PENGARUH VARIASI PENDINGIN OLI BEKAS, AIR GARAM,

DENGAN PROSES PEMBUBUTAN TERHADAP

KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST 42

PROPOSAL PENELITIAN

Disusun Oleh

Nama : Nanda Dwiguna

NIM : H1F114233

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2016

TERIMAKASIH KEPADA

i

Rektor Universitas Lambung Mangkurat

Prof. Dr. H. Sutarto Hadi, M.Si., M.Sc

Wakil Rektor Bidang Perencanaan, Kerjasama dan Humas

Prof. Dr. Ir. H. Yudi Firmanul Arifin, M.Sc

Kepala Prodi Teknik Mesin

Achmad Kusairi S, ST,. MT., MM.

Mahasiswa

Nanda Dwiguna

Wakil Rektor Bidang Akademik

Dr. Ahmad Alim Bachri, SE., M.Si

Wakil Rektor Bidang Kemahasiswaan dan Alumni

Dr. Ir. Abrani Sulaiman, M,Sc

Wakil Rektor Bidang Umum dan Keuangan

Dr. Hj Aslamiah, M.Pd., Ph.d

Dosen Pengampuh

Prof. Dr. Qomariyatus Sholihah Amd. Hyp, ST, M.Kes.

Dekan Fakultas Teknik

Dr. Ing. Yulian Firmana Arifin, ST., MT

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang

Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga

penulis dapat menyelesaikan Proposal Penelitian ini, serta shalawat dan

salam selalu tercurah kepada junjungan abi Muhammad SAW, beserta

sahabat, kerabat, serta pengikut beliau hingga akhir jaman

Proposal Penelitian ini berjudul “PENGARUH VARIASI PENDINGIN OLI

BEKAS, AIR GARAM MELALUI PROSES PEMBUBUTAN TERHADAP

KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST 42“. Proposal penelitian ini di ajukan

sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program pendidikan di

Universitas Lambung Mangkurat.

Akhir kata semoga semua yang telah praktikan uraikan dalam laporan ini

mendapat Ridho dari Allah S.W.T dan dapat bermanfaat bagi pembaca,

khususnya praktikan sendiri. Praktikan menyadari dalam pembuatan laporan ini

tidak sempurna dikarenakan keterbatasan pengetahuan praktikan, maka dari itu

praktikan sangat mengharapkan kritik dan sarah yang dapat memperbaiki

kekurangan tanpa mengurangi tujuan dalam pembuatan laporan ini. Walaupun

demikian praktikan sangat berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi siapapun

yang membacanya, Amin.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Banjarbaru, November 2016

Nanda Dwiguna

ii

DAFTAR ISI

UCAPAN TERIMAKASIH.....................................................................................i

KATA PENGANTAR.............................................................................................ii

DAFTAR ISI..............................................................................................iii

DAFTAR GAMBAR...................................................................................v

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang....................................................................................1

1.2. Perumusan Masalah............................................................................2

1.3. Batasan Masalah.................................................................................2

1.4. Tujuan Penelitian.................................................................................3

1.5. Manfaat Penelitian...............................................................................3

BAB II DASAR TEORI

2.1. Penelitian Pendahuluan.......................................................................6

2.2. Pengertian Mesin Bubut......................................................................6

2.3. Bagian-Bagian Pada Mesin Bubut.......................................................8

2.4. Macam-Macam Operasi Pembubutan................................................10

2.5. Pahat Bubut........................................................................................12

2.5.1. Baja Karbon..................................................................................13

2.5.2. Baja Kecepatan Tinggi.................................................................13

2.6. Poros..................................................................................................14

2.7. Cairan Pendingin................................................................................15

2.7.1. Cara Pemberian Cairan Pendingin ..............................................16

2.7.2. Kriteria Pemilihan Cairan Pendingin.............................................17

2.8. Kekasaran Permukaan.......................................................................17

1.2.

2.1.

iii

2.2.

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Objek Penelitian.................................................................................19

3.2. Alat Dan Bahan Penelitian.................................................................19

3,3. Prosedur Sebelum Pengujian Kekasaran Permukaan......................22

3.4. Prosedur Pengujian Kekasaran Permukaan.....................................24

3.5. Jadwal Pelaksanaan Penelitian.........................................................25

3.6. Diagram Alir Penelitian......................................................................26

DAFTAR PUSTAKA

iv

DAFTAR GAMBAR

Nomor Gambar Halaman

Gambar 2.1 Proses Pembubutan..................................................................7

Gambar 2.2 Bagian-Bagian Pada Mesin Bubut............................................8

Gambar 2.3 Kepala Lepas............................................................................9

Gambar 2.4 Meja Mesin................................................................................10

Gambar 2.5 Macam-Macam Eretan..............................................................10

Gambar 2.6 Pembubutan Longitudinal.........................................................11

Gambar 2.7 Pembubutan Tepi......................................................................11

Gambar 2.8 Pembubutan Tirus.....................................................................12

Gambar 3.1 Mesin Bubut..............................................................................19

Gambar 3.2 Pahat HSS.................................................................................20

Gambar 3.3 Dial Gauge................................................................................20

Gambar 3.4 Jangka Sorong..........................................................................21

Gambar 3.5 Surface Roughness Tester.......................................................21

Gambar 3.6 Baja ST 42.................................................................................21

Gambar 3.7 Cairan Pendingin.......................................................................21

v

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Proses pembubutan pada umumnya adalah suatu proses yang prinsip

kerjanya berputar kemudian menyayat benda kerja menggunakan pahat

dengan cara secara memanjang dan melintang. Pada proses pembubutan

sering terjadi peningkatan panas, hal ini akan berpengaruh terhadap tingkat

kekasaran permukaan benda kerja. Kekasaran permukaan pada hasil

pembubutan harus sangat diperhatikan, karena kekasaran permukaan

komponen mesin memiliki pengaruh yang penting. Pendingin juga tidak

dapat lepas dari proses pemesinan, selain sebagai pendingin dan kestabilan

suhu, pendingin ini berpengaruh pada kualitas kekasaran benda kerja.

