i
PENGARUH TEBAL PEMOTONGAN TERHADAP KEAUSAN PAHAT KARBIDA PADA PEMBUBUTAN BAJA AISI 1045
MENGGUNAKAN MESIN BUBUT CNC QTN 100 U
Disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan studi Jenjang Strata 1 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri
Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta
Disusun Oleh : Abdul Mursyid 151.03.1048
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT SAINS DAN TEKNOLOGI AKPRIND
YOGYAKARTA
2020
ii
INFLUENCE OF CUTTING THICKNESS ON CARBIDE TOOLS ON AISI STEEL TURNING 1045 USING CNC LATHE
QTN 100 U
Arranged to qualify completed the study Strata 1 Department of Mechanical Engineering, Faculty of Industrial Technology Institute Science &
Technology AKPIRND Yogyakart
Disusun Oleh : Abdul Mursyid 151.03.1048
DEPARTEMENT OF MECHANICAL ENGINEERING FACULTY OF INDUSTRIAL TECHNOLOGY INSTITUTE SCIENCE & TECHNOLOGY AKPRIND
YOGYAKARTA
2020
iv
v
vi
“Tatkala waktuku habis tanpa karya & pengetahuan lantas apa makna umurku ini?”
- KH. Hasyim Asy’ari -
vii
Dengan mengucapkan Alhamdulillah puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT, atas segala Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan skripsi ini dengan baik. Laporan skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Program Strata-1 pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta.
Dalam penyusunan laporan skripsi ini tentunya tidak lepas dari bantuan beberapa pihak yang telah turut serta membantu penyusun untuk dapat menyelesaikannya. Oleh karena itu, laporan skripsi ini penyusun persembahkan kepada:
1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah dan innayah-Nya serta kemudahan bagi penyusun sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan skripsi ini dengan baik.
2. Bapak dan Ibu serta seluruh keluarga tercinta yang telah memberikan bantuan materi, bimbingan dan doa sehingga penyusun dapat menyelesaikan amanah ini dengan baik.
3. Seluruh teman-teman angkatan 2015 Jurusan Teknik Mesin IST AKPRIND Yogyakarta yang sudah memberikan semangat dan menjadi teman yang baik selama kuliah.
4. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu penyusun menyelesaikan studi ini.
viii
Segala puji dan syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat hidayah, dan innayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan skripsi dengan judul “PENGARUH TEBAL PEMOTONGAN TERHADAP KEAUSAN PAHAT KARBIDA PADA PEMBUBUTAN BAJA AISI 1045 MENGGUNAKAN MESIN BUBUT CNC QTN 100 U”. Laporan skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Program Strata-1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta.
Dalam penyusunan laporan skripsi ini tentunya tidak lepas dari bantuan beberapa pihak yang telah turut serta membantu penyusun menyelesaikan laporan skripsi ini. Untuk itu pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penyusun mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. Ir. Amir Hamzah., M.T, selaku Rektor Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta.
2. Ibu Nidia Lestari., S.T. M.Eng, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta.
3. Bapak Ir. Joko Waluyo., M.T dan Bapak Taufiq Hidayat., S.T. M.Eng selaku dosen pembimbing I dan dosen pembimbing II.
4. Bapak Ir. Hary Wibowo., M.T, selaku dosen wali.
ix
x
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... Error! Bookmark not defined. HALAMAN PENGUJI ... Error! Bookmark not defined. PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ... v
HALAMAN MOTTO ... ivi
HALAMAN PERSEMBAHAN ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR GRAFIK ... xiv
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR DIAGRAM ... xvi
ABSTRAK ... xvii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG MASALAH ... 1
1.2 PERUMUSAN MASALAH ... 2
1.3 BATASAN MASALAH ... 2
1.4 TUJUAN PENELITIAN ... 3
1.5 MANFAAT ... 3
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN ... 3
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka ... 6
2.2 Mesin Bubut ... 8
2.2.1 Mesin Bubut CNC ... 9
2.2.2 Jenis Pekerjaan Mesin Bubut ... 17
2.2.3 Langkah-langkah Proses Pembubutan ... 19
2.2.4 Parameter Pembubutan ... 20
2.3 Pahat Bubut ... 22
xi
2.3.2 Karakteristik Pahat Bubut ... 24
2.3.3 Pahat Bubut Karbida ... 24
2.3.3.1 Karbida Tungsten (WC+Co) ... 26
2.3.3.2 Karbida WC – TiC + Co ... 26
2.3.3.3 Karbida WC – TaC - TiC + Co ... 26
2.3.3.4 Karbida WC – TaC + Co ... 27
2.3.3.5 Karbida Titanium ... 27
2.3.3.6 Karbida Lapis ... 28
2.4 Temperatur Pemotongan Pada Proses Pembubutan ... 29
2.5 Keausan Pahat ... 31
2.5.1 Karakteristik Kegagalan Pahat ... 31
2.5.2 Bentuk Geram ... 33
2.5.3 Mekanisme Keausan dan Kerusakan Pahat... 35
2.5.3.1 Proses Abrasif ... 35
2.5.3.2 Proses Kimiawi ... 35
2.5.3.3 Proses Adhesi ... 36
2.5.3.4 Proses Difusi ... 36
2.5.3.5 Proses Oksidasi ... 37
2.5.3.6 Proses Deformasi Plastik ... 37
2.5.3.7 Proses Keretakan dan Kelelahan... 37
2.6 Umur Pahat ... 38
2.7 Baja ... 40
2.7.1 Klasifikasi Baja AISI 1045 ... 42
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 44
3.2 Persiapan Penelitian ... 45
3.2.1 Persiapan Bahan ... 45
3.2.2 Proses Pemotongan ... 46
3.3 Pemilihan Pahat ... 47
3.4 Proses Pembubutan ... 49
3.4.1 Hasil Proses Pembubutan ... 50
xii
3.5.2 Foto Makro ... 52
3.6 Pengukuran Keausan Pahat ... 53
3.7 Uji Anova ... 54
3.8 Tempat Penelitian... 55
3.9 Prosedur Penelitian... 55
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengukuran Keausan Pahat ... 57
4.2 Perhitungan Kecepatan Putaran Spindel (n) ... 60
4.3 Perhitungan Waktu Pemotongan ... 60
4.4 Perhitungan Panas Pemotongan ... 63
4.5 Pengukuran Temperatur Pemotongan ... 67
4.6 Hasil Foto Makro Pahat ... 69
4.7 Umur Pahat ... 70
4.8 Hasil Uji Pengaruh Tebal Pemotongan Terhadap Keausan Pahat ... 72
4.8.1 Hasil Uji Homogenitas ... 72
4.8.2 Hasil Uji Statistik ... 73
4.8.3 Hasil Besar Pengaruh ... 75
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 76
5.2 Saran ... 77 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
Gambar 2.1 Mesin Bubut CNC QTN 100 U ... 11
Gambar 2.2 Kontrol Pengendali ... 14
Gambar 2.3 Jenis Pekerjaan Mesin Bubut ... .18
Gambar 2.4 Rekomendasi Pahat Karbida DNMG 150604-NF ... 21
Gambar 2.5 Proses Bubut ... 21
Gambar 2.6 Jenis Pahat Bubut Insert Karbida ... 22
Gambar 2.7 Pahat Bubut Karbida ... 29
Gambar 2.8 Aus Pahat ... 32
Gambar 2.9 Bentuk Geram ... 34
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 44
Gambar 3.2 Benda Kerja ... 45
Gambar 3.3 Proses Pemotongan ... 47
Gambar 3.4 Pahat Karbida DNMG ... 47
Gambar 3.5 Katalog Pahat Karbida DNMG ... 48
Gambar 3.6 Kodifikasi Pahat Karbida DNMG ... 49
Gambar 3.7 Mesin Bubut CNC QTN 100 U ... 50
Gambar 3.8 Benda Kerja Dengan Tebal Pemotongan 1 mm ... 50
Gambar 3.9 Benda Kerja Dengan Tebal Pemotongan 2 mm ... 51
Gambar 3.10 Benda Kerja Dengan Tebal Pemotongan 3 mm ... 51
Gambar 3.11 Jangka Sorong ... 52
Gambar 3.12 Mikroskop untuk Pengambilan Foto Makro ... 53
Gambar 3.13 Pengukuran Keausan dengan OptiLab Viewer ... 54
Gambar 4.1 Hasil Pengukuran Pahat A ... 59
Gambar 4.2 Hasil Pengukuran Pahat B ... 59
Gambar 4.3 Hasil Pengukuran Pahat C ... 59
Gambar 4.4 (a) Pahat A Sebelum Digunakan, (b) Pahat A Setelah Digunakan ... 69
Gambar 4.5 (a) Pahat B Sebelum Digunakan, (b) Pahat B Setelah Digunakan .... 69
Gambar 4.6 (a) Pahat C Sebelum Digunakan, (b) Pahat C Setelah Digunakan .... 70
Gambar 4.7 Tool-life curves for a varianty of cutting-tool material ... 71
xiv
Grafik 4.1 Pengaruh Tebal Pemotongan Terhadap Keausan Pahat ... 58
Grafik 4.2 Pengaruh Waktu Pemotongan Terhadap Keausan Pahat ... 62
Grafik 4.3 Pengaruh Panas Pemotongan Terhadap Keausan Pahat ... 66
Grafik 4.4 Pengaruh Temperatur Pemotongan Terhadap Keausan Pahat ... 68
xv
Tabel 2.1 Nilai Batas Keausan Kritis Pahat Bubut ... 38
Tabel 2.2 Harga n untuk Variasi Pahat Potong ... 39
