Implementasi Metode Taguchi pada Proses EDM dari Tungsten Karbida Disusun Oleh : Bilqiis Falkhatun Risma Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Cilegon-Banten 2010

1. Pendahuluan EDM telah digunakan secara efektif dalam mesin yang berkekuatan tinggi, dan material yang tahan terhadap suhu. Material dihapus dengan cara cepat dan berulang jika terdapat percikan kotoran diantara gap elektroda dan [benda kerja 1]. Oleh karena itu, manfaat dari teknik EDM adalah yang terbaik ketika diuji pada mesin logam paduan Tungsten Karbida yang memiliki tingkat kekerasan tertinggi. Meskipun studi parameter tersebut telah dilakukan oleh banyak peneliti, sebagian besar studi tidak banyak yang mempertimbangkan baik filosofi teknik (DOE) dan formulasi matematika (ANOVA) [3, 4], terutama pada material mesin yang sangat keras seperti Tungsten Karbida. Oleh karena itu, metode Taguchi [3, 4, 5], merupakan alat yang ampuh untuk desain parametrik karakteristik kinerja, yang digunakan untuk menentukan parameter pemesinan yang optimal untuk pemakaian material elektroda dengan rasio minimum, penghapusan bunga maksimum dan kekasaran permukaan minimum dalam operasi EDM.

2. Proses Eksperimen Paduan tungsten karbida merupakan material yang digunakan dalam penelitian ini. Tabel 1 memperlihatkan properti material. Percobaan dilakukan menggunakan Charmilles Discharge Machine Listrik, Seri-Roboform. Gambar 1 menggambarkan skematis percobaan set-up. Sebuah silinder grafit murni dengan diameter 9 mm digunakan sebagai elektroda untuk mengikis suatu benda kerja dari tungsten karbida. Minyak tanah digunakan sebagai fluida dielektrik dalam percobaan ini.

2. Proses Eksperimen (2) Perubahan berat elektroda, berat material dan waktu masing-masing tercatat di mesin uji. MRR dan EWR dievaluasi untuk setiap kondisi pemotongan dengan mengukur jumlah rata-rata material yang dihapus dan waktu potong. Berikutnya, SR tungsten karbida diukur oleh Taylor Hobson Tester Kekasaran Permukaan, seri-Talysurf. Panjang pemotongan untuk setiap pengukuran adalah 0,8 mm. Nilai Ra diukur tiga kali pada setiap specimen kemudian, didapat rata-rata nilai-nilai kekasaran permukaan. Percobaan untuk menentukan Parameter pemesinan yang optimal dilakukan dengan pengaturan tegangan polaritas negatif dengan debit di kisaran 120-200 V, debit saat ini dalam kisaran 8,0-64,0 A, durasi pulsa dalam kisaran 1,6-50 μs, dan waktu interval dalam kisaran 3,2-800 μs. parameter penting dari percobaan ini adalah diberikan dalam Tabel 2.

3. Design Eksperimen & Analisis Data 3.1 Desain Eksperimen Tata letak percobaan untuk parameter pemesinan menggunakan L9 orthogonal array. Array ini terdiri dari empat parameter kontrol dan tiga level, seperti yang ditunjukkan dalam tabel 3. Dalam metode Taguchi, semua nilai yang diamati dihitung berdasarkan 'semakin tinggi semakin baik' dan 'yang lebih kecil lebih baik '. Jadi dalam penelitian ini, nilai-nilai yang diamati seperti MRR, EWR dan SR masing-masin diatur ke maksimum dan minimum. Setiap percobaan dilakukan dengan tiga replikasi sederhana pada setiap set nilai. Selanjutnya, optimalisasi nilai-nilai yang diamati ditentukan dengan membandingkan analisis standar dan analisis varians (ANOVA) yang didasarkan pada metode Taguchi.

3. Design Eksperimen & Analisis Data (2) 3.2 Analisis Varians (ANOVA) Analisis varians (ANOVA) dan uji F (analisis standar) digunakan untuk menganalisis data eksperimental sebagai berikut [2, 3, 4]:

3. Design Eksperimen & Analisis Data (3)

3. Design Eksperimen & Analisis Data (4) 3.3 Analisis Data Dalam studi ini, semua analisis berdasarkan metode Taguchi dilakukan oleh perangkat lunak DOE Taguchi (Qualitek-4) untuk menentukan dampak utama dari parameter proses, untuk melakukan analisis varians (ANOVA), dan untuk menetapkan kondisi optimum. Analisis efek utama digunakan untuk mempelajari kecenderungan efek dari setiap faktor, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, 3 dan 4. Kinerja permesinan (faktor ANOVA-signifikan) untuk setiap eksperimen dari L9 dapat dihitung dengan mengambil nilai EWR yang diamati sebagai contoh dari tabel 4. Tabel 5 mencantumkan ANOVA dan uji F hasil untuk EWR. F0.05; n1, n2 yang dikutip dari "Stastitical Tabel" [7]. Jika dihitung nilai FZ melebihi F0.05; n1, n2 (Tabel 5), maka kontribusi parameter masukan, seperti puncak saat ini, didefinisikan sebagai signifikan. Dengan demikian, parameter yang signifikan dapat dikategorikan menjadi dua tingkat yang signifikan dan subsignificant.

