Rabu, 29 Juli 2009

MESIN GERGAJI & PEMBESAR LUBANG

Pertemuan ke-6


MESIN GERGAJI & PEMBESAR LUBANG


(BROACHING MACHINE)



5.1. MESIN GERGAJI


Mesin gergaji yang dimaksudkan adalah mesin gergaji logam, dimana bentuknya bisa bulat, lurus ataupun kontinu.


Berbagai jenis mesin gergaji dapat dikelompok kan sebagai berikut;


A. Gergaji Bulak-Balik:


a. Gergaji horizontal


b. Gergaji dan kikir vertikal


B. Gergaji Bulat:


a. Gergaji logam


b. Piringan gesek baja


c. Piringan amplas


C. Gergaji Sabuk (belt):


a. Pisau gergaji


b. Pisau gesek


c. Pisau kawat


5.1.A. GERGAJI BOLAK-BALIK (RECIPROCATING)


Gergaji bolak-balik dapat bervariasi ditinjau dari design nya, mulai dari yang digerak kan oleh engkol (untuk tugas-tugas ringan) sampai dengan yang digerakkan oleh sebuah sistem hidraulis (untuk tugas-tugas berat). Karena alasan kesederhanaan rancangan dan rendah nya biaya operasi, maka mesin gergaji jenis ini banyak disukai.


Banyak terdapat variasi metode penghantaran gergaji terhadap benda kerja, namun secara umum, metode penghantaran gergaji terhadap benda kerja dapat dikelompok kan sebagai hantaran positif atau tekanan seragam.


Suatu hantaran positif mempunyai kedalaman pemotongan yang tetap dan pasti untuk setiap langkah dan tekanan pada pisau bergantung langsung pada banyak nya gigi yang bersinggungan dengan benda kerja. Misalnya untuk memotong poros, maka tekanan awal pemotongan bersifat ringan, tetapi maksimum pada titik pusat benda kerja, hal ini sesungguhnya suatu kerugian, sebab gergaji ini dihalangi untuk memotong cepat pada awal. Dengan menggunakan hantaran seragam, maka tekanan konstan sepanjang waktu, tidak memperhitungkan jumlah gigi yang bersinggungan, sehingga dalam hal ini dapat dikatakan bahwa kedalaman pemotongan bervariasi terbalik dengan banyaknya gigi yang menyinggung benda kerja, oleh karena itu tekanan maksimum yang diguna kan tergantung kepada beban maksimum yang dapat ditahan gigi tunggal.



Tipe yang paling sederhana dari mesin ini adalah dari jenis hantaran gravitasi, yaitu pisau gergaji ditekan ke dalam benda kerja oleh berat dari gergaji dan rangkanya sendiri. Disamping itu ada juga yang diberi pemberat dengan mengapitkan nya pada kerangka gergaji untuk menambah tekanan potong atau menggunakan sistem pegas.


Penggerak yang paling sederhana untuk rangka gergaji adalah menggunakan engkol berputar pada kecepatan seragam. Karena waktu yang digunakan untuk langkah balik sama dengan waktu untuk langkah maju, maka pengaturan ini hanya mengambil waktu 50 % saja.


PISAU GERGAJI.


Pisau gergaji yang digunakan di work shop, sering disebut sebagai gergaji daya, mirip dengan gergaji tangan, bedanya, pada gergaji daya, jarak bagi dibuat lebih kasar, yakni berkisar antara (1,8 s/d 10) mm, lihat gambar berikut ini.


image001


KETERANGAN: A = Pisau gergaji dengan gigi lurus


B = Pisau gergaji dengan gigi pemotong bawah


C = Pisau gergaji dengan gigi loncat


Misalkan akan menggergaji besi cor dan baja biasa, maka agar lebih efisien, maka digunakan gergaji dengan jarak bagi yang lebih kasar, agar ada terdapat ruang untuk pelepasan geram nya. Sedangkan untuk material baja karbon tinggi dan baja paduan nya, jarak bagi mata gergaji nya harus yang menengah, sedangkan untuk logam tipis, pipa dan kuningan, memerlukan jarak bagi yang lebih halus. Sebuah gergaji gigi lurus, memiliki satu deretan gigi agak dikanan, satu deretan lagi berada agak dikiri, yang biasanya digunakan untuk memotong kuningan, tembaga dan juga pelastik. Sementara itu, gegaji gigi prnggaruk mempunyai satu gigi lurus ber selang-seling dengan dua deretan gigi yang arah nya berlawanan, sering digunakan untuk memotong baja dan besi pada umum nya.


