PENGARUH VARIASI KECEPATAN PUTARAN MESIN BUBUT TERHADAP KEAUSAN PADA ALAT POTONG PAHAT HSS TIPE BOHLER MO 1/2X4. Oleh:

(1)

PENGARUH VARIASI KECEPATAN PUTARAN MESIN BUBUT TERHADAP KEAUSAN PADA ALAT POTONG PAHAT HSS

TIPE BOHLER MO 1/2X4

Oleh:

Sang Putu Fitrah Dewangga1_{, Ny. Pasek Nugraha}2_{, Kd. Rihendra Dantes}3 1_{Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas teknik Dan Kejuruan,}

Universitas Pendidikan Ganesha, Singaraja, Indonesia

2_{Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas teknik Dan Kejuruan,} Universitas Pendidikan Ganesha,

Singaraja, Indonesia

3_{Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas teknik Dan Kejuruan,} Universitas Pendidikan Ganesha,

Singaraja, Indonesia

E-mail : dewangga.angga66@yahoo.com, paseknugraha@yahoo.com, rihendra79@gmail.com

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui seberapa pengaruh perbandingan keausan pahat terhadap putaran Rpm mesin bubut yang divariasikan kecepatannya.Penelitian ini menggunakan pahat HSS BOHLER MO dengan ukuran 1/2x4. Bahan Specimen yang digunakan untuk pengujian ini adalah Besi, Aluminium, kayu. masing masing specimen dibubut dengan putaran Rpm yang berbeda disetiap spesimennya 330 Rpm, 650 Rpm , 950 Rpm. Keausan tepi pahat diukur dengan Jangka sorong digital dan Mikroskop.

Dari penelitian yang dilakukan diketahui bahwa Variasi kecepatan putaran mesin bubut menunjukan bahwa pahat HSS Tipe Bohler Mo 1/2X4, pada hasil proses pembubutan spesimen menunjukan perbedaan spesimen, pada variasi kecepatan putaran mesin bubut terdapat perbedaan hasil pembubutan. Terdapat interaksi pada spesimen uji dan variasi kecepatan putaran mesin bubut.

Pada pembubutan spesimen besi, aluminium, kayu pada putaran mesin bubut menunjukan keausan pahat yang relative kecil pada putaran mesin bubut tertinggi yakni Rpm 950 mengalami peningkatan keausan pahat tertinggi besi 0,19mm; aluminium 0,04; kayu 0,01mm.

(2)

Rpm Turning Mechine speed is varied. This study uses cutting tools HSS Bohler Mo with the size 1/2x4. specimens used for this study is iron diameter 20 mm X 100 mm 3 much, diameter Aluminium 20 mm X 100 mm 3 much , wood berdiameter 20 mm dengan long 10 cm 3 much. materilals each

Turning specimens with round Rpm which will obviously vary 330 Rpm, 650 Rpm , 950 Rpm. The flank wear measured by calipers and microscope.

From this research it is known that varying the rotational speed turning mechine shows that Cutting tools HSS Tipe Bohler Mo 1/2X4, the turning process shows that materials, on varying the rotational speed differences result lathe turning. There is no interaction on test specimens and varying the rotational speed lathe.

In turning specimens of iron, aluminum, wood round lathe shows the tool wear is relatively small at the highest rotation lathe Rpm 950 The highest increase tool wear iron 0,19mm; aluminium 0,04; wood 0,01mm.

(3)

Jurnal Jurusan Pendidikan Teknik Mesin Vol : 7 No : 1 tahun 2017

PENDAHULUAN

Dalam dunia industri, mesin-mesin perkakas sangat berperan dalam mendukung berhasilnya suatu proses produksi karena tiap bengkel mesin konstruksi dan bengkel-bengkel pengerjaan logam, pada umumnya mesin-mesin ini banyak digunakan dalam pembuatan atau perbaikan komponen tertentu dalam suatu mesin. Dari beberapa mesin perkakas yang ada salah satunya adalah 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 gerakan translasi dari pahat disebut gerak umpan.

