Laporan Praktikum Proses Manufaktur PDF

Preview

Summary

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Manufaktur merupakan suatu cabang industri yang mengaplikasikan mesin, peralatan dan tenaga kerja dan suatu medium proses untuk mengubah bahan mentah menjadi barang jadi untuk dijual. Proses manufaktur memiliki hubun...

Description

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Manufaktur merupakan suatu cabang industri yang mengaplikasikan mesin, peralatan dan tenaga kerja dan suatu medium proses untuk mengubah bahan mentah menjadi barang jadi untuk dijual. Proses manufaktur memiliki hubungan yang sangat erat dengan produksi suatu barang yang menggunakan mesin maupun perkakas. Secara umum bentuk dari proses manufaktur merupakan proses input berupa bahan baku material dan design, proses produksi output berupa barang jadi dari design yang dapat di nilai maupun di analisa. Dalam dunia kerja, seorang Sarjana Teknik Industri harus memiliki jiwa seorang manajer harus memahami kompetensi dasar dari proses manufaktur agar dapat mengestimasi waktu serta biaya yang dibutuhkan untuk menghasilkan suatu barang produksi yang berkualitas tinggi. Untuk lebih mendalami luwes dalam pengetahuan tentang proses manufaktur, tidaklah cukup hanya mendapat materi atau teori-teori yang berasal dari buku atau diberikan oleh dosen. Praktikum proses manufaktur sangat membantu mahasiswa dalam memahami dan menerapkan atau mengaplikasikan ilmu-ilmu atau materi yang telah didapat. Melalui praktikum proses manufaktur, mahasiswa diharapkan dapat merancang design suatu barang atau produk, maupun melakukan pemlihan bahan baku atau material yang tepat untuk membuat barang produksi, maupun melakukan pengukuran, menggunakan perkakas, serta mampu mengoprasikan mesin-mesin yang digunakan pada proses manufaktur. Pada praktikum proses manufaktur 2013 ini, mahasiswa diharapkan dapat merancang design dan memproduksi ragum dengan bahan terbuat dari besi. Ragum adalah benda yang digunakan untuk mencekam/menjepit benda kerja agar posisi kuat. Proses kerja pembuatan ragum meliputi : kerja bangku, kerja turning, kerja milling

1

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

1.2 Tujuan Praktikum Tujuan dari praktikum proses manufaktur ini adalah : 1. Mahasiswa diharapkan mengetahui berbagai macam mesin dan alat produksi secara umum, khususnya semua yang ada di LSP. 2. Mahasiswa dapat mengetahui fungsi, kegunaan dan cara pengoperasian mesin dan alat-alat tersebut. 3. Mahasiswa dapat mendesain dan membuat sebuah benda/produk buatan sendiri. 4. Mahasiswa dapat menhghitung estimasi waktu dan biaya yang diperlukan untuk menyelesaikan sebuah produk. 5. Mahasiswa dapat menganalisa segala macam proses yang dilakukan pada praktikum proses manufaktur.

1.3 Sistematika Penulisan BAB I Pendahuluan Meliputi latar belakang, tujuan praktikum, dan sistematika penulisan BAB II Dasar teori Berisi tentang landasan teori proses produksi, proses manufaktur, proses permesinan, kerja turning, kerja milling, kerja bangku dan assembly. BAB III Pengolahan Data dan Analisis Berisi analisis ukuran dimensi desain dengan actual dan analisis estimasi waktu dengan waktu aktual. BAB IV Penutup Berisi kesimpulan dan saran

2

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

BAB II DASAR TEORI Produksi dalam pengertian sederhana adalah seluruh proses dan operasi untuk memproduksi barang atau jasa. Sistem produksi merupakan kumpulan dari sub sistem yang saling berinteraksi dengan tujuan mentransformasi input produksi menjadi output produksi. Input produksi ini dapat berupa bahan baku, mesin, tenaga kerja, modal dan informasi. Sedangkan output produksi merupakan produk yang dihasilkan berikut sampingannya seperti limbah, informasi, dan sebagainya.

