Upload
roniham
View
68
Download
17
Embed Size (px)
DESCRIPTION
BHGDG
Citation preview
Laboratorium Metrologi Industri
BAB ITINJAUAN PUSTAKA
1.1 Tujuan Praktikum
1. Agar praktikan mampu memahami dan menggunakan alat ukur pengukuran variasi.
2. Agar praktikan memahami dan mampu mendefinisikan pengukuran kelurusan,
kerataan, kedataran dan kekasaran permukaan.
3. Agar praktikan memahami dan mampu menganalisa nilai parameter kekasaran
menggunakan Surface Roughness Tester.
1.2 Pengukuran Kedataran, Kelurusan, dan Kerataan
1.2.1 Pengukuran Kedataran
1. Definisi kedataran
Kedataran adalah “datar air” atau horizontal, gaya tarik bumi (grafitasi) dianggap
tegak lurus terhadap bidang yang datar air. Suatu bidang yang datar air adalah bidang yang
ideal, sehingga dipakai sebagai bidang referensi dalam hampir semua pekerjaan teknik,
misalnya dalam pembuatan gedung pencakar langit, jembatan, bendungan dan rumah
tinggal, dalam bidang pemasangan peralatan dan mesin , sampai bidang pengukuran; “ilmu
ukur tanah” (landtopography) dan metrologi industri (surface olate thopography).
Pemeriksaan kedataran bisa dilakukan dengan menggunakan peralatan penyipat datar
(spirit level/waterpass) dan autokolimator
2. Pengukuran kedataran
1. Penyipat Datar (Spirit Level/Waterpass)
Secara umum, penyipat datar pada dasarnya hanya terdiri dari landasan yang
mempunyai permukaan yang halus dan rata dengan panjang tertentu dan pada
landasan itu dipasang sebuah tabung kaca yang melengkung. Pada tabung kaca
yang melengkung ini terdapat cairan (biasanya spiritus) dan gelembung udara.
Perpindahan gelembung udara inilah yang dijadikan dasar prinsip pengukuran
kedataran dengan penyipat datar. Karena, gelembung udara ini akan berpindah
tempat bila posisinya menyimpang dari kedataran.
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
1
Laboratorium Metrologi Industri
Gambar 1.1 Pipat Datar Sumber : Sudji Munadi, 1988 : 219
Dari gambar dapat dijelaskan sebagai berikut. Bila salah satuujung dari
landasan naik atau turun maka gelembung udara akan berpindah posisi. Dengan
menghitung banyaknya skala perpindahan gelembung udara yang kemudian
dibandingkan dengan tingkat kecermatan alat ukurnya maka dapat diketahui
besarnya ketidakdataran dari muka ukur. Jadi, bila ujung B naik sebesar h yaitu
menjadi B’, maka gelembung udara pada pipa kaca akan bergeser (pindah) sejauh
d, yaitu dari C ke D. Sudut yang dibentuk oleh perubahan posisi ujung landasan B
dan posisi gelembung udara adalah sama yaitu α . Bila R adalah jarijari pipa kaca
dan L adalah panjang landasan penyipat datar maka dapat dihitung hubungan antara
h dan d sebagai berikut :
2. Autocollimator
Autocollimator adalah instrumen optik untuk pengukuran non-kontak pada sudut. Mereka
biasanya digunakan untuk menyelaraskan komponen dan mengukur defleksi dalam sistem
optik atau mekanis. Sebuah Autocollimator bekerja dengan memproyeksikan gambar ke
cermin target, dan mengukur defleksi gambar kembali terhadap skala, baik secara visual
atau dengan sarana detektor elektronik. Sebuah autocollimator visual dapat mengukur
sudut sekecil 0,5 detik busur, sementara autocollimator elektronik bisa sampai 100 kali
lebih akurat.
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
2
Laboratorium Metrologi Industri
Gambar 1.2 Bagian-bagian AutocollimatorSumber : Anonymous 1,2014
Autocollimator visual sering digunakan untuk berbaris laser yang berakhir
batang dan memeriksa paralelisme wajah jendela optik dan potongan.
Autocollimators elektronik dan digital yang digunakan sebagai standar pengukuran
sudut, untuk memantau gerakan sudut selama jangka waktu dan untuk memeriksa
pengulangan posisi sudut dalam sistem mekanis. Autocollimators servo merupakan
autocollimators elektronik khusus yang digunakan servo-feedback loops
berkecepatan tinggi untuk aplikasi platform yang stabil.
