Analisis Permukaan Hasil Potongan Dengan Jarak Pisau
Yang Berbeda Menggunakan Plate Shear
Tobok Frangky*, Cahyo Budi Nugroho S.T., M.Sc, Nugroho Pratomo Ariyanto S. T., M.Sc.
Batam Polytechnics
Mechanical Engineering study Program
Jl. Ahmad Yani, Batam Centre, Batam 29461, Indonesias
*E-mail: [email protected]
Abstrak
Dewasa ini kebutuhan akan permintaan produk yang berbahan utama besi strip(striptizer) sangat banyak. Sebagai contoh pada pagar besi, penutup selokan, alat bermain anak, rangka penyangga fairing motor modifikasi, rangka pelindung jendela/pintu, dll. Pada pengerjaan pemotongan besi jenis ini, biasanya tukang menggunakan gunting plat/grenda potong. Padahal sebenarnya cara ini dirasa kurang efektif, karena pada pemotongan besi strip hanya membutuhkan pemotongan area pendek saja. penelitian ini bertujuan untuk mengetahui permukaan hasil potongan antara material aluminium dan besi dengan variasi jarak pisau yang berbeda dengan metode tanpa ring dan menggunakan ring. Dari hasil pengujian Dengan metode pemotongan berbeda yaitu metode tanpa ring dan menggunakan ring, serta dua jenis material yang berbeda aluminium (Al) dan besi (Fe) juga ketebalan yang berbeda 0.5 dan 1 mm menunjukan bahwa plat aluminium dan besi tidak mengalami pemotongan dan hanya mengalami efek pembengkokan pada material uji. Sedangkan metode tanpa menggunakan ring hanya material jenis aluminium yang terpotong sedangkan material besi hanya mengalami pembengkokan yang signifikan dibandingkan dengan metode ring. Dari hasil pengujian tersebut dapat disimpilkan bahwa alat plate shear ini hanya dapat digunakan memotong material jenis aluminium dengan ketebalan 0.1 - 1 mm.
Kata kunci: Pisau , Jarak , Hasil Potongan, Plate shear
Abstract
Nowadays the need for demand of products made from iron Strips (striptizer) very much. For example on iron fences, gutter cover, playground Children, fairing frame modification buffer frame, window / door protective frame, etc. On This type of iron cutting work, usually a handyman using scissor plate / grenda Cut. When in fact this way is considered less effective, because the cutting iron strip Requires only a short cut area. This research aims to know the surface of the cut between aluminum and iron material with different blade distance variations with the method without ring and using the ring. From the test results With different cutting methods, the method without ring and ring, and two different materials of aluminum (Al) and iron (Fe) also different thickness of 0.5 and 1 mm indicates that the aluminum and iron plate is not cutting and only experienced Bending effect on the test material. While the method without using the ring only aluminum type material is cut off while the iron material only experienced significant bending compared with the ring method. From the test results can be concluded that this plate shear tool can only be used cut aluminum type material with a thickness of 0.1 - 1 mm.
1. Pendahuluan
Kebutuhan akan besi strip untuk bahan dasar pembuatan pagar besi, penutup lubang selokan, rangka pelindung jendela/pintu yang membuat penulis berfikir bagaimana pekerja dapat memotong dengan lebih baik lagi. Hal ini dikarenakan mereka masih menggunakan alat berupa gunting tangan dan gerinda potong. Kedua alat tersebut dirasa masih kurang efisien dalam memotong besi jenis ini[1].
Selain itu, penulis juga akan menganalisa hasil permukaan potongan dari plat tersebut. Permukaan hasil pemotongan dipengaruhi oleh sudut dan jarak potong dari plat[2].
Oleh sebab itu, penulis merancang ulang sebuah alat yang sudah ada di pasaran (berupa gunting plat) untuk dimodifikasi bagian mata pisau dan tuas pemotongnya agar dapat digunakan untuk memotong besi jenis plat strip ini dengan lebih efisien lagi. Penulis memberi batasan pada skripsi ini adalah dengan memodifikasi alat, membuat prototype, memperbaiki cara kerja dan menganalisis kelayakan investasinya.
