Upload
81chandra18
View
127
Download
6
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Cutting Tool Dan Cutting Fluid
Citation preview
BAB I
CUTTING TOOL
A. Pendahuluan
Bahan-bahan yang digunakan untuk cutting tool pada proses pemesinan
merupakan faktor utama yang bisa mempengaruhi proses pemesinan itu sendiri.
Pada saat proses pemesinan, cutting tool mengalami kenaikan temperatur dan
tegangan akibat gesekan dengan benda kerja.
Beberapa karakteristik dalam menentukan bahan cutting tool antara lain :
1. Kekerasan (hardness)
Kekerasan merupakan karakteristik di mana bahan cutting tool harus lebih
keras daripada bahan benda kerja yang dikerjakan. Kekerasan bahan cutting
tool akan mempengaruhi kekuatan cutting tool pada saat proses pemesinan,
khususnya pada temperatur tinggi tinggi (>600° C) yang pada suhu
tersebutmaterial logam akan mencapai suhu “ austenit “. Bahan yang
digunakan cutting tool hendaknya dipilih sesuai dengan temperatur saat
proses pemesinan.
2. Ketangguhan (toughness)
Ketangguhan merupakan suatu karakteristik di mana ketahanan suatu cutting
tool dalam mengatasi gaya impak pada saat proses pemesinan, khususnya pada
proses yang berlangsung secara terputus-putus, misalnya pada proses
pembuatan poros spline dan roda gigi.
3. Ketahanan aus
Ketahanan aus merupakan karakteristik yang mempengaruhi umur cutting tool
pada proses pemesinan sebelum cutting tool tersebut diasah ataupun diganti.
4. Kestabilan kimiawi
Kestabilan kimiawi merupakan karakteristik yang harus dipenuhi oleh bahan
benda kerja yang bisa menyebabkan keausan.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 1
B. Gaya Potong dan Kecepatan Potong
Gaya geser dan sudut bidang geser merupakan fungsi dari gaya gesek
serpihan dengan permukaan pahat, sedangkan gaya gesek tergantung kepada
beberapa faktor, antara lain kehalusan dan ketajaman pahat, ada tidaknya zat
pendingin (coolant), material pahat, material benda kerja, kecepatan potong dan
bentuk pahat nya.
Secara umum dapat dikatakan, bila gaya gesek besar, geramnya tebal,
sudut geser kecil. Untuk mengukur besarnya gaya-gaya tersebut, digunakan
dinamometer elektronik, misalnya gaya potong tidak di ukur pada tempat
pemotongan, tetapi reaksi pemotongan nya yang di ukur. Kombinasi transduser
dan platform, digunakan untuk mengukur 3- buah gaya dan momen puntir/torsi
(pada proses penggurdian).
Gaya-gaya yang bekerja pada ujung mata pahat mesin bubut, dapat di lihat
pada gambar:
Gambar 1.1. Gaya gaya yang bekerja pada cutting tool
Keterangan:
FL = Gaya Longitudinal
FT = Gaya Tangensial
FR = Gaya Radial
Dalam operasi permesinan, gaya terpenting adalah Gaya Tangensial sebab secara
persentase, gaya ini yang paling besar. Ada beberapa hal yang perlu dipertimbangkan:
Gaya potong tidak berubah secara signifikan dengan berubahnya kecepatan
potong.
Makin besar hantaran (feed) perkakas, makin besar gaya yang diperlukan.
Makin dalam pemotongan, makin besar gaya yang diperlukan.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 2
Gaya tangensial meningkat dengan membesarnya serpihan.
Gaya longitudinal menurun, bila jari-jari ujung pahat dibuat lebih besar, atau
kalau sudut tepi pemotongan sisi diperbesar.
Penggunaan media pendingin (coolant)
Dibawah ini dapat dilihat gambar ilustrasi dari approksimasi persentase dari
distribusi gaya-gaya potong yang terjadi pada pahat mata tunggal.
Gambar 1.2. Distribusi gaya potong
Keterangan: FL = 27 %
FT = 67 %
FR = 6 %
Terlihat bahwa Gaya Tangensial; FT , mempunyai kontribusi gaya yang paling
besar, oleh karena itu gesekan dan panas akan lebih banyak timbul akibat gaya ini,
sehingga atensi dalam hal pendinginan (coolant), harus lebih di fokuskan di daerah
tersebut.
Catatan: Terlihat bahwa ke-3 gaya tersebut seolah-olah mempunyai satuan persen
(%), pada hal, ini ingin mengatakan bahwa persentase itu merupakan perbandingan gaya-
gaya yang terjadi pada titik pusat pemotongan suatu benda kerja logam pada suatu proses
pembubutan.
Gaya pada cutting tool tergantung pada :
1. Gaya tangensial (FT) meningkat seiring dengan semakin besamya serpihan
yang dihasilkan.
2. Gaya longitudinal (FL) semakin menurun jika jari-jari ujung pahat dibuat lebih
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 3
besar atau jika sudut tepi pemotongan sisi diperbesar.
3. Semakin dalam pemotongan (feed), semakin besar gayanya.
4. Semakin besar hantaran cutting tool, semakin besar gayanya.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 4
Kecepatan potong adalah suatu harga yang diperlukan dalam menentukan
kecepatan pada proses penyayatan atau pemotongan benda kerja. Harga kecepatan
potong tersebut ditenyukan oleh jenis alat potong dan jenis benda kerja yang
dipotong. Rumus dasar untuk menentukan kecepatan potong adalah :
Keterangan :
Vs = kecepatan potong dalam m/menit
D = diameter pahat dalam mm
S = kecepatan putaran dalam rpm
Faktor yang mempengaruhi harga kecepatan potong :
Bahan benda kerja/material
Semakin tinggi kekuatan bahan yang dipotong, maka harga kecepatan
potong semakin kecil.
Jenis alat potong
Semakin tinggi kekuatan alat potong maka harga kecepatan potong
semakion besar
Besarnya kecepatan penyayatan
Semakin besar jarak penyayatan maka kecepatan potong semakin kecil
Kedalaman penyayatan
Berikut ini kecepatan potong standart untuk berbagai jenis logam :
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 5
C. Bentuk dan Sudut Pahat
Pahat mata tunggal dibuat dengan cara digerinda sehingga berbentuk baji, di
mana sudut yang tercakup dalam proses penggerindaan disebut sudut potong.
Untuk mencegah terjadinya penggesekan pahat perlu dibuat sudut pengaman
samping antara sisi pahat dengan benda kerja yang biasanya hanya sekitar 6
sampai 8 derajat. Sudut potong pada pahat harus tajam agar menghasilkan
pemotongan yang baik dan tepinya harus kuat menahan gaya perkakas itu sendiri
serta untuk mengarahkan agar panas yang timbul bisa keluar.