Tabel 2.3 Nama dan Standar Baja ... 41
Tabel 2.4 Sifat-sifat Mekanik Baja AISI 1045 ... 43
Tabel 2.5 Komposisi Baja AISI 1045 ... 43
Tabel 3.1 Komposisi Baja AISI 1045 ... 46
Tabel 3.2 Sifat-sifat Mekanik Baja AISI 1045 ... 46
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Keausan Pahat ... 57
Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Waktu Pemotongan ... 61
Tabel 4.3 Panas Pemotongan Terbawa Oleh Geram,Pahat dan Benda Kerja ... 65
Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Temperatur Pemotongan ... 67
Tabel 4.5 Pengujian Homogenitas ... 73
Tabel 4.6 Pengujian Statistik ... 74
Tabel 4.7 Uji Post Hoc untuk membandingkan mean differrence dengan menggunakan Tukey HSD ... 75
Tabel 4.8 Hasil uji Post Hoc ... 75
xvi
Diagram 4.1 Panas Pemotongan Dengan Tebal Pemotongan 1 mm ... 65 Diagram 4.1 Panas Pemotongan Dengan Tebal Pemotongan 2 mm ... 66 Diagram 4.1 Panas Pemotongan Dengan Tebal Pemotongan 3 mm ... 66
xvii
Dalam melakukan pembuatan produk pemesinan banyak proses yang harus dilalui dengan berbagi macam mesin perkakas, salah satunya adalah proses turning atau bubut. Pahat kabida merupakan pahat yang sering digunakan dalam penelitian serta industri. Pahat tidak dapat digunakan terus menerus maka penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh tebal pemotongan terhadap keausan dan umur pahat karbida pada proses pembubutan baja AISI 1045, dalam penelitian ini proses pemotongan dilakukan dengan tiga variasi tebal pemotongan yaitu 1 mm, 2 mm dan 3 mm, dengan putaran spindel yaitu 4083 rpm, 4465 rpm dan 4925 rpm, pada pada kecepatan potong (Vc) = 300 m/min dan feeding 0.25 mm/rev. Dari hasil penelitian menunjukkan, pada tebal pemotongan (a) = 1 mm, putaran spindel 4083 rpm, kecepatan potong (Vc) = 300 m/min, (f) = 0,25 mm/rev mengalami keausan tepi (VB) = 0.024 mm. Pada tebal pemotongan 2 mm, putaran spindel 4465 rpm mengalami keausan tepi (VB) = 0.026 mm, serta pada tebal pemotongan 3 mm mengalami keausan tepi (VB) = 0.034 mm. Dengan menggunakan kecepatan potong (Vc) = 300 m/min maka pahat berumur 14.6 menit.
Kata kunci: proses pembubutan, keausan pahat, umur pahat, pahat potong karbida
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG MASALAH
Dalam melakukan pembuatan produk pemesinan banyak proses yang harus dilalui dengan berbagi macam mesin perkakas, salah satunya adalah proses turning atau bubut. Pada proses tersebut banyak faktor-faktor atau parameter yang mempengaruhi hasil dari proses pembubutan. Selain itu penanganan terhadap pembuatan komponen harus cermat dan teliti sehingga dapat mengurangi kesalahan dalam proses produksi.
Proses pemotongan logam merupakan suatu proses yang digunakan untuk mengubah suatu bentuk dari logam (komponen mesin) dengan cara memotong.
Ada beberapa kelompok proses pemotongan yang salah satunya dengan proses pemotongan mengunakan mesin perkakas, yaitu proses pemotongan dengan mengunakan pahat potong yang dipasang pada mesin perkakas. Dalam istilah teknik proses ini disebut dengan nama pemotongan logam (metal cutting process) atau proses permesinan (machining process).
Saat ini dalam dunia industri penggunaan terutama mesin bubut CNC untuk operator kurang diperhatikan dalam penggunaan pahat potong. Kemampuan jenis pahat belum benar-benar diperhatikan untuk kedalaman pemakanan yang tepat supaya pahat tidak mudah aus (pahat berumur panjang) yang nantinya dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam menentukan proses produksi.
Penelitian ini dilakukan dengan meneliti sejauh mana pengaruh tebal pemotongan terhadap keausan pahat karbida pada proses pembubutan CNC dengan benda kerja baja AISI 1045.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Dari latar belakang masalah diatas, maka perumusan masalah yang dapat dibahas adalah:
1. Bagaimana mengetahui pengaruh kedalaman potong terhadap keausan pahat bubut setelah proses pembubutan CNC.
2. Bagaimana kualitas jenis pahat bubut karbida.
1.3 BATASAN MASALAH
Untuk menghindari melebarnya masalah, maka perlu adanya pembatasan masalah sebagai berikut:
1. Tidak memperhitungkan biaya pada penelitian.
2. Pahat
Pahat yang digunakan pada proses pembubutan ini adalah pahat karbida, dengan sudut potong dan geometri pahat sama.
3. Benda Kerja
Benda kerja yang digunakan sebagai objek penelitian adalah baja karbon sedang AISI 1045 dengan ukuran panjang benda kerja 150 mm dengan diameter 25,4 mm.
4. Parameter Pembubutan
Pembubutan dengan tiga variasi yang berbeda dengan tebal pemotongan (a) 1 mm, 2 mm dan 3 mm, kecepatan potong (Vc) sebesar 300 m/min, feeding sebesar 0,25 mm/rev.
5. Proses pemesinan menggunakan mesin bubut CNC QTN (Quick Turn Nexus) 100 U.
1.4 TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui pengaruh tebal pemotongan terhadap keausan pahat bubut karbida.
2. Mengetahui nilai keausan terkecil dan terbesar dari pahat pada proses pembubutan CNC.
3. Mengetahui perbedaan rerata antara tebal pemotongan terhadap keausan pahat apakah terdapat perbedaan yang signifikan atau tidak, sebagai alat analisis untuk menguji hipotesis penelitian menggunakan uji statistik ANOVA.
1.5 MANFAAT
Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah:
1. Sebagai masukan dan pertimbangan bagi perkembangan penelitian sejenis dimasa yang akan datang.
2. Mengetahui pengaruh tebal pemotonga terhadap keausan pahat.
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN
Pada bab ini penulis akan menyajikan rencana penulisan laporan tentang
“PENGARUH TEBAL PEMOTONGAN TERHADAP KEAUSAN PAHAT KARBIDA PADA PEMBUBUTAN BAJA AISI 1045 MENGGUNAKAN MESIN BUBUT CNC QTN 100 U” sebagai acuan untuk memudahkan pengerjaan laporan, sistematika penulisan laporan skripsi dapat dilihat sebagai berikut :
HALAMAN JUDUL
HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PENGUJI
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR/SKRIPSI HALAMAN MOTTO
HALAMAN PERSEMBAHAN KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR DAFTAR GRAFIK DAFTAR TABEL ABSTRAK
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisikan Latar belakang masalah, Perumusan masalah, Batasan masalah, Tujuan Skripsi, Manfaat Skripsi, Sistematika penulisan laporan.
BAB II DASAR TEORI
Bab ini berisikan Landasan teori yang berkaitan dengan tema Skripsi, paradigma, cara pandang, tinjauan pustaka terhadap penulis terdahulu yang ada kaitan dengan tema Skripsi, teori dasar yang dipakai dalam penelitian atau perancangan.
BAB III METODE PENELITIAN
Pada bab ini berisikan tentang rencana penelitian yang akan dilaksanakan yaitu: diagram alir penelitian, alat dan bahan, prosedur pengujian, standar pengujian.
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Memuat perhitungan pada hasil data penelitian yang merupakan analisa yang dibuat dengan mengacu ke dasar teori, hasil penelitian disajikan berupa grafik. Melakukan analisa perhitungan dan membahas hasil penelitian.
BAB V PENUTUP
Kesimpulan (Rangkuman keseluruhan isi yang sudah dibahas), Saran (Saran perluasan, pengembangan, pendalaman, pengkajian ulang).
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
6 BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Marsyahyo (2003), menyatakan bahwa proses pemesinan merupakan suatu proses untuk menciptakan produk melalui tahapan-tahapan dari bahan baku untuk diubah atau diproses dengan cara-cara tertentu secara urut dan sistematis untuk menghasilkan suatu produk yang berfungsi. Tingkat kerataan permukaan sangat berpengaruh pada hasil benda kerja setelah diproses pada mesin bubut.
Berdasarkan pengalaman di lapangan, dalam proses pembubutan, agar didapatkan kualitas kerataan permukaan benda kerja yang baik diperlukan pemilihan komponen yang baik pula. Pahat bubut menjadi komponen utama dalam proses permesinan selain mesin bubut dan benda kerja.
