8/8/2019 ICCI2006S6PP01

1/10

- 1 -

PENGARUH KONDISI PEMOTONGAN PAHAT GURDI TERHADAP KEAUSAN PAHAT

Hendra Suherman1, Hendri Budiman

2, Rio Oktavianus Putra

3

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri

Universitas Bung Hatta

hbtea@yahoo.com

ABSTRACT: A chisel as a cutting tool in machining will be subject to a wear after it is used in cutting. Such wear willgrow and enlarge to a critical limit indicating that this tool cant be used. Selecting the tool shape/kind, work piece material

and inadequate cutting condition influence the characteristics of such tool. So that, in this experiment a flank wear of twist

drill due to the cutting condition occurring in drilling process.

Basically, a wear determines the limit of tool life. To assess a tool life the data interpolation method is used. A tool kind used

is high-speed steel with low-carbon steel work piece material of ST 37.The results of experiment show that flank wear willenlarge (grow) equivalent to the length of cutting time, and the longest tool life takes place on low-speed cutting.

Keywords: cutting tool, flank wear, cutting condition, tool life

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangPerkakas potong (cutting tool) adalah bagian yang paling kritis dari suatu proses pemesinan. Material, parameter dangeometri dari perkakas potong serta gaya pemotongan akan menentukan suatu proses pemesinan dan akan

mempengaruhi umur dari perkakas potong tersebut.

Dalam proses pemesinan yang sering mengalami penggantian adalah pahat. Pahat merupakan komponen produksi

yang dapat habis dan harganya relatif mahal. Pahat akan mengalami keausan setelah digunakan untuk pemotongan.

Semakin besar keausan pahat maka kondisi pahat akan semakin kritis. Jika pahat terus digunakan maka keausanpahat akan semakin cepat dan pada suatu saat ujung pahat sama sekali akan rusak. Kerusakan fatal tidak boleh terjadi

pada pahat sebab gaya pemotongan yang sangat tinggi akan merusakkan pahat, mesin perkakas, benda kerja dan

dapat membahayakan operator serta berpengaruh besar pada toleransi geometrik dan kualitas permukaan produk.

Pada dasarnya keausan akan menentukan batasan umur pahat. Pemilihan bentuk/jenis pahat, material benda kerja dan

kondisi pemotongan yang tidak tepat akan berpengaruh terhadap karakteristik pahat tersebut. Oleh karena itu perlu

diketahui pengaruh jenis pahat potong, material benda kerja, dan kondisi pemotongan (kecepatan potong, kedalaman

potong dan gerak makan) terhadap keausan pahat gurdi.

1.2 Tujuan PenelitianAdapun tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari/ menentukan karakeristik keausan tepi yang dialami pahatgurdi pada proses gurdi.

1.3 Batasan MasalahAdapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Jenis pahat yang digunakan adalah pahat HSS yang berdiameter 6 mm.2. Material benda kerja yang digunakan adalah baja karbon rendah (ST 37).3. Kondisi pemotongan ;

a. Kecepatan potong divariasikan berdasarkan putaran poros utama (spindle) yaitu n1 = 100 rpm, n2 =200 rpm dan n3 = 280 rpm.

b. Gerak makan (f) divariasikan menjadi tiga yaitu 0.05, 0.1 dan 0.2 mm/(r).c. Kedalaman potong konstan untuk setiap pengujian yaitu 35 mm.

4. Keausan yang diukur hanya keausan tepi pahat gurdi.1.4 Metodologi Penelitian

Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah metodologi eksperimental, yang dimulai dengan studi

literatur, menetapkan masalah dan batasan masalah, menentukan persiapan (jenis pahat, material benda kerja, kondisipemotongan seperti kecepatan potong, kedalaman potong dan gerak makan, serta peralatan pengujian), melakukan

pengujian. analisa data serta pembahasan hasil pengujian dan menarik kesimpulan.

