· Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN...

39
PENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN SELATAN, INDONESIA) Oleh: MUHAMMAD ARIYANSAH NIM : H1F114038 PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LALMBUNG MANGKURAT i

Transcript of · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN...

Page 1: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

PENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN

BAJA ST-37(STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA

JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN SELATAN, INDONESIA)

Oleh:

MUHAMMAD ARIYANSAH

NIM : H1F114038

PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LALMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2016

i

Page 2: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

TERIMA KASIH KEPADA

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis haturkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena

atas berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas ini. Penulis

menyadari bahwa dalam penyusunan tugas ini menghadapi hambatan dan

kesulitan, namun dengan bantuan berbagai pihak, hambatan dan kesulitan

tersebut dapat teratasi. Oleh karena itu penulis menyampaikan terima kasih

kepada pihak-pihak yang dengan sepenuh hati memberi bantuan, dorongan,

ii

MAHASISWA

Muhammad Ariyansah

Page 3: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

motivasi, bimbingan, dan pengarahan, sehingga penyusunan tugas ini dapat

terselesaikan.

Menyadari bahwa terbatasnya ilmu pengetahuan yang dimiliki

menyebabkan kurang sempurnanya penyusunan tugas ini. Oleh karena itu,

penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca

demi kesempurnaan tugas ini.

Banjarbaru, Oktober 2016

Penulis.

iii

Page 4: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL..........................................................................................i

UCAPAN TERIMA KASIH..............................................................................ii

KATA PENGANTAR ....................................................................................iii

DAFTAR ISI .................................................................................................iv

BAB I. PENDAHULUAN.................................................................................1

1.1 Latar Belakang................................................................................1

1.2 Rumusan Masalah..........................................................................3

1.3 Batasan Masalah............................................................................3

1.4 Tujuan Penelitian............................................................................3

1.5 Manfaat Penelitian..........................................................................3

BAB II. DASAR TEORI...................................................................................4

2.1 Penelitian Terdahulu......................................................................4

2.2 Dasar Teori Penunjang..................................................................6

BAB III. METODE PENELITIAN...................................................................15

3.1 Objek Penelitian...........................................................................15

3.2 Alat dan Bahan Penelitian...........................................................15

a. Alat .............................................................................................15

b. Bahan.........................................................................................16

3.3 Teknik Pengumpulan Data..........................................................16

3.4 Deskripsi Tahapan Penelitian.....................................................19

3.5 Jadwal Pelaksanaan Penelitian..................................................21

DAFTAR PUSTAKA

iv

Page 5: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Mesin bubut merupakan mesin perkakas yang mengerjakan benda kerja

(biasanya berbentuk silindris) dengan cara menyayat dan bergerak secara

berputar. Proses pengerjaan dengan mesin bubut dilakukan melalui sejumlah

prinsip kerja. Prinsip kerja mesin bubut adalah benda kerja berputar dan

dipegang dengan kuat oleh pencekam, sementara itu pahat bubut bergerak

memanjang dan melintang untuk menyayat benda kerja. Sayatan pada benda

kerja yang dihasilkan dari proses ini umumnya adalah simetris. (Syamsudin,

1999)

Hasil proses pembubutan yang baik dapat ditentukan dari beberapa hal,

salah satunya adalah kekasaran permukaan. Kekasaran permukaan suatu

komponen mesin dapat di pengaruhi oleh beberapa hal, salah satunya

dipengaruhi oleh media pendingin. Pendingin adalah cairan yang digunakan

dalam proses produksi yang fungsinya untuk pendinginan panas yang tinggi

akibat gesekan dua benda. Cairan pendingin mempunyai kegunaan yang khusus

dalam proses pemesinan. Selain untuk memperpanjang umur pahat, cairan

pendingin dalam beberapa kasus, mampu menurunkan gaya dan memperhalus

permukaan produk hasil pemesinan. Selain itu, cairan pendingin juga berfungsi

sebagai pembersih/pembawa beram (terutama dalam proses gerinda) dan

melumasi elemen pembimbing (ways) mesin perkakas serta melindungi benda

kerja dan komponen mesin dari korosi. Cairan pendingin bekerja pada daerah

kontak antara beram dengan pahat. Secara umum dapat dikatakan bahwa peran

utama cairan pendingin adalah untuk mendinginkan dan melumasi (Windarto,

2008 : 299).

1

Page 6: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

Menurut jurnal penelitian internasional yang telah dilakukan M. Venkata

Ramana, G. Krishna Mohan Rao, dkk tentang Effect of Process Parameters on

Surface Roughness in Turning of Titanium Alloy under Different Conditions of

Lubrication, media pendingin berpengaruh dalam hasil kekasaran permukaan

baja titanium. Penelitian tersebut mendapatkan hasil kekasaran permukaan baja

titanium tanpa media pendingin sebesar 2,180 μm, dan menggunakan media

pendingin palm oil sebesar 2,325 μm. Jadi media pendingin berpengaruh

sebesar 6,65% terhadap kekasaran permukaan baja titanium.

