PENDAHULUAN. EDM merupakan suatu proses permesinan non-konvensional di mana pelepasan material terjadi karena adanya

Jurnalllmiah "MEKANIK'Teknik Mesin lTM, Vol. 1 No. 1, Mei2015:3&34

PENERAPAN

LOGARITMA

PADA PARAMETER PERMESINAN

T]NTUK

MENENTUKAN KEMUDAHAN

PROSES

ELECTRICAL

DISCHARGE

MACHINING

NIDIA LESTARI

Jurusan Teknik Mesin Falwhas Teknologi Industri, IST AKPRIND Yogtakarta

Email: nidianinal 4(@"aforind ac.id ABSTRACT

The ease of machining a work piece by Electrical Discharge Machining (EDM) processes is determined by

2.9

.

p

_{theory. A method in order ta obtain} the _forecast model which can be used

as initial prediction that made the EDM process easier by using an approach between the required energ/ during machiningprocess and

_L

0, and p variables has been developed in this research. A methods used

_for

establishing the _formula is Logarithm-Algebra Operations.

The _formula chosen in this investigation is generated by Logarithm-Algebra Operations which has

N

value of 0.7477. This result shows that the percentage _{of formula}

_ffict

on value

of

total energt of discharge pulses (E) predicted

is

74.77%. Material which has the lowest value calculated using E

x

70'21st . gt'1 -

,n'253t formula

is

the material that is predicted

witt

be the

easiest to be machined so that the suitable electrodes could be determined. The suitable electrodes

will reduce the energt needed during machining and the tool electrodewear.

Keywords: the ease of EDM process, _forecast model, Logarithm-Algebra Operations

PENDAHULUAN

loncatan

listrik

yang

melalui

tool

electrode

ke

benda

kerja melalui

cairan

Electrical

Discharge

Machining

dielektrik. Keuntungan dari

EDM

adalah

(EDM)

telah

berkembang

pada

tahun

ketidakbergantungnya kekerasan sebuah

1943.

EDM

terkenal

dalam

hal

material benda

kerja untuk

diproses. kemampuannya

untuk

membuat

bentuk

Semua

material dapat

di

machining kompleks pada logam-logam yang

sangat

selama material tsrsebut

bersifat

keias.

Penggunaan

yarrg

umum

untuk

konduktor, seperti:

baja, baja

paduan,

Mesin

EDM

adalah dalam

pembuatan grafit,

material

keramik

[1,2]-dies perkakas potong dan cetakan

(molds)

Berdasarkan

teori

1-0-

p

kemudahan

yailg

terbuat

dari

baja

yang

telah

_proses

_EDM

ditentukan

oleh dikeraskan, tungsten earbide, high

speed

_{konduktivitas termal (L), temperatur}

titik

steel,dan material lain.

MesinEDM

juga

leleh

(0),

dan

tahanan

listrik

sebuah

dapat

memproses

ukuran

produk

yang

sangat

kecil

(micro

machining)

yang

tidak mungkin dikerjakan dengan metode konvensionaJ. Removal

material

benda

kerja dilakukan

oleh

loncatan bunga api

(tpark). Material

removal

rate-nya sekitar 0.3 cm3/min dengan overcut 0,020

mm sampai 0,63 mm. Proses permesinan

non-konvensional

ini

tidak

ada

kontak

langsung

antara pahat

dengan

benda

kerj4

sehingga keausan

pahatjadi

sangat kecil.

EDM

merupakan

suatu

proses

permesinan non-konvensional

di

mana pelepasan material terjadi karena adanya

material

(p) [2].

Teori

ini

lebih

baik

daripada teori sebelumnya yaitu teori L"'0 13-61.

Studi kasus dari penelitian

ini

adalah menganalisa s€cara logaritma hubungan

antara energy

total

(E)

dengan teori

A-0-p

sehingga didapatkan

sebuah

persamaan

hubungan

antara variabel ,i.,

A,

dan

p

dengan

Et

yang

dibutuhkan selama proses

EDM

dalam

kaitannya

dengan

kemudahan permesinan

pada

pemangkatan" Bentuk pangkat

xu:m

Bentuk akar

dil=t

... (2) Bentuk Logaritma

'logm=a

..,..-...-...-"....-.(3)

Suku-suku

pada ruas

kanan

pada

persamaitn

l,

2,

dan

3

menunjukkan bilangan yang dicari atau hendak dihitung pada masing-masing bentuk" Persamaan yang dibentuk dapat diselesaikan dengan mengikuti kaidah-kaidah logaritma

Jurnalllmiah "MEKANIK'Teknik Mesin lTM, Vol. 1 No^ 1, Mei2015:3G34

METODE

PENELITIAN

Logaritma

adalah

operasi aljabar

yang merupakan kebalikan dari eksponen atau

Langkah-langkah analis

a

yang dilakukan adalah sebagai berikut:

1.

