ANALISA PENGARUH VARIASI KECEPATAN SPINDLE

PADA PROSES BUBUT MATERIAL BAJA, ALUMINIUM

DAN KUNINGAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN

BENDA

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Oleh :

FATAH ARI SRI WAHYUDI

D 200 150 199

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2020

i

HALAMAN PERSETUJUAN

“ANALISA PENGARUH VARIASI KECEPATAN SPINDLE

PADA PROSES BUBUT MATERIAL BAJA, ALUMINIUM

DAN KUNINGAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN

BENDA”

PUBLIKASI ILMIAH

Oleh :

FATAH ARI SRI WAHYUDI

D 200 150 199

Telah diperiksa dan disetujui untuk diuji oleh :

Dosen Pembimbing

Ir. Agus Hariyanto, M.T.

ii

HALAMAN PENGESAHAN

“ANALISA PENGARUH VARIASI KECEPATAN SPINDLE

PADA PROSES BUBUT MATERIAL BAJA, ALUMINIUM

DAN KUNINGAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN

BENDA”

OLEH

FATAH ARI SRI WAHYUDI

D200150199

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji

Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Pada hari Senin, 6 Juni 2020

dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Dewan Penguji:

1. Ir. Agus Hariyanto, M.T. (……..……..)

(Ketua Dewan Penguji)

2. Nurmuntaha Agung Nugraha, S.T., M.T. (……………)

(Anggota I Dewan Penguji)

3. Bambang Waluyo Febriantoko, S.T.,M.T. (……………)

(Anggota II Dewan Penguji)

Dekan

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

NIK/NIDN : 0630126302

iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam publikasi ilmiah ini tidak

terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu

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 di atas,

maka akan saya pertanggungjawabkan sepenuhnya.

Surakarta, 6 Juni 2020

Penulis

FATAH ARI SRI WAHYUDI

D200150199

1

ANALISA PENGARUH VARIASI KECEPATAN SPINDLE PADA

PROSES BUBUT MATERIAL BAJA, ALUMINIUM DAN KUNINGAN

TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BENDA

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kekasaran permukaan baja,

aluminium, dan kuningan menurut standar ISO 1302 terhadap kecepatan spindle.

Serta mengetahui komposisi kimia menurut standar ASTM E415, ASTM E1251,

ASTM E478 dan mengetahui kekerasan rockwell menurut standar ASTM E18,

Metode penelitian ini adalah proses pembubutan rata pada bahan baja, kuningan

dan aluminium dengan panjang 300 mm dan diameter 38 mm, dengan variasi

kecepatan spindle 230 rpm, 320 rpm, 450 rpm, 720 rpm dan 1000 rpm dengan

gerak makan konstan 0,06 mm/putaran dan kedalaman potong 0,5 mm. Alat yang

digunakan pada penelitian ini adalah mesin bubut Rekindo tipe CDL6241, alat uji

kekerasan rockwell Merk Mitutoyo, spektormeter merk arun metal scan seri

00203351, dan surface roughness tester TR200. Hasil pengujian komposisi kimia

menunjukan bahwa material yang digunakan adalah baja karbon sedang,

aluminium murni, dan kuningan paduan tinggi. Hasil pengujian kekerasan

rockwell menunjukan baja memiliki kekerasan 88,2 kgf/mm, kuningan sebesar

67,1 kgf/mm, aluminium sebesar 58,76 kgf/mm. Hasil pengujian kekasaran

permukaan menunjukan bahwa nilai kekasaran permukaan pada bahan baja,

kuningan dan alumnium didapatkan nilai kekasaran terkecil pada kecepatan

spindle 1000 rpm sedangkan nilai kekasaran permukaan terbesar didapatkan pada

kecepatan spindle 230 rpm.

Kata Kunci : Komposisi kimia, kekerasan rockwell, kekasaran permukaan.