Menurut penelitian yang telah dilakukan Tri Adi Prasetya tentang Pengaruh

Gerak Pemakanan dan Media Pendingin Terhadap Kekasaran Permukaan

Logam Hasil Pembubutan Pada Material Baja Hq 760, media pendingin

berpengaruh besar terhadap kekasaran permukaan baja Hq 760. Pada penelitian

tersebut mendapatkan hasil kekasaran permukaan tanpa media pendingin

sebesar 7,880 μm, dan menggunakan media pendingin Oli SAE 40 sebesar

6,004 μm. Jadi media pendingin berpengaruh sebesar 23,8% terhadap

kekasaran permukaan baja.

PT. Cakra Perkasa Jayamulia adalah salah satu industri manufaktur yang

ada di banjarmasin. Perusahaan ini merupakan salah satu perusahaan yang

masih menggunakan bubut konvensional pada proses produksinya. Pada tahun

2013, sekitar 5% dari 1630 pelanggan mengeluh tentang kekasaran permukaan

yang tidak sesuai dengan permintaan.

Dari latar belakang masalah tersebut perlu diadakan penelitian yang

berhubungan dengan tingkat kekasaran hasil proses pembubutan, dengan

mengambil judul “Pengaruh Kecepatan Putaran Spindel dan Media Pendingin

Terhadap Kekasaran Permukaan Baja ST37 (Studi Observasi Pada PT.

Cakra Perkasa Jayamulia, Banjarmasin, Kalimantan Selatan, Indonesia)”.

2

Page 7: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimana pengaruh kecepatan putaran spindel dan media pendinginan

terhadap kekasaran permukaan baja ST37?

1.3 Batasan Masalah

a. Mesin yang digunakan adalah mesin bubut konvensional

b. Media pendingin menggunakan oli SAE 40 dan tanpa media

pendinginan

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh variasi kecepatan

putaran spindel dan media pendinginan terhadap kekasaran baja ST37

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini memiliki manfaat bagi beberapa pihak yang terkait

didalamnya, yaitu sebagai berikut:

a. Bagi Peneliti: Penelitian ini memberikan manfaat bagi peneliti bagaimana

pengaruh kecepatan putaran spindel dan media pendingin terhadap

kekasaran permukaan baja ST37

b. Bagi Program Studi Teknik Mesin: Hasil penelitian ini dapat dijadikan

referensi tambahan bagi civitas akademik Program Studi Teknik Mesin

Universitas Lambung Mangkurat.

c. Bagi Perusahaan: Penelitian tentang pengaruh kecepatan putaran spindel

dan media pendingin terhadap kekasaran permukaan baja ST37 ini dapat

dijadikan bahan pedoman dalam menentukan kekasaran yang di inginkan

dalam proses bubut.

3

Page 8: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Penelitian Terdahulu

Penelitian yang akan dilakukan ini merujukdf1 pada penelitian yang telah

dilakukan sebelumnya.

Muhammad Adik Aditia dan Arya Mahendra Sakti meneliti tentang

Pengaruh Jenis Pahat, Kecepatan Spindel, Dan Kedalaman Pemakanan

Terhadap Tingkat Kerataan Permukaan dan Bentuk Geram Baja St. 60.

Penelitian tersebut menjelaskan bahwa Jenis pahat yang keras akan membuat

permukaan benda kerja yang lunak menjadi lebih halus dan kerataan benda

kerja menjadi lebih tinggi. Jenis pahat yang terbaik adalah bohler menghasilkan

kerataan permukaan terbaik dengan nilai kerataan terendah 0,10 μm. Kecepatan

spindel terbaik atau tertinggi adalah 460 rpm, menghasilkan nilai kerataan

tertinggi yaitu 0,44 μm. Kedalaman pemakanan terbaik adalah 0,2 mm,

menghasilkan nilai kerataan permukaan terendah yaitu 0,10 μm dan tertinggi

yaitu 0,20 μm. Jenis geram terbaik pada penggunaan pahat bohler, karena pahat

yang baik memiliki tingkat kekerasan yang rendah untuk menghasilkan tingkat

gesekan yang rendah pada permukaan benda kerja.

Bima Aditya S dan Arya Mahendra S meneliti tentang Pengaruh

Kedalaman dan Cairan Pendingin Terhadap Kekasaran dan Kekerasan

Permukaan Pada Proses Bubut Konvensional. Penelitian tersebut menjelaskan

bahwa jenis cairan pendingin dan kedalaman pemakanan berpengaruh terhadap

kekasaran dan kekerasan permukaan benda kerja hasil pembubutan. Nilai

kekasaran permukaan benda kerja paling tinggi yaitu 16,09 μm, dan nilai

kekerasan permukaan benda kerja paling tinggi yaitu 61 kg/mm2, diperoleh

dengan menggunakan jenis cairan pendingin (Cutting APX) dan kedalaman

4

Page 9: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

pemakanan 0,2 mm. Sedangkan nilai kekasaran permukaan benda kerja paling

rendah yaitu 15,94 μm, dan nilai kekerasan permukaan benda kerja paling

rendah yaitu 59,4 kg/mm2, diperoleh dengan menggunakan jenis cairan

pendingin (Drumus) dan kedalaman pemakanan 0,2 mm.