Mencari kaidah

logaritma

yang sesuai

untuk

melakukan operasi matematika terhadap variabel A, 0, p, dan E1.

2. Menghitung

nilai

energi

ideal

pada gambar

1

dari

persamaan garis pada grafik data percobaan E

versusteofi

)"-O'p.

3.

Nilai Et

ideal

digunakan dalam perhitungan logmitma.

4.

Operasi

aljabar

logaritma

dilakukan dengan

mensubtitusi

dan eliminasi

persamaan untuk mendapatkan konstanta

di

mana

konstanta

tersebut

merupakan pangkat dari

variabell,

0, p.

banyak

digunakan

di

industri. Melting

point

nya

3683

K,

thermal conductivity 160

Wlm.K

dan electrical resistivity 3.52

r 10{

ohm.cm.

Kedalaman

potong

permesinan

100

pm,

dengan tegangan 110

V,

kapasitansi 3300

pf

danfeed rate 5 pm/s.

Teori

1.0-p

digunakan

dalam

menentukan

sulit

atau

mudahnya suatu

material diproses dengan

EDM

dan

(l)

16 L4 t2 y=346,2x+2,824 gz= _e679

0,00E+00

1,0Ot-02 2,008-02

l'O'p(wol

3,00E-02

4,00E-02

Gambar I . Hasil korelasi

teori

,tr".O.

p

antara Energi dengan

f

.0.

p

_f2I 10

;8

_lrt 6 4 2 o

Ada

12 jenis

material

uji

yang digunakan: aluminium

(AL),

6rass (Br),

cooper

(Cu),

steel (Fe),

molybdenum

(Mo),

niclel

_ffi}

platinum

(Pt),

silver

(Ag),

stainless steel (SS), tantalum (Ta\,

titanium

(Ti),

tungsten

(W).

Diameter benda kerja 300 pm. Tungsten-silver

(Ag-W)

dengan dimensi

l0

mm

x

10

mm

x 1,2 mm sebagai tool electrode nya.

Ag-W

digunakan karena

ketahanannya dan

Jurnalllmiah "MEKANIK" Teknik Mesin lTM, Vol. 1 No. 1, Mei2015:3G34

energi

(E)

yang

digunakan

dalam

memproses benda kerja dinyatakan dalam hubungan:

E x

t".0-p

.

...

(4)

semakin

kecil

hasil

nilai )"-0.p

suatu material maka semakin

kecil

energi yang

dibutuhkan

untuk

memproses material tersebut.

Kaidah Logaritma yang digunakan:

'logmn='logm+'logn

(5)

" logmo

=

a'logm

(6)

Sehingg4

jika

persamaan (4) diselesaikan dengan metode operasi aljabar logaritma,

maka

persamaan

logaritma-nya

ditulis

sebagai berikut: E o 1,o .0u

.d

penyelesaian matematika

dasar

seperti

logaritma,

bisa

digunakan

untuk mengembangkan formula baru.

E x to'zrse .60,t .

O0'2s3t _..(5)

Formula

pada

persamaan

(5)

merupakan pendekatan

nilai

E

dengan

variabel

)",

0,dan

p.

Operasi

aljabar

logaritma

memberikan

variabel

berpangkat

yang ideal

untuk

mendistribusikan

nilai

masing-masing

variabel tersebut terhadap energi.

Nilai

dari

pangkat

masing-masing

variabel

dipengaruhi

oleh

seberapa

besar pengaruh

nilai

variabel tersebut terhadap

nilai energi

sehingga

dapat

mengkonstribusikan

diri

bersama variabel

lainnya untuk

dapat

membentuk nilai

mendekati energi (ruas

kiri).

Persamaan

(5)

dianalisa

dengan

menggunakan

metode

regresi

untuk

melihat

keterkaitannya

dengan

total energl of discharge pulse. Jenis trendline yang

dipilih

berdasarkan penyebaran data

adalah

logaritmik.

Gambar

2

menunjukkan

nilai

koefisien

korelasi

operasi

aljabar logaritma

antara Energi

dengan

70'21s6 .00'7 .

p,o'2537

bernilai 0,7477.

Nilai

tersebut lebih baik dari teori

1.0.p

yaitu0,6794.

(4)

Nilai Et

ideal

digunakan

dalam

perhitungan

logaritma pada

persamaan

(4) sehingga diperoleh nilai a, b, dan c.

HASIL

DAN

PEMBAIIASAI\

Forecast

model

teori

1.0.

p

dilakukan

dengan menggunakan kaidah logaritma. Analisis dengan menggunakan

L4 L2 10

58

ui6

4,00E+00 8,00E+00

1,20E+01 lo.zrs6.0o.7.p0.zsrz 1WO)

1,60E+01

Gambar

2.