Abstract

This study aims to determine the surface roughness of steel, aluminium, and brass

according to ISO 1302 standards on spindle speed. As well as knowing the

chemical composition according to ASTM E415 standards, ASTM E1251, ASTM

E478 and knowing rockwell hardness according to ASTM E18 standards, this

research method is the process of flat turning on steel, brass and aluminium with

a length of 300 mm and 38 mm diameter, with variations in spindle speed 230

rpm, 320 rpm, 450 rpm, 720 rpm and 1000 rpm with a constant feed motion of

0.06 mm / turn and a cutting depth of 0.5 mm. The tools used in this study were

Rekindo lathe type CDL6241, rockwell hardness testing machine Mitutoyo brand,

00203351 series arun metal scan spectrometer, and surface roughness tester

TR200. Chemical composition testing results show that the material used is

medium carbon steel, pure aluminum, and high alloy brass. Rockwell hardness

test results show that steel has a hardness of 88.2 kgf/mm, brass at 67.1 kgf/mm,

aluminum at 58.76 kgf/mm. Surface roughness test results showed that the value

of surface roughness in steel, brass and alumnium values obtained the smallest

2

roughness at a spindle speed of 1000 rpm while the largest surface roughness

value was obtained at a spindle speed of 230 rpm.

Keywords: Chemical composition, rockwell hardness, surface roughness

1. PENDAHULUAN

Sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin

pesat, suatu hasil produksi harus diimbangi dengan peningkatan kualitas hasil

produksi salah satunya adalah tingkat kekasaran permukaan. Kekasaran

permukaan merupakan ketidakteraturan konfigurasi dan penyimpangan

karakteristik permukaan berupa guratan yang nantinya akan terlihat pada profil

permukaan (Hadimi, 2008).

Pada proses pembubutan ada banyak faktor yang mempengaruhi hasil

kekasaran permukaan pada benda, baik komponen pada mesin bubut itu sendiri

maupun komponen dari luar mesin bubut. Komponen dari luar mesin bubut

contohnya adalah pahat, jenis benda kerja, dan pendingin (coolant). Sedangkan

pengaruh dari komponen mesin bubut mencakup pada parameter pembubutan

yaitu kecepatan putar spindle (speed), gerak makan (feed), dan kedalaman potong

(depth of cut) (Kalpakjian, 2002).

Mengingat begitu banyak faktor yang mempengaruhi kekasaran

permukaan, maka perlu dilakukan penelitian mengenai faktor-faktor yang

mempengaruhi kekasaran permukaan. Kecepatan putaran spindle merupakan salah

satu syarat yang menentukan tingkat kekasaran permukaan. Dimana dengan

mengatur variasi kecepatan putar spindle yang berbeda tingkat kecepatannya yaitu

kecepatan rendah, kecepatan menengah dan kecepatan tinggi sesuai tingkatan

putaran spindel yang ada pada mesin bubut agar dapat mengetahui perbedaan hasil

kekasaran (Farokhi, 2017).

Dengan adanya penelitian mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi

kekasaran permukaan diharapkan dapat mengatasi permasalahan-permasalahan

yang sering terjadi pada kekasaran permukaan benda. Sehingga dapat

meningkatkan kualitas produk pada proses pembubutan.

3

Tujuan Penelitian Ini adalah :

a. Mengetahui komposisi kimia mateial baja dengan standar ASTM E 415 ,

kuningan dengan standar ASTM E 1251, dan alumunium dengan standar

ASTM E 478.

b. Mengetahui nilai kekerasan Rockwell pada material baja, kuningan, dan

alumunium dengan standar ASTM E 18.

c. Mengetahui kekasaran permukaan material baja, kuningan dan alumunium

terhadap kecepatan spindle dengan standar ISO R 1302.

Farokhi (2017) Pada penelitiannya bahan yang digunakan yaitu baja EMS 45 Alat

yang di gunakan adalah mesin CNC SKT 160 LC, mesin gerinda, dan alat ukur

kekasaran Mitutoyo SJ-301. Metode yang digunakan adalah dengan proses

pembubutan pada variasi kecepatan spindle (2000 rpm, 2250 rpm, 2500 rpm, 2750

rpm, 3000 rpm) dan variasi sudut pahat (35º, 55º, 80º). Setelah dilakukan

pembubutan selanjutnya diukur nilai kekasaran. Hasil penelitian ini menyatakan

nilai kekasaran paling rendah didapatkan pada variasi sudut pahat 35º pada Rpm

3000 sebesar 0,951 μm atau seharga N6. sedangkan nilai kekasaran paling tinggi

didapatkan oleh pembubutan variasi sudut pahat 80º pada Rpm 2000 sebesar

10,271 μm atau seharga N9.

