4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengaruh Parameter Pengeboran Pengeboran memiliki banyak parameter. Parameter yang perlu diperhatikan saat melakukan pengeboran adalah parameter setting kecepatan putar, geometri mata bor, material mata bor yang dipakai. Ada beberapa penelitian yang melakukan pengeboran Ti-6Al-4V dengan berbagai parameter. 2.1.1 Pengaruh Parameter Pengeboran Terhadap Kualitas Hasil Bor Dari penelitian yang dilakukan (waqar,2016) memakai parameter setting kecepatan dan feed rate. Kualitas hasil bor di analisis menggunakan uji deviasi diameter bor, Kekasaran permukaan, ketinggian burr Pengaruh parameter pengeboran dengan deviasi diameter plat Ti- 6Al-4V menunjukkan penyimpangan diameter pada gerak makan 0,15 mm/putaran dengan 1000 rpm menunjukkan 4µm (waqar,2016) Pengaruh parameter pengeboran pada Kekasaran permukaan. Kekasaran permukaan Ra ≈1µm pada laju umpan terendah 0,05 mm / putaran dan kecepatan spindel tertinggi 1200 rpm (waqar,2016). Pengaruh parameter pengeboran pada burr tinggi. Burr adalah buram keluar. Ketinggian burr dari lubang sangat penting untuk dikurangi, karena sebagai persyaratan perakitan. Dari percobaan dihasilkan bahwa
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
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengaruh Parameter Pengeboran
Pengeboran memiliki banyak parameter. Parameter yang perlu
diperhatikan saat melakukan pengeboran adalah parameter setting kecepatan
putar, geometri mata bor, material mata bor yang dipakai. Ada beberapa
penelitian yang melakukan pengeboran Ti-6Al-4V dengan berbagai
parameter.
2.1.1 Pengaruh Parameter Pengeboran Terhadap Kualitas Hasil Bor
Dari penelitian yang dilakukan (waqar,2016) memakai parameter
setting kecepatan dan feed rate. Kualitas hasil bor di analisis
menggunakan uji deviasi diameter bor, Kekasaran permukaan, ketinggian
burr
Pengaruh parameter pengeboran dengan deviasi diameter plat Ti-
6Al-4V menunjukkan penyimpangan diameter pada gerak makan 0,15
mm/putaran dengan 1000 rpm menunjukkan 4µm (waqar,2016)
Pengaruh parameter pengeboran pada Kekasaran permukaan.
Kekasaran permukaan Ra ≈1µm pada laju umpan terendah 0,05 mm /
putaran dan kecepatan spindel tertinggi 1200 rpm (waqar,2016).
Pengaruh parameter pengeboran pada burr tinggi. Burr adalah buram
keluar. Ketinggian burr dari lubang sangat penting untuk dikurangi,
karena sebagai persyaratan perakitan. Dari percobaan dihasilkan bahwa
5
ketinggian burr berbanding lurus dengan gerak makan dan kecepatan
spindel. peristiwa ini terjadi karena panas tinggi dan konduktivitas termal
yang buruk. Tinggi burr terkecil 17,8 μm dihasilkan pada gerak makan
terendah 0,05 mm / putaran dan kecepatan spindel terendah 800
rpm(waqar,2016)
2.2 Paduan Titanium
Paduan titanium memiliki ketahan terhadap laju korosi yang baik,
konduktifitas termal dan muai termal yang rendah. Paduan titanium memiliki
sifat yang menguntungkan bagi aplikasi dirgantara baik untuk mesin dan
komponen kerangka pesawat. Titanium mempunyai struktur cph α hingga
882oC dan struktur bcc β hingga titik lelehnya. Penambahan paduan
mengubah temperatur dimana terjadi transisi dari α menjadi β, material
terlarut yang menaikkan temperatur transisi disebut penstabil α dan material
yang menurunkan temperatur transisi β disebut penstabil β. Paduan (α + β)
mungkin merupakan paduan titanium yang paling banyak digunakan dan
mengandung elemen paduan memperkuat paduan fasa. Paduan ini diproses
secara termo mekanik untuk mengendalikan ukuran, bentuk, dan distribusi α
dan β. Paduan α + β serbaguna adalah IMI 318, yang mengandung 6% Al dan
4%V, paduan ini dapat digunakan hingga 350oC dan mempunyai sifat tempa
dan fabrikasi yang baik. Awalnya paduan ini menggantikan baja sebagai
material cekam dalam mesin jet sehingga menghasilkan penghematan bobot
hingga 20%. Paduan (α + β) dengan kandungan interstisi sangat rendah (ELI,