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Proses GurdiProses gurdi merupakan proses pemesinan yang paling sering digunakan setelah proses bubut karena hampir semua

komponen dan produk pemesinan mempunyai lubang. Gerak makan dan gerak potong pada proses gurdi dilakukanoleh pahat potong. Pahat gurdi mempunyai dua mata potong dan melakukan gerak potong karena diputar oleh

8/8/2019 ICCI2006S6PP01

2/10

- 2 -

spindle mesin gurdi. Putaran mesin dan gerak makan dapat dipilih dari beberapa tingkatan putaran dan gerak makan

yang tersedia pada mesin.

Gambar 2.1. Proses Gurdi

2.2. Material Pahat dan Geometri Pahat GurdiProses pembentukan geram dengan cara pemesinan berlangsung dengan cara pertemuan dua jenis material. Untuk

menjamin kelangsungan proses ini maka jelas diperlukan material pahat yang lebih unggul daripada material benda

kerja.

Urutan material pahat mulai dari yang paling lunak tetapi ulet sampai dengan yang paling keras tetapi getas adalah :

1. Baja Karbon (High Carbon Steels, Carbon Tool Steels, CTS)2. HSS (High Speed Steels, Tool Steels)3. Paduan Cor Nonferro (Cast Nonferrous Alloys, Cast Carbides)4. Karbida (Cemented Carbides, Hardmetals)5. Keramik(Ceramics)6. CBN (Cubic Boron Nitrides)7. Intan (Sintered Diamonds & Natural Diamonds)Geometri Pahat Gurdi

Beberapa bagian pahat yang dapat didefinisikan adalah elemen pahat, bidang pahat dan mata potong pahat.

Elemen Pahat1. Badan (body), adalah bagian pahat yang dibentuk untuk mata potong atau tempat untuk sisipan pahat.2. Pemegang/ gagang (Shank), adalah bagian pahat yang dipasangkan pada mesin perkakas. Bila bagian ini tidak

ada, maka fungsinya diganti oleh lubang pahat.

3. Sumbu pahat (Tool Axis), adalah garis maya yang digunakan untuk mendefinisikan geometri pahat. Umumnyamerupakan garis tengah dari pemegang.

Bidang Pahat, merupakan permukaan aktif pahat. Setiap pahat mempunyai bidang aktif sesuai dengan jumlah mata

potongnya (tunggal atau jamak). Tiga bidang aktif dari pahat adalah :

1. Bidang Geram (A, Face), adalah bidang tempat geram mengalir.2. Bidang utama/ Mayor (A, Principal Mayor Flank), adalah bidang yang menghadap permukaan transient dari

benda kerja.

3. Bidang Bantu/ Minor (A, Auxiliary Minor Falank), adalah bidang yang menghadap permukaan terpotongdari benda kerja.

Mata potong, merupakan tepi dari bidang geram yang aktif memotong. Ada dua jenis mata potong, yaitu :

1. Mata Potong Utama/ Mayor (S, Principal Mayor Cutting Edge), adalah garis perpotongan antara bidang geram(A) dengan bidang utama (A).

2. Mata potong Bantu/ Minor (S,Auxilliary Minor Cutting Edge), adalah garis perpotongan antara bidang geram(A) dengan bidang bantu (A).

Gambar 2.2. Bagian-bagian dari pahat gurdi.

8/8/2019 ICCI2006S6PP01

3/10

- 3 -

2.3. Kerusakan dan Keausan PahatDalam prakteknya umur pahat dipengaruhi oleh geometri pahat, jenis material benda kerja dan pahat, kondisi

pemotongan (kecepatan potong, kedalaman potong dan gerak makan), cairan pendingin dan jenis proses pemesinan .