Indra Lesmono dan Yunus meneliti tentang Pengaruh Jenis Pahat,

Kecepatan Spindel, dan Kedalaman Pemakanan Terhadap Tingkat Kekasaran

dan Kekerasan Permukaan Baja St. 42 Pada Proses Bubut Konvensional.

Penelitian tersebut menjelaskan kekasaran permukaan baja terbaik atau

terendah adalah 3,28 μm yang diperoleh dari jenis pahat (Bohler), kecepatan

spindel tertinggi (750 rpm), dan kedalaman pemakanan terendah (0,4 mm).

Sedangkan kekerasan permukaan baja terbaik atau tertinggi adalah 51,5

Kg/mm2 yang diperoleh dari jenis pahat (Jck), kecepatan spindel terendah (300

rpm), dan kedalaman pemakanan paling tinggi (0,8 mm).

Deny Fidiawan dan Yunus meneliti tentang Pengaruh Kedalaman Potong,

Kecepatan Putar Spindel, Sudut Potong Pahat Terhadap Kekasaran Permukaan

Hasil Bubut Konvensional Bahan Komposit. Penelitian tersebut menjelaskan

bahwa ada pengaruh kedalaman potong, kecepatan putar spindel, dan sudut

potong pahat terhadap kekasaran permukaan hasil bubut konvensional bahan

komposit. Nilai kekasaran permukaan rata-rata aritmatik (Ra) terbaik atau terkecil

adalah (5.59 μm) dihasilkan dari parameter kedalaman potong 0.1 mm,

kecepatan spindel 800 Rpm dan sudut potong 78˚.

Ninuk Jonoadji dan Joni Dewanto meneliti tentang Pengaruh Parameter

Potong dan Geometri Pahat Terhadap KekasaranPermukaan Pada Proses

Bubut. Penelitian tersebut menjelaskan bahwa berdasarkan desain eksperimen

dan analisis regresi, gerak pemakanan memberikan pengaruh paling besar dan

kecepatan potong memberikan pengaruh paling kecil terhadap kekasaran

permukaan.

5

Page 10: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

2.2 Dasar Teori Penunjang

a. Mesin Bubut Konvensional

Mesin bubut (turning machine) adalah suatu jenis mesin perkakas

yang dalam proses kerjanya bergerak memutar benda kerja dan

menggunakan mata potong pahat (tools) sebagai alat untuk menyayat

benda kerja tersebut. Mesin bubut merupakan salah satu mesin proses

produksi yang dipakai untuk membentuk benda kerja yang berbentuk

silindris. Pada prosesnya benda kerja terlebih dahulu dipasang pada

chuck (pencekam) yang terpasang pada spindel mesin, kemudian

spindel dan benda kerja diputar dengan kecepatan sesuai perhitungan.

Alat potong (pahat) yang dipakai untuk membentuk benda kerja akan

disayatkan pada benda kerja yang berputar. Pada perkembangannya

ada jenis mesin bubut yang berputar alat potongnya, sedangkan benda

kerjanya diam. Dalam kecepatan putar sesuai perhitungan, alat potong

akan mudah memotong benda kerja sehingga benda kerja mudah

dibentuk sesuai yang diinginkan. Mesin bubut manual dikatakan

konvensional untuk membedakan dengan mesin-mesin yang dikontrol

dengan komputer (Computer Numerically Controlled) atau pun kontrol

numerik (Numerical Control). (Wirawan Sumbodo, 2008 : 227)

Gambar 2.1 Mesin Bubut(sumber: teknik produksi mesin industri jilid 2 kelas 11)

6

Page 11: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

b. Bagian Utama Mesin Bubut Konvensional

1) Motor Utama

Motor utama adalah motor penggerak cekam (chuck) untuk

memutar benda kerja. Motor ini adalah motor jenis arus searah

(DC) dengan kecepatan putar yang variabel.

