Gambar 3.13 Diagram Alir Penelitian
HASIL PENGUJIAN PEMESINAN
4.1. Pahat Karbida Berlapis 1 Untuk kondisi pemesinan dengan :
Putaran Mesin (n) : 950 rpm Kecepatan potong (v) : 238.6 m/min Kedalaman potong (a) : 2.0 mm Gerak makan (f) : 0.24 mm/rev
Benda kerja : Baja Karbon AISI 1045 Suhu rata-rata : 1739 oC
Aus yang dialami oleh pahat karbida berlapis pada kondisi pemotongan di atas adalah sebagaimana yang ditunjukkan pada Gambar 4.1.
VBB
a. Tampak bidang potong mayor b. Aus tepi (VB)
c. Tampak bidang geram d. Tampak sisi ujung pahat (nose) bagian yang dilingkari menunjukkan aus Notching ( lihat Gambar c )
Gambar 4.1. Aus pahat karbida berlapis pada kondisi pemotongan v = 238.6 m/min, a = 2.0 mm, f = 0.24 mm/rev
40 : 1 mm
2. Untuk kondisi pemesinan dengan : Putaran Mesin (n) : 950 rpm Kecepatan potong (v) : 193.9 m/min Kedalanan potong (a) : 1.20 mm Gerak makan (f) : 0.17 mm/rev
Benda kerja : Baja Karbon AISI 1045 Suhu rata-rata : 1494 oC
Aus yang dialami oleh pahat karbida berlapis pada kondisi pemotongan di atas adalah sebagaimana yang ditunjukkan pada Gambar 4.2.
b.Tampak bidang yang dilingkari a. Tampak bidang potong mayor menunjukkan aus notch minor
CD
c. Tampak ujung pahat (nose)
Gambar 4.2. Aus pahat karbida berlapis pada kondisi pemotongan v = 193.9 m/min, a = 1.20 mm, f = 0.17 mm/rev.
(CD = Coating Delimination/Pengelupasan Salutan) 60 : 1 mm
3. Untuk kondisi pemesinan dengan : Putaran Mesin (n) : 650 rpm Kecepatan potong (v) : 163.28 m/min Kedalanan potong (a) : 2.0 mm Gerak makan (f) : 0.24 mm/rev
Benda kerja : Baja Karbon AISI 1045
Aus yang dialami oleh pahat karbida berlapis pada kondisi pemotongan di atas adalah sebagaimana yang ditunjukkan pada Gambar 4.3.
1
150 : 1 mm a. Tampak bidang geram bagian yang dilingkari menunjukan
(1) Patahan pada ujung pahat
Gambar 4.3. Aus pahat karbida berlapis pada kondisi Pemotongan v = 163.28 m/min, a = 2.0 mm, f = 0.17 mm/rev
4. Untuk kondisi pemesinan dengan : Putaran Mesin (n) : 650 rpm Kecepatan potong (v) : 132.665 m/min Kedalaman potong (a) : 1.20 mm Gerak makan (f) : 0.17 mm/rev
Benda kerja : Baja Karbon AISI 1045 Suhu rata-rata : 1297 oC
Aus yang dialami oleh pahat karbida berlapis pada kondisi pemotongan di atas adalah sebagaimana yang ditunjukkan pada Gambar 4.4.
a. Aus tepi (VB) b. Tampak bidang geram
CD
c. Tampak ujung pahat (nose)
Gambar 4.4. Aus pahat karbida berlapis pada kondisi Pemotongan v = 132.665 m/min, a = 1.20 mm, f = 0.17 mm/rev
50 : 1 mm VBB
Berdasarkan keterangan gambar-gambar di atas dapat disimpulkan bahwa aus yang dialami pahat pada proses pemesinan Baja Karbon AISI 1045 adalah :
a. Aus tepi, aus ini terjadi pada sisi ujung pahat (nose) dan sisi tepi pada bidang potong mayor pahat (flake face). Maka dapat dinotasikan dalam bentuk VBB (aus tepi), VBC (aus ujung pahat) dan VBN (aus notch ). Untuk lebar aus yang dialami pahat khususnya aus tepi (VBB) pada masing-masing kondisi pemotongan adalah ;
b. Pada kecepatan potong (v) = 238.6 m/min aus tepi yang dialami pahat adalah (VBB) = 0.1 mm dan pada kondisi ini juga ditemukan aus notch minor (VBN). Pada kecepatan potong (v) : 193.9 m/min menghasilkan aus tepi (VBB) = 0.05 mm dan terdapat juga aus notch minor yaitu (VBN), tetapi pada kondisi ini ditemukan juga proses pengelupasan lapisan yang terjadi pada lapisan luar pahat yang dinotasikan dengan CD (Coating Delimination/pengelupasan pelapis). Pada kecepatan potong (v) = 132.665
m/min aus tepi yang dialami pahat adalah (VBB) = 0.05 mm dan pada kondisi ini juga terdapat CD (Coating Delimination /pengelupasan salutan) dengan suhu rata-rata paling besar yaitu 1739 oC (kondisi pemotongan 1). c. Pada urutan ini menjelaskan bahwa pada kondisi pemesinan yang ketiga
dengan kecepatan potong (v) = 163.28 m/min pahat mengalami kegagalan yang fatal (fracture failure) yaitu pada hujung mata pahat mengalami retakan dan patah. Hal ini terjadi pada awal kondisi pemesinan yang diakibatkan oleh kadar lapisan bahan Baja karbon tersebut.