Gambar 1.3 AutocollimatorSumber : Anonymous 2,2014
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
3
Laboratorium Metrologi Industri
3. Dial Indicator
Gambar 1.4 Dial IndicatorSumber : Alat Ukur Teknik.pdf, 2014
.Alat ukur ini dipergunakan untuk memeriksa penyimpangan yang sangat
kecil dari bidang datar, bidang silinder atau permukaan bulat dan kesejajaran.
Konstruksi sebuah alat dial indikator seperti terlihat pada gambar di atas, terdiri
atas jam ukur (dial gauge) yang di lengkapi dengan alat penopang seperti blok alas
magnet, batang penyangga, penjepit, dan baut penjepit. Skala dan ring dial
indikator dapat berputar ke angka 0 agar lurus dengan penunjuk. Penghitung
putaran ukur jam berfungsi menghitung jumlah putaran penunjuk. Ukuran yang
dapat dibaca oleh sebuah dial indikator ditentukan oleh besar garis tengahnya,
kemampuan putaran, dan jarak pembagian garis ukuran. Pada dial indikator jarak
garis ukurannya berbeda-beda seperti 0,0005mm, 0,002mm, dan 0,001mm.
Cara Menggunakan Dial Indicator adalah sebagai berikut. Pada dial
indikator terdapat 2 skala. Yang pertama skala yang besar (terdiri dari 100 strip)
dan skala yang lebih kecil. Pada skala yang besar tiap stripnya bernilai 0,01 mm.
Jadi ketika jarum panjang berputar 1 kali penuh maka menunjukkan pengukuran
tersebut sejauh 1 mm.
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
4
Laboratorium Metrologi Industri
Sedangkan skala yang kecil merupakan penghitung putaran dari
jarum panjang pada skala yang besar. Sebagai contoh, jika jarum panjang pada
skala besar bergerak sejauh 6 strip dan jarum pendek bergerak pada skala 3 maka
artinya hasil pengukurannya adalah3,06 mm. Pengukuran ini diperoleh dari : skala
pada jarum panjang dibaca : 6 x 0,01 mm = 0,06 mm skala pada jarum pendek
dibaca : 3 x 1 mm = 3 mm maka hasil pengukurannya adalah 0,06 mm + 3 mm =
3,06 mm.
Skala dan ring dial indikator dapat berputar ke angka 0 agar lurus dengan
penunjuk. Penghitung putaran ukur jam berfungsi menghitung jumlah putaran
penunjuk. Yang perlu diperhatikan dalam menggunakan dial indicator adalah
keadaan permukaan benda yang akan diukur harus bersih, posisi spindel dial (ujung
peraba) tegak lurus pada permukaan komponen yang diperiksa, dan metode
pengukuran yang digunakan. Metode Pengukuran:
1. Letakkan V-block di atas plat datar dan letakkan poros di atas block
2. Sentuhkan spindel dial gauge pada permukaan poros. Aturlah tinggi dial
gauge lock sedemikian rupa sehingga menyentuh permukaan poros.
3. Putarlah poros perlahan-lahan dan temukan point pada permukaan
pembacaan paling kecil. Putarlah outer ring sampai penunjukkan pada "0".
4. Putarlah poros perlahan-lahan. Bacalah jumlah gerakan pointer.
Gambar 1.5 Dial IndicatorSumber : Alat Ukur Teknik.pdf, 2014
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
5
Laboratorium Metrologi Industri
Adapun metode pengukuran yang digunakan dial indikator adalah sebagai berikut:
(a) benda kerja yang dipindahkan, dial indikator tetap pada posisi diam.
(b) Dial indikator yang dipindahkan, benda kerja tetap pada posisi diam.
(c) Benda kerja diputar, dial indikator tetap pada posisi diam.
3. Aplikasi pengukuran kedataran
Pengukuran non-paralelisme di windows, batang laser berakhir, dan potongan optik
oleh wajah refleksi metode-dua.
Pengukuran kuadrat dari sisi luar dengan berbagi aperture.
Sudut perbandingan dengan berbagi aperture.
Memeriksa prisma sudut yang tepat untuk dan piramida kesalahan sudut.