Pahat merupakan bagian dari mesin bubut yang memegang peran penting dalam pemotongan logam, karena pahat adalah bagian yang berkontak langsung dengan benda kerja yang dipotong. Ada beberapa kriteria yang harus dimiliki pahat,

diantaranya: harus lebih keras

dibanding benda kerja, tahan sifat mekanis, dan tahan aus. Terdapat

beberapa jenis material pahat,

diantaranya: baja karbon, HSS (High Speed Steel), paduan cor nonferro, karbida, keramik, CBN (Cubic Boron Nitrides), dan intan.

Operasi pemotongan logam

merupakan salah satu aktifitas yang sering dilakukan dalam industry

manufaktur, khususnya untuk

memproduksi bagian-bagian

permesinan. Proses pemotongan

logam merupakan suatu proses yang digunakan untuk mengubah logam

dasar menjadi komponen mesin dengan menggunakan pahat sebagai

komponen utamanya. HSS (High

Speed Steel) merupakan jenis material yang banyak digunakan sebagai pahat potong. HSS pertama kali ditemukan pada tahun 1898 merupakan baja paduan tinggi dengan unsur paduan

chrom (Cr) dan TungstenlWolfram (W). Melalui proses penuangan (molten metallurgy) kemudian diikuti pengerolan ataupun penempaan baja ini dibentuk menjadi batang atau silinder. Pada kondisi lunak (annealed) bahan tersebut dapat diproses secara pemesinan menjadi berbagai bentuk pahat potong. Setelah proses laku panas dilaksanakan, kekerasannya cukup tinggi.

Menurut Sudji Munaji (1980), salah satu karakteristik geometris yang ideal dari suatu komponen adalah

permukaan yang halus. Dalam

prakteknya memang tidak mungkin untuk mendapatkan suatu komponen dengan permukaan yang betul- betul halus. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor, misalnya faktor manusia (operator) dan faktor-faktor dari mesin-mesin yang digunakan untuk membuatnya. Akan tetapi, dengan kemajuan teknologi terus berusaha membuat peralatan yang

mampu membentuk permukaan

komponen degan tingkat kehalusan yang cukup tinggi menurut standar ukuran yang berlaku dalam metrologi yang dikemukakan oleh para ahli pengukuran geometris benda melalui

pengalaman penelitian. Tingkat

Kekuatan suatu permukaan alat Potong peranan yang sangat penting dalam perencanaan suatu komponen mesin khususnya yang menyangkut

masalah gesekan pelumasan,

keausan, tahanan terhadap kelelahan dan sebagainya. Oleh karena itu,

dalam perencanaan dan

(4)

terlebih dulu mengenai peralatan mesin yang mana harus digunakan untuk membuatnya serta berapa ongkos yang harus dikeluarkan. Agar proses pembuatannya tidak terjadi penyimpangan yang berati maka karakteristik permukaan ini harus dapat dipahami oleh perencana lebih-lebih lagi oleh operator. Komunikasi

karakteristik permukaan biasanya

dilakukan dalam gambar teknik. Akan tetapi untuk menjelaskan secara

sempurna mengenai karakteristik

suatu permukaan nampaknya sulit. Untuk mendapat hasil yang baik dalam pembubutan banyak yang perlu diperhatikan, salah satunya adalah

kecepatan Putaran. Kecepatan

Putaran (Speed) adalah gerak utama Putaran mesin Bubut. Sementara sudut potong adalah sudut yang dibentuk oleh mata potong utama dengan kecepatan Putaran.

METODE

Pada penelitian tugas akhir ini harus terdapat rancangan penelitian,

sehingga mempermudah peneliti

bagaimana penelitian ini akan

dilakukan. Desain penelitian atau rancang bangun penelitian adalah rencana dan struktur penyelidikan yang disusun demikian rupa sehingga peneliti akan dapat memperoleh jawaban untuk pertanyaan-pertanyaan penelitiannya.

