laporan pengukuran variasi zzz

34
Laboratorium Metrologi Industri BAB I TINJAUAN PUSTAKA 1.1 Tujuan Praktikum 1. Agar praktikan mampu memahami dan menggunakan alat ukur pengukuran variasi. 2. Agar praktikan memahami dan mampu mendefinisikan pengukuran kelurusan, kerataan, kedataran dan kekasaran permukaan. 3. Agar praktikan memahami dan mampu menganalisa nilai parameter kekasaran menggunakan Surface Roughness Tester. 1.2 Pengukuran Kedataran, Kelurusan, dan Kerataan 1.2.1 Pengukuran Kedataran 1. Definisi kedataran Kedataran adalah “datar air” atau horizontal, gaya tarik bumi (grafitasi) dianggap tegak lurus terhadap bidang yang datar air. Suatu bidang yang datar air adalah bidang yang ideal, sehingga dipakai sebagai bidang referensi dalam hampir semua pekerjaan teknik, misalnya dalam pembuatan gedung pencakar langit, jembatan, bendungan dan rumah tinggal, dalam bidang pemasangan peralatan dan mesin , sampai bidang pengukuran; “ilmu ukur tanah” (landtopography) dan metrologi industri (surface olate thopography). Pemeriksaan kedataran bisa dilakukan dengan menggunakan peralatan penyipat datar (spirit level/waterpass) dan autokolimator Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015 1

Upload: roniham

Post on 23-Dec-2015

71 views

Category:

Documents


17 download

DESCRIPTION

BHGDG

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

BAB ITINJAUAN PUSTAKA

1.1 Tujuan Praktikum

1. Agar praktikan mampu memahami dan menggunakan alat ukur pengukuran variasi.

2. Agar praktikan memahami dan mampu mendefinisikan pengukuran kelurusan,

kerataan, kedataran dan kekasaran permukaan.

3. Agar praktikan memahami dan mampu menganalisa nilai parameter kekasaran

menggunakan Surface Roughness Tester.

1.2 Pengukuran Kedataran, Kelurusan, dan Kerataan

1.2.1 Pengukuran Kedataran

1. Definisi kedataran

Kedataran adalah “datar air” atau horizontal, gaya tarik bumi (grafitasi) dianggap

tegak lurus terhadap bidang yang datar air. Suatu bidang yang datar air adalah bidang yang

ideal, sehingga dipakai sebagai bidang referensi dalam hampir semua pekerjaan teknik,

misalnya dalam pembuatan gedung pencakar langit, jembatan, bendungan dan rumah

tinggal, dalam bidang pemasangan peralatan dan mesin , sampai bidang pengukuran; “ilmu

ukur tanah” (landtopography) dan metrologi industri (surface olate thopography).

Pemeriksaan kedataran bisa dilakukan dengan menggunakan peralatan penyipat datar

(spirit level/waterpass) dan autokolimator

2. Pengukuran kedataran

1. Penyipat Datar (Spirit Level/Waterpass)

Secara umum, penyipat datar pada dasarnya hanya terdiri dari landasan yang

mempunyai permukaan yang halus dan rata dengan panjang tertentu dan pada

landasan itu dipasang sebuah tabung kaca yang melengkung. Pada tabung kaca

yang melengkung ini terdapat cairan (biasanya spiritus) dan gelembung udara.

Perpindahan gelembung udara inilah yang dijadikan dasar prinsip pengukuran

kedataran dengan penyipat datar. Karena, gelembung udara ini akan berpindah

tempat bila posisinya menyimpang dari kedataran.

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

1

Page 2: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

Gambar 1.1 Pipat Datar Sumber : Sudji Munadi, 1988 : 219

Dari gambar dapat dijelaskan sebagai berikut. Bila salah satuujung dari

landasan naik atau turun maka gelembung udara akan berpindah posisi. Dengan

menghitung banyaknya skala perpindahan gelembung udara yang kemudian

dibandingkan dengan tingkat kecermatan alat ukurnya maka dapat diketahui

besarnya ketidakdataran dari muka ukur. Jadi, bila ujung B naik sebesar h yaitu

menjadi B’, maka gelembung udara pada pipa kaca akan bergeser (pindah) sejauh

d, yaitu dari C ke D. Sudut yang dibentuk oleh perubahan posisi ujung landasan B

dan posisi gelembung udara adalah sama yaitu α . Bila R adalah jarijari pipa kaca

dan L adalah panjang landasan penyipat datar maka dapat dihitung hubungan antara

h dan d sebagai berikut :