Memperoleh pandangan mendatar atau mendapat garis bidikan yang sama tinggi,
sehingga titik – titik yang tepat pada garis bidikan memiliki ketinggian yang sama.
1.2.2 Pengukuran Kelurusan
1. Definisi kelurusan
Suatu permukaan benda dikatakan lurus bila bidang permukaan tersebut berbentuk
garis lurus seandainya digambarkan dalam bentuk garis. Artinya demikian, suatu benda
yang diperiksa kelurusan permukaannya dalam panjang tertentu, ternyata dalam
pemeriksaannya tidak ditemukan adanya penyimpangan bentuk ke arah horizontal atau
vertikal yang berarti, maka dikatakan permukaan benda tersebut adalah lurus. Dan kalau
digambarkan secara grafis maka akan diperoleh bentuk garis lurus.
Kelurusan dari permukaan suatu komponen sangat penting perannya dalam
permesinan. Meja-meja mesin bubut, mesin skrap, mesin frais dan mesin gerinda,
bekerjanya memerlukan tingkat kelurusan yang sangat teliti. Ketrampilan untuk membuat
permukaan benda kerja betul-betul lurus juga sangat diperlukan, termasuk di dalamnya
cara memeriksa kelurusan itu sendiri. Dalam pemeriksaan kelurusan ini akan dibicarakan
beberapa contoh pemeriksaan kelurusan benda kerja dan pemeriksaan kelurusan meja
mesin produksi. Beberapa peralatan ukur yang bisa digunakan antara lain adalah mistar
baja (steel rule), jam ukur dan autokolimator.
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
6
Laboratorium Metrologi Industri
2. Pengukuran kelurusan
1. Pemeriksaan Kelurusan dengan Mistar Baja
Pemeriksaan kelurusan dengan menggunakan mistar baja pada dasarnya
tidak untuk mencari berapa besarnya ketidaklurusan suatu permukaan benda,
melainkan hanya untuk melihat apakah permukaan benda tersebut mempunyai
penyimpangan pada dimensi kelurusannya atau tidak. Oleh karena itu, dalam
pemeriksaannya tidak diperhatikan skala ukurnya.
Gambar 1.6 Memeriksa kelurusan permukaan dengan mistar baja.Sumber : Sudji Munadi, 1988 : 205
Dengan meletakkan mistar baja sedemikian rupa di atas permukaan bidang
ukur maka dapat dilihat apakah muka ukur balok tersebut masuk dalam kategori
lurus atau tidak. Pemeriksaan sebaiknya dilakukan pada arah memanjang, melebar
dan arah diagonal. Kesimpulan yang diambil adalah: bila terlihat adanya celah
antara muka ukur dan mistar baja maka dikatakan bahwa permukaan bidang ukur
kelurusannya tidak baik. Pemeriksaan kelurusan yang sederhana ini banyak
dilakukan pada pekerjaan mengikir rata permukaan.
2. Pemeriksaan Kelurusan dengan Jam Ukur (Dial Indicator)
Dengan menggunakan jam ukur maka bisa diketahui besarnya
penyimpangan dari kelurusan suatu permukaan benda ukur. Karena setiap
perubahan jarak yang dialami oleh sensor jam ukur akan ditunjukkan oleh jarum
penunjuk jam ukur tersebut. Pemeriksaan kelurusan dengan jam ukur ini bisa
digunakan untuk melihat kelurusan dalam arah horizontal (penyimpangan ke kiri
atau ke kanan) dan kelurusan dalam arah vertikal (penyimpangan ke atas atau ke
bawah).
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
7
Laboratorium Metrologi Industri
Agar pemeriksaan memberikan hasil yang teliti maka pelaksanaannya harus
dilakukan di atas meja rata (surface table). Antara benda ukur dengan landasan jam
ukur harus diberi pelat lurus (straight edge) atau yang sejenis agar gerakan dari jam
ukur tetap stabil sehingga tidak merubah posisi penekanan sensor terhadap muka
ukur. Pada waktu meletakkan sensor pada muka ukur sebaiknya jarum penunjuk
menunjukkan skala pada posisi nol. Seandainya muka ukurnya relative panjang
maka sebaiknya panjang muka ukur tersebut dibagi dalam beberapa bagian yang
besarnya jarak tiap-tiap bagian tergantung pada pertimbangan si pengukur sendiri.
