PENGARUH KECEPATAN PEMAKANAN DAN UKURAN BUTIRAN ABRASIF PADA BATU GERINDA TERHADAP KEKASARAN SERTA TEMPERATUR PERMUKAAN BENDA KERJA MATERIAL BAJA PERKAKAS SKD 61

THE EFFECT OF FEED RATE AND ABRASIVE GRAIN SIZE OF GRINDING WHEEL ON THE SURFACE ROUGHNESS AND SURFACE TEMPERATURE OF SKD 61 TOOL STEEL MATERIAL IN GRINDING PROCESS 

Proses gerinda adalah salah satu proses permesinan dengan prinsip kerja mengikis atau memotong benda kerja menggunakan sebuah pahat potong abrasif yang biasa disebut batu gerinda. Pemilihan batu gerinda dan parameter proses gerinda yang tidak tepat dapat mengakibatkan kerusakan pada permukaan benda kerja seperti tingkat kekasaran yang tinggi dan hangus pada permukaan (burning surface) karena adanya gesekan dan panas yang berlebih. Hal ini dapat disebabkan pada ukuran butiran abrasif dimana memiliki peran dalam ukuran pori-pori sebagai tempat mengalirnya geram hasil proses gerinda. Sedangkan penggunaan parameter proses gerinda kecepatan pemakanan (feeding) akan berpengaruh karena berhubungan dengan waktu kontak antara batu gerinda dengan benda kerja.

Oleh sebab itu, untuk meminimalisir terjadinya kerusakan dalam proses gerinda perlu digunakan variasi ukuran butiran abrasif dan kecepatan pemakanan (feeding) agar dapat mengetahui pengaruh dari penggunaan parameter tersebut. Pada penelitian ini dilakukan dengan memvariasikan dua tingkat ukuran butiran abrasif (24 dan 36) dan tiga tingkat kecepatan pemakanan  (feeding) (0,36 m/s, 0,38 m/s, dan 0,40 m/s) pada bahan benda kerja baja perkakas SKD 61. Variasi dari parameter-parameter tersebut akan digunakan untuk mengetahui hasil proses gerinda datar seperti kekasaran dan temperatur permukaan benda kerja dengan proses gerinda. Kemudian nantinya akan dianalisa menggunakan metode Analitic of Varience (ANOVA) untuk mengetahui apakah adanya perngaruh dari variasi yang digunakan tersebut.

Hasil dari rancangan percobaan yang telah dilakukan dalam proses gerinda dimana parameter ukuran butiran abrasif dan kecepatan pemakanan memiliki pengaruh secara signifikan terhadap kekasaran serta temperatur permukaan. Didapatkan hasil kekasaran permukaan terendah sebesar 1,73 µm, sedangkan hasil temperatur terendah yaitu sebesar 45,5˚C. Selain itu, pada permukaan spesimen hasil dari rancangan percobaan terlihat tidak ditemukannya permukaan yang hangus. Hal ini dapat terjadi karena dengan rongga yang besar akan membuat geram hasil proses gerinda lebih mudah keluar ke lingkungan. Sedangkan pada kecepatan pemakanan yang tinggi akan mengurangi waktu kontak antara batu gerinda dengan benda kerja.

Grinding process is a machining process that works by cutting or eroding the workpiece surface using an abrasive cutting tool called a grinding wheel. The selection of grinding wheel and improper grinding parameters can cause damage to the workpiece surface, such as high surface roughness and surface burning due to excessive friction and heat. This can be caused by the abrasive grain size, which plays a role in the size of the pores as a place for the grinding debris to flow. Meanwhile, the use of the grinding process parameter, the feed rate, will affect the contact time between the grinding wheel and the workpiece.

Therefore, to minimize damage in the grinding process, variations in abrasive grain size and feed rate need to be used to determine the effect of these parameters. In this study, two levels of abrasive grain size (24 and 36) and three levels of feed rate (0.36 m/s, 0.38 m/s, and 0.40 m/s) were varied on tool steel material SKD 61 workpiece. By conducting experiments on a flat grinding process using these parameter variations, the resulting surface roughness and surface temperature of the workpiece will be obtained. The surface roughness and surface temperature will then be analyzed using the Analysis of Variance (ANOVA) method.

The results of the experimental design that has been carried out in the grinding process where the parameters of abrasive grain size and feeding speed have a significant effect on surface roughness and temperature. The lowest surface roughness results were obtained at 1.73 µm, while the lowest temperature results were at 45.5˚C. In addition, on the surface of the specimens from the experimental design, it was seen that there was no charred surface. This can happen because with a large cavity it will make the grit resulting from the grinding process easier to escape into the environment. Whereas at a high feed speed it will reduce the contact time between the grinding wheel and the workpiece.