2.3.1. Bidang Aktif Pahat yang Mengalami Kerusakan/ KeausanSelama proses pembentukan geram berlangsung, pahat dapat mengalami kegagalan dari fungsinya yang normal

karena berbagai sebab antara lain :

1. Keausan yang secara bertahap membesar (tumbuh) pada bidang aktif pahat.2. Retak yang menjalar sehingga menimbulkan patahan pada mata potong pahat.3. Deformasi plastis yang akan mengubah bentuk/geometri pahat.Keausan dapat terjadi pada bidang geram (A) dan atau pada bidang utama (A) pahat. Keausan dibedakan

menjadi dua macam,yaitu :

1. Keausan kawah (crater wear), yaitu keausan pada bidang geram.2. Keausan tepi (flank wear), yaitu keausan pada bidang utama/mayor.Selama proses pemotongan berlangsung, keausan tepi VB dan juga keausan kawah KT akan membesar (tumbuh)

setaraf dengan bertambahnya waktu pemotongan tc (min).

2.3.2. Mekanisme Keausan dan Kerusakan PahatBerdasarkan hasil-hasil penelitian mengenai keausan dan kerusakan pahat dapat disimpulkan bahwa penyebabkeausan dan kerusakan pahat dapat merupakan suatu faktor yang dominan atau gabungan dari beberapa faktor

tertentu. Faktor-faktor penyebab tersebut antara lain :

1. Proses Abrasif2. Proses Kimiawi3. Proses Adhesi4. Proses Difusi5. Proses Oksidasi6. Proses Deformasi Plastis7. Proses Keretakan dan kelelahanMekanisme keausan /kerusakan disebabkan oleh berbagai faktor yang secara garis besar dapat dikelompokkan

menjadi dua, yaitu mekanisme/ proses yang dominan pada kecepatan potong rendah dan yang dominan padakecepatan potong tinggi.

Mekanisme keausan yang dominan pada kecepatan potong rendah adalah :

1. Proses Abrasif,2. Proses Kimiawi,3. Proses Adhesi.Mekanisme keausan yang dominan pada kecepatan potong tinggi adalah :

1. Proses Difusi2. Proses Oksidasi3. Proses Deformasi Plastis

2.4. Umur PahatKeausan pahat akan tumbuh atau membesar dengan bertambahnya waktu pemotongan sampai pada suatu saat pahat

yang bersangkutan dianggap tidak dapat digunakan lagi karena telah ada tanda-tanda tertentu yang menunjukkan

bahwa umur pahat telah habis.

2.4.1. Kriteria Umur PahatSemakin besar keausan atau kerusakan yang diderita pahat, maka kondisi pahat akan semakin kritis. Jika pahattersebut masih tetap digunakan maka pertumbuhan keausan akan semakin cepat dan pada suatu saat ujung pahat

sama sekali akan rusak. Kerusakan fatal seperti ini tidak boleh terjadi, sebab gaya pemotongan akan sangat tinggisehingga dapat merusakkan seluruh pahat, mesin perkakas dan benda kerja, serta dapat membahayakan operator.

Untuk menghindari hal tersebut ditetapkan suatu batas harga keausan yang dianggap sebagai batas kritis dimana

pahat tidak boleh digunakan. Sebagai contoh, berdasarkan pengalaman, batas keausan yang diizinkan bagi suatu

jenis pahat yang digunakan untuk pemotongan suatu jenis benda kerja adalah seperti tabel berikut.

8/8/2019 ICCI2006S6PP01

4/10

- 4 -

Tabel 2.1. Contoh batas keausan kritis

Pahat Benda Kerja VB (mm)

HSSKarbida

Karbida

Keramik

Baja dan besi tuangBaja

Besi tuang dan non ferrous

Baja dan besi tuang

0.3-0.80.2-0.6

0.4-0.6

0.3

2.4.2. Pertumbuhan KeausanPada dasarnya dimensi keausan menentukan batasan umur pahat. Dengan demikian kecepatan pertumbuhankeausan menentukan laju saat berakhirnya masa guna pahat. Pertumbuhan keausan tepi (flank wear) pada

umumnya mengikuti bentuk, yaitu dimulai dengan pertumbuhan yang relatif cepat sesaat setelah pahat digunakan

diikuti pertumbuhan yang linier setaraf dengan bertambahnya waktu pemotongan dan kemudian pertumbuhan yang

cepat terjadi lagi. Saat dimana pertumbuhan keausan cepat mulai berulang lagi dianggap sebagai batas umur pahat,dan hal ini umumnya terjadi pada harga keausan tepi (VB) yang relatif sama untuk kecepatan potong yang berbeda.

