STUDI PENGARUH PEMANASAN MATERIAL ALUMINIUM ALLOY 1100 TERHADAP PUNCH FORCE DAN SHEARED EDGE PADA PROSES PUNCHING
APRIBRILIAN DIO, Ir. Muslim Mahardika, S.T., M.Eng., Ph.D., IPM., ASEAN.Eng
2022 | Skripsi | S1 TEKNIK MESINPunching merupakan proses dari micromanufacturing untuk melakukan pembentukan pada material lembaran. Proses punching ini menerapkan gaya geser pada bahan yang dipotong, pemotongan terjadi apabila tegangan geser yang dialami material benda kerja melebihi kekuatan geser dari material benda kerja. Proses manufaktur banyak digunakan dalam pembuatan produk manufaktur karena proses punching memiliki waktu pengerjaan yang lebih sedikit dibandingkan dengan proses pemesinan lainnya. Proses punching juga memiliki kelemahan yaitu biaya yang dibutuhkan untuk melakukan proses ini relatif tinggi. Oleh karena itu, proses ini lebih baik jika digunakan untuk menghasilkan produk dalam jumlah besar. Dalam penelitian ini, penulis melakukan pengamatan pada proses punching untuk membuat lubang pada material kerja aluminium-alloy 1100 yang berupa lembaran dengan ketebalan 300 mikrometer menggunakan mesin punch dengan diameter 1,7 mm serta clearance antara die-punch sebesar 80 mikrometer. 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. Penelitian ini membandingkan pengaruh dari sifat material, variasi kecepatan sebesar 10, 15, 20 mm per detik dan temperatur pemanasan 29, 80, 120 derajat celcius terhadap gaya punch serta mencari kombisansi yang tepat antara kecepatan dan temperature untuk menurunkan gaya punch. Hasil penelitian menunjukkan bahwa seiring meningkatnya kecepatan punch dan pemanasan awal maka gaya punch yang dihasilkan menurun, serta hasil sisi potong yang dihasilkan dari proses punching, dimana ketinggian rollover, burnish, dan burr meningkat seiring dengan pemanasan material dan meningkatnya kecepatan punch. Hal tersebut berbanding terbalik dengan ketinggian fracture yang mengalami penurunan.
Punching is a process of micromanufacturing to perform the formation of sheet material. This punching process applies a shear force to the material being cut, cutting occurs when the shear stress experienced by the workpiece material exceeds the shear strength of the workpiece material. The manufacturing process is widely used in the manufacture of manufactured products because the punching process has less processing time compared to other machining processes. The punching process also has a weakness, namely the cost required to carry out this process is relatively high. Therefore, this process is better if it is used to produce large quantities of product. In this study, the authors observed the punching process to make holes in the aluminum-alloy 1100 working material in the form of sheets with a thickness of 300 micrometer using a punch machine with a diameter of 1.7 mm and a clearance between die-punches of 80 micrometer. After the punching process is carried out using a punch machine, the punching force is measured using a load cell sensor, the sheared edge is observed using a microscope, and the alignment is calculated using a pixel calibrated with a caliper. This study compares the effect of material properties, speed variations of 10, 15, 20 mm per second and heating temperature of 29, 80, 120 degree celcius on the punch force and looks for the right combination of speed and temperature to reduce the punch force. The results showed that with increasing punch speed and preheating, the resulting punch force decreased, as well as the cutting edge resulting from the punching process, where the height of rollover, burnish, and burr increased along with material heating and increasing punch speed. This is inversely proportional to the height of the fracture which has decreased.
Kata Kunci : Micro-punnch, punching, punch geometry, punch force, sheared edge.
