PERBANDINGAN
PROSES MANUFAKTUR
Yudha Prasetyawan
Week 2
MATERI
Berisi pemahaman dasar tentang proses manufaktur,
terutama dalam proses pengecoran, proses
pembentukan dan proses permesinan secara
konvensional maupun modern. Sebagai tambahan
diberikan wawasan tentang rapid prototyping
Sesi Pertama
Gambaran umum proses manufaktur
Proses manufaktur konvensional
Sesi ke Dua
GAMBARAN UMUM
PROSES MANUFAKTUR
Ditinjau dari aktivitas pembuatan produk, beberapa
literatur menuliskan bahwa industri manufaktur dimulai sekitar 5000-4000 SM (dibuatnya ornamen dari kayu, keramik atau batu serta logam)
Istilah manufaktur berasal dari bahasa Latin, manu
factus yang artinya dibuat dengan tangan. Mengingat keterbatasan tenaga manusia sehingga pada
perkembangannya, tenaga dari hewan dan air digunakan untuk menggerakan roda.
Tahun 1567 muncul istilah manufacture dan kemudian
Perkembangan proses manufaktur modern dimulai
sekitar tahun 1800. Perang sipil membuat banyak
kemajuan proses manufaktur di Amerika. Ekperimen
dan analisa pertama dalam proses manufaktur
dibuat oleh Fred W. Tailor ketika memerbitkan tulisan
tentang pemotongan logam yang merupakan dasar
dari proses manufaktur. Kemudian Myron L.
Begemen memberikan lanjutan pengembangan
proses manufaktur.
KLASIFIKASI METODE
Proses pengubahan bentuk bahan baku
Pengecoran (cetak dan tuang)
Pembentukan (hot and cold working) Pemrosesan dengan serbuk
Proses Pemesinan (Pemotongan)
Pemesinan tradisional (chip removal) Pemesinan non-tradisional
Proses pengerjaan akhir
Chip removal Polishing
Pelapisan
TUJUAN DASAR
Produk mencapai spesifikasi rancangan produk. Metode yang digunakan paling ekonomis
Kualitas produk menjadi tujuan, mulai dari perancangan,
proses, perakitan sampai pengujian.
Metode produksi harus fleksibel dalam merespon pasar
(variasi, laju, jumlah dan waktu)
Pengembangan teknologi dan aktivitas manajerial diarahkan
pada pertimbangan waktu dan ekonomis.
Aktivitas manufaktur dapat dimodelkan (pendekatan sistem
global) terhadap pengaruh dari faktor-faktor seperti
permintaan pasar, material, dan macam-macam variasi biaya dan metode produksi.
Industri manufaktur harus selalu meningkatkan
PERTIMBANGAN PROSES
Fungsi produk
Jumlah produk
Metode produksi
Kualitas produk
Bahan baku
Fasilitas produksi
AKTIVITAS PERANCANGAN PROSES
Analisa spesifikasi
Analisa membuat-membeli
Pemilihan bahan
Pemilihan proses manufaktur
Analisa dimensi produk
Penentuan operasi manufaktur
Pemilihan fasilitas produksi
RINCIAN AKTIVITAS
PERANCANGAN PROSES
Pengumpulan data
Gambar kerja ( bill of material, dan spesifikasi produk) Jumlah produk, Laju produksi, Tanggal penyerahan produk Ketersediaan komponen (beli atau buat)
Analisa gambar kerja per komponen
Karakteristik komponen (material, urutan proses dan laju
produksi)
Operasi perakitan antar komponen, Analisa suaian, Alternatif
bahan & proses
Penyusunan urutan proses, dengan memperhatikan ;
Prioritas & efisiensi
Rincian peralatan dan perkakas
Daftar peralatan / mesin, Daftar perkakas dan alat ukur
Perkiraan ongkos produksi tiap alternatif
PROSES PENGECORAN DENGAN
CETAKAN PASIR
Jenis pengecoran expendable yang paling umum dan
sering digunakan, karena:
Bisa digunakan untuk logam logam dengan melting
point yang sangat tinggi
Tidak dibatasi oleh kesulitan berkenaan dengan
ukuran cetakan
Hampir semua pengecoran dengan logam paduan
bisa dibentuk oleh cetakan ini.