Gambar 1.3. Geometri pahat bubut rata kanan
Terdapat 6 sudut utama yang memegang peranan penting dalam
pemesinan menggunakan pahat bubut. Sudut-sudut tersebut adalah:
1) Sudut Rake Sisi (Side Rake Angle)
Istilah Rake Sisi menunjukkan permukaan bagian atas yang digerinda
miring dengan membentuk sudut terhadap permukaan potong sisi. Sudut rake
menentukan sudut ketika tatal meninggalkan benda kerja dalam arah menjauhi
permukaan potong sisi.
2) Sudut Rake Belakang (Back Rake Angle)
Istilah Rake Belakang menunjukkan permukaan atas yang digerinda
miring dengan membentuk sudut terhadap permukaan ujung. Sudut Rake
Belakang secara total juga ditentukan oleh pemegang pahat bubut. Besar sudut ini
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 6
mempengaruhi sudut dimana tatal meninggalkan benda kerja dalam arah menjauhi
permukaan ujung. Fungsi utama dari Sudut Rake adalah mengarahkan aliran tatal
meninggalkan permukaan benda kerja dan mengatur gaya potong. Gaya potong
ini harus didistribusikan secara merata pada masingmasing permukaan sisi dan
permukaan depan.
3) Sudut Bebas Sisi (Side Clearance Angle)
Istilah Bebas Sisi (side relief) menunjukkan permukaan samping yang
digerinda miring dengan membentuk sudut terhadap permukaan sisi potong.
Bebas sisi ini mengkonsentrasikan gaya tusuk yang timbul pada suatu daerah kecil
di dekat permukaan sisi potong.
4) Sudut Bebas Muka (Front Clearance Angle)
Istilah Bebas Muka (end relief) berarti permukaan depan dari pahat yang
digerinda miring dengan membentuk sudut terhadap permukaan ujung. Bebas
muka mengkonsentrasikan gaya tusuk yang timbul di daerah ujung (nose) pada
permukaan depan.
5) Sudut Sisi Potong Samping (Side Cutting Edge Angle)
Istilah Sisi Potong Samping menunjukkan permukaan samping yang
digerinda miring dengan membentuk sudut terhadap permukaan sisi dari pahat.
Sudut Sisi Potong Samping membentuk sisi potong (cutting edge) dalam
hubungannya dengan tangkai (shank) pahat.
6) Sudut Sisi Potong Depan (End Cutting Edge Angle)
Istilah Sisi Potong Depan menunjukkan permukaan depan yang digerinda
miring dari ujung membentuk sudut terhadap sisi tangkai bagian bawah. Sudut ini
membentuk sudut sisi potong dalam hubungannya dengan benda kerja. Sudut Sisi
Potong ini mempunyai fungsi penting yaitu memungkinkan pahat bubut menusuk
benda kerja dengan beban mula yang dijauhkan dari ujung pahat, yang merupakan
bagian paling lemah pada pahat. Sudut ini secara bertahap melepaskan beban pada
pahat ketika dilakukan proses pemakanan.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 7
Material Back
Rake
Side
Rake
End
Relief
End
Cutting
Edge
Back
Rake
Aluminium And
Magnesium Alloys
20 15 12 10 5
Copper Alloys 5 10 8 8 5
Steels 10 12 5 5 15
Stainless Steels 5 8-10 5 5 15
High Temperature
Alloys
0 10 5 5 15
Refractory Alloys 0 20 5 5 15
Titanium Alloys 0 5 5 5 15
Cast Irons 5 10 5 5 15
Thermoplastics 0 0 20-30 15-20 10
Thermosets 0 0 20-30 15-20 10
Untuk dapat memotong dengan baik, sebuah cutting tool perlu adanya
sudut baji, sudut bebas dan sudut tatal sesuai ketentuan, yang semua Ini disebut
dengan istilah geometris alat potong. Sesuai dengan bahan dan bentuk pahat,
geometris alat potong untuk penggunaan setiap jenis logam berbeda. Secara
umum cutting tool terbagi dua yaitu mata potong tunggal (pahat bubut dan sekrap)
dan mata potong jamak (cutter frais dan gerinda) cara pengasahannya pun juga
berbeda-beda. Berikut ini berbagai geometris cutting tool dan cara pembentukan
atau pengasahannya :
PAHAT MATA POTONG TUNGGAL
1. Pahat bubut rata kanan
Pahat bubut rata kanan memilki sudut baji 80º dan sudut-sudut bebas
lainnya sebagaimana gambar,dan pembubutan pahat ini dimulai dari kanan ke kiri
mendekati cekam bubut.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 8
Gambar 1.4. Pahat bubut rata kanan
Cara membentuk atau mengasah pahat rata kanan yang paling umum
dipakai adalah sebagai berikut :
1. Pertama kita akan menggerinda bagian depan batang HSS ini (bagian yang
berwarna kuning dari model diatas). Gunakan batu gerinda kasar.
Posisikan pahat agak miring ke kiri 10-15O. Hal ini akan membuat sudut
bebas, agar tidak semua bagian pahat bersentuhan dengan benda kerja
nantinya.
langkah 1.a langkah 1.b
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 9
pahat menjadi panas pendinginan
Proses pengerindaan membuat pahat menjadi panas,maka kita perlu
sesekali mencelubkan ke cairan pendingin selama kurang lebih 15 detik.
Di bawah ini adalah gambar setelah proses penggerindaan pertama.
langkah 1.c
2. Langkah kedua,kita akan menggerinda sisi potongnya,karena pahat yang
kita buat pahat kanan maka sisi potongnya ada di sebelah kiri(ditunjukkan
warna merah pada model). Prosedur dasarnya adalah sama kecuali bahwa
kita memegang alat dengan sisi sekitar sudut 10 derajat ke roda gerinda.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 10
langkah 2.a
langkah 2.b langkah 2.c
3.
4. Langkah ketiga,kita akan membuat sudut pembuangan tatal pada sisi
atas,pada model ditunjukkan warna biru. Pada langkah ini,kita harus lebih
berhati-hati,jangan sampai bagian sisi potongnya yaitu pertemuan sisi kiri
dan atas, ikut tersapu batu gerinda. Jika terjadi maka ketinggian sisi
potongnya akan berkurang atau lebih rendah dari badan pahat itu
sendiri,masih bisa dipakai memang,namun mungkin akan membutuhkan
plat ganjal tambahan saat menyetel.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 11
langkah 3.a
5. Langkah keempat atau terakhir adalah membulatkan ujung sisi potongnya.
Untuk tugas membubut yang normal, ujung sisi potong yang terlalu tajam
seperti gambar diatas tidak akan bertahan lama. Karena itu kita harus
membuatnya memiliki radius kecil agar bisa digunakan dalam pemakanan
yang cukup dalam. Kurang lebih bentuknya seperti gambar 4.b.
langkah 4.a
langkah 4.b
hasil akhir
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 12
2. Pahat bubut rata kiri
Sudut baji rata kiri sebesar 55º, dan biasanya digunakan unutk pembubutan
yang dimulai dari kiri ke kanan mendekati kepala lepas.
