Matakuliah : D0234/Teknologi Proses Tahun : 2007/2008 TEKNOLOGI PERKAKAS PEMOTONG Pertemuan 24 Matakuliah Tahun Pertemuan : Teknologi Proses Manufaktur D0234 : 2007 : 25 TEKNOLOGI PERKAKAS PEMOTONG Bina Nusantara TEKNOLOGI PERKAKAS PEMOTONG Learning Outcomes . Mahasiswa dapat menunjukkan geometri perkakas yang sesuai untuk pemotongan logam Outline Materi : • Material Perkakas • Geometri Perkakas • Pemutus Serpihan • Pengaruh Material Perkakas pada Geometri Perkakas Bina Nusantara TEKNOLOGI PERKAKAS PEMOTONG Kualitas perkakas ditentukan oleh 2 faktor, yaitu : • material perkakas, dan • geometri perkakas. Material perkakas yang digunakan harus dapat mengatasi gaya potong dan panas akibat gesekan yang dialami, serta akibat pemakaian yang berulang-ulang. Geometri perkakas harus dibuat sedemikianrupa sehingga dapat mengurangi terjadinya gesekan antara perkakas dengan benda kerja. Bina Nusantara TEKNOLOGI PERKAKAS PEMOTONG MATERIAL PERKAKAS Untuk mengatasi tiga jenis kerusakan yang mungkin terjadi pada perkakas, maka sifat mekanik yang perlu diperhatikan dalam memilih material perkakas adalah : 1) Ketangguhan, untuk menhindari kerusakan akibat keretakan, maka material perkakas harus memiliki ketangguhan yang tinggi. Ketangguhan biasanya ditunjukkan oleh kombinasi antara kekuatan dan keuletan material. 2) Kekerasan merah (hot hardness), yaitu kemampuan material untuk mempertahankan kekerasannya pada temperatur tinggi. Hal ini diperlukan karena akan terjadi panas yang tinggi pada saat perkakas tersebut dioperasikan (lihat gambar 25.1). 3) Tahan aus, tidak hanya ditentukan oleh kekerasan dari material, tetapi juga ditentukan oleh kehalusan dari permukaan material, komposisi kimia dan cara pengerjaan material, dan ada atau tidaknya digunakan cairan pendingin. Bina Nusantara TEKNOLOGI PERKAKAS PEMOTONG Kekerasan merah beberapa material perkakas : • • • Gambar 25.1 Kekerasan merah beberapa material perkakas • Bina Nusantara Baja karbon (plain carbon steel) kekerasannya akan turun dengan cepat bila temperatur meningkat (kekerasan merahnya rendah); Baja kecepatan tinggi (high speed steel, HSS) sedikit lebih baik daripada baja karbon; Paduan kobalt cor (cast cobalt alloys) pada temperatur kamar kekerasannya rendah, tetapi kekerasan merahnya lebih baik daripada HSS; Karbida semented (cemented carbides) dan keramik (ceramics) memiliki kekerasan merah yang terbaik diantara material perkakas. TEKNOLOGI PERKAKAS PEMOTONG Material perkakas yang biasa digunakan adalah : 1) 2) 3) Bina Nusantara Baja karbon dan baja paduan rendah, sekarang jarang digunakan karena tidak memiliki kekerasan merah yang tinggi. Baja kecepatan tinggi, mengandung paduan tinggi, mempunyai kemampuan dikeraskan sangat baik, dan tetap mempertahankan tepi pemotongan yang baik sampai suhu 650OC. Paduan kobalt cor, mengandung kobalt sekitar 40% sampai dengan 50%. Ketahanan ausnya lebih baik daripada baja kecepatan tinggi, tetapi tidak sebaik karbida sementit. Ketangguhannya lebih baik daripada karbida, tetapi tidak sebaik baja kecepatan tinggi. Kekerasan merahnya terletak diantara baja kecepatan tinggi dan karbida sementit. TEKNOLOGI PERKAKAS PEMOTONG 4) 5) Bina Nusantara Karbida sementit, memiliki kekerasan merah yang terbaik diantara material perkakas yang lain yaitu mencapai 1200 OC, tetapi material ini sangat rapuh sehingga didalam pengopersiannya perlu didukung dengan sangat kaku untuk mencegah keretakan. Keramik, dibuat dari serbuk halus oksida aluminium (Al2O3) yang dipres dengan tekanan tinggi dan disinter dengan temperatur tinggi tanpa bahan pengikat, biasanya ditambah-kan dengan sejumlah kecil oksida yang lain seperti oksida zirconium. Sangat baik digunakan untuk penyelesaian permukaan, tetapi tidak baik untuk operasi pemotongan kasar karena ketangguhannya rendah. TEKNOLOGI PERKAKAS PEMOTONG 6) Bina Nusantara Intan sintetik (syntetic diamonds); intan dikenal sebagai material yang keras, kekerasannya mencapai tiga sampai empat kali kekerasan karbida tungsten atau oksida aluminium. Perkakas pemotong intan sintetik dibuat dari intan