Penelitian tentang kekasaran permukaan benda kerja hasil permesinan yang

telah dilakukan oleh Suardy (2008), bahwa kekasaran permukaan salah

satunya adalah dipengaruhi oleh faktor penyayatan dan media pendinginan.

Hal ini dilakukan untuk memperbaiki lagi tingkat kualitas suatu benda kerja

pada proses permesinan.

Penelitian yang dilakukan oleh Andrias M.P (2016) merupakan

pengaruh variasi kadar soluble oil terhadap kekasaran baja st 37 dengan

menggunakan soluble oil 1:2 yang menghasilkan nilai rata-raa 2,2 dan

soluble oil 1:4 yang menghasilkan nilai rata-rata 2,61 dan soluble oil 1:8

yang menghasilkan nilai rata-rata 2,89 dari rata-rata yang diperoleh variasi

kadar soluble oil tersebut semakin banyak kadar soluble oil yang digunakan

maka tingkat kekasaran yang dihasilkan akan semakin halus, dan kecepatan

putar yang paling baik adalah putaran 720 rpm.

1

Pendinginan yang dilakukan menggunakan media oli bekas, dan air

garam. Proses pendinginan dengan mengunakan media tersebut tidak

terlalu mengeluarkan biaya yang mahal, sehingga bisa menghasilkan benda

kerja dengan kualitas yang bagus. Selain faktor di atas pemilihan bahan

baku juga untuk meningkatkan kualitas kekasaran. Menurut Nieman

(1981:85) “ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan

bahan baku, antara lain pertimbangan fungsi, pembebanan, kemampuan

bentuk dan kemudahan pencarian di pasaran”. Baja karbon dikelompokkan

menjadi tiga macam yaitu baja karbon rendah, baja karbon sedang dan baja

karbon tinggi. Mempertimbangkan hal tersebut, maka bahan yang digunakan

dalam pelaksanaan penelitian adalah material baja karbon rendah (ST 42),

karena bahan tersebut lebih mudah dicari di pasaran, mudah dikerjakan dan

harganya lebih ekonomis.

Kualitas produk akan bergantung pada kualitas alat pemotongnya,

pada penelitian ini alat potong yang digunakan ialah pahat jenis HSS. Selain

harganya yang relatif murah dan digunakan secara luas untuk pahat bubut

dan kekasarannya sampai sekitar 67 HRC, sehingga cocok untuk

melakukan pembubutan dengan baja ST 42. Penelitian ini dilakukan di

Laboratorium Teknik Mesin Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.

Penelitian ini adalah untuk pengambilan data kekasaran pada benda kerja

dari proses bubut. Dari uraian diatas penelitian ini melakukan penelitian

mengenai pengaruh variasi pendingin oli bekas, air garam melalui proses

pembubutan terhadap kekasaran permukaan baja ST 42.

1.2. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan diatas, maka dapat

dirumuskan permasalahan sebagai berikut.

2

a. Bagaimana pengaruh jenis pendingin yang terjadi terhadap kekasaran

permukaan baja ST 42?

b. Berapa nilai kekasaran yang dihasilkan oleh masing-masing media

pendinginan?

1.3. Batasan Masalah

Adapun batasan masalah pada penelitian ini adalah :

a. Bahan yang digunakan adalah baja ST-42 dan pahat HSS, penelitian

bertempat di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Lambung Mangkurat

Banjarbaru.

b. Metode yang digunakan ialah metode eksperimen dengan pembubutan

kemudian dilakukan pendinginan dan dilakukan uji kekasaran.

c. Cairan pendingin pada proses pemesinan sangat berpengaruh terhadap

kekasaran permukaan benda kerja sehingga dapat meningkatkan kualitas

suatu produk.

d. Konsentrasi penelitian merupakan material manufaktur.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian dari pengaruh variasi pendingin oli bekas, air garam

dengan proses pembubutan terhadap kekasaran permukaan baja ST 42

adalah untuk:

a. Mengetahui hasil dari pengaruh variasi jenis pendingin yang diteliti.

b. Mengetahui hasil nilai tingkat keasaran oleh masing-masing media pendi-

nginannya.

1.5. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut.

3

a. Bagi Peneliti: Penelitian ini memberikan manfaat bagi peneliti bagaimana

cara mengetahui hasil nilai kekasaran dari masing-masing jenis

pendinginan terhadap baja ST 42.

b. Bagi Universitas: Hasil penelitian ini dapat dijadikan referensi tambahan

bagi seluruh civitas akademik Program Studi Teknik Mesin.

c. Bagi Perusahaan: Penelitian ini tentang pengaruh variasi jenis pendingin

pada baja ST 42 sehingga penelitian ini dapat dijadikan bahan

pertimbangan atas pengaplikasian kualitas kekasaran yang terbaik untuk

penggunaan material baja ST 42.

