BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.3. Minimum Quantity Lubricant (MQL)
Minimum quantity lubricant adalah pelumasan minimum dimana salah satu sistem pelumasan berbeda yang dianalisis akan memberikan upaya dalam mengeksplorasi efeknya di wilayah material yang sulit dipotong. Oleh karena itu
aplikasi pelumasan kuantitas minimum telah banyak dilakukan oleh para peneliti dan telah menunjukkan peningkatan kualitas permukaan juga peningkatan umur pahat dan pengurangan suhu pemotongan dan minimalisasi getaran bersama dengan gaya radial.
Pengurangan getaran pahat sebesar 8,6%, kekasaran permukaan sebesar 1,3%
terlihat dapat minimalisasi dan pengurangan keausan pada permukaan pahat sebesar 6,7% dibandingkan dengan pembalikan basah secara tradisional. Hasil menunjukkan kekasaran permukaan dan getaran memiliki hubungan yang kuat, dimana semakin tinggi getarannya maka semakin tinggi kekasaran permukaan dalam kondisi kering sedangkan sebaliknya terjadi pada kondisi MQL.
Lalu ada ISO 140001 yaitu undang-undang yang mengatur tentang lingkungan hidup. Undang-undang tersebut berisi bahwa setiap perusahaan dianjurkan untuk mengurangi penggunaan coolant dalam proses pemesinan. Diperlukan metode dengan menggunakan coolant yang jumlahnya sesuai apabila dengan menggunakan minyak nabati atau bahan yang lebih ramah lingkungan. Salah satu metode yang digunakan adalah MQL (Minimum Quantity Lubrication).
MQL sendiri dapat didefinisikan sebagai media suplai pelumasan dalam bentuk aerosol, pelumasan kuantitas minimum (MQL) semakin banyak memasuki area permesinan pemotongan logam dan pada beberapa daerah telah ditetapkan sebagai alternatif untuk pemrosesan basah konvensional. Berbeda dengan pelumasan basah, pelumasan MQL hanya menggunakan beberapa tetes pelumasan (sekitar 5 ml hingga 50 ml/jam) dalam proses pemesinan keras [15].
Saat ini potensi penghematan biaya yang terlalu besar dalam produksi permesinan diakui dan diimplementasikan oleh banyak perusahaan, terutama di industri otomotif dan hasilnya adalah melakukan hampir seluruh proses pemotongan tanpa cairan pengerjaan logam. Sementara pada awal 1990-an aplikasi kecil seperti penggergajian dan pengeboran dilakukan secara "kering", dan menghasilkan kepala silinder, crankcases, camshafts juga berbagai komponen lain yang terbuat dari bahan umum seperti baja, besi cor dan aluminium dengan menggunakan MQL dalam rangka produksi volume besar yang sangat otomatis.
Biaya yang dihasilkan oleh pelumasan banjir konvensional termasuk pemeliharaan, inspeksi, persiapan dan pembuangan cairan pengerjaan logam tidak lagi menjadi masalah dengan pelumasan kuantitas minimum. Persentase rata-rata biaya ini dalam keseluruhan biaya pemrosesan basah ditunjukkan pada Gambar 2.2
Gambar 2.4 Biaya fluida kerja logam dalam pemesinan logam [14]
Ketika analisis biaya dilakukan untuk rakitan dan sistem baru, investasi dalam sistem fluida pengerjaan logam seperti wadah, pipa, pompa dan perangkat filtrasi akan digunakan pada pelumasan dengan jumlah minimum. Ketika pelumasan jumlah minimum digunakan maka tidak ada biaya untuk membersihkan dan mengeringkan chip sebelum dibuang atau tidak ada perlakuan seperti membersihkan
benda kerja sebelum proses pemotongan selanjutnya. Persentasi pasti dari biaya khusus dengan menggunakan cairan fluida pada pengerjaan logam sangat tergantung pada metode pemrosesan, pada mesin dan pada kondisi bangunan tertentu.
Berdasarkan berbagai publikasi definisi berikut telah ditetapkan dalam Minimum Quantity Lubrication (MQL) rata-rata tidak lebih dari 50 ml pelumas digunakan untuk per jam pada proses pemesinan. Namun pada operasi tertentu, proses tersebut mungkin menggunakan lebih dari 150 ml/jam untuk interval pendek mis dengan alat yang memiliki diameter > 40 mm. Contoh pelumasan MQL adalah memasok cairan pengerjaan logam melalui nozel berbentuk jumlah cairan pengerjaan logam yang dapat dikurangi hingga 90% dibandingkan dengan pemrosesan secara konvensional [29].
Sistem MQL komersial terdiri dari lima bagian utama: kompresor udara, tangki cairan pemotong, tabung, sistem kontrol aliran dan nosel semprot. Umumnya, MQL menggunakan teknik atomisasi dan menyemburkan sedikit campuran minyak dan udara bertekanan pada debit di bawah 1000 ml/jam dan menyemburkan cairan dengan bahan campuran secara langsung ke zona pemotongan. Volume fluida pemotongan yang digunakan ini adalah 10.000 kali lebih kecil dibandingkan dengan teknik. Dalam sistem MQL dapat dikategorikan menjadi aplikasi eksternal dan internal aplikasi seperti yang terlihat pada gambar berdasarkan literatur yang dipilih.
Fungsi aplikasi luar dengan memasok campuran minyak dan udara bertekanan atau bertekanan dari ruang melalui nosel eksternal. Ini biasanya digunakan untuk proses
pemesinan seperti pembubutan dan penggilingan mengingat rasio panjang dan diameter sama [29].
Kondisi ini merupakan syarat yang harus diperhatikan oleh sebuah cairan cutting yang disemprotkan secara terus menerus ke dalam zona pemotongan.
Aplikasi MQL yaitu: Minimum Quantity Lubrication (MQL) merupakan pendingin dalam bentuk aerosol MQL adalah teknologi terkini dalam pemesinan untuk mendapatkan keunggulan dalam keselamatan, lingkungan dan ekonomi dengan mengurangi penggunaan coolant lubricant dalam pemesinan [27]. Pada MQL lubricant dialirkan dengan jumlah yang sangat kecil (< 100 ml/jam) pada aliran udara bertekanan [28]. Metode supply pada MQL ada dua, yaitu external MQL supply dan internal MQL supply, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.3.
Gambar 2.5 Sistem MQL[15]
Gambar 2.6 External MQL supply dan internal supply [15]
Gambar 2.7 Sistem MQL Supply
Aplikasi internal berfungsi dengan memasok fluida pemotongan melalui spindle dan membuatnya dikenal sebagai aplikasi melalui alat. Hal ini paling baik diterapkan untuk proses pemesinan seperti pengeboran, reaming, tapping mengingat rasio panjang dan diameter sama dengan lebih dari tiga. Selanjutnya dikonfirmasi dalam kasus pemboran deep hole yang memanfaatkan alat pemotong dengan berbagai ukuran.
Aplikasi MQL internal diterapkan untuk menghasilkan bentuk pipa dengan tinggi kecepatan potong selain itu aplikasi ini memiliki kemungkinan metode penyaluran fluida pemotongan yaitu: Saluran tunggal, metode ini dengan mencampur minyak dan udara bertekanan sebelum memasok campuran melalui alat pemotong. Dan saluran ganda, metode ini secara terpisah memasok minyak dan
udara bertekanan melalui jalur yang berbeda saluran dan hanya mencampurnya sebelum menjadi pemegang alat pemotong.
Gambar 2.8 Sistem MQL Eksternal menggunakan Nozle Ejektor dan Konvensional Nozle [15]