mata kuliah Proses Produksi with Dr.Eng.Ir. RUDI SUHRADI RACHMAT, M.Eng

Abrasif merupakan material, biasanya mineral, yang digunakan untuk membentuk atau menyelesaikan benda kerja dengan cara menggosok, yang mengakibatkan bagian dari benda kerja menjadi semakin pudar. Abrasive sangatlah umum penggunaannya dalam berbagai industri, dan teknologi. Hal ini menimbulkan variasi yang besar dalam komposisi fisik dan kimia abrasive serta bentuk abrasif. Kegunaan umum untuk abrasive termasuk grinding, polishing, buffing, mengasah, pemotongan, pengeboran, mengasah, menjilat, dan pengamplasan

Abrasives umumnya mengandalkan pada perbedaan dalam kekerasan antara abrasive dan bahan yang dikerjakan, dimana abrasive selalu lebih keras. Biasanya, bahan yang digunakan sebagai abrasive adalah baik mineral keras atau batu sintetis, beberapa di antaranya mungkin secara kimia dan secara fisik identik dengan sebagai mineral yang terjadi secara alami tetapi juga tidak bisa disebut sebagai mineral tidak muncul secara alami. Contohnya seperti intan, corundum, kalsium karbonat, dan lain-lain.

DOWNLOAD MATERI DISINI

abrasive

abrasive material

abrasive water jaket machining

proses gerinda

grinding

Beberapa faktor yang akan mempengaruhi dalam pemakaian abrasive meliputi:

  • Perbedaan kekerasan antara abrasive dan benda kerja, semakin keras abrasive semakin cepat.
  • Grain Size, semakin kasar butirannya akan semakin cepat berpengaruh pada benda kerja
  • Adhesi antara butir, antara butir dan penahan, antara butir dan matriks
  • Penggunaan pelumas / pendingin / pengerjaan logam cairan

Beberapa contoh abrasive alami adalah:

  • Kalsium karbonat
  • Emery (tidak murni korundum)
  • Diamont Dust (berlian sintetis yang digunakan secara ekstensif)
  • Novaculite
  • Debu Batu Apung
  • Pasir

Beberapa mineral abrasif (seperti alumina zirkonia) terjadi secara alami tetapi cukup langka atau cukup lebih sulit / mahal sehingga untuk mendapatkannya harus dibuat dalam industri. Contoh abrasive buatan meliputi:

  • Borazon (cubic boron nitride or CBN)
  • Ceramic
  • Ceramic aluminium oxide
  • Ceramic iron oxide
  • Corundum (alumina or aluminium oxide)
  • Dry ice
  • Glass powder
  • Steel abrasive
  • Silicon carbide (carborundum)
  • Zirconia alumina

Macam-macam batu gerinda.

Fungsi dari batu gerinda berbeda-beda dalam pemakaiannya, berikut fungsi dari beberapa jenis batu gerinda :

a.         Flat wheels, untuk melakukan penggerindaan alat-alat potong seperti handtap, countersink, mata bor, dan sebagainya.

b.         Cup wheels, untuk melakukan penggerindaan alat-alat potong seperti cutter, pahat bubut, dan sebagainya.

c.         Dish grinding wheels, untuk melakukan penggerindaan profil pada cutter.

d.        Shaped grinding wheels, untuk memotong alat potong ataupun material yang sangat keras, seperti HSS, material yang sudah mengalami proses heat treatment.

e.         Cylindrical grinding wheels, untuk melakukan penggerindaan diameter dalam suatu jenis produk.

Selain fungsi yang berbeda pada setiap jenis batu, juga mempunyai warna batu yang berbeda pula, dimana setiap warna yang dimiliki batu mempunyai karakteristik yang berbeda pula, di pasaran pada umumnya terdapat warna merah muda, putih dan hijau.

• Bagian-bagian Mesin Gerinda

Bagian badan mesin yang biasanya terbuat dari besi tuang yang memiliki sifat sebagai peredam getaran yang baik. Fungsinya adalah untuk menopang meja kerja dan menopang kepala rumah spindel.
Bagian poros spindel merupakan bagian yang kritis karena harus berputar dengan kecepatan tinggi juga dibebani gaya pemotongan pada batu gerindanya dalam berbagai arah. Bagian meja juga merupakan bagian yang dapat mempengaruhi hasil kerja proses gerinda karena diatas meja inilah benda kerja diletakkan melalui suatu ragum yang dikencangkan pada meja ini.

Power Transmission

Power Transmission gerinda dilindungi oleh pelindung tetap sebagai peredam getaran. Power Transmission gerinda berupa spindle.

Point Of Operation

Point Of Operation gerinda ini merupakan bagian mesin yang dirincang untuk mengasah atau mengikis benda kerja.

Pelindung yang Dapat Diatur

Pelindung ini adalah safety glass, di mana dirancang untuk melindung bagian atas badan pekerja seperti bagian wajah dari percikan api.

Heavy wheel guard

Heavy wheel guard bertujuan untuk melindung geindapada saat berputar dan merupakan pelindung tetap.