1
5. Untuk kondisi pemesian dengan : Putaran Mesin (n) : 2000 rpm Kecepatan potong (v) : 565.2 m/min Kedalaman potong (a) : 2.00 mm Gerak makan (f) : 0.24 mm/rev Benda kerja : Aluminium 6061 Suhu rata-rata : 632 oC
Aus yang dialami oleh pahat karbida berlapis pada kondisi pemotongan di atas adalah sebagaimana yang ditunjukkan pada Gambar 4.5.
a. Tampak bidang potong mayor b. Tampak ujung pahat (nose)
c. Tampak bidang geram yang dilingkari menunjukkan (1) BUE
Gambar 4.5. Aus pahat karbida bersalut pada kondisi pemotongan v = 565.2 m/min, a = 2.00 mm, f = 0.24 mm/rev
60 : 1 mm
6. Untuk kondisi pemesinan dengan : Putaran Mesin (n) : 2000 rpm Kecepatan potong (v) : 364.3 m/min Kedalaman potong (a) : 1.20 mm Gerak makan (f) : 0.17 mm/rev Benda kerja : Aluminium 6061 Suhu rata-rata : 666 oC
Aus yang dialami oleh pahat karbida berlapis pada kondisi pemotongan di atas adalah sebagaimana yang ditunjukkan pada Gambar 4.6.
1
a. Tampak bidang potong mayor b. Tampak ujung pahat (nose)
1
c. Tampak bidang geram yang dilingkari menunjukkan (1) BUE
Gambar 4.6. Aus pahat karbida bersalut pada kondisi pemotongan v = 364.3 m/min, a = 1.20 mm, f = 0.17 mm/rev
40 : 1 mm VBB
7. Untuk kondisi pemesinan dengan : Putaran Mesin (n) : 1350 rpm Kecepatan potong (v) : 381.51 m/min Kedalaman potong (a) : 2.00 mm Gerak makan (f) : 0.24 mm/rev Benda kreja : Aluminium 6061 Suhu rata-rata : 556 oC
Aus yang dialami oleh pahat karbida berlapis pada kondisi pemotongan diatas adalah sebagaimana yang ditunjukkan pada Gambar 4.7.
1
a. Tampak bidang potong mayor b. Tampak ujung pahat (nose)
1
c. Tampak bidang geram yang dilingkari menunjukkan (1) BUE
Gambar 4.7. Aus pahat karbida bersalut pada kondisi pemotongan v = 381.51m/min, a = 2.00 mm, f = 0.24 mm/rev.
50 : 1mm VBB
8. Untuk kondisi pemesinan dengan : Putaran Mesin (n) : 1350 rpm Kecepatan potong (v) : 245.8 m/min Kedalaman potong (a) : 1.20 mm Gerak makan (f) : 0.17 mm/rev Benda kerja : Aluminium 6061 Suhu rata-rata : 587 oC
Aus yang dialami oleh pahat karbida berlapis pada kondisi pemotongan diatas adalah sebagaimana yang ditunjukkan pada Gambar 4.8.
a. Tampak bidang potong mayor b. Tampak ujung pahat (nose)
c. Tampak bidang geram yang dilingkari menunjukkan (1) BUE
Gambar 4.8. Aus pahat karbida bersalut pada kondisi pemotongan v = 245.8 m/min, a = 1.20 mm, f = 0.17 mm/rev
50 : 1 mm
1 VBB
Dari gambar-gambar di atas dapat diperoleh kesimpulan yaitu aus dan jenis kegagalan yang dialami pahat pada proses pemesinan Aluminium 6061 ini adalah :
a. Aus tepi, aus ini dominan terjadi pada tiap proses pemesinan pada Aluminium 6061 ini, yaitu pada sisi tepi bidang potong mayor VBB dengan masing-masing kedalaman aus yang dialami pahat pada setiap kondisi adalah 0.1 mm. Untuk aus ujung pahat juga teramati. Jenis kegagalan lain yang dialami oleh pahat adalah BUE. BUE ini terjadi karena aliran metal yang kurang teratur pada kecepatan potong rendah dan afinitas antara material benda kerja dan pahat cukup kuat. Dengan demikian akan terjadi proses penumpukan lapisan material pada pahat tersebut. Tetapi pada kasus ini terjadi pada kecepatan tinggi yaitu pada putaran n = 1350 rpm dan putaran n = 2000 rpm yang akhirnya menyebabkan proses rekristalisasi dari lapisan material tersebut, proses tersebut disebut dengan BUE. dengan suhu rata-rata paling tinggi yaitu 666 oC
BAB V PEMBAHASAN