Gambar 1.5. Pahat bubut rata kiri
Proses penggerindaan untuk pembuatan atau pengasahan pahat bubut rata
kiri secara analogi adalah sama hanya penggerindaan sudut bajinya saja yang
berbeda, jika pada pahat bubut rata kanan sudut baji adalah 80O maka pada pahat
bubut rata kiri adalah 55O dan arah geometrinya berlawanan dengan pahat rata
kenan karena arah pemakanannya juga berlawanan.
3. Pahat bubut muka
Pahat bubut muka memiliki sudut baji 55O, pahat ini bisa digunakan baik
dari kanan maupun kiri benda kerja.
Gambar 1.6. Pahat bubut muka
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 13
Proses pembentukan dan pengasahan pahat muka sama persis dengan
pahat rata kanan hanya saja sudut bajinya sebesar 55O .
4. Pahat bubut ulir segi tiga
Pahat bubut ulir memilki sudut puncak tergantung dari jenis ulir yang akan
dibuat, sudut puncak 55° adalah untuk membuat ulir jenis whitwhort. Sedangkan
untuk pembuatan ulir jenis metrik sudut puncak pahat ulirnya dibuat 60°.
Gambar 1.7. Pahat bubut ulir metris
Proses penggerindaan pahat ulir adalah sebagai berikut :
1. Membentuk lebar mata pahat hingga menjadi 4mm sepanjang 15mm
2. Langkah kedua adalah membentuk sudut bebas muka sebesar 8O sudut ini
yang akan berperan ketika pahat melakukan tusukan ke benda kerja.
3. Berikutnya adalah membentuk sudut ujung pahat, tahap ini tergantung
pada jenis ulir yang akan dibuat, jika akan membuat ulir whitwhort maka
sudut ujungnya sebesar 55O namun jika hendak membuat ulir metris maka
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 14
sidut yang dibuat adalah sebesar 60O. Pada tahap ini sekaligus membentuk
sudut relief sisi, fungsinya agar pahat tidak terjepit di benda kerja ketika
melakukan tusukan
4. terakhir adalah membentuk sudut rake sisi dan rake belakang dengan sudut
yang sama yaitu sebesar 15O untuk mengalirkan tatal meninggalkan benda
kerja
5. Pahat bubut alur, potong, dan ulir segi empat
Pahat bubut alur dan ulir memiliki kesamaan karakter yang sangat tinggi,
baik dari segi geometri maupun pamakaiannya. Perbedaan keduanya hanya berada
pada dimensi lebar ujung pahat, jika pada pahat alur dimensi lebar ujung pahat
sebesar 3mm atau menyesuaikan besarnya alur yang akan dibuat, sedangkan pada
pahatpotong lebar ujung pahat maksimal hanya 2mm, hal ini dipakai untuk
mengefisienkan material yang terbuang selama proses pemotongan.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 15
Gambar 1.8. Pahat bubut alur
Proses pembentukan pahat bubut alur dan potong adalah sebagai berikut :
1. Membentuk lebar mata pahat hingga menjadi 3mm untuk pahat alur atau
2mm untuk pahat potong sepanjang 15mm
2. Langkah kedua adalah membentuk sudut bebas muka sebesar 8O sudut ini
yang akan berperan ketika pahat melakukan tusukan ke benda kerja.
3. Berikutnya adalah membentuk sudut relief sisi sebesar 3O, fungsinya agar
pahat tidak terjepit di benda kerja ketika melakukan tusukan
4. Terakhir adalah membentuk sudut belakang sisi sebesar 15O terhadap
ujung pahat untuk mengalirkan tatal meninggalkan benda kerja
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 16
PAHAT MATA POTONG JAMAK
Selain pada pahat mata potong tunggal, pahat mata potong jamak juga
memiliki geometri yang harus diperhatikan agar mengahasilkan permukaan
dengan harga normalisasi sesuai yang diinginkan, meskipun pada beberapa pahat
mata potong jamak sebenarnya memiliki sudut-sudut potong yang sama dengan
pahat mata potong tunggal.
Gambar 1.9. Pisau frais identik dengan beberapa pahat bubut.
Sebagai contoh dari pahat mata potong jamak adalah cutter frais. Pisau
frais perlu diasah agar dapat digunakan dengan baik. Pengasahan dilakukan
setelah pisau tersebut berkali-kali digunakan. Pangasahan pisau frais dilakukan
pada mesin gerinda universal, roda gerinda yang digunakan biasanya ada tiga
bentuk,
1) roda gerinda rata,
2) roda gerinda berbentuk piring,
3) roda gerinda berbentuk mangkuk.
Pengasahan pisau frais dibagi menjadi tiga grup berdasarkan bentuk,
kegunaan dan bidang potong yang dimiliki yaitu sebagai berikut :
1. Pengasahan Pada Bagian Sampingnya
Pisau frais yang diasah pada bagian sampingnya ( bagian helic ) adalah
plain mills, helical mills, reamers .
Ada dua cara menggerinda pisau frais, kedua cara tersebut tergantung pada
arah putar roda gerinda yang berhubungan dengan arah ujung pisau frais.
1. Pilih roda gerinda yang akan digunakan.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 17
2. Tempatkan pisau frais pada tempatnya.
3. Lakukan langkah penyetelan roda gerinda untuk pemotongan.
4. Langkah penyetelan penahan gigi pisau frais.
5. Pastikan posisi siap untuk menggerinda.
6. Pengasahan dapat dimulai.
Pemeriksaan hasil gerindaan perlu dilakukan agar mendapatkan ujung
pisau yang tajam dan benar. Di bawah ini merupakan gambar bagian pisau yang
harus diasah pada bagian ujung atau depannya. Sudut bebas harus benar sesuai
dengan bahan benda kerja yang akan dipotong. Di bawah merupakan tabel sudut
bebas utama yang disesuaikan dengan material atau bahan benda kerja yang akan
digerinda.
Gambar 1.10. Posisi Pengasahan Sudut Bebas
Tabel Sudut Bebas gigi pisau frais
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 18
Arah pengasahan dan posisi pisau frais dapat dilihat pada gambar di
bawah, yaitu pengasahan menggunakan roda gerinda rata (plain), dan roda gerinda
mangkuk (cup). Perhatikan posisi penahan gigi pisau frais dan arah sisi potong
pisau frais.