Meja Benda

Meja benda bertujuan untuk mengontrol benda pada saat penggerindaan dan

mempengaruhi hasil dari penggerindaan.

Bagian-Bagian dari Roda Gerinda.

Setiap roda gerinda mempunyai dua komponen :

a.         Abrasive berfungsi sebagai pemotong/pengasah.

b.        Bond berfungsi sebagai perekat yang mengikat butiran-butiran abrasive selama pemotongan.

Diantara abrasive dan bond terdapat bagian-bagian kosong atau pori-pori dalam ukuran dan jumlah yang beraneka ragam, mempengaruhi roda-roda gerinda dalam pengasahannya.

Pembuatan Roda Gerinda.

Butiran-butiran abrasive dan perekat dicampur, kemudian dicetak/dibentuk dan dikeringkan dalam cetakan pada tekanan yang tinggi dan suhu antara 42°- 45° C.  Ukuran terakhir dan bentuknya dibuat setelah proses pengeringan. Perekat roda gerinda kemudian di “vitrify” kan pada suhu antara 1200°- 1300°C dan didinginkan dengan perlahan-lahan sekali. Proses pendinginan kadang-kadang maksimum lamanya 120 hari. Sebagai tindakan pencegahan demi keamanan, pemeriksaan yang teliti diadakan setelah proses pendinginan.

Aksi Potong (pemotongan).

Proyeksi dari permukaan roda gerinda akan terlihat beribu-ribu butiran tajam. Apabila diputar dengan kecepatan tinggi dan dipertemukan dengan benda kerja, akan memotong beram-beram yang kemudian menjadi merah dan panas karena gesekan yang keras.

Bahan Asah/Pengasah.

Amril (ampelas), corundum, silicon carbide, alumunium oxide, boron nitride dan intan yang dihancurkan adalah bahan-bahan asah yang digunakan sampai sekarang. Bahan-bahan tersebut beraneka ragam dalam kekerasan dan kerapuhan, mempunyai sifat dan bentuk yang berbeda-beda :

a.                        Amril    

adalah kristal dari alumunium oksida dan besi oksida dengan persentase campuran yang bermacam-macam.

b. Corundum

adalah alumunium oksida dengan bermacam-macam tingkat kemurniannya. Amril dan corundum sebagian besar digunakan dalam pembuatan kertas pengasah dan kain pengasah.

c.
Silicon carbide

     adalah kombinasi kimia dari karbon dan silicon yang dibuat dari dapur tinggi listrik. Pekerjaan ini memakan waktu ± 36 jam pada temperatur 2000°C. Setelah itu silicon carbide diambil dalam bentuk kristal-kristal yang banyak. Silicon carbide berwarna hitam kehijau-hijauan.

d. Alumunium oxide

yang mula-mula berasal dari bauksit, juga dibuat dalam dapur tinggi listrik. Bauksit lebur dalam temperatur ± 2100°C. Batangan-batangan dipatahkan, dihancurkan dan digiling menjadi butiran-butiran kecil.

e.
Boron nitride

adalah hasil produksi buatan General Electrik Corp. Barang tersebut mempunyai bentuk kristal berbentuk kubus keras seperti silicon carbide, suhunya stabil hingga 1400°C.

f.  Intan

adalah bahan asah yang terkeras. Carbon yang murni dan sekarang ini dibuat untuk pembuatan proses industri.

Perekat.

Perekat harus mengikat butiran-butiran pengasah bersama-sama dan melengkapi roda gerinda dengan kekuatan dan kekerasan. Ada beberapa tipe perekat yang digunakan dan masing-masing tipe mempunyai kegunaan tersendiri :

a. Vitrified bonds

adalah suatu campuran dari tanah liat, feldspar dan kwarsa dicampur pada suhu kira-kira 1100° – 1350°C. Roda gerinda ini sensitif terhadap hentakan dan pukulan tapi tidak berubah karena panas atau dingin dan tidak dapat dipengaruhi oleh air, asam atau oli. Roda gerinda ini tidak dibuat dalam bentuk yang tipis seperti roda gerinda untuk memotong karena tidak dapat menerima beban dari samping. Perekat ini dicampur dalam bermacam-macam persentase yang baik sehingga mendapatkan bermacam-macam tingkatan. Kepadatan dari roda gerinda dapat dengan mudah ditentukan oleh proses “vitrified”.

b. Silicate bonds (mineral bond)

Komponen ini digunakan silicate dari soda (water glass). Oksida seng ditambahkan sebagai bahan anti air. Campuran butiran-butiran pengasah dan perekatnya dipadatkan didalam cetakan besi dan dibakar pada temperatur 260°C selama 2 – 4 hari. Dengan perekat ini butiran-butiran pengasah lebih mudah lepas dari pada vitrified bond dan roda gerinda ini disebut “pulder acting” yang digunakan khusus untuk mengasah alat-alat potong.

c.
Shellac bonds (organik bond)

Roda gerinda “shellac” dapat dibuat tipis 3 mm atau kurang.  Serbuk shellac dicampur dengan butiran-butiran pengasah dan dipanaskan sampai shellacnya meleleh dan menyelimuti setiap butiran pengasah. Campuran ini diroll menjadi lembaran dan dipotong. Perekat ini baik untuk pengerjaan halus dan ketahanan terhadap panas rendah.

d. Rubber bonds (organik bond).