polikristalin, yaitu serbuk halus kristal intan disinter pada temperatur tinggi dan dipres sesuai dengan bentuk yang diinginkan, tanpa bahan pengikat. Intan sintetik digunakan mesin kecepatan tinggi untuk non-ferrous dan untuk pengerjaan abrasif material non-logam seperti serat gelas dan grafit. TEKNOLOGI PERKAKAS PEMOTONG GEOMETRI PERKAKAS Dalam hal ini hanya akan dibahas mengenai geometri perkakas mata tunggal seperti ditunjukkan dalam gambar 25.2. Terdapat 7 elemen geometri perkakas mata tunggal, yaitu : Gambar 25.2 Tujuh elemen geometri perkakas mata tunggal Bina Nusantara TEKNOLOGI PERKAKAS PEMOTONG Sudut garuk belakang/back rake angle (b), fungsinya untuk mengatur arah aliran serpihan sehingga mengurangi gesekan antara serpihan dengan permukaan garuk perkakas; 2) Sudut garuk samping/side rake angle (s), fungsinya untuk mengatur arah aliran serpihan sehingga menjauhi operator; 3) Sudut pengaman ujung/end relief angle (ERA), fungsinya untuk memberikan ruang bebas antara perkakas dengan permukaan benda kerja (bagian bawah) yang dipotong agar tidak terjadi pergesekan; 4) Sudut pengaman samping/side relief angle (SRA), fungsinya untuk memberikan ruang bebas antara perkakas dengan permukaan benda kerja (bagian samping) yang dipotong agar tidak terjadi pergesekan; 5) Sudut mata potong samping/side cutting edge angle (SCEA), fungsinya untuk menentukan panjang mata perkakas yang masuk ke dalam benda kerja (besar hantaran dan kedalaman potong perkakas ke dalam benda kerja), untuk mengurangi terjadinya gaya kejut; 6) Sudut mata potong ujung/end cutting edge angle (ECEA), fungsinya untuk memberikan ruang bebas antara perkakas dengan permukaan benda kerja yang baru dihasilkan agar tidak terjadi gesekan; 7) Jari-jari ujung/nose radius (NR), fungsinya agar dihasilkan permukaan dengan texture yang baik. Bina Nusantara 1) TEKNOLOGI PERKAKAS PEMOTONG PEMUTUS SERPIHAN (CHIP BREAKERS) • • • Bina Nusantara Serpihan berbentuk benang sering terjadi khususnya bila benda kerja ulet dibubut dengan kecepatan potong tinggi; Serpihannya dapat membahayakan operator mesin dan merupakan gangguan dalam penyelesaian benda kerja; Untuk menghindarkan hal tersebut sering digunakan pemutus serpihan sehingga terpotong pendek-pendek, seperti ditunjukkan dalam gambar 25.3. TEKNOLOGI PERKAKAS PEMOTONG Terdapat dua jenis pemutus serpihan yang sering digunakan yaitu : Gambar 25.3 Dua metode pemutus serpihan dalam perkakas mata tunggal 1) 2) Bina Nusantara jenis alur/groove type, alur dibuat pada perkakas itu sendiri (gambar 25.3 a); jenis sumbat (apitan)/obstruction type, merupakan komponen terpisah yang diapitkan pada perkakas (gambar 25.3 b). TEKNOLOGI PERKAKAS PEMOTONG PENGARUH MATERIAL PERKAKAS PADA GEOMETRI PERKAKAS • • • Bina Nusantara Baja kecepatan tinggi memiliki kekuatan dan ketangguhan yang terbaik diantara material perkakas yang lain, tetapi kekerasan merahnya lebih rendah dibandingkan dengan paduan kobalt, karbida sementit, dan keramik; Ditinjau dari harga pembuatan baja kecepatan tinggi relatif lebih murah dibandingkan material yang memiliki kekerasan tinggi; Oleh karena itu kadangkala diperlukan perubahan geometri perkakas agar memiliki sifat mekanik yang lebih unggul dengan harga yang lebih murah. TEKNOLOGI PERKAKAS PEMOTONG Deberapa alternatif cara memegang dan menempatkan mata potong untuk perkakas mata tunggal, yaitu : Gambar 25.4 Cara memegang dan menempatkan mata potong untuk perkakas mata tunggal • • • Bina Nusantara Perkakas padat (solid tool), biasanya untuk perkakas yang menggunakan baja kecepatan tinggi; Sisipan terpatri (brazed insert), yaitu menyisipkan mata potong karbida sementit dengan cara mematri pada tangkai perkakas, dimana tangkainya dibuat dari baja kecepatan tinggi; Sisipan yang diklem secara mekanik (mechanically clamped insert), yaitu menyisipkan mata potong karbida sementit, keramik, atau material keras yang lain dengan cara mengklem pada tangkai perkakas, dimana tangkainya dibuat dari baja kecepatan tinggi. TEKNOLOGI PERKAKAS PEMOTONG SELESAI TERIMA KASIH Bina Nusantara
© Copyright 2024 Paperzz