Gambar 2. 1 Input-Output Sistem Produksi

Kata “Manufacture” dalam bahasa inggris atau manufaktur (dalam bahasa Indonesia) berasal dari bahasa latin, yaitu : manus = tangan (hand), factus = membuat (make). Pada abad-abad yang lalu dalam bahasa inggris manufacture berarti made by hand atau dibuat dengan tangan. Namun pada masa modern kata manufaktur lebih sering dikaitkan dengan bantuan permesinan dan kontrol komputer. (Groover manufacturing) Proses manufaktur adalah penambahan dan pengaplikasian bahan fisik maupun kimia untuk merubah bentuk geometri bahan atau penampilan permukaan dalam pembuatan komponen suaytu produk.

3

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

Proses manufaktur membutuhkan komponen-komponen sedrehana untuk diproses sehingga menjadi barang yang lebih kompleks. Misalnya kompoen seperti baut, mur, plat besi an lain-lain yang meripakan komponen dasar yang dapat dirakit menjadi komponen lebih rumit dan mempunyaoi nilai yang lebih besr da berguna. Proses permesinan adalah proses pemotongan atau pembuangan sebagaian bahan dengan maksud untuk membentuk produk yang diinginkan. Proses pemesinan yang biasa dilakukan di industri manufaktur adalah proses penyekrapan (shaping), proses penggurdian

( dr illing),

proses

pembubutan

( tur ning),

proses

penyayatan/frais (milling), proses gergaji (sawing), proses broaching, dan proses gerinda (grinding).

Proses pemesinan dibagi menjadi tiga kategori, yaitu; 1. Proses

pemotongan

(cutting),

yaitu

proses

pemesinan

dengan

menggunakan pisau pemotongan dengan bentuk geometri tertentu. 2. Proses abrasi (abrasive process), seperti proses gerinda. 3. Proses pemesinan non tradisional yaitu yang dilakukan secara elektrik Proses pemesinan seperti proses bubut, pengeboran, frais atau pemesinan baut pada dasarnya merupakan suatu proses pembuangan sebagian bahan benda kerja dimana pada proses pemotongannya akan dihasilkan geram (chip) yang merupakan bagian benda kerja yang akan dibuang. Pahat potong bergerak sepanjang benda kerja dengan kecepatan V dan kedalaman pemotongan Doc. Pergerakan pahat ini mengakibatkan timbulnya geram (chip) yang terbentuk akibat proses pergeseran (shearing) secara kontinu pada bidang geser. (Daryanto Mpd, 1999) .

4

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

2.1 Kerja Turning 2.1.1 Definisi Pekerjaan memotong yang paling utama terhadap benda kerja adalah membubut. Dalam hal ini benda kerja bergerak berputar, sedangkan pahat-pahatnya bergerak lurus. Oleh sebab itu benda kerja disebut melakukan gerak potong sedangkan pahatnya melakukan gerak berjalan. (Ir.Slamet Setyo, 1983, Hal 86) Mesin bubut merupakan suatu mesin perkakas yang memproduksi bentuk silindris. Mesin bubut mempunyai gerak utama berputar dan berfungsi sebagai pengubah bentuk dan ukuran benda dengan jalan menyayat benda kerja dengan pahat. Posisi benda kerja berputar sesuai dengan sumbu mesin dan pahat diam, bergerak ke kanan atau ke kiri searah dengan sumbu mesin bubut menyayat benda kerja. Kegunaan lain dari mesin bubut adalah membuat pusat (center), mengebor. (Bambang Priambodo, 1986, hal. 101) 2.1.2 Prinsip Kerja Turning Prinsip-prinsip kerja bangku yaitu : 1. Benda Kerja yang berputar. 2. Menggunakan pahat bermata tunggal (single point-cutting tool). 3. Gerakan pahat sejajar terhadap sumbu benda kerja pada jarak tertentu sehingga membuang permukaan/ surface turning adalah proses bubut rata, tetapi arah gerakan pemakanan tegak lurus terhadap sumbu benda. 4. Proses bubut permukaan/ surface turning adalah proses bubut yang identik dengan proses bubut rata, tetapi gerakan arah permukaan tegak lurus terhadap sumbu benda. 5. Proses bubut identik dengan proses bubut rata diatas, hanya pahat yang dijalankan. (Daryanto, 1999)

5

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

2.1.3 Jenis – Jenis Mesin Bubut Jenis – jenis mesin bubut antara lain : 1. Mesin bubut horizontal. Mesin bubut horizontal merupakan mesin bubut yang paling umum digunakan. Mesin ini dapat digunakan untuk membuat silindris, mengebor, dan lain – lain. (Drs.Daryanto, 1987)

Gambar 2. 2 Mesin Bubut Horisontal

2. Mesin bubut center Mesin bubut jenis ini pada headstocknya tidak memiliki pencekam, tetapi digantikan oleh center kepala tetap. Jadi kedua sisinya, baik tailstock dan headstock menjepit benda dengan menggunakan center.