2. Pengasahan Pada Bidang Depan Atau Sudut Bebasnya Dan
Lengkungannya Dari Ujung Pisau
Sedangkan yang pada bidang depan atau sudut bebasnya dan lengkungan
dari ujung pisau adalah face mills, shell mills, dan end mills, berikut ini geometri
mata potong untuk cutting tool dengan tipe seperti di atas
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 19
Gambar 1.11. Geometri End Mill Cutter
Pengasahan pisau frais yang sebentuk dengan end mill cutter harus melalui
beberapa tahap, yaitu :
A. Meratakan permukaan Cutter:
Dengan menggunakan batu gerinda flat wheels, sudut-sudut sisi potong
pada cutter akan di-nol-kan. Berikut ini langkah-langkah yang harus dilaksanakan:
1. Pasang cutter pada collet yang sesuai dan dipasang pada poros utama.
2. Mengatur sudut-sudut sehingga menunjukkan angka nol pada skala, posisi
cutter tegak lurus pada batu gerinda.
3. Mengatur ketinggian batu gerinda sampai satu center dengan cutter.
4. Mengatur stopper sedemikian rupa sehingga permukaan cutter mengenai
batu gerinda tepat setengah diameternya.
5. Melepas pin sehingga dapat memutar handle secara bebas.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 20
6. Melakukan gerak pemakanan dengan memutar handle dan juga memutar
handle sampai permukaan cutter rata.
B. Mengasah sisi potong Cutter:
Dengan menggunakan batu gerinda cup wheels, sudut-sudut sisi potong
pada cutter akan dibentuk kembali. Dimana cutter masih dalam satu settingan
pada saat meratakan permukaan cutter.
1. Dengan menggunakan pin untuk menahan skala.
Catatan: perhatikan jumlah mata potong pada cutter!!!
2. Mengatur sudut concav sehingga membentuk sudut 2-3.
3. Mengatur sudut primer sehingga membentuk sudut 6-8.
4. Mengatur ketinggian batu gerinda sampai satu center dengan cutter.
5. Mengatur stopper, usahakan agar gerak pemakanan mencapai garis tengah
pada cutter.
6. Melakukan gerak pemakanan dengan menggerakkan handle translasi
kekiri dan kekanan, sehingga permukaan sisi potong terasah semua.
7. Setelah mencapai kedalaman pemakanan tertentu pada skala, lepas pin dan
memutar skala sesuai dengan jumlah mata potong pada cutter.
8. Ulangi langkah No.2-7, sampai semua sisi mata potong terasah semua.
9. Mengatur ulang sudut sprimer hingga membentuk 10-15 (pembentukan
sudut sekunder), dengan sudut concav tetap dan ulangi kembali langkah
No. 6-9 hingga semua mata potong terasah semua.
10. Untuk menge-cek apakah mata cutter sudah terasah dengan baik dan
mempunyai ketinggian yang sama satu dengan yang lain, gunakan block
dengan permukaan yang rata, dan letakkan cutter tegak lurus dengan
permukaan bidang tersebut.
C. Mengasah sisi samping (Diameter Luar).
Dengan menggunakan batu gerinda cup wheels, sisi samping cutter
digerinda agar mempunyai sisi potong yang tajam pada saat melakukan gerak
pemakanan samping.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 21
1. Masih dalam satu settingan pada pengerindaan sebelumnya, atur sudut
membentuk sudut 90.
2. Melepas pin sehingga handle putar dapat berputar dengan bebas.
3. Mengatur ketinggian batu gerinda sehingga satu center pada cutter.
4. Mengatur stopper, usahakan seluruh sisi samping pada cutter terasah
semua.
5. Dengan menggerakkan handl translasi ke kiri dan ke kanan, dan
melakukan gerak pemakanan dan memutar handle.
6. Usahakan jangan melakukan pemakanan terlalu banyak karena
menyebabkan pengurangan diameter cutter.
3. Pengasahan Permukaan Bagian Sisi Buang Atau Cuting Face
Pisau frais yang diasah hanya pada permukaan bagian sisi buang atau
cuting face agar bentuknya tidak berubah adalah pisau untuk membentuk sesuatu,
misalnya pisau roda gigi, pisau hobbing, pisau ukir, dan pisau bentuk yang lain.
Yang tergolong pisau fris bentuk adalah : pisau radius, pisau cembung,
pisau cekung, pisau alur V, pisau sudut dan pisau pembuat roda gigi. Pada mata
pisau-pisau di atas terdapat alur diantara dua mata potongnya.Bagian yang diasah
hanyalah bagian alurnya saja.
a) Alat bantu yang diperlukan
Untuk mengasah pisau jenis ini diperlukan alat-alat bantu berikut :
1. Mandrel
2. Dua buah senter atau kepala pembagi
3. Siku-siku
4. Pengasah
b) Langkah kerja
Langkah kerja pengasahan yang dapat ditempuh adalah sebagai berikut.
1. Memasang dan mengasah roda gerinda
o Memasang roda gerinda piring, dan
o Mengasah roda gerinda piring
2. Memasang kepala pembagi, langkah yang perlu dilakukan adalah:
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 22
o Memasang kepala pembagi pada mesin
o Mengatur semua skala pada angka nol
o Memasang batang uji pada kepala pembagi
o Memasang piring pembagi sesuai dengan jumlah mata yang diasah
o Mengikat piring pembagi
3. Memasang pisau, langkah yang perlu dilakukan adalah:
o Memasang pisau pada mandrel
o Memasang mandrel pada kepala pembagi
o Mengatur posisi pisau
Gambar 1.12.Pengaturan Posisi Pisau
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 23
4. Mengatur posisi pisau, langkah yang perlu dilakukan adalah:
o Memasang siku-siku pada meja mesin kemudian ditempelkan pada
pisau yang akan diasah
o Memutar pisau dan mengaturnya agar satu mata potong sejajar
dengan kaki siku-siku yang tegak lurus pada meja
o Memasang pisau pada meja mesin
o menopang satu mata potong pada posisi yang telah kita atur tadi
kemudian mengikat penopang pegas yang digunakan
Gambar 1.13.Menopang Salah Satu Sisi Potong
Gambar 1.14.Pengaturan Panjang Langkah Meja
5. Mengatur gerak langkah meja, langkah yang perlu dilakukan adalah:
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 24
o Menggeser meja agar roda gerinda masuk dengan lurus dan dengan
tepat pada alur yang akan diasah dan pada kedudukan ini meja
dikunci
o Menggerakan meja dengangerak memanjang
o Mengamati jalannya pisau dalam alur
o Mengatur kembali gerakan jika kurang tepat
o Mengatur pembatas gerak meja
o Memeriksa kembali semua bagian yang diatur sebelum
melanjutkan pekerjaan
6. Pelaksanaan Pengasahan, langkah yang perlu dilakukan adalah:
Pengasahan kasar dilakukan dengan cara.
o Geser pisau keluar alur dan menjalankan mesin
o Geser meja hingga pisau masuk alur dan mulai pengasahan, atur
pemakanan
o Asah mata potong sampai selesai semua dengan sudut 8º - 10º
Pengasahan halus dilakukan dengan cara.
o Tajamkan roda gerinda
o Mengasah lanjutan dengan pemakan tipis
o Gerinda sampai semua selesai diasah semua
o Lepas pisau dari mesin dan mandrel
Gambar 1.15.Pengaturan Pemakanan
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 25
D. Bahan Cutting Tool
Pada proses produksi, bahan cutting tool sangat menentukan proses maupun
hasil proses, sehingga dalam perkembangannya muncul berbagai upaya untuk
meningkatkan kemampuan cutting tool agar hasil yang diperoleh dari proses
pemesinan semakin baik.