Antara bagian satu dengan yang lain diberi tanda titik atau garis pendek/strip. Pada
masing-masing titik inilah nantinya dapat digambarkan besarnya penyimpangan
dari kelurusan muka ukur. Dengan demikian dapat diketahui bagian bagian mana
dari muka ukur yang tidak lurus.
A BGambar 1.7 (a) Memeriksa kelurusan untuk arah penyimpangan horisontal. (b) Memeriksa kelurusan untuk arah vertikal.Sumber : Sudji Munadi, 1988: 206
3. Pemeriksaan Kelurusan dengan Autokolimator
Pemeriksaan kelurusan dengan autokolimator kebanyakan digunakan untuk
memeriksa kelurusan meja meja mesin produksi, baik dalam arah memanjang
(horizontal) maupun dalam arah tegak lurus (vertikal). Salah satu contoh misalnya
pemeriksaan kelurusan meja mesin bubut (kelurusan lathe-bed guide ways) yaitu
tempat bergerak/berjalannya pembawa pahat potong (carriage). Gerakan pahat
potong dari mesin bubut sepanjang mejanya harus betul-betul lurus (seolah-olah
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
8
Laboratorium Metrologi Industri
berada dalam satu garis lurus). Karena, sedikit saja ada penyimpangan dari garis
lurus akan mengakibatkan perubahan bentuk dan ukuran dari benda kerja yang
diproduksi melalui mesin bubut. Oleh karena itu, tingkat kelurusan meja mesin
bubut (lathe-bed guide ways) perlu diperiksa untuk menentukan apakah tingkat
kelurusannya masih dalam batas-batas harga yang diijinkan menurut standar yang
berlaku sehingga mesin bubut masih boleh digunakan untuk memproduksi suatu
komponen.
4. Pengukuran kelurusan dengan metode Straght Edge
Selain dengan pendatar atau autokolimator, Straight Edge (batang bersisi
lurus) dapat digunakan untuk mengukur kelurusan garis/permukaan. Batang lurus
tersebut ditumpu secara simetrik diatas permukaan yang terkecil (s = 0,554 l )
Sebagai tumpuan digunakan dua blok ukur dengan ukuran nominal yang
sama. Pada setiap lokasi tertentu (diberi tanda setiap jarak yang sama) dilakukan
pengukuran celah antar batang lurus dengan permukaan bidang yang diukur
kelurusannya. Dalam hal ini dapat digunakan komparator unuk diameter
lubang( ukuran sensor disesuaikan dengan ukuran nominal blok ukur penumpu)
atau deng metode penyisipan blok ukur.
3. Aplikasi pengukuran kelurusan
Kelurusan dari permukaan suatu komponen sangat penting perannya dalam
permesinan. Meja-meja mesin bubut, mesin skrap, mesin frais dan mesin gerinda,
bekerjanya memerlukan tingkat kelurusan yang sangat teliti.
1.2.3 Pengukuran Kerataan
1. Definisi Kerataan
Salah satu karakteristik geometri yang ideal dari suatu komponen adalah
permukaan yang rata. Dalam prakternya memang tidak mungkin mendapatkan
permukaan yang betul-betul rata. Hal ini disebabkan beberapa faktor, misalnya faktor
manusia dan faktor dari mesin yang digunakan untuk membuatnya. Akan tetapi dengan
kemajuan teknologi, diusahakan untuk terus membuat peralatan yang mampu
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
9
Laboratorium Metrologi Industri
membentuk permukaan komponen dengan tingkat kerataan yang cukup tinggi, hal ini
dikemukakan oleh para ahli pengukuran geometris melalui pengamatan dan penelitian.
Perbedaan antara kerataan, kedataran, dan kelurusan adalah jika kerataan
berhubungan dengan kerataan permukaan suatu komponen, jika kedataran berhubungan
dengan kedataran air atau tegak lurus dengan grafitasi bumi, dan jika kelurusan
berhubungan dengan lurus tidaknya suatu komponen jika digambarkan dalam suatu
garis lurus baik horizontal maupun vertikal.
