BAB IPENDAHULUAN

Pada bab ini akan membahas tentang latar belakang praktikum proses

manufaktur, tujuan dari praktikum proses manufaktur, manfaat dari praktikum

proses manufaktur, serta batasan-batasan yang ada pada praktikum proses

manufaktur.

1.1Latar Belakang

Proses produksi tidak lepas dari dunia industri. Proses produksi merupakan

suatu metode atau cara yang digunakan pada suatu kegiatan yang dikerjakan

untuk menambah nilai guna suatu benda atau menciptakan benda baru sehingga

lebih bermanfaat dalam memenuhi kebutuhan.

Salah satu faktor penting pada proses produksi adalah penggunaan mesin

dengan baik dan benar sehingga dapat menghasilkan suatu produk dengan

kualitas dan kuantitas yang baik. Seiring dengan berkembangnya teknologi mesin

dalam proses produksi, menuntut seorang engineer untuk dapat mengoperasikan

mesin dengan baik dan benar sehingga produk yang dihasilkan sesuai dengan

permintaan konsumen serta proses produksi yang dilakukan berjalan secara

efektif dan efisien.

Salah satu mesin yang digunakan untuk proses produksi yang berbasis

teknologi yaitu CNC (Computer Numerical Control). CNC merupakan sistem

otomatisasi mesin perkakas yang dioperasikan oleh perintah yang diprogram dan

disimpan dimedia penyimpanan, hal ini berlawanan dengan kebiasaan

sebelumnya dimana mesin perkakas biasanya dikontrol dengan gerakan tangan.

Dengan demikian proses produksi yang terjadi semakin cepat dan terkontrol..

Salah satu contoh mesin CNC adalah mesin modela MDX 20. Mesin modela

bekerja secara otomatis tanpa perlu adanya bantuan manusia dan menghasilkan

benda kerja dalam bentuk 3D. Mesin ini dilengkapi dengan software Modela

Player 4 untuk menetapkan parameter pemakanan benda kerja serta

mengirimkan data/desain benda 3D yang akan dipotong. Desain 3D yang

digunakan dapat diperoleh dari proses 3D scanning. Salah satu mesin 3D

scanning yaitu mesin Picza menggunakan sinar laser pada proses scanning benda

3D.

72

1.2Tujuan Praktikum

Tujuan dari diadakan praktikum ini antara lain:

1. Agar praktikan dapat mengetahui fungsi, dan bagian-bagian dari mesin

Modela MDX 20

2. Agar praktikan dapat mengetahui prinsip kerja mesin Modela MDX 20

3. Agar praktikan dapat mengoperasikan software Modela Player 4

4. Agar praktikan dapat mengetahui prinsip kerja mesin 3D PICZA Laser Scaner

LPX 60

5. Agar praktikan dapat membuat produk dengan mesin Modela MDX 20

6. Agar praktikan dapat menganalisa pengaruh parameter-parameter

pemotongan pada proses permesinan terhadap waktu dan hasil produksi

1.3Manfaat Praktikum

Manfaat dari praktikum ini adalah:

1. Praktikan dapat mengetahui fungsi, dan bagian-bagian dari mesin Modela

MDX 20

2. Praktikan dapat mengetahui prinsip kerja mesin Modela MDX 20

3. Praktikan dapat membuat produk dengan mesin Modela MDX 20

4. Praktikan dapat mengoperasikan software Modela Player 4

5. Praktikan dapat mengetahui prinsip kerja mesin 3D PICZA Laser Scaner LPX

60

6. Agar praktikan dapat menganalisa pengaruh parameter-parameter

pemotongan pada proses permesinan terhadap waktu dan hasil produksi

1.4Batasan

Dalam mengerjakan Praktikum ini, para Praktikan harus memperhatikan

batasan-batasan yang ada, seperti:

1. Bahan yang digunakan berupa kayu

2. Mesin yang digunakan Modela MDX-20

3. Desain yang digunakan disediakan oleh laboratorium

4. Dimensi produk yang dibuat adalah 40 x 52 x 12 mm

5. Software yang digunakan yaitu Modela player 4

6. Satuan dimensi dalam milimeter (mm)

71

1.5Asumsi

Asumsi dalam praktikum adalah sebagai berikut:

1. Mesin Modela dalam keadaan baik dan bisa digunakan

2. Material selalu tersedia

3. Tidak ada scrap yang dihasilkan

72

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai pengertian 3D milling, 3D scanning,

pengertian dan bagian-bagian mesin PICZA LPX 60, pengertian mesin modela

MDX 20, jenis-jenis mesin modela MDX 60, bagian-bagian mesin modela MDX 20,

serta software yang digunakan pada praktikum.

