MESIN GERGAJI & PEMBESAR LUBANG

(BROACHING MACHINE)

1. MESIN GERGAJI

Mesin gergaji yang dimaksudkan adalah mesin gergaji logam, dimana bentuknya bisa bulat,

lurus ataupun kontinu.

Berbagai jenis mesin gergaji dapat dikelompok kan sebagai berikut;

A. Gergaji Bulak-Balik:

a. Gergaji horizontal

b. Gergaji dan kikir vertikal

B. Gergaji Bulat:

a. Gergaji logam

b. Piringan gesek baja

c. Piringan amplas

C. Gergaji Sabuk (belt):

a. Pisau gergaji

b. Pisau gesek

c. Pisau kawat

1.A. GERGAJI BOLAK-BALIK (RECIPROCATING)

Gergaji bolak-balik dapat bervariasi ditinjau dari design nya, mulai dari yang digerak kan

oleh engkol (untuk tugas-tugas ringan) sampai dengan yang digerakkan oleh sebuah sistem hidraulis

(untuk tugas-tugas berat). Karena alasan kesederhanaan rancangan dan rendah nya biaya operasi,

maka mesin gergaji jenis ini banyak disukai.

Banyak terdapat variasi metode penghantaran gergaji terhadap benda kerja, namun secara umum,

metode penghantaran gergaji terhadap benda kerja dapat dikelompok kan sebagai hantaran positif atau

tekanan seragam.

Suatu hantaran positif mempunyai kedalaman pemotongan yang tetap dan pasti untuk setiap langkah

dan tekanan pada pisau bergantung langsung pada banyak nya gigi yang bersinggungan dengan benda

kerja. Misalnya untuk memotong poros, maka tekanan awal pemotongan bersifat ringan, tetapi

maksimum pada titik pusat benda kerja, hal ini sesungguhnya suatu kerugian, sebab gergaji ini

dihalangi untuk memotong cepat pada awal. Dengan menggunakan hantaran seragam, maka tekanan

konstan sepanjang waktu, tidak memperhitungkan jumlah gigi yang bersinggungan, sehingga dalam

hal ini dapat dikatakan bahwa kedalaman pemotongan bervariasi terbalik dengan banyaknya gigi yang

menyinggung benda kerja, oleh karena itu tekanan maksimum yang diguna kan tergantung kepada

beban maksimum yang dapat ditahan gigi tunggal.

Tipe yang paling sederhana dari mesin ini adalah dari jenis hantaran gravitasi, yaitu pisau

gergaji ditekan ke dalam benda kerja oleh berat dari gergaji dan rangkanya sendiri. Disamping itu ada

juga yang diberi pemberat dengan mengapitkan nya pada kerangka gergaji untuk menambah tekanan

potong atau menggunakan sistem pegas.

Penggerak yang paling sederhana untuk rangka gergaji adalah menggunakan engkol berputar pada

kecepatan seragam. Karena waktu yang digunakan untuk langkah balik sama dengan waktu untuk

langkah maju, maka pengaturan ini hanya mengambil waktu 50 % saja.

PISAU GERGAJI.

Pisau gergaji yang digunakan di work shop, sering disebut sebagai gergaji daya, mirip

dengan gergaji tangan, bedanya, pada gergaji daya, jarak bagi dibuat lebih kasar, yakni berkisar antara

(1,8 s/d 10) mm, lihat gambar berikut ini.

KETERANGAN: A = Pisau gergaji dengan gigi lurus

B = Pisau gergaji dengan gigi pemotong bawah

C = Pisau gergaji dengan gigi loncat

Misalkan akan menggergaji besi cor dan baja biasa, maka agar lebih efisien, maka digunakan gergaji

dengan jarak bagi yang lebih kasar, agar ada terdapat ruang untuk pelepasan geram nya. Sedangkan

untuk material baja karbon tinggi dan baja paduan nya, jarak bagi mata gergaji nya harus yang

menengah, sedangkan untuk logam tipis, pipa dan kuningan, memerlukan jarak bagi yang lebih halus.

