Kekasaran Permukaan

Kekasaran permukaan adalah salah satu penyimpangan yang disebabkan oleh kondisi pemotongan dari proses pemesinan. Oleh karena itu, untuk memperoleh produk bermutu berupa tingkat kepresisian yang tinggi serta kekasaran permukaan yang baik, perlu didukung oleh proses pemesinan yang tepat. Karakteristik kekasaran permukaan dipengaruhi oleh faktor kondisi pemotongan dan geometri pahat

Untuk memperoleh profil suatu permukaan, digunakan suatu alat ukur yang disebut surface tester. Dimana jarum peraba (Stylus) dari alat ukur bergerak mengikuti lintasan yang berupa garis lurus dengan jarak yang ditentukan terlebih dahulu. Panjang lintasan disebut panjang pengukuran sesaat setelah jarum bergerak dan sesaat sebelum jarum berhenti, maka secara elektronis alat ukur melakukan perhitungan berdasarkan data yang diperoleh dari jarum peraba. Bagian dari panjang ukuran dilakukan analisa dari profil permukaan yang disebut sebagai panjang sampel.

Pertumbuhan keausan pahat salah satunya ditandai dengan adanya penurunan kehalusan permukaan hasil proses pemesinan yang semakin kasar. Hal tersebut terjadi karena permukaan mata pahat yamg kontak langsung dengan benda kerja telah mengalami deformasi. Pada praktiknya untuk mengetahui kekasaran permukaan biasanya operator membandingkannya secara visual atau dengan perabaan. Akan tetapi untuk hal khusus dimana tidak dapat dilakukan dengan perabaan/secara visual, maka diperlukan alat ukur kekasaran permukaan untuk menentukan harga kekasarannya. Dimana yang dimaksud dengan permukaan di sini adalah batas yang memisahkan benda padat dengan sekelilingnya.

Karakteristik suatu permukaan memegang peranan penting dalam perancangan komponen mesin/peralatan. Banyak hal dimana karakteristik permukaan perlu dinyatakan dengan jelas misalnya dalam kaitannya dengan gesekan, keausan, pelumasan, tahanan kelelahan, perekatan dua atau lebih komponen-komponen mesin dan sebagainya.Untuk memproduksi profil suatu permukaan, sensor/peraba (stylus) alat ukur harus digerakkan mengikuti lintasan yang berupa garis lurus dengan jarak yang telah ditentukan terlebih dahulu. Panjang lintasan ini disebut dengan panjang pengukuran (traversinglength, lg). Sesaat setelah jarum berhenti secara elektronik alat ukur melakukan perhitungan berdasarkan data yang dideteksi oleh jarum peraba. Bagian panjang pengukuran dimana dilakukan analisis profil permukaan disebut dengan panjang sampel (sampling length). Profil-profil permukaan tersebut dapat dilihat pada gambar 5.

Gambar 5. Posisi profil referensi, profil tengah, dan profil alas terhadap profil terukur, untuk satu panjang sampel.Keterangan gambar :o Profil geometrik ideal adalah profil permukaan sempurnao Profil terukur adalah profil permukaan terukuro Profil referensi/acuan/puncak adalah profil yang digunakan sebagai acuan untuk

menganalisis ketidakteraturan konfigurasi permukaan. Profil ini dapat berupa garis lurus atau garis dengan bentuk sesuai dengan profil geometrik ideal, serta menyinggung puncak tertinggi profil terukur dari panjang sampel.

o Profil alas adalah profil referensi yang digeserkan ke bawah (arah tegak lurus terhadap profil geometrik ideal) sehingga menyinggung titik terendah profil terukur.o Profil tengah adalah nama yang diberikan kepada profil referensi yang digeserkan ke bawah (tegak lurus terhadap profil geometrik ideal), sehingga jumlah luas bagi daerah-daerah di atas profil tengah sampai ke profil terukur adalah sama dengan jumlah luas daerah-daerah di bawah profil tengah sampai ke profil terukur (daerah-daerah yang diarsir dengan kemiringan garis yang berbeda).

Berdasarkan profil-profil tersebut, dapat didefinisikan beberapa parameter permukaan, yaitu antara lain :1. Kedalaman total (peak to valley height/total height), Rt (µm); adalah jarak antara profil referensi dan referensi dasar.2. Kedalaman perataan (depth of surface smoothness/peak to mean line), Rp (µm); adalah jarak rata-rata antara profil referensi dengan profil tengah.3. Kekasaran rata-rata aritmatis (mean roughness index/center line average, CLA), Ra (µm); adalah harga rata-rata aritmatis dari harga absolutnya jarak antara profil terukur dengan profil tengah.4. Kekasaran rata-rata kwadratis (root mean square height), Rg (µm); adalah akar dari jarak kwadrat rata-rata antara profil terukur dengan profil tengah.

