LAPORAN PRAKTIKUM PROSES MANUFAKTUR

MODUL 3 GRINDING

OLEH : KELOMPOK : 28 ANGGOTA : 1. Astrid Parama Ningrum (13406026) 2. Bona Mangkirap (13406043) 3. Irma Sofiani (13406049) 4. Nadia Fadhilah Riza (13406069) 5. Prila Sista Lilly Jane (13406080) 6. Ira Wulandari (13406094)

LABORATORIUM TEKNIK PRODUKSI PROGRAM STUDI MESIN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007

A. Tujuan Praktikum

1. Mengetahui jenis-jenis mesin gerinda

2. Memiliki pengetahuan dasar dalam memilih batu gerinda

3. Mengetahui secara garis besar proses gerinda

B. Teori Dasar

Gerinda merupakan proses pelepasan material menggunakan

partikel abrasive pada roda gerinda yang beroperasi pada

kecepatan tinggi.

Lima fungsi dasar proses gerinda

menghasilkan bentuk geometris pada benda kerja, seperti

chamfer, sudut, silinder

mengikis permukaan benda kerja

menghaluskan permukaan benda kerja

menghasilkan benda kerja dengan batas toleransi yang

rendah

meratakan permukaan benda kerja

Pengaruh dari ukuran butir abrasive

Besar kecilnya butiran abrasif akan mempengaruhi hasil proses

penggerindaan,yaitu : butiran yang lebih besar akan menghasikan

laju potong yang lebih cepat sehingga geram yang terbuang akan

lebih banyak.Biasanya penggerindaan benda yang keras diperlukan

ukuran butiran yang kecil karena pada dasarnya penggerindaan

benda yang keras perlu dijaga supaya temperaturnya jangan terlalu

tinggi sehingga diperlukan batu gerinda dengan butir abrasif yang

mudah terlepas.

Pengaruh dari tipe serbuk abrasive

Serbuk abrasif merupakan bagian yang aktif sebagai mata potong

yang tersebar diseluruh permukaan batu gerinda.

Tipe-tipe serbuk abrasif:

a. Aluminum oxides (Al2O3) digunakan untuk menggerinda baja

dan paduannya yang berkekuatan tinggi, juga untuk benda kerja

yang sulit ditempa (ferrous material kecuali besi cor)

b. Silicon carbide (SiC) digunakan untuk benda kerja yang

mudah ditempa (Al, perunggu, dan perak) dan digunakan pada

benda kerja tidak tahan panas.

c. Cubic Boron Nitride (cBN) digunakan dalam pengerjaan

dengan kecepatan tinggi dengan kemudahan dan akurasi seperti

intan, tahan terhadap temperatur tinggi

d. Diamond (intan) biasanya digunakan hanya untuk truing dan

dressing karena harganya yang relatif mahal dan tidak cocok

untuk digunakan dalam proses gerinda biasa. Biasanya

digunakan untuk menggerinda material keramik, cemented

carbides, dan kaca.

Dapat disimpulkan bahwa tipe serbuk abrasif digunakan sesuai

kondisi penggerindaan yang diinginkan.

Tipe ikatan batu gerinda

Vitrified Bond (ikatan keramik)

Merupakan ikatan yang paling sering digunakan. Ikatannya kuat

dan tahan pada suhu yang tinggi, namun mudah patah.

Digunakan untuk penggerindaan dengan kualitas tinggi dengan

kecepatan produksi tinggi. Roda dengan ikatan ini tahan air ,

minyak, atau asam.

Resinoid Bond (ikatan plastic)

Ikatannya kuat

Digunakan jika proses gerinda melibatkan kekuatan dan kecepatan

yang tinggi dalam proses pemotongan. Ikatan ini digunakan unutk

pemotongan dingin dan pembuangan material benda kerja yang

banyak tetapi dengan hasil benda kerja kasar.

Rubber Bond (ikatan karet)

Memiliki sifat elastis yang melebihi keramik dikarenakan ikatan

yang fleksibel dan kekuatan yang tinggi. Ikatan ini digunakan

dalam proses pemotongan tipis dan proses penggerindaan yang

sangat halus.