2) Eretan

Eretan (carriage) terdiri atas eretan memanjang (longitudinal

carriage) yang bergerak sepanjang alas mesin, eretan melintang

(cross carriage) yang bergerak melintang alas mesin dan eretan

atas (top carriage), yang bergerak sesuai dengan posisi penyetelan

di atas eretan melintang. Kegunaan eretan ini adalah untuk

memberikan pemakanan yang besarnya dapat diatur menurut

kehendak operator yang dapat terukur dengan ketelitian tertentu

yang terdapat pada roda pemutarnya. Perlu diketahui bahwa semua

eretan dapat dijalankan secara otomatis ataupun manual. (Wirawan

Sumbodo, 2008 : 239)

Gambar 2.2. Eretan(sumber: teknik produksi mesin industri jilid 2 kelas 11)

3) Kepala Lepas (Tail Stock)

Kepala lepas digunakan untuk dudukan senter putar sebagai

pendukung benda kerja pada saat pembubutan, dudukan bor

7

Page 12: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

tangkai tirus dan cekam bor sebagai menjepit bor. Kepala lepas

dapat bergeser sepanjang alas mesin, porosnya berlubang tirus,

sehingga memudahkan tangkai bor untuk dijepit. Tinggi kepala

lepas sama dengan tinggi senter tetap. Kepala lepas ini terdiri dari

terdapat dua bagian yaitu alas dan badan, yang diikat dengan dua

baut pengikat (A) yang terpasang pada kedua sisi alas kepala lepas

sekaligus berfungsi untuk pengatur pergeseran badan kepala lepas

untuk keperluan agar dudukan senter putar sepusat dengan senter

tetap atau sumbu mesin, atau tidak sepusat yaitu pada waktu

membubut tirus di antara dua senter. Selain roda pemutar (B),

kepala lepas juga terdapat dua lagi lengan pengikat yang satu (C)

dihubungkan dengan alas yang dipasang mur, dimana fungsinya

untuk mengikat kepala lepas terhadap alas mesin agar tidak terjadi

pergerakan kepala lepas dari kedudukannya. Lengan pengikat yang

satunya (D) dipasang pada sisi tabung luncur/rumah senter putar,

bila dikencangkan berfungsi agar tidak terjadi pergerakan

longitudinal sewaktu membubut. (Wirawan Sumbodo, 2008 : 240)

4) Penjepit Pahat (Tool Post)

Penjepit pahat digunakan untuk menjepit atau memegang

pahat, yang bentuknya ada beberapa macam di antaranya seperti

ditunjukkan pada gambar 2.3. Jenis ini sangat praktis dan dapat

menjepit 4 (empat) buah pahat sekaligus, sehingga dalam suatu

pengerjaan bila memerlukan 4 (empat) macam pahat dapat

dipasang dan disetel sekaligus. (Wirawan Sumbodo, 2008 : 243)

8

Page 13: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

Gambar 2.3. Tool Post(sumber: teknik produksi mesin industri jilid 2 kelas 11)

5) Kran pendingin

Kran pendingin digunakan untuk menyalurkan pendingin (collant)

kepada benda kerja yang sedang dibubut dengan tujuan

untukmendinginkan pahat pada waktu penyayatan, sehingga dapat

menjaga pahat tetap tajam dan panjang umurnya. Hasil

bubutannyapun halus. (Wirawan Sumbodo, 2008 : 244)

Gambar 2.4. Kran Pendingin(sumber: teknik produksi mesin industri jilid 2 kelas 11)

6) Cekam (Chuck)

Cekam adalah sebuah alat yang digunakan untuk menjepit benda

kerja. Jenisnya ada yang berahang tiga sepusat (self centering

chuck) yang dapat dilihat pada gambar 2.6, dan ada juga yang

berahang tiga dan empat tidak sepusat (independenc chuck).

9

Page 14: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

Cekam rahang tiga sepusat, digunakan untuk benda-benda silindris,

dimana gerakan rahang bersama-sama pada saat dikencangkan

atau dibuka. Cekam dengan rahang tiga dan empat tidak sepusat,

setiap rahang dapat bergerak sendiri tanpa diikuti oleh rahang yang

lain, maka jenis ini biasanya untuk mencekam benda-benda yang

tidak silindris atau digunakan pada saat pembubutan eksentrik.

(Wirawan Sumbodo, 2008: 247)

Gambar 2.5. Cekam(sumber: teknik produksi mesin industri jilid 2 kelas 11)

c. Gerak Pemakanan Mesin Bubut Konvensional

Gerak pemakanan adalah jarak yang ditempuh oleh pahat setiap benda

kerja berputar satu kali, sehingga satuannya adalah mm/putaran. Gerak

pemakanan ditentukan berdasarkan kekuatan mesin, material benda

kerja, material pahat, bentuk pahat, dan terutama kehalusan

permukaan yang diinginkan. Gerak pemakanan biasanya ditentukan

dalam hubungannya dengan kedalaman potong a. Gerak pemakanan

tersebut berharga sekitar 1/3 sampai 1/20 a, atau sesuai dengan

kehalusan permukaan yang dikehendaki. (Widarto, 2008 :146)

Semakin besar gerak pemakanan pahat maka lebih tebal beram

yang terbentuk. Penampang beram adalah penampang yang dihasilkan

10

Page 15: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

setelah satu putaran benda kerja, pada setiap pemutaran terkelupas

sebuah cincin. Semakin besar penampang beram maka semakin kasar

permukaan benda kerja. Luas penampang beram adalah hasil perkalian

antara gerak pemakanan (f) dan kedalaman potong (a).

