Text ABSTRACT pdf

A. Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Proses Produksi dan Laboratorium

Material Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung.

B. Bahan

Adapun bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah :

1. Material yang digunakan paduan magnesium

Dimensi benda kerja pada gambar 3.1 adalah 30 x 15 x 10 cm. Adapun

material yang digunakan pada penelitian ini adalah paduan magnesium.

Dengan sifat-sifat fisik seperti yang terdapat pada tabel 3.1.

Tabel 3.1 Sifat Fisik Magnesium

Sifat Fisik

Nomor Atom 12

Konfigurasi Elektron [Ne]3s

Titik Cair, K 922

Titik Didih, K 1380

Rapatan (densitas),gr/cm 1.74

Energi Ionisasi I, kJ/mol 738

Energi Ionisasi II, kJ/mol 1450

Elektrinegatifitas 1.31

Potensial Reduksi Standar -2.38

Jari-jari Atom, A 1.60

Kapasitas Panas, J/Gk 1.02

Potensial Ionisasi, Volt 7.646

Konduktivitas Kalor, W/mK 156

Entalpi Pembentukan, kJ/mol 8.95

Entalpi Penguapan, kJ/mol 127.6

Sumber : Andriansyah, 2013

Sifat Kimia Magnesium

2. Reaksi dengan air :

MgO +H O → Mg(OH)

3. Reaksi dengan udara :

Menghasilkan MO danM N jika dipanaskan.

Tabel 3.2 Komposisi Kimia Magnesium

Unsur Mg Si Cu Al Mn Cl Na Other

Impurities

Total

Impurities

% 99.94 0.0017 0.003 0.003 0.0017 0.001 0.003 0.016 0.06

Sumber : Andriansyah, 2013

C. Alat

Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Mesin Frais (milling)

Mesin frais adalah suatu mesin yang digunakan untuk mengerjakan suatu

benda kerja dengan mempergunakan pisau frais (cutter) sebagai pahat

penyayat yang berputar pada sumbu mesin. Mesin ini digunakan untuk

proses pemesinan spesimen. Mesin frais yang digunakan adalah mesin

Gambar 3.2 Mesin Frais

Spesifikasi mesin ini adalah :

 Ukuran meja kerja minimum 240 mm x 940 mm

 Alur T meja kerja 16 mm x 65 mm x 3 mm

 Kecepatan putar poros utama 100 rpm–1000 rpm

 Kecepatan asutan pada sumbu X dan Y : 3000 mm / menit –

kecepatan asutan pada sumbu Z : 1500 mm / menit

 Motor penggerak poros utama minimum : 1,5 kW, 3 phase 380V

 Ketelitian gerakan (yang tercantum pada display digital) 0,01 mm

 Daerah kerja memanjang : 450 mm

 Daerah kerja melintang : 300 mm

2. Pahat HSS

Pahat jenis HSS merupakan salah satu pahat yang mempunyai kekerasan

cukup tinggi. Pahat bubut High Speed Steels (HSS) merupakan paduan

dari 0,75% - 1,5% Carbon (C), 4% - 4,5% Chromium (Cr), 10% - 20%

Tungsten (W) dan Molybdenum (Mo), 5% lebih Vanadium (V), dan

Cobalt (Co) lebih dari 12% (Childs dkk, 2000). Pada penelitian ini

menggunakan pahat HSS dengan diameter 8 mm.

Gambar 3.3 Pahat HSS

3. Mikroskop USB

Ada banyak tipe atau seri mikroskop digital. Berikut ini adalah cara

menggunakan mikroskop digital. Penggunaanya mudah dan praktis.

Secara umum langkah–langkah yang diperlukan adalah sama bagi semua

mikroskop digital :

a. Meletakkan mikroskop di tempat yang datar dan kuat ( meja)

b. Menyalakan komputer dan menyambungkan USB dari mikroskop ke

PC.

d. Menyalakan lampu LED (atur dimmer maksimal lebih dulu, dan

mengecilkan jika diperlukan) letakkan preparat ke meja preparat. Objek

letakkan pada sinar yang masuk pilih lensa objektif 4x lebih dulu.

e. Menjalankan program software aplikasi mikroskop digital.

f. Memutar fokus kasar hingga gambar muncul di monitor untuk

memperjelas, putar fokus halus.

g. Gambar dan video selanjutnya dapat disimpan dengan tombol simpan

gambar.

Gambar 3.4 Mikroskop USB

4. Amplas dan Autosol

Amplas berfungsi untuk mengikis / meenghaluskan permukaan benda

kerja dengan cara digosokkan. Halus dan kasarnya kertas amplas

ditunjukkan oleh angka yang tercantum dibalik kertas amplas tersebut.

Amplas yang digunakan pada penelitian ini adalah amplas 360, 600, 800,

semua jenis logam (perak, kuningan, tembaga, krom, aluminium, nikel,

dll).

Gambar 3.5 Amplas dan Autosol

D. Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian pada tugas akhir ini terbagi menjadi beberapa tahapan

antara lain sebagai berikut :

1. Persiapan material magnesium AZ31

Pada tahapan ini dilakukan pembuatan speciment base material sesuai

dimensi (30 x 15 x 10) lihat pada gambar 3.1.

