materi permesinan lanjut

download materi permesinan lanjut

of 27

  • date post

    21-Feb-2018
  • Category

    Documents

  • view

    234
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of materi permesinan lanjut

  • 7/24/2019 materi permesinan lanjut

    1/27

    2. PROSES PEMESINAN

    Salah satu klasifikasi secara luas dari proses teknologi baru berdasarkan jenisenergi yang digunakan untuk pengolahan bahan melibatkan pembuangan material dengan

    cara mekanis seperti geser, erosi dan abrasi. yang mekanisme penyisihan materi oleh

    geser melibatkan alat pemotong sebagai sumber energi dan langsung operasi mesindilakukan dengan kontak fisik langsung dari perkakas dengan benda kerja. countour

    machanical grinding (MCG) merupakan salah satu proses tersebut di mana material

    pembuangan dicapai dengan menggunakan roda berlian. tetapi proses telah Terbataslingkup karena kelangkaan dan tingginya biaya berlian diperlukan untuk tujuan tersebut.

    rosi dan abrasi bahan kerja menuntut penciptaan tekanan pneumatik atau

    hidrolik oleh partikel abrasif kecepatan tinggi atau cairan yang mengalir. Selain itu, erosiatau abrasi juga dapat dilakukan dengan cepat dan berulang tubrukan alat pada

    permukaan bekerja di tengah!tengah lumpur abrasif mengalir. "erbagai proses

    menggunakan mekanisme ini pembuangan material berikut#

    (i) mesin jet abrasif ($%M )

    (ii) &ltrasonik mesin (&SM)

    (iii) "erputar mesin jet ('%T)

    %et abrasif dan proses permesinan ultrasonik telah menciptakan banyak yang

    menarik di bidang industri karena kesesuaian mereka aplikasi untuk mesin bahan keras

    dan getas bentuk rumit.

    "erbagai aspek dari kedua proses mesin telah dianalisis dalam bab ini secara rinci.

    2.1 ABRASIVE JET MACHINING ( AJM )

    2.1.1 Prinsip-prinsip dasar

    rinsip dasar dari mesin %at abrasif ($%M) transoarial dalam ditunjukkan dalam

    gambar .*.+. aliran terfokus dibuat untuk melanggar pada permukaan bekerja alaupun

    no--le dan bahan kerja dipindahkan oleh erosi dengan kecepatan tinggi partikel abrasif.

    amun, yang $%M proses pada dasarnya berbeda dengan pasir biasa operasi

    peledakan hal berikut#

  • 7/24/2019 materi permesinan lanjut

    2/27

    Ganbar *.+ skema dasar $%M

    (i) partikel abrasif adalah ukuran lebih halus (dari urutan mikron) dalam $%M

    dibandingkan pada pasir, proses peledakan.

    (ii) proses arameter $%M dapat lebih baik dikontrol dan diatur dalam perbandingan

    dengan pasir opertion peledakan.

    /alam praktek yang sebenarnya, diameter dalam no--le biasanya berkisar dari

    0.012 sampai 0,3 mm sedangkan kecepatan keluar dari abrasie dari mulut adalahdipelihara antara *00 dan 300 m 4 detik. jarak dari ujung nosel dari permukaan bekerja

    pada saat mesin dikenal sebagai 5berdiri dari jarak jauh5 (atau no--le jarak ujung) yang

    biasanya berariasi 0,1!+,0 mm. ukuran partikel abrasif biasanya diambil sebagai +!20mikron.

    2.2.2 Apliasi !"#n$inan

    roses abrasie jet machining dapat sesuai digunakan untuk mesin super paduanr!%la&'rdapat dan jenis bahan. roses ini juga dapat diperluas untuk mesin bagian tipis

    dari bahan keras dan untuk membuat lubang yang rumit.

    Mengenai karakteristik operasi, proses ini dapat diterapkan sesuai dalam

    pemotongan, grooing, membersihkan, finishing dan pekerjaan deburring bahan kerasdan rapuh seperti germanium, kaca, keramik dan mika.