2. Autocollimator

Autocollimator adalah instrumen optik untuk pengukuran non-kontak pada sudut. Mereka

biasanya digunakan untuk menyelaraskan komponen dan mengukur defleksi dalam sistem

optik atau mekanis. Sebuah Autocollimator bekerja dengan memproyeksikan gambar ke

cermin target, dan mengukur defleksi gambar kembali terhadap skala, baik secara visual

atau dengan sarana detektor elektronik. Sebuah autocollimator visual dapat mengukur

sudut sekecil 0,5 detik busur, sementara autocollimator elektronik bisa sampai 100 kali

lebih akurat.

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

2

Page 3: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

Gambar 1.2 Bagian-bagian AutocollimatorSumber : Anonymous 1,2014

Autocollimator visual sering digunakan untuk berbaris laser yang berakhir

batang dan memeriksa paralelisme wajah jendela optik dan potongan.

Autocollimators elektronik dan digital yang digunakan sebagai standar pengukuran

sudut, untuk memantau gerakan sudut selama jangka waktu dan untuk memeriksa

pengulangan posisi sudut dalam sistem mekanis. Autocollimators servo merupakan

autocollimators elektronik khusus yang digunakan servo-feedback loops

berkecepatan tinggi untuk aplikasi platform yang stabil.

Gambar 1.3 AutocollimatorSumber : Anonymous 2,2014

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

3

Page 4: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

3. Dial Indicator

Gambar 1.4 Dial IndicatorSumber : Alat Ukur Teknik.pdf, 2014

.Alat ukur ini dipergunakan untuk memeriksa penyimpangan yang sangat

kecil dari bidang datar, bidang silinder atau permukaan bulat dan kesejajaran.

Konstruksi sebuah alat dial indikator seperti terlihat pada gambar di atas, terdiri

atas jam ukur (dial gauge) yang di lengkapi dengan alat penopang seperti blok alas

magnet, batang penyangga, penjepit, dan baut penjepit. Skala dan ring dial

indikator dapat berputar ke angka 0 agar lurus dengan penunjuk. Penghitung

putaran ukur jam berfungsi menghitung jumlah putaran penunjuk. Ukuran yang

dapat dibaca oleh sebuah dial indikator ditentukan oleh besar garis tengahnya,

kemampuan putaran, dan jarak pembagian garis ukuran. Pada dial indikator jarak

garis ukurannya berbeda-beda seperti 0,0005mm, 0,002mm, dan 0,001mm.

Cara Menggunakan Dial Indicator adalah sebagai berikut. Pada dial

indikator terdapat 2 skala. Yang pertama skala yang besar (terdiri dari 100 strip)

dan skala yang lebih kecil. Pada skala yang besar tiap stripnya bernilai 0,01 mm.

Jadi ketika jarum panjang berputar 1 kali penuh maka menunjukkan pengukuran

tersebut sejauh 1 mm.

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

4

Page 5: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

Sedangkan skala yang kecil merupakan penghitung putaran dari

jarum panjang pada skala yang besar. Sebagai contoh, jika jarum panjang pada

skala besar bergerak sejauh 6 strip dan jarum pendek bergerak pada skala 3 maka

artinya hasil pengukurannya adalah3,06 mm. Pengukuran ini diperoleh dari : skala

pada jarum panjang dibaca : 6 x 0,01 mm = 0,06 mm skala pada jarum pendek

dibaca : 3 x 1 mm = 3 mm maka hasil pengukurannya adalah 0,06 mm + 3 mm =

3,06 mm.

Skala dan ring dial indikator dapat berputar ke angka 0 agar lurus dengan

penunjuk. Penghitung putaran ukur jam berfungsi menghitung jumlah putaran

penunjuk. Yang perlu diperhatikan dalam menggunakan dial indicator adalah

keadaan permukaan benda yang akan diukur harus bersih, posisi spindel dial (ujung

peraba) tegak lurus pada permukaan komponen yang diperiksa, dan metode

pengukuran yang digunakan. Metode Pengukuran:

1. Letakkan V-block di atas plat datar dan letakkan poros di atas block

2. Sentuhkan spindel dial gauge pada permukaan poros. Aturlah tinggi dial

gauge lock sedemikian rupa sehingga menyentuh permukaan poros.