2.13D Milling

3D milling adalah suatu proses permesinan yang menghasilkan bentukan

bidang 3D ( bidang 3D ini terbentuk karena pergerakan dari meja mesin) dimana

proses pengurangan material benda kerja terjadi karena adanya kontak antara

alat potong (cutter) yang berputar pada spindle dengan benda kerja yang

tercekam pada meja mesin. Prinsip kerja mesin 3D milling sama dengan mesin 2D

milling yaitu penggunaan energi listrik sebagai daya untuk menghasilkan gerakan

berputar pada spindle (tempat memutar cutter) pada mesin milling. Kemudian

cutter bergerak menuju benda kerja yang telah dicekam sehingga terjadi

tabrakan antara cutter dengan benda kerja yang menyebabkan termakannya

bagian benda kerja oleh cutter.

Berikut ini merupakan gambar dari mesin modela (3D milling) :

Gambar 2.1 Mesin Modela MDX-20 Sumber : Honfablab (2013)

2.23D Scanning

3D Scanning adalah suatu proses untuk memindai suatu obyek 3 dimensi,

mengkonversikannya ke dalam bentuk gambar CAD, untuk kemudian diolah lebih

lanjut menggunakan software khusus. Seiring dengan perkembangan alat

tersebut, software untuk mengolah data mentah dari alat tersebut pun ikut

berkembang, tidak harus menggunakan software khusus bawaan alat, tapi sudah

71

bisa menggunakan software CAD lain yang sudah populer, seperti misalnya

AutoCAD, Solidworx, CATIA, dan lain-lain, cukup dengan menambahkan tool

plugin khusus yang dibuat oleh pembuat scanner atau pembuat software CAD

populer tersebut.

Terdapat dua jenis 3D scanning yaitu contact scanning and non contact

scanning. Contact scanning menyelidiki subjek melalui sentuhan fisik dimana

objek diletakkan di atas plate kemudian scanner menyentuh permukaan benda

secara langsung. Sedangkan non contact scanning memanfaatkan sinar laser

yang ditembakkan ke arah obyek, untuk kemudian pantulan sinar laser tersebut

ditangkap kembali oleh alat Scanner dan direkam ke dalam perangkat komputer

(laptop) yang telah dilengkapi software khusus..

Berikut ini merupakan contoh alat 3D scanning :

Gambar 2.2 Mesin 3D ScanningSumber : Sujanayogi (2010)

2.2.1 Mesin Picza LPX 60

Mesin Picza salah satu mesin 3D scanner yang menggunakan sinar laser

untuk melakukan scanning pada benda 3D dengan menggunakan software LPX

EZ studio atau Dr.Picza.

2.2.1.1 Pengertian Mesin Picza LPX 60

Mesin picza LPX 60 adalah 3D scanner yang menggunakan metode non-

contact laser untuk melakukan scan pada benda kerja yang solid. Prinsip kerja

pada mesin picza LPX 60 adalah objek di scan menggunakan sinar laser, sensor

melakukan scanning saat benda berputar di atas table dan sinar laser bergerak

dari bawah ke atas. Kualitas dari hasil scan tergantung pada material ataupun

warna dari benda kerjanya. Benda kerja yang transparan dan memantulkan

cahaya tidak dapat discan oleh mesin picza LPX 60 karena sinar laser akan

72

tembus. LPX 60 tidak dapat melakukan scanning pada bagian atas benda, karena

sinar laser tidak terdapat pada seluruh sisi mesin. Mesin picza LPX 60

menggunakan software LPX EZ Studio dan Dr. PICZA.

Proses kerja scanning terdiri dari 2 tipe yakni Rotary Scanning dan Planar Scanning.1. Rotary scanning.

Pemindaian yang dilakukan secara langsung dengan laser yang memantau

keseluruhan mengelilingi benda dengan workplate yang berputar 3600.

Scenning benda dengan bentuk menyerupai bola atau silinder dan benda

dengan permukaan yang tidak rata menggunakan rotary scanning.

2. Plannar Scanning

Pemindaian dapat dilakukan sesuai dengan jumlah sisi yang kita tentukan

untuk di scan. Dapat dilakukan pada benda yang tidak silinder atau

permukaan yang rata.

2.2.1.2 Bagian-bagian Mesin Picza LPX 60

Berikut adalah bagian-bagian yang terdapat pada mesin picza LPX 60 :

Gambar 2.3 Bagian-Bagian dari Mesin Picza LPX 60

Berikut ini merupakan fungsi-fungsi dari bagian-bagian yang ada pada mesin

picza LPX 60:

71

2

6

Table 2.1 fungsi dari setiap bagian mesin picza LPX 60No Nama Fungsi1. Door Membuka dan menutup mesin 2. Table Meletakkan benda kerja untuk melakukan scanning.3. Power Button Menghidupkan dan mematikan mesin

4. Interlock switch

Perangkat keselamatan

5. Handle Pegangan untuk membuka dan menutup pintu mesin

6. Sensor dan laser

Mendeteksi dan melakukan proses pemindaian pada benda kerja

Sumber : LPX 60 User’s Manual

2.3Mesin Modela MDX 20

Mesin Modela MDX 20 merupakan salah satu jenis mesin 3D milling yang

digunakan pada proses pemakanan benda kerja dengan hasil 3D yang bekerja

secara otomatis.