Anton (2015), telah melakukan penelitian tentang analisa pengaruh kecepatan potong, kedalaman pemotongan terhadap umur pahat. Dalam penelitian ini proses pemotongan dilakukan dengan dua variasi putaran spindel yaitu 330 rpm dan 490 rpm, pada feeding 0.037 mm/put dan 0.055 mm/put, serta kedalaman potong 0.5 mm dan 0.8 mm. Dari hasil penelitian menunjukan, pada putaran spindel 330 rpm, kecepatan potong (v) = 41.45 m/min, (f) 0.037 mm/put, waktu = 90 min, (a) = 0.5 mm, umur pahat = 54.12 min, sedangkan pada putaran 490 rpm (v) = 69 m/min, = 57.85 min, pada (f) = 0.055 mm/put (a) = 0.8 mm, = 52.08 min. Pada (v) serta (f) dan (a) sangat berpengaruh terhadap keausan dan umur pahat seiring bertambahnya waktu pemotongan pada keausan = 0.70 mm.
Robi (2017), telah melakukan penelitian tentang analisis keausan pahat insert, carbida dan HSS pada pembubutan baja carbon S45C. Dalam penelitian ini, pembubutan sebanyak sembilan benda kerja baja silinder S45C dilakukan dengan menggunakan variasi mata pahat potong, serta kecepatan potong sebesar 85 m/menit. Untuk besarnya feeding yang digunakan adalah 0.056 mm/putaran dengan kedalaman pemotongan 0.5 mm. Kemudian pahat difoto makro lalu dilakukan pengukuran menggunakan software OptiLab+ dan pengukuran nilai penyimpangan kesilindrisan menggunakan dial indicator. Hasil keausan pahat terkecil terjadi pada penggunaan pahat Insert dengan nilai keausan sebesar 0 mm atau tidak mengalami keausan. Sedangkan hasil keausan terbesar terjadi pada penggunaan pahat HSS dan Carbida.
Rochim (2007), menyatakan bahwa keausan pahat tidak hanya dipengaruhi oleh geometri pahat saja, selain itu juga dipengaruhi oleh semua faktor yang berkaitan dengan proses pemesinan, antara lain: jenis material benda kerja dan pahat, kondisi pemotongan (kecepatan potong, kedalaman pemotongan, dan gerak makan), cairan pendingin dan jenis proses pemesinan.
Hot-hardness karbida yang disemen (diikat) ini hanya akan menurun bila terjadi perlunakan elemen pengikat. Semakin besar prosentase pengikat Co, kekerasannya menurun dan sebaliknya keuletannya membaik. Modulus elastisitasnya sangat tinggi demikian pula berat jenisnya (density, sekitar 2 kali baja). Koefisien muainya setengah daripada baja dan konduktivitas panasnya sekitar dua atau tiga kali konduktivitas panas HSS.
2.2 Mesin Bubut
Mesin bubut adalah suatu mesin perkakas yang digunakan untuk memotong benda yang diputar. Bubut sendiri merupakan suatu proses pemakanan benda kerja yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar benda kerja kemudian dikenakan pada pahat yang digerakkan secara translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja. Gerakan putar dari benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakkan translasi dari pahat disebut gerak umpan. Dengan mengatur perbandingan kecepatan rotasi benda kerja dan kecepatan translasi pahat maka akan diperoleh berbagai macam ulir dengan ukuran kisar yang berbeda. Hal ini dapat dilakukan dengan jalan menukar roda gigi translasi yang menghubungkan poros spindel dengan poros ulir.
Mesin bubut (turning machine) adalah suatu jenis mesin perkakas yang dalam proses kerjanya bergerak memutar benda kerja dan menggunakan mata potong pahat (tools) sebagai alat untuk menyayat benda kerja tersebut. Mesin bubut merupakan salah satu mesin proses produksi yang dipakai untuk membentuk benda kerja yang berbentuk silindris. Pada prosesnya, benda kerja terlebih dahulu dipasang pada chuck (pencekam) yang terpasang pada spindel mesin, kemudian spindel dan benda kerja diputar dengan kecepatan sesuai perhitungan. Alat potong (pahat) yang dipakai untuk membentuk benda kerja akan disayatkan sesuai dengan ketebalan pemotongan dan feed yang dipilih pada benda kerja yang berputar.
Pada perkembangannya ada jenis mesin bubut yang berputar alat potongnya, sedangkan benda kerjanya diam. Dalam kecepatan putar sesuai perhitungan, alat potong akan mudah memotong benda kerja sehingga benda kerja
mudah dibentuk sesuai yang diinginkan. Mesin bubut manual dikatakan konvensional untuk membedakan dengan mesin-mesin yang dikontrol dengan komputer (Computer Numerically Controlled) ataupun kontrol numerik (Numerical Control). (Wirawan Sumbodo, 2008 : 227)
Prinsip kerja dari mesin bubut yaitu poros spindel akan memutar benda kerja melalui piringan pembawa sehingga memutar roda gigi pada poros spindel.
Melalui roda gigi penghubung, putaran akan disampaikan ke roda gigi poros ulir.
Oleh klem berulir, putaran poros ulir tersebut diubah menjadi gerak translasi pada eretan yang membawa pahat. Untuk jenis mesin bubut dibagi menjadi beberapa jenis yaitu :
a. Mesin Bubut Konvensional b. Mesin Bubut Universal c. Mesin Bubut CNC d. Mesin Bubut Khusus
2.2.1 Mesin Bubut CNC
Numerical Control/NC (berarti "kontrol numerik") merupakan sistem otomatisasi mesin perkakas yang dioperasikan oleh perintah yang diprogram secara abstrak dan disimpan dimedia penyimpanan, hal ini berlawanan dengan kebiasaan sebelumnya dimana mesin perkakas biasanya dikontrol dengan putaran tangan atau otomatisasi sederhana menggunakan cam. Kata NC sendiri adalah singkatan dalam Bahasa Inggris dari kata Numerical Control yang artinya
“Kontrol Numerik”. Dalam hal ini Mesin perkakas biasa ditambahkan dengan motor yang akan menggerakan pengontrol mengikuti titik-titik yang dimasukan
kedalam sistem oleh perekam kertas. Mesin perpaduan antara servo motor dan mekanis ini segera digantikan dengan sistem analog dan kemudian komputer digital, menciptakan mesin perkakas modern yang disebut Mesin CNC (computer numerical control) yang dikemudian hari telah merevolusi proses desain. Saat ini mesin CNC mempunyai hubungan yang sangat erat dengan program CAD.
Definisi CNC (Computer Numerical Control) pada awalnya hanya terbatas pada mesin Numerical Control (NC) yang tergabung dengan komputer internal untuk menangani kontrol mesin dan pelaksanaan program. Sekarang ini, CNC berkembang mewakili seluruh mesin produksi yang menggunakan komputer on- board untuk mengontrol pergerakan peralatan peralatan/tool dalam suatu proses produksi. Jadi kesimpulan sederhana yang dapat kita ambil adalah, Mesin CNC adalah sebuah mesin yang menggunakan kode angka/Numerical Control untuk menjalankan atau mengoperasikannya.
Kelebihan dari mesin bubut CNC adalah mesin yang dikontrol dengan kode angka ini diantaranya adalah, ter-sistem secara otomatis, akurat & konsisten dan fleksibel, bahkan untuk proses manufacturing yang sangat rumit sekalipun.
Rancangan produk dapat diubah atau disesuaikan cukup dengan mengubah program instruksi saja. Tetapi tentu saja untuk investasi mesin ini butuh modal cukup besar dan juga perlu pelatihan khusus untuk seseorang yang akan mengoperasikannya. Mesin-mesin CNC dibangun untuk menjawab tantangan di dunia manufaktur modern. Dengan mesin CNC, ketelitian suatu produk dapat dijamin hingga 1/100 mm lebih, pengerjaan produk masal dengan hasil yang sama persis dan waktu permesinan yang cepat.
Proses pembubutan adalah proses permesinan untuk menghasilkan bagian- bagian mesin berbentuk silindris yang dikerjakan dengan menggunakan mesin bubut. Dalam penelitian ini mesin bubut yang digunakan adalah mesin bubut CNC QTN 100 U. Dengan spesifikasi sebagai berikut :
a. Jenis : Lathe Machine
b. Merek : MAZAK QUICK TURN NEXUS 100 U c. Range putaran spindel : 30 – 6000 rpm
Gambar 2.1 Mesin Bubut CNC QTN 100 U
Mesin Bubut CNC secara garis besar dapat digolongkan menjadi dua, yaitu:
1. Mesin Bubut CNC Training Unit (CNC TU) 2. Mesin Bubut CNC Production Unit (CNC PU)
Kedua mesin tersebut mempunyai prinsip kerja yang sama, akan tetapi yang membedakan kedua tipe mesin tersebut adalah penggunaannya di lapangan.
CNC TU dipergunakan untuk pelatihan dasar pemrograman dan pengoperasian CNC yang dilengkapi dengan EPS (External Programing Sistem). Mesin CNC jenis Training Unit hanya mampu dipergunakan untuk pekerjaan-pekerjaan ringan dengan bahan yang relatif lunak.
