NILAI KEKASARAN DAN RATE OF METAL REMOVAL PADA PERMUKAAN BENDA KERJA PADA PROSES ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING DIE SINKING AKIBAT VARIASI ARUS, ON TIME, DAN OFF TIME

Abstract

Penelitian ini dilakukan di Laboraturium Pemesinan dan Laboraturium EDM Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Malang Jalan Soekarno-Hatta nomor 09 Malang Jawa Timur pada bulan April 2010. Penelitian ini meliputi dua kegiatan pengambilan data yaitu nilai kekasaran permukaan dan laju pembuangan material pada benda kerja. Penelitian disusun menurut percobaan jenis Taguchi yaitu 27 kali percobaan tanpa pengulangan. Proses EDM (Electrical Discharge Machining) adalah proses pengerjaan bahan material yang memanfaatkan sejumlah loncatan bunga api listrik yang terjadi pada celah antara katoda dan anoda secara periodik dalam suatu fluida dielektrik. Material benda kerja mempunyai konduktivitas listrik yang mengalami erosi. Besarnya erosi dapat dikontrol dengan pengaturan bunga api yang terjadi antara benda kerja dan pahat. Proses EDM (Electrical Discharge Machining) mampu mengerjakan logam atau paduan dengan kekerasan tinggi yang tidak mampu dilaksanakan dengan pengerjaan secara konvensional biasa, sehingga proses ini perannya sangat penting bagi pengerjaan material dengan kekerasan yang tinggi, misalnya seperti cetakan dan perkakas pahat. Cetakan yang dihasilkan harus mempunyai tingkat kepresisian yang tinggi dan mempunyai nilai kekasaran permukaan yang kecil. Untuk menjawab kebutuhan tersebut maka pemilihan bahan electrode, arus, dan on time yang tepat dapat mengatasi masalah tersebut. Parameter permesinan menggunaan arus sebesar 3, 6, dan 9 A. on time menggunakan 120, 150 dan 200 μs. Benda kerja yang digunakan adalah baja SKDix 11 dan elektroda yang dipakai yaitu elektroda tembaga. Untuk mengetahui pengaruh arus, on time dan off time. terhadap laju pembuangan material dan nilai kekasaran permukaan yang dihasilkan pada proses electrical discharge machining die sinking, maka digunakan metode taguchi. Dari hasil penelitian dan analisis pembahasan berdasarkan urutan besar pengaruh yang diberikan Rate off Metal Remove (RMR) dipengaruhi oleh arus, dan on time, sedangkan faktor off time tidak berpengaruh. Kondisi optimal Rate off Metal Remove (RMR)dapat dicapai pada arus level 3 (9 Ampere), on time level 3(200 μs) dan off time pada level 1 (2 μs). Dengan kombinasi tersebut dihasilkan harga laju pengerjaan material 16,744 mm3/menit. Dan untuk percobaan selanjutnya nilai kekasaran permukaan pada benda kerja yang dihasilkan secara analisis taguchi. Nilai kekasaran permukaan paling kecil diperoleh pada percobaan pada kekasaran permukaan dapat dicapai pada arus level 1 (3 Ampere), on time pada level 1 (120 μs) dan off time pada level 2 (4 μs). Dengan kombinasi tersebut dihasilkan nilai kekasaran permukaan 3,88 mm. penelitian menunjukkan bahwa semakin besar faktor arus dan off time akan mengakibatkan respon laju pengerjaan material akan semakin meningkat. Sedangkan semakin kecil faktor on time akan mengakibatkan kekasaran permukaan semakin meningkat, artinya diperoleh nilai yang optimum. Hasil penelitian secara umum menunjukkan bahwa dengan bertambahnya arus maka laju pemakanan material akan semakin besar. Bertambahnya laju pengikisan material dengan adanya kenaikan arus adalah merupakan fakta dimana energi dari loncatan bunga api listrik yang makin besar sehingga akan menyebabkan bertambahnya aksi pelelehan dan penguapan material, dan akhirnya juga menyebabkan gaya dorong yang makin besar pada celah antara material dan elektroda