10
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pembubutan keras merupakan proses pemesinan dari material besi yang dikeraskan dengan nilai kekerasan lebih dari 45 HRC dengan tujuan menghasilkan benda kerja langsung dari bahan yang diperkeras. Keuntungan daripada pembubutan keras adalah lingkungan yang kering, biasanya dilakukan tanpa adanya pelumas. Pertumbuhan dari proses pembubutan keras dipengaruhi dari ditemukannya jenis pahat yang lebih baru seperti Cubic Boron Nitride (CBN),
polycrystalline Cubic Boron Nitride (CBN), Chemical Vapor Deposition (CVD),
Physical Vapor Deposition (PVD) dan pahat keramik sejak 1970.[1]
Pada permesinan bahan baja yang dikeraskan, semakin tinggi kekerasan bahan menghasilkan temperatur yang semakin tinggi pada zona pemotongan yang mana memberikan pengaruh yang sangat besar pada laju keausan pahat melalui variasi mekanisme keausan pahat seperti abrasi, adhesi dan difusi. Namun
pengunaan jenis pahat yang berbeda juga akan mempengaruhi temperatur daripada pemotongan seperti eksperimen yang telah dilakukan sebelumnya. Perbandingan anatara pahat berlapis PVD dan CVD memberikan hasil bahwa
pahat berlapis PVD memberikan pengukuran temperatur yang lebih rendah.[2] Energi yang digunakan pada proses pemotongan kebanyakan diubah menjadi panas. Panas yang dihasilkan merupakan akibat dari deformasi plastis dan gesekan pada pahat – chip dan pahat – benda kerja. Panas yang dihasilkan pada saat pemesinan meningkatkan temperatur pada zona pemotongan. Temperatur pada zona pemotongan juga dipengaruhi oleh parameter pemotongan seperti kecepatan potong, pemakanan dan kedalaman potong dan juga dipengaruhi oleh sifat sifat dari bahan dan juga pahat. Temperature pemotongan juga meningkat signifikan dengan meningkatkanya kecepatan pemotongan, dan temperatur pemotongan menurun signifikan dengan meningkatkanya laju pemakanan. Peningkatan temperatur mempengaruhi kekuatan, kekerasan, ketahanan terhadap aus, dan umur daripada pahat. [3]
11
Salah satu cara untuk mencegah keausan pahat adalah dengan modifikasi permukaan. Permukaan pahat yang dilapisi akan meningkatkan kekerasan, stabilitas thermal, koefisien gesekan yang lebih rendah dan ketahanan kimiawi yang lebih baik. Teknik yang biasanya digunakan untuk modifikasi dari permukaan pahat adalah dengan metode Chemical Vapor Deposition dan Physical Vapor Deposition. Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi PVD lebih disukai dari CVD dikarenakan lebih rendahnya temperatur pada proses pemesinan dan lebih ramah lingkungan. Titanium nitride (TiN) juga telah digunakan secara luas sebagai pelapis pahat. Untuk pelapis pahat, stabilitas thermal sangat penting karena pahat terekspose pada temperatur yang tinggi pada saat proses pemesinan. Berbagai elemen campuran seperti Ti, Si, Al, B dan C juga telah ditambahkan pada pelapis pahat untuk meningkatkan sifat sifat daripada pelapis.[4]
Penelitian ini ditujukan untuk mempelajari produktifitas pembubutan terhadap pembubutan Shaft Thresser dengan menggunakan pahat karbida berlapis PVD ketika digunakan pada pembubutan baja yang telah dikeraskan (40-45) HRC pada kondisi pemotongan kering (dry machining).
1.2. Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah :
a. Pada penelitian ini benda kerja menggunakan material baja AISI 4340 yang diberi perlakuan panas (hardening) terlebih dahulu untuk tujuan pembubutan keras.
b. Operasi permesinan menggunakan operasi pembubutan eksternal mengunakan mesin bubut CNC (Computer Numerical Control).
c. Operasi pembubutan (turning) dilakukan tanpa menggunakan cairan pemotongan (dry cutting) yaitu metode pembubutan ramah lingkungan.
1.3. Tujuan Penelitian
Mempelajari produktivitas (waktu dan ongkos produksi) pemesinan keras bahan baja menggunakan pahat karbida berlapis dengan studi hasil produksi komponen pendukung produksi (shaft thresser) pada pabrik kelapa sawit.
12
1.4. Sistematika Penulisan
Skripsi ini dibagi dalam beberapa bab dengan garis besar tiap bab adalah sebagai berikut:
a. Bab I : Pendahuluan
Bab I berisikan latar belakang, tujuan, batasan masalah dan sistim penulisan.
b. Bab II : Tinjauan Pustaka
Bab II menjelaskan tinjauan psutaka yang akan memberikan informasi mengenai produktivitas pada proses pemesinan, pemesinan keras, bahan baja, pahat karbida, dan persamaan lainnya.
c. Bab III : Metodologi Penelitian
Bab III menjelaskan metodologi penelitian, peralatan dan bahan yang digunakan, proses pengerjaan yang dilakukan.
d. Bab IV : Hasil Analisa dan Diskusi
Bab IV ini membahas mengenai hasil data yang diperoleh dari setiap pengujian melalui pembahasan perhitungan dan penganalisaan dengan
memaparkannya dalam bentuk tabel atau grafik. e. Bab V : Kesimpulan dan Saran
Bab V sebagai penutup berisikan kesimpulan dan saran yang diperoleh.
f. Daftar Pustaka
Daftar pustaka berisikan literature yang digunakan untuk menyusun laporan.
Daftar pustaka berisikan literatur yang digunakan untuk menyusun laporan.
