PROSES TERJADINYA GERAM DAN JENIS - JENIS NYA

 PROSES  TERJADINYA  GERAM  DAN JENIS - JENIS  NYA

                    Geram atau chip, adalah logam atau metal yang terpotong dari benda kerja oleh karena adanya gerak utama dan gerak potong pada mesin-mesin perkakas.

Benda kerja di ikat kan pada mesin perkakas dan pahat pemotong nya di stel sedemikian rupa sehingga mempunyai dalam nya pemotongan tertentu. Pahat pemotong akan bergerak secara ber lahan-lahan karena adanya gaya potong dan saat hendak mengenai pada benda kerjanya, maka akan terjadi gaya yang mendorong juga secara ber lahan-lahan, baru akan mempunyai kecepatan maximum saat setelah lapisan terluar dari benda kerjanya terpotong. 

                Karena setiap benda mempunyai sifat elastisitas yang ber beda-beda, maka kekuatan dan ketahanan benda terhadap proses pemotongan tergantung kepada sifat elastisitas nya. Benda akan mulai terpotong (ter-bubut), apabila sifat elastisitasnya sudah terlampaui, yakni saat memasuki daerah plastisitasnya (lihat teori “Diagram Tarik”/s Vs e (stress-strain diagram)).

               Untuk dapat menjelaskan dan membayangkan dengan baik tentang jenis-jenis geram, maka dibawah ini dibuatkan gambar ilustrasi tentang apa dan dimana letak nya bidang geser dan juga bidang potong pada suatu proses pembubutan.   

                                

                                                      

a). Sheared chip                                                             

Bidang geser nya terlihat dengan nyata.Geram ini terjadi  saat  mengerjakan logam  yang  keras, namun  sedikit  liat (ductile) dibandingkan dengan besi tuang, bronze (perunggu).  

                                   

b). Continous chip

Bentuk geram nya panjang dan liat. Geram ini terjadi saat mengerjakan logam   yang   liat / ulet, seperti low carbon   steel,  copper,  aluminium, dengan  feed  kecil  dan  kecepatan   potong nya yang besar.

 

 

c).Discontinous chip (segmental chip)

 

                                                                                

Bentuk geram nya ter putus-putus.Geram ini terjadi saat mengerjakan logam-logam   yang   rapuh  (brittle),   seperti: besi tuang, bronze, dll.

 

Catatan:

1. Tipe atau jenis geram, tidak hanya tergantung kepada jenis material benda kerja, tetapi juga tergantung kepada kondisi pemotongan. Misalnya, dengan menaikkan kecepatan  potong dan sudut potong diperkecil serta mereduksi tebal geram, maka akan terbentuk  geram yang mendekati bentuk continous chip.
2. Tebal geram saat dipotong atau dalam nya pemotongan tidak sama dengan tebal nya geram setelah dipotong

3. Permukaan  sebelah  dalam  geram  akan  terlihat  lebih “licin”,sebab:     

- Adanya tekanan yang lebih tinggi dan mengakibatkan adanya ekstrusi,  sehingga  terjadi perubahan bentuk yang menyebabkan geram bergeser pada bidang nya.

- Geram menjadi lebih  keras pada bagian bidang nya, karena  adanya tekanan yang tinggi dan gesekan atau pergeseran antara geram dengan bidang nya.

            - Terjadinya  sisi  potong  tambahan  pada saat logam terpotong, yaitu  merupakan  bagian         

            dari  benda  kerja  yang  berubah  bentuk  sedemikian besarnya, sehingga  bagian  tersebut  

            akan lebih keras dari  benda kerja mendekati  pahat nya.

4. Akibat terjadinya sisi potong tambahan adalah: ada lekukan atau kawah  pada  sisi potong pahat, akibatnya pahat menjadi  lebih lemah, bahkan  bisa patah. Selanjutnya, pahat  akan memberikan koreksi pada  sudut geram , tetapi setelah pahat “berkawah”, maka sudut tersebut akan berubah menjadi alpha 0 . Pada saat alpha 0  tebentuk, tidak  terjadi  lagi  sisi  potong tambahan (lihat gambar).      

                                                

                                                                       

2.6. GAYA  POTONG                                                                                          

                Gaya geser dan sudut bidang geser merupakan fungsi dari gaya gesek serpihan dengan permukaan pahat, sedangkan gaya gesek tergantung kepada beberapa faktor, a.l: kehalusan dan ketajaman pahat, ada tidaknya zat pendingin (coolant), material pahat, material benda kerja, kecepatan potong dan bentuk pahat nya.

Secara umum dapat dikatakan, bila gaya gesek besar, geram nya tebal, sudut geser kecil. Untuk mengukur besarnya gaya-gaya tersebut, digunakan dinamometer elektronik, misalnya gaya potong tidak di ukur pada tempat pemotongan, tetapi reaksi pemotongan nya yang di ukur. Kombinasi transduser dan platform, digunakan untuk mengukur 3- buah gaya dan momen puntir/torsi (pada proses penggurdian).

Gaya-gaya yang bekerja pada ujung mata pahat mesin bubut, dapat di lihat pada gambar:  

    

                                                   Keterangan:

Dalam operasi permesinan, gaya terpenting adalah: Gaya Tangensial; , sebab secara persentase, gaya ini yang paling besar.

Ada beberapa hal yang perlu dipertimbangkan:

-        Gaya perkakas tidak berubah secara signifikan dengan berubahnya kecepatan potong.

-        Makin besar hantaran (feed) perkakas, makin besar gaya yang diperlukan.

-        Makin dalam pemotongan, makin besar gaya yang diperlukan.

 

-    Gaya tangensial meningkat dengan membesarnya serpihan.

-        Gaya longitudinal menurun, bila jari-jari ujung pahat dibuat lebih besar, atau kalau sudut tepi pemotongan sisi diperbesar.

-        Menggunakan media pendingin (coolant)

Dibawah ini dapat dilihat gambar ilustrasi dari approksimasi persentase dari distribusi gaya-gaya potong yang terjadi pada pahat mata tunggal.

           

                

Terlihat bahwa Gaya Tangensial; , mempunyai kontribusi gaya yang paling besar, oleh karena itu gesekan dan panas akan lebih banyak timbul akibat gaya ini, sehingga atensi dalam hal pendinginan (coolant), harus lebih di fokuskan di daerah tersebut.

Catatan:

Terlihat bahwa ke-3 gaya tersebut se olah-olah mempunyai satuan persen (%), pada hal, ini ingin mengatakan bahwa persentase itu merupakan perbandingan gaya-gaya yang terjadi pada titik pusat pemotongan suatu benda kerja logam pada suatu proses pembubutan.   

  Sumber

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB                           Ir. Ganda Samosir, M.Sc.