Shellac Bond

Ikatan ini digunakan untuk penggerindaan halus.

Silicate Bond

Kekuatan ikatannya lebih rendah dari ikatan keramik, sehingga

pelepasan butir abrasive lebih cepat. Mampu mengurangi panas

seminimum mungkin. Ikatan ini cocok untuk pengasahan mata

potong pahat berujung runcing.

Metal Bond

Ikatan ini biasanya digunakan pada roda gerinda dengan tipe

serbuk abrasive intan, untuk proses penggerindaan. Memiliki hasil

penggerindaan yang halus.

Kekuatan Ikat Batu Gerinda

Batu gerinda yang lunak cocok untuk penggerindaan benda kerja

yang keras. Dalam penggerindaan material yang keras, temperatur

permukaan benda kerja perlu dijaga supaya tidak terlalu tinggi

sehingga diperlukan batu gerinda dengan serbuk abrasif yang

mudah terlepas yaitu yang kekuatan ikatnya rendah. Batu gerinda

yang keras, cocok untuk penggerindaan benda kerja yang lunak.

Bahan pengikatnya kuat, sehingga mampu mengikat butiran

abrasif, melawan gaya yang cenderung melepaskan butiran, serta

tidak akan patah setelah butirannya habis.

Batu gerinda dibagi atas 2 karakteristik dengan ciri-ciri :

Lunak Keras

1.Cepat rusak, batu terlalu lunak

untuk proses

1.Butir abrasive menjadi rata

dan tumpul, sulit lepas dari

ikatan, dan tidak efektif dalam

pemotongan.

2.Butir abrasive patah / lepas

dari ikatan terlalu cepat,

sebelum permukaan objek kerja

menjadi halus.

2.Material menempel pada

permukaan roda / batu.

3.Tidak membentuk glaze

sehingga proses pemotongan

dapat sempurna

3.Butir abrasive yang datar

menimbulkan kesulitan pada

proses pengerjaan,

menghasilkan nyala api yang

berakibat keretakan gerinda

4.Tekanan roda pada objek

kerja rendah, menghasilkan

percikan api.

4.Proses pemotongan

berlangsung lambat, tekanan

roda ke objek kerja tinggi, dan

roda tidak menghasilkan

percikan api.

5. Pola letupan besar dan hasil

permukaan buruk.

5.Tekanan potong dan suhu

yang tinggi dapat merusak

objek kerja.

6. Sulit membentuk benda kerja

sesuai ukuran dikarenakan butir

abrasive banyak dan cepat

lepas

6.Letupan halus sering terjadi

pada proses pengerjaan.

7.Butir abrasive yang lepas di

antara roda dan objek kerja

menyebabkan banyak goresan

pada permukaan.

Fungsi dari cairan gerinda

a. Mengurangi efek thermal dari gesekan dan menghilangkan

temperatur tinggi pada permukaan benda kerja selama

proses gerinda

b. Sebagai pelumas pada permukaan antara benda kerja

dengan batu gerinda

c. Membuang butir abrasif dan geram di daerah pemotongan

d. Mengurangi gesekan.

Metode dalam penggunaan cairan pendingin gerinda

a. The flood system, merupakan metoda yang paling sering

digunakan. Cairan pendingin disemprot pada permukaan

benda kerja dan batu gerinda dan sisa cairan pendingin

ditampung kembali pada reservoir kemudian difilter untuk

digunakan kembali

b. Through-the-wheel cooling, cairan pendingin dipompa ke

lekukan rongga di pinggir roda gerinda dan selanjutnya

diarahkan ke poros batu. Gaya sentrifugal yang dihasilkan

kecepatan rotasi yang tinggi, mendorong cairan pendingin

melalui menyebar ke daerah kontak antara roda dengan

benda kerja

c. Mist cooling system, menggunakan prinsip alat penyemprot.