4

BAB II

DASAR TEORI

1.

2.

2.1. Penelitian Pendahuluan

Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mempelajari efektivitas

cairan pendingin. Mazurkiewicz et al (1989) menyatakan bahwa suatu

pendinginan tekanan tinggi dapat mengurangi koefisien gesek pada bidang

geram dan bidang utama pahat sehingga dapat mengurangi gaya

pemotongan dan meningkatkan umur pahat. Cairan pendingin bertekanan

tinggi tidak hanya menghasilkan penurunan gaya pemotongan dan

temperatur, tetapi juga mengurangi konsumsi cairan pendingin itu sebesar

50%.

Kemudian Kamruzzaman et al (2007) meneliti tentang pengaruh

cairan pendingin bertekanan tinggi (CPBT) terhadap keausan pahat, umur

pahat, dan kekasaran permukaan pada proses bubut dengan material baja

AISI 4320. Proses bubut menggunakan cairan pendingin bertekanan tinggi

(CPBT). Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian yang dilakukan oleh

Kamruzzaman adalah bahwa penggunaan CPBT pada proses bubut dapat

menurunkan keausan pahat dan meningkatkan kehalusan permukaan benda

kerja bila dibandingkan dengan tanpa penggunaan cairan pendingin.

Didik Nurhadiyanto (2010) meneliti tentang pengaruh kekentalan

pendingin terhadap keausan pahat dalam proses pembubutan. Kesimpulan

yang diperoleh adalah semakin tidak kental pendingin, maka semakin kecil

5

tingkat keausan pahat dan semakin kental pendingin, maka semakin besar

juga tingkat keausan pahat.

Navy A’ang Assegaf et al (2014) meneliti tentang pengaruh jenis

pahat, kedalaman pemakanan, dan jenis cairan pendingin terhadap tingkat

kekasaran dan kerataan permukaan baja ST-41 pada proses Milling

Konvensional. Banyak faktor yang dapat mempengaruhi kualitas kekasaran

dan kerataan permukaan antara jenis pahat, kedalaman pemakanan dan

jenis cairan. Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini ialah bahwa

kedalaman pemakanan yang baik adalah yang rendah, karena

menghasilkan tingkat kekasaran yang rendah dan tingkat kerataan yang

rendah pada permukaan baja ST-41. Jenis cairan pendingin yang baik

adalah yang mempunyai nilai kekasaran dan kerataan terendah karena

menghasilkan tingkat kekasaran dan tingkat kerataan yang rendah pada

permukaan baja ST-41.

Imam Maulana R (2015) meneliti tentang pengaruh variasi jenis

coolant dalam proses pembubutan menggunakan pahat karbida terhadap

kekasaran permukaan ST 37. Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini

ialah hal ini membuktikan bahwa penggunaan cairan pendingin dalam suatu

proses pembubutan selain untuk mengurangi keausan pahat dan

menurunkan temperature pada saat proses pemotongan juga mampu

menurunkan tingkat kekasaran permukaan.

2.2. Pengertian Mesin Bubut

Mesin bubut merupakan salah satu jenis mesin perkakas. Prinsip

kerja pada proses turning atau lebih dikenal dengan proses bubut adalah

proses penghilangan bagian dari benda kerja untuk memperoleh bentuk

tertentu. Di sini benda kerja akan diputar/rotasi dengan kecepatan tertentu

6

bersamaan dengan dilakukannya proses pemakanan oleh pahat yang

digerakkan secara translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja.

Gerakan putar dari benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakkan

translasi dari pahat disebut gerak umpan (feeding).

Gambar 2.1. Proses Pembubutan

(sumber: http://3.bp.blogspot.com/ diakses pada tanggal 26-10-2016)

Tetapi pengertian lain menyebutkan bahwa bubut merupakan suatu

proses pemakanan benda kerja yang sayatannya dilakukan dengan cara

memutar benda kerja kemudian dikenakan pada pahat yang digerakkan

secara translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja. Gerakan

putar dari benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakkan translasi

dari pahat disebut gerak umpan.

Dengan mengatur perbandingan kecepatan rotasi benda kerja dan

kecepatan translasi pahat maka akan diperoleh berbagai macam ulir dengan

ukuran kisar yang berbeda. Hal ini dapat dilakukan dengan jalan menukar

roda gigi translasi yang menghubungkan poros spindel dengan poros ulir.

Roda gigi penupkar disediakan secara khusus untuk memenuhi keperluan

pembuatan ulir. Jumlah gigi pada masing-masing roda gigi penukar

bervariasi besarnya mulai dari jumlah 15 sampai dengan jumlah gigi

maksimum 127.Roda gigi penukar dengan jumlah 127 mempunyai

kekhususan karena digunakan untuk konversi dari ulir metrik ke ulir inci.

7

1.

2.

2.1.

2.2.

