Arsip Kategori: Proses Manufaktur

Bahan Kuliah Mesin Bubut CNC

Mesin Bubut CNC secara garis besar dapat digolongkan menjadi dua bagian, yaitu

  1.     Mesin Bubut CNC Training Unit ( CNC TU)
  2.     Mesin Bubut CNC Production Unit ( CNC PU)

Kedua mesin tersebut mempunyai prinsip kerja yang sama, akan tetapi yang membedakan kedua tipe mesin tersebut adalahpenggunaannya dilapangan. CNC TU dipergunakan untuk pelatihan dasar pemograman dan pengoperasian CNC yang dilengkapi dengan EPS ( External Programing System). Mesin CNC jenis Training Unit hanya mampu dipergunakan untuk pekerjaan-pekerjaan ringan dengan bahan yang relatif lunak.

Sedangkan mesin CNC PU dipergunakan untuk produksi missal, sehingga mesin ini dilengkapi dengan asesoris tambahan seperti sistem pembuka otomatis yang menerapkan prinsip kerja hidrolis, pembuangan tatal dan sebagainya.

Bahan lengkap mengenai Mesin Bubut CNC dapat di download disiniMesin Bubut CNC

Bahan Kuliah Mesin Frais/Milling CNC

Pada prinsipnya, cara kerja mesin  CNC ini adalah benda kerja dipotong oleh sebuah pahat yang berputar dan kontrol gerakannya diatur oleh komputer melalui program yang disebut G-Code.

Komputer ini merupakan komponen yang sangat penting dan sangat vital dalam sistem kontrol numerik. Komputer dapat memecahkan persamaan-persamaan matematika dan pekerjaan yang sulit dalam waktu singkat. Selain itu sebuah komputer dapat dengan mudah memahami bentuk dan ukuran benda kerja, fungsi kontrol dari mesin dan operasi pengerjaannya.

Keuntungan penggunaan mesin CNC antara lain adalah :

  • Kemampuan mengulang

Pada saat pembuatan benda kerja, mesin CNC ini mampu mengulangi membuat beberapa benda dengan bentuk yang sama persis dengan aslinya.

  • Keserbagunaan

Mesin CNC dapat digunakan untuk berbagai bentuk pengerjaan/bermacam-macam kontur sesuai dengan kebutuhan.

  • Kemampuan kerja

Mesin CNC dapat memproduksi benda kerja secara terus menerus dengan hasil yang baik, sehingga dapat meningkatkan produktifitas pengerjaan.

Silahkan download disini : Mesin Frais_Milling CNC

Sumber (Bahan Ajar UMB Ir. Ruli Nutranta, M.Eng.)

Prinsip Dasar Pemotongan Logam

Adalah penting bahwa prinsip memotong logam dipahami dengan baik agar dapat diterapkan secara ekonomis. Prinsip yang digunakan adalah operasi semacam ini seperti membubut, menyerut, memfris dan menggurdi, seperti juga proses yang lain dilakukan mesin perkakas.

Pilihan dari perkakas, kecepatan dan hantaran yang sesuai adalah dikopromikan, karena makin cepat mesin dioperasikan akan makin tinggi efisiensi dari operator dan mesin.

Perkakas Pemotong Logam

  • Bentuk yang paling sederhana dari perkakas pemotong adalah pahat mata tunggal seperti yang digunakan dalam pengerjaan mesin bubut dan pengetam, pahat pemotong mata jamak hanyalah dua atau lebih pahat mata tunggal yang diatur bersama sebagai suatu unit. Pahat pemotong fris dan pembesar lubang adalah contoh yang baik.

Gaya Potong

  • Dalam menganalisa proses pemotongan, dianggap bahwa serpihan disobek dari benda kerja dengan gerakan menggeser melintang bidang AB
  • Gaya geser dan sudut bidang geser dipengaruhi oleh gaya gesek dari serpihan terhadap permukaan pahat. Selanjutnya gaya gesek tergantung pada sejumlah factor, termasuk kehalusan dan ketajaman pahat, bahan pahat, kecepatan potong dan bentuk pahat.
  • Suatu gaya gesek yang besar menghasilkan serpihan tebal yang mempunyai sudut geser kecil, sedangkan kebalikannya terjadi kalau gaya geseknya rendah.
  • Gaya,-gaya yang bekerja pada perkakas yaitu gaya longitudinal, tangensial dan radial.

Gaya pada perkakas pemotong untuk setiap bahan tertentu tergantung pada sejumlah pertimbangan :

-        Gaya perkakas tidak berubah secara berearti dengan perubahan dalam kecepatan memotong

-        Makin besar hantaran perkakas makin besar gayanya

-        Makin dalam pemotongan, makin besar gayanya

-        Gaya tangensial meningkat dengan membesarnya serpihan

-        Gaya longitudinal menurun kalau jari-jari ujung dibuat lebih besar atau kalau sudut tepi pemotongan sisi diperbesar.