Pada seluruh proses peng-gergajian daya, biasanya panas yang timbul tidak terlalu tinggi, namun tetap dianjurkan agar selalu menggunakan pelumasan, gunanya untuk melumasi perkakas dan sekaligus untuk membersihkan dari serpihan-serpihan yang sering dapat menumpuk diantara gigi-gigi.



5.1.B. MESIN GERGAJI BULAT


Mesin gergaji bulat, sering juga di istilah kan sebagai mesin gergaji dingin. Diameter gergaji nya agak besar dan beroperasi pada putaran yang relatif lambat, dengan gerakan potong


yang mirip dengan mesin frais. Mesin yang tersedia, biasanya mampu meng gergaji benda kerja sampai dengan diameter 200 mm yang sebelum nya harus dijepit dengan penjepit khusus.



Gergaji Logam Bulat


Pisau pejal yang digunakan pada mesin gergaji logam bulat, biasanya mempunyai diameter sampai dengan 400 mm. Namun karena alasan harga nya relatif mahal, misal nya bila ada gigi yang patah atau aus tidak dapat diganti (harus diganti secara total), maka penggunaan mesin gergaji ini sangat terbatas. Contoh konstruksi gigi gergaji bulat, dapat dilihat pada gambar di bawah ini.


image002


Untuk pisau pemotong yang lebih besar lagi, maka biasanya mempunyai gigi sisipan yang dapat di ganti-ganti (pisau jenis segmen), oleh karena itu, jenis pisau ini dianggap lebih efisien dan ekonomis.


Ciri khusus dari gigi-gigi gergaji bulat adalah penggrindaan pada gigi nya secara ber selang-seling, sehingga setengah dari jumlah giginya 0,25 sampai dengan 0,5 mm lebih tinggi dari yang lain nya. Gigi yang lebih tinggi dimaksudkan untuk memotong kasar, dimana terdapat mekanisme pembuat alur sebesar 45° pada setiap sisi nya, sedangkan gigi yang lain di gerinda menyilang berbentuk bujur sangkar, berfungsi untuk membersihkan semua sudut-sudut nya.


Bila yang akan dipotong terbuat dari besi cor, maka sudut ruang bebas nya dibuat 7 ° , sebalik nya bila akan memotong logam bukan besi, maka sudut ruang bebas nya dibuat 11° , sedangkan sudut garuk nya dibuat bervariasi antara 10° sampai dengan 20° dengan ketentuan, sudut yang lebih kecil untuk benda kerja yang lebih keras.


Biasanya kecepatan potong dari gergaji logam bulat adalah 10 s/d 25 m/menit untuk logam besi, dan 60 s/d 1200 m/menit untuk logam bukan besi.


Walau tidak terlalu tinggi panas yang timbul, tapi tetap dianjurkan untuk menggunakan pelumasan pada setiap operasi peng gergajian bulat.



Piringan Gesek Baja


Sebuah piringan terbuat dari baja berdiameter (0,6 s/d 1,5) m berputar dengan kecepatan antara (5500 s/d 7600) m/menit, menggesek benda kerja dan menimbulkan panas yang tinggi (dalam kasus ini sangat dianjurkan menggunakan pendinginan air) dan mampu memperlemah kekuatan dan kekerasan benda kerja, sehingga sangat mudah untuk dipotong. Biasanya pada sekeliling piringan, terdapat takikan kecil (sedalam 2,4 mm) dan di gerinda agak cekung untuk memberikan ruang bebas samping sebagai tempat lewatnya serpihan-serpihan logam yang di gergaji.


