Pemesinan Kering Dry Machining
Oleh:
I Gede Mahayatra
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Pada
proses pemesinan gesekan antara pahat potong dan benda kerja menimbulkan panas
yang dapat mempengaruhi keakuratan ukuran, penyelesaian permukaan, aliran geram
(chips) yang bermuara pada kualitas produk. Cairan pendingin (metal cutting
fluids) digunakan pada proses pemesinan untuk memberikan pelumasan dan
pendinginan. Cairan pendingin telah menjadi kebutuhan penting bagi proses
pemesinan dalam puluhan tahun terakhir.
Akhir-akhir
ini, cairan pemotongan bekas (cairan pemotongan yang telah habis masa pakainya)
sebagai buangan dari industri pemotongan logam mendapat perhatian serius karena
mengancam kelestarian lingkungan. Jutaan gallon cairan pemotongan bekas
dihasilkan dari industri pemotongan logam setiap tahunnya. Cairan pemotongan
bekas ini biasanya hanya dimasukkan ke dalam kontainer dan ditimbun di bawah
tanah.
Sebagai
industri yang menggunakan banyak cairan pemotongan saat proses fabrikasi
komponen mesti mempertimbangkan masalah pencemaran lingkungan tersebut. Untuk
mengatasi hal ini, maka para pakar pemesinan merekomendasikan suatu strategi
yang cukup ekstrim yaitu dengan pemesinan kering (pemesinan tanpa menggunakan
cairan
pemotongan) atau dari sudut pandang lingkungan, strategi ini disebut dengan pemesinan
hijau (green machining)
B.
Tujuan
Tujuan
dari pembuatan makalah ini adalah senbagai berikut:
1. Mempelajari
proses pemesinan kering.
2. Mempelajari
kelebihan dan kekurangan proses pemesinan kering.
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Pemesinan
Kering (Dry Machining)
Pemesinan kering (Dry
Machining) adalah proses pemesinan yang tidak mengunakan fluida pendingin dalam
proses pemotonganya. Fenomena kegagalan pahat dan penggunaan cairan pemotongan
merupakan salah satu masalah yang telah banyak dikaji dan mendapat perhatian
dalam kaitannya yang sangat berpengaruh terhadap kekasaran permukaan hasil
pengerjaan, ketelitian geometri produk dan mekanisme keausan pahat serta umur
pahat. melaporkan bahwa umumnya cairan pemotongan bekas disimpan dalam
kontainer dan kemudian ditimbun di tanah. Selain itu, masih banyak praktek yang
membuang cairan pemotongan bekas langsung ke alam bebas. Hal ini jelas akan
merusak lingkungan.
Pilihan alternatif dari pemesinan basah adalah pemesinan kering,
karena selain tidak ada cairan pemotongan bekas dalam junlah besar yang akan
mencemari lingkungan juga tidak ada kabut partikel cairan pemotongan yang akan
membahayakan operator dan juga serpihan pemotongan tidak terkontaminasi oleh
residu cairan pemotongan. Pemesinan kering mempunyai beberapa masalah yang
antara lain, gesekan antara permukaan benda kerja dan pahat potong, kecepatan
keluar serpihan, serta temperatur potong yang tinggi dan hal tersebut semuanya
terkait dengan parameter pemesinan.
Secara umum industri pemesinan pemotongan logam melakukan pemesinan
kering adalah untuk menghindari pengaruh buruk akibat cairan pemotongan yang
dihasilkan oleh pemesinan basah. Argumen ini secara khusus didukung oleh
penelitian yang telah dilakukan Mukun et. al., (1995) secara kuantitatif
menyangkut pengaruh buruk pemesinan basah dengan anggapan pada pemesinan kering
tidak akan dihasilkan pencemaran lingkungan kerja dan ini berarti tidak
menghasilkan kabut partikel cairan pemotongan. Oleh sebab itu perlu diketahui pentingnya
pemesinan kering dilakukan dalam proses. pertimbangan hal diatas pakar
pemesinan mencoba mencari solusi dengan suatu metode pemotongan alternatif dan
mereka merumuskan bahwa pemesinan kering (dry cutting) yang dari sudut pandang ekologi
disebut dengan pemesinan hijau (green machining) merupakan jalan keluar dari
masalah tersebut. Melalui pemesinan kering diharapkan disamping aman bagi
lingkungan, juga bisa mereduksi ongkos produksi.
Pemesinan kering direkomendasikan penggunaanya untuk mengatasi
masalah pencemaran lingkungan akibat limbah cairan pendingin, maka para pakar
pemesinan merekomendasikan dengan pemesinan kering. Selain karena alasan
masalah pencemaran lingkungan hal lain yang menjadi alasan dipakainya metode
pemesinan kering adalah untuk meng hemat biaya produksi.
