Analisa Konsumsi Energi Listrik Pada PC-Base CNC dengan Variasi Parameter Pemesinan

Budi Basuki, Dr. Eng. Herianto, S.T., M.Eng.

2013 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Konsumsi energi akan terus meningkat seiring dengan pertumbuhan ekonomi, populasi penduduk perkotaan, dan perubahan gaya hidup. Energi digunakan untuk kehidupan setiap hari, penggerak peralatan transportasi, penggerak peralatan industri dan sebagainya. Peralatan industri mengkonsumsi banyak energi. Di sisi lain, energi yang digunakan oleh peralatan industri tersebut dihasilkan dari energi tak terbarukan yaitu minyak bumi dan batu bara. Oleh karena itu konsumsi energi dalam industri harus diminimalkan. Peningkatan efisiensi energi dalam industri manufaktur akan mengurangi konsumsi energi dan meminimalkan dampak terhadap lingkungan. Konsumsi energi dalam proses pemesinan dapat diperkirakan dan diminimalkan dengan membuat pemodelan proses pemesinan. Penelitian tentang konsumsi energi proses manufaktur menggunakan mesin-mesin perkakas telah banyak dilakukan pada skala industri. Dalam penelitian ini akan dilakukan pengujian konsumsi energi pada mesin bubut CNC EMCO Compact 5PC yang merupakan mesin produksi dengan skala edukasi. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui konsumsi energi pada mesin bubut CNC tersebut menggunakan benda kerja paduan aluminium (Al 6101) dan dua tipe pahat sisipan. Pengujian dilakukan dengan beberapa variasi kondisi pemesinan, yaitu antara lain: kedalaman pemotongan, kecepatan pemakanan, dan kecepatan putar spindel. Set-up pengukur energi listrik (KWH meter) pada masukkan arus listrik mesin dan menghubungkannya ke komputer. Data hasil pengujian digunakan untuk mendapatkan hubungan antara parameter-parameter proses bubut pada mesin CNC tersebut terhadap konsumsi energi listrik yang dibutuhkan. Hasil pengujian menunjukkan semakin besar kedalaman pemotongan, kecepatan pemakanan, dan kecepatan putar spindel, maka semakin besar konsumsi daya listrik yang dibutuhkan, tetapi konsumsi energi spesifik semakin menurun. Hasil uji regresi yang dilakukan dapat digunakan untuk memperkirakan konsumsi daya listrik dan konsumsi energi spesifik. Persamaan konsumsi energi hasil tes regresi dapat digunakan untuk rekomendasi pemilihan parameter pemesinan pada mesin bubut CNC EMCO Compact 5PC.

Energy consumption will increase in accordance with the economic growth, the increasing of population, and the change of life style. Energy used for daily life, running transportation equipment, running of industry equipment and so on. Industrial equipment consumes most of the energy. In the other hand, energy consumed by the industry equipments produced from the non-renewable energy that is petroleum and coal. Therefore, that energy consumption in industry must to minimize. Energy efficiency improvement in manufacturing industry will reduce energy consumption and minimizing environmental effect. Energy consumption in machining process estimated and minimized with machining process modeling. Research on energy consumption in manufacturing process using machines tool has mostly done on industrial scale. However, in this research will be conducted energy consumption analysis on a lathe CNC EMCO Compact 5PC that is used for education scale. This research conducted to determine energy consumption on the machining process of aluminum alloy (AL6101) and two types of insert tools with a CNC lathe machine. Machining parameters (depth of cut, feed rate, and spindle speed) were been combined to determine influence of the machining parameters energy consumption. Electric energy consumed by the CNC machine during the machining process consumed with KWH meter. The result data used to get relation between machining processes parameters on the CNC lathe machine by electric energy consumption. The result shows that the higher depth of cut, feed rate, and spindle speed, the higher electric power consumption, but lower in specific energy consumption. Energy consumption equation obtained from the regression test, can use to make recommendation on selecting machining parameters on the CNC EMCO Compact 5PC lathe machine.

Kata Kunci : depth of cut, feed rate, spindle speed, konsumsi energi