ANALISA BURR DENGAN VARIASI KETEBALAN LEMBARAN

ALUMINIUM PADA PROSES DOUBLE PUNCH

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Srudi Strata l pada Jurusan

Teknik Mesin Fakultas Teknik

Oleh:

IDES BAGUS RIZQAN MADALIATAMA

D 200 110 006

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2017

i

HALAMAN PERSETUJUAN

ANALISA BURR DENGAN VARIASI KETEBALAN LEMBARAN

ALUMINIUM PADA PROSES DOUBLE PUNCH

PUBLIKASI ILMIAH

oleh:

IDES BAGUS RIZQAN MADALIATAMA

D 200 110 006

Telah diperiksa dan disetujui untuk diuji oleh:

Dosen Pembimbing

Bambang Waluyo F., ST, MT

ii

HALAMAN PENGESAHAN

ANALISA BURR DENGAN VARIASI KETEBALAN LEMBARAN

ALUMINIUM PADA PROSES DOUBLE PUNCH

OLEH

IDES BAGUS RIZQAN MADALIATAMA

D 200 110 006

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta Pada hari Senin, 27 Juli 2017

dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Dewan Penguji:

1. Bambang Waluyo F., ST, MT (............................)

(Ketua Dewan Penguji)

2. Patna Partono, ST.MT (............................)

(Anggota l Dewan Penguji)

3. Dr. Joko Sedyono (............................)

(Anggota ll Dewan Penguji)

Dekan,

Ir. Sri Sunarjono, M.T.,Ph.D.

NIK.628

iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam naskah publikasi ini tidak terdapat

karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu perguruan tinggi

dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah

ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan

disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila kelak terbukti ada ketidakbenaran dalam pernyataan saya diatas, maka

akan saya pertanggungjawabkan sepenuhnya.

Surakarta, 22 Juli 2017

Penulis

IDES BAGUS RIZQAN MADALIATAMA

D 200 110 006

1

ANALISA BURR DENGAN VARIASI KETEBALAN LEMBARAN

ALUMINIUM PADA PROSES DOUBLE PUNCH

ABSTRAK

Pembuatan lubang dalam dunia industri salah satunya dapat dilakukan menggunakan

punching tool. Dalam penelitian ini proses pelubangan dinamakan proses piercing, karena hasil

dari pelubangan yang terpakai adalah material yang melekat pada compound dies. Kualitas lubang

yang baik sedikit memiliki burr atau sisi patahan. Diameter punch yang digunakan adalah 6 mm

dan diameter dies adalah 6,04 mm karena clearance antara punch dan dies adalah 0,04 mm.

Material yang digunakan yaitu berupa lembaran aluminium yang mempunyai dua jenis

variasi ketebalan, yaitu katebalan 0,8 mm dan 1,2 mm. Dalam proses punching/piercing untuk

setiap material memiliki masing-masing enam lubang. Pengambilan ukuran burr dan karakteristik

kualitas tepi lubang menggunakan foto makro dari mikroskop makro yang masing-masing

mempunyai pembesaran 5.6 x.

Dari hasil pengambilan ukuran burr, untuk burr dengan ketebalan lembaran aluminium

dengan tebal 0,8 mm mempunyai panjang burr terendah yaitu 0,286 mm dan panjang burr tertinggi

sebesar 0,405, sedangkan pada lembaran aluminium dengan tebal 1,2 mm mempunyai burr dengan

panjang terendah yaitu 0,169 mm dan burr terpanajang 0,339 mm. Dari rata-rata keseluruhan

untuk setiap material, pada material dengan ketebalan 0,8 mm memiliki nilai rata-rata burr

sebesar 0,324 mm dan ketebalan material 1,2 mm memiliki rata-rata burr sebesar 0,364 mm.

Kata kunci : Burr, punch, dies, clearance, compound dies

ABSTRACT

Making a hole in the industrial world one of them can be done using punching tool. In this

research the process of perforation is called the piercing process, because the result of perforation

is the material that is attached to the compound dies. The quality of a good hole slightly has a burr

or fracture side. The punch diameter used was 6 mm and the diameter of the dies was 6.04 mm

because the clearance between punch and dies was 0.04 mm.

The material used is in the form of aluminum sheet which has two types of thickness

variations, namely 0.8 mm and 1.2 mm thickness. In the process of punching / piercing for each

material has six holes each. Burr retrieval and hole edge quality characteristics using macro

photographs of a macro microscope each having magnification 5.6 x.