2. Pengukuran Kerataan
Dalam pengukuran kerataan dikenal sebuah alat bernama unit kontrol
Programmable Logic Controller (PLC). Alat ukur ini menggunakan sensor bernama
LDVT (Linear Variable Differential Transformer) atau Dial Indicator. LDVT
merupakan sensor posisi yang bekerja berdasarkan pada ada tidaknya medan magnet
yang terjadi. Alat ukur ini memiliki beberapa kelebihan, di antaranya adalah kemudahan
dalam pengoperasian, mekanisme gerak dari dial indicator sudah memenuhi syarat dan
alat ukur tersebut mempunyai ketelitian 5 μm. Namun alat ukur kerataan ini masih
mempunyai beberapa kekurangan di antaranya adalah hasil pengukuran tidak dapat
ditampilkan melalui komputer, akan tetapi harus diolah dengan software untuk dapat
ditampilkan dalam bentuk grafik, yaitu dilakukan secara manual melalui program
Microsoft Excel. Mekanisme gerak dilakukan dengan dial indikator, yang harus dibaca
oleh pengukur dengan rentang waktu yang sangat pendek (3 detik untuk tiap titik),
sehingga menyulitkan dalam melakukan pembacaan.
Gambar 1.8 Unit Kontrol Programmable Logic ControllerSumber : Anonymous 3, 2014
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
10
Laboratorium Metrologi Industri
3. Aplikasi Pengukuran Kerataan
Dalam dunia industri, kerataan dari suatu komponen sangat diperlukan karena
akan mempengaruhi kualitas dari produk yang dihasilkan oleh industri tersebut.
1.3 Pengukuran Kekasaran Permukaan
1. Permukaan dan Profil
Permukaan adalah suatu batas yang memisahkan benda padat dengan sekitarnya.
Dalam prakteknya, bahan yang digunakan untuk benda kebanyakan dari besi atau
logam. Ada pula istilah lain yang berkaitan dengan permukaan yaitu profil. Istilah profil
sering disebut dengan istilah lain yaitu bentuk. Profil atau bentuk yang dikaitkan dengan
istilah permukaan mempunyai arti tersendiri yaitu garis hasil pemotongan secara normal
atau serong dari suatu penampang permukaan.
Mengukur dan menganalisis suatu permukaan dalam tiga dimensi termasuk sulit.
Untuk mempermudah pengukuran maka penampang permukaan perlu dipotong. Cara
pemotongan biasanya ada 4 cara yaitu pemotongan normal, serong, singgung, dan
pemotongan singgung dengan jarak kedalaman yang sama. Garis hasil pemotongan
inilah yang disebut dengan istilah profil, dalam kaitannya dengan permukaan. Dalam
analisisnya hanya dibatasi pada pemotongan secara normal. Gambar di bawah
menunjukkan perbedaan antara bidang dan profil.
Gambar 1.9 Bidang dan Profil pada Penampang PermukaanSumber : Anonymous 4, 2014
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
11
Laboratorium Metrologi Industri
Dengan melihat profil tersebut maka bentuk dari suatu permukaan pada dasarnya
dapat dibedakan menjadi 2, yaitu permukaan yang kasar (roughness) dan permukaan
yang bergelombang (waviness).
Permukaan yang kasar berbentuk gelombang pendek yang tidak teratur dan
terjadi karena getaran pisau (pahat) potong atau proporsi yang kurang tepat dari
pemakanan (feed) pisau potong dalam proses pembuatannya. Sedangkan permukaan
yang bergelombang mempunyai bentuk gelombang yang lebih panjang dan tidak teratur
yang dapat terjadi karena beberapa faktor misalnya posisi senter yang tidak tepat,
adanya gerakan tidak lurus (non linier) dari pemakanan (feed), getaran mesin, tidak
imbangnya (balance) batu gerinda, perlakuan panas (heat treatment) yang kurang baik,
dan sebagainya.
Dari kekasaran (roughness) dan gelombang (wanivess) inilah kemudian timbul
kesalahan bentuk. Untuk lebih jelasnya lihat gambar berikut ini.
Gambar 1.10 Kekasaran, Gelombang, dan Kesalahan Bentuk dari Suatu PermukaanSumber : Anonymous 5, 2014
Kekasaran permukaan adalah penyimpangan rata-rata aritmetik dari garis rata-
rata profil, yang selanjutnya disebut nilai kekasaran (Ra). Nilai kekasaran rata-rata
aritmetik telah diklasifikasikan oleh ISO menjadi 12 tingkat kekasaran, mulai dari N1
sampai dengan N12. Untuk penunjukan pada gambar mengenai spesifikasi kekasaran ini
dapat dituliskan langsung nilai Ra-nya, atau tingkat kekasarannya.
