Download - Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
1/19
LAPORAN AKHIR
PRAKTIKUM PROSES PRODUKSI
PENYANGGA/PENGUAT KAKI KURSI
Kelompok 1
Rho Natta Matahari
1006771636
Asisten : M.Gani Maulana
Co-Asisten : Vinda B.T.L Manurung
Departemen Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Indonesia
Depok
2012
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
2/19
DAFTAR ISI
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Pembatasan Masalah
1.3 Maksud dan Tujuan Praktikum
BAB II
PROSES PENGERJAAN
2.1 Proses Detail Benda Kerja2.2 Gambar Benda Kerja (CAD)
BAB III
ANALISA
Analisa Alat
3.1 Analisa Bahan
3.2 Analisa Chip
3.3 Analisa Proses, Hasil, dan Waktu
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
4.2 Saran
2
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
3/19
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Setiap barang dalam kehidupan kita pasti melalui proses manufaktur. Proses
manufaktur akan terus diperlukan untuk memenuhi kebutuhan kita akan barang-barang.
Seiring dengan meningkatnya teknologi dan menuju ke tingkatan yang lebih modern.
Proses manufaktur juga terus berkembang karena telah menjadi kebutuhan yang sangat
penting dimana tiap pembentukan suatu benda dengan komposisi material akan
melibatkan proses-proses produksi yang akan membentuk part yang diinginkan.
Proses manufaktur melibatkan berbagai serangkaian proses yang dalam
pembuatannya telah menuju kemudahan dan kemajuan dalam teknologinya, contohnyapenyambungan baja atau baja ccampuran berkadar rendah dengan menggunakan mesin
las atau pembentukan parts dengan mesin bubut dan lain sebagainya.
Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Indonesia telah
mengaplikasikan pemanfaatan dari proses produksi dalam berbagai mata kuliah sebagai
bekal persiapan para mahasiswa di dunia kerja. Contohya dalam praktikum produksi yang
memperkenalkan berbagai peralatan manufaktur yang disediakan oleh Departemen
Teknik Mesin.
Sebagai bahan pembelajaran dan pengetahuan kami tentang proses-proses
produksi, pada kali ini kami akan membuat penyangga kaki kursi dengan menggunakanperalatan-peralatan yang ada di Laboratorium Manufaktur di Departemen Teknik Mesin
FT-UI.
Pada praktikum kali ini,praktikan membuat sebuah penyangga /penguat kaki
kursi. Jika dilihat dari segi desain, sebenarnya assembly ini tidak terlalu kompleks.
Namun bila dilihat dari segi fungsi,maka dapat dilihat bahwa penyangga kaki kursi ini
berperan vital agar kursi tidak mengalami deformasi yang tidak diinginkan pada saat
digunakan. Penyangga kaki kursi ini membagikan beban massa yang diberikan oleh
penggunanya sehingga dapat meratakan beban yang tercipta di kursi.
Pada praktikum proses manufaktur kali ini, terdapat 3 bagian (part) yang harus
dibuat untuk membuat sebuah assembly berupa satu penyangga/kaki kursi. Part part
tersebut terdiri dari 1 (satu) buah rangka yang dibentuk dari batang silinder hollow dan 2
(dua) buah boss yang dibentuk dari batang pejal. Untuk mendapatkan benda sesuai
dengan desain tersebut, maka material tersebut diolah sedemikian rupa sesuai dengan
kaidah dalam proses manufaktur.
Kegiatan praktikum proses manufaktur ini juga dapat dijadikan sarana untuk
mengaplikasikan materi-materi perkuliahan berupa teori yang sudah diajarkan oleh
dosen-dosen mata kuliah proses manufaktur selama ini di dalam kelas. Beberapa teori
tersebut antara lain adalah bagaimana kita dapat melakukan berbagai proses dalam
manufaktur terhadap suatu benda sehingga dapat mengubah material dengan bentuk awal(bahan baku) menjadi benda dengan bentuk sesuai dengan desain yang ada (produk jadi).
3
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
4/19
Pada praktikum ini, kegiatan praktikum banyak menekankan pada proses pengerjaan
machining dan proses pengerjaan joining hingga terbentuk suatu produk melalui
mengetahui cara pengoperasian mesin-mesin antara lain :
1) Mesin Bubut
2) Mesin Freis3) Mesin Las Listrik (SMAW)
4) Mesin Bor
Selain hal yang telah disebutkan di atas, kami juga dapat mempraktikkan
bagaimana cara melakukan metode produksi manufaktur secara tepat, aman, dan efisien.
Dimana kami memperkirakan alokasi waktu yang diperlukan untuk menjalani setiap
tahapan dari proses produksi, maka kami dapat menentukan apakah kami dapat bekerja
secara efisien atau tidak dan jika tidak sesuai,kita bisa menganalisa kesalahan apa saja
yang terjadi sehingga hasil perhitungan tidak sesuai dengan kenyataannya. Selain hal-hal
yang bersifat ilmu keteknikan di atas, praktikum ini juga dapat kami jadikan sarana untuk
melatih soft skill praktikan sebagai mahasiswa dan calon mechanical engineer seperti
nilai-nilai kedisiplinan, tanggung jawab, teamwork,ketelitian, dll.