-        Gaya tangensial dikurangi kalau sudut garuk belakang dinaikkan sekitar 1% tiap derajat.

-        Menggunakan media pendingin agak menurunkan gaya pada perkakas, tetapi sangat meningkat umur perkakas.

Bentuk Dan Sudut Pahat

Untuk memahami gerakan memotong dari pahat mata tunggal yang dipakai pada mesin  bubut (gambar ..)

üSudut pengaman samping, antara sisi perkakas dengan benda kerja adalah untuk mencegah penggesekkan perkakas.sudutnya kecil biasanya 6 sampai 8 derajat untuk bahan umumnya.

üSudut garuk sisi, bervariasi dengan sudut potong, sedangkan sudut potong tergantung pada bahan yang dimesin.

üSudut garuk belakang, diperoleh dengan cara menggerinda, kalau pahat pemotong didukung dalam keadaan horizontal.

üRuang bebas ujung, diperlukan untuk untuk mencegah penggesekkan pada sisi pahat.

Kemampu Mesinan (Machinability)

Kemampu mesinan atau kemudahan suatu bahan untuk dipotong (machinability) sangat dipengaruhi oleh jenis dan bentuk pahat yang digunakan.

Pengujian kemampu mesinan harus diadakan dalam kondisi standar kalau hasilnya ingin dapat diperbandingkan. Pengujian semacam itu menunjukkan tahanan bahan yang akan dipotong, dan hasilnya ditentukan oleh komposisi, kekerasan ,ukuran butiran, struktur mikro, karakteristik pengerasan kerja dan ukurannya.

Kecepatan Potong dan Hantaran

Kecepatan potong dinyatakan dalam meter tiap menit dan pada mesin bubut merupakan kecepatan permukaan atau kecepatan benda kerja melintasi alat pemotong :

CS = πDN/ 1000

Dengan  CS = kecepatan potong, meter tiap menit

 Π = 3,1416

D  = diameter, millimeter

N = Kecepatan putar, putaran tiap menit

Hantaran (feed) menunjukkan kecepatan dari pahat pemotong atau roda gerinda maju sepanjang atau kedalam permukaan benda kerja.(Sumber ;Teknologi Mekanik Jilid I Sriati Djaprie. Erlangga)

PENGECORAN PRESISI ATAU PENGECORAN INVESTMENT

Pengecoran presisi atau pengecoran investment menghasilkan produk berukuran teliti dengan permukaan yang sangat halus, cara ini diterapkan untuk ferous dan non ferous, proses ini sangat berguna untuk mengecor bahan yang sulit dimesin dan logam radioaktif.

Keuntungan pengecoran presisi /Investment:

1.       Dapat dicor bentuk-bentuk yang rumit

  1. Dapat diperoleh permukaan yang rata dan halus
  2. Ketelitian dimensi baik
  3. Benda cor tidak memerlukan pemesinan lanjut, dan
  4. Dapat menggantikan proses cetak-tekan bila jumlahnya sedikit

Kerugian pengecoran presisi / Investment:

  1. Proses ini mahal
  2. Terbatas untuk benda cor yang kecil-kecil
  3. Sulit, bila diperlukan inti
  4. Lubang harus lebih besar dari 1,6 mm dengan kedalaman maksimal 1 ½ kali diameter.

Proses pengecoran presisi dengan pola lilin

Pola lilin yang di gunakan dilelehkan dan di buang sehingga meninggalkan rongga dalam cetakan yang sesuai dengan benda aslinya, proses ini digunakan untuk membuat benda kerajinan dan seni.

Proses pengecoran investment

Contoh produk pengecoran investment

Pengecoran Sentrifugal

Pengecoran sentrifugal dilakukan dengan menuangkan logam cair ke dalam cetakan yang berputar, pengaruh gaya sentrifugal benda coran akan padat cara ini cocok untuk benda coran yang berbentuk simetris dan lebih ekonomis dibandingkan dengan cara lain,

Pengecoran sentrifugal dapat dikelompokkan ke dalam :

  1. Pengecoran sentrifugal
  2. Semi sentrifugal
  3. sentrifuging

Mesin cor sentrifugal untuk membuat pipa besi atau baja

Cetakan susun pada pengecoran semisentrifugal, benda cor berbentuk roda

Jenis- Jenis Baja (Types of Steel)

Baja secara umum dapat dikelompokkan atas 2 jenis yaitu :

  • Baja karbon (Carbon steel)
  • Baja paduan (Alloy steel)

1. Baja Karbon (carbon steel)

Baja karbon dapat terdiri atas :

  • Baja karbon rendah (low carbon steel)

Machine, machinery dan mild steel (0,05 % – 0,30% C ) Sifatnya mudah ditempa dan mudah di mesin  Penggunaannya:

•          0,05 % – 0,20 % C : automobile bodies, buildings, pipes, chains, rivets, screws, nails.