Gambar 2. 3 Mesin Bubut Center

6

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

3. Mesin bubut tugas berat Mesin bubut ini digunakan untuk benda kerja yang memliki diameter besar dan terbuat dari logam yang sangat keras, seperti baja karbon tinggi, baja karbon rendah, dan sebagainya.

Gambar 2. 4 Mesin Bubut tugas Berat

4. Mesin bubut turet horizontal otomatis Mesin bubut turet horizontal otomatis sudah menggunakan beberapa kendali otomatis, sehingga tidak perlu pengendali manual seperti mesin bubut standar. Pada mesin ini letak pahat dan benda kerja horizontal.

Gambar 2. 5 Mesin Bubut Turet Horizontal Otomatis

(Bambang Priambodo, 1986)

7

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

5. Mesin bubut turet vertical Pada mesin bubut turet vertical ini, benda kerja diletakkan secara vertical. Pergerakan mata pahatnya juga kearah vertical.

Gambar 2. 6 Mesin Bubut Turet Vertical

(Bambang Priambodo, 1986) 6. Mesin bubut pencekam vertical stasiun majemuk. Mesin ini dirancang untuk produksi tinggi dan biasanya di lengkapi dengan lima atau sembilan stasiun kerja dan kedudukan pemuatan. Keuntungan mesin ini adalah bahwa segala operasi dapat dilakukan secara serentak dan dalam urutan.

Gambar 2. 7 Mesin Bubut Pencekam Vertical Stasiun Majemuk

(Bambang Priambodo, 1986)

8

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

7. Mesin bubut revolver (pistol) Mesin bubut revolver ini dalam pengoperasiannya dapat digunakan perkakas yang bersamaan dan juga dapat membuat potongan yang sama dalam jumlah besar

Gambar 2. 8 Mesin Bubut Revolver (Pistol)

8. Mesin bubut korsel Mesin bubut korsel ini digunakan untuk membubut benda kerja yang berukuran pendek dan berdiameter besar.

Gambar 2. 9 Mesin Bubut Korsel

(Drs. Daryanto, 1987)

9

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

9. Mesin bubut penyalin Mesin bubut ini dapat membuat benda kerja dengan cara duplikat. Yaitu menjadikan operator tidak perlu lagi mengukur benda yang akan dijadikan contoh, tetapi cukup meletakkan benda itu dalam tempat benda contoh. Yang kemudian melalui peraba, mesin bubut ini akan membuat duplikatnya pada benda kerja. (Drs.Daryanto, 1987)

Gambar 2. 10 Mesin Bubut Penyalin

10. Mesin bubut CNC Merupakan penyempurnaan dari berbagai tipe mesin bubut yang ada dimana proses penyayatan benda kerja dapat diprogram terlebih dahulu dengan komputer, sehingga memungkinkan untuk membubut benda kerja secara masal dengan ketelitian yang tinggi dalam waktu singkat.

10

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

2.1.4 Bagian – Bagian Mesin Bubut

Gambar 2. 11 Mesin Bubut

1. Headstock Headstock dipasang pada landasan (bed) dan dilengkapi dengan motor, pulley, dan V-belt yang menyuplai tenaga ke spindel pada kecepatan rotasi yang beragam. Fungsi headstock antara lain:  Memegang dan memutar benda kerja

 Memegang peralatan lain yang cocok dengan spindel  Sebagai ruang perubahan kecepatan Bagian-bagian dari headstock: a.

Spindel Fungsinya untuk memindahkan putaran ke benda kerja. Spindel harus terpasang kokoh dan terbuat dari baja yang kuat. Pada umumnya bagian dalam spindle dibuat berlubang. Permukaan bantalan spindel biasanya dikeruskan dan digerinda. Bantalan ini terbuat dari perunggu. Untuk mengurangi gesekan dipakai “roller bearing” (bantalan roll).