From the results of the burr measurement, for burr with thickness of aluminum sheet with

0.8 mm thick has the lowest burr length of 0.286 mm and the highest burr length of 0.405, while on

the aluminum sheet with 1.2 mm thick has burr with the lowest length of 0.169 mm And burr

terpanajang 0.339 mm. From the overall average for each material, on materials with a thickness

of 0.8 mm has an average burr value of 0.324 mm and a thickness of 1.2 mm material has a mean

burr of 0.364 mm.

Keywords : Burr, punch, dies, clearance, compound dies

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

2

Dalam era globalisali yang terus berkembang tidak dipungkiri bahwa perkembangan

globalisasi didukung pula dengan kemajuan industri yang terus meningkat. Industri

manufaktur merupakan salah satu industri yang memproduksi produk mentah menjadi produk

setengah jadi maupun produk jadi. Untuk menghasilkan produk yang baik diperlukan

beberapa faktor penunjang antara lain pemilihan bahan material, sumber daya manusia, proses

produksi dll.

Bidang permesinan dalam dunia industri manufaktur banyak memerlukan lembaran

logam yang sudah dibentuk menjadi suatu produk yang siap digunakan. Seiring peningkatan

permintaan akan material lembaran logam yang sudah dibentuk terus meningkat, kita dituntut

untuk menciptakan suatu inovasi yang berhubungan dengan pembuatan produk yang dapat

dilakukan secara cepat dan dalam waktu yang singkat.

Pengerjaan material yang baik dari segi produksi menghasilkan produk yang baik dan

nilai jual tinggi. Untuk itu dibuatlah alat yang dapat memenuhi kebutuhan dalam produksi

yang cepat. Produk yang kami hasilkan adalah suatu produk yang menggunakan press tool

dengan jenis compound dies dengan proses punching terhadap material logam. tool ini akan

sekaligus membuat dua lubang. Kualitas produk yang dihasilkan dari proses piercing dapat

kita tentukan dari ketebalan material dan pengaruh clearance serta kekuatan punch untuk

membuat bentuk lubang berbentuk lingkaran.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Untuk mengetahui kualitas burr dari hasil proses double punch terhadap variasi ketebalan

lembaran aluminium.

2. Mengetahui pengaruh clearance terhadap variasi ketebalan.

3. Menentukan kualitas hasil dari pengujian yang optimal.

1.3 Batasan Masalah

Berdasarkan latar belakang dan perumusan masalah maka penelitian ini berkonsentrasi pada :

1. Tebal lembaran aluminium yang digunakan sebagai spesimen pengujian adalah 0,8 mm,

1,2 mm.

2. Diameter punch 6 mm

3. Clearance antara punch dan dies adalah 0,04 mm.

4. Pengujian meliputi ketepatan pengukuran burr.

5. Mesin yang digunakan dalam pengujian punching menggunakan mesin hydraulic

pneumatic.

6. Tekanan dianggap konstan.

3

7. Pengambilan ukuran burr menggunakan mikroskop makro.

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah :

1. Mengetehui keunggulan dan kelemahan punching tool terhadap efektifitas pengerjaan.

2. Mempercepat pembuatan spesimen dua lubang dengan waktu yang singkat.

3. Untuk mengenalkan pada masyarakat tertang penggunaan punching tool dalam dunia

industri manufactur.

1.5 Proses pemotongan Logam

Pemotongan logam adalah suatu proses yang digunakan untuk memisahkan logam yang

telah ditentukan ukuranya. Terdapat dua proses pemotongan logam yaitu proses blangking dan

piercing. Pada blangking pemotongan lembaran logam yang terpisah dari dies adalah material

logam yang terpakai. Sedangkan pada proses piercing proses pemisahan logam yang terpisah dari

dies adalah material yang tidak terpakai.

Gambar 1. Proses blanking dan piercing (Totre, A. 2013)

1.6 Burr

Burr merupakan sisi potong atau patahan yang terdapat dalam proses pemotongan logam.

Burr yang terlalu besar sangat tidak diingikan karena menentukan kualitas dari hasil potongan

logam.

