T U GAS AK H I R
T EK N I K M AN U FAK T U R
STUD I EKSPERI M EN TAL PEN GARUH V ARI ASI
JEN I S M ATERI AL ELEKTROD A TERH AD AP
M RR, KEKASARAN PERM UKAAN , W EAR RATI O
ELEKTROD A H ASI L PROSES ED M SI N KI N G
DISUSUN OLEH: AZAM WIJANARKO
N RP 2 1 0 3 1 0 9 0 1 0
DOSEN PEMBIMBING: Prof. Dr. Ing SUHARDJONO, M.Sc TEKNIK MESIN FTI – ITS
SURABAYA 2011
La t a r Be la k a ng
Untuk membuat benda kerja yang kompleks dan presisi tinggi adalah salah satu tujuan utama dari proses pemesinan. Dengan adanya proses pemesinan non konvensional seperti EDM Sinking adalah solusi dalam mengerjakan benda kerja yang kompleks dan presisi tinggi. Produktivitas dan kualitas menjadi bahan pertimbangan dalam biaya produksi.
T U J UAN PEN ELI T I AN
1.
Mengetahui pengaruh jenis material
elektroda
terhadap
hasil
laju
pengerjaan
material
(MRR), kekasaran permukaan, dan
keausan elektroda
2.
Menentukan
setting
parameter
proses agar dihasilkan hasil yang
optimal
BATASAN M ASALAH
Dalam Percobaan ini batasan masalah sbb:
1. Penelitian dilakukan pada EDM sinking EXERON 104E di
BLKIP Surabaya Jl. Dukuh Menanggal III / no 1.
2. Benda kerja yang digunakan adalah SKD 11, dianggap
memiliki komposisi kimia yang homogen.
3. Elektroda yang di teliti adalah
tembaga, alumunium, bronze, kuningan, baja, stainlees steel
4. Fluida dielektrik yang digunakan adalah solar
5. Variabel bebas yang diamati adalah IP
6. Respon yang diamati adalah MRR, kekasaran
permukaan, dan keausan pahat
7. Variabel lain pada EDM sinking dianggap konstan.
8. Tidak membahas rangkaian listrik yang ada pada mesin
SI ST EM AT I K A PEN U LI SAN
•
Pendahuluan
•
Tinjauan Pustaka
•
Metodologi Penelitian
•
Analisa Data dan Pembahasan
•
Kesimpulan
D I AGRAM
ALI R
PEN ELI TI AN
D I AGRAM
ALI R
PEN ELI TI AN
Pe la k sa na a n Pe ne lit ia n
Mempersiapkan material benda kerja untuk percobaan proses permesinan EDM Sinking EXERON 104 E. di gunakan benda kerja SKD 11 dengan elektrode tembaga, alumunium, bronze, kuningan, baja, stainlees steel.
Mengukur berat awal dari elektrode sebelum di lakukan penelitian dengan menggunakan neraca digital.
Dilakukan percobaan dengan pengambilan data
Dari hasil pemesinan di ukur dan di catat, dengan peralatan yang di perlukan.
Setelah percobaan dan pengukuran dilakukan, data percobaan diplotkan kedalam grafik agar diketahui pengaruh serta kecenderungan parameter terhadap respon.
M ESI N ED M SI N KI N G EX ERON 1 0 4 E
Plan Pengambilan data Sampling Variabel respon dan variabel prediktor
I P V S M RR
MRR = 1.8982 IP - 5.5195 R² = 0.9693
MRR = 0.014 IP2 + 3.039 IP - 17.15
R² = 0.990
MRR = 0.026 IP2 + 1.833 IP - 5.666
R² = 0.999
MRR = 2.5625 IP - 14.291 R² = 0.9921
MRR = 1.8406 IP - 5.2726 R² = 0.9602
MRR = 3.2237 IP - 15.334 R² = 0.9833
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 110.00 120.00 130.00 140.00 150.00 160.00
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
M R R ( m m ³ / m in )
I P ( Am p)
M RR V s I P
I P V S W EAR ELECTROD A
WE = 0.787 IP - 4.4002 R² = 0.9884
WE = 0.058 IP2 + 1.279 IP - 10.08
R² = 0.994
WE= 0.034 IP2 + 0.325 IP - 1.444
R² = 0.999
WE = 0.5473 IP - 3.6253 R² = 0.9853
WE = 2.451 IP - 13.16 R² = 0.972
WE = 0.7498 IP - 6.5266 R² = 0.9582
-20.00 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00 180.00
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
W e a r E le k tr o d e ( m m ³ / m in )
I P ( Am p)
W EAR ELEKTROD E V s I P
I P V S SURFACE ROUGH N ESS
Ra = 0.2374 IP + 2.8332 R² = 0.9852
Ra = 0.2182 IP + 4.8481 R² = 0.9939
Ra = 0.2131 IP + 4.6199 R² = 0.998
Ra = 0.1469 IP + 6.3215 R² = 0.9882
Ra = 0.1809 IP + 4.958 R² = 0.9482
Ra = 0.1892 IP + 3.3753 R² = 0.9748
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
S u r fa c e R o u g h n e s s ( μ m Ra )
I P ( Am p)
SURFACE ROUGH N ESS V S I P
I P V S W EAR RATI O
WR = -0.040 IP + 4.124 R² = 0.939
WR = 0.001 IP2 - 0.088 IP + 2.671
R² = 0.971
WR = -0.040 IP + 3.241 R² = 0.915
WR = -0.095 IP + 7.308 R² = 0.935
WR = -0.005 IP + 1.515 R² = 0.948
WR = -0.119 IP + 8.339 R² = 0.942
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
W e a r r a ti o ( % )
I P ( Am pe r e )
W e a r Ra t io V s I P
Ana lisa St at ist ik
Analisa interaksi antar main efek terhadap
respons
Analisa Regresi dan diuji hasil modelnya secara
serentak ataupun individu, sehingga di ketahui hubungan antara variabel respon dan variabel prediktor.
