“Innovative Micro Hole Machining with Minimum Burr Formation by The Use of Newly Developed Micro Compound Tool”

Oleh -
Journal by Muhammad Aziz, Osamu Ohnishi, Hiromichi Onikura



Micro Hole Machining merupakan suatu proses pembuatan lubang yang berukuran sangat kecil(mikro) dengan drilling machine atau mesin bor, yang biasa disebut dengan ‘pengeboran’. Pada proses drilling, selain menghasilkan lubang dengan diameter tertentu, selalu terbentuk burr atau benjolan-benjolan kasar pada tepi lubang masuk maupun lubang keluar, yang merupakan sisa dari hasil machining. Layaknya tatal atau chip, burr merupakan bagian yang tidak diinginkan dalam suatu proses machining selain karena bentuknya yang mengurangi estetika, untuk beberapa kebutuhan burr dapat mengurangi kualitas suatu produk, mengurangi kepresisian dan daya tahan produk, dan mengganggu dalam proses assembly sehingga harus diminimalisir bahkan dieliminasi eksistensinya jika memungkinkan. Namun pembersihan burr pada micro machining sangat sulit dilakukan karena ukurannya yang kecil dan terbatasnya metode dan alat ditambah resikonya seperti dimensional error(kegagalan dimensi) dan residual stress (tegangan sisa), sehingga alternatifnya adalah meminimalisir pembentukan burr dengan meningkatkan metode dan alat dalam machining tanpa penambahan biaya yang signifikan. Telah dilakukan penelitian dengan mengoptimalisasi beberapa variabel dalam machining atau pembuatan lubang mikro. Penelitian difokuskan pada desain bor atau drill dengan penggabungan antara drilling dan grinding, efek penggunaan mata bor bersudut 100o, 118o, dan 130o, juga pengaruh penerapan USV(Ultrasonic Vibration) dengan frekuensi tinggi.
         (1) Burr pada lubang mikro
                Pertama – tama, USV atau getaran ultrasonik diketahui dapat mengoptimalkan performa dan efisiensi pada machining terutama macro machining, seperti meningkatkan ketegaran drill atau bor dan mengurangi perpanjangan slip dari mata bor. Selain itu, dalam keadaan tertentu USV-dengan frekuensi tinggi dapat mengurangi tekanan dari alat terhadap benda kerja sehingga ukuran burr berkurang terutama pada bagian lubang keluar, meminimalisir deformasi plastis dan juga memberi efek pelumasan sehingga mengurangi cutting force sehingga lebih efisien dan membuat drill lebih awet. Namun, kebanyakan penelitian sehubungan dengan USV terpusat pada macro machining sehingga perlu ada penelitian lebih lanjut tentang penerapan USV pada micro machining.  
Pada umumnya, hole machining dilakukan hanya dengan satu tahap yaitu drilling, menggunakan twist drill yaitu bor yang berbentuk spiral [gambar2]. Sedangkan dalam penelitian ini machining yang dilakukan terdiri dari dua tahap dalam suatu proses pembuatan lubang yaitu conventional drilling (pengeboran konvensional) dan dilanjutkan hole finishing (burr removal dan smoothing). Dipilih konvensional karena lebih murah perlengkapannya, praktis dan cepat machiningnya, juga hasil yang didapat lebih presisi. Kemudian, benda kerja yang digunakan terbuat dari stainless steel SUS304 dengan ketebalan 100µm dengan pertimbangan bahwa material ini sangat banyak digunakan dalam industri komponen-mikro karena kekuatan mekanisnya baik dan tahan terhadap karat. Dan alat yang digunakan adalah micro compound tool yang telah dikembangkan dan memuat kedua tahap dalam satu alat yaitu drilling dan grinding yang terdiri dari micro flat drill (sebagai alat pelubangan) dan micro diamond-electroplated-grinder untuk finishing(pembersihan burr dan penghalusan) yang dihubungkan tengan tirus diantara keduanya untuk menghasilkan produk yang lebih halus. Dipilih bentuk datar atau flat karena pembuatannya yang mudah, murah dan cepat.
                              
