ANALISIS PENGARUH LUASAN DAN DESAIN KARET PERAPAT VACUUM CLAMP PADA MINI CNC MILLING PC-BASED

TRI MULYADI, Dr.Eng. Herianto. S.T., M.Eng.

2018 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Sejalan dengan berkembangnya teknologi permesinan, kebutuhan untuk mendapatkan hasil pemotongan yang baik dan efisien semakin meningkat. Analisa mengenai hubungan antara benda kerja dan alat cekamnya (workpiece-fixture) menjadi penting untuk dilakukan. Mengingat kedua element utama permesinan tersebut sangat mempengaruhi hasil pemotongan, khususnya dalam pemotongan pelat alumunium. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut diciptakan sebuah inovasi sistem pencekam metode vacuum clamping pada pengerjaan CNC Milling PC-Based. Akan tetapi, komponen cekam vacuum clamp dengan rancangan yang sudah ada masih memiliki kelemahan. Sehingga dalam hal ini, penulis melakukan optimasi pengubahan desain karet perapat vacuum clamp yang sudah ada untuk mendapatkan kekuatan pencekaman optimal dan defleksi pelat alumunium yang seminimal mungkin. Agar pemotongan pelat alumunium menggunakan CNC Milling PC-Based mendapatkan hasil pemotongan yang baik. Penelitian ini diawali dengan melakukan pendesainan geometri karet perapat vacuum clamp. Kemudian dilanjutkan dengan pengujian kekuatan cekam yang dapat ditahan oleh setiap desain karet yang diubah luasan lubang dan geometri desainnya. Selain itu juga dilakukan simulasi defleksi yang terjadi pada pelat alumunium saat vacuum clamp beroperasi. Simulasi dilakukan pada setiap perubahan luasan dan geometri desain karet perapat menggunakan perangkat lunak ANSYS Fluent 18.1. Percobaan ini dilakukan menggunakan komponen vacuum clamp dengan desain terbaik pada penelitian sebelumnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi luasan lubang karet perapat dan geometri karet perapat mempengaruhi kekuatan cekam dan kerataan permukaan pelat alumunium. Karet perapat dengan bentuk geometri desain A memiliki rata-rata kekuatan cekam 142,92 kgf, desain B memiliki rata-rata kekuatan cekam 159,05 kgf dan desain C memiliki rata-rata kekuatan cekam 170,81 kgf. Kekuatan cekam paling optimal dihasilkan dengan desain karet perapat C. Begitu juga dengan nilai defleksi pelat alumunium, karet perapat desain A memiliki rata-rata nilai defleksi 0,035 mm, desain B memiliki rata-rata nilai defleksi 0,032 mm dan desain C memiliki rata-rata nilai defleksi paling kecil yaitu 0,006 mm. Hal ini baik karena defleksi dapat mempengaruhi nilai keakurasian hasil pemotongan pada pelat alumunium.

The demand to get efficient and good machining results increase with the development of machinery technology. An analysis of the relationship between the workpiece and fixture system becomes an important matter. Given the two main elements of the machinery greatly affect the cutting results, especially in cutting aluminum plates. To meet those needs, an innovative vacuum clamping system has been developed on CNC Milling PC-Based. However, the design of existing vacuum clamp components has not functioned optimally. So in this case, an optimization of existing vacuum clamps is made by changing the rubber matt design to obtain optimal clamping strength and minimal aluminum elate deflection. This research was conducted by designing vacuum clamp rubber matt geometry. It is then followed by testing the tensile strength of each rubber design that changed its geometry. In addition, a deflection simulation is performed on the aluminum plate when the vacuum clamp was operated. Simulations were performed at each rubber matt design geometry using ANSYS Fluent 18.1 software. This research was conducted using the best designed vacuum clamp component considered in the previous study. The results showed that variation of rubber matt hole area and its geometric design influence the tensile strength and flatness of the aluminum plate surface. The rubber matt with the shape of the design geometry A has an average tensile strength of 142.92 kgf, design B has an average tensile strength of 159.05 kgf and design C has an average tensile strength of 170.81 kgf. So are the deflection value of aluminum plates, the rubber seal design A, B and C have average deflection value of 0.035 mm, 0.032 mm and 0.0006 mm respectively. Keywords: Vacuum clamp, CN-Milling PC-Based, ANSYS Fluent, Tensile Strength, Deflection, Aluminum

Kata Kunci : Kata kunci : Vacuum clamp, CNC Milling PC-Based, ANSYS Fluent, Kekuatan Cekam, Defleksi, Alumunium