Sampai saat batas ini, keausan tepi (VB) dapat dianggap sebagai fungsi pangkat (power function) dari waktu

pemotongan (tc) dan bila digambarkan pada skala dobel logaritma mereka mempunyai hubungan linier.

3. METODOLOGI3.1. Perancangan Pengujian

Objek penelitian yang akan diselidiki dalam penelitian ini adalah :1. Menghitung dan menganalisa keausan tepi pahat yang terjadi pada proses gurdi.2. Melihat fenomena keausan yang terjadi pada pahat gurdi terhadap material benda kerja dengan variasi

kecepatan potong (vc) dan gerak makan (f) yang berbeda.

Berikut mengenai alat ukur dan cara pengukuran yang digunakan untuk penentuan objek penelitian.

1. Keausan Tepi.Alat yang digunakan untuk mengukur keausan tepi pahat adalahMitutoyo Toolmakers Microscope.

Gambar 3.1. Toolmakers Microscope

2. Pengaruh variasi kecepatan potong terhadap umur pahat.Dilakukan dengan cara mengukur keausan untuk setiap variasi kecepatan potong dan gerak makan. Hasil

pengukuran dapat ditampilkan dalam bentuk grafik. Grafik yang dihasilkan merupakan hubungan antaradimensi keausan VB (sumbu Y) dan waktu pemotongan tc (sumbu X).

3. Fenomena keausan.Untuk melihat fenomena keausan yang terjadi dapat dilihat dengan alat mikroskop optik.

Dalam pengujian ini variabel yang ditentukan tingkatan nilainya untuk diteliti adalah kecepatan potong (vc)

dan gerak makan (f). Variasi kecepatan potong adalah kecepatan potong rendah, sedangkan gerak makan ini

divariasikan untuk gerak makan rendah, sedang dan tinggi. Faktor-faktor tersebut dan tingkatan nilainya dapatdilihat pada tabel 3.1 .

8/8/2019 ICCI2006S6PP01

5/10

- 5 -

Tabel 3.1. Variabel kecepatan potong (vc), gerak makan (f) dan tingkatannya.

3.2. Pelaksanaan Pengujian Material benda kerja yang digunakan adalah baja karbon rendah (ST 37) dengan kandungan material 0.18-0.23

%C, 0.3-0.6 %Mn, 0.04 %P, 0.05 %S dan 111 BHN. Material pahat yang digunakan adalah HSS yang terdiri atas unsur paduan Wolfram (W), Chromium (Cr),

Vanadium (V), Molybdenum (Mo) dan Cobalt (Co).

Gambar 3.3. Pahat Pengujian

Sedangkan untuk media pendingin tidak digunakan dalam pengujian ini. Peralatan utama yang digunakan dalam pelaksanaan pengujian ini adalah Mesin Gurdi Radial.

Gambar 3.4. Mesin gurdi radial

3.3. Prosedur Pengujian1. Pahat dipasang pada arbor yang dicekamkan pada spindle mesin gurdi.2. Pasang benda kerja yang akan diuji di atas meja mesin gurdi.3. Operasikan mesin gurdi radial sesuai dengan variabel proses pemesinan yang telah ditentukan (untuk pengujian

pertama dengan n = 100 rpm, f = 0.05 mm/putaran, a = 3 mm dan t = 35,96 mm).

4. Lakukan proses gurdi dengan kedalaman lubang ( t) sebesar 35,96 mm serta catat lamanya waktu pemotongandengan menggunakan stopwatch. Lama pemakaian pahat sampai batas kritis keausan pahat yang telah

ditentukan (VB max = 0,3 mm).