2.3.1 Pengertian mesin Modela MDX 20

Roland Modela MDX-20 adalah mesin digunakan untuk mengerjakan pahatan

3 dimensi atau 2 dimensi yang membutuhkan akurasi yang sangat detail. Mesin

ini mampu melakukan scanning, milling dan drilling. Mesin Modela MDX-20 sangat

ideal untuk berbagai tugas desain produk, termasuk rapid prototyping, perhiasan

dan model pembuatan, dan produksi lot yang kecil. Mesin ini dibantu dengan

software Modela Player 4 dalam penetapan/penentuan desain dan pengaturan

parameter yang diperlukan pada pemakanan, kemudian mesin bekerja secara

otomatis dimana manusia hanya sebagai pengawas ketika mesin mengalami

breakdown. Bahan-bahan yang dapat digunakan dengan mesin modela seperti

kayu, alumunium, wax, plaster, dan kuningan.

Mesin Modela MDX memiliki prinsip kerja yang sama dengan mesin milling

yaitu mengkonversi energi listrik menjadi energi gerak yang digunakan untuk

memutar spindle dimana mata pahat juga berputar dan melakukan pemakanan.

Mesin Modela merupakan mesin berbasis CNC (Computer Numerical Control)

yang dibantu dengan teknologi CAD (Computer Aided Desaign) /CAM (Computer

Aided Manufacture) dimana pada pengoperasiannya dapat menggunakan desain

72

yang telah dibuat. Sehingga secara otomatis mesin akan beroperasi sesuai

dengan desain tersebut setelah diatur dengan menggunakan software. Mesin

Modela memiliki beberapa kelemahan seperti salah satunya tidak dapat

digunakan untuk produksi masal dan dengan ukuran dimensi benda kerja yang

terbatas. Serta memerlukan waktu yang relatif lama dalam pembuatan suatu

produk.

Mesin Modela memiliki tiga cara pemakanan benda kerja, yaitu :

1. One Surface, yaitu pemakanan benda kerja melalui satu sisi saja.

2. Two Surfaces, yaitu pemakanan benda kerja secara dua arah (atas dan

bawah). Pada tipe pemakanan ini, digunakan alat bantu berupa chuck untuk

menahan benda agar dapat dilakukan proses pemakanan.

3. Four Surfaces, yaitu pemakanan benda kerja dari arah atas, bawah, dan

samping (empat arah). Membutuhkan alat bantu yang sama seperti pada tipe

pemakanan two surfaces (Modul Praktikum Proses Manufaktur, 2013).

Dalam proses pemakanan menggunakan mesin Modela MDX-20, meja kerja

akan diam dan mata pahat akan bergerak melalui sumbu X, Y, dan Z membentuk

pola sesuai desain pada benda kerja. Desain yang menjadi input data dimasukkan

ke dalam software Modela Player 4 berupa desain gambar 3D. Desain tersebut

disimpan dalam format 3D CAD, STL (stereolithography), GSF (Geometri system

dari format file yang asli) , 3DM ( Rhinoceros) , dan PIX ( Rolland Picza).

2.3.2 Jenis-jenis Mesin Modela

Jenis-jenis mesin modela adalah:

1. Mesin Modela MDX 20

Roland Modela MDX-20 adalah mesin digunakan untuk mengerjakan pahatan

3 dimensi atau 2 dimensi yang membutuhkan akurasi yang sangat detail. Mesin

ini mampu melakukan scanning, milling dan drilling.

71

Gambar 2. 4 Mesin Modela MDX 20Sumber: Ilham (2014)

2. Mesin Modela MDX 40

MDX - 40 adalah mesin terbaru dari 3D milling. Area kerja mesin ini sangat

cocok untuk pekerjaan mid-size, memiliki kecepatan tinggi dengan spindle

15.000 rpm. Mesin ini dapat digunakan dengan perangkat lunak Roland , modela

Player 4 software CAM dan Virtual software simulasi modela. Mesin ini dilengkapi

penutup mesin menjamin keselamatan dan lingkungan kerja yang bersih dan

tenang.

Gambar 2.5 Mesin Modela MDX 40Sumber: Desiana (2006)

3. Mesin Modela MDX 540

MDX - 540 terdapat di pabrik prototype non - ferrous dan cetakan terbuat dari

aluminium, kuningan dan tembaga . Hal ini memungkinkan untuk membuat

cetakan logam untuk injection molding dan EDM elektroda untuk perkakas

produksi .