A = f . a ……. (mm2). (George Love, 1986 : 182)

Gerak pemakanan ini juga digunakan untuk menghitung

kecepatan gerak pemakanan. Kecepatan gerak pemakanan ini dihitung

dengan tujuan mengetahui waktu yang dibutuhkan pahat untuk

bergeser menyayat benda kerja tiap putaran per menit, dengan

diketahuinya kecepatan gerak pemakanan ini waktu produksi bisa

direncanakan.

Gerak pemakanan ini biasanya disediakan dalam daftar

spesifikasi yang dicantumkan pada mesin bubut bersangkutan. Untuk

memperoleh gerak pemakanan yang kita inginkan kita bisa mengatur

tuas pengatur gerak pemakanan yang ada pada mesin bubut.

d. Media Pendingin

Pendingin adalah cairan yang digunakan dalam proses produksi

yang fungsinya untuk pendinginan panas yang tinggi akibat gesekan

dua benda (Bambang Priambodo, 1992 : 87).

Cairan pendingin mempunyai kegunaan yang khusus dalam

proses pemesinan. Selain untuk memperpanjang umur pahat, cairan

pendingin dalam beberapa kasus, mampu menurunkan gaya dan

memperhalus permukaan produk hasil pemesinan. Selain itu, cairan

pendingin juga berfungsi sebagai pembersih/pembawa beram

(terutama dalam proses gerinda) dan melumasi elemen pembimbing

(ways) mesin perkakas serta melindungi benda kerja dan komponen

11

Page 16: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

mesin dari korosi. Cairan pendingin bekerja pada daerah kontak antara

beram dengan pahat. Secara umum dapat dikatakan bahwa peran

utama cairan pendingin adalah untuk mendinginkan dan melumasi

(Widarto, 2008 : 299).

Cairan pendingin yang biasa dipakai dalam proses pemesinan

dapat dikategorikan dalam empat jenis utama yaitu :

1) Straight oils (minyak murni)

Minyak murni (straight oils) adalah minyak yang tidak dapat

diemulsikan dan digunakan pada proses pemesinan dalam bentuk

sudah diencerkan. Minyak ini terdiri dari bahan minyak mineral

dasar atau minyak bumi, dan kadang mengandung pelumas yang

lain seperti lemak, minyak tumbuhan, dan ester. Selain itu bisa juga

ditambahkan aditif tekanan tinggi seperti chlorine, sulphur, dan

phosporus. Minyak murni ini berasal salah satu atau kombinasi dari

minyak bumi (naphthenic, paraffinic), minyak binatang, minyak ikan

atau minyak nabati. Viskositasnya dapat bermacam-macam dari

yang encer sampai yang kental tergantung dari pemakaian.

Pencampuran antara minyak bumi dengan minyak hewani atau

nabati menaikkan daya pembasahan (wetting action) sehingga

memperbaiki daya lumas. Penambahan unsur lain seperti chlorine,

sulphur, atau phosporu (EP additives) menaikkan daya lumas pada

temperatur dan tekanan tinggi. Minyak murni menghasilkan

pelumasan terbaik, akan tetapi sifat pendinginannya paling jelek di

antara cairan pendingin yang lain.

2) Soluble oils

Soluble oil akan membentuk emulsi ketika dicampur dengan air.

Konsentrat mengandung minyak mineral dasar dan pengemulsi

12

Page 17: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

untukmenstabilkan emulsi. Minyak ini digunakan dalam bentuk

sudah diencerkan (biasanya konsentrasinya = 3 sampai 10%) dan

unjuk kerja pelumasan dan penghantaran panasnya bagus. Minyak

ini digunakan luas oleh industri pemesinan dan harganya lebih

murah di antara cairan pendingin yang lain.

3) Synthetic fluids (cairan sintetis)

Minyak sintetik (synthetic fluids) tidak mengandung minyak bumi

atau minyak mineral dan sebagai gantinya dibuat dari campuran

organik dan anorganik alkaline bersama-sama dengan bahan

penambah (additive) untuk penangkal korosi. Minyak ini biasanya

digunakan dalam bentuk sudah diencerkan (biasanya dengan rasio

3 sampai 10%). Minyak sintetik menghasilkan unjuk kerja

pendinginan terbaik di antara semua cairan pendingin. Cairan ini

merupakan larutan murni (true solutions) atau larutan permukaan

aktif (surface active). Pada larutan murni, unsur yang

dilarutkanterbesar di antara molekul air dan tegangan permukaan

(surface tension) hampir tidak berubah. Larutan murni ini tidak

bersifat melumasi dan biasanya dipakai untuk sifat penyerapan

panas yang tinggi dan melindungi terhadap korosi. Sementara itu

dengan penambahan unsur lain yang mampu membentuk

kumpulan molekul akan mengurangi tegangan permukaan menjadi

jenis cairan permukaan aktif sehingga mudah membasahi dan daya

lumasnya baik.