5. Setelah terbentuk lubang dengan kedalaman pemakanan 35,96 mm, matikan mesin gurdi, kemudian lepaskanpahat dari spindle mesin gurdi.

6. Lakukan pengukuran keausan tepi pahat gurdi dengan menggunakan Toolmakers Microscope.

N

o

n (rpm) F

(mm/put

)

Vc

(m/min)

t (mm)

1

23

100

0.05

0.10.2

1.884 35.96

4

56

200

0.05

0.10.2

3.768 35.96

78

9

2800.050.1

0.2

5.275 35.96

8/8/2019 ICCI2006S6PP01

6/10

- 6 -

7. Untuk pengujian selanjutnya, pasang kembali pahat pada spindle mesin gurdi dan operasikan mesin gurdiradial sesuai dengan variabel proses pemesinan yang telah ditetapkan.

8. Pengujian ini diulangi sampai semua percobaan selesai, yaitu sebanyak 9 kali pengujian/pemotongan dan 18kali pengukuran keausan tepi pahat gurdi untuk kedua mata potong pahat.

9. Pengasahan pahat dilakukan untuk setiap kecepatan potong, bukan untuk setiap pengujian.4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari pengujian yang telah dilakukan, diperoleh kondisi pemotongan yang memberikan umur pahat yang optimal daripahat HSS dengan memvariasikan kecepatan potong (Vc) dan gerak makan (f).

4.1. HasilData hasil pengujian yang telah dilakukan untuk mengetahui keausan tepi (VB) dan umur pahat (T) dapat dilihat

pada tabel 4.1 berikut

Tabel 4.1. Data Hasil Pengujian

Menentukan Umur Pahat dengan Metoda Interpolasi Data

Persamaan umum Interpolasi Data

VB tc

VB1

VBx

VB2

tc1

tcx

tc2

Keterangan :

VB : harga keausan tepi pahat (mm)VB1 : harga VB sebelum harga VBx

VBx : harga VB yang ditetapkan

(0,3 mm) VB1> VBx< VB2

VB2 : harga VB setelah harga VBx

Tc : waktu pemotongan (menit)

tc1 : harga tc sebelum harga tcxtcx : harga tc yang akan dicari

tc1> tcx< tc2

tc2 : harga tc setelah harga tcx

Interpolasi mencari nilai T Untuk n = 100 rpm (Vc = 1.884 m/min)

4.2 Pembahasan

4.2.1 Keausan Tepi (VB) Pahat GurdiKeausan tepi terjadi pada bidang utama/mayor, dan pengukuran keausan tepi (VB) dilakukan dengan mengukur

panjang VB, yaitu jarak antara mata potong sebelum terjadi keausan (mata potong pahat di dekatnya dijadikan

referensi) sampai ke garis rata-rata bekas keausan pada bidang utama. Batas keausan tepi untuk pahat HSS dengan

material benda kerja Baja adalah sebesar 0.3 mm 0.8 mm. Dalam penelitian ini kriteria saat berakhirnya umur

No n(rpm)

f (mm/put) Vc(m/min)

t(mm)

tc(min)

VB (mm) T(min)

12

3

1000.050.1

0.2

1.884 35.963.594.62

5.38

0.0820.164

0.305

4.72

4

5

6

200

0.05

0.1

0.2

3.768 35.96

1.99

2.55

3.06

0.114

0.189

0.332

2.95

7

89

280

0.05

0.10.2

5.275 35.96

1.48

1.922.23

0.143

0.2170.354

2.11

1

12

1

12

tctctctc

VBVBVBVB

xx =

8/8/2019 ICCI2006S6PP01

7/10

- 7 -

pahat (T) adalah pada harga keausan tepi VB maks = 0.3 mm. Jadi dengan berakhirnya umur pahat maka pahat

dianjurkan untuk tidak dipakai lagi sebelum diasah.