1.2. Pembatasan Masalah
Laporan akhir ini dibuat untuk mengetahui bagaimanakah cara kerja untuk
membuat suatu benda kerja, dalam hal ini adalah penyangga kaki kursi, dari suatu silinder
hollow dan pejal dalam bentuk mentah (belum dibentuk suatu benda kerja) hingga
terbentuk suatu benda kerja hasil dari suatu proses manufaktur yang dilalui untuk
membentuk benda kerja tersebut, seperti proses cutting, turning, drilling, tapping, dan
welding.
1.3. Tujuan Praktikum
Praktikum proses manufaktur kali ini dilakukan supaya praktikan dapat
memahami proses produksi yang nyata. Pada praktikum proses manufaktur kali ini
kegiatan yang akan dilakukan adalah :
1) Pemotongan
2) Pembubutan
3) Pengeboran
4) Pembuatan ulir dalam
5) Pengelasan
Sebelum praktikum tentunya praktikan harus memahami cara kerja dari masing-
masing mesin dan alat yang digunakan agar dalam prosesnya nanti waktu yang
dihabiskan lebih efisien. Selain itu praktikum kali ini yang dilakukan secara berkelompok
juga bertujuan memupuk disiplin, tanggung jawab kerja dan melatih kemampuan
berkolaborasi dan bekerja sama dalam 1 tim.
4
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
5/19
BAB II
PROSES PENGERJAAN
Pada praktikum kali ini, material dari batang hollow yang digunakan adalah low-
carbon steel ST 37 dan material dari batang pejal yang dijadikan boss adalah medium-carbon steel ST 45. Pemilihan kedua material tersebut sebenarnya tidak dilakukan oleh
praktikan karena memang sudah disediakan oleh asisten. Pertimbangan menggunakan
material ini adalah bahan yang kekuatannya besar (high strengthened materials) dan
memiliki yield strength yang tinggi, mengingat nantinya benda kerja tersebut akan
menahan beban yang besar mengingat fungsinya sebagai penyangga kaki kursi.
2.1. Proses Detail Benda Kerja :
A. Pengerjaan
Dalam praktikum membuat penyangga kursi ini, proses-proses yang di kerjakan
adalah sebagai berikut.
a. b. Proses kerja bangku silinder hollow
b. Proses memotong boss (mendekati panjang yang benda target)
c. Proses membubut boss (mengurangi diameter dikedua ujungnya dengan jarak
tertentu )
d. Proses membuatlubang (mengebor) boss.
e. Proses membuat ulir pada lubang boss.
f. Proses memotong silinder hollow Proses yang dikerjakan dalam tahapan ini
adalah sebagai berikut:
5
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
6/19
i. Silinder hollow panjang dipotong mendekati dengan ukuran target.
ii. Hasil dari pemotongan tersebut dihaluskan permukaannya
sehingga sesuai dengan ukuran benda target.
g. Proses meng-assembly benda kerja yang telah jadi.h. Proses Pengelasan SMAW.
B. Alur Proses Produksi dan Pengerjaan
Berikut adalah flowchart pengerjaan proses manufaktur penyangga kursi Berikut
penjabaran proses di atas sebagai berikut.
1.Proses Cutting Silinder Pejal
Batang pejal berdiameter 20mm dengan panjang awal tidak diketahui dipotong
secara otomatis dengan menggunakan mesin gergaji. Pemotongan dilakukan sebanyak 2
(dua) kali dengan panjang tiap kali pemotongan sebesar 25mm dan pemberian toleransi
sebesar 2mm sehingga total material yang dipotong sebesar: 2 x (25+2) = 54mm.
Pemberian toleransi dilakukan dengan tujuan menyisakan panjang batang yang akan
dihaluskan dengan kikir/gerinda.
2. Proses Grinding
Permukaan hasil proses cutting (pemotongan) dapat dipastikan memiliki tekstur
yang masih sangat kasar dan tidak rata sehingga diperlukan proses penghalusan
permukaan. Proses penghalusan permukaan ini dapat dilakukan dengan menggunakankikir atau gerinda. Kali ini, praktikan melakukan proses penghalusan permukaan potong
dengan menggunakan kikir. Permukaan potong pada batang pejal dikikir dengan
menggunakan kikir segi-empat sampai permukaan potong menjadi rata dan halus.
3. Proses Pembubutan
Salah satu dari kedua batang pejal tersebut kemudian diletakkan pada spindel
yang terdapat pada mesin bubut. Diperlukan perhatian lebih pada saat pemasangan benda
kerja pada spindel karena akan menentukan jalannya proses pembubutan lebih lanjut.