3. Putarlah poros perlahan-lahan dan temukan point pada permukaan

pembacaan paling kecil. Putarlah outer ring sampai penunjukkan pada "0".

4. Putarlah poros perlahan-lahan. Bacalah jumlah gerakan pointer.

Gambar 1.5 Dial IndicatorSumber : Alat Ukur Teknik.pdf, 2014

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

5

Page 6: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

Adapun metode pengukuran yang digunakan dial indikator adalah sebagai berikut:

(a) benda kerja yang dipindahkan, dial indikator tetap pada posisi diam.

(b) Dial indikator yang dipindahkan, benda kerja tetap pada posisi diam.

(c) Benda kerja diputar, dial indikator tetap pada posisi diam.

3. Aplikasi pengukuran kedataran

Pengukuran non-paralelisme di windows, batang laser berakhir, dan potongan optik

oleh wajah refleksi metode-dua.

Pengukuran kuadrat dari sisi luar dengan berbagi aperture.

Sudut perbandingan dengan berbagi aperture.

Memeriksa prisma sudut yang tepat untuk dan piramida kesalahan sudut.

Memperoleh pandangan mendatar atau mendapat garis bidikan yang sama tinggi,

sehingga titik – titik yang tepat pada garis bidikan memiliki ketinggian yang sama.

1.2.2 Pengukuran Kelurusan

1. Definisi kelurusan

Suatu permukaan benda dikatakan lurus bila bidang permukaan tersebut berbentuk

garis lurus seandainya digambarkan dalam bentuk garis. Artinya demikian, suatu benda

yang diperiksa kelurusan permukaannya dalam panjang tertentu, ternyata dalam

pemeriksaannya tidak ditemukan adanya penyimpangan bentuk ke arah horizontal atau

vertikal yang berarti, maka dikatakan permukaan benda tersebut adalah lurus. Dan kalau

digambarkan secara grafis maka akan diperoleh bentuk garis lurus.

Kelurusan dari permukaan suatu komponen sangat penting perannya dalam

permesinan. Meja-meja mesin bubut, mesin skrap, mesin frais dan mesin gerinda,

bekerjanya memerlukan tingkat kelurusan yang sangat teliti. Ketrampilan untuk membuat

permukaan benda kerja betul-betul lurus juga sangat diperlukan, termasuk di dalamnya

cara memeriksa kelurusan itu sendiri. Dalam pemeriksaan kelurusan ini akan dibicarakan

beberapa contoh pemeriksaan kelurusan benda kerja dan pemeriksaan kelurusan meja

mesin produksi. Beberapa peralatan ukur yang bisa digunakan antara lain adalah mistar

baja (steel rule), jam ukur dan autokolimator.

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

6

Page 7: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

2. Pengukuran kelurusan

1. Pemeriksaan Kelurusan dengan Mistar Baja

Pemeriksaan kelurusan dengan menggunakan mistar baja pada dasarnya

tidak untuk mencari berapa besarnya ketidaklurusan suatu permukaan benda,

melainkan hanya untuk melihat apakah permukaan benda tersebut mempunyai

penyimpangan pada dimensi kelurusannya atau tidak. Oleh karena itu, dalam

pemeriksaannya tidak diperhatikan skala ukurnya.

Gambar 1.6 Memeriksa kelurusan permukaan dengan mistar baja.Sumber : Sudji Munadi, 1988 : 205

Dengan meletakkan mistar baja sedemikian rupa di atas permukaan bidang

ukur maka dapat dilihat apakah muka ukur balok tersebut masuk dalam kategori

lurus atau tidak. Pemeriksaan sebaiknya dilakukan pada arah memanjang, melebar

dan arah diagonal. Kesimpulan yang diambil adalah: bila terlihat adanya celah

antara muka ukur dan mistar baja maka dikatakan bahwa permukaan bidang ukur

kelurusannya tidak baik. Pemeriksaan kelurusan yang sederhana ini banyak

dilakukan pada pekerjaan mengikir rata permukaan.

2. Pemeriksaan Kelurusan dengan Jam Ukur (Dial Indicator)

Dengan menggunakan jam ukur maka bisa diketahui besarnya

penyimpangan dari kelurusan suatu permukaan benda ukur. Karena setiap

perubahan jarak yang dialami oleh sensor jam ukur akan ditunjukkan oleh jarum

penunjuk jam ukur tersebut. Pemeriksaan kelurusan dengan jam ukur ini bisa

digunakan untuk melihat kelurusan dalam arah horizontal (penyimpangan ke kiri

atau ke kanan) dan kelurusan dalam arah vertikal (penyimpangan ke atas atau ke

bawah).