Hasil korelasi operasi aljabar logaritma antara Energi dengan 10,?156 .90.7 . pf.2s37 i, il il fr 'tl

Jurnalllmiah'MEKANIK'Teknik _{Mesin lTM, Vol. 1 No. 1, Mei2015:3&34}

Penerapan

formula

persarnaan (5)

pada setiap variabel

yang

diiadikan

parameter, dapat

dilihat

pada

4, dan7

gambar 3,

dibandingkan yang didapat dengan teori

A-0.

p

yaitu 0,0997. 14 L2 10

A8

ui6

4 2 0 R2=l

0

0,5

1

1,5 R2 - 0,0tr

Gambar

3.

_{Hasil korelasi operasi aljabar logaritma antara}

_lr'ntu

_{dengan energi.}

Nilai

koefisien korelasi antara

l.

dengan

energi

yang

ditunjukkan gambar

4.6

bernilai

A,06A2.

Nilai

ini

lebih

rendah

Gambar

4

memberikan

informasi

nilai

koefisien

korelasi

antara

melting point

dengan

energi

menggunakan

operasi

aljabar logaritma adalah sebesar 0,7662.

Hal ini

menunjukkan

bahwa

ada

keterkaitan yang erat atrtara melting

point

t4 12 10

38

trlb 4 2 0 #-'{t(}

Gambar

4.

_{Hasil korelasi operasi aljabar logaritma antara 00J denganenergi.}

dengan

energi yang

dibutuhkan

pada

proses

permesinan

_EDM.

_Gambar

₇

menunjukkan

nilai

koefisien

korelasi

antara

p

dengan

energi

menggunakan

operasi

aljabar

logaritma

yang

bernilai 0,090.

Jurnal llmiah "MEKANIK" Teknik Mesin lTM, Vol. 1 No. 1, Mei 2015 : 3G34

R2 ₌ 0,090

Gambar

7.

Hasil korelasi operasi aljabar logaritma antara p0'2537 dengan energi.

t4

t2 10

38

rri

6 4 ? 0 i

KESIMPT'LAN

Dari

operasi

aljabar logaritma

yang telah dilakukan, diperoleh forecost model

antaravariabel )",0,

danp

dengan

$

_fang

dibutuhkan selama proses

EDM

dalam kaitannya dengan kemudahan permesinan pada EDM.

Nilai

koefisien

korelasi

operasi

aljabar logaritma

antara

Energi

dengan A.0'21% 'go'7 ' pto'2537 _bernilai

0,?477.

Nilai

tersebut menunjukkan

bahwa

formula tersebut bisa digunakan sebagai prediksi

awal

besarnya

energi

yang

dibutuhkan

suatu

material untuk

diproses

dengan

Electrical Discharge Mochining. Dengan

memilih

material yang tepat akan dapat mengurangi biaya produksi.

DAFTAR PUSTAKA

l1l

Berghausen,

P.8.,

Brettschneider,

H.D.,

Davis,

M.F.,

1963,

Electro Discharge Machining Program, The

cincinnati

Milling

Machine

Co.o

Document AD0423199

_for

the

US Department of Commerce.

[2]

Ho,

K.H.,

Newman, S.T., 2003, State

of

the

Art

Electrical

Discharge

Machining

(EDM),

International

Journal

af

Machine

Toals

snd

Mamrfacture,

Vol.

43,

_PP.

1287'

1 300.

[3]

Mahardikq M., Tzujimoto, T., Mitsui,

K.,

2008,

A

New

Approach

on

the Determination

of

Ease

of

Machining

by

EDM

Processes, Internotional

Journcl

af

Machine

Tools

&

Manufactwe, Vol. 48,

pp.746164.

[a]

Mohri"

N.,

Fukusima,

Y.,

Fukuzaw4

Y.,

Tani,

T.,

Saito,

N",

2003, Layer

Generation Process

on

\York-Piece

in

Electrical

Discharge Machining,

Annals

of

the

CIRP,

Vol.

5211, pp.

t57-160.

Mohri,

N.,

Fukuzawa,

Y.,

Tani,

T.,

Satq

T.,

2002, Some Considerations

to

Machining

Characteristics

of

lnsulating

Ceramics,

Annals

of

the CIRP, Vol.

5ll1,

pp.

l6l-164.

Mohri,

N.,

Suzuki,

M.,

Furuyoo M.,

saito,

N.,

1995, Electrode

Wear

Process

in

Electrical

Discharge Machining, Annals of the

CIRP,Yol.

44/1, pp. 165-168.

t5l