Proses pada sand casting meliputi heating - pouring –
Cetakan & Pembuatannya
Umumnya terbuat dari pasir dengan silica, atau pasir dengan paduan
silica (+ mineral lain). Syarat pasir yang digunakan adalah memiliki
refractory yang baik, dan melting point yang sangat baik agar tidak ikut mencair pada saat pouring. Hal hal lain yang harus diperhatikan adalah grain size, distribusi grain size, dan dan bentuk grainnya.
Komposisi dalam pembuatan cetakan adalah 90% paduan pasir, 3% air,
dan 7 % tanah liat. Tanah liat juga bisa digantikan oleh phenelic resin, atau inorganic binders seperti sodium silikat dan phospat.
Untuk mengukur kualitas cetakan, ada 4 parameter yang umumnya
dipergunakan, yaitu :
Strength : kemampuan mempertahankan diri dalam menahan akibat erosi
karena adanya aliran logam cair yang dituangkan
Permeability, Kemampuan cetakan berkenaan dengan keluarnya uap dan
gas selama proses solidification
Thermal stability : ketahanan dalam menahan suhu akibat penuangan
logam cair agar tidak berakibat pada keretakan
PROSES PENGECORAN DENGAN
CETAKAN SEKALI PAKAI LAINNYA
Shell Moulding
Terbuat dari kulit dengan tebal 3/8 inchi dan merupakan paduan dari pasir dengan
thermosetting resin binder. Keuntungan dari penggunaan ini adalah akurasi serta finishing yang bagus. Selain itu collapsbility dari shell moulding juga cukup bagus
Kelemahannya terletak pada mahalnya biaya pembuatan pattern. Vacuum Moulding
Dengan kombinasi pasir dan tekanan udara. Keuntungannya, pasir yang telah
digunakan tidak perlu di-recovery dan langsung bisa digunakan sebagai cetakan lagi.
Investment Casting
Penambahan lilin sebagai pelapis dimana lilin kemudian dipindahkan dari cetakan
saat terkadi penuangan. Yang dimaksud sebagai investment disini adalah
penambahan lilin sebagai pelapis. Keuntungannya adalah akurasi yang dihasilkan dari cetakan akan sangat tinggi sehingga toleransi sangat minim, tanpa proses machining tambahan, dan kehalusan permukaan finishing yang baik.
Plester mold and ceramic mold casting
Bahan yang digunakan untuk plastic mold casting adalah plaster Paris (2 CaSO4 –
H20). Ada penambahan beberapa aditif seperti tepung silica dan talc guna
PROSES PENGECORAN DENGAN
CETAKAN PERMANEN
Basic Permanent Mold Casting
Bentuk dasar dari permanen mold casting adalah adanya pembagian bentuk cetakan menjadi 2
belahan/bagian yang presisi dan memberikan kemudahan untuk dibuka maupun ditutup. Posisi inti juga diharapkan mudah dipindahkan dari hasil coran.
Untuk cetakan biasanya dibuat dari baja atau cast iron (besi tuang) karena alasan kekerasan.
Inti juga hendaknya dibuat dari logam yang sejenis, tapi tetap harus dipertimbangkan syarat diatas yaotu kemudahan dipindahkan apabila hasil coran siap diambil dari cetakan.
Variasi pada permanen mold cast
Slush Casting, Lower – preassure casting, Vacuum Permanent Mold casting
Die casting
Dikenal sebagai die casting karena menggunakan logam khusus sebagai cetakan yang dikenal
dengan sebutan “dies”.
Pengisian cairan logam ke dalam cetakan pada proses ini menggunakan mesin tekanan tinggi
sehingga coran yang dihasilkan punya permukaan yang sehalus dengan cetakan yang dipergunakan. Sehingga otomatis finishing tidak terlalu diperlukan disini.
Keuntungan: Tidak memerlukan proses permesinan selanjutnya,presisi,cocok untuk produksi
masal
Kerugian: Harga mesin dan cetakan mahal,kurang ekonomis untuk volume produksi rendah,
umur cetakan logam berkurang dengan naiknya suhu logam
Centrifugal casting
CACAT PADA CASTING
Misruns : Pengecoran telah membentuk bentuk solid sebelum
seluruh logam cair memenuhi cetakan
Cold shut : Terjadi pada aliran 2 porsi logam (paduan) secara
bersamaan, tapi terdapat perbedaan fusi antara keduanya.
