Optimasi Material Removal Rate (MRR) dan Tool Wear Ratio (TWR) pada Wire cut Electrical Discharge Machine

Abstract

Perkembangan teknologi yang terus berkembang mengarah pada tuntutan industri untuk meningkatkan produktivitas guna memenuhi kebutuhan industri. Untuk memenuhi kebutuhan industri maka penggunaan Wire Cut Electrical Discharge Machine (WEDM) tidak bisa dipungkiri sehingga banyak yang mengembangkan teknologi WEDM pada industri manufaktur. Teknologi WEDM digunakan untuk memotong benda yang memiliki kekerasan tinggi seperti dies, punch dan tool steel sehingga tidak memungkinkan menggunakan pemesinan konvensional dengan tingkat kepresisian tinggi, selain itu penggunaan WEDM yang tidak membuang terlalu banyak geram seperti halnya mesin konvensional, sehingga benda yang akan dipotong dapat dioptimalkan secara kuantitas. Pengaturan parameter WEDM diperlukan untuk meningkatkan laju pembuangan material (MRR) dengan mengurangi nilai keausan kawat elektroda (TWR) sehingga mengarah pada peningkatan performa proses WEDM. Penentuan level parameter optimal yang digunakan yaitu pengaruh peak curent, voltage open dan wire tension terhadap laju pembuangan material dan tool wear ratio menggunakan baja SKD 61. Pemilihan baja SKD 61 berdasarkan penggunaannya yang luas dalam industri manufaktur. Hasil penelitian diharapkan mampu memberikan pengaturan parameter yang tepat untuk pengerjaan WEDM. Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium pemesinan Politeknik Negeri Malang dan laboratorium Uji material Fakultas Teknik Universitas Jember pada bulan Agustus 2018. Pengambilan data dilakukan berdasarkan dua respon yaitu MRR dan TWR. Penelitian meliputi pemotongan Baja SKD 61 dengan pengulangan 3 kali. Pengolahan data menggunakan metode multirespon taguchi-PCR topsis rancangan matrik ortogonal L9(33). Kontribusi pengaruh dari parameterpemesinan yang paling signifikan dalam menghasilkan laju pembuangan material (MRR) pada proses wire cut electrical discharge machine secara berurutan dipengaruhi oleh Peak current (Ip) sebesar 63,7%, wire tension memberikan kontribusi sebesar 31,4 % dan voltage open sebesar 1,9 %. Kontribusi pengaruh dari parameter pemesinan dalam menghasilkan laju keausan kawat (TWR) secara berurutan dipengaruhi oleh voltage open sebesar 54,4 %, parameter wire tension sebesar 36,5 %, dan parameter peak current (Ip) memiliki sebesar 7,8 %. Parameter optimum terhadap laju pembuangan material (MRR) dan laju keausan kawat (TWR) yaitu peak current level 3 (9A), voltage open level 1 (5V) dan wire tension level 2 (8N) menghasilkan nilai MRR sebesar mm3/min dan TWR sebesar 0,078. Hasil penelitian secara umum menunjukkan semakin besar peak curent dan wire tension meningkatkan laju pembuangan material akibat energi yang dihasilkan oleh loncatan bunga api semakin besar. Sedangkan voltage open dan wire tension mempengaruhi nilai keausan kawat dimana semakin besar, maka kawat lebih banyak terkikis akibat dari energi yang ditimbulkan semakin besar sehingga diperlukan kondisi optimum terhadap kedua respon tersebut. Hasil optimasi terhadap kedua respon diperoleh dengan cara meningkatkan peak curent maksimum, menurunkan voltage open minimum dan menentukan nilai wire tesion yang tepat.