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

7

Page 8: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

Agar pemeriksaan memberikan hasil yang teliti maka pelaksanaannya harus

dilakukan di atas meja rata (surface table). Antara benda ukur dengan landasan jam

ukur harus diberi pelat lurus (straight edge) atau yang sejenis agar gerakan dari jam

ukur tetap stabil sehingga tidak merubah posisi penekanan sensor terhadap muka

ukur. Pada waktu meletakkan sensor pada muka ukur sebaiknya jarum penunjuk

menunjukkan skala pada posisi nol. Seandainya muka ukurnya relative panjang

maka sebaiknya panjang muka ukur tersebut dibagi dalam beberapa bagian yang

besarnya jarak tiap-tiap bagian tergantung pada pertimbangan si pengukur sendiri.

Antara bagian satu dengan yang lain diberi tanda titik atau garis pendek/strip. Pada

masing-masing titik inilah nantinya dapat digambarkan besarnya penyimpangan

dari kelurusan muka ukur. Dengan demikian dapat diketahui bagian bagian mana

dari muka ukur yang tidak lurus.

A BGambar 1.7 (a) Memeriksa kelurusan untuk arah penyimpangan horisontal. (b) Memeriksa kelurusan untuk arah vertikal.Sumber : Sudji Munadi, 1988: 206

3. Pemeriksaan Kelurusan dengan Autokolimator

Pemeriksaan kelurusan dengan autokolimator kebanyakan digunakan untuk

memeriksa kelurusan meja meja mesin produksi, baik dalam arah memanjang

(horizontal) maupun dalam arah tegak lurus (vertikal). Salah satu contoh misalnya

pemeriksaan kelurusan meja mesin bubut (kelurusan lathe-bed guide ways) yaitu

tempat bergerak/berjalannya pembawa pahat potong (carriage). Gerakan pahat

potong dari mesin bubut sepanjang mejanya harus betul-betul lurus (seolah-olah

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

8

Page 9: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

berada dalam satu garis lurus). Karena, sedikit saja ada penyimpangan dari garis

lurus akan mengakibatkan perubahan bentuk dan ukuran dari benda kerja yang

diproduksi melalui mesin bubut. Oleh karena itu, tingkat kelurusan meja mesin

bubut (lathe-bed guide ways) perlu diperiksa untuk menentukan apakah tingkat

kelurusannya masih dalam batas-batas harga yang diijinkan menurut standar yang

berlaku sehingga mesin bubut masih boleh digunakan untuk memproduksi suatu

komponen.

4. Pengukuran kelurusan dengan metode Straght Edge

Selain dengan pendatar atau autokolimator, Straight Edge (batang bersisi

lurus) dapat digunakan untuk mengukur kelurusan garis/permukaan. Batang lurus

tersebut ditumpu secara simetrik diatas permukaan yang terkecil (s = 0,554 l )

Sebagai tumpuan digunakan dua blok ukur dengan ukuran nominal yang

sama. Pada setiap lokasi tertentu (diberi tanda setiap jarak yang sama) dilakukan

pengukuran celah antar batang lurus dengan permukaan bidang yang diukur

kelurusannya. Dalam hal ini dapat digunakan komparator unuk diameter

lubang( ukuran sensor disesuaikan dengan ukuran nominal blok ukur penumpu)

atau deng metode penyisipan blok ukur.

3. Aplikasi pengukuran kelurusan

Kelurusan dari permukaan suatu komponen sangat penting perannya dalam

permesinan. Meja-meja mesin bubut, mesin skrap, mesin frais dan mesin gerinda,

bekerjanya memerlukan tingkat kelurusan yang sangat teliti.

1.2.3 Pengukuran Kerataan

1. Definisi Kerataan

Salah satu karakteristik geometri yang ideal dari suatu komponen adalah

permukaan yang rata. Dalam prakternya memang tidak mungkin mendapatkan

permukaan yang betul-betul rata. Hal ini disebabkan beberapa faktor, misalnya faktor

manusia dan faktor dari mesin yang digunakan untuk membuatnya. Akan tetapi dengan

kemajuan teknologi, diusahakan untuk terus membuat peralatan yang mampu

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

9

Page 10: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

membentuk permukaan komponen dengan tingkat kerataan yang cukup tinggi, hal ini

dikemukakan oleh para ahli pengukuran geometris melalui pengamatan dan penelitian.

