Pengaruh Suhu Pemotongan Terhadap Perkembanganaus Pahat Pada Pembubutan Kerasdankering Baja Aisi 4340menggunakan Pahat Karbida CVD Berlapis

(1)

PENGARUH SUHU PEMOTONGAN TERHADAP PERKEMBANGAN AUS PAHAT PADA PEMBUBUTAN KERAS DAN KERING BAJA AISI

4340 MENGGUNAKAN PAHAT KARBIDA CVD BERLAPIS

SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi

Syarat Memperolah Gelar Sarjana Teknik

GUNAWAN SEPTIAN PONTI 120401071

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(2)

ABSTRAK

Dalam proses pemesinan bubut terdapat parameter-parameter pemotongan penting yang perlu diperhatikan yakni: gerak makan (f) Kedalaman potong (a),serta Kecepatan potong (v). karena diperkirakan dapat mempengaruhi material pahat ,yang menyebabkan material pahat akan cepat aus yang tentunya akan sulit untuk pemotongan lebih lanjut. Kurva pertumbuhan aus yang diperoleh menunjukkan bahwa pahat CVD karbida mengalami tiga fase yaitu fase awal (initial phase), fase bertahap (gradual phase) dan fase mendadak (abrupt phase).dalam penelitian ini dilakukan upaya untuk mencari pengaruh suhu pemotongan terhadap perkembangan aus yang dialami oleh pahat serta memberikan rekomendasi kondisi pemotongan untuk meningkatkan produktifitas industri kecil dan menengah (IKM). benda kerja yang digunakan baja AISI 4340 yang dikeraskan (45-50 HRc).proses pembubutan dilakukan dengan 8 kondisi pemotongan dengan penggabungan high dan low. Setelah dilakukan penelitian maka didapat hasil eksperimen lalu dianalisa dengan menggunakan software desain expert untuk menentukan kondisi pemotongan yang paling optimal yaitu v= 65,26 m/min ; f = 0,196 mm/rev ; a = 1,92mm .

(3)

PENGARUH SUHU PEMOTONGAN TERHADAP PERKEMBANGAN AUS PAHAT PADA PEMBUBUTAN KERAS DAN KERING BAJA AISI 4340

MENGGUNAKAN PAHAT KARBIDA CVD BERLAPIS

GUNAWAN SEPTIAN PONTI NIM. 120401071

Diketahui / Disyahkan Disetujuioleh : DepartemenTeknikMesin DosenPembimbing, FakultasTeknik USU

Ketua,

(4)

TUGAS SARJANA

NAMA : GUNAWAN SEPTIAN PONTI

NIM : 120401071

MATA PELAJARAN : PROSES PEMOTONGAN LOGAM

SPESIFIKASI : Survey pada industry pemotongan logam kecil dan menengah UKM di kota Medan yang menerima pesanan komponen mesin pengolahan pabrik kelapa sawit, setelah dilakukan survey lapangan dikumpulkan informasi proses produksi dan pesanan apa yang sering diterima oleh UKM seperti :

1. Tipe operasi pemesinan yang dilakukan; 2. Bahan benda kerja yang digunakan;

3. Bahan pahat dan geometri pahat yang digunakan; 4. Kondisi pemotongan dan teknologi pemotongan;

5. Data-data produksi seperti, waktu produksi, ongkos produksi, dan hal-hal lain yang mendukung.

Tujuan utama dilakukan terkait survey dan sebagai outcomes dari penulisan skripsi adalah “kontribusi teknologi pemesinan kepada UKM untuk tujuan meningkatkan produktivitas UKM dalam memproduksi komponen pabrik kelapa sawit yang dipesan olah pabrik kelapa sawit (PKS)”.