3. Design Eksperimen & Analisis Data (5)

3. Design Eksperimen & Analisis Data (6)

4. Hasil & Pembahasan 4.1 Electrode Wear Rate (EWR) Pembahasan berikut ini fokus pada pengaruh parameter proses dengan nilai-nilai yang diamati (EWR, MRR dan SR) berdasarkan metode Taguchi. 4.1. Elektroda Wear Rate Gambar 2 menunjukkan efek utama dari EWR setiap faktor untuk kondisi berbagai tingkat. Menurut para pakar, EWR berkurang dengan dua parameter utama, P, dan B. Dan juga kita melihat bahwa minimal tegangan mesin (polaritas negatif), puncak maksimum saat ini, durasi pulsa minimum dan maksimum interval waktu mungkin menyiratkan EWR lebih kecil. Jadi, menurut JL Lin, dll [8], debit saat ini, benda kerja polaritas dan tegangan debit adalah parameter pemesinan penting yang mempengaruhi rasio pakai elektroda. Berdasarkan angka ini, untuk nilai awal durasi pulsa (1,6 μs) dengan negative polaritas (elektroda,-ve), EWR lebih kecil. Demikian menurut B. Thomas [9], sedemikian kasus polaritas terbalik (polaritas negatif) sehingga removal material maksimum pada benda kerja dan elektroda paling sedikit kemungkinan dipakai. Untuk alasan ini, elektroda diberikan polaritas negatif untuk durasi pulsa pendek dan polaritas positif digunakan ketika durasi pulsa yang lebih lama.

4. Hasil & Pembahasan (2)

4. Hasil & Pembahasan (3)

4. Hasil & Pembahasan (4)

4. Hasil & Pembahasan (5) 4.2 Material Removal Rate Gambar 3 menunjukkan efek utama MRR di setiap faktor kondisi. Di berbagai tingkat yang mengamati peningkatan MRR dengan durasi pulsa dan puncak arus saat ini. Menurut B.H. Yan, dll [2] dengan menggunakan polaritas negatif dalam EDM, MRR yang tinggi disebabkan oleh debit energi yang lebih tinggi (P> 3A atau A> 5μs), dalam kontras polaritas positif menimbulkan bahwa MRR lebih tinggi dengan debit energi yang lebih rendah (P <3A atau A <5μs). Berdasarkan angka ini, MRR meningkat dengan interval waktu yang pendek (3,2 μs) dan arus puncak. Alasan lain jika MRR lebih tinggi mungkin karena frekuensi debit lebih banyak per satuan waktu siklus.

4. Hasil & Pembahasan (6)

4. Hasil & Pembahasan (7)

4. Hasil & Pembahasan (8) 4.3 Kekasaran Permukaan Gambar 4 mengevaluasi dampak utama dari SR di setiap faktor kondisi. Menurutnya terdapat peningkatan angka SR dengan tegangan dan puncak arus saat ini. Kawah yang lebih besar dihasilkan oleh tegangan dengan suplai daya lebih besar, sehingga menghasilkan pemakaian energi yang lebih besar. Untuk pengaruh arus puncak dengan berbagai pengaturan ditunjukkan pada Gambar 5 dan 6. Menurut K. P. Rajurkar, dll [10], Variasi diameter kawah, kedalaman dan volume sehubungan dengan puncak arus saat ini adalah konsistensinya dengan temuan umum dalam teori EDM, dimana yang lebih tinggi menghasilkan arus yang lebih besar. Oleh karena itu kawah menghasilkan permukaan yang kasar.

5. Kesimpulan Jurnal ini telah membahas kelayakan mesin Tungsten Karbida dengan teknik EDM keramik dan grafit elektroda. Metode Taguchi telah digunakan untuk menentukan dampak utama, faktor-faktor signifikan dan kondisi mesin optimal untuk kinerja EDM. Berdasarkan hasil yang dipaparkan di sini, kami dapat simpulkan bahwa, puncak arus EDM mempengaruhi tingkat EWR dan SR. Durasi pulsa juga mempengaruhi sebagian besar MRR.

SEKIAN TERIMA KASIH Powered By: http://www.ratubilqiis.wordpress.com