Bab 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.7 Proses Pembuatan Mekanisme Penggerak Nosel Dua Axis
Pada proses pembuatan mekanisme, langkah-langkah yang harus dilakukan yaitu:
1. Menentukan material dan jumlah dari tiap komponen bahan yang akan digunakan. Seperti yang tercantum pada tabel bahan baku (tabel 3-1).
2. Menentukan alat-alat yang akan digunakan. Untuk lebih jelasnya lihat pada tabel peralatan (tabel 3-2).
Pembuatan mekanisme dibagi menjadi beberapa bagian yaitu, pembuatan landasan bagian bawah mekanisme, pembuatan penyangga linear guideway, pembuatan dudukan ballscrew, pembuatan tiang bagian bawah untuk sumbu X dan tiang bagian atas untuk sumbu Y, pembuatan konektor antara tiang pada bagian atas, LM block, dan ballscrew, pembuatan siku penyangga untuk tiang bagian bawah dan siku untuk landasan bagian dalam, pembuatan dudukan nosel.
Hasil perakitan mekanisme penggerak dua axis yang telah dirakit tersebut seperti pada gambar 4.1.
3.7.1 Landasan Bagian Bawah
Landasan merupakan bagian dari mesin yang paling utama, berfungsi sebagai landasan tempat dimana bagian lainnya bertumpu. Landasan sendiri menumpu empat buah tiang penyangga yang digunakan untuk menopang ballscrew dan linear guideway maupun digunakan untuk menahan beban yang ada diatasnya. Material pada landasan bagian bawah mekanisme ini menggunakan aluminium plat dengan ketebalan 8 mm, material ini dipotong dan dibentuk sesuai ukuran yang telah direncanakan, setelah dipotong dan dibentuk sesuai ukurannya kemudian pada bagian sisi-sisi plat yang telah dipotong diratakan dengan proses milling sesuai dengan desain yang telah dirancang sebelumnya, selain proses milling pada pembuatan landasan bagian bawah mekanisme ini juga melibatkan proses pembuatan lubang dengan proses drill, agar baut dapat mengikat maka dilakukan proses hand taps (pembuatan ulir dalam) secara manual, selain itu pada beberapa bagian lubang tersebut juga dilakukan counter bore sehingga kepala baut L yang terpasang bisa masuk ke dalam agar rapi sehingga bisa rata dengan bidang landasan.
Landasan yang lain bisa menyatu karena dibuatkan siku untuk landasan bagian bawah mekanisme yang ditempatkan pada bagian dalam sudut, siku landasan ini mempunyai dimensi 25 mmx 25 mm dengan tebal 8 mm, pada bagian ini pun terdapat beberapa proses yaitu, proses cut off untuk pemotongan bahan, setelah itu bagian sisi – sisinya dirapikan dan dibentuk dengan menggunakan proses milling sesuai dengan rancangan yang telah disiapkan, kemudian dilakukan proses drill dan counter bore seperti pada gambar 3.9. Fungsi dari landasan bagian bawah mekanisme ini adalah untuk menempatkan semua komponen mekanisme yang berada diatasnya.
3.7.2 Siku Penyangga
Siku penyangga adalah bagian yang langsung menempel pada bagian landasan, siku penyangga ini berfungsi untuk tempat menempelnya tiang penyangga agar bisa berdiri tegak, seperti yang terlihat pada gambar 3.10.
Material pada siku penyangga ini menggunakan aluminium profil balok dengan dimensi 25 mm x 25 mm dengan panjang 45 mm. Pada pembuatan siku penyangga ini melibatkan beberapa proses, sebelum pembentukan dilakukan pemotongan bahan yang diperlukan dengan proses cut off, pembuatan bentuk yang sesuai dengan rancangan yang telah dibuat ini dilakukan dengan proses milling, pembuatan lubang menggunakan proses drill, kemudian lubang ini berfungsi sebagai tempat mengikat baut yang telah diproses dengan hand taps seperti pada gambar 3.11.