2.3. Bagian-Bagian Pada Mesin Bubut

Bagian-bagian utama pada mesin bubut konvensional pada umumnya

sama walaupun merk atau buatan pabrik yang berbeda, hanya saja

terkadang posisi handel/tuas,tombol,tabel penunjukan pembubutan dan

rangkaian penyusunan roda gigi untuk berbagai jenis pembubutan

letak/posisinya berbeda. Demikian juga cara pengoperasiannya karena

memiliki fasilitas yang sama juga tidak jauh berbeda. Berikut ini akan

diuraikan bagian-bagian utama mesin bubut konvensional yang pada

umumnya dimiliki oleh mesin tersebut.

Gambar 2.2. Bagian-Bagian Pada Mesin Bubut.

(Sumber: Priambodo, Bambang. 2000. Teknologi Mekanik Jilid II)

a. Headstock (Kepala Tetap)

8

Kepala tetap berada dibagian atas dari mesin bubut, selain itu

kepala tetap dihubungkan dengan poros spindel dan disekitarnya terdapat

gear box (rumah roda gigi), handel-handel pengatur kecepatan, pembalik

hantaran. Juga disekitanya akan terdapat daftar hantaran, tabel ulir, baik

yang metrik maupun dalam satuan inci.

a.

b. Tailstock (Kepala Lepas)

Tailstock ditempatkan pada bed engine (alas), dimana fungsinya

sebagai alat bantu untuk melakukan pembubutan yang panjang,

melakukan pemboran dan membuat rius ataupun konis.

Gambar 2.3. Kepala Lepas

(http://3.bp.blogspot.com/ diakses pada tanggal 26-10-2016)

c. Bed Engine (Meja Mesin)

Meja Mesin bubut berfungsi sebagai tempat dudukan kepala

lepas, eretan, penyangga diam (steady rest) dan merupakan tumpuan

gaya pemakanan waktu pembubutan. Bentuk alas ini bermacam-macam,

ada yang datar dan ada yang salah satu atau kedua sisinya mempunyai

ketinggian tertentu. Permukaannya halus dan rata sehingga gerakan

kepala lepas dan lain-lain di atasnya lancar. Bila alas ini kotor atau rusak

9

akan mengakibatkan jalannya eretan tidak lancar sehingga akan

diperoleh hasil pembubutan yang tidak baik atau kurang presisi.

Gambar 2.4. Meja Mesin

(http://3.bp.blogspot.com/ diakses pada tanggal 26-10-2016)

d. Carriage (Eretan)

Eretan terdiri atas eretan memanjang (longitudinal carriage) yang

bergerak sepanjang alas mesin, eretan melintang (cross carriage) yang

bergerak melintang alas mesin dan eretan atas (top carriage), yang

bergerak sesuai dengan posisi penyetelan diatas eretan melintang.

Kegunaan eretan ini adalah untuk memberikan pemakanan yang

besarnya dapat diatur menurut kehendak operator yang dapat terukur

dengan ketelitian tertentu yang terdapat pada roda pemutarnya. Perlu

diketahui bahwa eretan dapat dijalankan secara otomatis ataupun

manual.

10

Gambar 2.5. Macam-Macam Eretan

(Sumber: http://sulyhadi28.blogspot.com// diakses pada tanggal 26-10-

2016)

1.

2.

2.1.

2.2.

2.3.

2.4. Macam-Macam Operasi Pembubutan

Operasi pembubutan adalah beraneka ragam, mencakup

pembubutan longitudinal, pembubutan tepi, pembubutan tirus, penguliran

dan pengeboran. Berikut ini akan diuraikan secara ringkas beberapa jenis

operasi yang dapat dilakukan mesin bubut.

a. Pembubutan Longitudinal

Pembubutan longitudinal adalah pembubutan untuk pengurangan

diameter benda kerja, gerakan pahat sejajar dengan poros benda kerja

arah memanjang atau vertikal.

Gambar 2.6. Pembubutan Longitudinal

(Sumber: Periambodo, Bambang, 2000. Teknologi Mekanik Jilid II)

11

b. Pembubutan Tepi

Pembubutan tepi adalah pembubutan untuk pengurangan panjang

benda, gerakan pahat yang dilakukan adalah sejajar benda kerja arah

melintang.

Gambar 2.7. Pembubutan Tepi

(Sumber: Priambodo, Bambang, 2000. Teknologi Mekanik Jilid II)

c. Pembubutan Tirus

Banyak suku cadang dan pahat yang dibuat didalam pembubut

yang mempunyai permukaan tirus, bervariasi dari ketirusan curam yang

terdapat pada roda paying dan ujung pusat pembubut sampai ketirusan

landau yang terdapat pada mandril pembubut. Tangkai dari gudi ulir,

ujung fris, pelebar lubang, arbor dan perkakas yang lain adalah contoh

pengerjaan tirus. Pahat semacam itu didukung oleh tangkai tirus,

dipegang pada kedudukan yang benar dan mudah dilepas.

12

Gambar 2.8. Pembubutan Tirus

(Sumber: Priambodo, Bambang, 2000. Teknologi Mekanik Jilid II)

1.

2.

2.1.

2.2.

2.3.

2.4.