Udara mengalir melalui selang yang mengandung T-

connection yang berhubungan dengan reservoir cairan.

Kecepatan aliran udara menarik cairan melewati suatu tube

kecil yang diarahkan langsung ke permukaan antara benda

kerja dengan batu gerinda.

Dressing adalah penajaman atau pengaktifan kembali batu gerinda

yang telah aus akibat serbuk abrasif telah rusak, rongga antar

sebuk pada lapisan terluar batu gerinda telah terisi geram yang

tidak terbuang karena gaya sentrifugal dan semburan cairan

pendingin.

Truing adalah suatu proses untuk membentuk batu gerinda agar

menjadi lingkaran sempurna sehingga konsentris dalam sumbu axis

spindle. Pada proses dressing terdapat kekurangan yaitu bentuk

akhirnya kurang sempurna sehingga setelah proses ini perlu

dilakukan proses truing.

Jenis-jenis gerinda permukaan

a. horizontal spindle with reciprocating worktable

b. horizontal spindle with rotating worktable

c. vertical spindle with reciprocating worktable

d. vertical spindle with rotating worktable

Tipe gerinda silindris

a. External

b. Internal

C. Analisis

Astrid Parama Ningrum (13406026)

a) Praktikum yang dilakukan adalah menggerinda dengan gerinda

tangan, gerinda spindel horizontal, dan alat kikir.Prosedur

pengerjaan secara umum yaitu mengenakan safety google dan

mengenakan penutup telinga.

b) Pada penggerindaan dengan menggunakan gerinda tangan,

benda kerja diletakkan di suatu tempat dan mesin digerak -

gerakkan dengan tangan.Arah roda gerinda agak condong ke

depan untuk menghindari percikan api.Pada proses gerinda

tangan, hasil penggerindaan tidak dapat rata pada seluruh

permukaannya karena bergantung pada gerakan

tangan.Gerinda tangan berfungsi untuk mengkilapkan logam,

namun kekerasan material benda kerja harus lebih keras dari

material batu gerinda.Gerinda tangan dapat menggerinda

seluruh permukaan benda kerja karena benda kerja diletakkan

pada ragum dan dapat menjangkau seluruh permukaan.

c) Pada penggerindaan dengan gerinda spindel horizontal, mesin

diletakkan pada suatu tempat dan benda kerja dipegang

dengan kedua tangan untuk dibuat chamfer pada sisinya atau

untuk menghaluskan sisi benda kerja.Arah benda kerja

diperhatikan agar arah percikan api tidak mengenai praktikan.

Gerinda jenis ini memerlukan cairan yang berfungsi untuk

menurunkan panas pada benda kerja.

d)

Bona Mangkirap (13406043)

a) Pada praktikum gerinda digunakan 2 tipe gerinda yaitu gerinda

tangan dan gerinda spinele horizantal. Perbedaan pada kedua

jenis gerinda ini terlerak pada cara penggunaannya, dimana

pada gerinda tangan benda dicengkeram pada ragum agar

posisinya tetap (statis) sehingga keberhasilan penggerindaan

lebih ditentukan pada kemampuan si penggerinda. Sedangkan

pada gerinda spindel horizontal justru benda yang dinamis

dimana keberhasilan dan bentuk gerinda ditentukan oleh posisi

benda serta kemampuan sang operator.

b) Pada proses gerinda tangan, perlu diperhatikan letak tangan

dalam memegang alat dan melakukan penggerindaan untuk

menghindari arah percikan api ke arah operator.

c) Pada proses gerinda spindel horizontal sudut penggerindaan

menentukan banyak sedikitnya material removal serta bentuk

hasil penggerindaan. Contoh: bentuk lancip, fillet atau

semacamnya.

d) Kekurangan dari proses gerinda ialah kerataan dan kedalaman

tidak bisa sama disemua titik kecuali dilakukan otomatisasi letak

posisi penggerindaan serta prosesnya.

