Pengaruh tebal potong terhadap umur pahat bubut HSS yang dilapisi titanium dan nitrogen dengan teknik sputtering DC

IBRAHIM, Gusri Akhyar, Ir. Mudjijana, M.Eng

2004 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Usaha meningkatkan kinerja pahat bubut satu diantaranya dapat dilakukan dengan melapisi permukaannya dengan metode sputering. Penelitian ini bertujuan mendeposisikan lapisan tipis titanium dan nitrogen pada permukaan baja kecepatan tinggi dan untuk menyelidiki pengaruh tebal potong terhadap umur pahat bubut yang dilapisi titanium dan nitrogen dengan teknik sputtering DC. Pembentukan lapisan tipis dilakukan dalam ruang vakum dengan mengalirkan gas argon dan nitrogen secara bersamaan. Lapisan yang terbentuk pada 27 spesimen diuji kekerasannya dengan microvickers 10 gf. Kondisi optimal yang diperoleh dari variasi suhu, waktu dan perbandingan gas N2:Ar dipakai untuk melapisi 54 pahat. Pengujian keausan pahat yang tidak dan dilapisi dilakukan dengan membubut baja karbon medium dengan variasi tebal potong 0,5; 1,0; 1,5 mm, laju pemakanan 0,084; 0,090; 0,112 mm/put dan kecepatan potong 23; 28; 32; 36; 42; 48 m/min. Hasil penelitian menunjukan bahwa tebal potong optimal pahat sebelum dan sesudah dilapisi adalah 1 mm, umur pahat dan volume tatal setelah dilapisi titanium dan nitrogen masing-masing meningkat sebesar 17% dan 40,3%.

To increase performance of tool life, it can be done by coating surface of tool material using sputtering method. The research aim was to deposit titanium and nitrogen thin film on high speed steel surface, and to investigate the influence of cutting depth on tool life which was coated by titanium and nitrogen using sputtering DC method. Thin film deposition was done by sputtering in vacuum chamber and flowed argon and nitrogen simultaneously. Formed thin film at 27 specimens were tested by micro hardness Vickers of 10 gf. Optimal condition of temperatures, times and gas ratio N2:Ar of sputtering were used to coat 54 tools. Testing of tool life were done by cutting medium carbon steel by cutting depth 0,5; 1,0; I,5 mm, feeding 0,084; 0,090; 0,112 mm/rotation and cutting speed 23; 28; 32; 36; 42 and 48 m/min. The results of the research showed that optimal cutting depth of coated and uncoated tools were 1 mm, tool life and removed volume were after coated titanium and nitrogen increased at 17% dan 40,3%, respectively.

Kata Kunci : sputtering, umur pahat, kekerasan, baja kecepatan tinggi, sputtering, tool life, hardness, high speed steel