Apalagi dalam kasus yang dialami oleh praktikan, dimana panjang benda kerja yang
dijepit pada spindel hanya sebesar 5mm sedangkan panjang benda yang akan dibubut
sebesar 20mm. Sebelum pembubutan dilakukan, praktikan melakukan beberapa test
drive pada benda kerja, dari awal ketika benda kerja mengalami putaran yang tidak
sesuai sumbu, ketika benda kerja mengalami vibrasi berlebihan, sampai pada akhirnya
benda kerja dapat berputar sesuai sumbunya pada spindel. Setelah benda kerja dapat
berputar sesuai sumbunya pada spindel, live center ditempelkan pada benda kerja untuk
menandai titik pusat benda sekaligus untuk mengkalibrasi mata pahat agar sejajar
tingginya dengan live center. Jika titik pusat sudah ditandai, proses pembubutan pun
dimulai.
Benda kerja pertama-tama di-facing dengan tujuan menghaluskan dan meratakan
permukaan benda kerja (melanjutkan proses pada tahap grinding). Proses facingdilakukan sekaligus untuk memastikan batang pejal tersebut memiliki panjang 25 mm.
6
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
7/19
Setelah itu proses pembubutan secara memanjang pun dilakukan pada batang kerja
sepanjang 20mm. Diameter yang diinginkan sebagai hasil dari proses pembubutan adalah
sebesar 17mm. Namun bukan berarti proses pembubutan dapat langsung dilakukan
dengan memasukkan mata pahat sebesar 1,5mm terhadap benda kerja. Setiap proses
pemotongan dilakukan dengan memajukan mata pahat secara bertahap sedikit demisedikit, kira-kira sebesar 0,5mm sehingga diperllukan 3 kali proses pemotongan.
Pada saat melakukan proses pemotongan, jalannya mata pahat ke arah kiri
(mendekati benda kerja/spindel) dapat dilakukan secara otomatis dengan menekan tuas
penggerak otomatis. Namun ketika mata pahat sudah mulai mendekati pangkal dari benda
kerja (spindel) tuas penggerak otomatis harus diangkat secara manual dan proses
pengembalian posisi mata pahat ke arah kanan (menjauhi benda) harus dilakukan secara
manual.
4. Proses Drilling
Setelah benda kerja selesai dibubut, dilakukan proses pengeboran (drilling).
Proses pengeboran dapat dilakukan dengan dua mesin, mesin bor dan mesin bubut.
Praktikan memilih untuk menggunakan mesin bubut dengan alasan mengefisiensikan
penggunaan mesin. Mata live center pada mesin bubut diganti dengan mata bor. Karena
lubang hasil pengeboran ini nantinya akan diberi ulir dalam sebesar M6x1 maka
pengeboran dilakukan dengan menggunakan mata bor 5. Setelah mata bor dipasang,
landasan dimajukan sampai ujung mata bor menyentuh permukaan benda. Kemudian
mesin bubut dinyalakan dan mata bor dimajukan sedikit demi sedikit dengan cara
memutar tuas yang terdapat pada landasan. Pada saat melakukan pengeboran, mata bor
tidak langsung digerakkan maju terus menerus, melainkan sesekali harus dimundurkan
dengan tujuan mengeluarkan chip yang terjebak di dalam lubang. Pengeboran dilakukansampai tembus ke kedua sisi batang.
5. Proses Tapping
Setelah selesai dibor, benda diletakkan pada benda kerja dan dijepit pada ragum
(bench vise). Proses tapping dilakukan dengan manual menggunakan metode tap and
dies. Terdapat dua bagian penting dari metode tap and dies ini, yaitu tapper dan mata ulir.
Saat proses tapping dilakukan, hal yang harus menjadi perhatian adalah pengaturan
tenaga/ gaya yang diberikan pada tapper. Jika tenaga yang diberikan terlalu besar, mata
ulir dapat patah di dalam benda dan akan mempersulit proses tapping pada benda. Yang
paling penting adalah konsisten untuk memajukan mata ulir searah jarum jam dan
memundurkannya lagi berlawanan arah dengan besar gaya yang kurang lebih sama agar
ulir yang terbentuk sempurna dan tidak menghasilkan ulir ganda.
6. Proses Cutting Silinder Hollow
Batang hollow berdiameter luar 20mm dan berdiameter dalam 17mm dengan
panjang awal tidak diketahui dijepit oleh ragum (bench vise) pada meja kerja. Kemudian
batang tersebut dipotong secara manual dengan menggunakan gergaji besi sepanjang
395mm dan toleransi sebesar 2mm sehingga total panjang hasil pemotongan sebesar
397mm. Pemberian toleransi dilakukan dengan maksud menyisakan panjang batang yang
akan dikikir/digerinda.