Gambar 2.6 Mesin Modela MDX 540

72

4. Mesin Modela MDX 650

Sumber : Brosur Roland DG (2014)

Mesin modela ini adalah yang paling serbaguna dari semua mesin milling.

Roland inovatif MDX-650 3D Milling Machine adalah merevolusi prototyping

dengan cepat. Keterjangkauan mesin RP subtraktif (SRP) dapat secara drastis

mengurangi waktu dan biaya pengembangan produk selama proses aditif

tradisional.

Gambar 2.7 Mesin Modela MDX 650Sumber : Brosur Roland DG (2014)

2.3.3 Bagian-bagian Mesin Modela MDX 20

Berikut merupakan gambar dan bagian-bagian mesin Modela MDX-20 beserta

fungsinya:

71

Gambar 2.8 Bagian-bagian Mesin ModelaSumber : Manual Book Modella MDX 20 (2014)

Gambar 2.9 Bagian-bagian Mesin ModelaSumber : Manual Book Modella MDX 20 (2014)

Table 2.2 Bagian-bagian mesin Modela MDX-20No. Bagian Fungsi1. Carriage Tempat Spindel Unit2. Jack Untuk Menghubungkan panel utama dengan alat3. Work Plate Tempat untuk benda kerja4. Table Tempat work plate5. Switch Panel Tempat panel tombol6. Modelling Mode Led Lampu indikator untuk fungsi modeling7. Scanning Mode Led Lampu indikator untuk fungsi scanning8. Standby Key Untuk menyalakan dan mematikan mesin9. View Led Lampu indikator untuk fungsi view10. View Key Untuk menjalankan proses view11. Tool-Up Key Untuk menaikkan pahat12. Tool-Down Key Untuk menurunkan pahat13. Wire Sebagai katrol untuk menjalankan carriage14. AC Adapter Jack Untuk menghubungkan mesin dengan arus AC15. Serial Connector Untuk menghubungkan mesin dengan komputer

Sumber : Modul Proses Manufaktur (2014)

2.3.4 Software yang Digunakan

Software yang digunakan pada mesin Modela MDX 20 adalah Modela Player 4.

Dengan menggunakan software ini dapat mengatur desain 3D yang akan dibuat.

Software ini menetapkan parameter yang diperlukan untuk melakukan

pemakanan/pemotongan solid object dan mengirimkan ke mesin modela.

Software ini tidak hanya dapat mengimport solid object yang dibuat dengan

program 3D dan roland DG Carp, tetapi juga solid object yang ada pada software

3D lainnya.

72

Berikut merupakan toolbar yang digunakan menggunakan software Modela

Player 4 pada saat mengatur parameter yang diperlukan untuk melakukan

pemakanan:

1. Toolbar Buttons

Toolbar buttons berisi fasilitas-fasilitas untuk membuka file, menyimpan project, memindahkan object dll.

Tabel 2.3 Toolbar Buttons pada Modela Player 4No.

Nama Simbol Fungsi

1. Open Untuk membuka file desain 3D dengan format IGES, DXF (3D), STL, atau XVL

2. Save Untuk menyimpan project dengan nama yang diinginkan

3. Wire frame Untuk menampilkan desain benda dengan grid

4. Hide linesUntuk menghilangan grid pada tampilan desain benda

5. RenderingUntuk memberi warna dan bayangan pada tampilan desain benda

6. Rotate Untuk merotasi desain benda kerja sesuai dengan sudut yang diinginkan

7. Move Untuk memindahkan objek pada desain benda

8. Zoom in / out

Untuk memperbesar dan memperkecil tampilan benda pada desain

9. Fit to screen Untuk menampilkan desain sampai ukuran windownya

10. Default view Untuk mengembalikan sudut pandang setelah mengimportkan model atau desain

11. Perspective Untuk menggambarkan objek dengan metode proyeksi perspektif

12. Top Menggambar objek pada sisi XY menggunakan metode proyeksi paralel

13. Front Menggambar objek pada sisi XZ menggunakan metode proyeksi paralel

14. Side Menggambar objek pada sisi YZ menggunakan metode proyeksi paralel

15. SplitUntuk memisahkan tampilan menjadi 4 bagian perspektif, depan, atas, dan samping

2. Controller

Toolbar Controller berisi perintah-perintah yang lebih kompleks seperti menentukan slope, model, material, dll.

Tabel 2.4 Toolbar Controller pada Modela Player 4

71

No.