Sedangkan Mesin CNC PU dipergunakan untuk produksi massal, sehingga mesin ini dilengkapi dengan assesoris tambahan seperti sistem pembuka otomatis yang menerapkan prinsip kerja hidrolis, pembuangan tatal, dan sebagainya.
Bagian-Bagian Utama Mesin Bubut CNC 1. Motor Utama
Motor utama merupakan motor yang berfungsi untuk memutar benda kerja yang telah dicekam. Merupakan salah satu jenis motor DC dengan kecepatan putar yang dapat disesuaikan.
Eretan adalah gerak persum-buan jalannya mesin. Untuk mesin bubut CNC eretan di bagi menjadi dua bagian, yaitu :
a) Eretan memanjang (Sumbu Z) b) Eretan Melintang (Sumbu X) 2. Step Motor
Step motor berfungsi untuk menggerakkan eretan, yaitu gerakan sumbu X dan gerakan sumbu Z. Tiap-tiap eretan memiliki step motor sendiri.
3. Rumah Alat Potong (Revolver/Toolturret)
Rumah alat potong berfungsi sebagai penjepit alat potong pada saat proses pemahatan. Adapun alat yang digunakan disebut revolver atau toolturet revolver digerakan oleh step motor sehingga bisa digerakan secara manual maupun terprogram.
4. Cekam
Cekam berfungsi untuk menjepit benda kerja pada saat proses pemahatan. Kecepatan spindel diatur oleh transmisi sabuk. Pada sistem transmisi sabuk dibagi menjadi enam transmisi pengerak.
5. Meja Mesin
Meja mesin atau sliding bed sangat mempengaruhi baik buruknya hasil pekerjaan menggunakan mesin bubut ini, hal ini disebabkan gerakan memanjang eretan (gerakan sumbu Z) bertumpu pada kondisi sliding bed ini. Jika kondisi sliding bed sudah aus atau cacat maka bisa dipastikan hasil pembubutan menggunakan mesin ini tidak akan maksimal, bahkan benda kerja juga rusak. Hal ini juga berlaku pada mesin bubut konvensional.
6. Kepala Lepas
Kepala lepas berfungsi sebagai tempat pemasangan senter putar pada saat proses pembubutan benda kerja yang relatif panjang. Pada kepala lepas ini bisa dipasang pencekam mata bor maksimum 8 mm. untuk mata bor diameter lebih dari 8 mm, ekor mata bor harus memenuhi syarat ketirusan MT1.
7. Bagian Pengendali (Control)
Bagian perngendali merupakan bak control mesin CNC yang beisikan tomol-tombol dan saklar serta dilengkapi dengan monitor. Bagian pengendali merupakan unsur layanan langsung yang berhubungan dengan operator. Gambar berikut menunjukan secara visual dengan nama-nama sebagai berikut:
Gambar 2.2 Kontrol Pengendali
a) Saklar Utama (Main Switch)
Saklar utama adalah pintu masuk aliran listrik ke kontrol pengendali CNC. Cara kerja saklar utama yaitu diputar ke posisi 1 makan arus listrik akan masuk ke kontrol CNC. Sebaliknya jika kunci saklar utama diputar kembali ke angka nol maka arus listrik yang masuk ke kontrol CNC akan terputus.
b) Tombol Darurat (Emergency Switch)
Tombol ini digunakan untuk memutuskan aliran listrik yang masuk ke kontrol mesin. Hal ini dilakukan apabila akan terjadi hal-hal yang tidak diinginkan akibat kesalahan program yang telah dibuat.
c) Saklar Operasi Mesin (Operating Switch)
Saklar layanan mesin ini digunakan untuk memutar sumbu utama yang dihubungkan dengan rumah alat potong. Saklar ini yang mengatur putaran sumbu utama sesuai menu yang dijalankan, yaitu perputaran manual dan CNC.
Cara kerja saklar operasi adalah sebagai berikut:
1. Jika saklar diputar pada angka 1 menu yang dipilih adalah menu manual, yaitu pergerakan eretan, kedalaman pemakanan tergantung oleh putaran kecepatan spindel.
2. Jika saklar diputar pada CNC berarti menu yang dipilih adalah menu CNC, yaitu semua pergerakan yang terjadi dikontrol oleh komputer baik itu gerakan sumbu utama, gerak eretan, maupun kedalaman pemakanan.
d) Saklar Pengatur Kecepatan Sumbu Utama
Saklar ini berfungsi untuk mengatur kecepatan putar alat potong pada sumbu utama. Saklar ini bisa berfungsi pada layanan CNC maupun manual. Cara pengoprasian saklar pengatur kecepatan sumbu utama ini adalah, saklar pengatur kecepatan sumbu utama diputar kearah kanan mendekati angka 100 untuk meningkatkan kecepatan putar spindel.
Untuk mengurangi kecepatan spindel putar kembali saklar pengatur kecepatan sumbu kearah kiri mendekati angka 0.
e) Saklar Layanan Dimensi Mesin
Saklar ini berfungsi untuk mengatur layanan dimensi mesin yang akan berkerja pada mesin CNC, yaitu layanan dalam bentuk Metris maupun
Inch. Cara kerja saklar ini, apabila mesin akan difungsikan pada dimensi tertentu, maka simbol penunjuk saklar diputar pada titik satuan dimensi yang sesuai dengan program.
f) Ampere Meter
Ampere meter berfungsi sebagai display besarnya pemakaian arus aktual dari motor utama. Fungsi utama dari ampere meter ini untuk mencegah beban berlebih pada motor utama.
g) Disk Drive
Disk drive pada mesin CNC dimaksudkan untuk pelayanan pengoprasian disket. Meskipun pada mesin CNC sekarang penggunaan dikset sudah jarang digunakan. Dengan pelayanan disket dapat dilakukan:
1. Menyimpan data dari memori mesin kedalam memori disket.
2. Memindah data program dari data kedalam memori mesin.
h) Saklar Pengatur Asutan (Feed Overide)
Saklar ini berfungsi sebagai pengatur kecepatan gerakan asutan dari eretan mesin. Saklar ini hanya digunakan pada pengoprasian mesin secara manual. Untuk menjalankan gerakan cepat (rapit) dapat menggunakan tombol yang secara bersamaan dengan tombol koordinal sumbu X dan sumbu Z yang dikehendaki.
2.2.2 Jenis Pekerjaan Mesin Bubut
Jenis-jenis pekerjaan yang dapat dikerjakan oleh mesin bubut CNC antara lain:
1. Pembubutan Muka (Facing), yaitu proses pembubutan yang dilakukan pada tepi penampangnya atau gerak lurus terhadap sumbu benda kerja, sehingga diperoleh permukaan yang halus dan rata.
2. Pembubutan Rata (pembubutan silindris), yaitu pengerjaan benda kerja yang dilakuakan sepanjang garis sumbunya. Membubut silindris dapat dilakukan sekali atau dengan permulaan kasar yang kemudian dilanjytkan dengan pemakanan halus atau finishing.
3. Pembubutan Ulir (Threading), adalah pembubutan ulir dengan menggunakan pahat ulir.
4. Pembubutan Tirus (taper), yaitu proses pembuatan benda kerja berbentuk konis. Dalam pelaksanaanya pembubutan tirus dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu memutar eretan keatas (perletakan majemuk), pergeseran kepala lepas (Tail Stock) dan menggunakan perlengkapan tirus (taper atachment).
5. Pembubutan Lubang (drilling), yaitu pembubutan dengan menggunakan mata bor (drill), sehingga akan diperoleh lubang pada benda kerja.
Pekerjaan ini merupakan pekerjaan awal dari pekerjaan boring (bubut dalam).
6. Perluasan Lubang (boring), yaitu proses pembubutan yang bertujuan untuk memperbesar lubang. Pembubutan ini menggunakan pahat bubut dalam.
7. Knurling, yaitu proses pembubutan luar (pembubutan silindris) yang bertujuan untuk membuat profil pada permukaan benda kerja. Pahat yang digunakan adalah pahat khusus (kartel).
8. Reaming
Memperhalus lubang pada benda kerja. Hal ini dilakukan untuk hasil pembubutan dalam atau pengeboran di atas mesin bubut. Pada tingkatan tertentu dibutuhkan kehalusan sesuai ketentuan. Untuk kegiatan tersebut dipergunakan alat Reamer. Benda berlubang yang akan dihaluskan dikepit pada cekam kepala tetap, sementara reamer dipasang pada hower dan dijepit disenter kepala lepas. Pada saat proses penghalusan, posisi kepala lepas didekatkan sehingga reamer dapat masuk ke lubang benda kerja.
Selanjutnya, mesin dinyalakan dan putaran reamer digerakkan memasuki lubang, sehingga geriginya bergesek dengan dinding lubang. Pada saat itulah terjadi proses penghalusan dinding lubang.