Perbedaan antara kerataan, kedataran, dan kelurusan adalah jika kerataan

berhubungan dengan kerataan permukaan suatu komponen, jika kedataran berhubungan

dengan kedataran air atau tegak lurus dengan grafitasi bumi, dan jika kelurusan

berhubungan dengan lurus tidaknya suatu komponen jika digambarkan dalam suatu

garis lurus baik horizontal maupun vertikal.

2. Pengukuran Kerataan

Dalam pengukuran kerataan dikenal sebuah alat bernama unit kontrol

Programmable Logic Controller (PLC). Alat ukur ini menggunakan sensor bernama

LDVT (Linear Variable Differential Transformer) atau Dial Indicator. LDVT

merupakan sensor posisi yang bekerja berdasarkan pada ada tidaknya medan magnet

yang terjadi. Alat ukur ini memiliki beberapa kelebihan, di antaranya adalah kemudahan

dalam pengoperasian, mekanisme gerak dari dial indicator sudah memenuhi syarat dan

alat ukur tersebut mempunyai ketelitian 5 μm. Namun alat ukur kerataan ini masih

mempunyai beberapa kekurangan di antaranya adalah hasil pengukuran tidak dapat

ditampilkan melalui komputer, akan tetapi harus diolah dengan software untuk dapat

ditampilkan dalam bentuk grafik, yaitu dilakukan secara manual melalui program

Microsoft Excel. Mekanisme gerak dilakukan dengan dial indikator, yang harus dibaca

oleh pengukur dengan rentang waktu yang sangat pendek (3 detik untuk tiap titik),

sehingga menyulitkan dalam melakukan pembacaan.

Gambar 1.8 Unit Kontrol Programmable Logic ControllerSumber : Anonymous 3, 2014

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

10

Page 11: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

3. Aplikasi Pengukuran Kerataan

Dalam dunia industri, kerataan dari suatu komponen sangat diperlukan karena

akan mempengaruhi kualitas dari produk yang dihasilkan oleh industri tersebut.

1.3 Pengukuran Kekasaran Permukaan

1. Permukaan dan Profil

Permukaan adalah suatu batas yang memisahkan benda padat dengan sekitarnya.

Dalam prakteknya, bahan yang digunakan untuk benda kebanyakan dari besi atau

logam. Ada pula istilah lain yang berkaitan dengan permukaan yaitu profil. Istilah profil

sering disebut dengan istilah lain yaitu bentuk. Profil atau bentuk yang dikaitkan dengan

istilah permukaan mempunyai arti tersendiri yaitu garis hasil pemotongan secara normal

atau serong dari suatu penampang permukaan.

Mengukur dan menganalisis suatu permukaan dalam tiga dimensi termasuk sulit.

Untuk mempermudah pengukuran maka penampang permukaan perlu dipotong. Cara

pemotongan biasanya ada 4 cara yaitu pemotongan normal, serong, singgung, dan

pemotongan singgung dengan jarak kedalaman yang sama. Garis hasil pemotongan

inilah yang disebut dengan istilah profil, dalam kaitannya dengan permukaan. Dalam

analisisnya hanya dibatasi pada pemotongan secara normal. Gambar di bawah

menunjukkan perbedaan antara bidang dan profil.

Gambar 1.9 Bidang dan Profil pada Penampang PermukaanSumber : Anonymous 4, 2014

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

11

Page 12: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

Dengan melihat profil tersebut maka bentuk dari suatu permukaan pada dasarnya

dapat dibedakan menjadi 2, yaitu permukaan yang kasar (roughness) dan permukaan

yang bergelombang (waviness).

Permukaan yang kasar berbentuk gelombang pendek yang tidak teratur dan

terjadi karena getaran pisau (pahat) potong atau proporsi yang kurang tepat dari

pemakanan (feed) pisau potong dalam proses pembuatannya. Sedangkan permukaan

yang bergelombang mempunyai bentuk gelombang yang lebih panjang dan tidak teratur

yang dapat terjadi karena beberapa faktor misalnya posisi senter yang tidak tepat,

adanya gerakan tidak lurus (non linier) dari pemakanan (feed), getaran mesin, tidak

imbangnya (balance) batu gerinda, perlakuan panas (heat treatment) yang kurang baik,

dan sebagainya.