Paparkan hasil survey sebagai latar belakang pokok bahasan pada skripsi saudara. Berdasarkan hal tersebut, maka kepada saudara ditugaskan melaksanakan studi dengan metode experimental untuk membahas perihal :

(5)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul “PENGARUH SUHU PEMOTONGAN TERHADAP PERKEMBANGAN AUS PAHAT PADA PEMBUBUTAN KERAS DAN KERING BAJA AISI 4340 MENGGUNAKAN PAHAT KARBIDA CVD BERLAPIS”.

Skripsi ini disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan Strata 1 (S1) pada Departemen Teknik Mesin Sub Bidang Produksi, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Dalam menyelesaikan skripsi ini banyak kesulitan yang penulis hadapi, namun berkat dorongan, semangat, doa dan bantuan baik materil, moril, dan maupun spirit dari berbagai pihak akhirnya kesulitan itu dapat diatasi. Untuk itu sebagai manusia yang harus berterima kasih, dengan penuh ketulusan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Armansyah Ginting, M.Eng. selaku dosen pembimbing, yang dengan penuh kesabaran dan telah memberikan bimbingan dan motivasi kepada penulis.

2. Bapak Dr. Ir .Muhammad Sabri, MT selaku Ketua Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Univesitas Sumatera Utara.

3. Bapak Terang UHSG Manik,ST.MT. selaku Sekretaris Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Univesitas Sumatera Utara.

4. Bapak Ir. Tugiman, MT selaku koordinator tugas akhir Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Univesitas Sumatera Utara.

5. Kedua orang tua penulis, Soangkupon harahap dan Sri Hastati Pohan serta keluarga besar penulis yang selalu senantiasa memberi semangat, doa, dan memotivasi penulis.

(6)

DAFTAR ISI

1.4Sistematika Penulisan ... 3

(7)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kriteria mode kegagalan pahat aus sisi dan aus kawah ... 8

Gambar 2.2 Ongkos Produksi secara umum ... 22

Gambar 3.1 Spesimen benda baja AISI 4340 ... 25

Gambar 3.2 Pahat CVD karbida ... 25

Gambar 3.3 Mesin bubut CNC ... 26

Gambar 3.4 Tool holder ... 27

Gambar 3.5 Mikroskop Dino Lite ... 28

Gambar 3.6 video IR Termometer ... 29

Gambar 4.1 grafik T vs Vb Run 1... 34

Gambar 4.2 T vs Lt Run1 ... 34

Gambar 4.3 grafik T vs Tc Run1 ... 35

Gambar 4.4 grafik T vs Vb Run2... 37

Gambar 4.5 grafik T vs Lt Run2 ... 37

Gamabr 4. 6 grafik T vs Tc Run2 ... 38

(8)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 : Kadar komposisi kimia ... 16

Tabel 2.2 : Sifat Mekanis Bahan ... 16

Tabel 2.3 : Jenis Karbida Lapis (Coated Cemented Carbides) ... 19

Tabel 4.1 Data keseluruhan ... 32

Tabel 4.2 Run 1 ... 33

Tabel 4.3 Run 2 ... 35

Tabel 4.4 Run 3 ... 38

Tabel 4.5 Run 4 ... 41

Tabel 4.6 Run 5 ... 44

Tabel 4.7 Run 6 ... 46

Tabel 4.8 Run 7 ... 49

Tabel 4.9 Run 8 ... 52

Tabel 4.10 Data kondisi pemotongan dengan suhu rata-rata ... 55

Tabel 4.11 Analysis of variance suhu ... 57

Tabel 4.12 Analysis of variance VB ... 59

Tabel 4.13 Batas Kondisi optimasi ... 65

Tabel 4.14 Hasil optimasi ... 66

Tabel 4.15 Hasil perhitungan Run1 ... 69

(9)

DAFTAR PERSAMAAN

Persamaan 2.1 : Kecepatan potong ... 10

Persamaan 2.2: Diameter Rata-rata ... 10

Persamaan 2.3 : Kecepatan makan... 10

Persamaan 2.4 : Waktu pemotongan ... 10