4) Semisynthetic fluids (cairan semi sintetis)

Cairan semi sintetik (semi-synthetic fluids) adalah kombinasi antara

minyak sintetik (A) dan soluble oil (B) dan memiliki karakteristik

kedua minyak pembentuknya. Harga dan unjuk kerja penghantaran

13

Page 18: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

panasnya terletak antara dua buah cairan pembentuknya tersebut.

Jenis cairan ini mempunyai karakteristik sebagai berikut :

a) Kandungan minyaknya lebih sedikit (10% sampai 45% tipe B)

b) Kandungan pengemulsinya (molekul penurun tegangan

permukaan) lebih banyak dari tipe A

Partikel minyaknya lebih kecil dan lebih tersebar. Dapat berupa

jenis dengan minyak yang sangat jenuh (“super-fatted”) atau jenis

EP (Extreme Pressure). (Windarto, 2008 :300)

Pada saat proses pembubutan terjadi gesekan antara benda

kerja dengan ujung pahat yang menimbulkan panas. Gesekan dan

panas tersebut dapat menyebabkan beram menempel pada ujung

mata pahat, sehingga ujung mata pahat akan rusak. Kekasaran

permukaan benda yang dihasilkan akan tinggi dan ukuran

kekasarannya tidak tepat. Hal ini dapat dihindari dengan

penggunaan media pendingin pada saat proses pembubutan,

karena media pendingin dapat berperan sebagai pelumas dan

penyerap panas.

Keuntungan penggunaan media pendingin pada proses

pembubutan :

a) Mengurangi biaya alat potong. Media pendingin mengurangi

keausan alat potong, jika umur pahat makin panjang dan

menghemat waktu untuk mengasah/menajamkan kembali alat

potong.

b) Permukaan hasil pemotongan lebih baik. Karena sisi tajam alat

potong tidak cepat tumpul dan tidak mudah rusak, maka mampu

menghasilkan permukaan sesuai dengan yang direncanakan.

14

Page 19: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Objek Penelitian

Objek dalam penelitian ini adalah baja St37. Baja ini merupakan bahan

yang sangat kuat dan liat dengan struktur butir yang halus. Baja ini dapat

dilakukan pengerjaan dalam keadaan panas maupun pengerjaan dingin. Arti dari

St itu sendiri merupakan singkatan dari Steel (baja), sedangkan angka 37 berarti

menunjukkan batas minimum kekuatan tarik sebesar 37 kg/mm2.

3.2 Alat dan Bahan Penelitian

a. Alat

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah:

1) Gergaji potong digunakan untuk memotong spesimen yang akan

diuji.

2) Mesin bubut konvensional Krisbow KW15-486 digunakan untuk

proses pemesinan.

3) Pahat jenis HSS digunakan untuk alat pemotong selama proses

pembubutan.

4) Jangka sorong digunakan untuk mengukur dimensi benda uji.

5) Bak pendingin digunakan untuk wadah media pendingin.

6) Kuas digunakan untuk mengoleskan media pendingin.

7) Alat uji kekasaran yang digunakan memeriksa hasil kekasaran

setelah dilakukan proses pemesinan adalah Surface Roughness

Tester, type RT 110.

15

Page 20: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

b. Bahan Penelitian

Pada penelitian ini bahan penelitian yang digunakan adalah baja

ST37 dengan diameter awal 38 mm dan panjang 330 mm.

3.3 Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

a. Identifikasi Variabel

Dalam penelitian ini, dilakukan pengukuran terhadap keberadaan suatu

variabel dengan instrumen penelitian. Selanjutnya dilakukan analisis

untuk mencari hubungan antara variabel yang satu dengan variabel

yang lain. Sugiyono (2005 : 91) menyebutkan “Variabel merupakan

gejala yang menjadi fokus peneliti untuk diamati, variabel itu sebagai

atribut dari sekelompok orang atau obyek yang mempunyai variasi

antara satu dengan yang lainnya dalam kelompok itu”.

1) Variabel bebas

Variabel bebas adalah variabel yang menjadi sebab timbulnya atau

berubahnya variabel terikat. Munculnya variabel ini tidak

dipengaruhi atau tidak ditentukan oleh ada atau tidaknya variabel

lain. Tanpa adanya variabel bebas, maka tidak akan ada variabel

terikat. Jika variabel bebas berubah, maka akan muncul variabel

terikat yang berbeda atau yang lain. Variabel bebas dalam

penelitian ini adalah kecepatan putaran spindle dan media

pendingin.

2) Variabel terikat

Variabel terikat adalah himpunan sejumlah gejala yang memiliki

pula sejumlah aspek di dalamnya, yang berfungsi menerima atau

menyesuaikan diri dengan kondisi lain, yang disebut variabel bebas.

16

Page 21: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

Dengan kata lain ada atau tidaknya variabel terikat tergantung ada

atau tidaknya variabel bebas. Dalam penelitian ini variabel

terikatnya adalah tingkat kekasaran permukaan dengan satuan μm.