Cold shots : Terjadi akibat pada proses pouring terjadi percikan
atau berhamburannya logam cair sehingga tidak masuk semuanya ke dalam casting
Shrinkage cavity : Adalah depresi yang terjadi di sekitar
permukaan karena proses penyusutan pada proses solidifikasi
yang tidak memberikan kebebasan logam cair untuk memperoleh ruang untuk membeku
Misporosity : Terjadinya kekosongan yang diakibatkan oleh
pengumpulan shrinkage akibat solidifikasi dari logam cair akhir yang terletak pada struktur dendrit
BAHAN LOGAM UNTUK
PENGECORAN
Ferrous casting alloys
Cast Iron (besi tuang) : contohnya adalah Besi Tuang
kelabu, besi tuang nodular, besi tuang putih, malleable cast iron, dan alloy cast iron
Steel (baja)
Non Ferrous casting alloys
Allumunium alloys Magnesium alloys Copper alloys
Tin- based alloys Zinc alloys
PERTIMBANGAN
DESAIN PRODUK
Kemudahan bentuk geometri : semakin simple dan mudah,
semakin banyak pilihan proses yang memungkinkan
Pojok : Sudut di pojok dan sudut sudutt karena akan
mengakibatkan konsentrasi tegangan di titik-titik tersebut
Section thickness : harus diperhatikan guna menghindari
shrinkage cavity
Penggunaan core/inti
Adanya draft guna keperluan standarisasi
Toleransi dimensi dan batasan allowance pada proses
PROSES PEMBENTUKAN
Proses pembentukan panas (hot-working)
Proses perubahan bentuk secara plastis dari logam
yang dilakukan pada saat logam tersebut mencapai di atas suhu rekristalisasi.
Proses pembentukan dingin (cold-working)
Perubahan bentuk logam dengan temperatur dibawah
suhu rekristalisasi.
Dalam banyak kasus pembentukan ini dilakukan
dalam temperatur kamar. Meskipun begitu, proses pembentukan dingin dapat dilakukan dalam suhu
yang lebih tinggi, akan tetapi tetap dilakukan dibawah suhu rekristalisasi. Contohnya magnesium,
KELEBIHAN HOT-WORKING
Meningkatkan sifat mekanis logam
Tidak menimbulkan peningkatan regangan, kekerasan / kekuatan, dan
penurunan kekenyalan.
Dapat membentuk logam secara cepat tanpa menyebabkan keretakan
karena, dilihat pada kurva tegangan terhadap regangan logam pada temperatur rekristalisasi berbentuk horisontal untuk tegangan
dibandingkan dengan peningkatan regangan.
Energi yang diperlukan untuk membentuk, lebih kecil dibandingkan
dengan proses dingin.
Mempertinggi kemampuan untuk mengalir tanpa retak.
Diffusi yang cepat pada proses panas membantu mengurangi
ketidakhomogenan kimiawi pada struktur coran ingot.
Blow Hole dan porosity dapat dieliminir.
Butir-butir yang berbentuk kolom yang kasar dari coran dapat diubah
menjadi butir-butir kristal yang lebih halus.
KEKURANGAN HOT-WORKING
Adanya reaksi permukaan antara logam
dengan atmosfir dapur.
Terjadi oksidasi, sehingga mengurangi
sejumlah logam (proses pembentukan
dilakukan di udara terbuka).
Decarburization permukaan.
Toleransi yang diperlukan lebih besar
dibandingkan dengan proses dingin.