Dalam penelitian tugas akhir ini dapat dijelaskan dengan oleh diagram alir penelitian. Diagram alir penelitian adalah sebagai berikut :

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

Objek Penelitian

Objek penelitian yang akan diselidiki dalam penelitian ini adalah :

a. Menganalisa keausan tepi (vb) terhadap pahat.

b. Memvariasikan Putaran mesin bubut yaitu Rpm 330, Rpm 650, Rpm 950

c. Menggunakan spesimen

pembubutan yang berbeda yaitu Spesimen besi, aluminium, dan kayu

(5)

Prosedur Penelitian

Adapun prosedur penelitian pembubutan spesimen ini dimana

masing masing spesimen akan

dilakukan pembubutan poros

bertingkat dan pengasahan pahat. Adapun langkah-langkahnya sebagai berikut :

a. Pahat potong yang digunakan Dalam penelitian ini adalah dari jenis HSS Tipe BOHLER MO 1/2x4, dengan ukuran sudut yang telah ditentukan yakni sudut potong total 80º, sudut potong sisi samping (side cutting adge angle) 12º, sudut bebas tatal (side rake angle) 20º , sudut bebas muka (front clearance angle) 8º dan sudut bebas samping (side clearance angle)10º. b. Seting putaran Mesin dengan putaran

mesin yang ditentukan yakni Rpm 330, Rpm 650, Rpm 950. Dan kedalaman pemakannya 2 mm

c. Benda kerja poros bertingkat dengan diameter pertama 20 mm, diameter kedua 16 mm, diameter ketiga 12 mm dan panjang 100 mm.

Pengumpulan Data

Sesuai Dengan metode eksperimen, teknik yang dilakukan untuk mengumpulan data yaitu melakukan serangkaian pengujian pada objek yang diteliti untuk mendapatkan data yang diperlukan sebagai bahan perhitungan. Adapun teknik pengumpulan data pada masing-masing pengujian yang dilakukan Pada proses pembubutan berlangsung pahat akan mengalami dua macam keausan tepi dan kawah, tetapi pada penelitian ini yang diteliti yaitu keausan tepi saja maka jenis keausan yang diamati adalah keausan tepi pahat. Pengujian ini dilakukan berdasarkan prosedur pengujian sebagai berikut:

a. Mempersiapkan pahat yang telah digunakan dan jangka sorong untuk mengukur pahat setelah proses bubut

Gambar 2. Pahat hasil proses pembubutan Spesimen b. Bersihkan pahat dari adanya kotoran

beram.

c. Lalu Ukur keausan Tepi Pahat (VB) dengan cara melihat dengan menggunakan mikroskop, dimana bidang mata potong diatur sehingga tegak lurus sumbu optic. Panjang keausan diketahui dengan mengukur panjang VB (mm), yaitu jarak antara mata potong sebelum terjai keausan hingga garis rata-rata keausan pada bidang utama. Jangka sorong digunakan untuk mengukur panjang VB (mm)

Foto Permukaan Keausan Tepi Pahat a. Siapkan pahat hasil pembubutan

spesimen, lalu letakan pada tempat pengamatan media yang terbawah bagian lensa mikroskop.

b. Kemudian amati perubahan fisik keausan pahat yang terjadi pada hasil pembubutan.

c. Pahat hasil pembubutan yang mengalami perubahan fisik keausan difoto menggunakan kamera digital dengan bantuan mikroskop untuk memperjelas hasil pengamatan, kemudian dibandingakan dengan setiap pahat lainya.

d. Pahat yang sudah diambil gambar mikrografinya kemudian dianalisis berdasarkan pola Keausan Tepi (VB) yang terjadi

(6)

Hasil Dan Pembahasan

Tabel 1. Data HasilPengujian Keausan Tepi Pahat Setiap Rpm

Pengujian Keausan Tepi dilakukan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh Variasi Putaran mesin bubut terhadap keausan pahat HSS tipe bohler Mo 1/2X4. Dalam pengujian

keausan tepi ini spesimen

pembubutan dibagi menjadi 3 (tiga) jenis spesimen yang berbeda yaitu, besi, aluminium, kayu. Dan putaran mesin bubut yang divariasikan ada 3 (Tiga) putaran yang berbeda yakni, Rpm 330, Rpm 650, Rpm 950. Jumlah spesimen pembubutan dalam 1 (satu) jenis variasi putaran mesin bubut ialah 3 (tiga) jenis spesimen pembubutan

berbeda yang telah ditentukan,

sehingga pahat HSS Tipe Bohler Mo

1/2X4 yang digunakan ada 9

(Sembilan).