3) Variabel kontrol

Variabel kontrol merupakan himpunan sejumlah gejala yang

memiliki berbagai aspek atau unsur di dalamnya, yang berfungsi

untuk mengendalikan variabel terikat yang akan muncul bukan

dikarenakan variabel lain, tetapi benar benar karena variabel bebas.

17

Page 22: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

Langkah-langkah dalam penelitian ini dapat digambarkan dengan bagan

aliran proses eksperimen sebagai berikut :

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian(Sumber: Dokumentasi Pribadi)

18

Mulai

Persiapan Bahan

Pembubutan

Uji KekasaranData Kekasaran

Analisa Data

Kesimpulan

Selesai

Kecepatan Spindel 65 rpm

M.

Pen

ding

in

Oli

SA

E 4

0

Kecepatan Spindel 180 rpm

Kecepatan Spindel 200 rpm

M.

Pen

ding

in

Uda

ra

M.

Pen

ding

in

Oli

SA

E 4

0

M.

Pen

ding

in

Uda

ra

M.

Pen

ding

in

Oli

SA

E 4

0

M.

Pen

ding

in

Uda

ra

Page 23: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

3.4 Deskripsi Tahapan Penelitian

a. Persiapan Bahan

Tahap ini adalah tahap pertama dalam penelitian ini, pada tahap ini kita

akan mempersiapkan bahan-bahan yang diperlukan dalam penelitian.

b. Pembubutan

Tahap ini adalah tahap dimulainya pembubutan, selanjutnya akan di uji

dengan memvariasi variabel-variabel yang telah kita tentukan.

c. Kecepatan Putaran Spindel 65 rpm

Sebelum kita memasuki tahap ini, kita terlebih dahulu harus

menyalakan mesin bubut, memasang benda kerja kepencekam,

mengecek kerataan permukaan benda kerja dengan dial indikator,

memasang pahat bubut, mengatur gerak makan nya. Setelah hal itu

dilakukan, pada tahap ini kita akan mengatur kecepatan spindel

sebesar 65 rpm. Kemudian kita akan melakukan proses pembubutan,

di sini kita akan menggunakan media pendingin sebagai berikut:

1) Media pendingin Oli SAE 40

Tahap ini dilakukan pada saati proses pembubutan, di sini kita akan

memberikan oli sebagai media pendingin. Media pendingin di

berikan dengan cara menguaskan oli kepada benda kerja.

2) Media Pendingin Udara

Tahap ini hampir mirip dengan tahap sebelumnya, hanya saja

media pendingin yang digunakan di sini adalah udara.

d. Kecepatan Putaran Spindel 180 rpm

Tahap ini sama dengan tahapan kecepatan putaran spindel 65 rpm,

hanya saja pada saat pengaturan kecepatan putaran spindel di atur

sebesar 185 rpm.

19

Page 24: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

e. Kecepatan Putaran Spindel 200 rpm

Tahap ini sama dengan tahapan kecepatan putaran spindel 65 rpm,

hanya saja pada saat pengaturan kecepatan putaran spindel di atur

sebesar 200 rpm.

f. Uji Kekasaran

Tahap ini adalah tahap pengukuran kekasaran permukaan dari benda

kerja yang telah di hasilkan pada proses pembubutan kecepatan

putaran spindel 65 rpm,180 rpm, 200 rpm, baik itu menggunakan media

pendingin Oli SAE 40 maupun udara. Pengukuran kekasaran

permukaan dilakukan dengan menggunakan alat surface roughness

tester, type RT 110.

g. Data Kekasaran

Tahap ini adalah tahapan pengambilan data yang diambil pada saat

melakukan uji kekerasan terhadap benda kerja.

h. Analisa Data

Tahap ini adalah tahapan untuk menganalisa hasil pada data

kekasaran yang telah di dapat. Hal itu dilakukan dengan cara

membandingkan nilai kekasaran dari masing-masing benda yang telah

diberikan perlakuan yang berbeda.

i. Kesimpulan

Tahapan ini adalah tahap akhir dalam penelitian ini. Pada tahap ini kita

akan menarik kesimpulan yang kita dapat dari hasil analisa data yang

didapat

20

Page 25: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

3.5 Jadwal Pelaksanaan Penelitian

Jadwal pelaksanaan penelitian ini akan dilaksanan pada bulan Agustus-

September 2017, untuk detail jadwalnya dapat di lihat pada tabel 3.1.

Waktu Penelitian Perminggu (Agustus-September)

Ke 1 Ke 2 Ke 3 Ke 4 Ke 5 Ke 6 Ke 7 Ke 8

Persiapan

Observasi

Studi Literatur

Pembuatan

ProposalTabel 3.1. Jadwal Pelaksanaan Penelitian

21

Page 26: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

DAFTAR PUSTAKA

Adik Aditia Muhammad dan Mahendra Sakti Arya, 2013, Pengaruh Jenis Pahat,Kecepatan Spindel, dan Kedalaman Pemakanan Terhadap Tingkat Kerataan Permukaan dan Bentuk Geram Baja St. 60 Pada Proses Bubut Konvensional, JTM, Volume 1, UNESA.