e) Cairan gerinda pada gerinda spindel horizontal dimaksudkan

untuk mengurangi panas pada benda kerja. Selain itu juga untuk

mengurangi efek thermal juga agar operator tidak terlalu

kepanasan dalam memegang benda, dan untuk membersihkan

benda kerja dari geram.

f) Jenis batu gerinda yang digunakan akan mempengaruhi proses

penggerindahan dalam hal kecepatan potong, ketahanan panas,

serta kemampuan gerinda tersebut dalam menggerinda

material.

g) Terdapat persamaan antara proses kikir dan gerinda dimana

keduanya untuk material removal (menghilangkan karat,

menumpulkan sudut benda) selain itu proses kikir juga tidak bisa

rata pada permukaan.

Hasil pengikiran sangat ditentukan oleh kekuatan dan keahlian

operator karena proses kikir bersifat sangat manual.

h) Tingkat keselamatan praktikan sangat ditentukan oleh

kelengkapan perlengkapan dan kemampuan menggunakan alat.

Irma Sofiani (13406049)

a) Praktikum Proses Gerinda dilaksanan dalam tiga tahapan.

Tahap pertama adalah proses gerinda tangan, tahap kedua

adalah proses gerinda dengan menggunakan mesin gerinda

spindel horizontal dan tahapan terakhir adalah proses

pengikiran.

b) Pada tahap pertama,benda kerjanya statis, dicengkram oleh

ragum dan praktikan bebas menggerakkan mesin gerinda

tangan pada permukaan benda kerja sampai didapatkan hasil

yang diinginkan, yaitu permukaan yang mengkilap.

c) Tahap kedua,mesin gerindanya statis dan benda kerja bebas

digerakkan oleh praktikan namun tetap bertumpu pada dudukan

pada mesin. Hasil penggerindaan yang diinginkan pada proses

ini adalah terbentuknya chamfer pada balok baja yang diberikan.

d) Proses terakhir adalah pengikiran dengan alat kikir manual.

Hasil yang diinginkan pada proses ini adalah menumpulkan

sudut pada balok baja.

e) Pada umumnya, hasil yang didapatkan oleh setiap praktikan

berbeda-beda. Pada proses gerinda tangan dan spindel

horizontal, sudut pegang mesin terhadap benda kerja,

kedalaman dan tekanan yang diberikan oleh praktikan berbeda-

beda, sehingga permukaan benda kerja dapat bergelombang

dan tidak rata.

Begitupula dengan proses pengikiran, karena kekuatan dan

keahlian praktikan berbeda-beda, sehingga hasilnya pun

bervariasi.

Nadia Fadhilah Riza (13406069)

Percobaan menggunakan mesin gerinda tangan, alat kikir, dan

mesin gerinda spindle horizontal memiliki persamaan, yaitu

untuk menghaluskan dan meratakan permukaan benda kerja,

menghilangkan karat (material berlebih), dan membentuk

geometri tertentu (seperti sudut, chamfer) pada benda kerja.

Prinsip dasar penggunaan mesin gerinda tangan adalah

memberikan kontak langsung roda mesin gerinda ke permukaan

benda kerja yang dicengkram pada ragum. Sehingga benda

kerja statis (posisinya tetap) dan mesin gerinda tangan

digerakkan maju mundur. Permukaan benda kerja yang

didapatkan tidak merata kedalaman hasil penggerindaannya.

Dalam menggunakan mesin gerinda tangan, operator dapat

mengontrol arah percikan api sehingga tidak mengenai

operator.

Prinsip dasar penggunaan alat kikir adalah mencengkramkan

benda kerja pada ragum dan alat kikir dinamik bergerak

menghaluskan permukaan benda kerja. Proses pengikiran

dengan cara seperti ini kurang menghasilkan permukaan benda

kerja yang kehalusannya merata, karena sangat tergantung

pada kemampuan dan kekuatan pengikiran operator.

Prinsip dasar penggunaan mesin gerinda spindle horizontal

adalah menggerakkan benda kerja ke arah kiri kanan sepanjang

longitudinal reciprocation pada mesin gerinda yang statis. Arah

putar roda gerinda mempengaruhi arah percikan api, dan

peletakan benda kerja mempengaruhi kerataan dan kemiringan

chamfer yang diinginkan.