Fidiawan (2014) Pada penelitiannya bahan yang digunakan adalah baja

material komposit matrik logam (Al 6061 + abu batubara), sedangkan alat yang

digunakan adalah Mesin bubut konvensional, jangka sorong, mesin gerinda pahat,

pahat HSS, dan alat ukur kekasaran. Metode penelitian ini adalah proses

pembubutan dengan variasi kedalaman potong (0.1 mm, 0.2 mm dan 0.3 mm) ,

kecepatan putar spindel ( 334 Rpm, 510 Rpm, 800 Rpm), dan sudut potong pahat

(78°, 80°, 82°). Setelah dilakukan pembubutan benda kerja diukur tingkat

kekasaranny di tiga titik permukaan benda kerja. Hasil penelitian ini menyatakan

nilai kekasaran terendah sebesar 5.95 μm didapatkan pada kecepatan putar spindel

800 rpm, kedalaman potong 0,1 mm dan sudut potong pahat 78°. Sedangkan nilai

kekasaran tertinggi sebesar 10,19 μm didapatkan pada kecepatan putar spindel

334 rpm, kedalaman potong 0,3 mm dan sudut potong pahat 82°.

4

Patel (2012) Pada penelitiannya bahan yang digunakan adalah Al 6063 +

5% TiC dan Al 6063 + 10% TiC. Sedangkan alat yang digunakan adalah pahat

PCD insert DCMW 11T304 dengan tool holder PCLNR 25*25 M12, alat uji

kekasaran SJ 210. Metode yang digunakan adalah dengan proses pembubutan

dengan variasi Cutting Speed (63 m/min, 103 mm/min, 170 mm/min), Feed Rate

(0.107 mm/rev, 0.215 mm/rev, 0.313 mm/rev), Depth of cut (0.3 mm, 0.6 mm, 0.9

mm). Lalu dilakukan pengukuran kekasaran permukaan dan didapatkan hasil

pengukuran kekasaran terendah pada Cutting Speed 170 m/min, Feed Rate 0.107

mm/rev, Depth of cut 0.3 mm pada material Al 6063 + 5 % TiC sebesar 1.098 μm

dan pada material Al 6063 + 10 % TiC sebesar 1.168 μm.

Raul (2016) Pada penelitiannya menggunakan bahan baja St 41, sedangkan

alat yang digunakan adalah mesin bubut merk ANNN YANG MACHINERY

dengan model DV-410X1100G dan Surface Roughness Table.Metode yang

digunakan pada penelitian ini adalah proses pembubutan dengan variasi kecepatan

potong (110 m/min, 140 m/min, 170 m/min) dan kedalaman potong (0,2 mm, 0,4

mm, 0,6 mm). Hasil penelitian ini menyatakan nilai kekasaran terendah

didapatkan pada kecepatan potong 170 m/min dan kedalaman 0,6 mm sebesar

2,784 μm. Sedangkan kekerasan paling tinggi didapatkan pada kecepatan potong

110 m/min dan kedalaman potong 0,6 mm sebesar 6,199 μm.

1.1 Bubut Rata

Pembubutan rata (lurus) adalah pembubutan memanjang sejajar dengan benda

kerja untuk mendapatkan diameter benda kerja yang dikehendaki. Proses

pembubutan ini digunakan untuk membuat poros atau benda-benda yang silindris

sederhana. Membubut rata dapat dilakukan sekali atau dengan permulaan kasar

yang kemudian dilanjutkan dengan pemakanan halus atau finishing. (Surapranata,

2015).

1.2 Bahan Penelitian

a. Baja

Baja merupakan paduan yang terdiri dari besi, karbon dan unsur lainnya.