Bahan-bahan yang biasanya digunakan sebagai cutting tool pada proses
pemesinan antara lain :
1. Baja karbon (Plain Carbon Steel)
Baja karbon mengandung 0,5 % - 1,5 % karbon. Baja karbon jarang
digunakan untuk cutting tool, karena kemampuannya yang terbatas. Kekerasan
baja karbon akan berkurang pada suhu 250 0C (523 0K), sehingga dapat
digunakan pada kecepatan pemotongan yang rendah. Baja ini biasanya
digunakan untuk memotong bahan-bahan yang lunak seperti light metal. Baja
karbon merupakan bahan yang paling tua yang digunakan sebagai cutting tool
sejak abad ke-18.
2. Baja perkakas paduan (Alloyed Tool Steels)
Baja paduan merupakan baja karbon yang ditambah dengan unsur-unsur
paduan seperti : Tungsten (T), Molybdenum (M), Vanadium (Va), Cobalt (Co),
dan Chromium (Cr). Baja paduan memiliki kecepatan potong sedang. Baja
paduan mengandung 0,7% karbon. Baja paduan ini digunakan sejak awal abad
ke19. Ada dua macam baja perkakas paduan, yaitu :
a. baja perkakas paduan rendah (low alloyed tool steels/ SS) yang memiliki
kekerasan yang berkurang pada suhu 400 0C (673 0K).
b. baja perkakas paduan tinggi (high alloyed tool steels/ HSS) yang
kekerasannya akan berkurang pada 600 °C (873 0K).
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 26
3. Paduan tuang paduan bukan besi (Cast Nonferrous Alloy Tool Bits)
Paduan ini terutama mengandung chrom, cobalt dan wolfram yang dibentuk
dengan cara pengecoran. Paduan ini memiliki kecepatan potong 30% - 100%
lebih tinggi daripada HSS, kekerasannya tinggi, ketahanan terhadap keausan
tinggi, sehingga mampu digunakan sampai suhu 800 0C (1073 0K), tetapi sifat-
nya rapuh dan tidak seulet HSS. Baja paduan ini mengandung 2% C. Nama
yang biasanya digunakan antara lain : Stellite, Tantung Rex Alloy, J Metal.
4. Karbida (Cemented Carbides/Sintered Tool)
Karbida dihasilkan dengan teknik metalurgi serbuk (powder metallurgy), di
mana serbuk logam wolfram karbida dan cobalt dikempa untuk membentuk,
kemudian melalui proses sintering dalam tungku atmosfer hidrogen pada
temperatur 1550 0C, dan diselesaikan dengan operasi penggerindaan. Perkakas
karbida yang mengandung 94% wolfram karbide dan 6% cobalt sesuai
digunakan untuk memotong besi cor dan semua bahan kecuali baja. Khusus
untuk memotong baja, karbida yang digunakan mengandung 82 % tungsten
carbide, 10 % titanium, 8 % cobalt dengan kekerasan 75 - 90 HR. Kecepatan
potongnya tiga kali lebih cepat daripada HSS. Kekerasannya akan berkurang
pada suhu 900 0C (11/3 0K). Tungsten carbide biasanya digunakan untuk besi
tuang, logam nonferrous, plastik, karet. Sedangkan tungsten-titanium dan
tantalum-titanium carbide biasanya digunakan untuk baja. Karbida mulai
digunakan sejak tahun 1930 pada proses produksi dengan kapasitas tinggi.
5. Keramik (Cutting Ceramics/Alumina Base Ceramic atau Cermet)
Keramik dihasilkan melalui teknik metalurgi serbuk (powder metallurgy)
aluminium oksida (Al2,O3) aengan titanium, kromium oksida atau magnesium
oksida yang dicampurkan dengan bahan perekat kaca. Kecepatan potongnya
dua kali lebih cepat daripada karbida. Sifatnya sangat keras, rapuh, dan tahan
aus. Kekerasannya akan berkurang pada suhu 1300 0C (1573 0K). Keramik
biasanya digunakan pada proses pemesinan semi finishing dan finishing pada
benda kerja besi tuang (besi cor) atau logam keras Iainnya. Keramik mulai
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 27
digunakan sebagai bahan cutting tool sejak tahun 1950.
6. Cubic Boron Nitride
Cubic boron nitride merupakan bahan cutting tool yang memiliki sifat
ketahanan aus dan kekuatan potong yang sangat tinggi, mendekati kekerasan
intan. Bahan ini biasanya digunakan sebagai bahan pengasah pada batu
gerinda.
7. Intan (Diamona)
Intan digunakan pada pahat mata tunggal untuk pemotongan ringan dan untuk
mengerjakan benda-benda yang membutuhkan kecepatan tinggi (10 kali lebih
cepat daripada pahat lain atau kecepatannya lebih dari 1000 m/menit) dan
permukaannya yang sangat baik (kedalaman potong 0,02 - 0,06 mm). Sifatnya
sangat keras, rapuh, tahan aus tetapi harganya sangat mahal. Kekerasannya
akan berkurang pada suhu 900 0C (1173 0K). Intan digunakan untuk
memotong benda kerja yang sulit dipotong dengan bahan cutting tool yang
lain, ataupun untuk pemotongan ringan dengan kecepatan tinggi pada bahan
yang lebih lunak dengan ketelitian dan mengutamakan penyelesaian
permukaan (surface finishing) yang baik. Umumnya, intan digunakan untuk
memproses plastik, karet keras, karbon tekan, dan alumunium dengan
kecepatan potong 300 - 1500 m/men. Intan juga digunakan untuk melapisi
roda gerinda, untuk cetakan penarikan kawat kecil, dan dalam operasi
penggerindaan dan pemolesan.