4.2.1.1 Pengaruh Kondisi PemotonganDari grafik laju keausan tepi (VB) pahat (Gambar 4.1) terlihat bahwa keausan tepi yang terjadi semakin bertambah

besar seiring dengan bertambahnya kecepatan potong untuk semua kondisi gerak makan yang digunakan. Untuk

kecepatan potong yang sama, keausan tepi yang terjadi selalu bertambah seiring dengan naiknya gerak makan.

Pada kecepatan potong 1,884 m/min (n = 100 rpm), harga keausan tepi (VB) adalah 0,082 mm untuk gerak makan

(f) 0,05 mm/putaran. Keausan tepi ini meningkat seiring dengan bertambahnya gerak makan yang diberikan. Padagerak makan 0,1 mm/putaran, keausan tepi yang terjadi juga semakin besar yaitu 0,305 mm, melewati batas harga

keausan tepi maksimal yang ditetapkan (VB maks = 0,3 mm).

Pada gerak makan tertentu peningkatan kecepatan potong juga mengakibatkan terjadinya kenaikan keausan tepi.

Pada gerak makan tertentu dimulai dari kecepatan potong yang rendah, keausan tepi mencapai harga yang besar,kemudian membesar dan terus membesar seiring dengan naiknya kecepatan potong.

0,082

0,114

0,143

0,217

0,1890,164

0,3540,332

0,305

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0 1 2 3 4 5 6

Vc (m/min)

VB(

mm)

f = 0,05 (mm/pu t) f=0,1 (mm/pu t) f=0,2 (mm/put )

Gambar 4.1. Grafik Laju Keausan Tepi Pahat Gurdi

Pada gerak makan 0,05 mm/putaran harga keausan tepi untuk kecepatan potong yang rendah (1,884 m/min) adalah0,082 mm, meningkat menjadi 0,114 mm untuk kecepatan potong 3,768 m/min. Harga keausan tepi akan semakin

besar untuk kecepatan potong yang lebih tinggi (5,275 m/min) yaitu 0,143 mm. Begitu juga halnya untuk gerak

makan 0,1 mm/putaran dan 0,2 mm/putaran. Tetapi untuk gerak makan 0,2 mm/putaran harga keausan tepi yang

terjadi semakin tinggi yaitu 0,305 mm pada kecepatan potong 1,884 m/min, 0,332 mm pada kecepatan potong

3,768 m/min dan 0,354 mm pada kecepatan potong 5,275 m/min, sehingga melebihi batas harga keausan tepi yangditetapkan (VB maks = 0,3 mm).

4.2.1.2 Pengaruh Material Benda KerjaSelain kondisi pemotongan (kecepatan potong, kedalaman potong dan gerak makan) keausan tepi juga dipengaruhioleh material benda kerja. Secara umum terlihat bahwa semakin tinggi kekerasan benda kerja maka keausan yang

terjadi juga semakin besar. Hal ini disebabkan karena semakin keras benda kerja maka gesekan yang terjadi antara

pahat dan benda kerja juga semakin besar sehingga temperatur pemotongan meningkat, akibatnya keausan pahat

akan semakin besar.

Dalam pengujian ini pemotongan dilakukan pada kecepatan potong yang rendah terhadap material benda kerja baja

karbon dimana pertumbuhan keausan pahat yang digunakan terjadi dalam waktu yang relatif singkat. Pertumbuhan

keausan pahat (VB) tumbuh relatif cepat untuk setiap kecepatan potong (Vc) seiring dengan naiknya gerak makan

(f).

4.2.2 Umur PahatUmur pahat merupakan seluruh waktu pemotongan (tc) sehingga dicapai batas keausan yang telah ditetapkan (VBmaks = 0,3 mm). Umur pahat dapat ditentukan secara Analitis Empiris yakni dengan menggunakan persamaan

umur pahat Taylor. Selain itu juga dapat diperkirakan dengan Analisis Pendekatan secara Grafis dan juga dapat

diperkirakan dengan menggunakan metoda interpolasi data seperti yang dilakukan pada penelitian ini.