Nama Simbol Kegunaan

1.Model

Membuat cutting data sesuai dengan rencana cutting (penentuan model, ukuran, kedalaman pemakanan, dll)

2. MaterialMemilih material yang ingin digunakan untuk proses produksi

3.Number of Cutting Surfaces

Mengatur banyaknya permukaan yang akan diproses

4. Modelling Form

Untuk mengatur pahat dalam melakukan pemakanan. Yaitu dengan mengatur depth, margin, dan slope

5. New Process Untuk menentukan proses apa saja yang akan dilakukan oleh mesin

8. Cutting-position

Untuk mengatur posisi pemotongan

9. TimeUntuk mengetahui waktu yang dibutuhkan dalam proses pemotongan

10.Delete process Untuk menghapus proses

11.Duplicate Process Untuk menggandakan proses

12. Previuew CutUntuk melihat desain hasil dari pengaturan-pengaturan pada langkah sebelumnya

13. Cut Memulai proses pemotongan benda

2.4 Machining time

Machining time merupakan waktu yang di perlukan mesin untuk melakukan

suatu pengerjaan benda kerja.

Untuk menghitung machining time, dapat menggunakan rumus :

Tm =

Dimana Tm = machining time, min

L= length, mm

fr = feed rate, mm/s

72

BAB IIIMETODOLOGI PRAKTIKUM

Dalam bab ini akan dibahas mengenai alat dan bahan yang digunakan dalam

praktikum, diagram alir praktikum, serta prosedur praktikum.

3.1Alat dan bahan

Berikut adalah alat dan bahan yang digunakan:

1. Mesin Modela MDX-20

2. Kayu

3. Software Modela Player 4

4. Stopwatch

5. Personal Computer

6. Double tip

7. Kuas

8. Log book

9. Penggaris

10.Alat tulis

11.Alat dokumentasi

12.Flashdisk

3.2Diagram Alir Praktikum

Diagram alir praktikum dapat dilihat di halaman berikutnya :

71

Gambar 3.1 Diagram Alir Praktikum

72

3.3Prosedur Praktikum

Berikut adalah prosedur praktikum modul 3:

1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan pada praktikum.

2. Mengukur benda kerja yang akan diproses.

3. Meletakkan benda kerja pada tabel.

4. Mengatur desain produk yang akan dibuat dengan menggunakan software

Modela Player 4

5. Menentukan titik nol dengan mengatur mata pahat sehingga menyentuh

benda kerja tepat pada titik memulai pemakanan.

6. Setelah desain siap dan titik nol telah ditentukan maka mulai melakukan

pemotongan pada benda kerja.

7. Menganalisa hasil pemotongan.

71

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

Pada Bab ini akan dibahas mengenai langkah-langkah pembuatan desain

produk, pengambilan data, serta studi kasus pada praktikum.

4.1Langkah-langkah Pembuatan Desain Produk

Berikut ini merupakan langkah-langkah dalam pengerjaan desain produk

sebelum proses pemakanan pada Mesin Modela MDX-20 dengan menggunakan

software Modela Player 4.

1. Membuka software Modela Player 4 yang ada pada menu start.

Gambar 4.1 Interface Modela Player 4

2. Klik menu file openpilih file name dengan format file MP4 Document. Pada

praktikum ini produk yang akan dibuat adalah botol parfum. Berikut adalah

interface dari open file :

Gambar 4.2 Nama File Produk

3. Membuka tampilan layout Modela Player 4 dan membuka desain yang akan

dibuat menjadi model. Seperti pada gambar berikut :

72

Gambar 4.3 tampilan layout software Modela Player 4

4. Sebelum dilakukan proses cutting, harus dibuat cutting data yang sesuai

dengan rencana cutting (memulai dari penentuan model, ukuran kedalaman

pemakanan, dan lainnya) dengan menekan gambar atau klik set yang ada

pada menu bar>klik model.

5. Setelah itu, pilih tab size and orientation pada kotak dialog Model.

6. Pilih length dan masukkan dimensi dan ukuran dari model yang akan dipotong

yaitu, X = 40 mm, Y= 52 mm, dan Z= 12 mm. Pada kotak keep rasio tidak

diberikan check list agar saat menentukan salah satu titik dapat diatur sesuai

dengan desain yang diinginkan. Kemudian tentukan permukaan mana yang

pertamakali dipotong, seperti terlihat pada gambar.

Gambar 4.4 Tampilan Kotak Dialog Model

7. Setelah itu, pilih tab origin yang ada pada kotak dialog Model. Perintah ini

untuk menentukan titik awal pemakanan pada model, seperti pada gambar

berikut.

71

Gambar 4.5 Tampilan tab origin

8. Lalu menentukan material yang akan digunakan. Pada praktikum ini, material

yang digunakan adalah wood (hard), seperti pada gambar.

Gambar 4.6 Tampilan Kotak Dialog Material 9. Menentukan jumlah permukaan pemotongan. Pada praktikum ini

menggunakan one surface.

10. Kemudian membuat modeling form dengan meng-klik , atau klik set

pada menu bar > klik modeling form.

11. Pilih tab margin pada kotak dialog modeling form > pilih automatic, untuk

mengatur secara otomatis.