7. Proses Penyambung (Welding)
7
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
8/19
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
9/19
3.1. ANALISIS PERALATAN
1. Mesin Bubut
Pada praktikum proses manufaktur yang dilakukan digunakan mesin bubut
Harrison M600. Mesin bubut ini pertama kali diproduksi pada tahun 1970an olehperusahaan asal Inggris bernama Harrison co. Adapun spesifikasi dari mesin bubut
Harrison M600 dilampirkan dalam bentuk tabel. Prinsip kerja mesin bubut ini sama
halnya dengan mesin turning lainnya, yaitu benda kerja diputar sesuai sumbunya pada
kecepatan tertentu dan mata pahat diam. Proses pemotongan dilakukan dengan cara
menyentuhkan mata pahat pada benda kerja sehingga secara otomatis mata pahat akan
memotong benda pahat secara bertahap.
Mesin bubut yang praktikan gunakan sudah tidak dalam kondisi 100% hal ini
ditandakan dengan beberapa hal,sebagai contoh sistem cooling fluid yang tidak berjalan
dengan baik dan lampu kerja yang tidak dapat menyalakan sehingga mengurangi
keefektifan kerja praktikan. Namun keseluruhan fungsi mesin bubut masih mampu
menjalan proses pembubutan dengan baik sesuai prosedur praktikum.
2. Mesin Las
Mesin pengelasan SMAW yang digunakan pratikan diproduksi oleh sebuah
perusahaan asal Jerman bernama AEG (Allgemeine Elektrizitts-Gesellschaft). Besar arus
saat proses pengelasan adalah sebesar 70 Watt. Besar arus sangat berpengaruh pada
proses dan hasil pengelasan. Antara satu material dengan material yang lain bisa saja
menggunakan besar arus yang berbeda saat akan di-las dengan SMAW. Arus yang
digunakan mempengaruhi kecepatan melelehnya material pengisi.Selain mesin (power supply) terdapat beberapa komponen lain yang diperlukan
untuk melakukan proses pengelasan dengan SMAW, seperti elektroda, pemegang,
elektroda (kutub positif), dan jepit (kutub negatif). Elektroda las yang digunakan sebagai
material filler dibagi menjadi dua tipe, yaitu elektroda berbalut dan elektroda polos
dengan tanda-tanda sebagai berikut:
i. Elektoda Berbalut
Elektroda berbalut tipis : mempunyai tebal lapisan 0,1 mm dan
berat lapisan pembungkus sekitar 1% - 5% dari seluruh berat
elektroda
Elektrode berbalut tebal : mempunyai tebal lapisan pembungkus
sekitar 1-3 mm
ii. Elektroda Polos
Elektroda polos biasanya hanya digunakan dalam proses
pengelasan otomatis karena kampuh las memilki bahan pengisi
(filler) tersendiri sehingga jenis elektroda polos ini jarang
digunakan dalam proses pengelasan karena tipe elektroda ini
sangat sulit untuk dijaga kestabilan busur nyalanya dibandingkan
dengan elektroda berbalut.
Hal penting lainnya yang perlu diperhatikan pada saat pengelasan adalah jarak
9
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
10/19
filler dengan benda yang ingin di las karena jarak yang terlalu dekat menyebabkan
elektroda akan melekat pada benda kerja dan dapat menyebabkan kerusakan.
3. Bench Work (Kerja Bangku)
a. Gergaji KonvensionalGergaji yang digunakan pada saat praktikum adalah gergaji besi berjenis bow saw.
Hal yang harus diperhatikan saat penggunaan gergaji adalah cara penekanan saat
pemotongan. Jika mata gergaji menghadap ke penggergaji,penenakan dilakukan saat
menarik gergaji. Sedangkan jika mata gergaji menghadap menjauhi penggergaji,
penekanan dilakukan saat mendorong gergaji ke arah benda kerja.
b. Alat Kikir
Fungsi kikir adalah untuk mengahaluskan permukaan setelah proses pembuatan
ulir luar atau pemotongan dengan gergaji tangan. Saat manghaluskan permukaan setelah
pembuatan ulir luar digunakan kikir berbentuk segitiga, sedang untuk menghaluskan
permukaan setelah pemotongan dilakukan dengan kikir setengah lingkaran.
c. Catok
Catok atau alat penjepit digunakan untuk menjepit benda kerja saat melakukan
pemotongan dengan gergaji tangan atau saat melakukan pekerjaan bangku lainnya.
4. Tapping (Tap and Dies)
Proses tapping yang dilakukan praktikan pada saat praktikum bersifat manual
dengan menggunakan metode tap and dies. Alat yang digunakan adalah tapper dan mata
ulir. Sebelum di-tapping, benda dilubangi terlebih dahulu pada proses pengeboran. Hal
yang perlu diperhatikan dalam proses pembuatan ulir (penge-tap-an) adalah pelumasandan cara pemutaran tapper. Pemutaran harus dilakukan dalam 1 arah dan tidak boleh
terlalu dipaksakan karena dapat mematahkan tapper.
3.2. ANALISA BAHAN/MATERIAL
Pada praktikum kali ini, material dari batang pejal yang dijadikan boss adalah
medium-carbon steel ST 45 sedang material dari batang hollow yang digunakan adalah
low-carbon steel ST 37. Pemilihan kedua material tersebut ditentukan oleh penyedia
material Laboratorium Proses Produksi.