Tabel Karakteristik Material Cutting Tool
Karakteristik
Material cutting tool
Baja
karbon
rendah
HSSSintered
Carbide
HSS
Coating
Carbide
CoatingCeramic
Cubic
Boron
Nitride
Intan
katangguhan Semakin berkurang
Kekerasan
Panas Semakin tinggi
Kekuatan
Impak Semakin berkurang
Katahanan
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 28
Aus Semakin tinggi
Kecepatan
Pemotongan Semakin tinggi
Harga
Material Semakin tinggi
Nilai
Kekerasan60 HRC
65
HRC65 HRC 90 HRC
93
HRC/1800
HK
2100 HK5000
HK
8000
HK
dimana : HRC = Nilai kekerasan Rockwell HK = Nilai kekerasan Knoop
E. Umur Pahat
Umur pahat merupakan salah satu faktor penting dalam proses produksi,
karena waktu yang diperlukan untuk penggantian pahat dan penyetelan kembali
menyebabkan berkurangnya kemampuan pahat. Umur pahat adalah ukuran
lamanya suatu pahat yang mampu memotong dengan baik. Umur pahat dapat
diukur dengan beberapa cara, antara lain :
1. Pada sisi pahat, yaitu suatu tepi yang kecil yang menonjol dari ujungnya
terampelas hilang. Kerusakan pahat terjadi jika tepi ini telah aus 1,58 mm dan
pada pahat HSS dan 0,76 mm pada pahat karbida.
2. Pada muka pahat dalam bentuk kawah kecil (depresi) di belakang ujungnya.
Depresi disebabkan adanya aksi pengampelasan dari serpihan sewaktu
melewati permukaan pahat.
Untuk pahat didefinisikan sebagai umur pahat dalam menit terhadap
kecepatan memotong dalam meter tiap menit atau dalam cm3 dari logam yang
dipotong, karena umur pahat akan berkurang seiring dengan meningkatnya
kecepatan memotong pahat.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan sehubungan dengan umur pahat antara
lain :
1. Penggerindaan tepi sudut pahat yang tidak tepat
Penggerindaan hendaknya disesuaikan dengan sudut potong pahat, di mana
sudut potong pahat tergantung pada bahan yang dipotong, dan nilainya sudah
tercantum pada buku acuan, literatur perusahaan, dan sumber-sumber lain.
2. Kekerasan pahat hilang
Hilangnya kekerasan pahat disebabkan timbulnya panas yang berlebihan pada
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 29
tepi pemotongan. Keadaan ini bisa dicegah dengan penggunaan media
pendinginan secara efektif atau pengurangan kecepatan potong.
3. Pematahan atau penyerpihan tepi pahat
Pematahan ini disebabkan oleh pemotongan yang terlalu berat atau karena
sudut potong yang terlalu kecil.
4. Aus alamiah dan pengampelasan
Semua pahat secara bertahap akan tumpul karena proses pengampelasan.
Dalam beberapa kasus, kejadian ini dipercepat dengan adanya pembentukan
depresi di belakang tepi potong. Dengan meningkatnya ukuran depresi yang
terjadi akan mengakibatkan tepi potong semakin lemah dan akhirnya pahat
akan patah.
5. Pahat retak karena beban berat
Kejadian ini bisa diatasi dengan penggunaan pahat sesuai dengan kapasitasnya
dan pemasangan pahat secara tepat
F. Kemampumesinan (Machinability)
Kemampumesinan (machinability) merupakan kemudahan suatu benda
kerja untuk dipotong oleh cutting tool dalam proses pemesinan.
Kemampumesinan meliputi hal-hal yang biasanya merupakan daya cutting tool
yang diperlukan untuk memotong suatu benda kerja, umur cutting tool, biaya
pekerjaan pemotongan, dan permukaan benda kerja yang dihasilkan dari proses
pemotongan tersebut.
Kemampumesinan sangat dipengaruhi oleh bentuk dan bahan cutting tool
yang digunakan untuk memotong benda kerja. Sehingga cutting tool yang
digunakan harus sesuai dengan benda kerja yang akan dipotong, agar hasil
pekerjaan yang diperoleh, bisa maksimal sesuai dengan yang direncanakan baik
benda kerja yang dihasilkan maupun umur cutting tool itu sendiri.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 30
BAB II
CUTTING FLUID
A. Pendahuluan
Pada proses-proses pengerjaan logam, khususnya pekerjaan pemotongan
akan terjadi panas yang tinggi sebagai akibat adanya gesekan antara cutting cool
dan benda kerja yang dipotong. Jika temperatur kerja dan tekanan cutting tool
pada benda kerja tidak diatur, maka permukaan keduanya cenderung akan
menyatu. Untuk mengatur temperatur kerja dan tekanan cutting tool pada benda
kerja, maka perlu digunakan media pendingin.
B. Fungsi Cutting Fluid
Dalam proses pemotongan logam, media pendingin memiliki fungsi sebagai
berikut sebagai berikut :
1. Mengurangi gesekan yang terjadi antara cutting tool, benda kerja, dan geram
yang timbul sehingga menghasilkan umur cutting tool yang tinggi dan surface
finish yang baik khususnya pada kecepatan potong rendah.
2. Mengurangi temperatur pada ujung cutting tool dan benda kerja sehingga
menghindarkan terjadinya thermal deformation.
3. Membersihkan geram yang timbul akibat proses pemotongan atau sebagai
media flush untuk membawa chip hasil dari proses machining keluar dari
cutting zone.
4. Memperbaiki penyelesaian permukaan benda kerja yang dihasilkan.
5. Memperpanjang umur cutting tool.
6. Mengurangi terjadinya korosi pada mesin perkakas (khususnya cutting tool)
dan benda kerja.
7. Mencegah terjadinya penyatuan geram dengan cutting tool.
8. Mendinginkan benda kerja khususnya pada kecepatan potong tinggi.
9. Memudahkan pengambilan benda kerja, karena bagian yang panas telah
didinginkan.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 31
C. Karakteristik Yang Harus Diperhatikan Dalam Pemilihan
Cutting Fluid
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 adalah :
1. Unjuk kerja proses
Kemampuan penghantaran panas (Heat transfer performance)
Cutting fluid harus mampu memindahkan panas dari benda kerja
dan cutting tool
Kemampuan pelumasan (Lubrication performance )
Cutting fluid harur mampu melumasi cutting tool untuk
mengurangi tingkat keausan
Pembuangan beram (Chip flushing)
Aliran cutting fluid harus mampu menyingkirkan beram hasil
pemotongan menjauh dari benda kerja dan cutting tool
Pembentukan kabut fluida (Fluid mist generation)
Pembentukan kabut fluida harus memenuhi timming yang tepat
agar berguna sesuai fungsinya dan tidang mengganggu penglihatan
operator
Kemampuan cairan membawa beram (Fluid carry-off in chips)
Aliran cutting fluid harus mampu menyingkirkan beram hasil
pemotongan menjauh dari benda kerja dan cutting tool
Pencegahan korosi (Corrosion inhibition)
Cutting fluid harus bisa mencegah korosi baik yang terjadi di
benda kerja atau cutting tool
Stabilitas cairan/Fluid stability (untuk emulsi)
Komposisi cutting fluid denan solvent-nya harus teratur, agar
stabilitas pendinginan ataupun pelumasan tetap terjaga
Tidak merusakkan mesin (khususnya cutting tool) dan benda kerja
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 32
Bahan cutting fluid tidak bersifat reaktor terhadap material benda
kerja, cutting tool, maupun mesin.