Secara umum struktur dan sifat logam tidak
RAGAM PROSES HOT-WORKING
ROLLING/PENGGILINGAN
FORGING/TEMPA
EKSTRUSI
PEMBUATAN PIPA DAN
TABUNG
PIERCING
KELEBIHAN COLD-WORKING
Mempunyai dimensi kontrol yang
bagus
Mempunyai kemampuan
memproduksi kembali dan mengganti
bagian dengan bagus
Hasil permukaan yang bagus
Tidak selalu memerlukan pemanasan
KEKURANGAN COLD WORKING
Memerlukan energi yang besar untuk
deformasi
Memerlukan peralatan berat dan besar
yang umumnya harganya relatif lebih
mahal
Permukaan logam harus bersih
Dapat menyebabkan strain hardening
RAGAM PROSES COLD-WORKING
SQUEZING ATAU
RADIAL FORGING
BENDING
SHEARING
DRAWING
HIGH ENERGY
RATE FORMING
(HERF)
POWDER METALURGY
Proses pembuatan part/produk dari serbuk logam
melalui penekanan dengan pemanasan sampai pada suhu di bawah titik cair serbuk
Metalurgi serbuk atau sintering process, mulai dikenal
sebagai salah satu proses pembuatan benda mulai sekitar tahun 1930 dengan hasil produk “tungsten carbide tip” untuk pahat potong dan “self lubricating porous bronze bearing”.
Pada proses ini, pemanasan diberikan dibawah
temperatur cair logam sampai mencapai daerah
tertentu, sehingga bila ditekan serbuk logam panas ini akan saling mengikat dengan baik.
Material yang dipakai dibedakan menjadi dua macam,
KELEBIHAN POWDER METALURGY
Dapat menghasilkan produk dengan bahan yang berbeda
yang mempunyai sifat-sifat khusus , seperti karbida sinter , bantalan porous.
Dapat memproduksi bagian-bagian yang kompleks seperti
bentuk lubang yang tidak normal
Produk yang dihasilkan mempunyai toleransi tinggi,
permukaan halus, keras dan dalam jumlah banyak
Porositas produk dapat diatur (berat jenisnya dapat
ditentukan dengan penekanan tertentu ).
Serbuk yang murni dapat menghasilkan produk yang murni. Sangat ekonomis, karena tidak ada bahan baku yang
terbuang .
Operasinya sederhana
Komponen yang dihasilkan dari proses metalurgi serbuk
KEKURANGAN POWDER METALURGY
Serbuk besi mahal
Sulit disimpan, karena mudah terkontaminasi
Beberapa jenis serbuk logam yang halus merupakan sumber
bahaya ledakan dan kebakaran
Produk harus mudah dikeluarkan dalam cetakan
Bentuk yang rumit tidak dapat dibuat karena selama
penekanan serbuk logam tidak mampu mengisi rongga cetakan dan sulit mendapatkan kepadatan produk yang merata
Beberapa jenis produk tidak dapat dibuat karena
keterbatasan kapasitas mesin rasio kompresi berbagai jenis serbuk
Untuk produk dari logam dengan titik leleh yang rendah
LANGKAH-LANGKAH PROSES
Pembuatan Serbuk Logam yang akan disinter
Proses Pencampuran
Proses Pembentukan
Proses Sintering Proses
METODE PEMBUATAN SERBUK
Permesinan
Menghasilkan serbuk dari
logam magnesium dengan hasil bentuk
serbuk kasar.
Penggilingan
Menggunakan peralatan
mesin penghancur, mesin giling dan mesin
tumbuk.
Shooting
Menuangkan logam cair
kedalam suatu saringan atau lubang disusul
dengan pendinginan di dalam air. Bentuk
METODE PEMBUATAN SERBUK
Atomisasi atau penyemprotan logam
membuat serbuk dari logam yang yang suhu rendah (timah hitam, aluminium, seng, dan timah putih). Dilakukan dengan cara melewatkan cairan logam pada suatu lubang kecil kemudian disemprotkan udara atau gas sehingga cairan logam pecah menjadi
butiran-butiran.
Pengendapan elektrolitik logam dipasang
sebagai anoda dalam tangki yang berisi larutan elektrolit. Logam lain ditempatkan dalam tanki sebagai katoda dan logam pertama akan mengendap pada
elektroda/katoda tersebut.
Proses reduksi Serbuk suatu logam
PROSES PERMESINAN
Proses pemesinan (machining) merupakan proses
pembuatan benda kerja melalui proses perautan
dengan menggunakan mesin-mesin perkakas dimana terjadi gerakan relatif antara pahat potong dan benda kerja.
Pahat yang bergerak relatif terhadap benda kerja akan
menghasilkan geram selanjutnya permukaan benda kerja secara bertahap akan terbentuk menjadi
komponen yang dikehendaki.