Data pada tabel 1. Diatas menjelaskan data keausan tepi pahat setelah proses pembubutan masing-masing spesimen per Rpm variasi putaran mesin bubut. Keausabn tepi

diukur dengan menggunakan

mikroskop dimana bidang utama mata potong diatur sehingga tegak lurus sumbu optik. Panjang keausan tepi dapat diketahui dengan mengukur VB (mm), yaitu jarak antara mata potong sebelum terjadinya keausan hingga garis rata-rata keausan pada bidang utama.

Dari tabel 1 diatas, hasil pengujian keausan tepi pahat dengan mengukur panjang VB dapat dituangkan kedalam gambar grafik seperti yang disajikan pada gambar 3. dibawah ini

330650950 0 0.05 0.1 0.15 0.2 besi alumunium kayu RPM

Gambar 3.Grafik Hasil Pengujian Keausan Tepi Pahat HSS

Selanjutanya data tersebut

dianalisa kembali menggunakan

Anava AB untuk mengetahui bahwa pengaruh variasi kecepatan putaran mesin bubut terhadap keausan pada alat potong pahat HSS TIPE BOHLER MO 1/2X4.

Namun sebelum itu dilakukan uji

asumsi (prasyarat) penggunaan

analisis varians dan juga uji asumsi RPM Spesimen 330 650 950 Besi 0,00 0,03 0,19 Aluminium 0,01 0,02 0,04 Kayu 0,01 0,01 0,01

(7)

analisis untuk studi korelasional yang dimiliki (Dantes,2014). Uji prasyarat yang dilakukan adalah : 1) Uji normalitas sebaran data, dan 2) Uji Homogenitas Varians. Dan didapatkan data sebagi berikut:

Pengujian Hipotesis

(1) Terdapat perbedaan spesimen uji besi, aluminium, kayu pada proses pembubutan dengan variasi putaran mesin bubut terhadap keusan pahat HSS tipe Bohler Mo 1/2X4 (p > 0,05).

(2) Terdapat perbedaan putaran mesin bubut Rpm 330, Rpm 650, Rpm 950 pada proses pembubutan dengan variasi putaran mesin bubut terhadap keusan pahat HSS tipe Bohler Mo 1/2X4. (p > 0,05) (3) Terdapat interaksi antara

spesimen pembubutan dengan putaran mesin bubut (p > 0,05) (4) Terdapat perbedaan keausan

pahat pada spesimen Besi pada Rpm 330, dan spesimen Aluminium pada Rpm 330. (p > 0,05)

(5) Terdapat perbedaan keausan pahat pada Rpm 330 pada spesimen Besi, dan Kayu. (p > 0,05).

(6) Terdapat perbedaan keausan pahat pada Rpm 330 pada

spesimen Aluminium, dan

Kayu. (p > 0,05)

spesimen Besi, dan

Aluminium.

(8) Terdapat perbedaan keausan pahat pada Rpm 650 pada spesimen besi , dan kayu (p > 0,05).

spesimen aluminium, dan kayu (p > 0,05).

(10) Terdapat perbedaan

keausan pahat pada Rpm 950 pada spesimen besi, dan aluminium (p > 0,05).

keausan pahat pada Rpm 950 pada spesimen besi, dan kayu (p > 0,05).

keausan pahat pada Rpm 950 pada spesimen aluminium, dan kayu (p > 0,05).

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan yang didapat dari penelitian ini adalah sebagaai berikut:

1. Variasi kecepatan putaran

mesin bubut menunjukan

bahwa terdapat adanya

perbedaan pada spesimen uji, hal ini membuktikan bahwa pada hasil proses pembubutan spesimen yang menunjukan

perbedaan spesimen yang

signifikan.