Berdasarkan grafik umur pahat yang ditunjukkan gambar 4.2, terlihat bahwa dengan meningkatnya kecepatanpotong (Vc) maka keausan pahat akan meningkat juga dan umur pahat akan menurun. Jadi, semakin landai grafik

hasil pengujian maka umur pahat akan semakin panjang , begitu juga sebaliknya semakin tajam grafik hasil

pengujian maka umur pahat akan semakin pendek.

8/8/2019 ICCI2006S6PP01

8/10

- 8 -

0,082

0,164

0,114

0,189

0,332

0,143

0,217

0,3540,305

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6

tc (min)

VB(

m

m

)

Vc=1,884 (m/mnt) Vc=3,768 (m/mnt) Vc=5,275 (m/mnt)

T1T2T3

Gambar 4.2. Grafik Penentuan Umur Pahat Secara Grafis

2,11

2,95

4,72

0

1

2

3

4

5

6

0 1 2 3 4 5

T(min)

Vc(m/min)

vc

Gambar 4.3. Grafik Umur Pahat Untuk Semua Variasi Kecepatan Potong (Vc)

Dari gambar 4.3 terlihat bahwa umur pahat yang paling panjang terjadi pada kecepatan potong rendah (Vc = 1.884

m/min) yaitu 4,72 menit dan umur pahat yang paling pendek terjadi pada kecepatan potong yang tinggi (Vc = 5.275m/min) yaitu 2,11 menit.

4.2.3 Fenomena Keausan Pahat HSS

1. Pada Vc = 1,884 m/minPada kecepatan ini keausan yang terjadi disebabkan oleh proses abrasif yang terjadi karena pengaruh gesekan

antara geram dengan bidang geram dan bidang utama pahat. Proses abrasif ini terus membesar baik pada

bidang utama pahat maupun pada bidang geram. Pada bidang utama proses abrasif ini akan menjadi keausantepi sedangkan pada bidang geram akan membuat permukaan bidang geram akan bertambah kasar. Akibatnya

semakin lama pahat akan mengalami keausan yang ditandai dengan permukaan benda kerja yang dipotongbertambah kasar, gaya pemotongan yang terjadi bertambah besar yang ditandai dengan bunyi pada mesin yang

bertambah keras. Keausan akibat proses abrasif ini akan terus berkembang sampai mencapai batas kritiskeausan pahat.

2. Pada Vc = 3,768 m/minPada kecepatan ini keausan yang disebabkan oleh proses abrasif terbentuk lebih cepat dan lebih besar sehinggakeausan tepi yang terjadi lebih cepat mencapai batas kritis. Pada kecepatan ini besarnya keausan tepi yang

terbentuk ditandai dengan permukaan bidang utama pahat lebih kasar. Keausan ini disebakan oleh gesekan

antara aliran material benda kerja pada bidang geram dan bidang utama pahat.Selain proses abrasif, keausan yang terjadi pada kecepatan ini juga disebabkan oleh adanya gaya adhesi. Gaya

adhesi ini akan mengakibatkan penumpukan metal pada mata potong yang terkenal dengan nama BUE (Built

Up Edge). BUE terbentuk sangat besar dan lebih cepat pada mata potong. Hal ini dapat kita lihat dengan

menggunakan mikroskop optik.

3. Pada Vc = 5,275 m/min

8/8/2019 ICCI2006S6PP01

9/10

- 9 -

Pada kecepatan ini keausan yang terjadi lebih komplek dimana keausan yang terjadi disebabkan oleh proses

abrasif, kimiawi dan adhesi. Pada awal pemotongan mata potong pahat terlihat seperti terbakar dan

menimbulkan bunyi yang keras pada mesin. Proses pemotongan ini sangat kimiawi aktif dimana materialbenda kerja yang baru saja terpotong langsung menempel pada bidang geram dan bidang utama pahat didekat

mata potong. Akibat adanya gaya adhesi maka BUE yang terbentuk sangat besar. Pada kecepatan inilah

keausan tepi dan penumpukan metal pada mata mata potong (BUE) terbentuk lebih cepat hingga mencapai

batas kritis keausan tepi maksimal.