Karbon merupakan salah satu unsur terpenting karena dapat meningkatkan

5

kekerasan dan kekuatan baja. Baja dapat diklasifikasi menjadi baja karbon dan

baja paduan (Amstead, 1995).

b. Aluminium

Aluminium merupakan logam ringan yang mempunyai ketahanan korosi yang

baik dan hantaran listrik yang baik. Sebagai tambahan terhadap sifat

mekaniknya aluminium perlu penambahan unsur lain seperti Cu, Mg, Si, Mn,

Zn, secara satu persatu atau bersama-sama akan memberikan sifat-sifat seperti

ketahanan korosi, ketahanan aus, koefisien pemuain rendah (Surdia, T. 1999).

c. Kuningan

Kuningan berasal dari zaman romawi yang merupakan paduan antara tembaga

dan seng (Cu-Zn). Pada sistem ini terdapat 6 fasa yaitu α,β,γ,δ, ε, dan η. Dari

semua fasa itu yang paling penting secara industri adalah ada dua yaitu α dan β.

α mempunyai struktur fcc dan β mempunyai struktur bcc (Surdia, 1995).

2. METODE

2.1. Diagram Alir Penelitian

Dalam Penelitian ini digunakan diagram alir seperti dibawah ini :

6

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

7

2.2. Alat dan Bahan

1. Alat :

a. Mesin Bubut

b. Alat Uji Spektrometer

c. Alat Uji Kekerasan Rockwell

d. Alat Uji Kekasaran Permukaan

e. Jangka sorong

f. Cairan pendingin

g. Pahat Bubut

2. Bahan :

a. Baja

b. Aluminium

c. Kuningan

2.3. Prosedur Penelitian

2.3.1 Pengujian Komposisi Kimia Standar ASTM E 415, ASTM E 1251,

dan ASTM E 478

1. Menyalakan semua peralatan pendukung dan menyambungkan dengan arus

listrik (argon, printer, dll).

2. Tunggu beberapa saat sampai spektrometer siap digunakan/bekerja (kurang

lebih 60 menit).

3. Setelah ada keterangan speak ready, pilih program yang akan diuji.

4. Lakukan standarisasi alat uji.

5. Setelah standarisasi, lakukan pengujian pada spesimen :

a. Letakkan spesimen sampel pada dudukan kerja.

b. Tekan tombol start pada alat dimana analisa sampel mulai dilakukan,

penekanan tombol start jangan dilepas sampai terdengar bunyi spark.

c. Lakukan penembakan 3 kali pada titik yang berbeda.

d. Setiap selesai penembakan lakukan pembersihan pada pin penembakan.

e. Cetak (print) hasil uji yang didapatkan.

6. Proses analisa selesai.

8

2.3.2. Proses Pembubutan

1. Mempersiapkan alat dan bahan untuk melakukan proses pembubutan.

2. Memasang benda kerja pada pencekam kemudian kencangkan chuck pada

pencekam agar benda kerja tidak bergeser.

3. Memasang benda kerja pada pencekam kemudian kencangkan chuck pada

pencekam agar benda kerja tidak bergeser.

4. Memasang mata pahat bubut pada tool post. Pahat diatur tidak terlalu keluar

dari rumah pahat, untuk menghindari beban berlebih pada waktu pembubutan

yang dapat berakibat pahat bubut tersebut patah.

5. Mengecek kembali posisi senter benda kerja.

6. Memulai proses pembubutan dengan melakukan pemakanan atau facing

terhadap material yang akan di uji.

7. Mengatur feeding (f) 0.06 dengan kedalaman pemakanan (a) 0.5 mm.

8. Melakukan proses pembubutan sepanjang 300 mm yang dilakukan sebanyak

empat kali pemakanan.

9. Melakukan variasi kecepatan spindle untuk lima specimen pada setiap satu

jenis bahan.

10. Melakukan proses pembubutan secara berulang sesuai dengan prosedur

pengujian.

2.3.3. Pengujian Kekerasan Rockwell Standar ASTM E 18

1. Mempersiapkan spesimen yang akan diuji.

2. Spesimen diamplas sampai permukaan rata dan bersih, supaya didapatkan

hasil yang maksimal.

3. Nyalakan mesin uji kekerasan Rockwell.

4. Menentukan indentor pada alat pengujian, pada pengujian ini digunakan skala

B dengan indentor bolaja ba1/16” dan beban 100kgf.