Gambar 1. Ongkos Produksi secara umum (Sumbes: Balzers Inc)
Pemesinan kering di akui mampu mengatasimasalah
pada dampak yang telah di uraikan diatas. Pilihan alternatif dari pemesinan
basah adalah pemesinan kering, karena selain tidak ada cairan pemotongan
bekasdalam jumlah besar yang akan mencemari lingkungan juga tidak ada kabut
partikelcairan pemotongan yang akan membahayakan operator dan juga serpihan
pemotongan tidak terkontaminasi oleh residu cairan pemotongan. Pemesinan kering
mempunyai beberapa masalah yang antara lain, gesekan antara permukaan
bendakerja dan pahat potong, kecepatan keluar geram, serta temperatur potong
yang tinggidan hal tersebut semuanya terkait dengan parameter pemesinan
Konsep pemesinan kering ini sebenarnya biasa
dilakukan oleh industri manufaktur. Dari aspek proses pemesinan, pemesinan
kering berarti pemotongan logam
dilakukan pada suhu dan gesekan yang relative tinggi. Sejak akhir tahun 1970
penggunaan proses pembubutan keras (hard turning) dijadikan inovasi berikutnya
untuk mengatasi permasalahan yang ada, hal ini terbukti melalui proses
pembubutan keras dapat mereduksi waktu
pemesinan hingga 60 % (Thonsoff, et.al, 1995).
Sebagai ganti fungsi cairan pendingin, proses
pemesinan kering dilakukan dengan metode-metode berikut ini:
1. Metode
Pemotongan yang Baru
Metode ini dapat dilakukan dengan mengubah sudut pahat potong,
mengubah bahan pahat dan menyepuh pahat (tool coating). Sudut pahat potong
didesign agar menghasilkan gram yang lebih tipis dan terputus-putus
(discontinue), sehingga mengurangi gaya pemotongan dan mengurangi panas yang
timbul. Pengurangan gaya potong dan panas yang timbul akan memperpanjang umur
pahat.
Sebagai contoh pengubahan
bahan pahat, penggunaan diamond-like
carbon (DLC) pada pemesinan aluminium yang memberikan hasil kekasarn
permukaan yang sama untuk proses pemesinan dengan cairan pendingin dan proses
pemesinan kering.
2. Metode
Pendinginan yang Baru
Pendinginan udara pada pemesinan kering telah diuji sebagai solusi
untuk mencapai pemesinan dengan umur pahat yang lebih panjang, berkurangnya
kerusakan pahat dan meminimalisir timbulnya panas pada mata pahat.
B.
Kelebihan
Proses Pemesinan
Keuntungan dari
penggunaan pemesinan kering adalah sebagai berikut:
1.
Ramah lingkungan, karena tidak
menggunakan cairan pendingin.
2.
Penanganan produk dan gram lebih mudah
karena tidak tercampur dengan cairan pendingin.
3.
Ongkos produksi yang lebih murah karena
tidak memerlukan pembelian, penyimpanan, dan penanganan limbah cairan
pendingin.
4.
Tidak diperlukan pompa untuk memompa
cairan pendingin sehingga dapat menghemat listrik.
5.
Dapat digunakan secara luas pada hampir
seluruh pemesinan seperti pembubutan, pengefreisan sampai penggrindaan.
6.
Dapat digunakan dalam pemotongan
berbagai material, dari yang lunak sampai yang keras, dengan berbagai jenis
pahat,
C.
Kekurangan
Pemesinan Kering
Salah satu tantangan terbesar pada pemesinan kering adalah
pembuangan geram. Menurut Manager Produk Carboloy Inc, Dennis Mc Namara,
permasalahan utama pada pemesinan kering adalah temperatur pahat potong yang
tinggi dan proses pembuangan geram yang kurang baik sehingga beresiko dapat
menimbulkan cacat pada benda kerja. Selain itu proses pembuangan geram dapat
membahayakan operator sehingga dibutuhkan pelindung, penyekat dan kolektor
debu.
Pada proses pemesinan material yang sangat keras, harus digunakan
pahat yang jauh lebih keras daripada pahat yang umum digunakan untuk memotong
material yang sama pada metode pemesinan basah. Selain itu pada proses
pemesinan kering kedalaman potong (depth
of cut) harus dikurangi agar gesekan yang timbul tidak terlalu besar, hal
ini bertujuan untuk mengurangi panas yang timbul akibat gesekan antara pahat
dan benda kerja. Masalah lain yang muncul pada pemesinan kering biasanya pada
material tertentu kekasaran permukaan produk dengan metode pemesinan kering
tidak sehalus produk dengan metode pemotongan dengan menggunakan cairan
pendingin.
BAB V
SIMPULAN
Dari hasil pembahasan pemesinan kering terbukti mampu
memberikan solusi yang baik demi terwujudnya clean production, diantaranya:
1. Tidak terdapat permasalahan-permasalahan yang diakibatkan oleh penggunaan
cairan pendingin seperti kebocoran, kontaminasi gram, dan pencemaran
lingkungan.
2. Hasil pemesinan yang memiliki kualitas yang sama dengan proses pemesinan
dengan cairan pendingin.
3. Ongkos pemesinan yang lebih murah dibandingkan ongkos pemesinan dengan
cairan pendingin.