    2.1.* Prs!s para"!'!r

    &ntuk pemanfaatan keberhasilan proses $%M, perlu untuk menganalisis kriteria

    proses berikut#

    (i) Metals 6emoal 6ate (M66)

    (ii) Geometri dan menyelesaikan benda kerja

    (iii) 'ear o-el 6ete (sebagai nosel adalah dengan item mahal di set up)

  • 7/24/2019 materi permesinan lanjut

    3/27

    namun, kriteria proses sangat dipengaruhi oleh berbagai parameter proses disebut

    di baah ini#

    ($) $brasie# komposisi, bentuk, ukuran dan laju aliran abrasie.

    (") gas pembaa# tekanan, iskositas, berat moleculear dan laju aliran gas pembaa

    seperti udara atau gas lain yang cocok.(C) osel# 7itur geometris, bahan konstruksi, orientasi dengan cakraala dan berdiri dari

    jarak no--le.

    8arakteristik dari parameter proses tersebut di atas dibahas secara rinci dalam

    paragraf berikut.

    Partikel abrasif

    artikel!partikel kasar harus memiliki bentuk yang tidak teratur dan terdiri dari

    tajam (tidak dibulatkan) tepi. 8omposisi abrasif tergantung pada jenis proses pemesinan

    yang akan dilakukan.

    ukuran butir tersebut dan bidang penerapan beberapa abrasie komersialditunjukkan pada Tabel *.+

    &kuran standar yang tersedia dari partikel abrasif biasanya +0,*1,30 komersial

    dan 20 mikron.

    Tingkat pembuangan material terutama diatur oleh laju alir dan ukuran partikel

    abrasif. 9al ini terbukti dari grafik yang ditunjukkan pada gambar. *,* untuk kaca mesinkekerasan dari 320!2+0.

  • 7/24/2019 materi permesinan lanjut

    4/27

    Gambar *.*

    /alam hal ini, diameter lubang nosel dan jarak ujung adalah 0,3 mm dan 0,:

    masing dan udara telah digunakan sebagai pengangkut gas pada tekanan 2 kgf4cm*.

    9al ini jelas dari gambar. *,* yang pada tekanan tertentu akan meningkatkan laju

    pembuanganmaterial dengan meningkatnya laju alir abrasif dan dipengaruhi oleh ukuran

    partikel abrasif. Tapi setelah mencapai nilai optimal, penurunan tingkat pembuanganmaterial dengan kenaikan laju alir lebih abrasif. 9al ini karena kenyataan baha laju

    aliran massa gas berkurang dengan kenaikan tingkat aliran abrasie dan karena itu

    meningkatkan rasio pencampuran menyebabkan penurunan tingkat materi penghapusankarena penurun energi tersedia untuk erosi.

    artikel!partikel abrasif pernah digunakan untuk tujuan mesin biasanya tidakumpan balik ke sistem karena tindakan memotong dan mengurangi pencemaran dengan

    bahan kerja terkelupas yang pada akhirnya dapat menyebabkan tersedak dari mulut.

    Selain itu, sementara mesin dengan natrium abrasif bi!karbonat, karena tindakan

    pencegahan harus diambil untuk menghindari eksposur uap air karena suhuhygroscopic.the kerja harus disimpan di baah 200C, di atas yang akan kehilangan air

    dan kecepatan akan keluar berkurang.

    Gas pembawa

    Gas pembaa atau propelan yang digunakan dalam proses $%M biasanya udara.8arbon dioksida (C;*) dan nitrogen (*) tapi oksigen. 8omersial tabung gas dapat

    digunakan secara memuaskan.

  • 7/24/2019 materi permesinan lanjut

    5/27

    Tekanan nosel yang umumnya mempengaruhi proses pemotongan (sebagaimana

    dibahas kemudian), umumnya dipertahankan antara *! :,2 kgf4cm*, hasil no--le tekanan

    yang lebih tinggi di tingkat material pembuangan yang lebih besar, tetapi menurunkankehidupan nosel. Tekanan nosel yang paling cocok telah ditemukan untuk menjadi 2

    kgf4cm*.