Gambar 2.3 Jenis Pekerjaan Mesin Bubut
2.2.3 Langkah-langkah Proses Pembubutan
Proses pembubutan dikelompokkan dalam dua kategori, yaitu pengerjaan pada bagian luar benda kerja (Outside Turning) dan pengerjaan pada bagian dalam benda kerja (Inside Turning). Untuk mendapatkan hasil pembubutan yang maksimal, maka sebelum melakukan proses pembubutan harus diketahui terlebih dahulu langkah langkah proses pembubutan yang akan dilakukan.
Langkah-langkah proses pembubutan tersebut yaitu:
1. Mempelajari gambar kerja untuk menentukan langkah kerja yang efektif dan efesien.
2. Menentukan karakteristik bahan yang akan dikerjakan untuk menentukan jenis alat potong dan media pendingin yang akan digunakan.
3. Menetapkan kualitas hasil bubutan yang diinginkan.
4. Menentukan macam geometri alat-alat potong yang digunakan (pahat rata, alur, ulir, dll).
5. Menentukan alat bantu yang dibutuhkan
6. Menentukan roda gigi pengganti apabila dikehendaki adanya pengerjaan- pengerjaan khusus.
7. Menentukan parameter-parameter pemotongan yang berpengaruh dalam proses pengerjaan (kecepatan potong, kecepatan sayat, kedalaman pemakanan, waktu pemotongan, dll).
2.2.4 Parameter Pembubutan
Dalam proses pembubutan terdapat parameter-parameter yang dapat mempengaruhi hasil pembubutan, dan parameter utama dalam proses pembubutan dapat diatur pada mesin bubut itu sendiri yaitu:
a. Kecepatan Putaran Spindel (Speed)
Gerakan berputar benda kerja (putaran spindel atau sumbu utama).
(Rpm) ….……….(2.1)
b. Kecepatan Potong (Cutting Speed)
Kecepatan dimana pahat melintasi benda kerja untuk mendapatkan hasil yang paling baik pada kecepatan yang sesuai.
(m/min) ..………(2.2)
c. Kecepatan Makan (Feed)
Jarak yang ditempuh oleh pahat setiap benda kerja berputar satu kali.
= f . n (mm/menit) ……...(2.3) d. Kedalaman potong (Depth Of Cut)
Kedalaman potong a (depth of cut), adalah tebal bagian benda kerja yang dibuang dari benda kerja, atau jarak antara permukaan yang dipotong terhadap permukaan yang belum terpotong (Gambar 2.4). Ketika pahat memotong sedalam a, maka diameter benda kerja akan berkurang 2a, karena bagian permukaan benda kerja yang dipotong ada di dua sisi, akibat dari benda kerja yang berputar.
(mm) ... (2.4)
Gambar 2.4 Rekomendasi kedalaman potong (a) dan kecepatan pemakanan (f) Pahat Karbida DNMG 150604-NF
(Sumber: www.iscar.com/eCatalog)
Gambar 2.5 Proses Bubut (Sumber: Taufiq Rochim, 2007:12) Keterangan :
1) Benda Kerja :
do = Diameter Mula (mm) dm = Diameter Akhir (mm) It = Panjang Pemotongan (mm) 2) Pahat :
kr = Sudut Potong Utama/Sudut Masuk
= Sudut Geram
2.3 Pahat Bubut
Pahat bubut merupakan salah satu alat potong yang sangat diperlukan pada proses pembubutan, karena pahat bubut dengan berbagai jenisnya dapat membuat benda kerja dengan berbagai bentuk sesuai tuntutan pekerjaan. Misalnya, dapat digunakan untuk membubut permukaan/facing, rata, bertingkat, alur, champer, tirus, memperbesar lubang, ulir dan memotong. Kemampuan pahat bubut dalam melakukan pemotongan sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya jenis bahan/material yang digunakan, geometri pahat bubut, sudut potong pahat bubut dan teknik penggunaan.
2.3.1 Jenis Pahat Bubut
Beragam bentuk benda kerja yang diproses di mesin bubut menuntut kita untuk mempersiapkan bentuk-bentuk pahat bubut yang umum dipakai. Gambar berikut menjelaskan bentuk pahat bubut dan benda kerja yang dapat dikerjakan.
Gambar 2.6 Jenis Pahat Bubut Insert Karbida (Sumber: www.teknikece.com)
Berdasarkan bentuknya, pahat bubut diatas dapat dijelaskan sebagai berikut:
1. Pahat chamfer
Digunakan untuk menumpulkan bagan benda kerja yang tajam. Tujuannya untuk memudahkan benda kerja dalam perakitannya.
2. Pahat bubut rata
Digunakan untuk membubut diameter luar benda kerja hingga rata. Pahat ini ada 2 macam, yaitu pahat kiri (pemakanan di mulai dari kanan ke kiri) dan pahat kanan (pemakanan di mulai dari kiri ke kanan)
3. Pahat alur
Dignakan untuk membuat celah alur pada benda kerja sesuai dengan kebutuhan.
4. Pahat ulir
Digunakan untuk membuat ulir yang dibutuhkan. Bisa untuk membuat ulir kiri, ulir kanan, ulir tunggal, ulir ganda, dan lain-lain.
5. Pahat potong
Digunakan untuk memotong benda kerja pada mesin bubut.
6. Pahat muka
Digunakan untuk membubut permukaan ujung benda kerja hingga rata, baik benda kerja yang ditahan oleh senter aau tidak.
2.3.2 Karakteristik Pahat Bubut
Proses pembentukan geram dengan cara pemesinan berlangsung, dengan cara mempertemukan dua jenis material. Untuk menjamin kelangsungan proses ini jelas diperlukan material pahat yang lebih unggul dari pada material benda kerja. Keunggulan tersebut dapat dilihat dari segi (Taufiq Rochim, 2007:33):
a. Kekerasan: Melebihi kekerasan benda kerja tidak saja pada temperatur ruang melainkan juga pada temperatur tinggi saat proses pembentukan gerak berlangsung.
b. Keuletan: Cukup untuk menahan beban kejut yang terjadi sewaktu permesinan dengan interupsi maupun sewaktu memotong benda kerja yang mengandung pertikel/bagian yang keras.
c. Ketahanan beban kejut termal: Keunggulan yang dibutuhkan jika terjadi perubahan temperatur yang cukup besar secara berkala.
d. Sifat adhesi yang rendah: Sifat ini mengurangi afinitas benda kerja terhadap pahat, mengurangi laju keausan, serta penurunan gaya pemotongan.
e. Daya larut elemen/komponen material pahat yang rendah: Kemampuan yang dibutuhkan demi memperkecil keausan akibat mekanisme difusi.
2.3.3 Pahat Bubut Karbida
Jenis karbida yang “disemen” (Cemented Carbides) ditemukan pada tahun 1923 (KRUPP WIDIA) merupakan bahan pahat yang dibuat dengan cara menyinter (sintering) serbuk karbida (Nitrida, Oksida) dengan bahan pengikat yang umumnya dari Cobalt (Co). Dengan cara carburizing masing-masing bahan
dasar (serbuk) Tungsten (Wolfram, W), Titanium (Ti), Tantalum (Ta) dibuat menjadi karbida yang kemudian digiling (ball mill) dan disaring menurut besar butir sesuai dengan angka saringan (mesh-number). Salah satu atau campuran serbuk karbida tersebut kemudian dicampur dengan bahan pengikat (Co) dan dicetak tekan dengan memakai bahan pelumas (lilin). Setelah itu dilakukan presintering (1000ᵒ C pemanasan mula untuk menguapkan bahan pelumas) dan kemudian sintering (1600ᵒ C) sehingga bentuk keeping (sisipan) sebagai hasil proses cetak tekan (Cold, atau HIP) akan menyusut menjadi sekitar 80% dari volume semula.
Hot-hardness karbida yang disemen (diikiat) ini hanya akan menurun bila terjadi perlunakan elemen pengikat. Semakin besar prosentase pengikat Co, kekerasannya menurun dan sebaliknya keuletannya membaik. Modulus elastisitasnya sangat tinggi demikian pula berat jenisnya (density, sekitar 2 kali baja). Koefisien muainya setengah daripada baja dan konduktivitas panasnya sekitar dua atau tiga kali konduktivitas panas HSS. Tiga jenis utama pahat karbida sisipan adalah :
1. Karbida Tungsten (WC + Co), yang merupakan jenis pahat karbida untuk memotong besi tuang (cast iron cutting grade).
2. Karbida Tungsten Paduan (WC – TiC + Co; WC – TaC – TiC + Co; WC – TaC + Co; WC –TiC + TiN + Co; TiC + Ni, Mo) merupakan jenis pahat karbida untuk pemotongan baja (steel cutting grade).
3. Karbida Lapis (Coated Cemented Carbides), jenis karbida tungsten yang dilapis (satu atau beberapa lapisan) karbida, nitrida, oksida lain yang lebih rapuh tetapi hot-hardness nya tinggi.
2.3.3.1 Karbida Tungsten (WC+Co)
Karbida tungsten murni merupakan jenis yang sederhana di mana hanya terdiri atas dua elemen yaitu karbida Tungsten (WC) dan pengikat Cobalt (Co). Jenis yang cocok untuk pemesinan di mana mekanisme keausan pahat terutama disebabkan oleh proses abrasi seperti pada pemesinan berbagai jenis besi tuang (sehingga dinamakan “Cast Iron Cutting Grade”). Apabila digunakan pada benda kerja baja (geram kontinyu) akan terjadi keausan kawah yang berlebihan.