11

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9  Spindel utama dengan bantalan bearing

Gambar 2. 12 Spindel Utama dengan Bantalan Bearing

Keterangan: a: Main Spindle (spindel utama) b: Head of Main Spindle (kepala spindel utama) c: Bearing Bush (bantalan luncur) d: Ring Nut (mur ring) e: Thrust Bearing (bantalan aksial)  Spindel utama dengan Roller atau Ball Bearing

Gambar 2. 13 Spindel Utama dengan Roller atau Ball Bearing

Keterangan: a: Tapper Roller Bearing (bantalan rol tirus) b: Ball Bearing (bantalan peluru) c: Roller Bearing (bantalan rol)

12

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

b.

Chuck Alat pengikat benda kerja dan sekaligus untuk menyetel benda kerja.

c.

Transmisi Alat pengatur kecepatan dan dapat mengatur roda-roda gigi yang saling berhubungan.

Gambar 2. 14 Headstock

Gambar 2. 15 Lubang Spindel Pada Headstock

2. Tailstock Kegunaan dari Tailstock adalah: 





Sebagai tempat pemikul ujung benda kerja yang akan dibubut. Sebagai tempat kedudukan bor pada waktu mengebor. Sebagai tempat kedudukan penjepit bor. Bagian-bagian tailstock:

13

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

a.

Handwheel: Roda tangan untuk menggerakkan poros center pada tailstock.

b.

Body: Berfungsi sebagai badan penyangga tailstock.

c.

Bed Lock: Tuas untuk mengunci tailstock.

d.

Barrel Lock: Tuas untuk mengunci barrel.

e.

Barrel: Fungsinya sama dengan spindel pada headstock, bedanya barrel terletak pada tailstock.

Gambar 2. 16 Kepala Lepas Mesin Bubut

14

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

3. Bed

Gambar 2. 17 Alas Mesin Bubut

Bed yaitu landasan tempat dipasangnya rel-rel atau slop yang menyangga carriage, tailstock, dan feeding mechanism. Biasanya terbuat dari besi cor yang terbuat dari lapisan krom dan terdapat celah pendek pada landasan depan kepala tetap untuk menaikkan kapasitas mesin bulat pada saat membuat roda-roda dan puli-puli besar. Kegunaan dari bed adalah : 







Tempat kedudukan kepala lepas Tempat kedudukan eretan (carriage atau support) Tempat kedudukan penyangga diam (steady rest) Kerangka utama pada mesin bubut untuk landasan tailstock dan carriage alur.

Kerusakan atau cacat pada alas mesin adalah menandakan tidak sempurnanya pekerjaan membubut karena kelurusan jalannya pahat bubut tergantung dari kerataan alas mesin. Bagian-bagian Bed: a. Bed Casting: Alas yang digunakan untuk menopang carriage dan tailstock.

15

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

b. Bed rack (poros beralur): berfungsi untuk memajukan carriage pada operasi memutar saat automatic feed lever dikunci. c. Feed shaft: sebagai poros penyimpan yang dapat dihubungkan dengan kepala lepas bubutan dan lewat kepala gear. d. Swarf Fray: tempat untuk menampung geram dari benda kerja yang dibubut. (Drs. Daryanto.1987.Hal.10) 4. Carriage

Gambar 2. 18 Eretan Mesin Bubut

Adalah alat pemegang pahat untuk memberi tekanan pada benda kerja. Dengan demikian pahat akan memotong benda kerja dengan potongan yang sudah diset terlebih dahulu. Carriage umumnya berbentuk “H datar” dari besi cor yang bergerak di alur luar (outer way) dari bed. Slide harus bergerak tanpa berubah posisi (tidak boleh kendur) dalam guide ways (bed), saddle dan cross slide digerakkan oleh feed shaft dan lead screw.

16

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

Keterangan: a. Saddle

d. Tool Holder

b. Eretan Lintang

e. Kontak Appron

c. Eretan Kombinasi

f. Tap Slide Screw (Drs.Daryanto.1987. hal. 22)

Bagian-bagian carriage:  

Sadel adalah bagian yang terpasang pada alas mesin dan dapat bergeser sepanjang rel alas mesin. Appron adalah bagian yang terpasang pada saddle dan di dalamnya terdapat gear, clutch serta leaver atau menjalankan eretan secara manual atau otomatis.