5. Menempatkan spesimen pada stage.

6. Pilih titik yang akan diuji dan arahkan indentor dengan spesimen.

7. Tekan tombol start dan tunggu hingga indikator menunjukan hasil pengujian.

8. Mencatat hasilnya.

9. Melakukan proses yang sama sebanyak lima titik untuk satu material.

9

2.3.4. Pengujian Kekasaran Permukaan Standar ISO 1302

1. Menyiapkan spesimen yang akan diuji dengan membersihkannya dari

chip/tatal yang menempel dan memberikan tanda untuk lintasan drive unit

pada spesimen.

2. Menyiapkan alat Surface Roughness Tester type TR200 dengan memasang

bagian-bagian alat yang diperlukan.

3. mengatur Setting-an alat uji kekasaran.

4. Mengkalibrasi alat Surface Roughness Tester type TR200 dengan alat

kalibrasi.

5. Menaruh spesimen dibawah drive unit.

6. Mengatur Pick Up Position alat uji pada posisi nol.

7. Menekan tombol back dan menekan tombol start untuk memulai pengujian

kekasaran.

8. Mencatat harga kekasaran yang tertera pada display.

9. Melakukan proses yang sama pada specimen yang lain.

3. HASIL DAN ANALISA

3.1. Hasil Pengujian Komposisi Kimia

3.1.1. Baja

Tabel 1. Hasil Pengujian Komposisi Kimia Baja

Unsur %

Fe 98,44

C 0,3912

Mn 0,6637

Si 0,2196

Cr 0,1043

Cu 0,1015

Ni 0,0490

Mo 0,0207

P 0,0138

S 0,0126

Al 0,0113

Sn 0,0043

Ti 0,0024

10

Berdasarkan hasil pengujian diatas baja memiliki unsur karbon (C) sebesar

0,39 %. Maka baja ini dapat diklasifikasikan sebagai jenis baja karbon sedang,

kareana memiliki kandungan karbon (C) berkisar antara 0,30%- 0,70%.

3.1.2. Aluminium

Tabel 2. Hasil Pengujian Komposisi Kimia Aluminium

Unsur %

Al 99,02

Si 0,33

Fe 0,3159

Cu 0,057

Mn 0,0252

Mg 0,1261

Zn 0,0709

Ti 0,0328

Cr 0,0082

Ni 0,0003

Pb 0,0013

Sn 0,0002

Berdasarkan hasil pengujian diatas, bahan tersebut memiliki kandungan

unsur aluminium (Al) mencapai 99,02 % dan unsur-unsur lain yang berjumlah

kecil. Maka dapat disimpulkan bahwa bahan tersebut merupakan jenis aluminium

murni karena memiliki unsur aluminium berkisar antara 99,0% - 99,9%.

4.1.3. Kuningan

Tabel 3. Hasil Pengujian Komposisi Kimia Kuningan

Unsur %

Cu 59,1

Zn 37,0

Pb 2,87

Sn 0,319

Mn 0,0290

Fe 0,124

Ni 0,143

Si 0,0446

Mg 0,0050

Cr 0,0130

Al 0,0050

As 0,0364

Be 0,0020

Ag 0,0108

11

Co 0,0303

Bi 0,0399

Cd 0,0364

Zr 0,0075

Berdasarkan hasil pengujian diatas, bahan tersebut memiliki kandungan

unsur penyusun utama yaitu Cu (59,1%) dan Zn (37%). Maka dapat disimpulkan

bahwa bahan tersebut merupakan logam paduan kuningan (Cu-Zn) dengan jenis

kuningan paduan tinggi dengan prosentase unsur seng (Zn) 36% - 40% (kuningan

60/40).