Adapun langkah – langkah pembuatan base material adalah sebagai

berikut :

a. Mengukur dan menandai magnesium AZ31 sesuai dimensi base

material.

b. Memotong material yang telah ditandai pada poin (a) menggunakan

2. Proses Pengefraisan Magnesium AZ31

Tahapan ini dilakukan proses pengefraisan Magnesium AZ31 dengan

menggunakan parameter pemesinan frais yang bervariasi. Parameter yang

digunakan pada pengefraisan Magnesium AZ31, seperti yang ditunjukkan

pada tabel 3.3 di bawah ini :

Tabel 3.3 Parameter Pengujian

No

Kecepatan Potong

(v)

Gerak makan

(f)

Kedalaman Potong

(d)

(m/min) (mm/rev) (mm)

1 22,86.n = 910 0,15 1

2 32,15.n = 1280 0,2 2

3 42,7.n = 1700 0,25 3

Selain menggunakan parameter pengujian seperti yang ditunjukkan pada

tabel 3.3 di atas. Pada penelitian ini menggunakan proses pemesinan

kering dan menggunakan metode up milling yang dimana arah putaran

pahat berlawanan dengan arah gerak makan yang dilakukan oleh benda

kerja. Setelah parameter ditentukan, kemudian memulai proses

pengefraisan. Memulai mengamati dan menganalisa kondisi benda kerja

pada saat pemotongan. Kemudian mengumpulkan data hasil penelitian

berupa data keausan pahat dengan menggunakan mikroskop USB pada

3. Pengambilan Data Keausan Pahat

Pada tahapan ini dilakukan penelitian keausan pahat dengan menggunakan

mikroskop USB yang disambungkan pada laptop. Pengamatan keausan

pahat dilakukan setiap beberapa langkah. Keausan pahat frais dilihat dari

tepi pahat. Setelah pahat sudah diukur dan sudah mencapai standar

keausan pahat frais (0,3 mm) maka pahat di foto dengan menggunakan

mikroskop USB.

4. Pengambilan Data Struktur Mikro

Pada tahapan ini dilakukan pengambilan data struktur mikro yang

dilakukan di Lab Material Teknik Mesin Universitas Lampung. Setelah

Magnesium AZ31 diberi proses pengefraisan maka dilanjutkan dengan

proses pengambilan data struktur mikro. Magnesium AZ31 yang sudah

diberi proses pengefraisan kemudian dipotong dengan ukuran 2cm x 1cm

dengan menggunakan gergaji besi. Setelah proses pemotongan selesai,

Magnesium AZ31 kemudian diamplas pada bagian samping Magnesium

AZ31 yang sudah diberi proses pengefraisan dengan menggunakan amplas

yang bernilai berbeda, nilai kehalusan amplas yang digunakan adalah 360,

600, 800, 1000, 1200 dan 1500. Setelah proses pengamplasan, lalu

magnesium dibersihkan dengan menggunakan autosol dengan cara

menggosokan bagian yang sudah diamplas dengan menggunakan kain / lap

yang sudah diberi autosol. Penggosokan dengan menggunakan autosol

bertujuan untuk menghilangkan sisa – sisa material yang sudah diamplas.

kemudian diberi cairan etsa, cairan etsa berupa cairan dari beberapa cairan

kimia diantaranya ; 6 gr asam pikral, 5 ml asam asetat, 10 ml aquades dan

100 ml alkohol 96%. Magnesium AZ31 yang sudah diberi cairan etsa

kemudian dibersihkan dengan menggunakan air yang mengalir dan di lap

menggunakan tissue lalu didiamkan selama 20 menit. Setelah Magnesium

AZ31 didiamkan selama 20 menit kemudian magnesium AZ31 diteliti di

bawah mikroskop untuk dilihat perubahan struktur mikro akibat proses

E. Diagram Alir Penelitian

Gambar 3.6 Diagram alir (flow chart) penelitian Mulai

Pengujian tema penelitian dan penulusuran literatur

Survey ketersediaan alat :

 Mesin Frais

 Mikroskop USB

Penyediaan bahan :

 Magnesium

 Pahat

Proses pengefraisan dengan kondisi kering

Foto pengujian pengefraisan Magnesium AZ31

Pengambilan data keausan pahat Pengamatan struktur mikro benda kerja Magnesium AZ31

Data hasil pengujian

Analisa data dan Pembahasan

Simpulan dan Saran

Tabel 3.4 Hasil Pengukuran Keausan Pahat No Kecepatan Potong (Vc), m/menit Gerak Makan (f), m/rev Kedalaman Potong (d), mm Waktu Pemakanan, Menit Nilai Keausan Pahat (Vb) Nilai Keausan Pahat Vb (menit)

1 1280 256 2

2 1280 256 2

3 1280 137 2

4 1700 137 3

5 910 137 1

6 1700 425 3

7 1280 256 2

8 1700 425 1

9 1700 137 1

10 1280 256 2

11 910 137 3

12 1280 256 1

13 1280 425 2

14 910 425 3

15 910 256 2

16 910 425 1

17 1280 256 2

18 1700 256 2

19 1280 256 2