Proses penggerindaan dapat menimbulkan panas pada benda

kerja dan mesin gerinda. Untuk itu perlu digunakan cairan

pendingin pada mesin gerinda (terutama mesin gerinda tangan

karena operator memegang benda kerja) untuk menurunkan

temperatur, membersihkan mesin, dan sebagai pelumas.

Kecepatan kerja menggunakan mesin gerinda lebih cepat

dibanding menggunakan alat kikir, karena kecepatan kerja alat

kikir tergantung dari kemampuan dan kekuatan operator

Jenis serbuk abrasif yang digunakan pada batu gerinda akan

mempengaruhi kecepatan potong, ketahanan panas, dan

kemampuan penggerindaan terhadap material.

5. Prilla Sista Lily Jane (13406080)

Pada praktikum, dilakukan penggerindaan dengan gerinda

tangan dan gerinda spindle horizontal. Pada gerinda tangan,

alat gerindanya yang digerakkan oleh operator, sedangkan

benda kerjanya statis. Sebaliknya, pada gerinda spindle

horizontal benda kerjanya yang digerakkan oleh operator.

Perbedaan proses tersebut mempengaruhi tujuan

penggerindaan. Untuk membuat bentuk geometrik benda, lebih

dipilih gerinda spindle horizontal, sedangkan untuk penghalusan

lebih dipilih proses gerinda tangan.

Jenis material benda kerja menentukan pemilihan batu gerinda

yang digunakan. Dalam menggerinda, arah percikan api yang

timbul perlu diperhatikan untuk keselamatan. Pada gerinda

tangan, kontak mesin pada benda kerja dilakukan dengan sudut

tertentu agar percikan api tidak mengenai operator. Pada

gerinda spindle horizontal, arah putaran perlu diperhatikan agar

saat mengontakkan benda kerja dengan roda yang berputar

dengan kecepatan tinggi, percikan api tidak mengenai operator.

Pada gerinda spindle horizontal, roda gerinda yang berjalan

dengan kecepatan tinggi dan menimbulkan panas

menyebabkan benda kerja yang dipegang dan dikontak

langsung oleh operator menjadi panas. Oleh karena itu dapat

digunakan cairan gerinda yang dapat mengurangi panas pada

saat memegang benda kerja.

Pada proses pengikiran, benda kerja statis dan ditahan oleh

ragum, seperti pada proses gerinda tangan. Proses pengikiran

juga bertujuan menghaluskan, meratakan dan membuat bentuk

pada benda kerja. Namun proses pengikiran lebih memakan

waktu karena hanya mengandalkan tenaga operator saja, tidak

dengan mesin dengan kecepatan tinggi seperti gerinda tangan

dan spindle horizontal yang dapat mempercepat proses.

Hasil penggerindaan dan pengikiran yang prosesnya kontak

langsung dengan benda kerja tanpa system otomasi sangat

ditentukan oleh keahlian operator.

Kekurangan dari proses gerinda dan kikir, karena prosesnya

yang manual, sulit mendapatkan hasil dengan bentuk yang

persis sama apabila membuat suatu bentuk benda kerja tertentu

dalam jumlah banyak.

D. Kesimpulan

1. Macam-macam jenis mesin gerinda :

Mesin Gerinda Silindrik :

Cylindrical Grinding

Centerless Grinding

Internal Grinding

Centerless Internal Grinding

Mesin Gerinda Rata

Peripheral Surface Grinding

Reciprocating Table

Rotary Table

Face Grinding

Disk grinding

Special Purpose

2. Pemilihan batu gerinda bergantung kepada material benda

kerjanya.

3. Gerinda merupakan proses pelepasan material menggunakan

partikel abrasif pada roda gerinda yang beroperasi pada

kecepatan tinggi.

E. Tugas Setelah Praktikum

1. Sebutkan dan jelaskan faktor apa saja yang harus diperhatikan

dalam pemilihan batu gerinda!

