PENGARUH ARUS DAN ON TIME TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO PERMUKAAN PADA PROSES ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING DIE SINKING

Abstract

Proses pengerjaan Electrical Discharge Machining (EDM) digunakan untuk membuat dies dalam pembuatan sebuah produk. Dies yang dihasilkan harus memiliki ketepatan waktu dalam pembuatan dan tingkat kekasaran permukaan yang kecil. Harus juga dipertimbangkan nilai kekerasan pada sebuah dies yang akan dibuat. Kekerasan pada proses pembuatan dies dipengaruhi oleh nilai parameter yang digunakan yaitu arus dan ontime. Hubungan antara arus dan ontime permukaan pada proses Electrical Discharge Machining (EDM) sangat saling mempengaruhi terhadap kekerasan dan struktur mikro. Hal itu dapat dilihat bahwa semakin besar arus dan ontime semakin tinggi tingkat kekerasannya dan strukturnya akan mengalami perubahan. Untuk membuktikan penelitian ini perlu ada penelitian yag lebih lanjut. Dalam penelitian ini, proses Electrical Discharge Machining Die Sinking dengan variasi parameter arus dan ontime dilakukan terhadap baja karbon sedang AISI H-13 dengan menggunakan elektroda tembaga. Hasil percobaan kemudian diolah dengan menggunakan metode regresi dari software minitab kemudian dilakukan pendekatan optimasi respon berdasarkan fungsi Faktorial untuk mendapatkan nilai pengaruh arus dan ontime terhadap kekerasan permukaan benda kerja yang optimal. Hasil akhir penelitian ini menyimpulkan bahwa pada on time 150 μs kekerasan mengalami kenaikan kekerasan. Hal ini disebabkan pada on time 150 μs akan terjadi proses penambahan energi yang lebih lama sehingga akan mengalami kenaikan temperatur yang paling tinggi sehingga ketika dilakukan quenching (terbenam dalam transformasi oil) akan mengalami tegangan sisa yang lebih tinggi viii dan struktur butir yang lebih halus. Sehingga kekerasan selalu lebih tinggi dari base metal. Sebaliknya pada on time yang lebih rendah yaitu 90 dan 120 μs kekerasan cenderung menurun. Hal ini disebabkan terjadinya annealing sehingga Struktur lapisan ini akan berubah dengan kekerasan yang sedikit menurun dan struktur butir yang lebih kasar dari base metal. Dari hasil pengujian keduanya berpengaruh baik arus maupun on time baik secara grafis maupun statistik akan tetapi yang paling dominan adalah on time. Dari titik terdekat permukaan proses yaitu pada titik 5 dapat disimpulkan bahwa pada arus 6, 9 dan 12 A dan on time 150 μs mengalami perubahan jumlah ferit dan ukuran butir. Hal ini disebabkan semakin besar arus pada on time 150 μs akan terjadi proses penambahan energi sehingga akan mengalami kenaikan temperature yang lebih tinggi. Ketika dilakukan quenching (terbenam dalam transformasi oil) dengan laju pendinginan yang cepat struktur semakin halus, tegangan sisa yang terjadi semakin tinggi dan terjadinya white layer. Sebaliknya pada titik terjauh permukaan proses yaitu pada titik 2 pada arus 6, 9 dan 12 mengalami perubahan struktur mikro. Hal ini disebabkan terjadinya annealing pada bagian tersebut . Pada bagian ini hanya sedikit mengalami kenaikan temperature. Ketika dilakukan pendinginan dengan laju pendinginan yang rendah mengakibatkan strukturnya cenderung lebih kasar dari base metal.