Dari bermacam-macam parameter permukaan tersebut, parameter Ra relatif lebih banyak digunakan untuk mengidentifikasikan. Parameter Ra cocok apabila digunakan untuk memeriksa kualitas permukaan komponen mesin yang dihasilkan dalam jumlah yang banyak dengan menggunakan suatu proses pemesinan tertentu. Hal ini dikarenakan harga Ra lebih sensitif terhadap perubahan atau penyimpangan yang terjadi pada proses pemesinan. Dengan demikian, jika permukaan produk dimonitor dengan menggunakan Ra maka tindakan pencegahan permukaan dapat dilakukan jika ada tanda-tanda bahwa ada peningkatan kekasaran (misalnya dengan mengasah atau mengganti perkakas potong atau batu gerindanya).

Pengaruh Kekasaran Permukaan pada Indentasi diinstrumentasi Pengujian

Karena diinstrumentasi Indentasi Pengujian teknik menggunakan kedalaman penetrasi diukur untuk memperkirakan bidang kontak dan kemudian menghitung sisa kekerasan, kekasaran permukaan dapat memiliki pengaruh signifikan pada nilai-nilai resultan. Kontak antara dua benda tidak hanya dikontrol oleh sifat bahan (modulus elastis dan kekerasan) tetapi oleh sifat topografis juga.

Faktor Kekasaran Permukaan Mempengaruhi Pengukuran Kekerasan

Dua situasi yang mungkin timbul dalam praktek: pertama, ketika indentor datang ke dalam kontak dengan puncak, maka-seragam kontak non meningkatkan tegangan lokal pada titik kontak, berdeformasi bahan untuk kedalaman yang lebih besar beban yang relatif rendah. Hal ini dapat mengakibatkan kedalaman penetrasi lebih besar dan kekerasan dihitung lebih rendah. Kedua, jika indentor datang ke dalam kontak dengan lembah, sebaliknya fenomena yang diamati, yaitu bidang kontak yang benar adalah meremehkan dan akibatnya, kekerasan yang dihitung adalah berlebihan.

Studi Kasus: Tembaga Sampel dengan Variasi Kekasaran Permukaan

Dua sampel tembaga dengan rata-rata yang berbeda roughnesses Ra diteliti: yang pertama dengan cat cermin (disebut sebagai "halus" dalam aplikasi catatan) diukur dengan Profilometer di 5 nm Ra, yang kedua dengan finishing kertas pasir (disebut sebagai "kasar") diukur pada 167 nm Ra. Tahap pertama pengujian adalah untuk melakukan 10 lekukan pada 10 gaya maksimum mN pada kedua sampel menggunakan indentor Berkovich.

Pengaruh Kekasaran Permukaan pada lekukan

Gambar. 1 menunjukkan mikrograf optik lekukan khas di masing-masing sampel diukur dua. Hal ini jelas dapat dilihat bahwa jejak sisa pada permukaan halus yang jelas sedangkan pada permukaan kasar itu cacat dan tidak jelas.

Gambar 1. Optik mikrograf terbitan lekukan sisa pada 10 kekuatan mN dalam sampel tembaga dengan (a) permukaan halus dan (b) permukaan kasar.

Pengaruh Kekasaran Permukaan pada Penetrasi Kedalaman Force Curves

Penetrasi mendalam kurva-berlaku untuk kedua sampel ditunjukkan pada gambar. 2 menyatakan bahwa kurva ini lebih tersebar pada permukaan kasar daripada yang halus. 10 kurva yang diperoleh pada permukaan halus ditumpangkan membuat jelas homogenitas permukaan sedangkan pada permukaan kasar kurva tersebar dan bergeser tergantung pada apakah indentasi dilakukan di lembah atau di puncaknya.

Gambar 2. Force-penetrasi mendalam kurva dilakukan di 10 gaya mN pada permukaan tembaga kasar dan halus. 10 lekukan tes telah dilakukan pada setiap permukaan menunjukkan bahwa kurva lebih tersebar pada permukaan kasar dari pada permukaan halus.

Berbeda Nilai Kekerasan Karena Efek Kekasaran Permukaan

Oleh karena itu, dapat dilihat bahwa pada permukaan halus kekerasan relatif konstan sedangkan pada permukaan kasar, kekerasan ini kadang-kadang berlebihan, kadang-kadang meremehkan.

Hasil kekerasan instrumented ditunjukkan pada Gambar. 3 menunjukkan bahwa nilai rata-rata untuk kedua permukaan cukup dekat dengan 1338 MPa dan 1405 MPa sedangkan deviasi standar adalah 11 MPa dan 308 MPa (0,8% dan 22% dari nilai rata-rata) untuk permukaan halus dan kasar masing-masing.

Gambar 3. Hasil instrumented Kekerasan rata-rata 10 lekukan yang dilakukan pada sampel yang halus dan kasar. Nilai rata-rata untuk kedua permukaan cukup dekat dengan 1338 MPa dan 1405 MPa sedangkan deviasi standar adalah 11 MPa dan 308 MPa untuk permukaan halus dan kasar masing-masing.