(2) Twist Drill                                                                         (3) Developed Micro Compound Tool
                                                (4) Machining steps
Pada micro flat drill, terdapat dua permukaan flute yang datar sehingga mengurangi area silindris pada drill. Terdapat pula dua sisi (flank) pada mata pahat [gambar 3]. Diameter pada bagian silindris ujung lebih besar dari pada bagian pangkal untuk menyimpan tatal. Sedangkan diameter bagian gerinda dibuat lebih besar sedikit dibandingkan dengan bagian drill agar hasil yang didapat lebih halus. Terdapat tirus yang menghubungkan micro flat drill dan micro diamond-electroplated-grinder. Drill dan gerinda akan bergerak dalam satu sumbu sehingga waktu machining yang  dibutuhkan lebih sedikit dari pada melakukan kedua proses ini dengan dua alat terpisah. Dan pada akhirnya hasil yang didapat secara umum dari machining menggunakan micro compound tool terbaru lebih baik dibandingkan dengan menggunakan micro twist drill.
                Efek point angle
Pada pembuatan lubang, ukuran point angle pada drill menjadi hal yang penting. Pada penelitian ini diambil 3 ukuran yaitu 100, 118, dan 130 derajat. Dan dari hasil drilling dapat disimpulkan bahwa drill dengan sudut 118 derajat lebih unggul dibandingkan 100 dan 130 dari segi ukuran burr dan kondisi drill setelah machining lubang ke 200 - 600.
Saat drilling, umumnya tatal dihasilkan oleh dua sisi cutting edge. Point angle berpengaruh kepada rake angle atau sudut makan pada chisel edge. Semakin besar point angle maka ujung drill akan semakin tumpul, sehingga menekan ukuran burr yang dihasilkan dan juga ukuran tatal semakin kecil atau pendek. Namun semakin tumpul sebuah drill maka tekanan padanya semakin merata yang menyebabkan gaya gesek lebih besar dibandingkan dengan drill berujung runcing. Karena pada umumnya ketumpulan suatu alat menyebabkan proses cutting sebagian besar diakibatkan gaya gesekan. Sehingga deformasi plastis meningkat dengan signifikan untuk penggunaan atau machining yang kesekian kalinya, sehingga pada point angle 130 derajat, dapat dihasilkan burr berukuran kecil pada 200 lubang pertama dan meningkat drastis untuk lubang lubang berikutnya.
Sedangkan pada point angle 100 derajat, tekanan terpusat pada ujung tajam drill, dan ketika drill hampir mencapai keluar, lapisan ‘keluar’ yang dimiliki akan lebih besar dibandingkan dengan drill dengan point angle besar sehingga terdorong keluar oleh gaya tekan bersama dengan deformasi plastis menghasilkan “exit burr” dengan lapisan yang lebih tebal. Sehingga untuk sudut 118 derajat terbilang lebih efektif dibandingkan dengan yang lainnya.
Pembelajar yang bercita-cita menjadi seorang guru.

Popular posts from this blog

Perbedaan Penulisan pada Mushaf Kemenag dengan Mushaf Rasm Utsmani cetakan Madinah