Berikut adalah beberapa istilah pada profil permukaan :
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
12
Laboratorium Metrologi Industri
a. Profil geometris ideal
Profil ini merupakan profil dari geometris permukaan yang ideal yang tidak
mungkin diperoleh dikarenakan banyaknya factor yang mempengaruhi dalam proses
pembuatannya. Bentuk dan profil geometris ideal ini dapat berupa garis lurus,
lingkaran, dan lengkung.
b. Profil referensi
Profil ini digunakan sebagai dasar dalam menganalisa karakteristik dari
permukaan. Bentuknya sama dengan bentuk profil geometris ideal, tetapi tepat
menyinggung puncak tertinggi dari terukur yang diambil dalam pengukuran.
c. Profil terukur
Merupakan profil dari suatu permukaan yang diperoleh melalui proses
pengukuran, profil inilah yang digunakan untuk menganalisa kekerasan permukaan
produk mesin.
d. Profil dasar
Merupakan referensi yang digeserkan ke bawah hingga tepat pada titik
terendah pada profil terukur.
e. Profil tengah
Merupakan profil yang berada di tengah-tengah dengan posisi sedemikian
rupa sehingga jumlah luas bagian atas profil tengah sampai pada profil terukur sama
dengan jumlah luas bagian bawah profil tengah sampai pada profil terukur. Profil
tengah ini sebenarnya merupakan profil referensi yang digeserkan ke bawah dengan
arah tegak lurus terhadap profil geometris ideal sampai pada batas tertentu yang
membagi luas penampang permukaan menjadi 2 bagian yang sama, yaitu atas dan
bawah
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
13
Laboratorium Metrologi Industri
Gambar 1.11 Profil Suatu PermukaanSumber : Sudji Munadi 1988 : 208
Berikut adalah beberapa parameter kekasaran permukaan :
a. Kekasaran rata-rata aritnetis (mean roughness indec or center line average) (Ia) Ra
Kekasaran rata-rata merupakan harga rata-rata secara aritmatis dari harga
absolut antara harga profil terluar dengan profil tengah. Menentukan kekasaran rata-
rata dapat pula dilakukan secara grafis, seperti halnya toleransi ukuran (lubang dan
poros), harga kekasaran aritmetis juga mempunyai harga toleransi kekasaran. Dengan
demikian masing-masing harga toleransi mempunyai kelas kekasaran yaitu dari N1
sampai N12. Besarnya toleransi untuk Ra biasanya diambil antara 50% ke atas dan
25% ke bawah. Toleransi harga kekasaran rata-rata dari suatu permukaan tergantung
pada proses pengerjaannya, hasil permukaan menggunakan mesin gerinda tentu lebih
halus dari pada menggunakan mesin bubut.
Tabel 1.1 Toleransi Harga Kekerasan Rata-Rata Ra
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
14
Laboratorium Metrologi Industri
Sumber : Sudji Munadi 1988 : 230
b. Kekasaran rata-rata dari puncak ke lembah Rz
Kekasaran rata-rata dari puncak ke lembah sebetulnya hampir sama dengan
kekasaran rata-rata aritmetis, tetapi cara menentukan Rz lebih mudah daripada
menentukan Ra. Gambar di bawah ini menunjukkan cara menentukan Rz, sampel
pengukuran diambil sejumlah profil yang memuat, misalnya 10 daerah, yaitu 5 daerah
puncak dan 5 daerah lembah.
Gambar 1.12 Menentukan Kekasaran Rata-Rata dari Puncak ke LembahSumber : Anonymous 6, 20143. Pengukuran Kekasaran Permukaan
Untuk mengukur kekasaran permukaan benda digunakan alat yang bernama
Surface Roughness Tester. Prinsip kerja dari alat ini adalah dengan menggunakan
transducer dan diolah dengan microprocessor. Roughness Tester dapat digunakan di
lantai di setiap posisi, horizontal, vertikal, atau di mana pun. Ketika mengukur
kekasaran permukaan dengan roughness meter, sensor ditempatkan pada permukaan dan
kemudian meluncur sepanjang permukaan seragam dengan mengemudi mekanisme di
dalam tester. Sensor mendapatkan kekasaran permukaan dengan probe tajam built-in.