    Kecepatan fluida

    8ecepatan dari gas pembaa menyampaikan perubahan partikel abrasif cukupdengan perubahan densitas partikel abrasif seperti ditunjukkan dalam gambar. *.ing rasio?, mi>ing rasio sebagai 55 didefinisikan

    berikut#

    mi>ing rasio ( M6 ) @(mass flo rate of abrasie)4(mass flo rate of fluid or gas)

  • 7/24/2019 materi permesinan lanjut

    6/27

    engaruh mi>ing rasio pada bahan pembuangan ditunjukkan pada gambar. *.3.

    Gmbar *.3

    Tingkat pembuangan material dapat ditingkatkan dengan meningkatkan laju aliranabrasie menyediakan rasio pencampuran dapat disimpan konstan seperti yang

    ditunjukkan pada gambar. *.2.

    Gambar *.2

    rasio pencampuran dapat disimpan tidak berubah hanya dengan kenaikan

    simultan dari kedua gas dan abrasif aliran massa. Tingkat aliran ampelas dapat meningkatincrerasing laju aliran massa cairan pembaa atau gas. ini hanya mungkin dengan

    meningkatkan tekanan gas internal seperti yang ditunjukkan pada gambar. *.A. sebagaiSebenarnya, tingkat pembuangan material akan peningkatan tekanan gas seperti yang

    ditunjukkan pada gambar. *.1.

  • 7/24/2019 materi permesinan lanjut

    7/27

    Gambar *.A

    Gambar *.1

    ;leh karena itu, dapat dinyatakan secara meyakinkan baha tingkat bahanoptimum pembuangan (M66) dapat diperkirakan dari -ona laju aliran massa abrasif yang

  • 7/24/2019 materi permesinan lanjut

    8/27

    dengan cara lain yang diatur oleh keterbatasan tersebut di atas. %adi daerah efisiensi tinggi

    untuk M66 dapat diperoleh dalam hal $M% proses seperti ditunjukkan pada gambar. *.:.

    B

    Gambar *.:

    amun, percobaan masih harus dilakukan dalam bidang ini oleh trial and erroruntuk mengurus berbagai kompleksitas keterbatasan teoritis.

    Desain nozzle

    o-el yang digunakan dalam proses $%M harus dirancang tepat dengan bahan

    yang sangat tahan terhadap partikel abrasif. Secara umum, nosel terbuat dari tungsten

    karbida ('C) atau safir memiliki lubang biasa atau slot sebagai berikut tergantung padautilitas.

    erbedaan antara no-el tepi kanan dan lurus siku telah dibuat jelas dalam gambar. *..

  • 7/24/2019 materi permesinan lanjut

    9/27

    Gambar *.

    /imensi dari berbagai jenis slot dan kehidupan nosel tercantum dalam Tabel *.*untuk bahan berbagai no--le.

    Tabel *.*

    ;DDE

    M$T6F$E

    6;&/ S9$

    ;DDE/F$MT6.(MM)

    6CT$G&E6

    S9$ SE;T./FMSF;,(MM)

    EF7 ;7

    ;DDE, 9;&6S

    Tungsten Carbide

    ('C)

    0,*!+,0 0.0120.2!0,+2*,2 +*!

  • 7/24/2019 materi permesinan lanjut

    10/27

    Gambar *.+09al ini terbukti dari angka. *,+0 baha peningkatan tingkat bahan pembuangan

    dengan peningkatan jarak ujung hingga batas tertentu setelah itu tetap tidak berubahuntuk jarak tip tertentu dan kemudian turun secara bertahap.

    "erdiri dari jarak jauh juga memiliki pengaruh langsung terhadap lebar dipotong

    karena pembakaran keluar dari abrasie jet setelah jarak pendek. Fni dibuat jelas dalamgambar. *.++.

    G$M"$6 *.++

  • 7/24/2019