2.3.3.2 Karbida WC – TiC + Co
Pengaruh utama TiC adalah mengurangi tendasi geram untuk melekat pada muka pahat (mencegah terjadinya BUE, Built Up Edge) serta menaikkan daya tahan terhadap kaus kawah. Hot-hardness dinaikkan, sebaliknya transverse rupture strength, compressive strength dan impact strength menurun dengan penambahan TiC. Dengan memperhalus butir WC dan mengurangi pengikat Co dapat memperbaiki transverse rupture strength, sampai sekitar 30%.
2.3.3.3 Karbida WC – TaC - TiC + Co
Penambahan TaC memperbaiki efek samping TiC yang menurunkan transverse rupture strength. Hot-hardness dan compressive strength dipertinggi, sehingga ujung pahat tahan terhadap deformasi plastik.
2.3.3.4 Karbida WC – TaC + Co
Pengaruh TaC hampir serupa dengan pengaruh TiC, namun TaC lebih lunak dibandingkan dengan TiC. Jenis ini tahan terhadap jenis thermal shock sehingga cocok untuk penggunaan khusus seperti pembuatan alur dalam (deep slotting work) pada mana penggunaan cairan pendingin (cutting fluid) sulit dilakukan sedangkan panas akibat pemotongan relatif besar.
2.3.3.5 Karbida Titanium
Pahat karbida titanium terbuat dari TiC + Ni + Mo (ditemukan tahun 1956). Nickel & Molybdenum berfungsi sebagai bahan pengikat menggantikan Cobalt. Kekerasannya sangat tinggi (92,1–93,5 RA) dengan transverse rupture strength sebesar kira-kira 1220-1400 N/ . Jenis ini mengisi kekosongan antara tingkatan WC- tools dengan tingkatan ceramic tools. TiC hanya dipakai di dalam operasi penghalusan (finishing & precision machining) yang mana kecepatan potongnya tinggi bersamaan dengan itu kedalaman potong (depth of cut) serta gerak makan (feed) yang rendah.
TiC mempunyai hot-hardness, ketahanan terhadap oksidasi dan adhesi yang baik, tetapi relatif rapuh. TiC dapat dapat dikombinasikan dengan nitridanya sehingga terbentuk solusi padat TiC + TiN sewaktu proses sintering (ditemukan tahun 1970). Dengan menambahkan TiN sampai dengan 20%
struktur butir karbidanya sehingga selain semakin keras juga semakin ulet.
Karena nitrida atau karena titanium ini termasuk jenis keramik dan diikat oleh material Ni atau Mo maka jenis ini sering dinamakan sebagai Cermet;
(ceramics bonded with a metallic phase).
2.3.3.6 Karbida Lapis
Karbida lapis (Coated Cemented Carbides) pertama kali diperkenalkan oleh KRUPP WIDIA (1968) dan sampai saat ini karbida lapis semakin berkembang dan banyak dimanfaatkan dalam berbagai proses pemesinan (di negara-negara maju, pemakaiannya sekitar 40% dari seluruh jenis pahat karbida yang digunakan). Umumnya sebagai material dasar adalah karbida tungsten (WC + CO) yang dilapis dengan bahan keramik (Karbida, Nitrida, dan Oksida yang keras tahan temperatur tinggi serta non adhesif). Lapisan setebal 1 s.d. 8 µm mikron ini diperoleh dengan cara PVD atau CVD.
Pelapisan secara CVD (Chemical Vapor Deposition) menghasilkan ikatan yang lebih kuat daripada PVD (Physical Vapor Deposition). Metode PVD (Physical Vapor Deposition) dan CVD (Chemical Vapor Deposition) termasuk kedalam tipe surface coating yang merupakan proses pendepositan lapisan yang keras pada permukaaan material menggunakan senyawa yang berbeda secara struktur kimia dan sifatnya. PVD merupakan proses yang melibatkan pembentukan lapisan coating pada permukaan material pahat dengan prinsip deposisi atau pengendapan secara fisik partikel-partikel atom, ion atau molekul dari bahan pelapis (coating). CVD merupakan proses yang menghasilkan lapisan coating secara kimiawi atau dengan reaksi kimia pada permukaan material yang dipanaskan.
CVD dilaksanakan dengan mengendapkan elemen atau paduan elemen (keramik) yang terjadi akibat reaksi dari fasa uap antara elemen/paduan tersebut dengan gas pereaksi sehingga menempel dengan kuat pada material yang dilapisi. Pelapisan dapat diulang untuk kedua atau ketiga kalinya dengan
menggunakan elemen pelapis yang berbeda. Pemakaian pahat karbida lapis perlu direncanakan dengan saksama sebab, selain tipis pelapisannya, juga harus diperhatikan mekanisme keausan yang dominan yang mungkin terjadi akibat pemakaian pahat ini dengan suatu jenis benda kerja pada kondisi pemotongan yang tertentu.
Gambar 2.7 Pahat Bubut Karbida
(Sumber: PT. Graha Multisarana Mesindo, Jl. Gatot Subroto No.27, Semarang)
2.4 Temperatur Pemotongan Pada Proses Pembubutan
Hampir seluruh energi pemotongan diubah menjadi panas melalui proses gesekan antara geram dengan pahat dan antara pahat dengan benda kerja, serta proses perusakan molekuler atau ikatan atom pada bidng geser (shear plane).
Panas ini sebagian besar terbawa oleh geram, sebagian merambat melalui pahat dan sisanya mengalir melalui benda kerja menuju sekelilingnya. Panas yang timbul tersebut cukup besar dan karena luas bidang kontak relatif kecil, temperature pahat, terutama bidang geram dan bidang utamanya, akan sangat tinggi. Karena tekanan yang besar akibat gaya pemotongan serta temperatur yang tinggi, permukaan aktif pahat akan mengalami keausan. Keausan tersebut makin
lama makin membesar, yang selain memperlemah pahat, juga akan memperbesar gaya pemotongan sehingga dapat menimbulkan kerusakan fatal.
Kerja/energi mekanik dakam proses pemotongan, yang bebas getaran, seluruhnya diubah menjadi panas/kalor. Energi mekanik persatuan waktu atau daya mekanik yang diubah menjadi energi panas persatuan waktu tersebut dapat dituliskan sebagai berikut :
(J/s atau W) .………...……….……(2.5) Dimana: Q = Panas total yang dihasilkan per detik
= Gaya yang timbul pada proses pemotongan V = Kecepatan potong
Berdasarkan hasil penelitian pada berbagai kondisi pemotongan, prosentase panas yang dihasilkan pada bidang geser, bidang geram dan bidang utama masing-masing sekitar 75%, 20% dan 5%. Panas tersebut sebagian akan terbawa oleh geram, sebagian mengalir menuju ke pahat dan benda kerja dengan prosentase sebagai berikut :
Q = Qc + Qs + Qw ; W .………...………..……(2.6) Dimana :
Qc = Panas yang terbawa oleh geram dengan prosentase sekitar 75%, Qs = Panas yang merambat melalui pahat dengan prosentase sekitar 20%, Qw = Panas yang merambat melalui benda kerja dengan prosentase 5%.
Meskipun prosentase panas yang terbawa geram sangat tinggi tidaklah berarti bahwa temperatur geram menjadi lebih tinggi daripada temperatur pahat.
Panas mengalir bersama-sama geram yang selalu terbentuk dengan kecepatan tertentu, sedangkan panas yang merambat melalui pahat terjadi sebagai proses
konduksi panas yang dipengaruhi oleh konduktivitas panas material pahat serta penampang pahat yang relatif kecil. Dengan demikian temperature rata-rata pahat akan lebih tinggi (kurang lebih dua kalinya) daripada temperatur rata-rata geram (Taufiq Rochim, 2007:73).
2.5 Keausan Pahat
2.5.1 Karakteristik Kegagalan Pahat
Pada dasarnya kecepatan pertumbuhan keausan menentukan laju saat berakhirnya masa guna pahat. Pertumbuhan keausan tepi pada umumnya mulai dengan pertumbuhan yang relatif cepat sesaat setelah pahat digunakan, diikuti pertumbuhan yang linier setaraf dengan bertambahnya waktu pemotongan (jumlah waktu yang digunakan untuk proses pemotongan) dan kemudian pertumbuhan yang cepat terjadi lagi. Saat pertumbuhan keausan cepat mulai berulang lagi dianggap sebagai batas umur pahat, hal ini umumnya terjadi pada harga keausan tepi (VB) yang relatif sama untuk kecepatan potong.
Karakteristik beberapa ragam aus pahat yang mungkin terjadi seperti pada (gambar 2.7) seperti berikut:
1. Permukaan kawah (creater) dihasilkan dari suhu pemotongan dan akasi serpihan yang mengalir sepanjang permuakaan sadak (rake face).
2. Aus pada sisi tepi (flank) VB adalah aus sisi pahat yang berupa aus mekanis abrasif terjadi pada sisi rusuk pahat karena perubahan bentuk ujung pahat potong.
