KAJIAN PUSTAKA
2. Hasil Penelitian yang Relevan
Penelitian yang dilakukan oleh Moshat, Datta, Bandyopadhyay dan Pal (2010) menyoroti optimalisasi parameter proses pemesinan CNC milling untuk memberikan permukaan akhir yang baik serta tingkat removal materi yang tinggi atau material removal rate (MRR). Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode Taguchi. Bahan yang digunakan untuk proses pemesinan yaitu Aluminum. Variabel bebas yang diaplikasikan dalam penelitiannya adalah kecepatan putaran spindel, laju pemakanan, kedalaman pemakanan. Variabel terikatnya kekasaran permukaan dan tingkat removal/penghapusan materi. Hasil penelitiannya didapatkan kekasaran permukaan yang optimal dengan kecepatan putaran spindel 300 rpm, laju pemakanan 70 mm/min, kedalaman pemakanan 0,8 mm dengan MPR 428,803 mm3/min.
Optimasi parameter proses pemesinan CNC Milling terhadap kekasaran permukaan dengan metode Taguchi telah diteliti Fajar Rahmadi (2010). Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode Taguchi. Variabel bebas yang diaplikasikan pada proses pemesinan milling adalah kecepatan putaran spindel, laju pemakanan, kedalaman pemakanan, dan penggunaan cairan pendingin. Hasil penelitiannya adalah menentukan kondisi parameter pemesinan yang paling optimal terhadap nilai kekasaran permukaan. Kekasaran permukaan yang optimal diperoleh dengan kecepatan putaran spindel 2500 rpm, laju pemakanan sebesar 0,12 mm/rev, kedalaman pemakanan 1 mm, dan kondisi pemotongan dengan menggunakan jenis minyak. Penelitian tersebut menunjukkan bahwa ada beberapa pengaruh untuk mendapatkan kekasaran permukaan yang optimal pada proses pemesinan milling di antaranya kecepatan putaran spindel, laju pemakanan, kedalaman pemakanan, dan penggunaan cairan pendingin.
Ardiansyah (2011) melakukan penelitian tentang pengaruh parameter permesinan milling pada kayu terhadap kekasaran permukaan. Desain eksperimen
commit to user
32
menggunakan metode Taguchi dengan variabel bebas kecepatan potong, laju makan, kedalaman pemakanan dan arah pemakanan. Dari hasil analisis varian yang dilakukan oleh Ardiansyah bahwa arah pemakanan memiliki pengaruh paling besar terhadap kekasaran permukaan baik kayu nangka maupun mahoni. Kondisi parameter pemesinan paling baik untuk kayu nangka diperoleh pada kecepatan potong rendah, kecepatan makan rendah, kedalaman tinggi dan arah pemakanan 0° Kondisi parameter pemesinan paling baik untuk kayu mahoni diperoleh pada kecepatan potong tinggi, kecepatan makan rendah, kedalaman sedang dan arah pemakanan 0°. Penelitian Ardiansyah menunjukkan bahwa ada beberapa pengaruh parameter permesinan pada kayu di antaranya kecepatan potong, kecepatan pemakanan, kedalaman pemakanan, dan arah pemakanan.
Penelitian yang dilakukan oleh Patel K.P. (2012) mengenai analisis eksperimen kekasaran permukaan pada proses pemesinan CNC Milling 3 Axis. Penelitiannya menggunakan dengan metode Taguchi untuk mendapatkan parameter pemotongan yang optimal. Variabel bebas yang digunakan adalah kecepatan pemakanan, kecepatan spindel, diameter pahat, dan kedalam pemakanan. Variabel terikatnya adalah kekasaran permukaan. Proses pemesinan milling dilakukan tanpa cairan pendingin dan material yang digunakan aluminium.
Analisis eksperimen konfirmasi menunjukkan bahwa desain parameter Taguchi diperoleh parameter pemotongan yang optimal, yaitu: kecepatan pemakanan 500 mm\min, kecepatan spindel 5000 rpm, diameter pahat ¢12 mm, dan kedalam pemakanan 0,25 mm. Penelitian yang dilakukan Patel K.P. (2012) bertujuan mengurangi variabilitas proses dan meminimalkan cacat produk dengan menggunakan sejumlah kecil eksperimental dan biaya untuk mencapai produk berkualitas. Penelitian Patel K.P. (2012) juga menunjukkan bagaimana menggunakan desain parameter Taguchi untuk mengoptimalkan kinerja mesin dengan biaya minimum.