Dari analisa yang dilakukan kelompok praktikan didapat bahwa material boss
dibuat lebih tinggi kelasnya dibandingkan dengan batang hollow karena nantinya kedua
boss akan menahan beban yang cukup besar saat digunakan. Sedangkan dalam hitungan
biaya produksi, jelas bahwa jika batang hollow juga menggunakan material baja ST45
maka akan memakan biaya pembelian material yang lebih banyak.
3.3. ANALISIS SISA MATERIAL (CHIP)
Chip adalah sisa material yang dihasilkan dari proses pembubutan. Chip sama
10
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
11/19
halnya dengan serbuk kayu pada proses penggergajian kayu. Terdapat 2 (dua) jenis chip,
yaitu chip kontinu dan chip diskontinu. Chip yang dihasilkan dari proses pembubutan
ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu:
a. Kecepatan putaran spindel
1. Bila putaran spindle rendah, chip yang dihasilkan diskontinu, karena bilaputaran yang terjadi rendah maka panas yang dihasilkan lebih rendah sehingga
material masih bersifat getas (brittle).
2. Bila putaran spindel tinggi, panas yang dihasilkan akan lebih besar sehingga
material akan meningkat sifat keuletannya sehingga chip yang dihasilkan bersifat
kontinu.
b. Jenis material yang dibubut
1. Bila material yang dibubut bersifat getas (brittle) seperti besi cor/besi tuang
(cast iron) maka chip yang dihasilkan adalah diskontinu.
2. Bila material yang dikerjakan bersifat ductile maka chip yang dihasilkan
kontinu.
Pada saat proses pembubutan praktikum, chip yang dihasilkan bersifat diskontinu(
terputus-putus ). Ini terjadi karena material yang digunakan dalam proses pembubutan
tergolong getas (brittle) . Baja ST 45 tergolong medium-carbon steel. Selain itu,
kecepatan putar spindel yang tergolong rendah juga dapat menyebabkan chip menjadi
berbentuk diskontinu.
1. Chip dalam Pembubutan
Chip saat proses bubut terbentuk oleh proses geseran local mata pahat di daerah
yang sempit. Sifat dari bahan sangat mempengaruhi pembentukan chip pada prosespembubutan. Bahan yang liat tidak hanya menyebabkan meningkatnya temperatur dan
panas serta enegy, tetapi juga mengakibatkan tejadinya chip yang panjang (continuous
chip), berbentuk keriting. Sedangkan untuk besi cor dengan sifat kurang liat
menyebabkan chips yang terbentuk cepat putus (segmented chips).
Temperatur dan tekanan yang tinggi yang timbul di cutting zone dapat
mengakibatkan bahan memberikan tekanan pada mata pahat dengan membentuk BUE
(Built Up Edge). Rake angle menjadi lebih besar dan konsumsi energy turun, akan tetapi
sebagai akibatnya permukaan yang terbentuk tidak terpotong sempurn, tetapi juga
terkelupas, sehingga menjadi kasar. BUE dapat mengakibatkan perubahan pada bentuk
pahat, BUE dapat dikurangi dengan mengurangi tebal pemotongan, mengubah kecepatan
potong, dan menggunakan coolant (pendingin).
Panas dan temperature dari proses pemotongan berasal dari 3 sumber, yaitu:
a. Proses pemotongan (penggeseran) itu sendiri dimana deformasi
plastis menghasilkan panas dan sebagian besar panas tinggal
dalam chips.
b. Daerah kontak chips-pahat, dimana tambahan deformasi plastis
berlangsung pada chip, dan banyak panas yang timbul sebagai
akibat gesekan chip dengan pahat.c. Sisi dasar (flank) pahat, dimana permukaan benda kerja yang baru
11
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
12/19
terbentuk menggosok pahat.
Bila kecepatan putar rendah,jumlah panas yang terbentuk terbagi rata pada benda
kerja, pahat dan chip. Gesekan pada rake face akan berkurang, sehingga sudut potong
akan membesar dan chip menjadi tipis juga keriting dan kebutuhan tenaga menurun.
Tetapi seiring meningkatnya kecepatan potong, sebagian besar panas terserap pada chips.Gambar sebelah kiri merupakan bentuk chips dari pemotongan dengan kecepatan yang
rendah dan sebelah kanan pemotongan dengan kecepatan tinggi.
Gambar 1. Chip-chip dalam Proses Pembubutan
2. Chip dalam Penggergajian
Saat mata potong penggergaji pertama memasuki benda, chips akan terangkat
sebagian lalu menggulung sejauh mata pahat tersebut memotong benda kerja. Pada proses
penggergajian ini akan timbul panas yang disebabkan karena gesekan yang ada antara
benda kerja dan gergaji.