Pahat bermata potong tunggal (single point cutting
tools)
Pahat bermata potong jamak (multiple points cutting
ELEMEN DASAR
PROSES PEMOTONGAN
Kecepatan potong (
cutting speed
): v (m/min)
Kecepatan makan (
feeding speed
): vf (mm/min)
Kedalaman potong (
depth of cut
): a (mm)
Waktu pemotongan (
cutting time
): tc (min)
Kecepatan penghasilan geram (
rate of metal
BUBUT (TURNING)
Pada proses membubut (turning), benda kerja
dipegang oleh pencekam yang dipasangkan diujung
poros utama (chuck). Dengan mengatur lengan
pengatur yang terdapat pada sisi muka kepala
diam, putaran poros utama umumnya (n) dapat
dipilih. Harga putaran poros utama umumnya
dibuat bertingkat, dengan aturan yang telah
FREIS (MILING)
•Pahat freis termasuk bermata potong jamak dengan jumlah mata potong sama dengan jumlah gigi freis (z).
• Sesuai dengan jenis pahat yang
digunakan, dikenal dua macam cara yaitu yaitu mengefreis datar (slab milling)
dengan sumbu putaran pahat freis
selubung sejajar permukaan benda kerja, dan mengefreis tegak (face milling)
dengan sumbu putaran pahat freis muka tegak lurus permukaan benda kerja.
•Mengefreis datar dibedakan menjadi dua macam, yaitu mengefreis naik (up
END OF FIRST SESSION
NEXT
MESIN TURNING & MILING CNC
Perbedaan antara mesin CNC dan mesin bubut
manual adalah bahwa pergerakkan sumbu mesin
CNC dikontrol oleh komputer
Komputer dapat mengendalikan pergerakan
dalam 2 arah turning (X dan Z) atau 3 arah miling
(X,Y,Z) pada satu waktu. Artinya mesin CNC
mampu menggerakkan pahat potong pada
berbagai macam sudut karena terdapat gerakan
sesuai garis lurus dan busur
Mesin CNC tidak perlu hand wheel untuk
COMPUTER NUMERICAL CONTROL
(CNC)
CNC merupakan sebuah sistem dimana
pahat potong mesin bekerja sesuai dengan
instruksi dari komputer bukan dari operator.
Jauh sebelum penemuan komputer,
kebutuhan akan mesin otomatis telah
muncul. Pada tahun 1725, mesin otomatis
pertama ditemukan. Mesin otomatis ini
PROGRAM CNC
Perintah - perintah yang digunakan programmer untuk
berkomunikasi dengan pengendali CNC dan mesin bubut dikenal sebagai kode G dan kode M.
Programer memakai sistem koordinat untuk menata letak
dan merencanakan program.
Pada mesin CNC, benda kerja dan pahat potong bergerak
sepanjang pola yang diindikasikan oleh koordinat.
Program CNC adalah satu kumpulan instruksi yang
mengiformasikan kepada pahat seberapa jauh dan seberapa cepat untuk bergerak, kapan melakukan
penggantian mata pahat dan kapan memutarkan spindle dan kapan sebuah program berakhir.
Pengendali mesin CNC tidak mengerti tentang bahasa
FORMAT PROGRAM CNC
Terdapat beraneka ragam format yang
menggambarkan urutan umum dan
pengaturan informasi yang digunakan oleh
pengendali program CNC.
Tipe format yang paling umum digunakan
disebut
Word address format
yang
menggunakan huruf untuk
mengidentifikasikan setiap kata dalam
sebuah ataupun sekumpulan informasi.
FORMAT PROGRAM CNC …
cont
Dalam Word address format, setiap huruf
memiliki arti khusus dan nilai kombinasi dari
tiap angka berhubungan dengan huruf,
contoh:
N10 G20 G98 N20 M06 T1 N30 M03 S100
N40 G00 X1.5 Z.125 N50 G01 X1.375 F3 N60 G01 Z-2.5
KODE G
Instruksi gerak juga disebut sebagai kode G Huruf G dari kode G diambil dari kata Go. Beberapa contoh daftar kode G
G00 Rapid traverse ( penempatan )
G01 Linear interpolation ( pemakanan ) G02 Arah putaran jarum jam
G03 Perputaran tidak searah jarum jam G20 Inch data input
INDUSTRIAL FREQUENCIES
The following frequencies are allocated for industrial
process;
915 MHz,
2.45 GHz,
5.8 GHz and
24.125 GHz
They are called the Industrial Scientific Medical
frequencies (ISM). Other parts of the spectrum are allocated to telecommunications, TV, Radio, Radio astronomy and Radar. The purpose of the strict
Scared of Radiation?