Melihat ke khusus an mesin ini, maka justru logam-logam keras (misalnya: baja tahan karat/stainless steel dan baja karbon tinggi) yang lebih mudah untuk di gergaji dibandingkan dengan logam-logam lunak (misalnya: baja karbon rendah). Kelemahan nya adalah: tidak mampu memotong logam bukan besi dengan memuaskan, sebab logam bukan besi akan cenderung untuk melekat pada piringan gesek (tidak putus terpotong dengan baik).



Piringan Amplas


Gambar konstruksi mesin dengan piringan amplas dapat dilihat dibawah ini.


image003



Mesin ini dapat memotong logam besi maupun logam bukan besi sampai diameter 50 mm untuk yang pejal dan 90 mm untuk pipa. Agar lebih efisien, dianjurkan mesin ini beroperasi pada kecepatan yang tinggi (5000 m/menit), sebab pada putaran tinggi, akan timbul panas tinggi yang mampu memperlunak benda kerja



5.1. MESIN GERGAJI SABUK (BELT)


Jenis mesin gergaji bulat ini, selain dapat digunakan untuk memotong lurus dan memotong putus, dapat juga digunakan untuk memotong lengkungan berbentuk sembarang, juga dapat digunakan untuk penggergajian keliling dari cetakan , jig, nok, pola dan berbagai suku cadang lain nya.


Mesin gergaji sabuk untuk logam sebenarnya mirip dengan yang digunakan untuk kayu, bedanya, yang untuk logam, mata gergajinya khusus dan kecepatan potong nya tinggi.


Jenis mesin gergaji ini, biasanya dirancang untuk beroperasi secara vertikal dan benda kerja disanggah pada meja horizontal yang dapat di setel miring, bila untuk memotong sudut.


Panjang benda kerja yang akan dipotong bisa sampai 3 m dan di jepit kan pada catok.



Pisau Gergaji Sabuk


Agar hasil peng gergaji an akurat, maka sangat ditentuka oleh pemilihan gergaji yang sesuai dan tepat, namun dari hasil empiris,maka penggunaan pisau yang lebar akan memberi hasil yang lebih baik. Lebar gergaji yang dipilih, disesuaikan dengan hantaran yang akan digunakan dan juga oleh kelengkungan yang harus dipotong.


Mesin gergaji sabuk memiliki kecepatan antara 15 m/menit sampai dengan 450 m/menit.


Pemotongan Gesek Sabuk


Mesin gergaji sabuk kecepatan tinggi, dirancang untuk memotong dengan cara gesekan, dimana kecepatan permukaan nya berkisar antara (900 s/d 4600) m/menit. Ketebalan benda kerja menentukan pemilihan gergaji yang akan dipakai, sedangkan jarak bagi gergaji bervariasi sampai dengan 2,5 mm.


Mesin ini biasa nya hanya digunakan untuk besi-besi relatif tipis atau bahan-bahan thermoplastis.


Pengikir Sabuk


Adakalanya suatu pekerjaan memerlukan peng-kikir an, maka mesin ini dapat di gunakan, hanya dengan mengganti sabuk gergaji dengan sabuk kikir. Sabuk kikir dipasangkan pada sabuk baja Swedia fleksibel dan mempunyai kecepatan kikir antara 15 m/menit sampai dengan 60 m/menit. Keunggulan sistem kikir ini adalah hanya bergerak menyentuh benda kerja ketika melangkah kebawah, sebaliknya tidak menyentuh, ketika bergerak keatas, sehingga kikir tersebut bisa awet.


Ada beberapa istilah yang dikenal pada pengikiran, antara lain: pemotongan tunggal, pemotongan jamak dan pemotongan parut (rasp cut), sementara itu istilah untuk kekasaran gigi kikir adalah: rough, course, bastard dan halus. Sedangkan istilah untuk penampang lintang (cross section) adalah: datar, oval, setengah bulat dan fris.


Pemoles Sabuk


Fungsi lain (ke tiga, pertama: menggergaji, kedua: meng kikir) dari mesin gergaji sabuk adalah memoles, dalam hal ini, gergaji sabuk diganti dengan sabuk yang terbuat dari kain amplas. Pada titik pusat kerja sabuk kain amplas, diberi penyokong sebuah plat kaku untuk kemudian digosokkan pada benda kerja.