Instrumen roughness meter ini kompatibel dengan 4 standar dunia yaitu ISO, DIN,
ANSI, dan JIS sehingga tidak diragukan lagi dalam ketepatan dan keakuratan dalam
pengukuran kekasaran.
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
15
Laboratorium Metrologi Industri
Gambar 1.13 Surface Roughness TesterSumber : Anonymous 7, 2014
4. Surface Roughness Tester
Bagian-bagian utama dari alat ini adalah :
1. Batang sensor, untuk membaca kekasaran benda uji berdasarkan terhadap tekanan
yang diberikan pada benda uji.
2. Kotak sensor, tempat diletakkannya sensor-sensor untuk mengubah nilai kekasaran
yang terbaca dari batang sensor menjadi data yang ditampilkan pada display.
3. Panel surface roughness tester, untuk memasukkan perintah atau memasukkan
standar yang ingin digunakan pada alat.
4. Display, untuk menampilkan nilai kekasaran benda uji.
5. Printer, untuk memprint out nilai kekasaran benda uji.
Gambar 1.14 Bagian-Bagian Surface Roughness TesterSumber : Buku Panduan Praktikum Meetrologi Industri
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
16
Laboratorium Metrologi Industri
Cara penggunaan dari surface roughness tester ini sebagai berikut :
1. Meletakkan benda uji (berupa metal blok).
2. Batang sensor (berupa jarum) diatur sehingga ujung dari batang tersebut berada
dalam posisi stabil (di tengah skala) pada pembacaan skala tekanan terhadap
permukaan objek pengukuran.
3. Sebelum alat dijalankan, terlebih dahulu masukkan faktor-faktor seperti panjang (length) dari permukaan objek yang ingin diperiksa, standar yang ingin digunakan (Ra, Rz, dan parameter lainnya).
4. Pada saat pengambilan data, posisi batang sensor bergerak dengan konstan sesuai
dengan sumbu horizontal dan sejajar benda uji (berada pada garis lurus).
5. Kemudian bila kita telah puas dengan hasil yang didapat, maka kita dapat mencetak
hasil pengukuran dengan printer yang ada pada alat ukur. Dengan ketelitian sebesar
0,02 µm alat ini menghasilkan suatu grafik dengan menunjukkan besaran Ra dan Rz
yang dapat digunakan untuk penghitungan dalam kelurusan dan kedataran.
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
17
Laboratorium Metrologi Industri
Gambar 1.15 Hasil Pengukuran Surface Roughness TesterSumber : Anonymous 8, 2014
BAB II
METODE PRAKTIKUM
2.1 Alat dan Bahan
1. Alat
a. Surface Roughness Tester
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
18
Laboratorium Metrologi Industri
Gambar 2.1 Surface Roughness Tester
Sumber : Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas
Brawijaya.
Spesifikasi Alat : Merk : Mitutoyo
Type : SJ 301
Tahun : 2001
Ketelitian ; 0,01 µ m
2. Bahan
1. Alumunium
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
19
Laboratorium Metrologi Industri
Gambar 2.2 Benda AlumuniumSumber : Dokumentasi Pribadi
2.2 Prosedur Pengujian
1. Surface Roughness Tester
Prosedur Pemakaian
1. Gunakan handgloves sebelum melaksanakan pengukuran
2. Periksa kelengkapan peralatan, pasangkan semua perlatan pada posisi masing – masing lalu kemudian nyalakan alat dengan menekan tombol on.
3. Atur kedudukan sensor dan lakukan kalibrasi.
4. Siapkan spesimen yang akan di uji dan atur kedudukan sensor seusai
spesimen tersebut.
5. Batang sensor diatur sehingga ujung dari sensor berada dalam posisi
stabil (di tengah skala) pada pembacaan skala tekanan terhadap
permukaan objek pengukuran.
6. Sebelum alat dijalankan terlebih dahulu memasukkan faktor-faktor
seperti panjang (length) dari permukaan objek yang ingin diperiksa,
standar yang ingin digunakan (Ra, Rq, Rz, Rmax, dan parameter
lainnya).
7. Pada saat pengambilan data, posisi sensor bergerak dengan konstan
sesuai dengan sumbu horizontal dan sejajar benda uji (berada pada garis
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
20
Laboratorium Metrologi Industri
lurus).