Classification Frequency
(Hz) Wavelength (m)
Radio
300.0E+6 1.0E+0
Microwave 300.0E+6 1.0E+0 30.0E+9 10.0E-3
Millimetre wave 30.0E+9 10.0E-3 3.0E+12 100.0E-6 Infra-Red 3.0E+12 100.0E-6 430.0E+12 697.7E-9 Visible 430.0E+12 697.7E-9 750.0E+12 400.0E-9 Ultra-Violet 750.0E+12 400.0E-9
300.0E+15 1.0E-9 Ionising X-Rays 300.0E+15 1.0E-9
Hazards of
Microwave Radiation
M
ain points
Microwaves are NOT ionising
(Except at very high field strengths when plasma is
formed)
Heating is the main effect
The specific absorption rate (SAR) should be
limited to below 4 W/kg
Radiation: Ionising v Heating
Microwave
Bad effects: Heat stress (short term)
Worst: cooking and burning
Ionising
Bad effects: cell damage at a molecular
level
(body repair mechanism can deal with low levels)
CONVENTIONAL &
MICROWAVE HEATING
Exhaust
Heat loss
Conventional Heating
Good
points
Direct use of fuel (~100% conversion to heat)
Cheap fuel
Bad points
Heat losses (can be minimised using larger heat
exchanger which increases capital cost)
Microwave Heating
Good points
Direct use of power (~80% conversion to useful
heat)
Time to heat up very short
Bad points
Electricity expensive
More complex
ABRASIVE WATER JET &
WATER JET
High-Pressure Water Jet Generation System
Water preparation unit
Pumping and accessories
High-pressure plumbing
The cutting head
Nozzle assembly
Motion control system
Bulk abrasive transfer and metering system
ADVANTAGES & DISADVANTAGES
Cost effective
Environmentally friendly process
Could easily be integrated to most manufacturing
set-ups.
However, while abrasive water jet technology is
used because of these and other advantages unique
to the cutting process, the persistent presence of
surface irregularities such as striations and
L
ight
A
mplification by
S
timulated
E
mission of
R
adiation
Lasers come in a great variety of forms,
using many different materials, many different
LASER MANUFACTURING PROCESS
PROSES LASER
Stimulated emission
Photons of spontaneous emission interact
with atoms in the upper laser level and stimulate
the emission of more photons
Inverted laser medium
Laser sources used for materials processing
Of the many laser sources discovered
over the years the dominant lasers in
Materials processing:
•
Carbon dioxide laser
•
Nd:YAG laser
•
Diode laser
Stationary-workpiece CO
2laser cutting system
CNC based systems
• Accuracy and precision
Robotic laser cutting and welding
Robot based systems
• Limited processing envelope
• Flexibility ( 6 axis processing )
• Low cost
• Lower processing speed ( ~ 3
m/min)
Why laser process materials
Technical benefits
•
Produce a wide range of effects - wide range of
powers and spot sizes
• Non-contact process
• Flexible process- beam can be easily manipulated
spatially and temporally
Economic benefits
•
New products and processes of commercial value
Disadvantage
•
The interaction of high intensity optical radiation
with materials resulting in a change of state from
solid to liquid and liquid to vapour
Processes influenced by laser and material properties
What is laser materials processing?
Temperature Profile T (x,y,z,t)
Laser parameters affecting surface temperature
LASER MICROMACHINING
Many of products developments were made for bring more
functions into a single product.
The first generation of mobile phone only perform single
function as a communication device, but then it has been
developed to bring more functions such as radio player, songs player (like MP3 format), camera and even movie recorder.
Thus the radio, tape, camera and movie recorder electronic
devices will be scaled into a very small size of a mobile phone. Similarly, other electronic application such as sensor is also being developed in smaller and smaller size to gain its faster performance and power consumption reduction.