4.2. Hasil Pengujian Kekerasan Rockwell Ball (HRB) Menurut Standar

ASTM E 18

Gambar 2. Posisi Titik Pengujian Kekerasan Rockwell Ball

Tabel 4. Hasil Pengujian Kekerasan Rockwell

Spesimen Titik

Identor

Bola

Baja

( )

(mm)

Beban

Penetrasi

(P)

(Kgf)

Kedalaman

Penetrasi

(h)

(mm)

Nilai

Kekerasan

(HRB)

(kgf/mm)

Nilai

Kekerasan

Rata-rata

(HRB)

(kgf/mm)

Baja

(Raw Material)

1 1,588 100 0,0916 86,2

86,1 2 1,588 100 0,0896 86,8

3 1,588 100 0,089 85,4

Baja

4 1,588 100 0,091 84,5

88,2

5 1,588 100 0,0826 88,7

6 1,588 100 0,081 89,5

7 1,588 100 0,0808 89,6

8 1,588 100 0,0824 88,8

Kuningan

(Raw Material)

1 1,588 100 0,1286 66,7

66,2 2 1,588 100 0,1294 65,6

3 1,588 100 0,1276 66,3

Kuningan

4 1,588 100 0,1242 67,9

67,1 5 1,588 100 0,127 66,5

6 1,588 100 0,1264 66,8

7 1,588 100 0,125 67,5

12

8 1,588 100 0,1264 66,8

Aluminium

(Raw Material)

1 1,588 100 0,1444 57,8

58,2 2 1,588 100 0,1466 58,6

3 1,588 100 0,1436 58,2

Aluminium

4 1,588 100 0,1454 57,3

58,7

5 1,588 100 0,143 58,5

6 1,588 100 0,1416 59,2

7 1,588 100 0,1412 59,4

8 1,588 100 0,1412 59,4

Pada pengujian ini digunakan skala B, yaitu dengan menggunakan identor

bola baja dengan dengan diameter 1,588 mm dan beban penetrasi 100 kgf. Hal ini

berdasarkan hasil pengujian komposisi kimia, dimana bahan tersebut merupakan

golongan logam yang cukup lunak. Dari hasil pengujian kekerasan Rockwell ball

setelah dilakukan pembubutan, baja memiliki kekerasan nilai kekerasan rata-rata

88,2 kgf/mm. Selanjutnya, kuningan di dapatakan nilai kekerasan rata-rata 67,1

kgf/mm. Sedangkan Alumunium memiliki nilai kekerasan rata-rata 58,76

kgf/mm. Nilai kekerasan pada material sebelum dibubut (Raw Material) dan

setelah dibubut dianggap stabil tidak mengalami perubahan kekerasan yang

signifikan, hal ini disebabkan karena penggunaan cairan pendingin pada proses

pembubutan, sehingga temperatur yang ditimbulkan akibat gesekan antara pahat

dan material tidak terlalu tinggi.

Gambar 3. Grafik Hasil Pengujian Kekerasan Material

88,2

67,1

58,76

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Baja Kuningan Aluminium

Nil

ai

Kek

era

san

(k

gf/

mm

)

Material

Baja

Kuningan

Aluminium

13

4.3. Hasil Pengujian Kekasaran Permukaan Menurut Standar ISO 1302

Gambar 4. Posisi Titik Pengujian Kekasaran Permukaan

Tabel 5. Hasil Pengujian Kekasaran Permukaan

Spesimen

Kecepatan

Spindel

(rpm)

Harga Kekasaran (Ra)

(µm)

Harga

Kekasaran

Rata-rata

(Ra)

(µm)

Titk

1

Titk

2

Titk

3

Titk

4

Titk

5

Baja

230 4,32 4,80 5,08 5,25 4,56 4,80

320 3,99 3,48 4,61 4,66 4,76 4,3

450 3,25 2,51 2,20 3,16 3,59 2,74

720 1,19 1,51 1,96 3,06 3,08 2,16

1000 1,51 1,40 1,53 2,82 2,82 2,01

Kuningan

230 2,45 2,30 2,74 3,45 3,41 2,87

320 1,90 1,89 2,53 2,97 3,11 2,48

450 1,75 1,61 1,73 2,88 2,73 2,14

720 1,38 1,58 1,37 2,38 2,50 1,84

1000 1,36 1,55 1,59 1,93 1,48 1,58

Aluminium

230 1,05 1,16 2,31 3,01 2,84 2,07

320 1,11 1,12 1,49 1,80 2,75 1,65

450 1,02 1,14 1,08 1,47 2,00 1,34

720 0,62 0,89 0,95 1,42 1,87 1,15

1000 0,75 0,79 0,81 1,16 1,19 0,94

Berdasarkan tabel hasil pengujian kekarasan menunjukan kekasaran (Ra)