Sebuah gergaji gigi lurus, memiliki satu deretan gigi agak dikanan, satu deretan lagi berada agak

dikiri, yang biasanya digunakan untuk memotong kuningan, tembaga dan juga pelastik. Sementara itu,

gegaji gigi prnggaruk mempunyai satu gigi lurus ber selang-seling dengan dua deretan gigi yang arah

nya berlawanan, sering digunakan untuk memotong baja dan besi pada umum nya.

Pada seluruh proses peng-gergajian daya, biasanya panas yang timbul tidak terlalu tinggi,

namun tetap dianjurkan agar selalu menggunakan pelumasan, gunanya untuk melumasi perkakas dan

sekaligus untuk membersihkan dari serpihan-serpihan yang sering dapat menumpuk diantara gigi-gigi.

1.B. MESIN GERGAJI BULAT

Mesin gergaji bulat, sering juga di istilah kan sebagai mesin gergaji dingin. Diameter

gergaji nya agak besar dan beroperasi pada putaran yang relatif lambat, dengan gerakan potong

yang mirip dengan mesin frais. Mesin yang tersedia, biasanya mampu meng gergaji benda kerja

sampai dengan diameter 200 mm yang sebelum nya harus dijepit dengan penjepit khusus.

Gergaji Logam Bulat

Pisau pejal yang digunakan pada mesin gergaji logam bulat, biasanya mempunyai diameter

sampai dengan 400 mm. Namun karena alasan harga nya relatif mahal, misal nya bila ada gigi yang

patah atau aus tidak dapat diganti (harus diganti secara total), maka penggunaan mesin gergaji ini

sangat terbatas. Contoh konstruksi gigi gergaji bulat, dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Untuk pisau pemotong yang lebih besar lagi, maka biasanya mempunyai gigi sisipan yang dapat di

ganti-ganti (pisau jenis segmen), oleh karena itu, jenis pisau ini dianggap lebih efisien dan ekonomis.

Ciri khusus dari gigi-gigi gergaji bulat adalah penggrindaan pada gigi nya secara ber

selang-seling, sehingga setengah dari jumlah giginya 0,25 sampai dengan 0,5 mm lebih tinggi dari

yang lain nya. Gigi yang lebih tinggi dimaksudkan untuk memotong kasar, dimana terdapat

mekanisme pembuat alur sebesar 45 pada setiap sisi nya, sedangkan gigi yang lain di gerinda

menyilang berbentuk bujur sangkar, berfungsi untuk membersihkan semua sudut-sudut nya.

Bila yang akan dipotong terbuat dari besi cor, maka sudut ruang bebas nya dibuat 7 , sebalik nya bila

akan memotong logam bukan besi, maka sudut ruang bebas nya dibuat 11, sedangkan sudut garuk

nya dibuat bervariasi antara 10 sampai dengan 20 dengan ketentuan, sudut yang lebih kecil untuk

benda kerja yang lebih keras.

Biasanya kecepatan potong dari gergaji logam bulat adalah 10 s/d 25 m/menit untuk logam besi, dan

60 s/d 1200 m/menit untuk logam bukan besi.

Walau tidak terlalu tinggi panas yang timbul, tapi tetap dianjurkan untuk menggunakan pelumasan

pada setiap operasi peng gergajian bulat.

Piringan Gesek Baja

Sebuah piringan terbuat dari baja berdiameter (0,6 s/d 1,5) m berputar dengan kecepatan

antara (5500 s/d 7600) m/menit, menggesek benda kerja dan menimbulkan panas yang tinggi (dalam

kasus ini sangat dianjurkan menggunakan pendinginan air) dan mampu memperlemah kekuatan dan

kekerasan benda kerja, sehingga sangat mudah untuk dipotong. Biasanya pada sekeliling piringan,

terdapat takikan kecil (sedalam 2,4 mm) dan di gerinda agak cekung untuk memberikan ruang bebas

samping sebagai tempat lewatnya serpihan-serpihan logam yang di gergaji.