Tiang penyangga bagian bawah
Siku penyangga
Landasan
Gambar 3-9 Landasan bagian bawah
Gambar 3-10 Letak siku penyangga
Gambar 3-11 Bentuk siku penyangga
3.7.3 Dudukan Ballscrew
Pada bagian utama yaitu ballscrew yang berperan penting sebagai penggerak mekanisme dua axis ini, diperlukan tambahan alat agar dapat difungsikan dengan baik pada saat bertumpu pada tiang penyangga yang berupa dudukan ballscrew, seperti pada gambar 3.12. Tujuan dari alat ini adalah agar tidak merusak ballscrew itu sendiri karena proses pembubutan untuk memperkecil diameter pada bagian ujungnya, maka diperlukan dudukan ini yang pembuatannya dapat disesuaikan dengan bearing yang banyak dijual, sehingga memudahkan dalam penggantian apabila terjadi kerusakan.
Dudukan ballscrew
Ballscrew
Bearing
Gambar 3-12 Letak dudukan ballscrew
Material pada dudukan ballscrew ini seperti pada gambar 3.13 menggunakan besi profil silinder atau poros, dengan proses cut off dipotong menjadi beberapa bagian sesuai dengan keperluan untuk dudukan ballscrew pada mekanisme ini, pembuatan dan pembentukan dudukan yang telah dirancang dilakukan dengan proses pembubutan secara bertingkat, untuk mencekam ballscrew pada dudukan ini dibuat lubang – lubang tempat baut L counter dengan proses drill yang setelah itu dibuatkan ulir dalam dengan proses hand taps, agar dudukan tidak cepat berkarat karena terbuat dari besi maka dilakukan proses pemanasan dengan suhu yang tinggi kemudian dicelupkan ke dalam oli sehingga warnanya menjadi berubah.
3.7.4 Tiang Penyangga
Bagian tiang penyangga ini berperan penting dalam menyangga linear guideway dan ballscrew sebagai mekanisme penggerak pada sumbu X dan juga pada sumbu Y, tiang penyangga bagian bawah serta bagian atas ini terdapat beberapa bagian, penempatan antara linear guideway dan ballscrew yang berbeda, pada tiang penyangga bagian bawah letak ballscrew berada dibawah linear guideway, sebaliknya pada tiang bagian atas linear guideway berada dibawah ballscrew, letak yang berbeda tersebut telah sesuai dengan rancangan sebelumnya.
Pada tiang bagian bawah terdapat alur pin sebagai pengunci bearing, untuk tiang Gambar 3-13 Dudukan ballscrew
bagian atas tidak ada alur pin dikarenakan tebal plat aluminium yang berbeda antara tiang penyangga bagian bawah dan bagian atas.
Material pada tiang penyangga menggunakan lembaran aluminium plat dengan ketebalan 10 mm dan 8 mm pada tiang penyangga atas. Pada proses pembuatan tiang penyangga ini lembaran aluminium plat tersebut dilakukan proses cut off sesuai dengan keperluan yang akan digunakan. setiap tiang bagian sisi - sisinya diratakan sesuai rancangan dengan menggunakan proses milling.
Pembuatan lubang untuk baut dan counter bore dengan menggunakan proses drill, pada tiang penyangga atas melibatkan pembuatan ulir dengan proses hand taps, sedangkan pada bagian bawah tidak menggunakan proses pembuatan ulir.
Pembuatan dudukan bearing dan alur pin yaitu dengan proses bubut dalam pada tiang penyangga bagian bawah ini, tetapi proses ini berbeda dengan tiang penyangga bagian atas, pada tiang penyangga bagian atas dudukan bearing tidak menggunakan proses bubut dikarenakan tidak ada pembuatan alur pin, sehingga dengan proses drill sudah cukup untuk pembuatan dudukan bearing. Pada tiang penyangga bagian bawah maupun bagian atas terdapat alur untuk tempat penyangga linear selain itu pada alur ini lubang baut dibuat agak memanjang karena sangat berfungsi untuk penyettingan naik dan turun penyangga linear, alur ini berfungsi dimana penyangga linear ditempatkan, pembuatan alur ini melibatkan proses milling dengan menyesuaikan tebal dari penyangga linear itu sendiri, setelah proses milling pembuatan alur tersebut pada bagian sudut ternyata hasilnya membentuk radius, untuk membuat bagian sudut menjadi siku maka perlu dilakukan juga proses EDM (electric discharge machine) seperti pada gambar 3.14.
3.7.5 Penyangga linear
Pada bagian penyangga linear ini berfungsi sebagai tempat dudukan atau penyangga linear guideway, di linear itu sendiri terdapat lubang-lubang yang khusus disediakan untuk tempat baut pengikat terhadap penyangganya. Material yang digunakan untuk penyangga linear ini adalah lembaran aluminium plat dengan ketebalan 8 mm. Diperlukan tiga penyangga pada mekanisme penggerak dua axis ini, di bagian bawah terdapat dua penyangga sedangkan untuk bagian atas hanya memerlukan satu penyangga.
