STUDI PENGARUH DARI PREHEATING DAN ALIGNMENT TERHADAP PUNCH FORCE DAN SHEARED EDGE DENGAN GEOMETRI MATA PAHAT DOUBLE SHEAR ANGLE PADA MATERIAL STAINLESS STEEL DALAM PROSES PUNCHING

RASUNA ADITYA M, Ir. Muslim Mahardika, S.T., M.Eng., Ph.D., IPM., ASEAN.Eng.

2022 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Micro-punch adalah sebuah proses dari micromanufacturing untuk melakukan pembentukan pada material lembaran metal berukuran mikro. Proses punching ini menerapkan gaya geser pada bahan yang dipotong, pemotongan akan terjadi apabila tegangan geser yang dialami material benda kerja melebihi kekuatan geser dari material benda kerja itu sendiri. Meningkatnya tren miniaturisasi produk pada masa kini, semakin meningkatkan peran teknologi micromanufacturing untuk memenuhi kebutuhan pasar. Tingkat keakuratan dari hasil proses micro-punching dapat dipengaruhi oleh faktor toleransi, serta pemilihan material dari manufaktur punch dan die dari alat tersebut. Studi eksperimental ini meliputi tahap persiapan material stainless-steel yang berupa lembaran dan akan dipotong menjadi strip untuk proses punching serta persiapan dalam pemanasan awal dari material. Pada studi eksperimental ini akan meninjau hasil dari pembuatan lubang yang dilakukan dengan proses punching yang dimana variasi dari kecepatan punch dan pemanasan awal pada material serta alignment antara punch dan die yang akan memengaruhi nilai gaya punch dan sisi potong yang dihasilkan. Setelah dilakukan proses punching menggunakan mesin punch, gaya punch diukur menggunakan sensor load cell, sheared edged diamaati menggunakan mikroskop, dan alignment dihitung menggunakan pixel yang dikalibrasi dengan jangka sorong. Pada penelitian ini digunakkan punch dengan diameter 1,7 mm sedangkan dimensi die memiliki diameter 1,78 mm. Eksperimen dilakukan dengan variasi kecepatan punch sebesar 30 mm/detik dan 50 mm/detik serta variasi pemansan awal material 100°C dan 150°C . Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pengaruh dari memvariasikan kecepatan punch dan pemanasan awal material pada proses punching untuk membuat lubang dengan menggunakan material stainless steel, serta kombinasi parameter untuk melakukan proses punching. Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh, gaya punch menurun seiring dengan meningkatnya kecepatan punch dan pemanasan awal. Selain itu hasil sisi potong yang dihasilkan setelah dilakukannya proses punching ketinggian rollover, burnish, dan burr juga meningkat seiring dengan meningkatnya kecepatan punch dan pemanasan awal. Namun ketinggian dari fracture menurun. Pada penelitian ini, hasil gaya punch dan sisi potong yang dihasilkan kurang baik dikarenakan adanya misalignment atau sumbu yang tidak sejajar antara punch dan die.

Micro-punch is a process of micromanufacturing for forming micro-sized sheet metal materials. This punching process applies a shear force to the material to be cut, cutting process will occur if the shear stress experienced by the workpiece material exceeds the shear strength of the workpiece material itself. The increasing trend of product miniaturization this day, increasingly the role of micromanufacturing technology to fulfill market demands. The level of accuracy of the results for micro-punching process can be influenced by the tolerance factor, as well as the material selection of the punch and die manufacturing of the tool. This experimental study includes the preparation of the stainless-steel material in the form of sheets and will be cut into strips for the punching process. In this experimental study, we will review the results of hole edge carried out by the punching process where variations in the punch speed and preheating temperature material will affect the punch force and sheared edged. After the punching process is carried out using a punch machine, the punch force is measured by the load cell sensor, sheared edged viewed from a microscope and alignment was calculated using pixels calibrated with caliper. In this research punch that is used has diameter 1.7 mm while the die diameter is 1.78 mm. Experiments were carried out with various punch speeds of 30 mm/s and 50 mm/s and the preheating material will be 100°C and 150°C. This research was conducted to determine the best punch speed and preheating temperature in the punch process to make holes using stainless steel material. The results showed that the punch force decreased with increasing punch speed and preheating, as well as the sheared edge results produced after the punching process where the height of rollover, burnish, and burr also increased with increasing punch speed and preheating. However, the height of the fracture decreases. In this study, the results of the punch force and cutting edge produced are not good due to misalignment between the punch and the die.

Kata Kunci : punching, punch force, sheared edge, alignment.