tertinggi pada bahan baja, kuningan, dan aluminium terdapat pada kecepatan

putaran spindle 230 rpm. Sedangkan kekasaran permukaan terendah terjadi pada

kecepatan putaran spindle 1000 rpm. Hal ini menunjukan bahwa kecepatan

putaran spindle mempengaruhi nilai kekasaran permukaan hasil proses

pembubutan pada material baja, kuningan, dan aluminium yaitu semakin tinggi

kecepatan spindle maka akan semakin rendah nilai kekasaran permukaan. Hal ini

disebabkan karena pada saat putaran spindle tinggi maka mengakibatkan luas

penampang semakin sempit dan menurunkan rasio pemampatan geram,

14

penyempitan luas penampang yang dihasilkan akan berpengaruh semakin baik

hasil kualitas permukaan.

Gambar 5. Grafik Pengaruh Variasi Kecepatan Putaran Spindel Terhadap Kekasaran

Permukaan (Ra)

1. PENUTUP

2.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan analisa data dapat diambil beberapa

kesimpulan antara lain:

1. Hasil pengujian komposisi kimia adalah baja dengan prosentase karbon (C)

0,39% termasuk jenis baja karbon sedang karena prosentase karbon (C)

berkisar antara 0,30%- 0,70%. Aluminium dengan prosentase 99,02% termasuk

jenis aluminium murni karena prosentase aluminium berkisar antara 99% -

99,9%, dan kuningan dengan prosentase seng 37% termasuk jenis kuningan

paduan tinggi dengan prosentase seng (Zn) antara 36%-40%.

2. Hasil pengujian kekerasan Rockwell menggunakan skala B, dengan

menggunakan identor bola baja dengan dengan diameter 1,588 mm dan beban

penetrasi 100 kgf. Didapatkan kekerasan rockwell pada baja dengan kekerasan

sebesar 88,2 kgf/mm, sedangkan pada kuningan didapatkan kekerasan sebesar

67,1 kgf/mm dan aluminium didapatkan kekerasan sebesar 58,76 kgf/mm.

4,80

4,3

2,74

2,16 2,01

2,87

2,48 2,14

1,84 1,58

2,07

1,65 1,34

1,15 0,94

0

1

2

3

4

5

6

230 320 450 720 1000

Har

ga K

ekas

aran

Ra

(µm

)

Kecepatan Spindle (RPM)

Baja

Kuningan

Aluminium

15

3. Hasil pengujian kekasaran permukaan pada baja didapatkan kekasaran terendah

(Ra) sebesar 2,01 µm pada kecepatan spindle 1000 rpm dan kekasaran tertinggi

(Ra) sebesar 4,80 µm pada kecepatan spindle 230 rpm. Sedangkan pada

kuningan didapatkan kekasaran terendah Ra sebesar 1,58 µm pada kecepatan

spindle 1000 rpm dan kekasaran tertinggi Ra sebesar 2,87 µm pada kecepatan

spindle 230 rpm. Pada aluminium kekasaran terendah Ra sebesar 0,94 µm

pada kecepatan spindle 1000 rpm dan kekasaran tertinggi Ra sebesar 2,07 µm

pada kecepatan spindle 230 rpm. Berdasarkan hasil tersebut, maka kecepatan

spindle mempengaruhi hasil kekasaran permukaan, dimana semakin tinggi

kecepatan spindle maka kekasaran permukaan semakin rendah. Hal ini

disebabkan karena pada saat putaran spindle tinggi maka mengakibatkan luas

penampang semakin sempit dan menurunkan rasio pemampatan geram,

penyempitan luas penampang yang dihasilkan akan berpengaruh semakin baik

hasil kualitas permukaan.

2.2. Saran

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, penulis menyarankan

beberapa hal antara lain:

1. Sebelum menggunakan mesin bubut di harapkan memahami terlebih dahulu

tentang teori dasar dan tata cara menggunakan mesin bubut yang benar.

