BAB 5. FUNDAMENTAL PEMESINAN
5.3 Bahan Perkakas Potong
5.3.1 Properti yang dibutuhkan untuk bahan perkakas potong. Tiga hal penting yang harus dimiliki perkakas potong:
1. ketahanan pakai (tahan terhadap berbagai mekanisme pemakaian)
2. kuletan (kemampuan untuk menyerap energi dan mengatasi deformasi plastik tanpa patah di bawah tekanan).
3. Hot hardness (kemampuan untuk menahan tegangan dan mempertahankan kekerasan dan efisiensi pemotongan pada suhu tinggi)
5.3.2 Material perkakas potong
Perkakas potong yang biasa dipakai untuk mesin CNC adalah High Speed Steel (HSS), tungsten carbide, cermets, ceramics dan polycrystalline. Tabel di bawah menunjukan karkteristik dan aplikasi perkakas di atas.
Tabel 5.3. Karateristik dan Aplikasi dari Berbagai Macam Material Perkakas Potong
HSS Lebih liat dari karbida Pemesinan kecepatan rendah, dan pemotong-an terputus-putus
Biaya rendah daripada karbida, umur pahat lebih panjang, sangat bagus untuk permukaan akhir Uncoated
Carbide
Sangat liat, ketahanan aus tepi sangat baik
Pengerjaan kasar sampai pengerjaan akhir semua material termasuk besi, baja, stainless steel, high temperature alloy, non ferrous metals dan non-metallic materials
Kecepatan potong lebih tinggi daripada HSS dan lebih liat dari pada coated carbide
PVD coated carbide
Sangat liat, bagus terhadap ketahanan perubahan panas, kekuatan tepi menahan sangat tinggi. Sangat baik menahan laju pertumbuhan BUE
Pemesinan baja, high temperature alloys, stainless steel, difficult to machine material, aluminium, carbon and alloy steels.
Dimunkinkan kecepatan ditingkatkan lebih 15% jika dibandingkan dengan uncoated dengan tidak kehilangan umur pahat Cermet Ketahanan terhadap aus,
kejutan dan panas sangat baik
Pengerjaan akhir pada malleable cast iron, carbon steels alloy steels, stainless steel, and aluminium
umur pahat lebih 20 kali dari convebtional carbide grade
Ceramics (alumina base)
Sangat keras, ketahanan terhadap keausan kimia sangat baik
Untuk pengerjaan kasar dan pengerjaan akhir kecepatan tinggi pada cast iron dan baja
Lebih baik pada pemesian lebih tingg
Ceramics (silicon base)
Sangat keras dan tahan terhadap perubahan temperatur
Untuk pengerjaan kasar dan pengerjaan akhir cast iron
Kecepatan pemesinan di atas 5000 sfm dan lebih Polycrystalline
Diamond (PVD)
Kekerasan intan plus toughnss , ketahanan aus sangat bai
Untuk pengerjaan kasar dan pengerjaan akhir on aluminium dan material lunak
Lebih baik 30 kali daripada carbaide, yang setara silicon aluminium tinggi Cubic born
Nitride (CBN)
Keras, ketahanan aus kejutan sangat baik
Pemesinan kecepatan tinggi pada material hardened ferrous 50Rc – 65Rc (480 – 740Bhn)
Biaya alternative bia dibandingkan dengan grinding
5.3.3 Klasifikasi mutu karbaid berdasarkan ANSI dan ISO 5.3.3.1 Sistem ANSI
Sistem klasisfikasi carbide ANSI diperkenalkan oleh industri otomotif Amerika dan secara umum dipakai di Amerika. Seringkali juga disebut C-system Amerika, karena diawali dengan huruf C dari nomor 1 sampai 8 untuk menandai penggolongan carbide.
Tabel 5.5. ISO Carbide Clasification System
Symbol and color Broad material categories to be cut Class Application Characteristics of cutting of carbide P (Blue)
Ferrous metals with long chips
M (Yellow)
Ferrous metals with long and short chips
Non ferrous metal
K (Red)
Ferrous metals with short chips Non ferrous metal Nonmetalic material
Tabel 5.4. ANSI Carbide Clasification System
Class Class Material to
be cut Application Characteristic Of cutting Of carbide C1 Tungsten Cast iron, nonferrous metals, and nonmetallics Roughing cuts C2 Tungsten General-purpose C3 Tungsten Finishing
C4 Tungsten Roughing cuts
C5 Tungsten
Steel and steel alloy Tungsten C6 Titanium General-purpose C7 Tungsten Titanium and Tantalum in varying amounts Finishing C8 Fine finishing
Perkakas carbide digolongkan dalam dua kategori utama. Kategori pertama terbuat dari straight tungsten carbides (kelas 1 sampai 4), yang bersifat keras dan berumur tinggi. Perkakas tersebut sangat baik untuk proses pemesinan baja tempa, logam non besi dan beberapa material non logam yang lunak.
Kategori kedua (kelas 6 sampai 8) termasuk kombinasi tungsten dan tantakum atau titanium carbide, yang biasa digunakan untuk proses pemesinan baja. Kelas ini tahan terhadap cratering yang merupakan masalah serius bila tungsten carbide digunakan pada pemesinan baja.
5.3.3.2 Sistem ISO
Sistem ISO (International Organization for Standardization) yang didasarkan pada standar ISO 513-1975 LE) yang digunakan secara luas di Eropa dan dikategorikan dalam tiga kategori yaitu : P, M dan K.
- Kategori P untuk proses permesinan logam besi dengan geram yang penjang. - Kategori M untukj proses permesinan :
1. Logam besi dengan geram yang panjang dan pendek 2. Logam non besi
- Kategori K untuk proses permesinan : 1. Logam besi dengan geram pendek 2. Logam non besi
Tabel 5.6. Hubungan antara ANSI dan ISO sistem klasifikasi Carbide Carbide grade ISO P01 P05 P10 P20 P25 P30 P40 P50 M10 M20 M30 M40 K01 K05 K10 K20 K30 K40 ANSI C8 C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 Increasing taoughness Î Í Increasing hardness
Tabel 5.6. menunjukkan hubungan antara sistem ISO dan sistem ANSI. Catatan bahwa sistem penunjukkan ISO dan ANSI untuk berbagai jenis dan golongan perkakas potong tidak presisi. Sistem itu cuma belaku sebagai petunjuk umum dalam pemilihan perkakas potong untuk aplikasi khusus. Pengguna perkakas itu kebanyakan menetapkan sistem klasifikasi sendiri dengan golongan ANSI dan ISO yang setara untuk produk itu sendiri.
5.3.4 Pemilihan bahan perkakas potong
Pemilihan bahan perkakas potong yang cocok untuk aplikasi proses pemesinan yang khusus dapat menghasilkan keuntungan yang signifikan termasuk peningkatan produktivitas, peningkatan kualitas dan pengurangan biaya. Faktor-faktor berikut ini harus dipertimbangkan secara matang untuk memilih bahan perkakas potong :
1. Tipe dari material yang akan dimesin (tipe ferrous atau non-ferrous) PIlih tingkat C5 – C8 untuk material baja
Pilih tingkat C1 – C4 untuk besi tuang, logam non ferro, dan material non-metallic
2. Tipe pemesinan: Roughing
General purpose
Finishing
Precision boring dan fine finishing
C1 untuk material bukan baja C5 untuk material baja
C2 untuk material bukan baja C6 untuk material baja
C3 untuk material bukan baja C7 untuk material baja
C4 untuk material bukan baja C8 untuk material baja
Gambar 5.1 Kecepatan Potong terhadap Material Pahat untuk