3.4. ANALISA PROSES,HASIL dan WAKTU
A. PROSES
12
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
13/19
1. Proses Pemotongan (Cutting)
Batang hollow dan batang pejal dipotong dengan menggunakan gergaji besi
(manual) dengan panjang masing-masing 390 mm untuk batang hollow dan 300 mm
untuk batang pejal.Hal-hal yang diperhatian dalam proses cutting adalah :
a. Feed rate, merupakan kecepatan aktual untuk gergaji agar gergaji tersebut
berjalan sepanjang pekerjaan. Jika nilai penekanan pada gergaji terlalu
besar, gergajinya akan mengalami pembengkokan dan kerusakan lain
seperti rontoknya mata gigi gergaji.
b. Speed rate, jika kecepatan potong tinggi maka benda kerja tidak akan
terpotong sempurna karenatidak adanya cutting edge, sedangkan jika
pemotongan terlalu lambat maka gigi dapat memotong terlalu dalam dan
mata gigi mendapatkan beban yang cukup besar. Dalam penggergajian
digunakan dua macam penggergaji yaitu penggergaji manual dan
otomatis. Dalam penggergaian manual digunakan teknik penggergajian
menjauhi penggergaji, metode dari penggergajian ini adalah tangan kanan
memegang handle dari gergaji dan tangan kiri memegang ujung dari
gergaji, namun tangan kiri tidak mencengkram dengan kuat karena
fungsinya hanya sebagai penstabil dari penggergajian. Saat penggergajian
menjauhi penggergaji, maka tekanan diberikan dan saat menariknya
tekanan tidak diberikan kepada benda kerja.
c. Spine dapat dikatakan sama dengan gaya yang terdistribusi dari gergaji
dan mengacu pada jumlah kekuatan yang dimiliki untuk menahan defleksipada arah yang berlawanan dengan arah pemotongan. Jika band
terdefleksi berlawanan dengan gaya, maka gaya juga akan didefleksikan
secara lateral. Pemotongan yang bengkok dan kehilangan set pada satu sisi
dari gergaji yang akan menyebabkan kegagalan premature pada gergaji.
2. Proses Pengikiran (Grinding)
Proses engikiran dilakukan untuk meratakan atau menghaluskan permukaan
benda. Pengikiran dilakukan secara manual. Saat melakukan grinding/pengikiran, hal
yang perlu diperhatikan adalah sudut kikirnya agar benda yang dihasilkan memiliki
permukaan yang rata. Selain itu kecepatan pengkikiran/grinding, kecepatan yang terlalu
tinggi dapat menghasilkan panas yang tinggi sehingga dapat mempengaruhi proses
pengikiran/grinding.
3. Proses Pembubutan (Turning)
Hal hal yang perlu diperhatikan adalah:
Putaran spindel, jika ingin mendapatkan permukaan yang halus maka
putaran spindel harus tinggi, karena jika putaran spindel tinggi maka
panas yang dihasilkan lebih besar. Dalam pembuatan ulir, putaran spindel
yang digunakan harus rendah.
Kecepatan pemakanan, jika ingin hasil bubutan yang halus maka
13
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
14/19
kecepatan pemakanan harus lambat agar pembubutan dapat memotong
dengan sempurna. Dalam pembuatan ulir kecepatan makan yang
digunakan harus tinggi
Pemilihan mata pahat harus menyesuaikan properties material yang ingin
dibubut, tentunya mata pahat harus memiliki kekerasan yang tinggidibanding benda yang ingin dikerjakan. Selain itu mata pahat harus dalam
kondisi baik dan layak pakai.
Pelumasan. Jika putaran spindel tinggi maka panas yang dihasilkan
menjadi besar, oleh karena itu diperlukan pelumasan pada bagian yang
dipotong agar panas dapat dibuang. Selain itu pelumasan perlu untuk
membuang chip agar tidak mengganggu proses pembubutan.
Dalam perputaran dan pemakanan bubut, kecepatan potong dipengaruhi oleh
kekuatan bahan yang dikerjakan, dalamnya pemotongan, kecepatan pemakanan, bahan
pahat yang dipakai, bentuk pahat, penjepit benda kerja, dan keadaan dari mesin bubut.
Pada proses pembubutan digunakan cutting fluids yang memiliki fungsi antara
lain:
Pelumasan, untuk mempercepat kecepatan potong dan mengurangi
gesekan dengan permukaan benda kerja yang baru terpotong sehingga
kehalusan permukaan dapat meningkat.
Pendinginan
Menghilangkan chips dari cutting zone dan mencegah pahat macet
Macam-macam kesalahan yang dapat terjadi saat proses pembubutan antara lain:
Tumpulnya alat potong, tumpulnya alat potong tersebut disebabkan karena
mata pahat yang sudah berkali-kali digunakan. Tumpulnya alat potong ini
menyebabkan menurunnya presisi dari kemampuan potong alat tersebut.
Pada saat proses pembubutan, mata pahat yang tumpul kembali dipertajam
dengan proses penggerindaan.
Ketidaktepatannya benda kerja, jika benda kerja tidak tepat dalam
pengapitannya menyebabkan friksi pada proses pembubutannya dan
berakibat pergeseran dan perubahan pemotongan dari yang diinginkan.