2.5. Pahat Bubut

Pahat bubut adalah suatu alat yang terpasang pada mesin perkakas

yang berfungsi untuk memotong benda kerja atau membentuk benda kerja

menjadi bentuk yang diinginkan. Pada proses kerjanya pahat digunakan

untuk memotong material-material yang keras sehingga material dari pahat

haruslah lebih keras dari pada material yang akan dibubut. Material pahat

harus mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:

a. Keras, kekerasan material pahat harus melebihi kekerasan dari material

benda kerja.

b. Tahan terhadap gesekan, material pahat harus tahan terhadap

gesekan,hal ini bertujuan pada saat proses pembubutan berlangsung

pahat tidak mudah habis (berkurang dimensinya) untuk mencapai

keakuratan dimensi dari benda kerja.

c. Ulet, material dari pahat haruslah ulet, dikarenakan pada saat proses

pembubutan pahat pastilah akan menerima beban kejut.

d. Tahan panas, material dari pahat harus tahan panas, karena pada saat

pahat dan benda kerja akan menimbulkan panas yang cukup tinggi

13

(2500C-4000C) tergantung putaran dari mesin bubut (semakin tinggi

putaran mesin bubut maka semakin tinggi suhu yang dihasilkan).

e. Ekonomis, material pahat harus bersifat ekonomis (pemilihan material

pahat haruslah sesuai dengan jenis pengerjaan yang dilakukan dan jenis

material dari benda kerja).

1.

2.

2.1.

2.2.

2.3.

2.4.

2.5.

2.5.1. Baja Karbon

Yang termasuk dalam kelompok baja karbon adalah High

Carbon Steel (HCS) dan Carbon Tool Steel (CTS). Baja jenis ini

mengandung karbon yang relatif tinggi (0,7% - 1,4% C) tanpa unsur lain

atau dengan prosentase unsur lain yang rendah (2% Mn, W, Cr) mampu

mempunyai kekerasan permukaan yang cukup tinggi. Permukaan yang

cukup tinggi ini didapat dari perlakuan panas yang dilakukan pada

material tersebut (500 – 10000C). Karena martensitnya akan melunak

pada temperature sekitar 2500C. Maka baja karbon jenis ini hanya dapat

digunakan pada kecepatan potong yang rendah (10mm/menit) dan

hanya dapat digunakan untuk memotong logam yang lunak atau kayu.

2.5.2. Baja Kecepatan Tinggi (High Speed Steel)

Pada tahun 1898, ditemukan jenis baja paduan tinggi dengan

unsur paduan Crome (Cr) dan Tungsten/Wolfram. Melalui proses

penuangan pada cetakan dan kemudian diikuti dengan proses pengerola

14

ataupun penempaan, baja ini dibentuk menjadi bentuk batang atau

silinder. Setelah proses perlakuan panas dilaksanakan, kekerasannya

akan menjadi cukup tinggi sehingga dapat digunakan untuk kecepatan

potong yang tinggi yaitu sampai dengan tiga kali lipat kecepatan potong

pahat CTS.

Karena sifat keuletannya yang cukup baik sampai saat ini HSS

tetap digunakan sebagai pahat potong. Pada perkembangannya

berbagai jenis HSS banyak ditemukann dengan berbagai jenis unsur

paduan seperti W, Cr, V, Mo, dan Co. Pengaruh unsur-unsur tersebut

terhadap unsur dasar besi (Fe) dan karbon (C) adalah sebagai berikut:

a. Tungsten/Wolfram (W), dapat membentuk karbida (paduan yang

sangat keras) yang menyebabkan kenaikan temperatur untuk proses

hardening dan tempering.

b. Chromium (Cr), Chrom merupakan elemen pembentuk karbida, akan

tetapi Cr menaikkan sensitifitas terhadap Overheating.

c. Vanadium (V), menurunkan sensitifitas terhadap Overheating,

Vanadium juga merupakan elemen pembentuk karbida.

2.6. Poros

Poros atau yang biasa juga disebut shaft merupakan bagian dari

mesin yang berputar. Penampang dari sebuah poros biasanya adalah bulat.

Biasanya pada poros juga terpasang elemen-elemen seperti roda gigi

(gear), pulley, flywheel, engkol dan sprocket yang berfungsi untuk

memindahkan putaran dari poros tersebut.

Poros juga ada beberapa macam jenis, seperti poros transmisi, poros

spindle, poros lurus dan poros engkol. Beberapa jenis tersebut memiliki

berbagai fungsinya masing-masing.

2.7. Cairan Pendingin

15

Cairan pendingin mempunyai kegunaan yang khusus dalam proses

pemesinan. Selain untuk memperpanjang umur pahat, cairan pendingin

dalam beberapa kasus, mampu menurunkan gaya dan memperhalus

permukaan produk hasil pemesinan. Selain itu, cairan pendingin juga

berfungsi sebagai pembersih/pembawa beram (terutama dalam proses

gerinda) dan melumasi elemen pembimbing (ways) mesin perkakas serta

melindungi benda kerja dan komponen mesin dari korosi.

Secara umum dapat dikatakan bahwa peran utama cairan pendingin

adalah untuk mendinginkan dan melumasi. Pada mekanisme pembentukan

beram, beberapa jenis cairan pendingin mampu menurunkan rasio

penempatan tebal beram yang mengakibatkan penurunan gaya potong.

Pada daerah kontak antara beram dan bidang pahat terjadi gesekan yang

cukup besar, sehingga adanya cairan pendingin dengan gaya lumas tertentu

akan mampu menurunkan gaya potong.