Therefore, the machining is not a millimeter size anymore but
requires micro size and tolerance machined components.
However, electronic application is not the only benefits of
LASER MICROMACHINING (2)
Minimizing material consumption
Arrays and redundancy
Simplify a system and electronics integration
Increased selectivity and sensitivity
Wider dynamic range
New effects exploitation through the
breakdown of continuum theory in the
microdomain
Improved reproducibility
BENEFITS OF
LASER MICROMACHINING
non contact machining
no chemical or gaseous etching since it has
single-stage ‘dry’ processing
2D and 3D geometries features flexibility
high accuracy and precision
relatively high speed
selectively different material machining
ability
FUNDAMENTAL
FUSED DEPOSITION
MODELLING [FDM]
Part dibuat dengan cara men-deposit-kan
termoplastik cair yang diekstrusi dari
sebuah nozzle. Material dalam bentuk
filamen, bergerak secara horizontal untuk
setiap cross section di setiap layer
Proses: CAD Model
STL file
Quickslice
software
SML file
FDM RP Machine
Finished part
Material: ABS, Medical grade ABS,
FUSED DEPOSITION
MODELLING [FDM]….
cont
Kelebihan: sederhana & reliable, tanpa post
processing/finishing, part lebih kuat & tahan
lama dibanding SLA
Kekurangan: Part grainy (wax), permukaan
akhir kurang baik
Mesin, envelope, harga, tahun
FDM 2000, 25x25x25cm,US$70K,1997
Prodigy plus, 20x20x30cm,US$63K,2002
Akurasi 127 µm
STEREOLITHOGRAPHY [SLA]
Sinar laser melakukan scan dan merubah
sejumlah layer cairan dalam vat menjadi
solid. Part dibentuk layer demi layer,
sampai selesai dari bawah ke atas
Proses: Model CAD, orientasi, pembuatan
support, pembuatan STL file, model slicing,
pembuatan part, operasi lanjutan
(ultrasonic
STEREOLITHOGRAPHY [SLA]
…cont
Kelebihan: sistem yang well proven,
permukaan akhir paling baik
Kekurangan: bahan baku vat mahal,
perawatan rutin mahal
Mesin, envelope, harga, tahun
SLA-3500,35x35x40cm,US$329K,1997
Viper Si
2,25x25x25cm,US$179K,2001
Akurasi s/d 50
µm
LAMINATED OBJECT
MANUFACTURING (LOM)
Obyek dibuat dari lembaran tipis (thin
sheet) plastik/komponen yang dipotong
oleh laser. Sheet terpotong diturunkan,
sheet selanjutnya dipotong menurut
outline. Setiap sheet yang dipotong
direkatkan pada sheet sebelumnya.
Material: kertas, lembaran plastik,
LAMINATED OBJECT
MANUFACTURING (LOM)
…cont
Kelebihan: material murah, biaya modal
relatif rendah, tanpa perlu support
Kekurangan: material waste agak sulit
dibuang, perlu hand finishing
Mesin,envelope,harga,tahun
LOM-1015
Plus,375x250x350mm,US$69K,1992
LOM-2030H,815x550x500mm,US$179K,1996
END OF 2nd SESSION
NEXT
Referensi
Kalpakjian, Seroke, Manufacturing Engineering and
Technology, Third Edition, Addison-Wesley Pub Company, 1995
Amited, B. M., P. F. Ostwald, M. L. Bagenan, Manufacturing
Processes, Seventh Edition, John Wiley and Sons, 1979
Schey, John A., Introduction to Manufacturing Processes,
Second Edition, Mc Graw Hill Book Co., 1987
Taufik, Rochim, Teori dan Teknologi Proses Permesinan, Teknik
Mesin - Institut Teknologi Bandung, 1985
Ostwald, Philip F., Manufacturing Process and System, John
Wiley and Sons, 1997
C.K, Chua, K.F., Leong, & C.S. Lim, Rapid Prototyping: Principles
& Applications, 2nd edition, 2004 (Computer Aided Learning
Material)
Masood, S.H, Advanced CAD/CAM Lecture Notes, Swinburne
University of Technology, Melbourne, 2005