Gambar 2. Karakteristik hasil pemotongan

4

Gambar 4. Karakteristik hasil proses punching (Totre, A. 2013)

2. METODE

2.1 Diagram Alir Penelitian

Mulai

Tinjauan Pustaka

Persiapan Alat dan Bahan

Gambar Compound Dies dengan

Solidworks

Pembuatan Compound Dies

Pengujian Punching Lembaran Aluminium

Ketebalan 1,2 mmKetebalan 0,8 mm

Pemotongan Lembaran Aluminium dengan

Gunting Potong pelat

Pengambilan Foto dengan

Mikroskop Makro

Pengolahan Data dan Analisis

Kesimpulan

Selesai

Pengujian Komposisi Kimia

Gambar 3. Diagram alir penelitian

2.2 Komponen Punching Tool

5

Gambar 4. Komponen Punching Tool

Keterangan :

1. Hydraulic pneumatic

2. Pressure gauge

3. Compound dies

4. Kabel

5. Selang

6. Box

7. Kompresor

8. Pedal

2.3 Perencanaan Compound Dies

Gambar 5. Gambar tiga dimensi compound dies

6

Tahap awal dari proses pembuatan press tool adalah menentukan diameter lubang yang akan

dibuat sehingga tidak terjadi kesalahan ukuran dalam proses pengujian. Pada tahap perencanaan

progressive dies ukuran punch yang terdapat adalah 6 mm dan clearance untuk lubang adalah 6,04

mm.

Gambar 6. Diameter punch sisi kiri

Gambar 7. Dieameter punch sisi kanan

Gambar 8. Diameter dies sisi kiri

7

Gambar 9. Diameter dies sisi kanan

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil Pengujian Komposisi Kimia

Tabel 1. Pengujian komposisi kimia pada ketebalan 0,8 mm (Polman ceper)

No Unsur Presentase (%)

1 Al 98,05

2 Si 0,120

3 Fe 0,546

4 Cu 0,167

5 Zn 0,793

6 Unsur-unsur lain 0,324

7 Total unsur 100

Tabel 2. Aluminium alloy (MatWeb Material Property Data)

No Unsur Presentase (%)

1 Al 20,0 – 100

2 Si 0,000 – 80,0

3 Fe 0,00600 – 50,0

4 Cu 0,00300 – 52,0

8

5 Zn 0,000 – 50,0

Tabel 3. Pengujian komposisi kimia pada ketebalan 1,2 mm (Polman ceper)

No Unsur Presentase (%)

1 Al 95,12

2 Fe 0,241

3 Cu 0,164

4 Mg 0,705

5 Cr 3,26

6 Zn 0,274

7 Unsur-unsur lain 0,236

8 Total unsur 100

Tabel 4. Aluminium alloy (MatWeb Material Property Data)

No Unsur Presentase (%)

1 Al 20,0 – 100

2 Fe 0,00600 – 50,0

3 Cu 0,00300 – 52,0

4 Mg 0,00500 – 52,0

5 Cr 0,00300 – 21,0

6 Zn 0,000 – 50,0

3.2 Hasil Double Punch

Dari hasil yang diperoleh menggunakan double punch menggunakan material aluminium

dengan ketebalan 0,8 mm dan 1,2 dan clearance 0,04 mm didapat sebagai berikut :

9

Gambar 10. Hasil proses double punch dengan ketebalan 0,8 mm

Gambar 11. Hasil proses double punch dengan ketebalan 1,2 mm

10

Gambar 12. Hasil potongan dari ketebalan 0,8 mm

Gambar 13. Hasil potongan dari ketebalan 1,2 mm

11

3.3 Hasil Pengukuran Burr

Gambar 14. Pengukuran burr menguunakan mikroskop makro dengan pembesaran 5.6 X

Tabel 5. Hasil pengukuran burr pada ketebalan 0,8 mm

Hasil Pengukuran Burr pada Ketebalan 0,8 mm

Pengujian Lubang A Lubang B

1 0,286 mm 0,327 mm

2 0,305 mm 0,405 mm

3 0,308 mm 0,311 mm

Tabel 6. Hasil pengukuran burr pada ketebalan 0,8 mm

Hasil Pengukuran Burr pada Ketebalan 1,2 mm

Pengujian Lubang A Lubang B

1 0,226 mm 0,242 mm

2 0,399 mm 0,229 mm

3 0,17 mm 0,317 mm

12

3.4 Perbandingan Ketinggian Burr

Dari pengujian yang dilakukan untuk masing-masing lembaran aluminium dengan ketebalan

0,8 mm dan1,2 mm dapat dibandingkan ketinggian burr yang di peroleh baik dari lubang A maupun

lubang B maupun sisi kanan pengujian, dapat dilihat hari garfik berikut :

Grafik 1. Perbandingan ketinggian burr lubang A dan B pada ketebalan 0,8 mm

Grafik 2. Perbandingan ketinggian burr lubang A dan B pada ketebalan 1,2 mm

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Rata - rata Perbandingan Ketinggian Burr

