ANALISA PENGARUH VARIASI KECEPATAN SPINDLE PADA PROSES BUBUT MATERIAL BAJA, ALUMINIUM DAN KUNINGAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BENDA Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Oleh : FATAH ARI SRI WAHYUDI D 200 150 199 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2020
21
Embed
ANALISA PENGARUH VARIASI KECEPATAN SPINDLE PADA …eprints.ums.ac.id/84785/1/NASKAH PUBLIKASI FATAH OK.pdf · 2020. 8. 14. · alat yang digunakan adalah mesin bubut merk ANNN YANG
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
ANALISA PENGARUH VARIASI KECEPATAN SPINDLE
PADA PROSES BUBUT MATERIAL BAJA, ALUMINIUM
DAN KUNINGAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN
BENDA
Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Oleh :
FATAH ARI SRI WAHYUDI
D 200 150 199
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2020
i
HALAMAN PERSETUJUAN
“ANALISA PENGARUH VARIASI KECEPATAN SPINDLE
PADA PROSES BUBUT MATERIAL BAJA, ALUMINIUM
DAN KUNINGAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN
BENDA”
PUBLIKASI ILMIAH
Oleh :
FATAH ARI SRI WAHYUDI
D 200 150 199
Telah diperiksa dan disetujui untuk diuji oleh :
Dosen Pembimbing
Ir. Agus Hariyanto, M.T.
ii
HALAMAN PENGESAHAN
“ANALISA PENGARUH VARIASI KECEPATAN SPINDLE
PADA PROSES BUBUT MATERIAL BAJA, ALUMINIUM
DAN KUNINGAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN
BENDA”
OLEH
FATAH ARI SRI WAHYUDI
D200150199
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji
Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Pada hari Senin, 6 Juni 2020
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Dewan Penguji:
1. Ir. Agus Hariyanto, M.T. (……..……..)
(Ketua Dewan Penguji)
2. Nurmuntaha Agung Nugraha, S.T., M.T. (……………)
(Anggota I Dewan Penguji)
3. Bambang Waluyo Febriantoko, S.T.,M.T. (……………)
(Anggota II Dewan Penguji)
Dekan
Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D., IPM.
NIK/NIDN : 0630126302
iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam publikasi ilmiah ini tidak
terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu
perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau
pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali secara tertulis
diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Apabila kelak terbukti ada ketidakbenaran dalam pernyataan saya di atas,
maka akan saya pertanggungjawabkan sepenuhnya.
Surakarta, 6 Juni 2020
Penulis
FATAH ARI SRI WAHYUDI
D200150199
1
ANALISA PENGARUH VARIASI KECEPATAN SPINDLE PADA
PROSES BUBUT MATERIAL BAJA, ALUMINIUM DAN KUNINGAN
TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BENDA
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kekasaran permukaan baja,
aluminium, dan kuningan menurut standar ISO 1302 terhadap kecepatan spindle.
Serta mengetahui komposisi kimia menurut standar ASTM E415, ASTM E1251,
ASTM E478 dan mengetahui kekerasan rockwell menurut standar ASTM E18,
Metode penelitian ini adalah proses pembubutan rata pada bahan baja, kuningan
dan aluminium dengan panjang 300 mm dan diameter 38 mm, dengan variasi
kecepatan spindle 230 rpm, 320 rpm, 450 rpm, 720 rpm dan 1000 rpm dengan
gerak makan konstan 0,06 mm/putaran dan kedalaman potong 0,5 mm. Alat yang
digunakan pada penelitian ini adalah mesin bubut Rekindo tipe CDL6241, alat uji
kekerasan rockwell Merk Mitutoyo, spektormeter merk arun metal scan seri
00203351, dan surface roughness tester TR200. Hasil pengujian komposisi kimia
menunjukan bahwa material yang digunakan adalah baja karbon sedang,
aluminium murni, dan kuningan paduan tinggi. Hasil pengujian kekerasan
rockwell menunjukan baja memiliki kekerasan 88,2 kgf/mm, kuningan sebesar
67,1 kgf/mm, aluminium sebesar 58,76 kgf/mm. Hasil pengujian kekasaran
permukaan menunjukan bahwa nilai kekasaran permukaan pada bahan baja,
kuningan dan alumnium didapatkan nilai kekasaran terkecil pada kecepatan
spindle 1000 rpm sedangkan nilai kekasaran permukaan terbesar didapatkan pada
kecepatan spindle 230 rpm.
Kata Kunci : Komposisi kimia, kekerasan rockwell, kekasaran permukaan.
Abstract
This study aims to determine the surface roughness of steel, aluminium, and brass
according to ISO 1302 standards on spindle speed. As well as knowing the
chemical composition according to ASTM E415 standards, ASTM E1251, ASTM
E478 and knowing rockwell hardness according to ASTM E18 standards, this
research method is the process of flat turning on steel, brass and aluminium with
a length of 300 mm and 38 mm diameter, with variations in spindle speed 230
rpm, 320 rpm, 450 rpm, 720 rpm and 1000 rpm with a constant feed motion of
0.06 mm / turn and a cutting depth of 0.5 mm. The tools used in this study were
Rekindo lathe type CDL6241, rockwell hardness testing machine Mitutoyo brand,
00203351 series arun metal scan spectrometer, and surface roughness tester
TR200. Chemical composition testing results show that the material used is
medium carbon steel, pure aluminum, and high alloy brass. Rockwell hardness
test results show that steel has a hardness of 88.2 kgf/mm, brass at 67.1 kgf/mm,
aluminum at 58.76 kgf/mm. Surface roughness test results showed that the value
of surface roughness in steel, brass and alumnium values obtained the smallest
2
roughness at a spindle speed of 1000 rpm while the largest surface roughness
value was obtained at a spindle speed of 230 rpm.
