STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH PARAMETER BLANKING TERHADAP KUALITAS SHEARED EDGE PADA PELAT TITANIUM, BRASS DAN COPPER DENGAN MENGGUNAKAN MESIN MICRO PUNCH CNC

ICHSAN RISTIAWAN, Muslim Mahardika, S.T., M.Eng., Ph.D.

2016 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Proses blanking merupakan salah satu metode permesinan yang dapat digunakan untuk pemotongan pelat logam. Penelitian sebelumnya menunjukkan proses electropolishing belum berhasil memotong pelat titanium 200 µm dalam pembuatan structural layer microfilter, sehingga diharapkan mesin micro punch dapat digunakan untuk memotong material tersebut. Perlu penelitian awal untuk memperoleh parameter terbaik dari hasil blanking pada mesin micro punch CNC yang telah dibuat. Hal ini diperlukan sebagai pendukung penelitian berikutnya dalam pembuatan komponen kecil dibidang medis, mekanik dan elektronik dengan menggunakan beberapa jenis material, seperti titanium, brass dan copper. Penelitian dilakukan melalui metode pengujian mesin micro punch untuk proses blanking pada material titanium (99,5%), brass dan copper (99,96%). Variabel pengujian yang digunakan adalah faktor yang paling berpengaruh terhadap proporsi burnish berdasarkan beberapa penelitian sebelumnya, yaitu clearance, punch speed, dan sifat material. Clearance yang digunakan adalah 2,5, 5, 7,5 dan 10%, dengan punch speed 100, 800, 1600 dan 2500 mm/menit. Proses blanking pada ketiga jenis material menggunakan semua clearance dan punch speed tersebut. Analisa hasil uji melalui pengamatan proporsi sheared edge hasil blanking pada bagian rollover, burnish, fracture dan burr. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa mesin micro punch CNC mampu digunakan untuk proses blanking dengan material uji berupa brass dan copper sheet dengan ketebalan 200 - 300 µm dan diameter blank 500 dan 800 µm, serta material titanium dengan ketebalan 200 µm dan diameter blank 500 µm. Kombinasi parameter punch speed yang tinggi dan clearance kecil dapat memperkecil terjadinya penetrasi sehingga permukaan potong yang dihasilkan lebih halus. Parameter terbaik adalah pada clearance 2,5% dan punch speed 2500 mm/menit. Proporsi burnish diatas 50% dapat diperoleh dengan kombinasi clearance 2,5% dan punch speed diatas 800 mm/menit pada titanium tebal 200 µm. Proporsi burnish diatas 50% pada brass dapat diperoleh dengan kombinasi clearance 2,5% dan semua variasi punch speed serta kombinasi clearance 5% dan punch speed 2500 mm/menit. Proporsi burnish diatas 50% pada copper dapat diperoleh dengan kombinasi clearance 2,5% pada semua variasi punch speed serta kombinasi clearance 5% dan punch speed di atas 800 mm/menit. Kata kunci: micro punch machine, punching, blanking, clearance, punch speed

The Blanking process is a machining method that can be used to cut metal plates. The recent research shows electropolishing process has not succeeded to cut a titanium plate 200 μm in the manufacturing of the structural layer, so a micro-punch machine expected to cut the material. The initial study is needed to obtain the best parameters on the results of the blanking process using micro machine CNC punch that has been created. It is necessary to support the next research on the manufacture of small components in the medical field, mechanical and electronic by using some materials, such as titanium, brass, and copper. The study was conducted through testing the ability of a micro punch machine to process material blanking on titanium (99,5%), brass and copper (99,96%). Parameter testing in the form of influence clearance, punch speed, and material properties to the proportions of sheared edge. Based on some recent researches. The experiment was conducted in a clearance of 2,5, 5, 7,5 and 10%. The punch speed variation used is 100, 800, 1600 and 2500 mm/minute. Analysis of test results through observation the sheared edge, such as rollover, burnish, fracture and burr area. Based on the analysis shows that the micro machine CNC punch capable of being used for blanking process on some materials, such as brass and copper sheet with a thickness of 200-300 μm and a blank’s diameter 500 and 800 μm, and also for titanium with a thickness of 200 μm and a blank’s diameter 500 μm. The combination of highest punch speed and smallest clearance can reduce the penetration so that the sheared edge was smoother. The best parameter is at clearance of 2.5% and punch speed of 2500 mm / min. Burnish proportion more than 50% can be obtained by combination of 2,5% in clearance and punch speed of 800 to 2500 mm/min for 200 μm titanium in thickness. Burnish proportion more than 50% for brass can be obtained by a combination of 2,5% in clearance and punch speed of 100 to 2500 mm/min, and combinations of 5% in clearance and punch speed of 2500 mm/min. Burnish proportion more than 50% for copper can be obtained by a combination of 2,5% in clearance and punch speed of 100 to 2500 mm/min and combinations of 5% in clearance and punch speed of 800 to 2500 mm/min. Keywords: Micro punch machine, punching, blanking, clearance, punch speed

Kata Kunci : Micro punch machine, punching, blanking, clearance, punch speed