0,3

0,348

Lubang A 0,8 mm Lubang B 0,8 mm

Ke

tin

ggia

n B

urr

(m

m)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Rata - rata Perbandingan Ketinggian Burr

0,278 0,263

Ke

tin

ggia

n B

urr

(m

m)

Lubang A1,2 mm Lubang B 1,2 mm

13

Grafik 3. Perbandingan ketinggian burr dengan ketebalan 0,8 mm dan 1,2 mm

4. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian double punch menggunakan mesin hydrulic pneumatic dengan

ketebalan lembaran aluminium yang memiliki perbedaan variasi dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Nilai rata-rata terbesar ketinggian burr dari proses double punch dari lembaran aluminium yang

didapat adalah 0,324 mm dimana material tersebut memiliki ketebalan 0,8 mm, sedangkan

material dengan ketebalan 1,2 mm memiliki rata-rata ketinggian burr terkecil dengan panjang

0,271 mm. Hal ini dikarenakan pengaruh ketebalan material, semakin tebal material maka akan

semakin kecil burr yang didapat dan begitu pula sebaliknya semakin kecil ketebalan material

akan semakin besar ketingggian burr.

2. Dari pengaruh clearance yang digunakan yaitu 0,04 mm terhadap variasi ketebalan material

yang di uji didapat hasil pengujian yang optimal dengan nilai burr 0,169 mm pada ketebalan 1,2

mm. Dan dari hasil rata-rata keseluruhan pengaruh clearance yang optimal adalah material

dengan ketebalan 1,2 mm.

3. Kualitas terbaik dari lembaran aluminium yang dihasilkan adalah material dengan ketebalan 1,2

mm karena rata-rata ketinggian burr yang didapat lebih kecil dari material dengan ketebalan 0,8

mm.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1 2

Rata-rata Perbandingan Ketinggian Burr

Ke

tin

ggia

n B

urr

(m

m)

0,8 mm 1,2 mm

0,324 0,271

14

4.2 Saran

Agar pembuatan eksperimen berjalan dengan baik, penulis memberikan saran sebagai

berikut :

1. Pada pengujian menggunakan double punch yang memiliki satu atau lebih punch diharapkan

untuk memperhatikan ketajaman punch. Punch yang baik adalah dalam kondisi tajam atau tidak

dipakai berulang-ulang.

2. Agar pengambilan ukuran pada burr menggunakan mikroskop makro berjalan dengan baik

diharapkan untuk burr tidak tergesek atau terbuang sehingga pengukuran menjadi maksimal.

DAFTAR PUSTAKA

Basir, A., 2008, “Analisis Pembuatan Koin Aluminium Dengan Proses Blanking Menggunakan

Beban Impak Benda Jatuh Bebas”, Tesis S-2 Teknik Mesin, Universitas Sumatra Utara,

Medan.

Cristian, Yohanes., 2012. “Perancangan Dan pembuatan Dies Avor Wastavel”, Program Studi D-3

, Teknik Mesin Universitas sebelas maret, Surakarta.

Gogo, A,2008, Studi Pembuatan Spesimen Mini Uji Tarik Dengan Teknik Blanking/Punching, Pusat

Teknologi Bahan Bakar Nuklir, BATAN, ISSN 1979-2409

Groover, M.P., 2002, Fundamentals of Modern manufacturing, Materials, Procces and System,

Secound Edition, John Wiley & Sons, Inc.

Herdiana, Gigin. 2015. Analisa Pengaruh Marerial Carbid Drill Rod Af1 Terhadap Kinerja Proses

Punch, Jurnal Teknik Mesin 3 (4)

Kadarno, P., Mori, K., Abe, Y., Abe, T., Flanging using step die for improving fatigue strength of

punched high strength steel sheet, Journal Of Elsevier. (Oktober 2014) (81), 1133 – 1138.

Kalpakjian, S., 1995, Manufacturing Engineering and Technology, Third Edition, Addison-wesley

Publishing Company.

Rizza, M,A, 2014, Analisis Proses Blanking dengan Simple Press Tool, Tugas Akhir, Jurusan

Teknik Mesin Politeknik Negeri Malang. Jurnal vol. 5 (2014), 85-90

Suchy, Ivana, 1998. Handbook of Die Design, 2nd

edition, McGraw-Hill, New York.

15

Totre, A., Nishad, R., Bodke, S., An Overview Of Factors Affecting In Blanking Processes,

International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, (3), 2250-2459

Wiyono, T., 2010, Sistem dan Cara pemotongan Plat, Politeknosains Vol. lx. No.1