Dari kekasaran (roughness) dan gelombang (wanivess) inilah kemudian timbul

kesalahan bentuk. Untuk lebih jelasnya lihat gambar berikut ini.

Gambar 1.10 Kekasaran, Gelombang, dan Kesalahan Bentuk dari Suatu PermukaanSumber : Anonymous 5, 2014

Kekasaran permukaan adalah penyimpangan rata-rata aritmetik dari garis rata-

rata profil, yang selanjutnya disebut nilai kekasaran (Ra). Nilai kekasaran rata-rata

aritmetik telah diklasifikasikan oleh ISO menjadi 12 tingkat kekasaran, mulai dari N1

sampai dengan N12. Untuk penunjukan pada gambar mengenai spesifikasi kekasaran ini

dapat dituliskan langsung nilai Ra-nya, atau tingkat kekasarannya.

Berikut adalah beberapa istilah pada profil permukaan :

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

12

Page 13: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

a. Profil geometris ideal

Profil ini merupakan profil dari geometris permukaan yang ideal yang tidak

mungkin diperoleh dikarenakan banyaknya factor yang mempengaruhi dalam proses

pembuatannya. Bentuk dan profil geometris ideal ini dapat berupa garis lurus,

lingkaran, dan lengkung.

b. Profil referensi

Profil ini digunakan sebagai dasar dalam menganalisa karakteristik dari

permukaan. Bentuknya sama dengan bentuk profil geometris ideal, tetapi tepat

menyinggung puncak tertinggi dari terukur yang diambil dalam pengukuran.

c. Profil terukur

Merupakan profil dari suatu permukaan yang diperoleh melalui proses

pengukuran, profil inilah yang digunakan untuk menganalisa kekerasan permukaan

produk mesin.

d. Profil dasar

Merupakan referensi yang digeserkan ke bawah hingga tepat pada titik

terendah pada profil terukur.

e. Profil tengah

Merupakan profil yang berada di tengah-tengah dengan posisi sedemikian

rupa sehingga jumlah luas bagian atas profil tengah sampai pada profil terukur sama

dengan jumlah luas bagian bawah profil tengah sampai pada profil terukur. Profil

tengah ini sebenarnya merupakan profil referensi yang digeserkan ke bawah dengan

arah tegak lurus terhadap profil geometris ideal sampai pada batas tertentu yang

membagi luas penampang permukaan menjadi 2 bagian yang sama, yaitu atas dan

bawah

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

13

Page 14: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

Gambar 1.11 Profil Suatu PermukaanSumber : Sudji Munadi 1988 : 208

Berikut adalah beberapa parameter kekasaran permukaan :

a. Kekasaran rata-rata aritnetis (mean roughness indec or center line average) (Ia) Ra

Kekasaran rata-rata merupakan harga rata-rata secara aritmatis dari harga

absolut antara harga profil terluar dengan profil tengah. Menentukan kekasaran rata-

rata dapat pula dilakukan secara grafis, seperti halnya toleransi ukuran (lubang dan

poros), harga kekasaran aritmetis juga mempunyai harga toleransi kekasaran. Dengan

demikian masing-masing harga toleransi mempunyai kelas kekasaran yaitu dari N1

sampai N12. Besarnya toleransi untuk Ra biasanya diambil antara 50% ke atas dan

25% ke bawah. Toleransi harga kekasaran rata-rata dari suatu permukaan tergantung

pada proses pengerjaannya, hasil permukaan menggunakan mesin gerinda tentu lebih

halus dari pada menggunakan mesin bubut.

Tabel 1.1 Toleransi Harga Kekerasan Rata-Rata Ra

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

14

Page 15: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

Sumber : Sudji Munadi 1988 : 230

b. Kekasaran rata-rata dari puncak ke lembah Rz

Kekasaran rata-rata dari puncak ke lembah sebetulnya hampir sama dengan

kekasaran rata-rata aritmetis, tetapi cara menentukan Rz lebih mudah daripada

menentukan Ra. Gambar di bawah ini menunjukkan cara menentukan Rz, sampel

pengukuran diambil sejumlah profil yang memuat, misalnya 10 daerah, yaitu 5 daerah

puncak dan 5 daerah lembah.

