Alat Mesin Non Tradisional Dan Operasinya [PDF]

Citation preview

MAKALAH PROSES PRODUKSI II ALAT MESIN NON TRADISIONAL DAN OPERASINYA INSTRUKTUR : YOHANES,ST.,MT.



DISUSUN OLEH : KELOMPOK : I HARIYONO MHD.REZA FAHLEVI DICKY IKHWANDI RONI WANDRA GUSTIAWAN TAUFIK HIDAYAT IKLASH SYUKRAN IBRAHIM ESAU SAMOSIR



PROGRAM STUDI S1 TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU 2012 KATA PENGANTAR



Pertama-tama, kami mengucapkan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkatNya, maka makalah yang mengenai “Alat Mesin Non Tradisional Dan Operasinya” ini bisa diselesaikan sesuai dengan waktu yang telah diberikan oleh dosen pengampu, Yohanes,S.T.,M.T. Makalah ini berisi klasifikasi mesin non tradisonal , pemesinan abrasif dan aplikasinya, pemesinan jet air dan aplikasinya, jet air dan keuntungan berserta kerugiannya. Makalah ini ditulis berdasarkan pengetahuan yang kami dapatkan dari dosen pengampu Proses Produksi II, internet maupun buku-buku yang mendukung. Karena keterbatasan ilmu dan pengetahuan yang saya miliki maka makalah ini tidak bisa disusun selengkap-lengkapnya. Oleh sebab itu, saran dan kritik kami perlukan untuk memperbaiki penulisan laporan di masa mendatang. Terima kasih atas perhatiannya.



Pekanbaru, 18 Maret 2012



Kelompok I Penulis



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR...............................................................................................2 DAFTAR ISI............................................................................................................3 ALAT MESIN NON TRADISIONAL DAN OPERASINYA.................................1 11.1.



PENDAHULUAN.................................................................................1



11.2



KLASIFIKASI PROSES PEMESINAN NONTRADISIONAL...........3



11.3



MESIN JET DAN OPERASINYA........................................................4



11.3.1



PEMESINAN JET ABRASIF............................................................4 2



11.3.1.1 Karakteristik Proses dan Aplikasi...................................................4 11.3.1.2 Stasiun Kerja Pemesinan Jet Abrasif...............................................8 11.3.1.3 Kemampuan Proses.........................................................................9 11.3.2



PEMESINAN JET AIR (PEMESINAN HIDRODINAMIKA).......11



11.3.2.1 Proses Karakteristik dan Aplikasi..................................................11 11.3.2.2 Peralatan WJM..............................................................................14 11.3.2.3 Kemampuan Proses.......................................................................18 11.3.3



PEMESINAN ABRASIF JET AIR..................................................20



11.3.3.1 Karakteristik Proses dan Aplikasi.................................................20 11.3.3.2 Peralatan Pemesinan Abrasif Jet Air.............................................23 11.3.3.3 Proses Kemampuan.......................................................................29



3



ALAT MESIN NON TRADISIONAL DAN OPERASINYA 11.1.



PENDAHULUAN



Selama beberapa dekade terakhir, material teknik sangat berkembang. Kecepatan potong dan MRR ketika melakukan pemesinan seperti material menggunakan metode tradisional seperti membubut, mengefrais, mengerinda, dan seterusnya cenderung turun. Dalam banyak kasus, mustahil untuk pemesinan pembentukan material keras dengan menggunakan metode tradisional. Kadang-kadang, kita memerlukan komponen mesin baja paduan kekuatan tinggi dalam kondisi keras. Hal ini tidak mungkin lagi untuk mencari pahat material yang cukup keras untuk memotong dengan kecepatan ekonomis, seperti baja keras, baja austenitik, nimonik, karbida, keramik, dan material komposit yang diperkuat serat. Metode tradisional tidak cocok untuk pemesinan seperti material ekonomi tersebut dan tidak ada kemungkinan bahwa dapat lebih dikembangkan untuk melakukannya, karena sebagian besar material tersebut lebih keras dari material yang digunakan sebagai pahat pemotong. Dengan mengadopsi sebuah program terpadu, dan memanfaatkan dasar hasil penelitian dan terapan, sekarang menjadi bisa memproses banyak material teknik yang sebelumnya dianggap tidak dapat melakukan pemesinan menggunakan metode tradisional. Proses pemesinan yang baru dikembangkan sering disebut proses permesinan modern atau proses permesinan non-tradisional (NTMP). Ini adalah nontradisional dalam arti bahwa pahat tradisional tidak dipekerjakan, melainkan energi dalam bentuk langsung digunakan. NTMP memiliki karakteristik spesifik sebagai berikut dibandingkan dengan proses tradisional: 1. Mampu melakukan pemesinan spektrum yang luas dari bahan logam dan bukan logam yang terlepas dari kekerasan atau kekuatan. 2. Kekerasan dari pahat pemotong tidak berhubungan, terutama di NTMP, tidak ada kontak fisik antara dengan benda kerja dan pahat.