Untuk membuat roda gerinda ini, karet murni dicampur dengan sulfur sebagai komponen pemanas. Roda gerinda ini dapat digunakan juga sebagai pemotong.

d. Synthetic resin bond bakelite

adalah salah satu perekat yang digunakan untuk pembuatan roda gerinda potong yang tipis. Perekat ini elastis dan ulet. Digunakan untuk menghilangkan kerak-kerak besi tuang dan menggerinda las.

LANGKAH KERJA PENGGUNAAN MESIN GERINDA

Bekerja dengan mesin gerinda prinsipnya sama dengan proses pemotongan benda kerja. Pisau atau alat potong gerinda adalah ribuan keping berbentuk pasir gerinda yang melekat menjadi keping roda gerinda.  Proses penggerindaan dilakukan oleh keping roda gerinda yang berputar menggesek permukaan benda kerja.  Kecepatan kerja dalam kerja gerinda bukan faktor utama, hasil akhir dalam bentuk dan ketepatan ukuran lebih diutamakan. Dua operasi penggerindaan yang akan dijelaskan adalah kerja gerinda permukaan dan kerja gerinda silinder luar dan dalam.

Urutan kerja gerinda umumnya adalah sebagai berikut :

a.         Pemahaman gambar kerja

b.         Pencekaman benda kerja

c.         Pemeriksaaan air pendingin

d.         Pemeriksaan ketajaman roda gerinda

e.         Pengaturan putaran

f.          Penyetelan panjang langkah dan dalamnya pemakanan

g.         Pemeriksaan penggerindaan (jalan kosong)

h.         Penggerindaan benda kerja

i.          Pemeriksaan hasil gerinda

Syarat utama yang perlu diperhatikan dalam pemilihan roda gerinda ialah :

a.         Sifat fisik dari material yang akan digerinda mempengaruhi pemilihan dari bahan asah. Gunakan roda gerinda
alumunium oksida untuk material-material berkekuatan tarik yang tinggi. Seperti contoh baja karbon, baja campuran, baja kecepatan tinggi, besi tempa, perunggu dll.  Gunakan roda gerinda silicon carbide untuk material berkekuatan tarik yang rendah. Contoh besi kelabu, kuningan, alumunium, tembaga, granite, karet, kulit dan lain – lain.  Gunakan roda gerinda keras untuk material yang lunak dan gunakan roda gerinda lunak untuk material yang keras. Bila menggerinda material keras, butiran-butiran lebih cepat tumpul dari material lunak, maka lunaknya perekat diperlukan untuk memudahkan butiran-butiran membelah atau meninggalkan roda gerinda dengan tujuan memunculkan butiran-butiran baru sebagai penggantinya.  Material lunak kurang cepat penumpulan butiran-butirannya. Perekat kuat memungkinkan pemegangan butiran-butiran lebih lama.

b.         Banyaknya material yang dihilangkan dan hasil akhir yang diminta mempengaruhi pemilihan dari ukuran butiran, struktur dan tipe perekat. Gunakan roda gerinda yang kasar dan berpori-pori untuk pemakanan banyak.  Gunakan roda gerinda berbutiran halus untuk penyelesaian yang baik. Gunakan roda gerinda berbutiran kasar untuk material liat dan berbutiran halus untuk material keras.  Disini kecepatan produksi bukan faktor yang penting, gunakan roda gerinda elastis untuk penyelesaian yang terbaik.

Menggerinda Permukaan.

Menggerinda permukaan adalah mengerjakan penggerindaan pada permukaan yang lurus. Jenis gerinda permukaan antara lain :


a.         Memotong atau menipiskan permukaan yang panjang dan gerinda bentuk.  Benda kerja diletakkan pada meja mesin yang diikat dengan magnit.  Roda gerinda dipasang pada poros yang letaknya horizontal.  Pamakanannya bergerak menurun dan diatur antara 1/1000 sampai 5/100 mm setiap gerak pemakanannya.

b.Gerinda permukaan lainnya adalah menggerinda benda kerja yang dipasang pada kepala tetap (cekam), dan diantara dua senter. Untuk benda kerja yang dijepit antara dua senter, dapat menggunakan permukaan depan roda gerinda.  Agar permukaan benda kerja rata, permukaan depan roda gerinda di truing minimum 1 derajat  kearah pusat sumbu.

Menggerinda silinder.

a.                        Menggerinda silinder luar.

Dilakukan dengan gerak memanjang untuk benda kerja panjang, dan gerak tegak lurus untuk benda yang tebalnya tidak melebihi tebal roda gerinda.  Gerak tegak lurus juga dilakukan untuk gerinda bentuk.

b.                        Menggerinda silinder dalam.

Dilakukan sesuai posisi benda kerja, yaitu benda kerja dapat berputar misalnya bentuk ring, pelana (bush), dan benda kerja tidak dapat berputar, misal bentuk jig dan dies.

Iklan