Gambar 2.8 Aus Pahat
(Sumber : ISO Standard 3685-1977(E))
3. Perubahan bentuk plastik, keretakan thermal, keausan ujung pahat, tarikan dalamnya pemotongan, BUE (Build Up Edge), patah rapuh (Brittle Fracture).
Efek aus pahat ditinjau dari ukuran performa secara teknik adalah berkaitan dengan konsekuensi menurunnya akurasi dimensi, meningkatnya kekasaran permukaan, meningkatnya gaya potong, meningkatnya suhu, getaran yang meningkat, kualitas komponen, dan meningkatnya ongkos produksi. Mode kegagalan pahat dan mekanismenya dapat menyebabkan umur pahat berakhir lebih cepat (premature end).
Keausan tepi dapat diukur dengan menggunakan mikroskop, di mana bidang mata potong Ps diatur sehingga tegak lurus sumbu optik. Dalam hal ini besarnya keausan tepi dapat diketahui dengan mengukur panjang VB (mm), yaitu jarak antara mata potong sebelum terjadi keausan (mata potong didekatnya dipakai sebagai reverensi) sampai ke garis rata-rata bekas keausan pada bidang utama. Sementara itu, keausan kawah hanya dapat diukur dengan mudah dengan
memakai alat ukur digeserkan pada bidang geram. Dari grafik profil permukaan yang diperoleh dapat diukur jarak/kedalaman yang paling besar yang menyatakan harga KT (mm).
Selama proes pemotongan berlangsung, keausan tepi VB dan juga keausan kawah KT akan membesar (tumbuh) setaraf dengan bertambahnya waktu pemotongan tc (min). Penyebeb dari keausan ataupun kerusakan tidaklah merupakan suatu faktor yang unik yang selalu sama tetapi sangat tergantung pada kondisi proses pemotongan (Rochim, 2007:81).
2.5.2 Bentuk Geram
Geram hasil proses pemotongan kadang dianggap merupakan material yang kontinyu dengan tebal yang tertentu. Dalam kenyataan, bentuk geram sangat beraneka ragam, tergantung pada material benda kerja, jenis proses pemesinan dan kondisi pemotongan yang digunakan. Secara garis besar dapat digolongkan dua bentuk geram, yaitu:
Geram berupa serbuk, atau terputus-putus, tak kontinyu, dan
Geram berupa pita berkesinambungan, kontinyu.
Gambar 2.9 Bentuk Geram (Sumber : Taufiq Rochim, 2007:82)
Benda kerja besi tuang yang bersifat getas akan mempunyai bentuk geram yang sejenis yaitu berupa serbuk atau serpihan. Sementara itu benda kerja baja yang bersifat ulet akan mempunyai bentuk geram yang bervariasi tergantung pada kondisi pemesinan yang dipilih (kedalaman pemotongan, gerak makan dan kecepatan potong). Bentuk geram yang panjang berkesinambungan tidak dikehendaki karena mempersulit pembuangannya. Untuk itu dikembangkan cara memperpendek/memotong menjadi serpihan dengan memakai pematah-geram (chip-breaker).
Geram tak-kontinyu umumnya terbentuk dalam proses pemesinan dengan benda kerja yang rapuh (brittle, sebagaimana besi tuang). Geram tersebut mendekati bentuk serpihan atau bahkan dapat berupa serbuk, dengan demikian mempermudah pembuangannya dari lokasi pemotongan atau mesin perkakas yang digunakan. Pada umumnya benda kerja mempunyai sifat ulet (ductile, seperti halnya berbagai jenis baja) dan geram yang dihasilkan berbentuk kontinyu.
Geram yang kontinyu mempersulit pembuangannya dan kadang dapat membahayakan operator. Karena telah mengalami regangan (strain) yang tinggi, geram akan lebih keras daripada benda kerjanya, dan juga sangat tajam serta mempunyai temperatur yanga relatif tinggi. Secara mekanis geram kontinyu dapat diputuskan dengan cara membuat alur yang direncanakan khusus pada bidang geram, dengan maksud untuk mengubah arah aliran geram sehingga geram menjadi terlalu melengkung dan akan patah dengan sendirinya karena diberi stress tambahan pada batas putus (breaking point).
2.5.3 Mekanisme Keausan dan Kerusakan Pahat
Berdasarkan hasil-hasil penelitian mengenai keausan dan kerusakan pahat dapat disimpulkan bahwa penyebab keausan dan kerusakan pahat merupakan suatu faktor yang dominan atau gabungan dari beberapa faktor yang tertentu.
Faktor-faktor penyebab tersebut antara lain:
2.5.3.1 Proses Abrasif
Proses abrasif merupakan faktor dominan penyebab keausan pada pahat HSS dengan kecepatan potong yang relatif rendah (sekitar 10 s.d. 20 m/min). Pada pahat karbida pengaruh proses abrasif ini tidak begitu mencolok karena sebagin besar stuktur pahat karbida merupakan karbida-karbida yang sangat keras.
2.5.3.2 Proses Kimiawi
Dua permukaan yang saling bergesekan dengan tekanan yang cukup besar beserta lingkungan kimiawi yang aktif (udara maupun cairan pendingin dengan komposisi tertentu) dapat menyebabkan interaksi antara material pahat
dengan benda kerja. Permukaan material benda kerja yang baru saja terbentuk (permukaan geram dan permukaan benda kerja yang telah terpotong) sangat kimiawi aktif sehingga mudah bereaksi kembali dan menempel pada permukaan pahat. Pada kecepatan potong yang rendah, oksigen dalam udara pada celah-celah diantara pahat dengan geram atau benda kerja mempunyai kesempatan untuk bereaksi dengan material benda kerja sehingga akan mengurangi derajat penyatuan dengan permukaan pahat. Akibatnya daerah kontak dimana pergeseran antara pahat dengan geram/benda kerja akan lebih luas sehingga proses keausan karena gesekan akan terjadi lebih cepat.
2.5.3.3 Proses Adhesi
Pada tekanan dan temperatur yang relatif tinggi, permukaan metal yang baru saja terbentuk akan menempel (bersatu seolah-olah dilas) denga permukaan metal yang lain. Proses adhesi tersebut terjadi di sekitar mata potong pada bidang geram dan bidang utama apahat. Dengan demikian, permukaan bidang geram dan bidang utama di dekat mata potong tidak pernah mengalami gesekan langsung dengan aliran material benda kerja (geram).
2.5.3.4 Proses Difusi
Pada daerah dimana terjadi pelekatan (adhesi) antar material benda kerja dengan pahat dibawah tekanan dan temperatur yang tinggi serta adanya aliran metal (geram dan pemukaan terpotong relatif terhadap pahat) akan menyebabkan timbulnya proses difusi.
2.5.3.5 Proses Oksidasi
Pada kecepatan potong yang tinggi (temperatur yang tinggi) ketahanan karbida atas proses oksidasi akan menurun. Karbida dapat teroksidasi bila temperaturnya cukup tinggi dan tidak ada perlindungan terhadap serangan oksigen dan atmosfir. Akibatnya struktur material pahat akan lemah dan tidak tahan akan deformasi yang disebabkan oleh gaya pemotongan. Cairan pendingin dalam batas-batas tertentu mampu mencegah terjadinya proses oksidasi.
2.5.3.6 Proses Deformasi Plastik
Proses deformasi plastik merupakan kekuatan pahat untuk menahan tegangan tekan merupakan sifat material pahat yang dipengaruhi oleh temperatur. Hal inilah yang merupakan faktor utama yang membatasi kecepatan penghasilan geram bagi suatu jenis pahat. Penampang geram harus direncanakan supaya tekanan yang diderita ujung/pojok pahat tidak melebihi batas kekuatan pahat untuk menghindari terjadinya proses deformasi plastik.
2.5.3.7 Proses Keretakan dan Kelelahan
Retak yang sangat kecil (micro crack, retak rambut) dapat terjadi pada mata potong atau pojok pahat. Retak tersebut makin lama makin besar (menjalar) sampai akhirnya terjadi konsentrasi tegangan (stress concentration) yang sangat besar sehingga pahat akan patah. Gejala ini sering disebut sebagai kelelahan (fatigue).
2.6 Umur Pahat
Pahat mempunyai umur artinya tidak selamanya dapat digunakan terus tanpa menyebabkan kerugian–kerugian yang tidak dikehendaki. Sebagaimana halnya temperatur pemotongan umur pahat dapat dianalisa secara teoritik guna mengetahui variabel penentunya. Keausan pahat akan tumbuh atau membesar dengan bertambahnya waktu pemotongan sampai pada suatu saat pahat yang bersangkutan dianggap tidak dapat digunkan lagi karena telah ada tanda-tanda tertentu yang menunjukan bahwa umur pahat telah habis. Karena keausan merupakan faktor yang menentukan umur pahat, pertumbuhannya perlu ditinjau dengan memperhatikan faktor utama atau dominan mengenai mekanisme keausan.
Semakin besar keausan atau kerusakan terhadap pahat maka kondisi pahat akan semakin kritis. Jika pahat tersebut masih tetap digunakan maka pertumbuhan keausan akan semakin cepat dan pada suatu waktu saat ujung pahat sama sekali akan rusak. Kerusakan ini tidak boleh terjadi sebab gaya pemotongan akan sangat tinggi sehingga dapat merusakan seluruh pahat, mesin perkakas dan benda kerja.
