan dengan rumus seperti yang tertera pada tabel 6 diperoleh

penyimpangan benda kerjanya. Untuk skala longitudinal diperoleh

penyimpangan -5,3539 µm dan untuk skala transversal diperoleh 1,7458

µm.

F. Kesimpulan

Dari hasil pengukuran dan perhitungan yang kami peroleh dapat

disimpulkan bahwa benda kerja yang kami amati memiliki penyimpangan

yang tidak terlalu besar. yakni pada skala longitudinal/bidang vertikal dan

juga pada skala transversal/bidang horisontal yakni masing-masing adalah -

5,3539 µm untuk skala longitudinal dan 1,7458 µm untuk skala transversal.