2. Pahat harus di asah atau di ganti untuk setiap kali pemakanan agar di

dapatkan ketajaman yang sama pada setiap kali pemakanan.

3. Memahami parameter-parameter pada setiap metode pengujian.

PERSANTUNAN

Terimakasih kepada Bapak Ir. Agus Hariyanto, M.T. selaku dosen pembimbing

naskah publikasi atas bimbingannya dalam penyelesaian naskah publikasi ini.

DAFTAR PUSTAKA

Amanto, H dan Daryanto. 2003. Ilmu Bahan. Bumi aksara. Jakarta.

Amstead, B.H., Djaprie, S. (Alih Bahasa). 1995. Teknologi Mekanik. Edisi ke-7.

Jilid I. Erlangga. Jakarta.

16

Anonim. 2015. ASTM Standards E 415 Standard Test Method for Analysis of

Carbon and Low-Alloy Steel by Spark Atomic Emission Spectrometry.

United States.

Anonim. 2007. ASTM Standards E 1251 Standard Test Method for Analysis of

Alumunium and Alumunium Alloys by Spark Atomic Emission

Spectrometry. United States.

Anonim. 2003. ASTM Standards E 478 Standard Test Method for Chemical

Analysis of Copper Alloys. United States.

Anonim. 2002. ASTM Standards E 18. 2002. Standard Test Methods for Rockwell

Hardness and Rockwell Superficial Hardness of Metallic Materials.

United States.

Anonim. 2002. ISO 1302 Geometrical Product Specifications (GPS) – Indication

of surface texture in tehnical product documentation.

Farokhi, M. dkk. 2017. Pengaruh Kecepatan Putar Spindle (RPM) dan Jenis

Sudut Pahat Pada Proses Pembubutan Terhadap Tingkat Kekasaran

Benda Kerja Baja EMS 45. Universitas Negeri Semarang.

Fidiawan, D dan Yunus. 2013. Pengaruh Kedalaman Potong, Kecepatan Putar

Spindle, Sudut Potong Pahat Terhadap Kekasaran Permukaan Hasil

Bubut Konvensional Bahan Komposit. Jurnal. Universitas Negeri

Surabaya.

Hadimi. 2008. Pengaruh Perubahan Kecepatan Pemakanan terhadap Kekasaran

Permukaan Pada Proses Pembubutan. Politeknik Negeri Pontianak.

Kalpakjian, Serope and Scmid R Steven. 2002. Manufacturing Engineering and

Technologi Fourth edition. Prentice Hall. London.

Muin, S. A. 1989. Dasar-dasar perancangan perkakas dan mesin-mesin

perkakas. Rajawali. Jakarta.

Patel, P. R. 2012. Effect of Machining Parameters on Surface Roughness and

Power Consumption for 6063 Al Alloy TiC Composites (MMCs). India.

Raul. dkk. 2016. Pengaruh Variasi Kecepatan Potong dan Kedalaman Potong

Pada Mesin Bubut Terhadap Tingkat Kekasaran Permukaan Benda Kerja

ST 41. Universitas Negeri Malang.

Santoso, J. 2013. Pekerjaan Mesin Perkakas. Direktorat Jenderal Peningkatan

Mutu Pendidik dan Tenaga Kependidikan. Jakarta.

Shigley, J. E., Harahap, G. (Alih Bahasa). 1995. Perencananaan Teknik Mesin

jilid. Edisi keempat. Erlangga. Jakarta.

17

Sumbodo, W. dkk. 2008. Teknik Produksi Mesin Industri. Jilid 2. Direktorat

Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal

Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan

Nasional. Jakarta.

Suranto. 2017. Teknik Pemesinan Bubut. Andi. Jakarta.

Surapranata, S. 2015. Teknik Pemesinan Bubut dan Frais 1. Kementrian

Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Guru dan Tenaga Kependidikan.

Jakarta.

Surdia, T. dan Saito, S. 1999. Pengetahuan bahan teknik. Pradnya Paramita.

Jakarta.

Widarto. 2008. Teknik Pemesinan. Jilid 1 . Direktorat Pembinaan Sekolah

Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar

dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta.