Pertemuan ke-8
MESIN PENGGURDI
Salah satu jenis mesin perkakas yang paling sederhana adalah mesin kempa gurdi.
Penggurdian adalah kegiatan membuat lubang dalam sebuah benda kerja dengan cara menekan kan sebuah gurdi yang berputar, atau sebaliknya alat gurdi nya yang diam (fixed/stasioner), sementara benda kerja yang akan dilubangi nyang berputar. Meskipun alat kempa gurdi pada dasar nya sebuah mesin kegunaan tunggal, tetapi sejumlah operasi yang mirip, dapat juga dilakukan dengan menambah alat potong yang sesuai. Metode lain untuk melubangi benda kerja adalah dengan mempons (punching), memotong dengan nyala, pengintian (coring), menggergaji melingkar, memfrais kecil (fly cutting) dan memesin dengan energi ultrasonik atau listrik.
Mesin punch akan sangat teliti untuk melubangi bahan-bahan yang tipis, tetapi mesin dan cetakan nya berharga relatif mahal. Sementara itu, pemotongan dan penusukan bahan menggunakan nyala oksiasetilen atau penusukan oksigen, dapat memotong dan menembus segala ketebalan bahan yang umum, tetapi bentuk dan ukuran lubang nya tidak bisa teliti.
Coring, khususnya digunakan pada pembuatan lubang besar pada pengecoran guna menghemat logam dan menurunkan biaya pemesinan.
Gergaji memotong melingkar dan frais kecil, ke-2 nya digunakan untuk membuat lubang berdiameter relatif besar pada pelat tipis.
Memesin dengan pelepasan energi ultrasonik dan listrik, dapat digunakan untuk membuat lubang pada logam-logam keras.
Pengeboran, adalah kerja untuk memperbesar lubang yang telah di gurdi atau diberi inti sebelum nya. Alat potongny adalah mirip dengan pahat mata tunggal, seperti hal nya pada mesin bubut.
Pengeboran lawan adalah: untuk memperbesar satu ujung dari lubang yang digurdi, mengguna kan pahat yang dilengkapi dengan pena penuntun agar bisa persis masuk kedalam lubang yang akan digurdi. Pada prinsipnya, pengeboran lawan ditujukan untuk menyetel kepala baut dan mur pada permukaan benda kerja. Penyelesaian sebuah permukaan kecil disekeliling lubang yang digurdi, dikenal dengan pengerjaan tepi titik,yakni meratakan permukaan yang kasar, agar kepala baut dapat duduk dengan baik. Adakalanya puncak dari sebuah lubang yang digurdi, di jadikan kerucut yang bertujuan untuk tempat duduk nya kepala baut kerucut (vershenk), maka hal ini di sebut pembenaman lawan.
Meluaskan lubang (Reaming), adalah memperbesar lubang yang telah ada sebelum nya, dimana luas lubangnya sudah sampai pada ukuran yang sesuai untuk penyelesaian halus. Reaming ini dirancang bukan untuk memotong geram yang tebal, tetapi untuk penyelesaian halus saja. Walau pun operasi-operasi diatas dapat dilakukan pada kempa gurdi, tetapi mesin perkakas lain juga dapat melakukan pekerjaan yang sama baik nya.
9.1. MESIN GURDI
Gurdi adalah sebuah pahat pemotong yang ujung nya berputar dan memiliki satu atau beberapa tepi potong dan galur (alur) yang terhubung secara kontinu disepanjang badan gurdi.
Galu tersebut, bisa berbentuk lurus maupun heliks, dimaksudkan untuk tempat laluan geram-geram sekaligus untuk laluan media pendingin. Apabila sabuah gurdi mempunyai dua atau empat galur, maka gurdi tersebut dikenal sebagai: penggurdi inti, yang umum nya tidak dimasudkan untuk memulai sebuah lubang, melainkan untuk meluaskan lubang atau menyelesaikan lubang yang sebelumnya telah diberi inti.
9.1.a. PENGGURDI PUNTIR (TWIST DRILL)
Jenis gurdi yang paling umum adalah penggurdi puntir yang memiliki dua buah galur dan dua buah tepi potong, seperti yang terlihat pada gambar berikut ini.
Umumnya penggurdi dilengkapi oleh sebuah tangkai, ada yang lurus, ada pula yang tirus.
Penggurdi bertangkai tirus(ketirusan nya 0,0521 mm/mm » 5,21 %), ditempatkan dengan baik pada soket tirus dari spindel mesin nya.
Di ujung dari tirus nya, terdapat semacam flens yang harus persis bisa masuk kedalam celah yang telah ada pada soket spindel nya, hal ini dimaksud kan untuk mencegah gurdi tidak slip ketika melakukan pekerjaan penggurdian.
Gurdi bergalur lurus ditempatkan dengan baik di dalam pencekam gurdi yang umumnya hanya mampu menggurdi benda kerja dengan ketebalan maksimum 12 mm.
Secara umum, jenis gurdi cukup banyak, namun variasi nya hanya terlihat dari jumlah dan sudut alur yang ada pada gurdi tersebut, untuk jelasnya dapat dilihat pada gambar yang ada di halaman berikut ini.
Penggurdi bergalur tunggal, digunakan untuk pelubangan mula dan untuk penggurdian lubang yang dalam. Penggurdi dengan dua galur adalah jenis konvensional yang dipakai untuk pelubangan mula sekaligus menggurdi lubang.Penggurdi bergalur tiga atau empat, pada prinsip nya dipakai untuk memperbesar lubang yang telah dibuat sebelum nya. Dari mutu hasil nya, maka hasil gurdi bergalur 3 atau 4, akan lebih baik daripada hasil gurdi bergalur 2.
9.1.b. PENGGURDI PISTOL (GUN DRILL)
Jenis penggurdi pistol bergalur lurus yang digunakan untuk penggurdian dalam ada 2 (dua), yakni:
1) Penggurdi Trepan
Kekhususan gurdi tipe ini adalah: hanya dengan menggeser kedepan penggurdinya, maka inti akan bekerja sebagai pemandu sehingga ujung gurdi akan tepat pada titik yang harus nya digurdi.
2) Penggurdi Pistol Pemotongan Pusat
Walaupun gurdi jenis ini termasuk gurdi konvensional, namun sampai sekarang masih dipakai, terutama untuk penggurdian lubang yang sangat dalam, misalnya untuk menggurdi lubang buntu yang tidak dapat di gurdi jenis lain (pada ujung gurdi tersebut terdapat material karbida).
Ke-2 jenis gurdi ini mempunyai galur hanya memiliki satu tepi potong, dan gurdi pistol memotong geram lebih sedikit dibandingkan gurdi puntir, oleh karena itu kecepatan potong nya pun lebih tinggi.
9.1.c. PENGGURDI KHUSUS
Penggurdi jenis ini di rancang untuk menggurdi lubang yang besar pada benda kerja, berbentuk pipa atau logam lembaran.
Penggurdi khusus ini terdiri dari beberapa jenis, tergantung pada kegunaan nya, misal:
1). Pemotong Jenis Gergaji
2). Pemotong Jenis Frais
Jenis ini digunakan untuk menggurdi lubang yang sangat besar pada logam tipis, alat potong nya serin juga disebut “fly cutter”.
3). Penggurdi Sekop
Gurdi jenis ini juga digunakan untuk lubang berdiameter besar, yakni antara 35 mm s/d 380 mm, dimana bahan gurdi nya terbuat dari baja kecapatan tinggi, kalau pun dari jenis baja lain , maka ujung nya harus diberi karbida.
Ada juga dikenal sabuah gurdi yang dikombinasikan dengan pahat lain, misalnya: kombinasi penggurdi dan tap atau juga penggurdi dan pembenam.
9.1.d. Kinerja Beberapa Penggurdi
Kinerja atau prestasi sebuah penggurdi, tidak lepas dari peran material pembuat gurdi tersebut. Seperti telah disinggung pada Bab terdahulu, bahwa kecepatan potong pahat dari baja kecepatan tinggi, bisa mencapai dua kali kecepatan potong pahat baja karbon, namun demikian, penggurdi dengan ujung karbida wolfram, akan memberikan hasil yang sangat memuaskan, asal kan tidak digunakan untuk memotong baja keras.
Hal yang sangat perlu diperhatikan adalah, ketika membuat gurdi, maka penggerindaan sudut mata potong nya harus baik.
· Sudut Mata Gurdi
Penggerindaan sudut mata sebuah gurdi, disesuai kan dengan jenis material benda kerja yang akan di gurdi, artinya: sudut mata gurdi tertentu, hanya digunakan untuk material benda kerja tertentu pula, biasanya sudut sebesar 118 ° sudah cukup memuaskan, namun, makin keras benda kerja, maka makin besar sudut mata gurdi nya.
Pada halaman berikut ini, dapat dilihat gambar ilustrasi dua buah gurdi dengan sudut mata yang berbeda ( 140° dan 80° ), dimana huruf T menyatakan tebal dan W menyatakan lebar dari geram atau serpihan benda kerja yang digurdi.
Dari hasil praktek, dapat dikatakan bahwa tebal geram 
dari gurdi ber-sudut mata 140° lebih besar (tebal) dibandingkan dengan tebal geram
dari hasil gurdi ber-sudut mata 80° , sebaliknya, lebar 
dari hasil gurdi bersudut 140° lebih kecil dibandingkan dengan 
hasil dari 80° .
Sebagai contoh, besi cor lunak dan plastik, dapat digurdi menggunakan penggurdi dengan sudut mata kuran dari 118° .
· Sudut Heliks Galur Gurdi
Kinerja atau prestasi sebuah gurdi dipengaruhi oleh sudut heliks dari galur nya, dimana sudut tersebut, bisa bervariasi antara 0° s/d 45° , namun yang umum dan sudah standar adalah 30° . Makin kecil sudut heliks galur gurdi, maka makin besar puntiran yang dibutuhkan untuk meng- operasikan gurdinya, hal ini juga berarti, makin besar daya mesin yang dibutuhkan, oleh karena itu, agar efisiensi gurdi meningkat, maka sudut heliks galur gurdinya harus lah tepat.
Untuk bahan-bahan tembaga, magnesium dan plastik lunak, sebaiknya sudut heliks galur gurdinya sebesar 35° , sedangkan untuk bahan plastik keras, sudutnya 17° dan untuk baja lunak sampai menengah, sudut nya berkisar antara 25° s/d 32° .
· Mata Gurdi
Agar hasil pemotongan gurdi lebih baik, maka harus terdapat sedikit semacam mahkota pada tepi mata potongnya, sedemikian rupa sehingga masuk nya pemotong pada benda kerja akan lebih mantap. Bentuk umum dari sebuah mata gurdi yang baik diperlihatkan pada gambar berikut.
Jenis mata gurdi seperti gambar diatas, disebut “penggurdi mata belah”, dimana web nya lebih di tipis kan dan matanya seperti dibelah. Gurdi seperti ini, biasanya digunakan untuk memotong baja keras sampai paduan baja super keras.
· Fluida Pendingin Gurdi (Coolant)
Agar hasil penggurdian baik dan mata pemotongnya lebih awet, maka diharuskan selalu menggunakan fluida/media pendingin (coolant).
Fungsi coolant antara lain:
a. memperbaiki aksi pemotongan antara penggurdi dengan benda kerja
b. memudahkan serpihan (geram) keluar dari mata gurdi
c. mendinginkan gurdi dan benda kerja
Syarat utama dari fluida pendingin adalah: fluida nya harus mampu mendinginkan panas yang timbul akibat gesekan penggurdi dengan benda kerja, oleh karena itu tidak semua jenis fluida akan sesuai untuk jenis benda kerja nya. Berikut ini adalah tabel contoh beberapa fluida pendingin yang digunakan untuk penggurdian material tertentu.
No | Jenis Material Benda Kerja | Jenis Fluida Pendingin |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | Aluminium Kuningan Perunggu Besi Cor Tembaga Magnesium Besi mampu tempa Baja lunak Baja keras (baja perkakas) | Campuran minyak mineral, lemak hewan Udara 1 atm, Camp. minyak mineral, Lemak hewan Udara 1 atm, Larutan minyak Udara 1 atm, Udara bertekanan Larutan minyak, Camp. minyak mineral, Lemak hewan Udara 1 atm, Minyak mineral Larutan minyak Larutan minyak, minyak tersulfurisasi Lemak hewan, Larutan minyak |
· Kecepatan Potong Penggurdian
Banyak sediki nya geram yang terpotong merupakan fungsi darikecepatan potong dan hantaran alat potong gurdi, sementara itu, mutu dari lubang, ditentukan oleh kekuatan mesin, ketepatan dan design penggurdi. Kecepatan potong yang dinyatakan dalam m/menit adalah: ukuran dari kecepatan keliling dari penggurdi nya, secara matematis ditulis sbb:
dengan: 
= diameter benda kerja (mm)
= Putaran mesin (rpm)
Catatan:
Kecepatan potong yang sesuai, sangat tergantung kepada kekerasan dan kekasaran benda kerja. Makin keras dan kasar benda kerja, maka kecepatan potongnya akan makin rendah.
Contoh: Aluminium; Cs = 75 m/menit, Besi cor; Cs = 30 m/menit, Magnesium; Cs = 90 m/menit; Kiningan; Cs = 60 m/menit
· Hantaran Penggurdi
Hantaran penggurdi dinyatakan dalam 
. Secara umum, untuk operasi penggurdian, lebih tebal geram yang dipotong, maka akan lebih efisien. Agar waktu pemesinan lebih cepat, maka dianjurkan menyetel hantaran yang lebih dalam, bukan nya meningkatkan kecepatan potong nya, karena hal ini justru dapat menurunkan umur pahat. Berikut ini dapat dilihat tabel yang di anjurkan untuk proses penggurdian.
Diameter benda kerja (mm) | Hantaran (mm/putaran) |
3,3 3,2 ¸ 6,4 6,4 ¸ 12,7 12,7 ¸ 25,4 ñ 25,4 | 0,03 ¸ 0,05 0,05 ¸ 0,10 0,10 ¸ 0,18 0,18 ¸ 0,38 0,38 ¸ 0,64 |
Catatan:
Dari praktek, dapat diketahui bahwa, bila hantaran tetap konstan, maka umur penggurdi nya pun akan lebih awat.
· Ukuran Lubang Yang di Gurdi
Biasanya penggurdi dengan dua galur akan menggurdi dengan sedikit kelebihan ukuran. Sebagai contoh, untuk diameter penggurdi antara (3,2 ¸ 25) mm, dapat dihitung sbb:
Kelebihan ukuran rata-rata = 0,05 + 0,13 D
Kelebihan ukuran maksimum = 0,13 + 0,13 D
Kelebihan ukuran minimum = 0,03 + 0,08 D
dengan D = diameter nominal penggurdi (mm).
Rumus tersebut diatas, tidak hanya berlaku untuk meterial jenis logam besi, tetapi juga untuk jenis logam bukan besi pada umum nya.
Oleh : Ir. Ganda Samosir, M.Sc.