Jawaban :

material benda kerja dan kekerasannya

kecepatan penghasilan geram dan kehalusan produk

pemakaian cairan pendingin

kecepatan tangensial batu gerinda

lebar sempitnya daerah kontak

tingkat kesulitan proses

2. Sebutkan dan gambar tipe-tipe mesin gerinda permukaan!

Jawaban :

a. horizontal spindle

horizontal spindle with reciprocating work table

horizontal spindle with rotating worktable

b. vertical spindle

vertical spindle with reciprocating worktable

vertical spindle with rotating worktable

3. Bandingkan dan jelaskan hasil penghalusan permukaan yang telah

dilakukan menggunakan dua mesin gerinda!

Jawaban :

Mesin Gerinda Tangan Mesin Gerinda Spindel Horizontal

Prosesnya lebih lama

Lebih sulit untuk diratakan

Tidak mudah panas

Prosesnya lebih cepat

Lebih mudah dibentuk

Cepat panas

4. Sebutkan lima fungsi dasar yang dapat dipenuhi oleh proses

gerinda!

Jawaban :

menghasilkan bentuk geometris pada benda kerja, seperti

chamfer, sudut, silinder

mengikis permukaan benda kerja

menghaluskan permukaan benda kerja

menghasilkan benda kerja dengan batas toleransi yang

rendah

meratakan permukaan benda kerja

5. Jelaskan apa yang dimaksud dengan partikel abrasif!

Jawaban :

Partikel abrasif merupakan bagian aktif yang berfungsi sebagai

“mata potong” yang tersebar di seluruh permukaan batu gerinda.

6. Apakah fungsi utama dari roda gerinda!

Jawaban :

Roda gerinda adalah bagian dari mesin gerinda berupa kumpulan

partikel abrasif dengan ikatan material tertentu sebagai “mata

potong” yang mengalami kontak langsung dengan benda kerja.

7. Sebutkan beberapa proses pembuatan roda gerinda yang anda

ketahui!

Roda gerinda tersusun atas kumpulan partikel abrasif yang terikat

dengan berbagai macam tipe ikatan (seperti vetrified, resinoid,

rubber, metal dll).

8. Bagaimana cara membuat Low Stresss Grinding!

Low stress grinding adalah suatu cara untuk mengurangi efek

thermal yang terjadi pada proses penggerindaan yang dapat

menyebabkan rusaknya benda kerja akibat tekanan besar yang

diberikan mesin gerinda tehadap benda kerja.

Cara membuat Low Stress Grinding adalah dengan mengurangi

kecepatan putar roda gerinda dan menambah kecepatan gerak

benda kerja.

9. Jelaskan alasan anda memilih proses gerinda sebagai proses

finishing dengan proses lainnya!

Proses gerinda dipilih dalam proses finishing karena :

pengerjaan dengan proses gerinda lebih ekonomis dan

cocok untuk lapisan permukaan benda kerja yang tipis,

karena material benda kerja yang terbuang dapat diatur

(menjadi lebih sedikit)

proses gerinda dapat menghasilkan toleransi geometri yang

sempit pada benda kerja dengan cara yang mudah

mesin gerinda lebih tahan panas

roda gerinda lebih keras karena jumlah material abrasifnya

lebih banyak

kecepatan potong gerinda lebih tinggi sehingga pengerjaan

dapat dilakukan dalam waktu singkat

F. Daftar Pustaka

Groover, Mikell P. Fundamentals of Modern Manufacturing. Prentice Hall.

2002

Rochim, Taufiq. Teori & Teknologi Proses Pemesinan. HEDS, 1993

Kalpakjian, Serope. Manufacturing Engineering and Technology. Addison

Wesley, 2000.

Laboratorium Dasar Proses Produksi Departemen Teknik Mesin ITB.

Panduan Praktikum Proses Manufaktur. Laboratorium Dasar

Proses Produksi Departemen Teknik Mesin ITB. 2004.