Gambar 1.12 Menentukan Kekasaran Rata-Rata dari Puncak ke LembahSumber : Anonymous 6, 20143. Pengukuran Kekasaran Permukaan

Untuk mengukur kekasaran permukaan benda digunakan alat yang bernama

Surface Roughness Tester. Prinsip kerja dari alat ini adalah dengan menggunakan

transducer dan diolah dengan microprocessor. Roughness Tester dapat digunakan di

lantai di setiap posisi, horizontal, vertikal, atau di mana pun. Ketika mengukur

kekasaran permukaan dengan roughness meter, sensor ditempatkan pada permukaan dan

kemudian meluncur sepanjang permukaan seragam dengan mengemudi mekanisme di

dalam tester. Sensor mendapatkan kekasaran permukaan dengan probe tajam built-in.

Instrumen roughness meter ini kompatibel dengan 4 standar dunia yaitu ISO, DIN,

ANSI, dan JIS sehingga tidak diragukan lagi dalam ketepatan dan keakuratan dalam

pengukuran kekasaran.

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

15

Page 16: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

Gambar 1.13 Surface Roughness TesterSumber : Anonymous 7, 2014

4. Surface Roughness Tester

Bagian-bagian utama dari alat ini adalah :

1. Batang sensor, untuk membaca kekasaran benda uji berdasarkan terhadap tekanan

yang diberikan pada benda uji.

2. Kotak sensor, tempat diletakkannya sensor-sensor untuk mengubah nilai kekasaran

yang terbaca dari batang sensor menjadi data yang ditampilkan pada display.

3. Panel surface roughness tester, untuk memasukkan perintah atau memasukkan

standar yang ingin digunakan pada alat.

4. Display, untuk menampilkan nilai kekasaran benda uji.

5. Printer, untuk memprint out nilai kekasaran benda uji.

Gambar 1.14 Bagian-Bagian Surface Roughness TesterSumber : Buku Panduan Praktikum Meetrologi Industri

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

16

Page 17: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

Cara penggunaan dari surface roughness tester ini sebagai berikut :

1. Meletakkan benda uji (berupa metal blok).

2. Batang sensor (berupa jarum) diatur sehingga ujung dari batang tersebut berada

dalam posisi stabil (di tengah skala) pada pembacaan skala tekanan terhadap

permukaan objek pengukuran.

3. Sebelum alat dijalankan, terlebih dahulu masukkan faktor-faktor seperti panjang (length) dari permukaan objek yang ingin diperiksa, standar yang ingin digunakan (Ra, Rz, dan parameter lainnya).

4. Pada saat pengambilan data, posisi batang sensor bergerak dengan konstan sesuai

dengan sumbu horizontal dan sejajar benda uji (berada pada garis lurus).

5. Kemudian bila kita telah puas dengan hasil yang didapat, maka kita dapat mencetak

hasil pengukuran dengan printer yang ada pada alat ukur. Dengan ketelitian sebesar

0,02 µm alat ini menghasilkan suatu grafik dengan menunjukkan besaran Ra dan Rz

yang dapat digunakan untuk penghitungan dalam kelurusan dan kedataran.

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

17

Page 18: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

Gambar 1.15 Hasil Pengukuran Surface Roughness TesterSumber : Anonymous 8, 2014

BAB II

METODE PRAKTIKUM

2.1 Alat dan Bahan

1. Alat

a. Surface Roughness Tester

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

18

Page 19: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

Gambar 2.1 Surface Roughness Tester

Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya.

Spesifikasi Alat : Merk : Mitutoyo

Type : SJ 301

Tahun : 2001

Ketelitian ; 0,01 µ m

2. Bahan

1. Alumunium

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

19

Page 20: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

Gambar 2.2 Benda AlumuniumSumber : Dokumentasi Pribadi

2.2 Prosedur Pengujian

1. Surface Roughness Tester

Prosedur Pemakaian

1. Gunakan handgloves sebelum melaksanakan pengukuran

2. Periksa kelengkapan peralatan, pasangkan semua perlatan pada posisi masing – masing lalu kemudian nyalakan alat dengan menekan tombol on.

3. Atur kedudukan sensor dan lakukan kalibrasi.

4. Siapkan spesimen yang akan di uji dan atur kedudukan sensor seusai

spesimen tersebut.

5. Batang sensor diatur sehingga ujung dari sensor berada dalam posisi

stabil (di tengah skala) pada pembacaan skala tekanan terhadap

permukaan objek pengukuran.

6. Sebelum alat dijalankan terlebih dahulu memasukkan faktor-faktor

seperti panjang (length) dari permukaan objek yang ingin diperiksa,

standar yang ingin digunakan (Ra, Rq, Rz, Rmax, dan parameter

lainnya).