3. Bentuk yang kompleks dan rumit pada material yang keras dan ekstra-keras dapat segera diproduksi dengan akurasi tinggi dan kualitas permukaan dan tanpa Gerinda. 4. Gerakan kinematik sederhana diperlukan dalam peralatan NTM. 5. Lubang mikro dan miniatur dan gigi berlubang dapat segera diproduksi oleh NTMP. Ini dapat disimpulkan bahwa: 1. Metode NTM tidak dapat menggantikan metode TM. Ini dapat digunakan hanya ketika ekonomi yang dibenarkan atau tidak mungkin untuk menggunakan proses TM. 2. Sebuah NTMP tertentu cocok ditemukan dalam kondisi tertentu mungkin tidak sama efesiensi dalam kondisi lainnya. Oleh karena itu, sebuah pilihan yang cermat dari NTMP untuk pekerjaan pemesinan yang diberikan (Pandey dan Shan, 1980). Aspek-aspek berikut harus dipertimbangkan dalam seleksi yang: a) Sifat dari material kerja dan geometri bentuk untuk dimesinkan b) Parameter proses c) Kemampuan proses d) Pertimbangan ekonomi dan lingkungan



11.2



KLASIFIKASI PROSES PEMESINAN NONTRADISIONAL



NTMP umumnya diklasifikasikan sesuai dengan jenis energi yang digunakan dalam pembuangan material. Ini diklasifikasikan ke dalam tiga kelompok utama berikut (Tabel 11.1): 1. Proses Mekanika. Dalam ini, pembuangan material tergantung pada abrasi mekanis atau geser. 2. Proses Kimia dan EC. Dalam proses kimia, material yang dalam lapisan dikarenakan reaksi ablatif yang asam atau alkali digunakan sebagai etsa. ECM ini ditandai dengan tingkat penmbuangan yang tinggi. Tindakan pemesinan dikarenakan pelarutan anodik yang disebabkan oleh berlalunya kerapatan arus dc yang tinggi dalam sel mesin. 3. Proses Termoelektrik. Dalam ini, tingkat pembuangan logam tergantung pada energi panas bertindak dalam bentuk yang terkendali dan pulsa listrik yang lokal menyebabkan pencairan dan penguapan material kerja.



Sebuah perkembangan penting dan terbaru telah direalisasikan dengan mengadopsi apa yang disebut proses pemesinan hibrida (HMP). Ini adalah proses baru yang diproduksi dengan mengintegrasikan NTMP dua atau lebih untuk meningkatkan kinerja dan mempromosikan tingkat pembuangan proses hibrida (HP). Contoh proses ini elektrokimia grinding (EKG), elektrokimia mengasah (ech), elektrokimia mesin ultrasonik (ECUSM), mesin air jet abrasif (AWJM), dll. Penelitian ilmuwan masih dilakukan dalam lapangan untuk memeriksa kemampuan HMP. Beberapa penelitian menyadari keberhasilan yang luar biasa-terutama HPS yang terintegrasi dengan ECM, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 11.1 (Rajurkar et al., 1999). Contoh beberapa NTMP penting dan HMP dan mesin yang relevan mereka dibahas dalam bab ini.



11.3



MESIN JET DAN OPERASINYA



11.3.1 PEMESINAN JET ABRASIF 11.3.1.1 Karakteristik Proses dan Aplikasi Dalam pemesinan jet abrasif (AJM), sebuah aliran dari abrasif didorong melalui nozel khusus oleh pembawa gas (CO2, Ni, atau udara)dari tekanan mulai dari 1 sampai 9 bar. Dengan demikian, abrasif mencapai kecepatan tinggi berkisar 150-350 m / s, mengeluarkan gaya dampak dan menyebabkan abrasi mekanik WP (target material). WP diposisikan dari nozel pada jarak yang disebut jarak tutup-berdiri (SOD), atau jarak nozzle-tip (NTD) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 11.2. Dalam AJM, Al2O3 atau abrasif SiC ukuran butir berkisar 10-80 µm digunakan. Nozel umumnya terbuat dari karbida tungsten (WC) atau safir sintetis dari diameter 0,2-2 mm. Untuk membatasi pembakaran jet, nozel mungkin memiliki persegi panjang berlubang mulai dari 0,1 × 0,5 mm sampai 0,18 × 3 mm.



Sudut jet optimal ditentukan sesuai dengan keuletan atau kerapuhan dari material WP yang dikerjakan dengan mesin (Gambar 11.3). AJM tidak dianggap sebagai proses pembuangan material kasar. Tingkat pembuang ketika pemesinan material yang paling rapuh, seperti kaca, kuarsa, dan keramik, adalah sekitar 30 mg / menit, sedangkan hanya sebagian kecil dari nilai yang diwujudkan ketika mesin bahan lembut dan ulet (Youssef, 2005). Karena kecepatan pembuangan terbatas, dan juga signifikan lancip, AJM tidak cocok untuk pemesinan lubang yang dalam dan gigi berlubang. Namun, proses ini mampu menghasilkan lubang dan Profil di lembar ketebalan sebanding dengan diameter nozel. AJM berlaku untuk pemotongan, menggorok, pembersihann permukaan, pembekuan, dan pemolesan.



Keuntungan dari AJM meliputi: 1. Mampu menghasilkan lubang dan bentuk yang rumit dalam material keras dan rapuh. 2. Digunakan untuk memotong material rapuh dari dinding tipis. 3. Peka panas materil seperti kaca dan keramik dapat dilakukan pemesin tanpa mempengaruhi sifat fisik dan struktur kristal, karena tidak ada atau sedikit panas yang dihasilkan selama pemesinan. 4. Aman untuk beroperasi. 5. Ditandai dengan investasi modal yang rendah dan konsumsi daya rendah. 6. Dapat digunakan untuk membersihkan permukaan, terutama di daerah yang tidak dapat diakses oleh metode biasa. 7. Permukaan yang dihasilkan setelah dibersihkan oleh AJM ditandai dengan perlawanan keausan tinggi. Keterbatasan AJM meliputi: 1. Penerapan AJM dibatasi untuk material rapuh. Hal ini tidak dianjurkan untuk pemesinan material lembut dan lunak. 2. Abrasif tidak dapat digunakan kembali karena kehilangan ketajaman dan kemampuan pemotongan. 3. Terjadi penyumbatan nozel jika butir halus memiliki diameter dg