2. Pada kecepatan mesin bubut

menunjukan terdapat

perbedaan pada putaran mesin

bubut pada proses

pembubutan, hal ini

membuktikan bahwa pada

proses variasi kecepatan

putaran mesin bubut

menunjukan perbedaan hasil pembubutan yang signifikan.

3. Terdapat interaksi antara

spesimen pembubutan dengan putaran mesin bubut yang divariasikan.

4. Pada pembubutan putaran

mesin Rpm 330 pada spesimen

besi dan aluminium

menunjukan perbedaan

keausan pahat yang berbeda,

yakni pada pembubutan

(8)

mengalami keausan sedangkan pada pembubutan aluminium mengalami keausan 0,01 mm. Hal ini menyatakan bahwa proses pembubutan pada Rpm

330 menunjukan pada

pembubutan spesimen besi

tidak mengalami keausan

dibandingkan pada pembubutan spesimen aluminium.

mesin Rpm 330 pada spesimen besi dan kayu menunjukan perbedaan keausan pahat yang

berbeda, yakni pada

pembubutan sepesimen besi 0,00 mm tidak mengalami

keausan sedangkan pada

pembubutan kayu mengalami keausan 0,01 mm. Hal ini

menyatakan bahwa proses

pembubutan pada Rpm 330 menunjukan pada pembubutan spesimen besi tidak mengalami keausan dibandingkan pada pembubutan spesimen kayu.

aluminium dan kayu

keausan pahat yang sama,

sepesimen aluminium 0,01 mm dan kayu 0,01 mm mengalami tingkat keausan yang sama. Hal ini menyatakan bahwa proses pembubutan pada Rpm 330 menunjukan pada pembubutan

spesimen aluminium

mengalami keausan yang sama hasilnya dengan pembubutan spesimen kayu.

besi dan aluminium

sepesimen besi mengalami keausan 0,03 mm sedangkan pada pembubutan aluminium mengalami keausan 0,02 mm. Hal ini menyatakan bahwa proses pembubutan pada Rpm

650 menunjukan pada

pembubutan spesimen besi mengalami keausan lebih besar dibandingkan pada pembubutan spesimen aluminium.

berbeda, yakni pada

pembubutan sepesimen besi mengalami keausan 0,03 mm sedangkan pada pembubutan kayu mengalami keausan 0,01 mm. Hal ini menyatakan bahwa proses pembubutan pada Rpm

650 menunjukan pada

pembubutan spesimen besi mengalami keausan lebih besar dibandingkan pada pembubutan spesimen kayu.

aluminium dan kayu

sepesimen aluminium

mengalami keausan 0,02 mm sedangkan pada pembubutan kayu mengalami keausan 0,01 mm. Hal ini menyatakan bahwa proses pembubutan pada Rpm

650 menunjukan pada

pembubutan spesimen

aluminium mengalami keausan tingkat keausan yang tidak jauh

beda pada pembubutan

spesimen kayu.

10.Pada pembubutan putaran

(9)

sepesimen besi mengalami keausan 0,19 mm sedangkan pada pembubutan aluminium mengalami keausan 0,04 mm. Hal ini menyatakan bahwa proses pembubutan pada Rpm

950 menunjukan pada

pembubutan spesimen besi mengalami tingkat keausan yang cukup jauh beda pada

pembubutan spesimen

aluminium.

berbeda, yakni pada

pembubutan sepesimen besi mengalami keausan 0,19 mm sedangkan pada pembubutan kayu mengalami keausan 0,01 mm. Hal ini menyatakan bahwa proses pembubutan pada Rpm

950 menunjukan pada

pembubutan spesimen besi mengalami tingkat keausan

yang cukup tinggi jika

dibedakan dengan pembubutan spesimen kayu.

aluminium dan kayu

sepesimen aluminium

mengalami keausan 0,04 mm sedangkan pada pembubutan kayu mengalami keausan 0,01 mm. Hal ini menyatakan bahwa proses pembubutan pada Rpm

950 menunjukan pada

pembubutan spesimen

aluminium mengalami tingkat keausan yang cukup jauh bila

dibandingkan dengan

pembubutan spesimen

aluminium.