Pentingnya Permukaan Selesai

Hasil tersebut menegaskan bahwa sangat penting untuk mengetahui kondisi permukaan sebelum melanjutkan dengan diinstrumentasi Indentasi Pengujian . Nilai Ra harus kurang dari 5% dari kedalaman penetrasi maksimum yang ditetapkan dalam Standar Internasional ISO 14577-4.

Kekerasan lekukan Pengujian Menurut ISO Standar

Sesuai dengan standar ini dan menerapkan aturan% 5 terhadap sampel kasar dengan Ra diukur 167 nm, kedalaman penetrasi maksimum harus minimal 3340 nm (itu sekitar 500 nm untuk angkatan 10mN digunakan sebelumnya). Satu set kedua dari 5 lekukan kemudian dilakukan pada 400 mN gaya maksimum menghasilkan kedalaman penetrasi maksimum rata-rata 3780 nm. Sebuah jejak sisa dari salah satu lekukan ditunjukkan pada Gambar. 4 dan memiliki garis jelas banyak.

Gambar 4. Optik mikrograf dari jejak lekukan di 400 gaya mN dalam sampel tembaga dengan kekasaran tinggi. Untuk membandingkan kedua tes (10 mN dan 400 mN), profil dinormalisasi dari sampel kasar disajikan dengan skematis dari indentor pada Gambar. 5. Hal ini menunjukkan bahwa untuk uji mN 10, permukaan tidak dapat dianggap sebagai rata karena jejak lekukan kecil dibandingkan dengan ukuran kekasaran, yang bukan kasus uji mN 400.

Gambar 5. Normalized profil dari sampel tembaga kasar dengan representasi dari indentor untuk (a) 10mN dan) 400mN maksimum gaya b (. Hal ini menunjukkan bahwa jika

kedalaman penetrasi maksimum yang lebih tinggi dari 20 kali kekasaran Ra, permukaan dapat dianggap sebagai rata untuk beban tersebut.

Peningkatan repeatability oleh Mengizinkan untuk Kekasaran Permukaan

Akhirnya, kedalaman penetrasi kekuatan-kurva untuk sampel kasar yang ditunjukkan pada Gambar. 6 mengkonfirmasi pengulangan pengukuran yang lebih baik jika kedalaman penetrasi maksimum disesuaikan dengan kekasaran sampel.

Gambar 6. Penetrasi mendalam kurva-Force pada permukaan tembaga kasar. Kekuatan maksimum 400 mN telah dipilih sehingga kedalaman penetrasi maksimum yang lebih tinggi dari 20 kali kekasaran Ra.

Proyektor 3D Dihadirkan NEC

NP 216 mengusung resolusi native 1024×768 XGA, tingkat terang 2500 ANSI lumens dan tingkat kontras 2000:1. Agar gambar yang diproyeksikan ke layar (screen) terlihat 3D, tentu saja sumber gambar haruslah 3D. Dikoneksikan dari PC pun tak masalah selama kartu grafis di PC tersebut berbasis GeForce. Sebab proyektor ini sudah mengantongi sertifikasi nVidia 3D Vision Ready.

“Proyektornya sendiri berjenis DLP, karena ini pakai teknologi DLPR Link dari Texas Instruments,” tutur Eugene Low, CTS (Deputy Manager, Planning/Marketing, Multimedia Platforms Business Unit, NEC Asia Pte Ltd) saat melakukan demo. Software pemutarnya khusus, seperti Stereoscopic Player besutan 3dtv. Software pemutar ini tidak dibundelkan NEC , karena ada versi gratis yang bisa diperoleh di Internet.

Selain itu, untuk bisa melihat efek 3D, kamu harus menggunakan kacamata active shutter. “Tapi di pasaran juga sudah ada layar khusus sehingga tidak perlu mengenakan kacamata 3D,” kata Eugene.

Lalu siapa target pasar proyektor 3D-ready ini? Di antaranya adalah kalangan pendidikan. “Di Singapura, sudah ada sekolah yang menggunakan proyektor 3D ini. Rumah sakit juga ada,” ungkap Eugene. Di Indonesia, kata Ferry, sekolah-sekolah negeri dan swasta merupakan prospek bagus bagi proyektor 3D-ready NEC ini. Sebab akan makin banyak modul pelajaran yang lebih mudah diterangkan dan dimengerti siswa jika disajikan secara 3D.

Selain fitur 3D-ready, NP 216 yang dilengkapi speaker built-in 7W dan audio-out ini disebutkan ramah lingkungan dan hemat energi. Dalam kondisi standby, proyektor ini hanya mengonsumsi daya listrik 0,71W. Penghematan energi juga dipermudah realisasinya dengan hadirnya tombol ECO di remote unit. Dalam moda ECO, lampu proyektor diperkirakan bisa bertahan sampai 5000 jam.

Untuk koneksi, tersedia RS-232 dan RJ-45. Dua input VGA, composite video, S-video juga hadir di bagian belakang unit. Sayangnya port HDMI masih absen di proyektor yang dibandrol US$ 699 ini.