Melihat ke khusus an mesin ini, maka justru logam-logam keras (misalnya: baja tahan karat/stainless

steel dan baja karbon tinggi) yang lebih mudah untuk di gergaji dibandingkan dengan logam-logam

lunak (misalnya: baja karbon rendah). Kelemahan nya adalah: tidak mampu memotong logam bukan

besi dengan memuaskan, sebab logam bukan besi akan cenderung untuk melekat pada piringan gesek

(tidak putus terpotong dengan baik).

Piringan Amplas

Gambar konstruksi mesin dengan piringan amplas dapat dilihat dibawah ini.

Mesin ini dapat memotong logam besi maupun logam bukan besi sampai diameter 50 mm untuk yang

pejal dan 90 mm untuk pipa. Agar lebih efisien, dianjurkan mesin ini beroperasi pada kecepatan yang

tinggi (5000 m/menit), sebab pada putaran tinggi, akan timbul panas tinggi yang mampu

memperlunak benda kerja

2. MESIN GERGAJI SABUK (BELT)

Jenis mesin gergaji bulat ini, selain dapat digunakan untuk memotong lurus dan memotong

putus, dapat juga digunakan untuk memotong lengkungan berbentuk sembarang, juga dapat

digunakan untuk penggergajian keliling dari cetakan , jig, nok, pola dan berbagai suku cadang lain

nya.

Mesin gergaji sabuk untuk logam sebenarnya mirip dengan yang digunakan untuk kayu, bedanya,

yang untuk logam, mata gergajinya khusus dan kecepatan potong nya tinggi.

Jenis mesin gergaji ini, biasanya dirancang untuk beroperasi secara vertikal dan benda kerja

disanggah pada meja horizontal yang dapat di setel miring, bila untuk memotong sudut.

Panjang benda kerja yang akan dipotong bisa sampai 3 m dan di jepit kan pada catok.

Pisau Gergaji Sabuk

Agar hasil peng gergaji an akurat, maka sangat ditentuka oleh pemilihan gergaji yang sesuai

dan tepat, namun dari hasil empiris,maka penggunaan pisau yang lebar akan memberi hasil yang lebih

baik. Lebar gergaji yang dipilih, disesuaikan dengan hantaran yang akan digunakan dan juga oleh

kelengkungan yang harus dipotong.

Mesin gergaji sabuk memiliki kecepatan antara 15 m/menit sampai dengan 450 m/menit.

Pemotongan Gesek Sabuk

Mesin gergaji sabuk kecepatan tinggi, dirancang untuk memotong dengan cara gesekan,

dimana kecepatan permukaan nya berkisar antara (900 s/d 4600) m/menit. Ketebalan benda kerja

menentukan pemilihan gergaji yang akan dipakai, sedangkan jarak bagi gergaji bervariasi sampai

dengan 2,5 mm.

Mesin ini biasa nya hanya digunakan untuk besi-besi relatif tipis atau bahan-bahan thermoplastis.

Pengikir Sabuk

Adakalanya suatu pekerjaan memerlukan peng-kikir an, maka mesin ini dapat di gunakan,

hanya dengan mengganti sabuk gergaji dengan sabuk kikir. Sabuk kikir dipasangkan pada sabuk baja

Swedia fleksibel dan mempunyai kecepatan kikir antara 15 m/menit sampai dengan 60 m/menit.

Keunggulan sistem kikir ini adalah hanya bergerak menyentuh benda kerja ketika melangkah

kebawah, sebaliknya tidak menyentuh, ketika bergerak keatas, sehingga kikir tersebut bisa awet.

Ada beberapa istilah yang dikenal pada pengikiran, antara lain: pemotongan tunggal, pemotongan

jamak dan pemotongan parut (rasp cut), sementara itu istilah untuk kekasaran gigi kikir adalah:

rough, course, bastard dan halus. Sedangkan istilah untuk penampang lintang (cross section) adalah:

datar, oval, setengah bulat dan fris.

Pemoles Sabuk

Fungsi lain (ke tiga, pertama: menggergaji, kedua: meng kikir) dari mesin gergaji sabuk

adalah memoles, dalam hal ini, gergaji sabuk diganti dengan sabuk yang terbuat dari kain amplas.