Tujuan penilitian ini adalah untuk mengetahui permukaan hasil potongan antara material aluminium dan besi dengan variasi jarak pisau yang berbeda dengan dilengkapi alat bantu berupa ring.
Mesin Shearing adalah mesin yang digunakan untuk memotong sheet metal coil atau lembaran
sheet metal menjadi bagian-bagian yang lebih kecil.
Hasil pemotongan akan menjadi material untuk proses selanjutnya. Proses pemotongan dengan mesin
shearing terdiri diri 2 (dua) jenis yakni mesin guillotine manual dan mesin guillotine hidrolik . Mesin guillotine manual pemotongan pelat dilakukan dengan tuas penekan yang digerakkan oleh kaki si pekerja. Mesin guillotine hidrolik proses pemotongannya digerakkan dengan sistem hidrolik, sehingga kemampuan potong mesin guillotine hidrolik ini lebih besar dari mesin guillotine manual.
Proses pemotongan dengan mesin shearing manual adalah pelat diletakkan di atas meja. Kemudian ukuran pelat yang akan dipotong diatur dengan memperhatikan ukuran yang ada pada meja. Setelah ukuran yang diinginkan diatur dengan tepat maka tuas ditekan dengan menggunakan kaki agar pisau memotong pelat-pelat tersebut. Gambar 1 adalah mesin gunting pelat sebelum mengalami perkembangan sampai sekarang. Mesin gunting pelat ini mampu memotong pelat lurus, dengan ketebalan pemotongan maksimal 12 mm. Prinsip kerja mesin potong ini menggunakan tenaga motor listrik yang dihubungkan dengan tuas penekan. Tuas penekan ini dihubungan dengan pisau bagian atas. Pisau atas ini bergerak naik turun.
Gambar 1 Mesin Shearing Manual
Gunting tuas atau plate shear yang penulis buat mengacu pada cara kerja mesin shearing ini namun penulis sedikit mengubah penggunaan tangan sebagai tuas manual[3].
Plate shear atau Gunting tuas merupakan alat yang digunakan untuk memotong plat yang mempunyai ketebalan 1 mm – 3 mm. Penggunaan gunting tuas ini lebih serig digunakan untuk pemotongan plat-plat strip[2].
Gambar 2 Plate Shear (gunting tuas)
Prinsip kerja dari alat ini adalah gaya pemotongan yang ditimbulkan untuk memotong pelat ini digerakkan oleh tuas yang berhubungan langsung dengan pisau atas. Posisi pelat yang dipotong terletak pada pisau bawah yang tetap.
Jenis gunting tuas bermacam-macam sesuai dengan tipe dan bentuknya masing-masing. Salah satu jenis gunting tuas mempunyai ketebalan pemakanan sebesar tebal pisau yang digunakan. Pemotongan ini tedapat pada jenis gunting tuas meja. Gunting tuas meja ini mempunyai sisa pemotongan sebesar 5 mm sesuai tebal mata pisau yang digunakan. Jadi untuk mendapatkan ukuran yang tepat sewaktu pemotongan harus dilebihkan sebesar tebal mata pisau[2].
2. Metodologi Penelitian
Gambar 3 flowchart
Gambar 4 Plate Shear (Gunting Tuas)
Penilitian ini dimulai dengan memulai mencari ide hingga mengumpulkan informasi teknis berupa cara kerja dan sistem kerja alat potong plat manual, bentuk alat potongnya hingga material yang digunakan dalam pembuatan alat potong plat manual. Data tersebut digunakan sebagai acuan penulis dalam merancang dan mendesain alat potong tersebut, penulis menggunakan software solidworks dalam perancangannya. Dalam perancangan dan desain tersebut nantinya diperoleh dimensi alat potong plat manual, data dimensi ini digunakan dalam proses pembuatan. Proses pembuatan dimulai dengan
mencari raw material, setelah itu potong raw material menggunakan gerinda potong sesuai dimensi pada desain, kemudian assembly part-part yang telah dipotong menggunakan baut dan mur.