5. PENUTUP5.1. Kesimpulan

Dari pengujian yang telah dilakukan dan kemudian menganalisanya maka dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai

berikut :

1. Keausan/kerusakan pahat dipengaruhi oleh jenis material benda kerja dan pahat, kondisi pemotongan(kecepatan potong, kedalaman potong dan gerak makan), cairan pendingin dan jenis proses pemesinan yang

digunakan.

2. Keausan tepi yang terjadi semakin besar seiring dengan bertambahnya kecepatan potong untuk semua kondisigerak makan yang digunakan.

3. Pada kecepatan potong tertentu, penambahan gerak makan juga mengakibatkan terjadinya kenaikan keausantepi pahat. Begitu juga halnya untuk gerak makan tertentu dengan penambahan kecepatan potong juga

mengakibatkan terjadinya kenaikan keausan tepi pahat sehingga umur pahat akan menurun.

4. Umur pahat yang paling panjang terjadi pada kecepatan potong rendah (Vc = 1,884 m/min) yaitu 4,72 menitdan umur pahat yang paling pendek terjadi pada kecepatan potong tinggi (Vc = 5,275 m/min) yaitu 2,11 menit.

5. Adapun karakteristik keausan tepi pada pahat gurdi dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :a.

Keausan tepi akan membesar (tumbuh) setaraf dengan bertambahnya waktu pemotongan (tc).b. Terjadinya penumpukan metal (BUE ; Built Up Edge) pada mata potong pahat sebagai akibat kecepatanpotong rendah yang dilakukan.

5.2. SaranDalam melakukan suatu penelitian atau pengujian sangat dibutuhkan ketelitian agar tidak terjadi kesalahan dalam

pengambilan data. Oleh karena itu penulis menyarankan :

Dalam melakukan pengukuran keausan tepi pahat, pastikan permukaan bidang utama pahat yang akan diukurbenar-benar bersih. Pengukuran ini merupakan pengukuran mikrogeometri dengan skala mikron. Oleh karenaitu kotoran yang sangat kecil yang menempel pada permukaan pahat yang akan diukur akan mempengaruhi

hasil pengukuran yang dilakukan.

Untuk pengukuran keausan tepi pahat posisi pengukuran harus sama untuk setiap pengukuran dan harus tepatdengan garis referensi yang ada pada toolmakers microscope agar hasil yang didapat lebih akurat.

8/8/2019 ICCI2006S6PP01

10/10

- 10 -

DAFTAR PUSTAKA

Colton, J.S., 2003. Fundamentals of cutting, ME 6222, Manufacturing Processed and Systems geogie institute of technology.

Available from : http://www.me.metu.ezdu.tr/me535/ME 535 Projects/Tools Life and Tool Wear/solutions.htm

Accesed on : march 10th 2005

Katalog, Turning and Boring Insert Identification System. Available from :

http://www.kennametal.com/images/pdf/cathelp/IISturningBoring.pdf

Accessed on : july 18th

2005Keefe, J.C., Lehigh, Chapter 20, Foundamentals of Cutting, Manufacturing and Production System Lab, EN

Available from :

http://www.me.metu.edu.tr/me535/ME%0535%20Project/Tool Life and Tool Wear/Package/Project1.HTMAccesed on : march 12th 2005

Rochim, Taufiq., 1993., Teori dan Teknologi Proses Pemesinan. Laboratorium Teknik Produksi, Jurusan Teknik Mesin, FTI,

ITB

Sandvik, Coromant., 2003, Technical Information : Tool Wear. Availablefrom:http://www2.coromant.sandvik.com/coromant/products/steelturning/pdf.

Accesed on : july 18th 2005

XDG-12, Operators Manual.,OSG Corporation.Saputra, Kasmin., Analisa Umur dan Keausan Pahat HSS Pada Bubut Silindrik Baja Karbon Rendah (ST 37) , Tugas

Akhir

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi industri, Universitas Bung Hatta, Padang, 2004.