7. Pada saat pengambilan data, posisi sensor bergerak dengan konstan

sesuai dengan sumbu horizontal dan sejajar benda uji (berada pada garis

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

20

Page 21: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

lurus).

8. Kemudian bila kita telah puas dengan hasil yang didapat maka

kita dapat mencetak hasil praktikum dengan printer yang ada pada alat

ukur. Dengan ketelitian sebesar 0,01 µ m alat ini menghasilkan

suatu grafik dengan menunjukkan besaran Ra, Rz, Rq, Rmax sesuai

dengan standar yang diinginkan sebelumnya.

Prosedur Pengambilan data

1. Menyiapkan Surface Roughness Tester yang sudah dikalibrasi

2. Atur dudukan sensor sesuai spesimen yang akan diuji

3. Atur parameter nilai Ra dan panjang profil yang akan diuji.

4. Lakukan pengukuran dan cetak hasil pengukuran.

5. Lakukan pengaturan kembali untuk panjang profil yang berbeda.

2.3 Gambar Spesimen

(Terlampir)

2.4 Lembar Data Pengukuran

(Terlampir)

BAB III

ANALISIS DATA, STATISTIK DAN PEMBAHASAN

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

21

Page 22: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

3.1 Pengolahan Data

1. Tabel 3.1 pengujian parameter kekasaran

NO Panjang Sampel (mm) Nilai Kekerasan, Ra (µm)

1 0.5 0,54

2 1 0.49

3 1.5 0.49

Sumber : Dokumentasi Pribadi

3.2 Pembahasan

0,5 1 1,50.46

0.47

0.48

0.49

0.5

0.51

0.52

0.53

0.54

0.55

Ra

Panjang (mm)

Ra

(µm

)

Grafik 3.1 Hubungan panjang pengujian dengan nilai kekasaran Ra

Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa grafik hubungan panjang pengujian

terhadap Ra mengalami kecenderungan turun, yaitu pada panjang 0,5 milimeter nilai Ra

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

22

Page 23: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

sebesar 0.54 mikronmeter, pada panjang 1 milimeter nilai Ra sebesar 0,49 mikronmeter,

pada panjang 1,5 mm nilai Ra sebesar 0,49 mikronmeter.

Grafik diatas menyimpang dari dasar teori yang seharusnya, apabila panjang

pengujian semakin besar maka nilai Ra akan semakin besar pula. Penyimpangan ini dapat

terjadi mungkin karena benda ukur pada saat produksi mengalami proses pemakanan yang

sedikit tidak rata mengakibatkan bentuk profil permukaan dari benda ukur tidak seragam

sehingga terjadi penyimpangan. Jika dilihat dari panjang pengukuran 0,5 mm, Ra yang

didapat adalah sebesar 0,5 µm, pada panjang 1 mm terjadi penurunan , Ra yang dihasilkan

adalah 0,49 µm.dapat disimpulkan bahwa dari panjang 0-0,5mm profil permukaannya

kasar, dan pada panjang 0,5-1 µm mempunyai kekasaran yang lebih kecil dari panjang

pengukuran kekasaran 0-0,5 µm.

BAB IV

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

23

Page 24: Laporan Pengukuran Variasi ZZZ

Laboratorium Metrologi Industri

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan1. Dalam praktikum kali ini kami membahas pengukuran kekasaran dengan alat

Surface Roughness Tester

2. Pada alat ini kita dapat mengukur kekasaran sesuai range yang kita inginkan

3. Dari pengukuran kekasaran kali ini, nilai Ra mengalami penyimpangan yang

diakibatkan profil permukaan benda ukur tidak seragam

4.2 Saran

1. Asisten Laboratorium Metrologi Industri diharapkan pada saat melaksanakan

praktikum menggunakan hand gloves seperti halnya praktikan.

2. Asisten Laboratorium Metrologi Industri sebaiknya melakukan penataan ulang

tata letak interior dan alat ukur agar saat pengukuran tersedia ruang yang

nyaman.

3. Laboraturium Metrologi Industri diharapkan lebih menambah penerangan pada

saat praktikum agar dapat memudahkan dalam pembacaan alat ukur.

4. Laboratorium Metrologi Industri sebaiknya melakukan peremajaan terhadap

alat-alat ukur yang di dalamnya.

5. Praktikan dan asisten Laboratorium Metrologi Industri sebaiknya tepat waktu

pada saat jadwal asistensi yang sudah disepakati.

Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015

24