twist drill - .web viewbaja perkakas paduan tinggi ( high alloy tool steel ) . paduan tinggi dengan

Download Twist Drill - .Web viewBaja perkakas paduan tinggi ( High alloy tool steel ) . Paduan tinggi dengan

Post on 08-Apr-2019

215 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Twist Drill

PL Grinding I Semester 2________________________________________________________________________

PAHAT BUBUT

I. Gambaran Umum Pahat Bubut.

Proses bubut merupakan salah satu proses vital dalam dunia mesin perkakas, karena dengan proses ini mampu menghasilkan benda kerja silindris dalam berbagai macam profil yang diinginkan. Dalam perkembangan teknologi diciptakanlah mesin-mesin dengan basis CNC ( Computerized Numerical Control ) yang mampu menciptakan berbagai profil hanya dengan satu pahat saja, apalagi dengan munculnya pahat inserted tip yang mempunyai kemampuan optimal dalam permesinan tanpa harus melakukan pengasahan.

Pada mesin-mesin konvensional bentukan yang dihasilkan sangat tergantung dengan pahat yang digunakan yaitu jenis pahat daur ulang yang bisa diasah dan digunakan lagi. Kemampuan pengasahan dan pembentukan alat potong mempunyai peran sangat penting dalam menunjang tercapainya tuntutan produksi Bisa juga pada mesin konvensional menggunakan pahat inserted tip, tetapi hasilnya kurang optimal karena kemampuan mesin yang ada tidak sesuai (lebih rendah) bila dibandingkan dengan kemampuan alat potongnya.

Geometri alat potong

g

b

a =

b =

g =

a

Pada dasarnya alat potong mempunyai tiga sudut utama yaitu sudut bebas (clearence angle), sudut potong (cutting angle), dan sudut garuk (rake angle).

(

adalah sudut bebas atau clearence angle, yaitu sudut antara punggung sisi potong dengan benda kerja yang berfungsi untuk mencegah terjadinya gesekan antara tool dengan benda kerja .

(

adalah sudut potong / baji atau disebut juga cutting angle. Besarnya sudut ini mempengaruhi ketegaran alat potong. Bila benda kerja keras ( getas ) gunakan besar, bila benda kerja lunak ( ulet ) gunakan kecil .

(

adalah sudut garuk atau rake angle . Sudut ini mempengaruhi penusukan alat potong terhadap benda kerja . Bila benda kerja keras gunakan kecil ( atau bahkan negarif ), bila benda kerja lunak, gunakan besar .

Material alat potong .

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi begitu pesat terutama dalam industri permesinan, sehingga sudah banyak diciptakan variasi jenis dan sifat material, baik untuk alat potong atau benda kerja. Pada awalnya manusia hanya mampu membuat pahat dari baja karbon, kemudian ditemukan unsur atau paduan yang lebih keras sampai ditemukannya material alat potong yang paling keras yaitu diamond. Sifat yang diperlukan untuk sebuah alat potong tidak hanya keras saja, tetapi masih ada sifat lain yang diperlukan untuk membuat suatu alat potong yang ideal.

1. Baja perkakas bukan paduan ( Non alloy tool steel ) .

Baja dengan kadar C 1 1.5% , Cs 12 m/min , Tahan panas 250o C , Untuk material lunak , mudah aus , harga murah .

2. Baja perkakas paduan rendah ( Low alloy tool steel ) .

Baja dengan campuran Cr , W , Mn , C , V . Tahan panas sampai 400oC , Cs < TS .

3. Baja perkakas paduan tinggi ( High alloy tool steel ) .

Paduan tinggi dengan Chrom dan Tungsten , dapat juga Cr dan Mn . Cs 20 m/min , Tahan panas sampai 600oC. Bisa untuk beban normal , berat dan sangat berat karena alat dapat dibuat sesuai dengan kebutuhan . Tahan beban kejut , sensitif terhadap overhead .

4. Cemented Carbide ( Hard metal ) .

Terbuat dari Karbida W , Ti , Ta , Mo , 70 90 % ( elemen keras ) , Co / Ni sebagai elemen perekat .

Cs 150 m/min , kekerasan tinggi , tahan panas sampai 900oC , tahan aus , tidak tahan beban kejut , sifat ulet rendah , harga mahal sehingga dibuat dalam bentuk sisipan ( insert ) .

5. Keramik potong .

Terbuat dari Alumunium Oksida ( Al2O3 ) yang sangat padat dan keras .

Cs 600 m/min , tahan panas sampai 1300oC , sangat keras , tahan aus tinggi , sangat rapuh , tidak tahan beban kejut .

6. Diamond .

Material potong paling keras , dipakai untuk pengerjaan finishing dan presisi.

Tahan panas sampai 900oC , Cs 1000 m/min , harga sangat mahal ( dalam bentuk diamond compact ) , hanya bisa untuk proses finishing .

A. Sifat Material Alat Potong

Secara garis besar ada 4 sifat utama yang diperlukan untuk menjadi alat potong yang baik. Belum ada material alat potong yang secara ideal memenuhi keempat sifat yang ada, masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan yang nantinya dapat disesuaikan dengan aplikasinya. Adapun sifat-sifat yang dibutuhkan antara lain sebagai berikut:

Sifat Alat Potong

1. Keras

: supaya ujung sisi potong dapat menusuk benda kerja .

2. Ulet

: supaya alat potong tahan terhadap beban kejut / getaran .