Penelitian yang dilakukan Didik Wagiyanto (2012) tentang pengaruh kecepatan spindel dan kecepatan pemakanan terhadap kekasaran permukaan kayu jati pada proses pemesinan CNC 3 Axis. Desain eksperimen menggunakan
commit to user
faktorial dengan variabel bebas kecepatan spindel dan kecepatan pemakanan. Variabel terikatnya adalah kekasaran permukaan. Hasil penelitiannya menyimpulkan bahwa semakin tinggi kecepatan spindle, akan menghasilkan nilai kekasaran permukaan yang semakin kecil; semakin tinggi laju pemakanan, akan menghasilkan nilai kekasaran permukaan yang semakin besar. Tingkat kekasaran permukaan terkecil terjadi pada interaksi feedrate 0,2 mm/rev dan kecepatan spindle 3000 rpm yaitu sebesar 2,07 µm, sedangkan tingkat kekasaran permukaan terbesarl terjadi pada interaksi feedrate 0,6 mm/rev dan kecepatan spindle 1000 rpm yaitu sebesar 26,43 µm.
Penelitian-penelitian di atas menunjukkan bahwa tingkat kekasaran permukaan hasil proses pemesinan CNC milling dipengaruhi oleh beberapa parameter pemotongan, yaitu: kecepatan spindle, kecepatan pemakanan, kedalaman pemakanan, penggunaan cairan pendingin, jenis material bahan baku, jenis pahat, material pahat, dimensi pahat, geometri pahat, dan faktor-faktor lain. Pada penelitian ini dipilih empat parameter pemesinan CNC Milling yang terdiri dari kecepatan spindle, laju pemakanan, kedalaman pemakanan, dan arah potong serat kayu. Pemilihan parameter pemesinan CNC Milling inilah yang bisa dilakukan optimasi oleh operator bengkel mesin CNC dengan mengkombinasikan parameter tersebut.
B. Kerangka Berfikir
Dalam dunia industri proses produksi dituntut untuk dapat bekerja dengan cepat, tepat dan akurat. Kualitas produksi harus sesuai dengan permintaan pasar guna memenuhi kebutuhan konsumen. Kebutuhan yang semakin meningkat mendesak pembaruan dalam bidang industri furniture/mebel guna menghasilkan kapasitas dan kualitas produksi yang tinggi, sehingga menghasilkan produk berkulitas dengan jumlah banyak dalam waktu yang singkat dan juga berusaha menekan biaya produksi serendah-rendahnya.
Kualitas suatu produk proses pemesinan sangat dipengaruhi oleh ketepatan geometri dan kekasaran permukaan benda yang dihasilkan. Kekasaran permukaan
commit to user
34
hasil proses pemesinan merupakan syarat mutlak yang harus diperhitungkan dalam proses produksi untuk dapat menigkatkan kualitas produknya. Proses pemesinan dapat menghasilkan produk yang siap jadi maka akan mengurangi waktu produksi sehingga menghasilkan produk dengan jumlah banyak dalam waktu singkat. Biaya produksi pun dapat ditekan serendah-rendahnya.
Oleh karena itu, perlu diadakan penelitian mengenai nilai kekasaran permukaan yang dihasilkan dari beragam parameter pemesinan CNC milling dengan material kayu jati guna mendapatkan parameter pemesinan yang optimal.
Tingkat kekasaran permukaan produk CNC milling dapat ditentukan oleh kecepatan spindle, laju pemakanan, kedalaman pemakanan dan pengaruh arah poong serat kayu (arah longitudinal, arah radial, dan arah tangensial) yang dipilih saat pengerjaan suatu produk. Pada penelitian ini digunakan benda kerja dari bahan kayu jati yang berumur ± 10 tahun dengan kadar air kering udara. Kecepatan spindel dalam penelitian ini divariasi menjadi tiga, yaitu 1000 rpm, 2000 rpm, dan 3000 rpm. Kecepatan pemakanan divariasi menjadi tiga, yaitu 400 mm/min; 800 mm/min; dan 1200 mm/min. Kedalaman pemakanan divariasi menjadi tiga, yaitu 2 mm; 4 mm; dan 6 mm. Arah potong serat kayu divariasi menjadi tiga, yaitu arah longitudinal, arah radial, dan arah tangensial. Untuk melakukan pengukuran terhadap tingkat kekasaran permukaan yang dihasilkan, digunakan alat pengukur kekasaran permukaan, yaitu Surfcoder SE-1700 Roughness Tester.
commit to user
C. Hipotesis Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah dan analisis kerangka pemikiran di atas dapat diambil hipotesis sebagai berikut :
1. Semakin besar kecepatan spindel (spindle speed), maka nilai kekasaran permukaan akan menurun.
2. Semakin besar laju pemakanan (feed rate), maka nilai kekasaran permukaan akan meningkat.
3. Semakin besar kedalaman pemakanan (depth of cut), maka nilai kekasaran permukaan akan meningkat.
4. Semakin kering kayu kaitannya dengan arah potong serat kayu (arah longitudinal, arah radial, dan arah tangensial), maka nilai kekasaran permukaan akan menurun.
5. Parameter yang menghasilkan nilai kekasaran permukaan optimal adalah pada kecepatan putaran spindle 3000 rpm, laju pemakanan sebesar 400 mm/min, kedalaman pemakanan 2 mm, dan arah potong serat kayu tangensial.
commit to user 36
BAB III