Pada proses penyayatan, kecepatan potong yang rendah

memerlukan cairan pendingin dengan daya lumas tinggi. Sementara pada

kecepatan potong tinggi memerlukan cairan pendingin dengan daya

pendingin yang besar (high heat absorptivity). Pada beberapa kasus,

penambahan unsur tertentu dalam cairan pendingin akan menurunkan gaya

potong, karena bias menyebabkan terjadinya reaksi kimiawi yang

berpengaruh dalam bidang geser (share piane) sewaktu beram terbentuk.

Beberapa peneliti menganggap bahwa sulfur (S) atau karbon tetraklorida

(CCl4) pada daerah kontak (didaerah kontak mikro) dengan temperatur dan

tekanan tinggi akan bereaksi dengan besi (benda kerja) membentuk FeS

atau FeCl3 pada batas butir sehingga mempermudah proses penggeseran

metal menjadi beram.

2.7.1. Cara Pemberian Cairan Pendingin Pada Proses Permesinan

16

Cairan pendingin jelas hanya akan berfungsi dengan baik jika

cairan ini diarahkan dan dijaga alirannya pada daerah pembentukan

beram. Dalam praktek sering ditemui bahwa cairan tersebut tidak

sepenuhnya diarahkan langsung pada bidang beram.

Pemakaian cairan pendingin yang tidak bekesinambungan akan

mengakibatkan bidang aktif pahat akan mengalami beban yang

berfluktuasi. Bila pahatnya jenis karbida atau keramik (yang relatif getas)

maka pengerutan dan pemuaian yang berulang kali akan menimbulkan

retak mikro yang justru menjadikan penyebab kerusakan fatal.

Dari ulasan singkat diatas dapat disimpulkan bahwa selain

dipilih cairan pendingin harus juga dipakai dengan cara yang benar.

Banyak cara yang dipraktikkan untuk mengefektifkan pemakainan cairan

pendingin antara lain sebagai berikut:

a. Secara manual, apabila mesin perkakas tidak dilengkapi dengan

sistem cairan pendingin, misalnya mesin gurdi atau frais jenis bangku

(bench drilling/milling machine) maka cairan pendingin hanya dipakai

secara terbatas. Pada umumnya operator memakai kuas untuk

memerciki pahat gurdi, tap, atau frais dengan minyak pendingin.

Selama hal ini dilakukan secara teratur dan kecepatan potong tak

begitu tinggi maka umur pahat bias sedikit diperlama. Penggunaan

alat sederhana yang berupa botol dengan selang berdiameter kecil

akan lebih baik karena akan menjamin keteraturan penetesan minyak.

b. Disiramkan ke benda kerja (flood application of fluid). Cara ini

memerlukan sistem pendingin, yang terdiri atas pompa, saluuran,

nozel, dan tangki. Itu semua telah dimiliki oleh hamper semua mesin

perkakas yang standar. Satu atau beberapa nozel dengan selang

fleksibel diatur sehingga cairan pendingin disemprotkan pada bidang

17

aktif pemotongan. Keseragaman pendinginan harus diusahakan dan

bila perlu dapat dibuat nozel khusus. Pada pemberian cairan

pendingin ini seluruh benda kerja disekitar proses pemotongan

disirami dengan cairan pendingin melalui saluran cairan pendingin

yang jumlahnya lebih dari satu.

1.

2.

2.1.

2.2.

2.3.

2.4.

2.5.

2.6.

2.7.

2.7.1.

2.7.2. Kriteria Pemilihan Cairan Pendingin

Pemakaian cairan pendingin biasanya mengefektifkan proses

pemesinan. Untuk itu, ada beberapa kriteria untuk pemilihan cairan

pendingin tersebut, walaupun dari beberapa produsen mesin perkakas

masih mengijinkan adanya pemotongan tanpa cairan pendingin. Kriteria

utama dalam pemilihan cairan pendingin pada proses pemesinan

sebagai berikut.

a. Unjuk kerja proses

b. Harga

c. Keamanan terhadap lingkungan

d. Keamanan terhadap kesehatan (health hazard performance).

18

2.8. Kekasaran Permukaan

Salah satu karakteristik geometris yang ideal dari suatu komponen

adalah permukaan yang halus. Dalam prakteknya memang tidak mungkin

untuk mendapatkan suatu komponen dengan permukaan yang sangatlah

halus. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor, misalnya faktor manusia

(operator) dan faktor-faktor dari mesin-mesin yang digunakan untuk

membuatnya.

Akan tetapi, dengan kemajuan teknologi terus berusaha membuat

peralatan yang mampu membentuk permukaan komponen dengan tingkat

kehalusan yang cukup tinggi menurut standar ukuran yang berlaku dalam

metrology yang dikemukakan oleh para ahli pengukuran geometris benda

melalui pengalaman penelitian.

Tingkat kehalusan suatu permukaan memang pernanan yang sangat

penting dalam perencanaan suatu komponen mesin khsususnya yang

menyangkut masalah gesekan pelumasan, keausan, tahanan terhadap

kelelahan dan sebagainya.

19

BAB III

METODE PENELITIAN

1.

2.

3.

3.1. Objek Penelitian

Mesin yang digunakan ialah baja ST 42 untuk meneliti tentang

Pengaruh Variasi Pendingin Oli Bekas, Air Garam, Dengan Proses

Pembubutan Terhadap Kekasaran Permukaan Baja ST-42 yang

dilaksanakan di Laboratorium Manufaktur Teknik Mesin Universitas

Lambung Mangkurat Banjarbaru.