Aditya S. Bima dan Mahendra S. Arya, 2012, Pengaruh Kedalaman dan CairanPendingin Terhadap Kekasaran dan Kekerasan Permukaan Pada Proses Bubut Konvensional, UNESA.

Arikunto Suharsimi, 2006, Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik. Jakarta: Rineka Cipta.

Eko Marsyahyo, 2003, Mesin Perkakas Pemotong Logam, Malang: Bayumedia Publissing.

Elfrendi, 2000, Pengaruh Perlakuan Panas Terhadap Perubahan Kekerasan dan Struktur Mikro Material, Ni–Hard IV, UNAND.

Emzir, 2009, Metodologi Penelitian Pendidikan, Kualitatif dan Kuantitatif. Jakarta, Raja Grafindo Persada

Fidiawan Deny dan Yunus, 2014, Pengaruh Kedalaman Potong, Kecepatan Putar Spindel, Sudut Potong Pahat TerhadapKekasaran Permukaan Hasil Bubut Konvensional Bahan Komposit, JTM, Volume 3, UNESA.

Jonoadji Ninuk dan Dewanto Joni,1999, Pengaruh Parameter Potong dan Geometri Pahat Terhadap KekasaranPermukaan Pada Proses Bubut, JTM, Volume 1, Universitas Kristen Petra.

Lesmono Indra dan Yunus, 2013, Pengaruh Jenis Pahat, Kecepatan Spindel, dan Kedalaman Pemakanan Terhadap Tingkat Kekasaran dan Kekerasan Permukaan Baja St. 42 Pada Proses Bubut Konvensional, JTM, Volume 1, UNESA.

Love George, 1986, Teori dan Praktek Kerja Logam, Erlangga, Jakarta.

Makmur Taufikurrahman, 2006, Pengaruh Variasi Putaran, Kecepatan Putar Benda serta Kecepatan Meja terhadap Nilai Kekasaran Benda Keja pada Proses Penggerindaan Silinder, Teknika, Palembang, Politeknik Negeri Srwiwijaya.

Muin Syamsir, 1986, Dasar-dasar Perencanaan Perkakas. Jakarta, Rajawalimas.

Muklhasin, Ilham Charisul, 2012, Pengaruh Jenis Pahat, Kecepatan Spindel danKedalaman Pemakanan terhadap Tingkat Kekasaran dan Kekerasan Permukaan Baja St 60 pada Proses Bubut Konvensional, Surabaya, Universitas Negeri Surabaya

Takeshi .S.G. dan Sugiarto .H.N,1999, Menggambar Mesin Menurut Standar ISO, Jakarta, PT. Pradnya Paramita.

22

Page 27: · Web viewPENGARUH KECEPATAN PUTARAN SPINDEL DAN MEDIA PENDINGINAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-37 (STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA, BANJARMASIN, KALIMANTAN

Pandhu Pramawata, 2013, Pengaruh Jenis Pahat, Sudut Pahat dan Kedalaman Pemakanan terhadap Tingkat Kekasaran dan Kekerasan pada Proses Bubut Rata Baja St 42, Surabaya, Universitas Negeri Surabaya.

Prasetya Tri Adi, 2010, Pengaruh Gerak Pemakanan dan Media PendinginTerhadap Kekasaran Permukaan Logam Hasil Pembubutan Pada Material Baja Hq 760, Universitas Sebelas Maret.

Priambodo Bambang, 1992, Elemen Mesin, Jilid 1, Erlangga, Jakarta.

Ristanto Bambang, 2006, Pengaruh Feeding Terhadap Tingkat Kekasaran Permukaan Pada Proses Penyekrapan Rata Dengan Spesimen Baja Karbon,UNNES

Rochim .T, 1993, Teori dan Teknologi Proses Pemesinan, Laboratorium Teknik Produksi dan Metrolog Industri, ITB, Bandung.

Sholihah, Q dkk, 2005, “Analysis of Implementation of OHAS School counseling to knowledge, Learning Achievement and Risk Factors of Accident”, International Journal of Health Sciences and Research (IJHSR), Vol 5.

Sumbodo Wirawan, 2008, Teknik Produksi Mesin industri,jilid 2, PusatPerbukuan Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta.

Syamsudin .R, 1999, Teknik Bubut, Puspa Swara, Jakarta.

Taufiq Rochim, 2011, Spesifikasi, Metrologi, & Kontrol Kualitas Geometri. ITB, Bandung.

Venkata Ramana .M, Krisna Mohan Rao G, dkk, 2011, Effect of ProcessParameters on Surface Roughness in Turning of Titanium Alloy under Different Conditions of Lubrication, JNTUH, India

Widarto, 2008, Teknik Pemesinan, Jilid 1, Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta.

Wijayanto .D.S, dan Estriyanto. Y, 2005, Teknologi Mekanik Mesin Perkakas. Surakarta: UNS Press

23