Untuk menghindari hal tersebut ditetapkan suatu batasan harga keausan (dimensi dari keausan tepi atau keausan kawah) yang diangap sebagai batas kritis dimana pahat tidak boleh digunakan. Batas keausan yang diizinkan bagi pahat sebagaimana diterakan pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Nilai Batas Keausan Kritis Pahat Bubut
Pahat Benda Kerja VB (mm) K (mm)
HSS Baja & Besi Tuang 0.3 s/d 0.8 -
Karbida Baja 0.2 s/d 0.6 0.3
Karbida Besi Tuang & Non Ferrous 0.4 s/d 0.6 0.3
Keramik Baja & Besi Tuang 0.3 -
(Sumber : Taufiq Rochim, 2007: 94)
Menurut persamaan F.W. Taylor pada tahun 1907, mengemukakan analisis teoristis umur pahat adalah sebagai berikut :
v = ... (2.7) Dimana :
v = Kecepatan Potong (m/min) T = Umur Pahat (min)
n = Harga Eksponensial
= Konstanta Umur Pahat Taylor
Harga (n) dapat dilihat pada tabel, karena setiap jenis pahat mempunyai nilai yang berbeda-beda. Semakin kecil harga eksponensial n, maka umur pahat yang bersangkutan sangat dipengaruhi oleh kecepatan potong.
Tabel 2.2 Harga n untuk Variasi Pahat Potong
Pahat Potong Harga n
High Speed Steel (HSS) 0.08 – 0.2
Cast Alloys 0.1 – 0.15
Carbida 0.2 – 0.5
Ceramics 0.5 – 0.7
(Sumber : Taufiq Rochim, 2007: 102)
2.7 Baja
Baja merupakan paduan antara Fe-C dengan kandungan karbon kurang dari 2%. Berdasarkan persentase C, baja dibedakan menjadi tiga jenis yaitu baja karbon rendah (low carbon steels), baja karbon sedang (medium carbon steels) dan baja karbon tinggi (high carbon steels). Baja juga digolongkan berdasarkan unsur paduannya. Berdasarkan unsur paduannya baja digolongkan menjadi dua yaitu plain carbon steels dan baja paduan (alloy steels). Secara garis besar baja dapat dikelompokan sebagai berikut:
1. Baja Karbon
a) Baja karbon rendah (<0,30% C)
b) Baja karbon sedang (0,30% C s/d < 0,70% C) c) Baja karbon tinggi (0,70% C s/d < 1,40% C)
Baja karbon rendah digunakan untuk kawat, baja profil, sekrup, ulir dan baut. Baja karbon sedang digunakan untuk rel kereta api, as, roda gigi dan suku cadang yang berkekuatan tinggi. Baja karbon tinggi digunakan untuk perkakas potong seperti pisau, gurdi, tap dan bagian-bagian yang harus tahan gesekan.
2. Baja Paduan
a) Baja paduan rendah (jumlah unsur paduan khusus < 8,0%) b) Baja paduan tinggi (jumlah unsur paduan khusus > 8,0%)
Baja paduan yang meliputi ± 15% dari seluruh produksi baja, mempunyai kegunaan khususkarena sifatnya yang unggul dibandingkan dengan baja karbon. Pada umumnya baja paduan memiliki:
1) Keuletan yang tinggi tanpa pengurangan kekuatan tarik.
2) Kemampuan pengerasan sewaktu dicelup dalam minyak atau udara, dan dengan demikian kemungkinan retak atau distorsinya kurang.
3) Tahan terhadap korosi dan keausan, tergantung pada jenis paduan.
4) Tahan terhadap perubahan suhu, ini berarti sifatnya tidak banyak berubah.
5) Memiliki kelebihan dalam sifat-sifat metalurgi, seperti butir yang halus.
Berikut nama-nama dan lambang-lambang dari baja menurut standar beberapa Negara serta persamaanya dengan standar JIS (standar Jepang).
Tabel 2.3 Nama dan Standar Baja Nama Standar Jepang
(JIS)
Standar Amerika (AISI), Inggris (BS), dan Jerman (DIN)
Baja karbon konstruksi mesin
S25C S30C S35C S40C S45C S50C S55C
AISI 1025, BS060A25 AISI 1030, BS060A30
AISI 1035, BS060A35, DIN C35 AISI 1040, BS060A40
AISI 1045, BS060A45, DIN C45, CK45 AISI 1050, BS060A50, DIN ST 50.11 AISI 1055, BS060A55
Baja tempa SF 40, 45 50,55
ASTM A105-73
Baja nikel khrom
SNC SNC 22
BS 653M31 BS En36 Baja nikel
khrom molibden
SNCM 1 SNCM 2 SNCM 7 SNCM 8
AISI 4337 BS830M31
AISI 8645, BS En100D
AISI 4340, BS817M40, 816M40
SNCM 22 SNCM 23 SNCM 25
AISI 4315
AISI 4320, BS En325 BS En39B
Baja khrom SCr 3
SCr 4 SCr 5 SCr 21 SCr 22
AISI 5135, BS530A36 AISI 5140, BS530A40 AISI 5145
AISI 5115 AISI 5120 Baja khrom
molibden
SCM 2 SCM 3 SCM 4
AISI 4130, DIN 34CrMo4
AISI 4135, BS708A37, DIN34CrMo4 AISI 4145, DIN50CrMo4
(Sumber: Ir. Sularso., MSME :5)
2.7.1 Klasifikasi Baja AISI 1045
Baja AISI 1045 adalah jenis baja yang tergolong dalam baja paduan karbon sedang yang banyak digunakan sebagai bahan utama pada mesin seperti poros, gear dan batang penghubung piston pada kendaraan bermotor. Baja karbon sedang merupakan salah satu material yang banyak diproduksi dan digunakan untuk membuat alat-alat atau bagian-bagian mesin, karena baja karbon sedang memiliki sifat yang dapat dimodofikasi, sedikit ulet (ductile) dan tangguh (toughness). Tipe baja ini cocok untuk menjadi bahan baku poros dan gear.
Adapun data-data dari baja ini adalah sebagai berikut:
1. AISI 1045 diberi nama menurut standar American Iron and Steel Institude (AISI) dimana angka 1xxx menyatakan baja karbon, angka 10xx menyatakan karbon steel sedangkan 45 menyatakan kadar karbon persentase (0,45 %).
2. Penulisan atau penggolongan baja AISI 1045 ini menurut standar yang lain adalah sama dengan DIN C 45 (Deutsches Institut for Normung yang berarti institute Jerman untuk standarisasi), JIS S 45 C (Japanese Industrial Standard).
3. Menurut penggunaanya termasuk baja konstruksi mesin.
4. Menurut struktur mikronya termasuk baja hypoeutectoid (kandungan karbon < 0,8% C).
Material baja AISI 1045 memiliki sifat mekanik sebagai berikut:
Tabel 2.4 Sifat-sifat Mekanik Baja AISI 1045
Sifat Mekanik Baja AISI 1045
Kekerasan 190 HB
30,5 HRC Tegangan Luluh (σy) 43,44 (kg/mm²) Tegangan Maksimal (σu) 67,74 (kg/mm²) Young’s Modulus (GPa) 207 GPa
(Sumber: PT. Bhineka Bajanas, 2016)
Tabel 2.5 Komposisi Baja AISI 1045
Komposisi C Si Mn P S Cr Ni
Kadar (%) 0,45 0,23 0,69 0,09 0,05 0,35 0,01
(Sumber: PT. Bhineka Bajanas, 2016)
44 BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Diagram Alir Penelitian
Rancangan urutan penelitian yang akan dilaksanakan penulis ditunjukan pada gambar dibawah ini:
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian Persiapan Penelitian
Alat dan Bahan
Baja AISI 1045
P = 150 mm
∅ = 25,4 mm
Pahat Karbida DNMG
Kedalaman Potong 1 mm, 2 mm, 3 mm
Proses Pembubutan
Analisa Hasil Penelitian Kesimpulan
Selesai Mulai
Pengumpulan dan Pengolahan Data
ANOVA
3.2 Persiapan Penelitian
Pada penelitian ini dilakukan beberapa tahapan metode penelitian dari mulai persiapan sampai dengan pemotongan benda kerja. Adapun tahapan penelitian adalah sebagai berikut:
3.2.1 Persiapan Bahan
Bahan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah Baja karbon menengah Baja AISI 1045. Spesifikasi dibawah ini bersumber dari PT.
BHINEKA BAJANAS sebagai berikut :
Bahan benda kerja : Baja AISI 1045 Ø 25,4 mm, panjang 150 mm
Panjang pembubutan : 100 mm
Panjang penjepitan : 30 mm
Jumlah pemakanan : 1 kali
Tebal pemotongan (a) : 1 mm, 2 mm dan 3 mm
Kecepatan potong (Vc) : 300 m/min
Gerak makan (f) : 0,25 mm/rev
Gambar 3.2 Benda Kerja