3.2. Alat dan Bahan Penelitian

Adapun alat yang akan digunakan pada penelitian ini adalah sebagai

berikut:

a. Mesin Bubut

20

Gambar 3.1. Mesin Bubut

(Sumber: http://www.agenmesinbubut.com/ diakses pada tanggal 26-10-

2016)

b. Pahat High Speed Steel (HSS)

Berfungsi untuk memotong ataupun menyayat benda kerja

Gambar 3.2. Pahat HSS

(Sumber: https://www.tokopedia.com/ diakses pada tanggal 26-10-2016)

c. Dial Gauge

Berfungsi untuk mengukur kerataan permukaan benda kerja pada

chuck mesin bubut.

21

Gambar 3.3 Dial Gauge

(Sumber: http://dir.indiamart.com/ diakses pada tanggal 26-10-2016)

d. Jangka Sorong

Berfungsi untuk mengukur panjang, diameter luar dan dalam serta

kedalaman benda.

Gambar 3.4 Jangka Sorong

(Sumber: http://mafia.mafiaol.com/ diakses pada tanggal 26-10-2016)

e. Surface Roughness Tester

Berfungsi untuk mengukur kekasaran permukaan benda logam.

22

Gambar 3.5 Surface Roughness Tester

(Sumber: http://www.mitutoyo.com/ diakses pada tanggal 26-10-2016)

Adapun bahan yang akan digunakan pada penelitian ini adalah

sebagai berikut:

f. Baja ST 42

Berfungsi sebagai benda kerja yang akan di uji

Gambar 3.6 Baja ST 42

(Sumber: Dokumentasi Pribadi)

g. Cairan Pendingin

Berfungsi sebagai pelumas saat proses pembubutan

Gambar 3.7 Cairan Pendingin

23

(Sumber: Dokumentasi Pribadi)

3.3 Prosedur Sebelum Pengujian Kekasaran Permukaan ST 42

Prosedur-prosedur yang dilakukan sebelum pengujian kekasaran

permukaan ST 42 adalah sebagai berikut.

a. Pemeriksaan Awal

1. Pemeriksaan benda kerja ST 42.

2. Pemeriksaan mesin bubut.

3. Pemeriksaan alat-alat ukur, yaitu dial gauge dan jangka sorong.

4. Pemeriksaan pahat bubut jenis HSS

b. Persiapan Cairan Pendingin

1. Voulime cairan pendingin 3 liter per masing-masing cairan pendingin.

2. Untuk Garam yang dicampur dengan air menggunakan perbandingan

1 : 100, dimana 1 Liter air = 100 gr garam.

c. Proses Pemotongan Benda Kerja

1. Menyiapkan Benda kerja ST 42 yang sebelumnya sudah dilakukan

pemeriksaan.

2. Memberikan tanda untuk pemotongan benda kerja sepanjang 152 mm

sebanyak 3 buah.

3. Melakukan pemotongan terhadap benda kerja menggunakan mesin

cutting.

4. Setelah selesai, benda kerja siap untuk dilakukan proses selanjutnya.

d. Proses Pembubutan

1. Pasang benda kerja pada chuck mesin bubut.

2. Center permukaan benda kerja menggunakan dial gauge.

3. Setelah benda kerja center. Kemudian pasang center bor pada

tailstock dan bor bagian face benda kerja.

24

4. Lepaskan center bor dari tailstock, kemudian pasang pahat bubut

HSS pada rumah pahat

5. Bubut bagian face benda kerja hingga rata dan pasang center jalan

pada bagian face benda kerja.

6. Lakukan proses pembubutan longitudinal untuk meratakan

permukaan dengan kecepatan 950 rpm dengan kedalaman

pemakanan 0.5 mm dan gerak makan pahat 0.11 mm/putaran

sepanjang 120 mm tanpa penyemprotan cairan pendingin.

7. Lakukan proses pembubutan longitudinal dengan kecepatan 950 rpm,

sudut potong 950, kedalaman 1 mm dan gerak makan pahat 0.11

mm/putaran sepanjang 120 mm kemudian dinginkan benda kerja

dengan media pendingin tersebut.

8. Biarkan benda kerja dingin, setelah itu lepas benda kerja dan siap

dilakukan pengujian kekasaran permukaan.

1.

2.

3.

3.1.

3.2.

3.3.

3.4. Prosedur Pengujian Kekasaran Permukaan ST 42

Prosedur-prosedur yang dilakukan ketika pengujian kekasaran

permukaan ST 37 menggunakan surface roughness tester adalah sebagai

berikut:

25

1. Menyiapkan surfcorder unit yang meliputi pick-up (FU-A2), drive unit

(DR-30X31, amplifier (AS-1700) dan chart paper setting.

2. Memasang stylus arm (AA5) pada pick-up body.

3. Memasang pick-up body pada drive unit.

4. Menghubungkan drive unit ke amplifier.

1.

2.

3.

3.1.

26

3.2.

3.3.

3.4.