5.2. MESIN PEMBESAR LUBANG (BROACHING MACHINE)


Pekerjaan memperbesar lubang adalah juga pekerjaan membuang geram-geram, sehingga konstruksi pahatnya adalah mempunyai sederetan gigi-gigi pemotong dengan ukuran kecil di ujung dan semakin besar di pangkal nya. Biasanya, satu suku cadang diselesaikan hanya dalam satu langkah, oleh karena itu ukuran gigi pemotong di pangkal pahat disesuaikan dengan ukuran lubang yang diharapkan.


Walaupun banyak dari jenis mesin ini beroperasi dengan cara menggerakkan alat pembesar lubang dan benda kerja diam, namun sesungguh nya, akan lebih efektif bila dibalik, yakni: benda kerja yang bergerak, alat pembesar lubang diam (stasioner).


Umum nya semua material, baik besi maupun yang bukan besi dapat di proses dengan mesin ini, asalkan kekerasan nya tidak melebihi C 40 Rockwell.


5.2.1. JENIS-JENIS MESIN PEMBESAR LUBANG


Mesin pembesar lubang terdiri dari: sebuah pemegang benda kerja, sebuah pahat bergigi pembesar lubang, sebuah mekanisme penggerak dan sebuah rangka solid sebagai penyanggah. Walaupun komponen nya relatif sedikit, namun dimungkinkan untuk mengaplikasikan beberapa variasai design.


Berdasarka cara kerjanya, maka mesin pembesar lubang dapat dikelompokkan menjadi:



  1. Pembesar lubang tarik; pahat pembesar lubang digerakkan menembus atau melintasi benda yang stasioner
  2. Pembesar lubang dorong; pahat pembesar lubang di dorong menembus atau melintasi benda kerja yang stasioner
  3. Pembesar lubang permukaan
  4. Pembesar lubang kontinu; benda kerja digerakkan kontinu terhadap pembesar lubang yang stasioner, jalur geraknya dapat lurus maupun melingkar.

Konstruksi mesin ini dirancang untuk dapat beroperasi vertikal maupun horizontal, tergantung kepada berbagai faktor, seperti: ukuran benda kerja (suku cadang), ukuran pembesar lubang, jumlah benda yang akan di proses dan jenis pembesar lubang yang akan dilakukan. Konstruksi mesin vertikal misalnya, sangat sesuai untuk pembesar lubang permukaan, sementara itu, konstruksi horizontal sesuai untuk operasi pembesar lubang sebelah dalam dari benda kerja yang umumnya berukuran relatif kecil sampai dengan sedang.


Karena diperlukan gaya yang besar untuk menggerakkan pahat nya, maka pada mesin-mesin modern, biasanya digunakan mesin hidraulis sebagai penggerak utama, dimana keunggulan nya adalah: bekerja lebih halus, ekonomis, mampu untuk disesuaikan dengan kecepatan maupun panjang langkah. Selain mesin hidraulik, sering juga digunakan roda gigi, ulir daya, rantai atau mekanisme penyambung (kopling) lain nya.



5.2.2. KEUNTUNGAN DAN KETERBATASAN PEMBESAR LUBANG


Mesin pembesar lubang banyak digunakan untuk operasi pemotongan logam secara massal (mass product), karena sifat dan keunggulan nya sebagai berikut:



  1. Pemotongan kasar maupun penyelesaian akhir, dilakukan hanya dalam satu langkah.
  2. Waktu penyelesaian pekerjaan sangat cepat (orde detik)
  3. Dapat digunakan untuk penyelesaian permukaan dalam maupun luar
  4. Bentuk benda kerja tidak harus tertentu
  5. Toleransi penyelesaian dapat dipertahankan, sehingga hasilnya mampu tukar
  6. Hasil pekerjaan nya dapat bersaing dengan produk permesinan lain nya

KETERBATASAN:



  1. Harga mesin nya relatif mahal, terutama yang ukuran nya besar atau bentuk yang canggih
  2. Tidak ekonomis untuk produksi benda dalam jumlah kecil/terbatas
  3. Penyokong benda kerja harus benar-benar kaku/solid, tahan terhadap gaya dorong besar
  4. Permukaan benda kerja harus rata
  5. Dll

Dibawah ini akan diterangkan beberapa jenis pembesar lubang lain nya:



· MESIN PEMBESAR LUBANG DORONG VERTIKAL


Dibawah ini dapat dilihat gambar contoh pembesar lubang jenis dorong



image004



Pada contoh gambar diatas diperlihatkan sebuah roda gigi yang sedang dibuatkan lubang bulat, dimana ternyata proses nya jauh lebih cepat bila dibandingkan dengan kerja nya mesin reamer (mesin perluasan lubang) atau juga dibandingkan dengan kerja nya mesin bor, terutama akurasi hasilnya yang begitu tinggi.


Lubang awal sebelum diperbesar dengan alat ini, biasanya merupakan hasil dari mesin gurdi.


· MESIN PEMBESAR LUBANG HORIZONTAL


Meskipun mesin pembesar lubang horizontal diperuntukkan bagi pembesaran lubang permukaan, tetapi bisa juga digunakan untuk pembesar lubangsebelah dalam dari benda kerja yang berukuran sedang sampai besar.


Mesin jenis ini mempunyai kecepatan potong antara (3 s/d 12) m/menit dengan kecepatan balik berkisar antara 30 m/menit untuk ukuran yang kecil, tetapi untuk mesin-mesin yang besar(untuk tugas berat), kecepatan potong nya sekitar 60 m/menit dengan ketebalan geram mencapai 6,4 mm dalam setiap langkah.



· MESIN PEMBESAR LUBANG PUTAR


Operasi mesin pembesar lubang putar adalah dengan memasangkan benda kerja yang disanggah pada sebuah meja putar yang bergerak melintasi sebuah alat pembesar lubang fixed. Pembesar lubang ini dibuat dengan ukuran agak pendek, sehingga dapat disetel dan diasah dengan mudah, biasanya digunakan untuk benda-benda yang kecil, seperti untuk membuat bujur sangkar poros distributor, membuat celah, dll.



· MESIN PEMBESAR LUBANG KONTINU


Benda kerja dijepit secara otomatis sebelum melewati terowongan pemegang tetap dimana alat pembesar lubang berada, dengan adanya mekanisme tertentu, benda kerja dilepaskan oleh sebuah nok untuk kemudian di proses. Efisiensi produksi nya sangat tringgi, sebab operator hanya bertugas untuk memasukkan benda kerja kedalam stasiun pemuatan (loading station).



5.2.3. HAL-HAL PENTING SEBELUM MEMBESARKAN LUBANG


Perkakas pembuat lubang, berbeda dengan mesin perkakas lain nya, karena mesin perkakas umumnya dimaksudkan untuk pekerjaan atau operasi tunggal, sedangkan mesin pembesar lubang disiapkan untuk produksi massal. Fakta-fakta ini lah yang memaksa agar memiliki informasi selengkap-lengkapnya tentang pekerjaan, bahan dan mesin yang akan dipakai, sebelum pembesar lubang di aplikasikan.


Secara jelas, dibawah ini diterangkan hal-hal yang perlu diperhatikan/dipelajari sebelum sebuah mesin pembesar lubang digunakan:


a. Jenis material yang akan dibesarkan lubang nya


b. Ukuran dan bentuk pemotongan


c. Mutu penyelesaian yang diperlukan


d. Kekerasan benda kerja


e. Toleransi atau akurasi yang harus dipertahankan


f. Jumlah benda kerja yang akan diproses


g. Jenis mesin yang akan dipakai


h. Metode support untuk memegang alat pembesar lubang


i. Kekuatan maksimum benda kerja untuk menahan tekanan dari pembesar lubang



Oleh : Ir. Ganda Samosir, M.Sc

blog comments powered by Disqus

Poskan Komentar



 

Mata Kuliah Copyright © 2009 Premium Blogger Dashboard Designed by SAER