Oleh -
Image
Kalau teman-teman pergi ke toko buku untuk membeli Al Qur’an, kalian akan menemukan begitu banyak macam Al Qur’an dari sisi penerbit, merk, model, warna, maupun kelengkapan tafsirnya. Tapi terlepas dari semua itu, perlu diketahui bahwa perbedaan tersebut hanya dari segi fitur dan bisnisnya saja. Jadi tidak ada perbedaan dari Substansi Al Qur’an itu sendiri seperti jumlah ayat dan suratnya, Makna, dan Cara Baca, kegunaan dari Al Quran itu sendiri, dan juga sikap atau adab kita dalam bermuamalah dengan Al Quran. Karena apapun merknya, Al Qur'an berisi Kalamullah atau wahyu dari Allah yang berguna untuk membimbing para pembacanya untuk memahami dan mengamalkan agama islam yang diridhai oleh Allah. Perlu diketahui bahwa Al Quran yang banyak digunakan dan diperjualbelikan di Indonesia mau merk syamil, aqwam, cordoba, tiga serangkai, dll adalah Al Quran yang dicetak dengan penulisan yang ditetapkan oleh Kementrian Agama Indonesia. Akan tetapi buku-buku tajwid (buku pelajaran untuk memaha
Read more

Tips Membuat CV Ta’aruf, Bonus Format Instan

Oleh -
Image
Berapa waktu lalu kita sudah bahas tentang tahapan-tahapan yang harus dilalui seorang laki-laki dan perempuan untuk menuju pernikahan yang syar’i (sesuai dengan ajaran islam). Kalau teman-teman belum sempat baca bisa klik disini . Kali ini, saya akan membagikan tips dan kriteria CV Taaruf yang ideal yang bisa teman-teman berikan ke calon pasangan kalian melalui perantara tentunya ya.. Berikut krtieria CV yang ideal 1. Jujur Ini adalah kriteria sekaligus tips yang terpenting dalam membuat CV. Kejujuran merupakan modal utama dalam membangun relasi dengan siapa saja terlebih lagi hubungan pernikahan. Hubungan yang dibangun di atas kejujuran akan memberikan hasil yang jujur pula bagi setiap pelakunya. Maksudnya? Ya seperti mengerjakan soal ujian, jika kita mencontek maka bagaimana pun hasil ujian kita, hasil itu pasti menipu kita. Kalau 100 ya itu tidak menunjukkan bahwa kita pintar. Kalau 0 pun belum tentu menunjukkan kalau kita bodoh, tapi salah pilih orang yang dicontekin
Read more

لا تغضب hold your anger

Oleh -
Image
Semua orang punya amarah.. Yang membedakan adalah bagaimana cara ia mendudukkan hati dan akalnya ketika ia diuji Lihatlah pertengkaran2 yang terjadi disekitar kita. Kebanyakan dari pertengkaran tersebut menghilangkan sikap 'rahmah' kedua pihak yang berselisih hingga keduanya melalaikan kewajiban untuk tetap berbuat 'adil dalam keadaan apa pun, yakni memenuhi hak dirinya dan orang2 di sekitarnya. Dan saling mengalahkanlah keduanya.. Bahkan tak jarang berujung saling menampakkan aib masing2 lawan.. Dan pertengkaran semankin sengit. Wallaahul musta'an Dan inilah hikmah dari nasihat emas rasulullaah kepada salah seorang sahabat ketika ia meminta sebuah 'resep kebaikan', yakni 'janganlah engkau marah'.. Teranglah bagi kita bahwa dengan amarah justru membuka celah yang strategis bagi syaithan untuk menyesatkan manusia sehingga bukannya kebenaran yang tampak, dan bukannya mufakat dan ridha yang kita dapatkan, namun malah kebencian, kesombongan, umpatan,
Read more