•          0,20 % – 0,30 % C : gears, shafts, bolts, forgings, bridges, buildings

  • Baja karbon menengah (medium carbon steel )
    • Kekuatan lebih tinggi daripada baja karbon rendah.
    • Sifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong.

     Penggunaan:

  • 0,30 % – 0,40 % C : connecting rods, crank pins, axles.
  • 0,40 % – 0,50 % C : car axles, crankshafts, rails, boilers, auger bits, screwdrivers.
  • 0,50 % – 0,60 % C : hammers dan sledges
  • Baja karbon tinggi (high carbon steel)  tool steel

       Sifatnya sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong. Kandungan 0,60 % – 1,50 % C

       Penggunaan :

  • screw drivers, blacksmiths hummers, tables knives, screws, hammers, vise jaws, knives, drills. tools for turning brass and wood, reamers, tools for turning hard metals, saws for cutting steel, wire drawing dies, fine cutters

2. Baja Paduan (Alloy steel)

Tujuan dilakukan penambahan unsur yaitu:

  • Untuk menaikkan sifat mekanik baja (kekerasan, keliatan, kekuatan tarik dan sebagainya)
  • Untuk menaikkan sifat mekanik pada temperatur rendah
  • Untuk meningkatkan daya tahan terhadap reaksi kimia (oksidasi dan reduksi)
  • Untuk membuat sifat-sifat spesial

Baja paduan yang diklasifikasikan menurut kadar karbonnya dibagi menjadi:

  • Low alloy steel, jika elemen paduannya ≤ 2,5 %
  • Medium alloy steel, jika elemen paduannya 2,5 – 10 %
  • High alloy steel, jika elemen paduannya > 10 %

Baja paduan juga dibagi menjadi dua golongan yaitu baja campuran khusus (special alloy steel) &high speed steel.

  • Baja Paduan Khusus (special alloy steel)

Baja jenis ini mengandung satu atau lebih logam-logam seperti nikel, chromium, manganese, molybdenum,       tungsten dan vanadium. Dengan menambahkan logam tersebut ke dalam baja maka baja paduan tersebut            akan merubah sifat-sifat mekanik dan kimianya seperti menjadi lebih keras, kuat dan ulet bila dibandingkan                terhadap baja karbon (carbon steel).

  • High Speed Steel (HSS) Self Hardening Steel

Kandungan karbon : 0,70 % – 1,50 %. Penggunaan membuat alat-alat potong seperti drills, reamers, countersinks, lathe tool bits dan milling cutters. Disebut High Speed Steel karena alat potong yang dibuat dengan material tersebut dapat dioperasikan dua kali lebih cepat dibanding dengan carbon steel. Sedangkan harga dari HSS besarnya dua sampai empat kali daripada carbon steel

Jenis Lainnya :

Baja dengan sifat fisik dan kimia khusus:

  • Baja tahan garam (acid-resisting steel)
  • Baja tahan panas (heat resistant steel)
  • Baja tanpa sisik (non scaling steel)
  • Electric steel
  • Magnetic steel
  • Non magnetic steel
  • Baja tahan pakai (wear resisting steel)
  • Baja tahan karat/korosi

Dengan mengkombinasikan dua klasifikasi baja menurut kegunaan dan komposisi kimia maka diperoleh lima kelompok baja yaitu:

  • Baja karbon konstruksi (carbon structural steel)
  • Baja karbon perkakas (carbon tool steel)
  • Baja paduan konstruksi (Alloyed structural steel)
  • Baja paduan perkakas (Alloyed tool steel)
  • Baja konstruksi paduan tinggi (Highly alloy structural steel)

Proses Tanur Listrik

Dalam  proses tanur listrik, besi bekas dicampur dengan ingot dan bahan paduan lainya diolah menjadi baja paduan umum, perkakas, baja tahan panas dan baja tahan karat. Dikenal ada 2 jenis dapur listrik :

  1. 1.       Dapur busur tak langsung

Busur dipancarkan dari dua electroda yang terdapat diatas logam. Logam menjadi panas akibat radiasi. Jenis ini sudah jarang digunakan karena kurang ekonomis.

  1. 2.       Dapur busur langsung
  • Disini arus mengalir melalui electroda  ke muatan logam atau logam cair dan kembali ke electroda. Karena dipandang cukup ekonomis jenis dapur ini banyak digunakan.
  • Ruang dapur dilapisi batu tahan api jenis basa atau asam dan berdinding bata silica.

Proses Tanur Listrik

  • Temperatur tinggi dengan menggunakan busur cahaya electrode dan induksi listrik.
  • Biaya peleburan tergantung pada energi listrik.

Keuntungan :

  • Mudah mencapai temperatur tinggi dalam waktu singkat
  • Temperatur dapat diatur
  • Efisiensi termis dapur tinggi
  • Cairan besi terlindungi dari kotoran dan pengaruh lingkungan sehingga kualitasnya baik
  • Kerugian akibat penguapan sangat kecil
Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

Bergabunglah dengan 208 pengikut lainnya.