Gambar 4.7 Tampilan Tab Margin12. Lalu pilih tab Depth pada kotak dialog modeling form untuk menentukan

kedalaman pemakanan. pilih “top/bottom” untuk memakan hanya bagian

atas. Kemudian pilih Top Center dengan memasukkan Top depth adalah 6

mm, seperti yang ditunjukkan oleh gambar berikut.

72

Gambar 4.8 Tampilan Tab Depth13. Setelah itu menentukan slope dari benda kerja, dengan menandai make

sloped. Namun pada praktikum ini tidak menandai make sloped.

Gambar 4.9 Tampilan Tab Slope

14. Pillih tab cutting area untuk mengetahui area pemotongan benda kerja.

Seperti pada gambar.

Gambar 4.10 Tampilan Tab cutting area

15. Lalu pilih proses apa yang dilakukan, klik icon . Pada praktikum ini,

hanya melakukan proses roughing saja. Setelah itu klik next, seperti terlihat

pada gambar berikut.

71

Gambar 4.11 Tampilan Kotak Dialog New Processor Creation

16. Menentukan permukaan mana yang akan dipotong, kemudian klik next,

seperti terlihat pada gambar berikut.

Gambar 4.12 Tampilan Kotak Dialog New Processor Creation

17. Menentukan jenis mata pahat menjadi “6 mm square” pada tools. Selanjutnya

klik next, seperti pada gambar.

Gambar 4.13 Pemilihan Ukuran Mata Pahat yang digunakan

18. Kemudian menentukan titik awal pemotongan seperti yang terlihat pada

gambar.

72

Gambar 4.14 Penentuan Titik Awal Potong

19. Selanjutnya, menentukan arah pemotongan seperti pada gambar dibawah ini.

Gambar 4.15 Penentuan Arah Pemotongan

20. Menentukan parameter yang digunakan. XY speed adalah 10 mm/sec, Z

speed 0.5 mm/s, spindle 6500 rpm, cutting in amount 0.4 mm, dan lainnya.

Kemudian klik next. Seperti terlihat pada gambar berikut.

Gambar 4.16 Parameter Pemotongan

71

21. Langkah selanjutnya adalah memberi nama file yang akan disimpan.

Kemudian klik finish, seperti terlihat pada gambar.

Gambar 4.17 Pemberian Nama File

22. Kemudian klik icon untuk mengatur posisi pemotongan. Kemudian klik

OK.

Gambar 4.18 Tampilan Cutting Process Setup

23. Langkah berikutnya adalah melihat preview hasil yang didapatkan dari

pengaturan-pengaturan yang sudah dibuat pada langkah-langkah

sebelumnya dengan mengklik icon dan klik icon pada toolbar untuk

mengetahui estimasi waktu untuk proses pemotongan. Seperti terlihat pada

gambar berikut.

72

Gambar 4.19 Kotak Dialog Cutting Data Information

24. Klik icon untuk memulai proses pemotongan pada benda kerja.

4.2Pengambilan Data

Pada praktikum modul 3 ini dilakukan pengambilan data. Data yang diperoleh

yaitu data software dan data praktikum.

4.2.1 Data Software

Data software merupakan data yang diperoleh dari software modela player 4

dalam menentukan parameter yang diperlukan pada proses pemakanan. Data

yang diperoleh dari software pada praktikum dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Data SoftwareNo.

Data Hasil

1. X,Y,Z ratio (mm) 40 : 52 : 122. Spindle speed 6500 rpm3. XY speed 104. Z speed 0,55. Path interval 26. Cut in amount 0,47. Estimate 01:11:00

4.2.2 Data Ptaktikum

Berikut merupakan data yang didapat pada praktikum proses manufaktur:

1. Data Shift 1 dengan Desain ApelBerikut ini merupakan Data Hasil Praktikum Shift 1 :

71

Tabel 4.2 Data Praktikum Shift 1

APEL

Gambar

Kelompok

XY spee

d

Z spee

d

Spindle speed

Path interv

al

Cut in

amount

Estimasi

waktu

Waktu aktual

(a) 14 dan 3 10 0,5 6500 rpm

2 0,4 01:13:00

01:12:55

(b) 2 dan 4 15 0,5 6500 rpm

2 0,4 01:03:00

01:03:37

(c) 21 dan 1 12 0,5 6500 rpm

2 0,4 01:09:00

01:08:58

Adapun gambar dari hasil akhir praktikum yang telah dilakukan Shift 1

adalah:

(a) (b) (c)

Gambar 4.19 Hasil Praktikum Shift 1 dengan Desain Apel Sumber: Dokumentasi Pribadi