Mad Badal - Meringankan Syiddah

Oleh -
Image
Mad Badal, Takhollush minasy syiddah Sebagian ulama mendapati pertanyaan, mengapa mad badal dimasukkan ke dalam kelompok mad far'i, bukan mad ashliy, padahal dia dibaca dua harakat? Dan jawabannya memang karena mad pada mad badal tersebut tidak asli. Hah maksudnya? Pada mulanya pengucapan kata yang terdapat 2 hamzah yang berdekatan itu berat, mengingat sifat syiddah yang dimiliki oleh huruf hamzah. Termasuk apabila hamzah pertama berharakat dan hamzah berikutnya sukun. Contoh, ءَأْمَنَ a'mana (bukan dibaca seperti 'ain yang diseret ya gaes. Tapi lebih seperti tercekat atau tercekik) Maka dalam qiroah hafs, terdapat cara-cara untuk meringankan sifat syiddah (suara tercekat) ketika mengucapkan suatu huruf. Dan cara yang berlaku dalam kasus hamzah sukun yang didahului oleh hamzah berharakat ini adalah dengan mengganti hamzah sukun dengan mad yang sesuai dengan harakat hamzah yang sebelumnya. Jadi A'mana menjadi Aamana (wazan af'ala yuf'ilu) I'maanan m
Read more

Komik berfaidah #4

Oleh -
Image
Why you will consider to wear black  kenapa baju dan jilbab saya mostly hitam?  pernah iseng ngepost ginian,   ngelawak aja niatnya, jadi gatau bener apa ga metodenya;  berapa jarak umur biru muda dan biru tua? Panjang gelombang di warna biru, 450-495 nm tua-muda.. semakin panjang gelombang semakin duluan ditangkap mata. brrt biru muda lebih duluan selisih panjang gelombang 45nm = 45×10^(-9)m c (kecepatan cahaya) = 3×10^8 m/s t=d/v= 45x10^(-9)/(3×10^8)= 1.5 ×10^(-15) =0.00000000000000015s Jadi segitu jaraknya Biru muda 0.00000000000000015s lebih dulu tertangkap mata. ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Nah diantara alasannya 1. dari spektrum warna digambar, warna hitam punya panjang gelombang paling rendah which means secara fisis paling butuh waktu lama untuk ditangkap mata (tapi beda kasus ketika semua orang pake putih, dan kita item sendiri, secara 'urf manusia, kita akan disebut 'eye catching' hahaha). but still, masih sangat menguntungkan. 2. warna hitam
Read more

Hadits - hadits tentang dunia

Oleh -
Image
       Rasulullah shallallahu 'alaihi wa sallam bersabda(yang artinya), "Sesungguhnya Allah Ta'ala berfirman, 'Wahai anak Adam, beribadahlah sepenuhnya kepada-Ku, niscaya Aku penuhi (hatimu yang ada) di dalam dadamu dengan kekayaan dan Aku penuhi kebutuhanmu. Jika tidak kalian lakukan, niscaya Aku penuhi tanganmu dengan kesibukan, dan tidak Aku penuhi kebutuhanmu (kepada manusia).'" (Hr. Ahmad, at-Tirmidzi, Ibnu Majah, dan al-Hakim)        Rasulullah shallallahu `alaihi wa sallam bersabda(yang artinya), "Barangsiapa yang menjadikan kegelisahan, kegundahan, cita-cita, dan tujuannya hanya satu, yaitu akhirat, maka Allah akan mencukupi semua keinginannya. Barangsiapa yang keinginan dan cita-citanya bercerai-berai kepada keadaan-keadaan dunia, materi duniawi, yang dipikirkan hanya itu saja, maka Allah tidak akan peduli di lembah mana dia binasa." (Hr. Ibnu Majah; sanadnya hasan)        Rasulullah shallallahu 'alaihi wa sallam bersabda (yang
Read more

Nikmatilah selagi hangat

Oleh -
Image
Terdapat sebuah pepatah arab تمتع   من   شميم   عرار   نجد،   فما   بعد   العشية   من   عرار Nikmatilah harumnya bunga Aror di kota Najd. Karena wanginya akan hilang di malam hari Bunga Aror adalah bunga yang dikenal orang Arab yang hanya mengeluarkan aromanya di antara waktu maghrib dan isya. Nikmati dan manfaatkanlah detik-detik Ramadan yang tersisa.. karena sesudah ini, pintu surga akan kembali ditutup, pintu neraka akan segera dibuka, dan setan setan akan terlepas dari belenggunya.
Read more