Tiang bawah Tiang atas
Sebelum di EDM Sesudah di
EDM Alur
Tempat bearing
Gambar 3-14 Tiang penyangga
Proses pembuatan penyangga linear ini memerlukan beberapa tahapan proses yaitu, proses cut off atau pemotongan lembaran aluminium, setelah pemotongan menjadi beberapa bagian, maka dilakukan proses milling untuk merapikan, meratakan dan pembentukan model penyangga linear ini sesuai dengan ukuran pada saat dirancang, seperti pada gambar 3.16. Pembuatan lubang untuk tempat pengikat baut pada penyangga ini mengikuti ukuran dari linear itu sendiri, kemudian dilakukan pembuatan lubang menggunakan proses drill, lubang – lubang yang telah dibuat dilakukan pembuatan ulir dalam dengan menggunakan proses hand taps yang disesuaikan dengan ukuran baut yang diinginkan.
Linear penyangga
Gambar 3-15 Letak penyangga linear
Gambar 3-16 Penyangga linear
3.7.6 Konektor
Bagian konektor ini sangat berperan penting dalam penggerak mekanisme dua axis, pada bagian bawah terdapat dua buah model konektor karena berfungsi sebagai penghubung antara ballscrew dengan LM block, dan antara LM block dengan tiang bagian atas. Konektor pada bagian atas hanya menghubungkan antara ballscrew dengan LM block, seperti yang terlihat pada gambar 3.17.
Konektor dibuat dengan memanfaatkan material yang berupa lembaran aluminium plat, pada konektor bagian bawah aluminium memiliki ketebalan 10 mm sedangkan untuk konektor pada bagian atas ketebalan aluminium 8 mm, tetapi ada sedikit perbedaaan proses pembuatan konektor antara ballscrew dengan LM block, dan antara LM block dengan tiang bagian atas. Pembuatan konektor ini dibutuhkan beberapa proses untuk membuatnya, sesuai dengan ukuran dan rancangan yang telah didesain. Tahapan pembuatan antara ballscrew dengan LM block bagian bawah dan bagian atas ini bentuknya yang sama, tetapi yang membedakan adalah ukuran dimensi dari konektor.
Konektor antara ballscrew dengan LM block pada bagian bawah dan bagian atas ini dimulai dengan proses cut off yaitu pemotongan aluminium sesuai dengan kebutuhan dari mekanisme dua axis tersebut, sesuai dengan desain yang telah dirancang maka untuk pembentukan konektor dilakukan proses milling, pada bagian lubang untuk baut dan counter bore dengan menggunakan proses drill, dan ada bagian lubang yang harus dibuat ulir dalam dengan menggunakan proses hand
Konektor LM block dengan tiang atas Konektor ballscrew dengan
LM block
Gambar 3-17 Konektor
taps. Konektor antara antara LM block dengan tiang bagian atas ini hanya melibatkan proses milling untuk pembentukan yang sesuai dengan rancangan, pembuatan lubang untuk tempat baut dan counter bore dengan menggunakan proses drill.
3.7.7 Dudukan Nosel
Dudukan nosel adalah salah satu bagian pendukung dari mekanisme penggerak nosel dua axis ini yang letaknya berada pada bagian atas, dimana fungsi dari dudukan nosel ini adalah sebagai penyangga nosel, dudukan nosel ini langsung menempel pada LM block, seperti pada gambar 3.19
Material aluminium dipilih karena permukaannya halus dan mudah untuk dibentuk dalam proses permesinan. Pada awalnya aluminium ini berbentuk
bagian bawah bagian atas
Dudukan nosel LM block
Gambar 3-18 Hasil pemasangan konektor
Gambar 3-19 Letak pemasangan dudukan nosel
aluminium plat dengan ketebalan 8 mm, karena bentuknya kecil bisa dipotong dengan menggunakan gergaji tangan. Pembuatan bentuk yang dibuat sesuai dengan rancangan yaitu menggunakan proses milling, kemudian untuk melubangi dan membuat counter bore bagian tempat baut dengan menggunakan proses drill, ada beberapa lubang juga ditambahkan ulir dalam dengan proses hand taps.