8. Kemudian bila kita telah puas dengan hasil yang didapat maka
kita dapat mencetak hasil praktikum dengan printer yang ada pada alat
ukur. Dengan ketelitian sebesar 0,01 µ m alat ini menghasilkan
suatu grafik dengan menunjukkan besaran Ra, Rz, Rq, Rmax sesuai
dengan standar yang diinginkan sebelumnya.
Prosedur Pengambilan data
1. Menyiapkan Surface Roughness Tester yang sudah dikalibrasi
2. Atur dudukan sensor sesuai spesimen yang akan diuji
3. Atur parameter nilai Ra dan panjang profil yang akan diuji.
4. Lakukan pengukuran dan cetak hasil pengukuran.
5. Lakukan pengaturan kembali untuk panjang profil yang berbeda.
2.3 Gambar Spesimen
(Terlampir)
2.4 Lembar Data Pengukuran
(Terlampir)
BAB III
ANALISIS DATA, STATISTIK DAN PEMBAHASAN
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
21
Laboratorium Metrologi Industri
3.1 Pengolahan Data
1. Tabel 3.1 pengujian parameter kekasaran
NO Panjang Sampel (mm) Nilai Kekerasan, Ra (µm)
1 0.5 0,54
2 1 0.49
3 1.5 0.49
Sumber : Dokumentasi Pribadi
3.2 Pembahasan
0,5 1 1,50.46
0.47
0.48
0.49
0.5
0.51
0.52
0.53
0.54
0.55
Ra
Panjang (mm)
Ra
(µm
)
Grafik 3.1 Hubungan panjang pengujian dengan nilai kekasaran Ra
Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa grafik hubungan panjang pengujian
terhadap Ra mengalami kecenderungan turun, yaitu pada panjang 0,5 milimeter nilai Ra
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
22
Laboratorium Metrologi Industri
sebesar 0.54 mikronmeter, pada panjang 1 milimeter nilai Ra sebesar 0,49 mikronmeter,
pada panjang 1,5 mm nilai Ra sebesar 0,49 mikronmeter.
Grafik diatas menyimpang dari dasar teori yang seharusnya, apabila panjang
pengujian semakin besar maka nilai Ra akan semakin besar pula. Penyimpangan ini dapat
terjadi mungkin karena benda ukur pada saat produksi mengalami proses pemakanan yang
sedikit tidak rata mengakibatkan bentuk profil permukaan dari benda ukur tidak seragam
sehingga terjadi penyimpangan. Jika dilihat dari panjang pengukuran 0,5 mm, Ra yang
didapat adalah sebesar 0,5 µm, pada panjang 1 mm terjadi penurunan , Ra yang dihasilkan
adalah 0,49 µm.dapat disimpulkan bahwa dari panjang 0-0,5mm profil permukaannya
kasar, dan pada panjang 0,5-1 µm mempunyai kekasaran yang lebih kecil dari panjang
pengukuran kekasaran 0-0,5 µm.
BAB IV
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
23
Laboratorium Metrologi Industri
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan1. Dalam praktikum kali ini kami membahas pengukuran kekasaran dengan alat
Surface Roughness Tester
2. Pada alat ini kita dapat mengukur kekasaran sesuai range yang kita inginkan
3. Dari pengukuran kekasaran kali ini, nilai Ra mengalami penyimpangan yang
diakibatkan profil permukaan benda ukur tidak seragam
4.2 Saran
1. Asisten Laboratorium Metrologi Industri diharapkan pada saat melaksanakan
praktikum menggunakan hand gloves seperti halnya praktikan.
2. Asisten Laboratorium Metrologi Industri sebaiknya melakukan penataan ulang
tata letak interior dan alat ukur agar saat pengukuran tersedia ruang yang
nyaman.
3. Laboraturium Metrologi Industri diharapkan lebih menambah penerangan pada
saat praktikum agar dapat memudahkan dalam pembacaan alat ukur.
4. Laboratorium Metrologi Industri sebaiknya melakukan peremajaan terhadap
alat-alat ukur yang di dalamnya.
5. Praktikan dan asisten Laboratorium Metrologi Industri sebaiknya tepat waktu
pada saat jadwal asistensi yang sudah disepakati.
Laporan Praktikum Metrologi Industri Semester Ganjil 2014/2015
24