2.1 Tempat dan metode penilitian
a)
TempatTempat yang digunakan dalam pembuatan dan penelitian gunting tuas iini adalah Politeknik Negeri Batam. Penelitian ini dimulai dari workshop metalurgi, workshop welding, dan workshop manufaktur sebagai tempat pembuatan dan pengambilan data.
b) Metode penilitian
Memotong material uji
Berupa Plat Strip Aluminium Tebal 1 mm dan 0.5 mm serta Plat Strip Besi tebal 1 mm dan 0.5 mm.
Menggunakan ring sebagai alat bantu pemotongan.
Melakukan pengujian untuk pengambilan data.
2.2 Alat dan Bahan a) Alat
Alat yang digunakan untuk penelitian ini adalah mesin gerinda potong, mesin gergaji potong, kikir kasar dan halus, kunci pas, vernier caliper.
b) Bahan
Bahan yang digunakan dalam pengujian ini adalah material plat strip aluminium dan besi dengan ketebalan 1 dan 0.5 mm.
TABLE I Spesifikasi Bahan Uji Jenis material Tebal
Aluminium (Al) 1 mm 0.5 mm
Besi (Fe) 1 mm
3. Analisa Data dan Pembahasan
Dalam pengambilan data untuk proses analisis penulis terlebih dahulu melakukan pengujian terhadap alat potong (gunting tuas) yang dibuat. Dalam pengujian ini penulis menggunakan dua jenis material yang akan diuji yaitu aluminium dan besi, masing masing memiliki ketebelan 1mm dan 0.5 mm.
Kemudian penulis menggunakan dua metode, metode yang pertama menggunakan ring (hingga 1,2,3 ring) dalam pemotongannya sedangkan metode yang kedua tanpa menggunakan ring dalam pemotongannya. Dari pemotongan dengan dua metode yang berbeda ini nantinya akan diperoleh hasil permukaan dan hasil potongan (terpotong atau tidak terpotong).
Pemotongan pertama dilakukan pada aluminium dengan tebal 0.5 dan 1 mm tanpa menggunakan ring , hasil pemotongannya aluminium terpotong sedangkan dengan metode menggunakan ring aluninium tidak terpotong tetapi mengalami bending yang signifikan. Proses pemotongan dapat dilihat pada gambar 5.
Gambar 5 Proses pemotongan plat strip aluminium tebal 0.5 dan 1 mm
Proses pemotongan kedua dilakukan pada material jenis besi 1 mm dan 0.5 mm tanpa menggunakan ring, hasil pemotongannya hanya membuat material besi bending (bengkong). Sedangkan dengan metode menggunakan ring material tidak terpotong dan mengalami bending yang rendah dibandingkan tanpa menggunakan ring.
Gambar 6 Proses pemotongan plat strip besi tebal 0.5 dan 1 mm
TABEL II
PEMOTONGAN MENGGUNAKAN METODE MENGGUNAKAN RING
Ket.
X = Plat Strip tidak terpotong V = Plat Strip terpotong
Dari data diatas, bahwa metode menggunakan ring tidak membuat jenis material besi tidak terpotong tetapi memiliki efek bending yang bervariasi dengan jumlah ring yang dipakai. Material jenis aluminium pemotongan menggunakan 1 ring, plat terpotong. Menggunakan 2 ring, plat tebal 0.5 mm terpotong sedangkan plat 1 mm tidak terpotong. Tiga ring, tidak ada material yang terpotong tetapi mengalami efek bending.
TABEL III
PEMOTONGAN MENGGUNAKAN METODE TANPA RING Jenis material Tebal material (mm) Tanpa ring Aluminium (Al) 1 V V V 0.5 V V V Besi (Fe) 1 X X X 0.5 X X X
Jenis material material Tebal (mm) Ring (pcs) 1 2 3 Aluminium (Al) 0.5 1 V V X V X X Besi (Fe) 0.5 1 X X X X X X
Ket.