2. Data Shift 2 dengan Desain MurBerikut ini merupakan Data Hasil Praktikum Shift 2 :

Tabel 4.3 Data Praktikum Shift 2

BAUT

Gambar

Kelompok

XY spee

d

Z spee

d

Spindle speed

Path interv

al

Cut in

amount

Estimasi

waktu

Waktu aktual

(a) 16 10 1 6500 rpm

2 0,4 01:01:00

01:01:05

(b) 5 dan 17 10 0,9 6500 rpm

2 0,4 00:51:00

00:51:14

(c) 13 dan 9 10 0,7 6500 rpm

2 0,4 00:43:00

00:42:56

Adapun gambar dari hasil akhir praktikum yang telah dilakukan Shift 2 adalah:

(a) (b) (c)

Gambar 4.19 Hasil Praktikum Shift 2 dengan Desain Mur

72

Sumber: Dokumentasi Pribadi

3. Data Shift 3 dengan Desain Botol ParfumBerikut ini merupakan Data Hasil Praktikum Shift 3 :

Tabel 4.4 Data Praktikum Shift 3

BOTOL

PARFUM

Gambar

Kelompok

XY speed

Z spee

d

Spindle speed

Path interv

al

Cut in

amount

Estimasi

waktu

Waktu aktual

(a) 7 dan 11 10 0,5 6500 rpm

2 0,4 01:11:00

01:10:40

(b) 15 dan 10

10 0,5 6500 rpm

2,3 0,4 01:02:00

01:01:59

(c) 20 dan 12

10 0,5 6500 rpm

2,6 0,4 00:58:00

00:57:05

Adapun gambar dari hasil akhir praktikum yang telah dilakukan Shift

3adalah:

(a) (b) (c)

Gambar 4.20 Hasil Praktikum Shift 3 dengan Desain Botol Parfum Sumber: Dokumentasi Pribadi

4.2.3 Analisa Perbandingan Data Praktikum

Dalam proses 3D milling dengan menggunakan Mesin Modela MDX-20

terdapat beberapa parameter yang mempengaruhi proses pemahatan benda

kerja yang dapat dilihat pada software modela player 4. Parameter tersebut

antara lain.

1. XY speed : kecepatan pemakanan pahat terhadap sumbu X dan Y.

2. Z speed : kecepatan pemakanan pahat terhadap sumbu Z.

3. Spindle speed : kecepatan spindle untuk melakukan gerakan pemahatan

benda kerja.

71

4. Cutting in amount : kedalaman pertama yang dilakukan pahat saat

memahat.

5. Path interval : jarak antara garis pemakanan yang satu dengan yang lain.

Dari data yang telah dibandingkan antar kelompok pada satu Shift yang sama

dapat terlihat bahwa:

1. Perubahan XY speed dapat mempengaruhi waktu proses pemahatan. Pada

tabel Shift 1 dengan desain apel, kelompok dengan XY speed yang semakin

besar menyebabkan waktu prosesnya menjadi semakin cepat. Dari hasil

gambar akhir proses pemakanan, xy speed yang besar memiliki hasil yang

lebih halus dan rapi.

2. Semakin besar Z speed maka waktu yang diperlukan untuk melakukan

pemakanan terhadap benda kerja semakin cepat. Pada tabel Shift 2 dengan

desain mur kelompok dengan Z speed yang lebih besar, waktu yang

diperlukan pada proses pemakanan lebih lama. Hal tersebut terjadi karena

perbedaan bentuk dan ukuran dari desain yang digunakan berbeda

mempengaruhi waktu pemakanan. Hasil pemakanan dari z speed yang lebih

besar lebih tidak rapi (kasar).

3. Sedangkan untuk path interval yang diatur, semakin besar jaraknya maka

waktu yang dibutuhkan untuk proses pemahatan semakin cepat. Dapat dilihat

pada tabel Shift 3 dimana kelompok dengan path interval yang besar waktu

yang dibutuhkan pada proses pemakanan semakin cepat. Pemakanan dengan

path interval yang lebih besar juga menghasilkan permukaan yang lebih

kasar.

4.3Machining Time

Untuk menghitung machining time, dapat menggunakan rumus :

Tm = Dimana Tm = machining time, s

L= length, mm

Karena mesin ini terdapat dua federate, yaitu xy speed dan z speed maka

penghitungan machining time terbagi menjadi 3 bagian. Yakni machining time

arah sumbu x, y, dan z.

Diketahui : X length = 40 mm xy speed = 10 mm/s

72

Y length = 52 mm Z speed = 0,5 mm/s

Z length = 12 mm

Ditanya : Machining time

Penyelesaian :

Untuk sumbu X, maka Tm =

= 4 second

Untuk sumbu Y, maka Tm =

= 5,2 second

Untuk sumbu Z, maka Tm =

= 24 second

4.4Studi Kasus

Berikut akan disajikan permasalahan yang muncul pada saat praktikum,

penyebab permasalahan tersebut, serta solusi pemecahan dari masalah yang

ada.