Kesalahan dalam parameter pemotongan, jika pada parameter pemotongan
seperti feed rate, kecepatan spindle, atau kedalaman pemotongan yang
terlalu besar, permukaan dari benda akan lebih kasar dari yang diinginkandan mungkin akan terdapat cacat atau goresan. Besarnya kedalaman
pemotongan juga dapat disebabkan karena vibrasi yang disebabkan oleh
alat yang mengakibatkan ketidakakuratannya proses pembubutan tersebut.
4. Proses Pengeboran (Drilling)
Hal yang harus diperhatikan saat melakukan proses pengeboran (drilling) adalah
pembuangan chip sisa proses karena bila chip terperangkap di dalam benda kerja terdapat
kemungkinan adanya cacat pada permukaan hasil drilling. Selain itu kecepatan putaran
spindle juga sangat mempengaruhi karena jika kecepatan yang dipilih tidak cocok denganmaterialnya, maka dapat terjadi kerusakan pada lubang yang dibuat.
14
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
15/19
5. Proses Pembuatan Ulir (Tapping)
Praktikan melakukan proses tapping secara manual dengan metode tap and dies.
Saat melakukan tapping secara manual, praktikan harus memperhatikan tenaga pemutaran
yang digunakan, karena bila terlalu kuat putarannya maka mata tapper akan patahsehingga pelumasan menjadi penting agar permukaan menjadi licin sehingga proses
tapping menjadi lebih mudah. Pemutaran harus dilakukan dalam 1 arah putar yang
konsiten.
6. Proses Pengelasan
Metode pengelasan (welding) yang digunakan pada saat praktikum adalah SMAW
(shielded metal arc welding) dengan arus 70 A. Shield yang terbentuk dari gas pada
batang elektroda berfungsi untuk melindungi area weld dari campuran zat lain. Kuat arus
harus diperhatikan agar hasil yang didapat sesuai dengan yang diinginkan. Jika kuat arus
lebih besar maka panas akan lebih besar dan electrode akan lebih cepat mencair. Selain
itu jarak pengelasan juga harus diperhatikan karena bila terlalu dekat maka elektroda
dapat melekat pada benda dan dapat merusak material, khususnya jika benda yang ingin
dilas berbentuk plat tipis. Metode pengelasan yang dilakukan oleh praktikan adalah
metode spot welding atau las titik.
Selama melakukan praktikum, praktikan berhasil menghasilkan lima pasang boss
yang dihasilkan dengan cara dibubut. Namun sepasang pertama mengalami kegagalan.
Boss yang pertama memiliki diameter boss bagian dalam dengan panjang 10 mm yang
terlalu besar, yaitu 18 mm sehingga tidak cukup dimasukkan ke dalam silinder hollow.
Sedangkan boss kedua mengalami patah ujung mata bor sehingga lubang yang ada tidakcukup untuk dimasukkan baut akibat terhalang oleh patahan bor tersebut.
B. HASIL
1. Analisis Hasil Penggergajian
Hasil dari penggergajian tergantung dari metode penggergaji saat melakukan
penggergajian. Hasil yang kasar dan tidak rata dapat dirasakan dengan meraba permukaan
dari hasil penggergajian tersebut. Kekasaran tersebut dapat dihilangkan dengan
melakukan pengikiran hingga dimensi dan kerataan dari permukaan benda yang
diinginkan. Selain itu ketidakrataan juga dapat disebabkan karena tumpulnya alat yang
digunakan.
Gambar 2 : Hasil Pengggergajian
15
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
16/19
2. Analisis Hasil Pembubutan (facing, turning, boring)
Proses pembubutan dilakukan pada benda kerja silinder pejal. Proses pembubutan
digunakan untuk membuat pengurangan diameter. Proses facing dilakukan pada benda
kerja karena profil yang tidak rata dan kasar akibat hasil pemotongan dengan gergaji.
Proses facing ini dilakukan bertahap sama seperti proses pembubutan untuk menjaga
kualitas matapahat dan asap yang timbul dari panas akibat pembubutan. Setelah proses
facing selesai, dilakukan proses pengurangan diameter hingga jarak tertentu dengankecepatan putar spinder 370 rpm, kecepatan makan 0,2 mm/putaran dan kedalaman
pemotongan 0,2 mm setiap proses pembubutan. Dalam proses ini, dilakukan bertahap
hingga didapatkan jarak tertentu.
Setelah dilakukan pengurangan diameter, dilakukan proses pengeboran. Proses
pengeboran ini dilakukan menggunakan mata bor 5mm dengan tahapan pengeboran dari
diameter kecil hingga diameter 5mm. Hal ini dilakukan untuk menjaga kestabilan,
kelancaran proses pengeboran dan mencegah mata bor yang patah. Ketika melakukan
proses pengeboran dilakukan pemutaran kekiri dan beberapa saat kekanan dengan tujuan
membuang chip-chip/ geram-geram yang tertinggal didalam lubang pemotongan yangakan mengganggu kestabilan pemotongan.