Temperatur didih dan titik uap.
Cutting fluid harus memiliki titik didih yang tinggi agar volumenya
tidak cepat berkurang
Tidak berbuih
Cutting fluid dipilih yang tidak bisa berbusa karena akan
mengganggu sirkulasinya sendiri maupun pandangan operator
2. Harga
Pemilihan cutting fluid hendaknya disesuaikan dengan biaya
operasional suatu mesin
3. Keamanan terhadap lingkungan
Tidak menimbulkan polusi
4. Keamanan terhadap kesehatan (Health Hazard Performance)
Tidak menimbulkan kendala secara fisiologis terhadap operator
D. Jenis Media Pendingin
Cutting fluid merupakan bagian dari metalworking fluid (MWF).
Umumnya media pendingin yang digunakan pada proses pemesinan berbentuk
cairan, karena dapat diarahkan pada cutting tool pada posisi yang sesuai dengan
yang diharapkan dan mudah disirkulasikan kembali namun pada aplikasinya
cutting fluid ada berbagai jenis dan bentuk.
Berdasarkan cara pengaplikasiannya, MWF ini sebenarnya dibagi
menjadi dua bagian besar, yaitu:
1. Neat oil, penggunaannya tidak perlu dicampur dengan air.
Penggunaannya langsung, tanpa dicampur air. Oli jenis ini biasanya
digunakan pada peralatan potong yang membutuhkan fungsi pelumasan dari oli
yang lebih tinggi dibandingkan dengan fungsi pendinginan.Umumnya
penggunaannya untuk proses pengerjaan metal yang lebih ekstrim (dalam hal
kekerasan metal yang dikerjakan).
2. Water mixable cutting fluid, penggunaannya dicampur dengan air.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 33
Penggunaannya dengan dicampur air. Perbandingan pencampuran
berbeda-beda tergantung proses pengerjaannya.Masalah yang umum dihadapi
dengan menggunakan oli jenis ini adalah timbulnya bau yang tidak sedap akibat
dari bakteri yang bisa hidup pada media oli mineral jenis ini. Jenis bakteri ini
adalah “anaerob” yang mampu hidup tanpa oksigen, sehingga mudah
berkembang bila kondisi ruangan kurang terbuka (ventilasi/sirkulasi udara
kurang baik)
Untuk mengantisipasi masalah bau yang tidak sedap, ada beberapa cara
yang bisa dilakukan antara lain :
Buat sirkulasi udara yang baik di sekitar lokasi peralatan potong
Jika bau telah terjadi bisa dilakukan proses penghilangan bakteri dengan
menggunakan “desinfektan khusus”.
Untuk mengantisipasi jangan sampai terjadi masalah bau tak sedap maka
gunakan oli dari seri sintetik.
Meskipun umumnya berbentuk cairan, tetapi ada beberapa bahan media
pendingin yang juga dapat digunakan pada proses pemesinan, antara lain :
1. Bahan padat,
Bahan padat merupakan unsur tertentu dalam benda kerja yang
memperbaiki kemampuan memotong cutting tool terhadap benda kerja,
misalnya grafit dalam besi cor kelabu.
2. Bahan cair
Bahan cair terutama dalam bentuk larutan air atau larutan minyak dengan
bahan tambahan tertentu untuk meningkatkan efektivitas media pendingin itu.
Bahan cair yang biasanya digunakan antara lain :
a. Minyak murni (Straight Oils) adalah minyak yang tidak dapat diemulsikan
dan digunakan pada proses pemesinan dalam bentuk sudah diencerkan.
Minyak ini terdiri dari bahan minyak mineral dasar atau minyak bumi, dan
kadang mengandung pelumas yang lain seperti lemak, minyak tumbuhan,
dan ester. Selain itu bisa juga ditambahkan aditif tekanan tinggi seperti
Chlorine, Sulphur dan Phosporus. Minyak murni menghasilkan
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 34
pelumasan terbaik , akan tetapi sifat pendinginannya paling jelek diantara
cairan pendingin yang lain.
b. Minyak mineral : merupakan bahan yang memiliki lapisan film tipis di
antara cutting tool dan permukaan benda kerja yang dipotong. Lapisan ini
mengurangi gesekan dan keausan permukaan cutting tool dan benda kerja.
Minyak ini berasal dari minyak tumbuhan, minyak hewan dengan
ditambah zat aditif.
c. Minyak sintetik (Synthetic Fluids) : merupakan minyak yang tidak
mengandung minyak bumi atau minyak mineral dan sebagai gantinya
dibuat dari campuran organik dan inorganik alkaline bersama-sama
dengan bahan penambah (additive) untuk penangkal korosi. Minyak ini
biasanya digunakan dalam bentuk sudah diencerkan (biasanya dengan
rasio 3 sampai 10%). Minyak sintetik menghasilkan unjuk kerja
pendinginan terbaik diantara semua cairan pendingin.
d. Emulsi (water soluble fluid atau minyak larut air) : merupakan media
pendingin yang tersusun dari dua bahan cair yang bersifat imisible (tidak
terlarut satu sama lain) seperti minyak dan air. Media ini sangat efektif
digunakan untuk pemotongan benda kerja dengan kecepatan tinggi.
e. Sintesis : merupakan larutan kimia yang tersusun dari senyawa anorganik
yang terlarut dalam air.
f. Grease : merupakan senyawa semisolid dengan viskositas tinggi.
g. Waxes : merupakan senyawa yang tersusun dari minyak hewan tumbuhan
yang biasanya digunakan untuk proses pemotongan stainless steel dan
bahan paduan temperatur tinggi.
h. Soluble Oil : pendingin ini akan membentuk emulsi ketika dicampur
dengan air. Konsentrat mengandung minyak mineral dasar dan pengemulsi
untuk menstabilkan emulsi. Minyak ini digunakan dalam bentuk sudah
diencerkan ( biasanya konsentrasinya = 3 sampai 10%) dan unjuk kerja
pelumasan dan penghantaran panasnya bagus. Minyak ini digunakan luas
oleh industry pemesinan dan harganya lebih murah diantara cairan
pendingin yang lain.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 35
i. Cairan semi sintetik (Semi-synthetic fluids) adalah kombinasi antara
minyak sintetik dan soluble Oil dan memiliki karakteristik kedua minyak
pembentuknya. Harga dan unjuk kerja penghantaran panasnya terletak
antara dua buah cairan pembentuknya tersebut.