3. Tahan panas: supaya alat potong dapat mempertahankan kekerasannya saat

bergesekan dengan benda kerja , terutama pada suhu tinggi

4. Tahan aus : supaya umur pakai alat potong lebih lama / tidak mudah aus

1. Keras

Sifat paling utama yang dibutuhkan oleh mata potong adalah keras. Agar bisa menusuk atau menyayat benda kerja material alat potong haruslah lebih keras dari material benda kerja. Tingkat kekerasan material benda kerja maupun alat potong yang ada sekarang ini sudah cukup bervariasi, sehingga kita tinggal memilih material alat potong yang kita butuhkan, disesuaikan dengan material benda kerja yang akan dikerjakan. Tidak jarang juga suatu alat potong harus mengerjakan benda kerja yang sudah mengalami proses heattreatment yang kekerasanya terkadang menyamai atau bahkan melebihi kekerasan dari material alat potong yang ada. Sifat keras erat kaitannya dengan unsur-unsur penyusun dari material alat potong tersebut, misalnya dengan menambahkan unsur paduan yang mampu meningkatkan kekerasan. Selain itu tingkat kekerasan material akan bertolak belakang dengan tingkat kelenturan atau keuletannya, yang juga merupakan sifat yang juga dibutuhkan untuk menjadi alat potong yang baik.

2. Ulet / Liat

Sifat ulet sangat diperlukan pada pahat terutama untuk menetralisir adanya beban kejut atau pun getaran yang mungkin muncul sewaktu pemakanan terjadi. Sifat ulet ini menyebabkan pahat mampu untuk mengalami pelenturan atau defleksi yang bersifat elastis. Meskipun dapat melentur pahat diharapkan tetap tegar dan kokoh, defleksi hanya diperlukan untuk mengurangi efek dari beban kejut. Sifat ulet dan keras memang saling bertolak belakang, semakin keras material itu maka akan semakin getas, dan sebaliknya, sehingga jarang di temukan material yang mempunyai tingkat kekerasan dan keuletan yang baik. Untuk menanggulangi hal tersebut maka pahat dibuat dari dua material yang berbeda, yang pertama adalah material keras ( material alat potong ) kemudian yang kedua adalah material penyangga yang biasanya terbuat dari baja permesinan seperti St. 60. Metode pengikatnya bisa berupa brazing, dibaut, dijepit, atau diselipkan.

3. Tahan Panas

Setiap pahat menyayat benda kerja akan menimbulkan panas. Besarnya panas yang ditimbulkan secara dominan tergantung dari cutting speed, feed, depth of cut, material benda kerja yang digunakan. Panas yang muncul merambat pada benda kerja maupun pada pahat. Pada benda kerja bisa mengakibatkan perubahan tingkat kekerasanya ,menjadi lebih keras ( seperti proses hardening ). Pada pahat akan terjadi proses tempering, yaitu penurunan tingkat kekerasan. Kepekaan terhadap suhu sangat tergantung pada jenis dari material alat potongnya. Material alat potong dikatakan baik apabila mampu mempertahankan kekerasanya pada suhu tinggi, jadi meskipun ada panas yang muncul akibat penyayatan tidak mempengaruhi kerja dari pahat. Panas yang muncul dapat dikurangai dengan pemberian pendingin saat proses. Pendingin diarahkan tepat pada titik sayat, jadi mampu menetralisir panas pada benda kerja maupun pahat. Kesalahan pendinginan dapat menyebabkan pahat menjadi retak atau pecah.

4. Tahan Aus

Penampang ujung pahat yang kecil dan runcing mudah sekali untuk mengalami keausan. Sifat ini juga erat kaitanya dengan sifat yang lain ( kekerasan, keuletan, tahan panas ) tetapi merupakan hal yang berdiri sendiri. Umur pakai pahat secara normal menunjukkan tingkat ketahanan terhadap aus. Keausan yang timmbul dapat disebabkan oleh gesekan maupun getaran yang muncul pada saat penyayatan. Sifat tahan aus dapat diperbaiki dengan penambahan unsur paduan ataupun perbaikan pada geometri sudut pada pahat.

Pemilihan Material Alat Potong

1. Material Benda Kerja

Alat potong harus lebih keras dari benda kerja yang akan dikerjakan .

2. Cutting Speed

Makin tinggi Cs yang dipilih , alat potong harus mempunyai sifat tahan panas yang baik .

3. Kualitas Permukaan ( Surface Quality )

Semakin bagus kualitas permukaan yang dituntut , alat potong harus mempunyai sifat tahan aus yang baik .

4. Frekuensi Penggunaan

Semakin sering digunakan , alat potong harus mempunyai sifat tahan aus yang baik .

5. Harga

Pertimbangan ekonomis , harga semakin murah tapi kualitas semaksimal mungkin.

Macam macam Alat Potong

Pahat Bubut

Perkembangan pahat bubut .

Seluruh badan pahat terbuat dari meterial alat potong , contoh : TS , LATS , HSS .

Setengah bagian depan terbuat dari meterial alat potong , sedangkan bagian belakangnya dari material lunak , kemudian di las .

Hanya bagian ujung yang terbuat dari meterial alat potong , kemudian dibrassing .

Ujung sisi potong terbuat dari meterial alat potong yang dijepit , dibaut , diselipkan pada holder ( pahat insert tip ) . Alat potong ini terbuat dari : Carbide , Lapisan Titanium , Ceramic , Diamond .

Geometri Pahat Bubut

Geometri pada pahat bubut pada intinya mengacu pada geometri alat potong . Namun sudut-sudut tersebut tidak hanya satu saja tetapi lebih . Misalnya ada