X = Plat Strip tidak terpotong V = Plat Strip terpotong
Dari data diatas , bahwa metode tanpa menggunakan ring membuat plat strip jenis material aluminium terpotong, sedangkan plat strip jenis material besi tidak terpotong tetapi mengalami efek bending yang signifikan dibandingkan metode menggunakan ring.
Permukaan Hasil potongan
Metode Tanpa Ring
Gambar 7. Hasil potongan dengan metode tanpa ring
Hasil potongan dengan metode tanpa ring ditinjukan pada gambar 7, hasil potongan lurus (gambar kiri) tapi memiliki efek bending sedikit pada sisi dari hasil potongan (gambar kanan), permukaan hasil potongan tidak terlalu halus dibandingkan dengan mesin shearing .
Metode menggunakan ring
Metode menggunakan ring ialah metode dimana ring dipasang pada as penghubung antara kedua pisau, dari masing masing ring menghasilkan gap (jarak) pada kedua pisau. a. Metode 1 ring
Gambar 8. Hasil potongan menggunkan 1 ring
Metode menggunakan 1 ring ini membuat gap 1 mm antara kedua pisau. Sehingga hasil potongan
mengalami bending sedikit besar dibandingkan metode tanpa ring, hasil permukaan sama seperti metode tanpa ring.
b. Metode 2 ring
Gambar 9. Hasil potongan menggunakan 2 ring
Metode ini menghasilkan gap yang lebih besar yaitu 2 mm. Sehingga hasil potongan memiliki efek bending yang besar namun plat strip masih terpotong. Hasil permukaan potongan sedikit kasar dibandingkan metode 1 ring dan tanpa ring.
c. Metode 3 ring
Gambar 10. Hasil potongan menggunakan 3 ring
Metode ini menghasilkan gap yang besar yaitu 3 mm antara kedua pisau. Sehingga plat strippun tidak terpotong, hanya mengalami efek bending seperti ditunjukan pada gambar 10.
4.
Kesimpulan
Dengan metode pemotongan berbeda yaitu metode tanpa ring dan menggunakan ring, serta dua jenis material yang berbeda aluminium (Al) dan besi (Fe) juga ketebalan yang berbeda 0.5 dan 1 mm menunjukan bahwa plat besi tidak mengalami pemotongan sedangkan plat aluminium mengalami pemotongan kecuali dengan menggunakan metode 3 ring plat tidak terpotong dan hanya mengalami efek pembengkokan pada material uji. Sedangkan metode tanpa menggunakan ring hanya material jenis aluminium yang terpotong sedangkan material besi hanya mengalami pembengkokan yang signifikan dibandingkan dengan metode ring. Dari hasil pengujian tersebut dapat disimpilkan bahwa alat plate shear ini hanya dapat digunakan memotong material jenis aluminium dengan ketebalan 0.1 - 1 mm dan
metode menggunakan ring hanya menggunakan 1 dan 2 ring plat akan terpotong sedangkan menggunakan 3 ring plat hanya mengalami pembengkokan.
Daftar Pustaka
[1] Akhmad Kharis Nur Zaman, 2014, Perancangan
Alat Pemotong Besi Strip Untuk Meningkatkan Kecepatan Potong. Tegal : Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Pancasakti.
[2] Putro, eko. 2009. Modul Dasar Proses Pemotongan Logam. Jakarta : Modul SMK
[3] MetalformingMc(2008).From
http://www.metalformingmc.com/mesin-potong-shearing/Nugroho, Wahyu adi, 2008
[4] Putro, Eko, 2009, Jurnal Perbaikan Rancangan
Alat Pemotong Singkong Dengan Mekanisme Pedal Kaki Untuk Meningkatkan Produksi Dengan Prinsip Ergonomi, UNS, Surakarta.
[5] Raharjo, Popy, 2008, Jurnal Usulan Perancangan
Alat Pemotong Kertas Karton (Studi Kasus di D&D Handycraft Collection), Universitas Atmajaya, Yogyakarta.