extra low interstisial) dikenal sebagai material “toleran terhadap kerusakan”
dan digunakan untuk komponen kerangka pesawat yang kritis.(Smallman,
6
2000) Kandungan titanium Ti6Al4V memiliki berbagai senyawa kimia antara
lain :
Tabel 2.1 kandungan kimia Ti-6Al-4V
kandungan Ti Al V C Fe O N H
Wt (%) seimbang 6 4 0,03 0,1 0,15 0,1 0,003
Ti6Al4V dengan kadar oksigen rendah mempunyai kekuatan tarik 8% lebih
rendah dibandingkan dengan paduan standart, tetapi yang lebih diutamakan
adalah ketangguhan perpatahan minimum sebesar 80 MN m-3/2. Ti6Al4V,
mulai populer karena ketahanan korosi , kekuatan , dan modulus
elastisitasnya yang di aplikasikan sebagai implant terlihat pada tabel 2.2
(Smallman, 2000). Dalam penelitian yang dilakukan menggunakan paduan
titanium Ti6Al4V
Tabel 2.2 sifat mekanik Ti-6Al-4V
Mechanical Properties nilai
Yeild Strength 900 Mpa
Tensile Strength 955 Mpa
Reduction of Area (%) 40
Elongation (%) 14
Hardness 33 HRC
7
2.3 Permesinan Titanium
Titanium dianggap sebagai material yang sulit untuk diproses
permesinan (difficut to cut material). Untuk melakukan pemesinan paduan
titanium dibutuhkan gaya pemotongan yang sedikit lebih besar daripada gaya
pemotongan yang digunakan pada pemesinan baja. Titanium paduan
memiliki karakteristik metalurgi tersendiri, hal ini yang menjadi sulit untuk
dillakukan pemesinan. Pemesinan tianium membutuhkan biaya tambahan
yang cukup besar dibanding dengan melakukan pemesinan baja dengan
tingkat kekerasan yang sama. Keberhasilan dalam pemesinan titanium
tergantung sebagaimana cara mengatasi beberapa sifat yang dimilikinya.
Sifat-sifat itu antara lain:
2.3.1 Konduksi Panas
Titanium merupakan konduktor panas yang buruk. Panas yang
dihasilkan oleh pemotongan tidak menghilang dengan cepat. Oleh karena
itu, sebagian besar panas terkonsentrasi pada tepi pemotongan dan
permukaan pahat. Hal ini menyebabkan umur pakai pahat lebih rendah.
2.3.2 Sifat Paduan
Titanium memiliki kecenderungan sifat paduan yang kuat, atau
reaktivitas kimia dengan material pada temperatur pahat potong. Hal ini
dapat menyebabkan tingkat keausan pahat potong lebih cepat.
2.3.3 Modulus Elastisitas
Titanium memiliki modulus elastisitas yang lebih rendah daripada
besi dan superalloy namun memiliki daya lenting yang lebih baik
8
dibandingkan dengan logam-logam tersebut. Hasilnya adalah defleksi
benda kerja yang lebih besar. Rentan terhadap kerusakan permukaan.
2.3.4 Karakteristik Pekerjaan Pengerasan
Karakteristik pengerasan titanium dapat menunjukkan “builtup
edge”. Munculnya built-up edge pada tepi alat potong menyebabkan
perubahan yang mengakibatkan peningkatan temperatur pada sebagian
area alat potong. Sehingga tingkat keausan mata bor meningkan dan
menurunkan umur pakai mata bor.Teknologi pemesinan konvensional
titanium tidak jauh berbeda dengan teknologi pemesinan pada umumnya.
2.4 Elemen-elemen Pengeboran
Pengeboran dilakukan untuk membuat suatu lubang pada benda kerja.
Pembuatan lubang adalah salah satu operasi paling penting di bidang
manufaktur, dan pengeboran adalah proses pembuatan lubang besar dan
umum (kalpakjian,2009).
Elemen proses pengeboran
Kecepatan potong : minm/ ;1000
n d v
Gerak makan permata potong : mm/putaran 2z ;zn
fz
vf
Kedalaman potong : mm ; d/2 a
Waktu pemotongan : min ;/t tc fvl
Dimana mm ;kd/2)/tan ( min,; r nnwvt lllll
Kecepatan penghasilan gram : min/cm ;1000
4d Z 3
2fv
(sumber : proses permesinan Taufiq Rochim )
9
Gambar 2.1 Elemen elemen pengeboran
Gambar 2.2 Mesin bor
Material-removal rate (MRR) dalam pengeboran adalah volume material
yang dibuang per satuan waktu. Untuk bor dengan diameter D, area cross-
sectional dari lubang yang dibor adalah 1-rD2 / 4. Kecepatan bor tegak lurus
terhadap benda kerja adalah produk dari umpan, f (jarak bor menembus per
satuan revolusi ), dan kecepatan rotasi, N, di mana N = V / WD. Demikian,
h
lt=Panjang pemotonganbenda kerja ;mm
d=diameter pengeboran ;mm
Kr=sudut potong utama ; °= 1/2 sudut ujung (pointangel)