3.5. Jadwal Pelaksanaan Penelitian

Rencana Kegiatan

Bulan

September Oktober NovenberDesembe

rJanuari

Studi Pustaka

Pengumpulan Data

Pengolahan Data

Penyusunan Laporan

Seminar Proposal

Seminar Hasil

Sidang Akhir

27

3.6. Diagram Alir Penelitian (Flow Chart)

28

MULAI

Studi Pustaka

Menentukan Tujuan Penelitian dan Merumuskan Masalah

Menyiapkan Alat dan Bahan

Pendingin Oli Bekas Pendingin Air Garam

Uji Kekasaran

Analisa Hasil dan Pembahasan

Proses Pembubutan

PAHAT HSS Kecepatan Spindle 950

rpm Gerak makan : 0,11mm Kedalaman : 1mm Sudut potong : 950

PAHAT HSS Kecepatan Spindle 950

rpm Gerak makan : 0,11 mm Kedalaman : 0,5 mm Sudut potong : 950

29

Kesimpulan Dan Saran

SELESAI

DAFTAR PUSTAKA

Al Kwarismi, 2014, Makalah Mesin Bubut, http://alkwarismi.blogspot.co.id,

diakses tanggal 25 Oktober 2016

Amstead, W., Begeman, M, 1997. Manufacturing Processes I. New York, John

Willey & Sons.

Andrias Maylana P, 2016, Skripsi Pengaruh Kadar Campuran Pendingin dan

Variasi Kecepatan Penyayatan Baja ST 37 Pada Mesin Bubut Konvensional

Terhadap Kekasaran Benda Kerja.

Arikunto, Suharismi. 2006. Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik.

Jakarta : Rineka Cipta.

Azhar. M. C, 2014. Skripsi Analisa Kekasaran Permukaan Benda Kerja Dengan

Variasi Jenis Material dan Pahat Potong.

Crayonpedia. (2007). Teknik Permesinan, http://id.Crayonpedia.org/wiki/Teknik

Permesinan, Diakses pada tanggal 15 November 2016.

Hadimi, 2008. Jurnal Pengaruh Perubahan Kecepatan Pemakanan Terhadap

Kekasaran Permukaan Pada Proses Pembubutan

Hatnolo, Sinu, 2012. Skripsi Studi Pengaruh Sudut Potong (Kr) Pahat Karbida

Pada Proses Bubut dengan Tipe Pemotongan Oblique Terhadap Kekasaran

Permukaan. Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

30

Imam Maulana R, 2015, Skripsi Pengaruh Variasi Jenis Coolant Dalam Proses

Pembubutan Menggunakan Pahat Karbida Terhadap Kekasaran Permukaan

ST 37.

Kamruzzaman et al, 2007, Jurnal Pengaruh Cairan Pendingin Bertekanan Tinggi

(CPBT) Terhadap Keausan Pahat, Umur Pahat, dan Kekasaran Permukaan

Pada Proses Bubut

Dengan Material Baja AISI 4320

Marsyasho, Eko, 2003, Mesin Perkakas Pemotongan Logam. Malang : Toga

Mas.

Muin, Syamsir. (1986). Dasar-dasar Perencanaan dan Mesin-mesin

Perkakas.CV.Rajawali Press. Jakarta-Indonesia.

Myer, Kutz, 2006. Mechanical Engineers’ Handbook: Manufacturing And

Management Volume 3, By John Wiley & Sons, Inc.

Narbuko, Cholid dan Achmadi. Abu. 2005. Metodologi Penelitian. Jakarta: Bumi Aksara.

Navy A,A., Arya M,S,. 2014. Pengaruh Jenis Pahat, Kedalaman Pemakanan, dan

Jenis Pendingin Terhadap Tingkat Kekasaran dan Kerataan Permukaan Baja

ST.41 Pada Proses

Milling Konvensional. Surabaya,. Universitas Negeri Surabaya.

Ngadino, Yatin, 2010. Pemeliharaan Mekanik Industri. Kementrian Pendidikan

Nasional Universitas Negeri Yogyakarta.

Nieman, G. 1992. Elemen Mesin I. Jakarta : Pradya Paramita.

31

Nurfanani. Ach 2013, Perbandingan Media Pendingin Oli SAE 5W Dan Air

Garam Pada Proses Quenching Grinding Ball 40 mm Terhadap Kekerasan dan

Ketahanan Aus Di PT. Semen

Indonesia (PERSERO) TBK

Nurhadiyanto, Didik 2010. Pengaruh Kekentalan Pendingin Terhadap Keausan

Terhadap Pahat Bermata Potong Ganda.

Priambodo, Bambang, 2000. Teknologi Mekanik Jilid II. Jakarta: Erlangga

Prasetya, Tri Adi, 2010. Jurnal Pengaruh Gerak Pemakanan dan Media

Pendingin Terhadap Kekasaran Permukaan Logam Hasil Pembubutan Pada

Material Baja HQ 760.

Siahaan, 2011. Jurnal Pengaruh Suhu Terhadap Tegangan Permukaa Sabun

Cuci Piring Buatan Sendiri, Sunlight Dan S.O.S.

Tang, Muhammad, 2011. Jurnal Pengaruh Penambahan Pelarut Organik

Terhadap Teganan Permukaan Larutan Sabun.

Tim Dosen Teknik Mesin UNY, 2010. Dasar-Dasar Metrologi Industri.

Widarto, dkk, 2008. Teknik Pemesinan. Jakarta : Direktorat Jenderal Manajemen

Pendidikan Dasar dan Menengah, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah

Kejuruan dan Departemen

Pendidikan Nasional.

32