Setelah pengujian dilakukan,maka persamaan
empiris untuk MRR , Kekasaran
permukaan, Keausan Elektroda, dan Wear Ratio dapat di ketahui.
KESI M PULAN
I P a da la h pa r a m e t e r u t a m a y a n g m e n e n t u k a n M RR, Ke k a sa r a n pe r m u k a a n , k e a u sa n e le k t r oda , da n w e a r r a t io. Se m a k in be r t a m ba h n y a n ila i I P m a k a se m a k in t in ggi n ila i M RR, k e k a sa r a n pe r m u k a a n , k e a u sa n e le k t r oda .
Be r ba n din g t e r ba lik de n ga n W e a r r a t io, se m a k in be r t a m ba h n ila i I P m a k a a k a n se m a k in t u r u n .
D a r i h a sil a n a lisa pa da pe r coba a n y a n g t e la h di la k u k a n di pe r ole h pe r sa m a a n – pe r sa m a a n Re gr e si y a n g m e n y a t a k a n h u bu n ga n a n t a r a pa r a m e t e r pr ose s pe m e sin a n ED M sin k in g de n ga n v a r ia be l r e spon y a it u :
◦ La ju pe nge r ja a n m a t e ria l (M RR)
Model matematik yang menyatakan hubungan parameter pemesinan terhadap MRR adalah sebagai berikut:
M RR TEM BAGA = - 1 3 .5 6 + 2 .8 0 4 I P - 0 .0 1 8 2 3 I P* * 2
M RR KUN I N GAN = - 1 7 .1 5 + 3 .0 3 9 I P + 0 .0 1 4 6 4 I P* * 2
M RR BRON ZE = - 5 .6 6 6 + 1 .8 3 4 I P + 0 .0 2 6 6 7 I P* * 2
M RR BAJA = - 1 5 .3 5 + 2 .9 7 6 I P - 0 .0 2 2 8 7 I P* * 2
M RR BAJA = - 1 5 .3 5 + 2 .9 7 6 I P - 0 .0 2 2 8 7 I P* * 2
M RR STAI N LESS = - 1 4 .2 9 + 2 .5 6 2 I P
◦ Ke k a sa r a n Pe r m u k a a n ( Su r fa ce Rou gh n e ss)
Model matematik yang menyatakan hubungan parameter pemesinan terhadap
kekasaran permukaan adalah sebagai berikut:
SR TEM BAGA = 2 .8 3 3 + 0 .2 3 7 4 I P
SR KUN I N GAN = 4 .2 8 7 + 0 .2 8 1 5 I P - 0 .0 0 1 2 7 4 I P* * 2
SR BRON ZE = 4 .3 8 2 + 0 .2 3 9 9 I P - 0 .0 0 0 5 3 9 I P* * 2
SR BAJA = 5 .9 0 3 + 0 .1 9 4 0 I P - 0 .0 0 0 9 4 9 I P* * 2
SR ALUM I N UM = 3 .6 5 5 + 0 .3 2 7 7 I P - 0 .0 0 2 9 5 7 I P* * 2
SR STAI N LESS = 3 .2 7 2 + 0 .2 0 0 8 I P - 0 .0 0 0 2 3 4 I P* * 2
◦ Ke a u sa n Ele k t r oda ( W e a r Ele ct r ode )
Model matematik yang menyatakan hubungan parameter pemesinan terhadap
keausan elektroda adalah sebagai berikut:
W E TEM BAGA = - 3 .8 3 0 + 0 .7 4 8 6 I P
W E KUN I N GAN = - 1 0 .0 8 + 1 .2 7 9 I P + 0 .0 5 8 5 5 I P* * 2
W E BRON ZE = - 1 .4 4 5 + 0 .3 2 5 5 I P + 0 .0 3 4 0 0 I P* * 2
W E BAJA = - 2 .3 9 2 + 0 .4 0 8 1 I P + 0 .0 0 2 8 0 6 I P* * 2
W E ALUM I N I UM = - 1 3 .1 7 + 2 .4 5 1 I P
W E STAI N LESS = - 1 .1 0 8 + 0 .1 3 9 4 I P + 0 .0 1 2 2 9 I P* * 2
EN D
Sekian Terima Kasih ,
Mohon saran dan kritik,
Demi kesempurnaan
Tugas Akhir ini.