Pada titik pusat kerja sabuk kain amplas, diberi penyokong sebuah plat kaku untuk kemudian

digosokkan pada benda kerja.

3. MESIN PEMBESAR LUBANG (BROACHING MACHINE)

Pekerjaan memperbesar lubang adalah juga pekerjaan membuang geram-geram, sehingga

konstruksi pahatnya adalah mempunyai sederetan gigi-gigi pemotong dengan ukuran kecil di ujung

dan semakin besar di pangkal nya. Biasanya, satu suku cadang diselesaikan hanya dalam satu langkah,

oleh karena itu ukuran gigi pemotong di pangkal pahat disesuaikan dengan ukuran lubang yang

diharapkan.

Walaupun banyak dari jenis mesin ini beroperasi dengan cara menggerakkan alat pembesar lubang

dan benda kerja diam, namun sesungguh nya, akan lebih efektif bila dibalik, yakni: benda kerja yang

bergerak, alat pembesar lubang diam (stasioner).

Umum nya semua material, baik besi maupun yang bukan besi dapat di proses dengan mesin ini,

asalkan kekerasan nya tidak melebihi C 40 Rockwell.

3.1. JENIS-JENIS MESIN PEMBESAR LUBANG

Mesin pembesar lubang terdiri dari: sebuah pemegang benda kerja, sebuah pahat bergigi

pembesar lubang, sebuah mekanisme penggerak dan sebuah rangka solid sebagai penyanggah.

Walaupun komponen nya relatif sedikit, namun dimungkinkan untuk mengaplikasikan beberapa

variasai design.

Berdasarka cara kerjanya, maka mesin pembesar lubang dapat dikelompokkan menjadi:

a. Pembesar lubang tarik; pahat pembesar lubang digerakkan menembus atau melintasi benda

yang stasioner

b. Pembesar lubang dorong; pahat pembesar lubang di dorong menembus atau melintasi benda

kerja yang stasioner

c. Pembesar lubang permukaan

d. Pembesar lubang kontinu; benda kerja digerakkan kontinu terhadap pembesar lubang yang

stasioner, jalur geraknya dapat lurus maupun melingkar.

Konstruksi mesin ini dirancang untuk dapat beroperasi vertikal maupun horizontal, tergantung kepada

berbagai faktor, seperti: ukuran benda kerja (suku cadang), ukuran pembesar lubang, jumlah benda

yang akan di proses dan jenis pembesar lubang yang akan dilakukan. Konstruksi mesin vertikal

misalnya, sangat sesuai untuk pembesar lubang permukaan, sementara itu, konstruksi horizontal

sesuai untuk operasi pembesar lubang sebelah dalam dari benda kerja yang umumnya berukuran

relatif kecil sampai dengan sedang.

Karena diperlukan gaya yang besar untuk menggerakkan pahat nya, maka pada mesin-mesin modern,

biasanya digunakan mesin hidraulis sebagai penggerak utama, dimana keunggulan nya adalah:

bekerja lebih halus, ekonomis, mampu untuk disesuaikan dengan kecepatan maupun panjang langkah.

Selain mesin hidraulik, sering juga digunakan roda gigi, ulir daya, rantai atau mekanisme

penyambung (kopling) lain nya.

3.2. KEUNTUNGAN DAN KETERBATASAN PEMBESAR LUBANG

Mesin pembesar lubang banyak digunakan untuk operasi pemotongan logam secara massal

(mass product), karena sifat dan keunggulan nya sebagai berikut:

a. Pemotongan kasar maupun penyelesaian akhir, dilakukan hanya dalam satu langkah.