Keywords: Chemical composition, rockwell hardness, surface roughness
1. PENDAHULUAN
Sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin
pesat, suatu hasil produksi harus diimbangi dengan peningkatan kualitas hasil
produksi salah satunya adalah tingkat kekasaran permukaan. Kekasaran
permukaan merupakan ketidakteraturan konfigurasi dan penyimpangan
karakteristik permukaan berupa guratan yang nantinya akan terlihat pada profil
permukaan (Hadimi, 2008).
Pada proses pembubutan ada banyak faktor yang mempengaruhi hasil
kekasaran permukaan pada benda, baik komponen pada mesin bubut itu sendiri
maupun komponen dari luar mesin bubut. Komponen dari luar mesin bubut
contohnya adalah pahat, jenis benda kerja, dan pendingin (coolant). Sedangkan
pengaruh dari komponen mesin bubut mencakup pada parameter pembubutan
yaitu kecepatan putar spindle (speed), gerak makan (feed), dan kedalaman potong
(depth of cut) (Kalpakjian, 2002).
Mengingat begitu banyak faktor yang mempengaruhi kekasaran
permukaan, maka perlu dilakukan penelitian mengenai faktor-faktor yang
mempengaruhi kekasaran permukaan. Kecepatan putaran spindle merupakan salah
satu syarat yang menentukan tingkat kekasaran permukaan. Dimana dengan
mengatur variasi kecepatan putar spindle yang berbeda tingkat kecepatannya yaitu
kecepatan rendah, kecepatan menengah dan kecepatan tinggi sesuai tingkatan
putaran spindel yang ada pada mesin bubut agar dapat mengetahui perbedaan hasil
kekasaran (Farokhi, 2017).
Dengan adanya penelitian mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi
kekasaran permukaan diharapkan dapat mengatasi permasalahan-permasalahan
yang sering terjadi pada kekasaran permukaan benda. Sehingga dapat
meningkatkan kualitas produk pada proses pembubutan.
3
Tujuan Penelitian Ini adalah :
a. Mengetahui komposisi kimia mateial baja dengan standar ASTM E 415 ,
kuningan dengan standar ASTM E 1251, dan alumunium dengan standar
ASTM E 478.
b. Mengetahui nilai kekerasan Rockwell pada material baja, kuningan, dan
alumunium dengan standar ASTM E 18.
c. Mengetahui kekasaran permukaan material baja, kuningan dan alumunium
terhadap kecepatan spindle dengan standar ISO R 1302.
Farokhi (2017) Pada penelitiannya bahan yang digunakan yaitu baja EMS 45 Alat
yang di gunakan adalah mesin CNC SKT 160 LC, mesin gerinda, dan alat ukur
kekasaran Mitutoyo SJ-301. Metode yang digunakan adalah dengan proses
pembubutan pada variasi kecepatan spindle (2000 rpm, 2250 rpm, 2500 rpm, 2750
rpm, 3000 rpm) dan variasi sudut pahat (35º, 55º, 80º). Setelah dilakukan
pembubutan selanjutnya diukur nilai kekasaran. Hasil penelitian ini menyatakan
nilai kekasaran paling rendah didapatkan pada variasi sudut pahat 35º pada Rpm
3000 sebesar 0,951 μm atau seharga N6. sedangkan nilai kekasaran paling tinggi
didapatkan oleh pembubutan variasi sudut pahat 80º pada Rpm 2000 sebesar
10,271 μm atau seharga N9.
Fidiawan (2014) Pada penelitiannya bahan yang digunakan adalah baja
material komposit matrik logam (Al 6061 + abu batubara), sedangkan alat yang
digunakan adalah Mesin bubut konvensional, jangka sorong, mesin gerinda pahat,
pahat HSS, dan alat ukur kekasaran. Metode penelitian ini adalah proses
pembubutan dengan variasi kedalaman potong (0.1 mm, 0.2 mm dan 0.3 mm) ,
kecepatan putar spindel ( 334 Rpm, 510 Rpm, 800 Rpm), dan sudut potong pahat
(78°, 80°, 82°). Setelah dilakukan pembubutan benda kerja diukur tingkat
kekasaranny di tiga titik permukaan benda kerja. Hasil penelitian ini menyatakan
nilai kekasaran terendah sebesar 5.95 μm didapatkan pada kecepatan putar spindel
800 rpm, kedalaman potong 0,1 mm dan sudut potong pahat 78°. Sedangkan nilai
kekasaran tertinggi sebesar 10,19 μm didapatkan pada kecepatan putar spindel
334 rpm, kedalaman potong 0,3 mm dan sudut potong pahat 82°.
4
Patel (2012) Pada penelitiannya bahan yang digunakan adalah Al 6063 +
5% TiC dan Al 6063 + 10% TiC. Sedangkan alat yang digunakan adalah pahat
PCD insert DCMW 11T304 dengan tool holder PCLNR 25*25 M12, alat uji
kekasaran SJ 210. Metode yang digunakan adalah dengan proses pembubutan