Minggu ke 4

Umur Pahat, Material Pahat, Geometri Pahat, Fluida Pendingin

UMUR PAHAT

Umur Pahat

lamanya waktu yang diperlukan untuk mencapai batas keausan yang ditetapkan

Tabel Contoh batas keausan kritis (Rochim, 1993)

Pahat Benda Kerja VB (mm) K

HSS Baja & Besi tuang 0.3-0.8 -

Carbide Baja 0.2-0.6 0.3

Carbide Besi tuang& non Ferro

0.4-0.6 0.3

Ceramic Baja & Besi tuang 0.3 -

Jenis keausan

Flank

Keausan pada mata potong

Crater

Keausan pada bidang geram

Penyebab Keausan• Proses abrasif, adanya partikel keras benda kerja yang

bergesekan saat proses pengerjaan • Proses kimiawi, kenaikan dan perubahan temperatur• Proses adhesi, menempelnya geram pada pahat.• Proses difusi, terurainya pahat karena proses adhesi ditambah

tekanan dan temperatur yang tinggi• Proses oksidasi, menurunnya ketahanan karbida karena

temperatur tinggi saat pengerjaan• Proses deformasi plastik, pengikisan ujung pahat karena

ketajamannya• Proses keretakan dan kelelahan, terjadi pada pojok pahat

karena kejutan

Akibat keausan pahat• Kenaikan gaya potong• Timbulnya getaran• Permukaan kasar• Perubahan dimensi produk

MATERIAL PAHAT

Material Pahat• Baja Karbon Tinggi (High Carbon Steel; Carbon

Tool Steels)• HSS (High Speed Steels; Tool Steels)• Paduan Cor Nonferro (Cast Nonferous Alloys;

Cast Carbides)• Karbida (Cemented Carbides; Hardmetals)• Keramik (Ceramics)• CBN (Cubic Boron Nitrides)• Intan (Sintered Diamonds dan Natural Diamond )

Sifat material pahat– Kekerasan seharusnya pahat lebih keras dibandingkan benda

kerja, baik pada suhu ruang ataupun pada suhu tinggi saat terjadinya proses permesinan.

– Keuletan harus mampu menahan beban kejut yang terjadi pada saat awal proses pemotongan pada umumnya

– Ketahanan suhu ekstrim harus tahan terhadap perubahan suhu yang ekstrim pada saat proses permesinan.

– Sifat adhesi yang rendah mengurangi afinitas benda kerja terhadap pahat, mengurangi laju keausan, serta penurunan gaya pemotongan

– Daya larut elemen / komponen material pahat yang rendah Kemampuan yang dibutuhkan demi memperkecil keausan akibat mekanisme difusi

Pahat HSS• Carbon (C)pembentuk sifat keras tetapi getas• Tungsten (T) atau Wolfram (W)meningkatkan ketahanan

terhadap suhu yang tinggi• Chromium (Cr)meningkatkan kekerasan material dan ketahan

terhadap suhu• Vanadium (V)menurunkan sensitifitas terhadap over heating

serta menghaluskan butiran • Molybdenum (Mo)meningkatkan keuletan dan daya tahan

terhadap beban kejutan.• Cobalt (Co)meningkatkan ketahanan terhadap keausan• Silikon meningkatkan kekerasan setelah perlakuan

panas/dikeraskan

Pahat Carbide• Karbida Tungsten (WC + Co) merupakan jenis pahat

karbida untuk memotong besi tuang.• Karbida Tungsten Paduan (WC - TiC + Co; WC –

TaC - TiC + Co; WC – TaC + Co; WC – TiC - TiN + Co; TiC + Ni, Mo) merupakan jenis pahat karbida yang digunakan untuk pemotongan baja.

• Karbida lapis (Coated Cemented Carbides) merupakan jenis pahat Karbida Tungsten yang dilapis karbida, nitrida, atau oksida lain yang lebih rapuh tetapi hot hardnessnya tinggi.

Geometri Alat Potong

Pahat Bubut

Mata Bor

FLUIDA PENDINGIN

Fungsi Cairan Pendingin• Menurunkan gaya potong• Melumasi elemen pembimbing• Memperhalus kualitas permukaan hasil

permesinan• Membersihkan geram dan bidang geram

pada saat pemotongan• Proteksi korosi pada permukaan benda kerja

yang baru terbentuk

Jenis Cairan PendinginMinyak Bumi• Kelebihan

– sifat pelumasan yang baik, – ketahanan korosi yang baik, – mudah dalam perawatannya

• Kekurangan– transfer panas rendah, – dapat terbakar, – berasap, – lapisan oli pada lapisan benda kerja – terbatas pada permesinan dengan kecepatan rendah,

Jenis Cairan PendinginMinyak yang dapat larut (soluble oils)• Kelebihan

– memiliki sifat pelumasan yang baik, – sifat pendinginan yang baik dan – dapat digunakan semua proses permesinan dari pekerjaan

berat sampai finishing• Kekurangan

– material akan lebih mudah terkena karat, – berbahaya bagi kesehatan operator, – mudah menguap– meningkatkan biaya perawatan

Jenis Cairan PendinginSintetik• Keuntungan

– memiliki ketahanan yang baik terhadap mikroba, – relatif tidak beracun, – transparan, – tidak mudah terbakar, – ketahanan korosi yang baik, – mudah perawatan dan – memiliki umur yang panjang.

• Kekurangan – pelumasan yang kurang baik pada benda kerja, – berbusa, – mudah terkontaminasi oleh cairan lain.

Jenis Cairan PendinginSemi sintetik• Keuntungan

– tidak beracun, – transparan, – tidak mudah terbakar, – ketahanan terhadap korosi yang baik, – sifat pendinginan dan pelumasan yang baik, – waktu penggunaan – dihampir semua proses permesinan.

• Kekurangan – menghasilkan efek kabut, – berbusa, – mudah terkontaminasi oleh cairan lain.

Cara Pendinginan• flood cooling• chilled fluid cooling• mist (spray) cooling• jet cooling