b. Waktu penyelesaian pekerjaan sangat cepat (orde detik)

c. Dapat digunakan untuk penyelesaian permukaan dalam maupun luar

d. Bentuk benda kerja tidak harus tertentu

e. Toleransi penyelesaian dapat dipertahankan, sehingga hasilnya mampu tukar

f. Hasil pekerjaan nya dapat bersaing dengan produk permesinan lain nya

KETERBATASAN:

a. Harga mesin nya relatif mahal, terutama yang ukuran nya besar atau bentuk yang canggih

b. Tidak ekonomis untuk produksi benda dalam jumlah kecil/terbatas

c. Penyokong benda kerja harus benar-benar kaku/solid, tahan terhadap gaya dorong besar

d. Permukaan benda kerja harus rata

e. Dll

Dibawah ini akan diterangkan beberapa jenis pembesar lubang lain nya:

MESIN PEMBESAR LUBANG DORONG VERTIKAL

Dibawah ini dapat dilihat gambar contoh pembesar lubang jenis dorong

Pada contoh gambar diatas diperlihatkan sebuah roda gigi yang sedang dibuatkan lubang bulat,

dimana ternyata proses nya jauh lebih cepat bila dibandingkan dengan kerja nya mesin reamer (mesin

perluasan lubang) atau juga dibandingkan dengan kerja nya mesin bor, terutama akurasi hasilnya yang

begitu tinggi.

Lubang awal sebelum diperbesar dengan alat ini, biasanya merupakan hasil dari mesin gurdi.

MESIN PEMBESAR LUBANG HORIZONTAL

Meskipun mesin pembesar lubang horizontal diperuntukkan bagi pembesaran lubang

permukaan, tetapi bisa juga digunakan untuk pembesar lubangsebelah dalam dari benda kerja yang

berukuran sedang sampai besar.

Mesin jenis ini mempunyai kecepatan potong antara (3 s/d 12) m/menit dengan kecepatan balik

berkisar antara 30 m/menit untuk ukuran yang kecil, tetapi untuk mesin-mesin yang besar(untuk tugas

berat), kecepatan potong nya sekitar 60 m/menit dengan ketebalan geram mencapai 6,4 mm dalam

setiap langkah.

MESIN PEMBESAR LUBANG PUTAR

Operasi mesin pembesar lubang putar adalah dengan memasangkan benda kerja yang

disanggah pada sebuah meja putar yang bergerak melintasi sebuah alat pembesar lubang fixed.

Pembesar lubang ini dibuat dengan ukuran agak pendek, sehingga dapat disetel dan diasah dengan

mudah, biasanya digunakan untuk benda-benda yang kecil, seperti untuk membuat bujur sangkar

poros distributor, membuat celah, dll.

MESIN PEMBESAR LUBANG KONTINU

Benda kerja dijepit secara otomatis sebelum melewati terowongan pemegang tetap dimana

alat pembesar lubang berada, dengan adanya mekanisme tertentu, benda kerja dilepaskan oleh sebuah

nok untuk kemudian di proses. Efisiensi produksi nya sangat tringgi, sebab operator hanya bertugas

untuk memasukkan benda kerja kedalam stasiun pemuatan (loading station).

3.3. HAL-HAL PENTING SEBELUM MEMBESARKAN LUBANG

Perkakas pembuat lubang, berbeda dengan mesin perkakas lain nya, karena mesin perkakas

umumnya dimaksudkan untuk pekerjaan atau operasi tunggal, sedangkan mesin pembesar lubang

disiapkan untuk produksi massal. Fakta-fakta ini lah yang memaksa agar memiliki informasi

selengkap-lengkapnya tentang pekerjaan, bahan dan mesin yang akan dipakai, sebelum pembesar

lubang di aplikasikan.

Secara jelas, dibawah ini diterangkan hal-hal yang perlu diperhatikan/dipelajari sebelum sebuah mesin

pembesar lubang digunakan:

a. Jenis material yang akan dibesarkan lubang nya

b. Ukuran dan bentuk pemotongan

c. Mutu penyelesaian yang diperlukan

d. Kekerasan benda kerja

e. Toleransi atau akurasi yang harus dipertahankan

f. Jumlah benda kerja yang akan diproses

g. Jenis mesin yang akan dipakai

h. Metode support untuk memegang alat pembesar lubang

i. Kekuatan maksimum benda kerja untuk menahan tekanan dari pembesar lubang