Saran yang didapat dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Sebelum menggunakan

mesin bubut diharapkan memahami terlebih dahulu tentang teori dasar dan tata cara menggunakan mesin bubut yang benar.

2. Dapat dilakukan penggunaan

Pendingin dalam proses pembubutan untuk

mengetahui pengaruh dari pengisian pendingin terhadap keausan pahat. 3. Dapat dilakukan penelitian

lainnya dengan cara

memvariasikan sudut potong

pahat untuk mengetahui

pengaruh dari keausan pahat terhadap pengaruh variasi Putaran mesin bubut dan variasi sudut potong pahat. Jangan mengukur benda kerja yang sedang berputar.

4. Penelitian keausan pahat

dapat diteliti juga pada material benda kerja yang memiliki kekerasan yang lebih tinggi seperti baja tahan karat dan baja paduan lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

Amstead, B.H dkk. (1979). Teknologi Mekanika Jilid 1 (Sriati Djaprie.

Terjemahan). Jakarta :

Erlangga.

Anonim. 2011. Dalam

http://yakinmajusentosabdg.blo gspot.com/2011/09/turning-and-milling machine.html. Diakses pada 2 Juli 2016.

(10)

Anonim. 2012. Dalam

http://www.teknikmesin.net/201 2/02/faktor-faktor-keamanan-

mesin-bubut.html#sthash.ImGYsmE5. dpuf. Diakses pada 4 Januari 2014.

Anonim. 2012. Dalam

http://teknikmesinpnup.blogspot .com/2012/01/teori-teori-mesim-bubut.html. Diakses pada 2 Juli 2016.

Bayu Seno, Analisa keausan Pada Pahat mesin Bubut, E-Jurnal UNDIP, 2010

Bronson, Edy. 2011. Dalam

http://edybronson.blogspot.com/ 2011/05/pada-mesin-bubut-ada-beberapa-bagian.html. Diakses pada 3 Juli 2016.

Dieter, E. Geoge. (1992). Metalurgi Mekanik Edisi 3 Jilid 2 (Sriati Djaprie. Terjemahan). Jakarta : Erlangga.

Eko. 2011. Dalam

http://eko-m228.blogspot.com/2011/01/ba

gian-bagian-utama-mesin-bubut.html. Diakses pada 3 Juli 2016.

Mrihhernaningtyas dan Randi Prayadi, Analisis Umur Pahat Dengan Variasi Sudut Geram, E-Jurnal Jurusan Teknik mesin, Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya 2015

Panca, Delta. 2013. Dalam

http://deltapanca.blogspot.com/

2013/07/laporan-praktikum-proses-produksi.html. Diakses pada 3 Juli 2016.

Ramzy, Ammar. 2012. Dalam

http://ammarramzy.blogspot.co

m/2012/10/mesin-bubut-lathe.html. Diakses pada 3 Juli 2016.

Rochim, Taufiq. (1993). Teori dan Teknologi Proses Pemesinan.

Bandung : FTI-ITB.

Rohan, Muhammad. 2010. Dalam

http://muhammadrohan.wordpre ss.com/2010/11/26/elemen-

dasar-pemotongan-pada-proses-bubut/. Diakses pada 3 Juli 2016.

Ruslan Dalimonthe, Pengaruh

Kecepatan Potong Terhadap umur Pahat HSS pada proses Bubut AISI 4340, Jurnal Sains dan Inovasi Vol 5, 2003

Scribd, Org. TT. Dalam

http://www.scribd.com/doc/6209 8732/Makalah-an-Perawatan-Mesin-BUbut. Diakses pada 3 Juli 2016.

Sirod Hantoro dan Pardjono. (2002).

Menggambar Mesin.

Yogyakarta : Adicita Karya Nusa.

Suma’mur. (1989). Keselamatan Kerja dan Pencegahan Keselamatan.

Jakarta : CV Haji Masagung. Terheijden, C.V. dan Harun. (1981).

Alat-Alat Perkakas 3. Bandung : Bina Cipta