3. Analisis Hasil Pengelasan
Pengelasan dilakukan untuk menyambung bagian boss dengan bagian silinder
hollow. Pengelasan sulit dilakukan karena bentuk profil yang melingkar dari benda kerja
sehingga hasil yang didapat setelah proses pengelasan masih harus diperbaiki dan
dilakukan penggerindaan untuk meratakan bentuk lasan. Selain itu, material pengisi tidak
dapat mengisi secara utuh lubang-lubang yang ada dan saat pembersihan kerak dengan
menggunakan martil, maka kaki dari dudukan tidak dapat menahan gaya yang
dikontakkan sehingga terjadi pelepasan kembali. Hasil dari pengelasan kurang baik
disebabkan oleh bendakerja yang digunakkan ikut meleleh dan merusak profil dari benda
16
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
17/19
kerja awal.
C. WAKTU
Estimasi Proses-proses PengerjaanBerdasarkan prosesproses yang dilakukan untuk mendapatkan bentuk part yang
sesuai estimasi waktu yang dibutuhkan dalam proses pengerjaan untuk mendapatkan 1
penyangga kursi adalah :
1. memotong silinder pejal (D 20 mm) : 15 menit x 1 buah = 15 menit
2. grinding silinder pejal (D 20 mm) : 5 menit x 1 buah = 5 menit
3. turning diameter pada kedua ujung : 5 menit x 2 = 10 menit
4. drilling kedua ujung : 10 menit x 2 = 20 menit
5. tapping boss : 10 menit x 2 = 20 menit
6. memotong silinder hollow : 10 menit x 1 = 10 menit
7. mengelas untuk menyambung silinder hollw dan dan silinder pejal :
10 menit x 2 buah = 20 menit
Kelompok praktikan menyelesaikan 4 penyangga kaki kursi sehingga waktu total
adalah 4 x 1,6 jam = 6,5 jam . Dimulai dari pukul 08.15 hingga 15.30. Lebih waktu
dipakai untuk briefing dan merapikan serta membersihkan alat-alat yang telah digunakan.
DAFTAR PUSTAKA
17
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
18/19
Ullman, D.G., The Mechanical Design Process, McGraw-Hill, 1997 Assoc Prof Zainal
Abidin Ahmad. Dept of Manufacturing&Industrial Engineering Faculty of Mechanical
Engineering University Teknologi Malaysia
Schey, John A. 1987. Introduction to Manufacturing Processes. New York: mcGraw-Hill
Book CompanyDeGarmo, E. Paul. Et al. 1997. Materials and Process in Manufacuring. Upper Saddle
River. Prentice Hall International Inc.
Lindberg, R. A., Process and materials of manufacture, Allyn and Bacon, 4th edition,
1990. Black, S. C., et. al., Principles of engineering manufacture, Arnold, 3rd edition,
1996.
Groover M. P., Fundamentals of modern manufacturing materials, processes and
system, Jhon-Wiley, 1998.
Schey J. A., Introduction to manufacturing processes, McGraw-Hill, 2nd edition, 1987.
BAB IV
PENUTUP
18
-
7/31/2019 Format Laporan Akhir Prospro 2012 11
19/19
4.1 Kesimpulan
Untuk membuat produk, diperlukan suatu perencanaan yang matang
sehingga kita dapat menentukan jenis material yang cocok untuk karakteristik
produk tersebut. Setelah itu, baru dilakukan proses manufakturnya. Di dalam
proses manufaktur, kita wajib mengetahui cara kerja alat-alat dan mesin yang
akan digunakan sehingga dapat diketahui proses mana yang paling efisien di
dalam pembuatan produk tersebut. Semua hal diatas dapat berujung pada
efisiensi waktu pengerjaan yang nantinya akan mempengaruhi langsung pada
biaya produksi produk tersebut.
Kesimpulan dari praktikum kali ini adalah :
- Tahapan pembuatan kaki kursi adalah pemotongan, pembubutan,
pengeboran, penghalusan permukaan, penguliran dalam, dan terakhir
assembly serta pengelasan.
- Mesin kerja dan alat-alat yang digunakan adalah gergaji, mesin bubut, bor
pada mesin bubut, mesin gergaji otomatis, tapper, kikir, serta mesin las jenis
SMAW.
- Material benda kerja yang dipakai cocok dengan fungsinya setelah menjadi
produk.
- Pengerjaan dilakukan setangkas dan seteliti mungkin untuk mempercepat
waktu pengerjaan sekaligus memperkecil kesalahan.
- Bentuk dari geram (chip) tergantung dari bidang gaya yang bekerja disaat
proses pembubutan.
4.2 Saran
Kelompok kami tidak dapat memberi saran terlalu banyak karena
pelaksanaan praktikum ini telah berjalan dengan kondusif. Namun ada baiknya
pengadaan cadangan peralatan seperti pisau gergaji, kikir, amplas, elektroda las
dan helm las yang lebih memadai.
19