3. Bahan gas, termasuk uap air, karbon dioksida, dan udara tekan
Selain bahan-bahan tersebut di atas, juga digunakan media pendingin kimia.
Media pendingin kimia merupakan paduan antara zat kimia yang dilarutkan dalam
air. Media pendingin ini berfungsi sebagai pendingin dan pelumas (coolant-
cutting fluid). Zat kimia yang biasa digunakan antara lain :
1. amina dan nitrit untuk mencegah karat
2. bahan sabun sebagai pelumas
3. chlorin sebagai pelumas
4. glikol sebagai bahan pengaduk dan pembasah, dan
5. germisida sebagai pengendali pertumbuhan bakteri.
Dalam aplikasinya, media pendingin yang digunakan tergantung pada bahan
yang akan dipotong dan jenis operasi pemotongan yang akan dilakukan. Hal ini
perlu dilakukan karena semakin cepat pemotongan yang dilakukan dan
meningkatnya daya mesin perkakas akan mengakibatkan semakin tingginya
temperatur yang dihasilkan, sehingga akan mempengaruhi keadaan cutting tool,
benda kerja, dan lingkungan di sekitar proses pemotongan itu sendiri. Pemilihan
media pendingin secara efektif bisa dilakukan sebagai berikut :
1. Besi cor
Media pendingin yang digunakan adalah udara tekan, minyak larutan, atau
dipotong dalam kondisi kering.
2. Aluminium
Media pendingin yang digunakan adalah kerosin, minyak larutan, atau air soda
(air dengan persentase kecil dengan beberapa alkali yang berfungsi sebagai
pencegah karat).
3. Besi mampu tempa
Media pendingin yang digunakan adalah dalam kondisi kering atau minyak
larut air.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 36
4. Kuningan
Media pendingin yang digunakan adalah dalam kondisi kering, minyak parafin
atau campuran minyak hewan.
5. Baja
Media pendingin yang digunakan adalah minyak larutan, minyak
tersulfurisasi, atau minyak mineral.
6. Besi tempa
Media pendingin yang digunakan adalah lemak hewan atau minyak larut air.
E. Cara Pemberian Cairan Pendingin Pada Proses Pemesinan
Cara pemberian cairan pendingin pada proses pemesinan adalah sebagai
beikur :
1. Dibanjirkan ke benda kerja (Flood Application of Fluid), pada pemberian
cairan pendingin ini seluruh benda kerja di sekitar proses pemotongan
dibanjiri dengan cairan pendingin melalui saluran cairan pendingin yang
jumlahnya lebih dari satu ( Gambar 2.1).
Gambar 2.1. Pemberian cairan pendingin dengan cara
dibanjirkan pada benda kerja
2. Disemprotkan (Jet Application of Fluid), pada proses pendinginan dengan
cara ini cairan pendingin disemprotkan langsung ke daerah pemotongan
(pertemuan antara pahat dan benda kerja yang terpotong). Sistem
pendinginan benda kerja adalah dengan cara menampung cairan pendingin
dalam suatu tangki yang dilengkapi dengan pompa yang dilengkapi filter
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 37
pada pipa penyedotnya. Pipa keluar pompa disalurkan melalui pipa/selang
yang berakhir di beberapa selang keluaran yang fleksibel ( Gambar 2.2).
Cairan pendingin yang sudah digunakan disaring dengan filter pada meja
mesin kemudian dialirkan ke tangki penampung.
Gambar 2.2. Cara pendinginan dengan cara disemprotkan langsung
ke daerah pemotongan pada proses pembuatan lubang
3. Dikabutkan (Mist Application of Fluid), pemberian cairan pendingin
dengan cara ini cairan pendingin dikabutkan dengan menggunakan
semprotan udara dan kabutnya langsung diarahkan ke daerah pemotongan
( Gambar 2.3).
Gambar 2.3. Pemberian cairan pendingin dengan cara
mengabutkan cairan pendingin
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 38
F. Perawatan Dan Pembuangan Cairan Pendingin
Perawatan cairan pendingin meliputi pemeriksaan :
Konsentrasi dari emulsi soluble oil (menggunakan refractometer)
pH ( dengan ph meter)
Kuantitas dari minyak yang tercampur (kebocoran minyak hidrolik ke
dalam sistem cairan pendingin)
Kuantitas dari partikel (kotoran) pada cairan pendingin.
Hal yang dilakukan pertama kali untuk merawat cairan pendingin adalah
menambah konsentrat atau air, membersihkan kebocoran minyak, menambah
biocides untuk mencegah pertumbuhan bakteri dan menyaring partikel-partikel
kotoran dengan cara Centrifuging ( Gambar 2.4 ).
Gambar 2.4. Peralatan centrifuing untuk cairan pendingin
Cairan pendingin akan menurun kualitasnya sesuai dengan lamanya waktu
pemakaian yang diakibatkan oleh pertumbuhan bakteri, kontaminasi dengan
minyak pelumas yang lain, dan partikel kecil logam hasil proses pemesinan.
Apabila perawatan rutin sudah tidak ekonomis lagi maka sebaiknya dibuang.
Apabila bekas cairan pendingin tersebut dibuang di sistem saluran pembuangan,
maka sebaiknya diolah dulu agar supaya komposisi cairan tidak melebihi batas
ambang limbah yang diijinkan.
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 39
DAFTAR PUSTAKAKalpakjian, S. 1995. Manufacturing Engineering and technology. New York :
Addison – Wesley Publishing Company
Suhardi. 1997. BPK Teknologi Mekanik II. Surakarta : Universitas Sebelas Maret
Wijayanto, D.S., dan Estriyanto, Y. 2005. Teknologi Mekanik : Mesin Perkakas.
Surakarta : UNS Press
Widarto. 2008. Teknik Pemesinan Jilid 2 Untuk SMK. Jakarta : Departemen
Pendidikan Nasional
Sunyoto, 2008. Teknik Mesin Industri Jilid 2Untuk SMK. Jakarta: Departemen
Pendidikan Nasional
Sumbodo, W. 2008. Teknik Produksi Mesin Industri Untuk Smk Jilid 1. Jakarta :
Departemen Pendidikan Nasional
Rahdiyanta, D. 2010. Buku 6 : Cairan Pendingin Untuk Proses Pemesinan.
Jogjakarta : Universitas Negeri Yogyakarta
CUTTING TOOL DAN CUTTING FLUID/PTM/PTK/FKIP/UNS 40