Gambar 2. 19 Sisi Depan Apron

Gambar 2. 20 Belakang Apron

17

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9  

Eretan Melintang (Cross slide) terpasang pada saddle dan bergerak melintang. Penjepit Pahat (Tool post) berfungsi untuk memegang alat potong atau mata pahat.

Gambar 2. 21 Tool Post



Compound rest untuk melayani gerakan luncur yang dilakukan oleh alat potong dengan sudut tertentu. (Drs.Daryanto.1987. hal. 22)

5. Feeding Mechanism Untuk memberikan suatu gerak otomatis bagi perkakas bubut yang secara langsung berhubungan dengan perputaran potongan kerja. Bagian-bagian feeding mechanism: a. Quick Change Gear Box Kotak tempat roda-roda gigi yang digunakan untuk mereduksi putaran motor listrik menjadi gerakan lurus ke arah spindel pada pembuatan ulir dan pembubutan otomatis. b. Feed Shaft Berfungsi untuk memajukan carriage. c. Spaling Nut d. Gear

18

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

Segi positif dari system penggerak yang berupa roda gigi adalah tidak adanya selip. e. Lead Screw Hanya dipakai untuk membuat ulir. f. Lever and Cluthes

Gambar 2. 22 Exterior dan Interior Quick Change Gear Box

Gambar 2. 23 Feeding Mechanis

19

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

2.1.5 Peralatan Mesin Bubut Alat – alat yang digunakan pada mesin bubut antara lain : 1. Pahat bubut Pahat bubut digunakan untuk memotong atau menyayat benda kerja, pahat dijepit atau dipasang pada penjepit pahat (tool post). (Drs.Daryanto, 1987, hal. 30) Sifat bahan dasar pahat bubut yaitu : 1. High Speed Steel (HSS); dipakai untuk berkecepatan tinggi. Attention pahat ini tahan terhadap suhu 600o, karena mengandung C, Ni, S, Si, Wolfram, V dan Cr. Kapasitas sayatnya besar sekali. 2. High Carbon Steel (HCS); dipakai untuk bahan yang lebih kuat atau keras, tahan panas dan tahan terhadap gesekan. Unsure yang memenuhi syarat antara lain : chromium steel, tungsten steel, chromium silicon steel. 3. Industrial Diamond; dipakai untuk memotong benda kerja yang terbuat dari aluminium, plastik dan karet keras. 4. Ceramic; terbuat dari aluminium oksida dan silicon oksida dengan pengikat berupa kaca dan mampu mencapai suhu 2000o F. 5. Cast Non Ferrus Alloys. 6. Carbida; terbuat dari sebentuk logam dengan proses sintering dengan perangkat kobalt dan dapat mencapai 2000o F. Mengandung tungsten carbida (82%), titanium (10%), kobalt (8%) dengan kekerasan Rockwell antar 70 – 95. (Taufiq Rachim, 1993, hal. 142) Macam-macam pahat bubut antara lain :  Pahat potong  Pahat alur

 Pahat serong

 Pahat serong 45o 20

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9  Pahat pisau kanan  Pahat lurus bulat  Pahat ulir luar

 Pahat rata muka  Pahat rata bulat

Gambar 2. 24 Macam Pahat Bubut

Sedangkan macam pahat potong antara lain : 1.

Pahat potong kiri

2.

Pahat ujung bulat

3.

Pahat potong kanan

4.

Pahat potong sudut kanan

5.

Pahat potong ulir segitiga

6.

Pahat sudut kanan

7.

Pahat sisi kiri

8.

Pahat potong rata

9.

Pahat sisi kanan

10. Pahat bentuk

21

Laporan Praktikum Proses Manufaktur Kelompok 9

Gambar 2. 25 Macam Pahat Potong

Gambar 2. 26 Macam pahat dengan logam keras yang terpasang pada tangkainya

Untuk setiap jenis pekerjaan diperlukan pahat yang tepat, oleh karena itu dipilih berdasarkan tujuan pembubutannya.  Pahat Roughing ( pahat kasar ) Selama pengerjaan kasar, pahat harus memotong benda dalam waktu sesingkat mungkin, oleh karena itu pahat ini harus dibuat kuat, bentuknya lurus atau bengkok.

 Pahat Finishing Pahat ini dibagi menjadi pahat finishing titik dengan sisi potong bulat dan pahat finishing datar dengan sisi p...