4.4.1 Permasalahan

Pada saat proses praktikum, terdapat beberapa masalah yang muncul

seperti :

1. Mata pahat yang tidak memakan benda kerja

2. Hasil dari permukaan benda kerja yang masih kasar dan terdapat serabut.

71

Gambar 4.21 Permukaan Produk yang Kasar

4.4.2 Penyebab Permasalahan

Penyebab permasalahannya yang muncul adalah sebagai berikut

1. Posisi mata pahat tidak tepat menyentuh benda kerja

2. Jarak path interval yang terlalu besar sehingga menyebabkan permukaan

benda kerja yang kasar dan juga material yang digunakan dari kayu sehingga

masih terdapat serabut setelah pemakanan.

4.4.3 Solusi

Adapun Solusi dari permasalahan tersebut adalah:

1. Memastikan bahwa mata pahat sudah benar-benar menyentuh benda kerja.

2. Jarak path interval bisa dibuat lebih kecil sehingga jarak antar alurnya

berkurang kerenggangannya dan hasil menjadi lebih rapi. Selain itu pemilihan

material kerja bisa dipilih dari kayu yang menghasilkan serabut lebih sedikit

(tekstur halus), contohnya adalah kayu jati.

72

BAB VPENUTUP

Pada BAB V akan dibahas mengenai kesimpulan dan saran dalam pembuatan

produk. Berikut ini kesimpulan dan saran selama proses pembuatan produk.

5.1Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum ini adalah :

1. Mesin Modela merupakan mesin otomatis yang berfungsi untuk scanning,

milling, drilling, dan surfacing. Mesin ini dapat digunakan untuk mengerjakan

pahatan 2 dimensi maupun 3 dimensi. Mesin ini bekerja secara otomatis

dimana manusia hanya sebagai pengawas ketika mesin mengalami

downtime. Bahan-bahan yang dapat digunakan pada mesin ini adalah kayu,

alumunium, wax, plaster, dan kuningan. Bagian utama Mesin Modela adalah

carriage. Carriage merupakan tempat dari spindle unit. Carriage dapat

digerakkan oleh wire dimana perintah dilakukan dengan menekan tombol

tool-up dan tool-down key.

2. Mesin modela digunakan untuk mengerjakan pahatan 3 dimensi atau 2

dimensi yang membutuhkan akurasi yang sangat detail. Prinsip kerja dari

mesin modela adalah energi listrik diubah ke energi gerak dalam bentuk

pergerakan carriage (tempat spindle unit). Desain yang akan dibentuk diatur

terlebih dulu denngan menggunakan software Modela Player 4.

3. Dalam penggunaannya, mesin modela dibantu oleh software khusus yaitu

modela player 4. Software ini digunakan untuk melakukan pengaturan-

pengaturan seperti pengaturan size, XY speed, Z speed, spindle speed, path

interval, dll. Selain itu dengan software model player 4, dapat diketahui

estimasi waktu selama proses berlangsung. Cara mengoperasikan software

modela player 4 dimulai dengan menyiapkan desain benda kerja yang akan

dibuat, desain produk dibuat dalam format STL atau DFF agar bisa terdeteksi

pada software Modela Player 4.

4. Mesin picza LPX 60 adalah 3D scanner yang menggunakan laser untuk

melakukan scan pada benda kerja yang solid. Prinsip kerja dari mesin ini

adalah energi listrik diubah ke dalam energi gerak dan energi cahaya. Energi

71

gerak dalam bentuk spindle yang berputar sedangkan energi cahaya dalam

bentuk sinar laser yang akan digunakan untuk memindai benda.

5. Dalam praktikum ini, produk yang dibuat adalah botol parfum. Prosesnya

dilakukan dalam 2 tahap yaitu roughing dan finishing. Roughing adalah

proses pemakanan dimana benda hasil pemakanan masih dalam bentuk

kasar (masih terdapat serabut-serabut kayu). Finishing adalah proses

pemakanan yang menghasilkan benda lebih halus dari roughing. Dalam

praktikum kali ini tidak menggunakan proses surfacing karena keterbatasan

waktu, selain itu benda yang akan dilakukan proses pemakanan sudah halus

jadi tidak diperlukan proses surfacing.

6. Berdasarkan hasil praktikum, parameter yang digunakan adalah xy speed, z

speed, path interval, spindle speed, dan cut in amount. Perbedaan xy speed, z

speed, dan path interval, mengakibatkan perbedaan hasil produk dimana

semakin besar xy speed, z speed dan path interval akan menghasilkan produk

yang semakin kasar namun waktu pemakanan semakin cepat.

5.2Saran

Adapun saran yang diambil dari praktikum ini adalah:

1. Untuk Laboratorium, menambah mesin dan alat pendukung praktikum agar

wawasan praktikan tentang proses manufaktur lebih luas

2. Untuk praktikum, pada saat menunggu proses pemakanan mesin Modela,

sebaiknya praktikan diperkenalkan dengan mesin-mesin lain yang terdapat di

laboratorium selain mesin Pizca LPX-60.

72