BAB I
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah
satu syarat menyelesaikan pendidikan D III jurusan teknik mesin Politeknik
Negeri Sriwijaya, mahasiswa harus membuat laporan akhir baik berupa penelitian
ataupun rancang bangun. Prinsip utama pelaksanaan tugas akhir ini adalah agar
mahasiswa dapat menerapkan ilmu pengetahuan yang telah didapat selama proses
perkuliyahan di jurusan teknik mesin Politeknik Negeri Sriwijaya.
Salah
satu penerapan yang dapat dilakukan adalah pengaplikasian tugas akhir yang
berbentuk rancang bangun. Adapun bukti kerja yang dilakukan harus memiliki
hasil yang dapat dilihat dan dirasakan manfaatnya. Pada pengaplikasian rancang
bangun ini akan membuat alat bantu
stamping bentuk huruf dan angka
pada proses kerja bangku.
Dalam melakukan stamping ini sering kita
mengalami kesulitan dalam pencetakan huruf dan angka serta membutuhkan waktu
yang cukup lama serta terkadang hasil nya tidak sesuai dengan yang diharapkan.
Dengan masalah yang ada maka perencanaan terhadap suatu konsep pembuatan alat
bantu untuk stamping ini mengunakan alat bantu alternative yang merupakan salah
satu contoh penerapan yang dapat dilakukan dalam rangka pembuatan tugas akhir.
Selain menggunakan alat bantu alternative konsep alat ini akan dibuat
sefungsional mungkin dan seefisien mungkin, sehingga mudah untuk dipakai.
Adapun konsep alat bantu untuk stamping
ini adalah stamping huruf dan angka yang dijepit atau dicekam pada alat bantu
kemudian pasang benda kerja yang akan distamping di meja kerja yang ada pada
alat bantu tersebut. Kemudian stamping dipukul dengan menggunakan palu secara
manual. Setelah dipukul stamping tersebut maka huruf dan angka pada benda kerja
yang distamping tersebut akan terbentuk sesuai dengan keinginan.
1.2 Perumusan Masalah
Dalam pembuatan tugas akhir ini, tentu saja harus terbatas sesuai dengan kemampuan, situasi, kondisi, biaya,
dan waktu yang ada. Agar masalah ini dapat tepat pada sasarannya, maka penulis
membatasi ruang lingkupnya, yang nantinya diharapkan hasilnya sesuai dengan apa
yang diinginkan. Dalam hal ini penulis membatasi masalah ini sebagai berikut :
1.Perancangan
Bagaimana merancang alat, agar alat tersebut sesuai dengan fungsinya yang lebih
baik
2.Proses pembuatan
Bagaimana proses
pembuatan alat tersebut
sehingga berfungsi sesuai dengan yang direncanakan.
3.Perhitungan biaya
Bagaimana menghitung biaya produksi untuk membuat
alat tersebut dari mulai harga komponen hingga menentukan harga jual dari alat
tersebut.
1.3
Tujuan dan Manfaat
Dengan
proses pengerjaan tujuan dan manfaat perencanaan rancang bangun ini adalah :
1. Sebagai
salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan di jurusan teknik mesin
Politeknik Negeri Sriwijaya.
2. Untuk
mengembangkan ilmu pengetahuan yang telah diperoleh selama mengikuti proses
perkuliyahan di Politeknik Negeri Sriwijaya, dan mengaplikasikannya kedalam
rancang bangun suatu alat.
3. Melatih
dan menuntun mahasiswa untuk dapat bertanggung jawab pada setiap pekerjaan yang
diberikan, serta dapat belajar mengatasi kesulitan yang mungkin timbul nanti
apabila sudah terjun ke dunia industri.
4. Untuk
mendapatkan efisiensi kerja dan waktu dalam proses pembuatan.
1.4 Metode Pengumpulan Data
1.Metode
observasi
Metode
ini dilakukan dengan cara melakukan pengujian ke laboratorium mekanik mengenai
perencanaan alat yang sedang dibuat serta menghitung seberapa besar kemampuan
alat.
2.
Metode konsultasi
Melakukan
konsultasi dan tanya jawab dengan dosen pembimbing maupun orang yang telah
berpengalaman dibidangnya.
3.Metode
referensi
Yaitu
dengan mengumpulkan data-data dengan mencari buku-buku atau sumber lainnya yang
berhubungan dengan alat yang dibuat.
1.5
Sistematika Penulisan
Sistem penulisan dalam penyusunan tugas akhir ini terdiri dari beberapa
bab sebagai berikut :
BAB I. PENDAHULUAN
Berisikan tentang Latar belakang, Rumusan masalah,
Tujuan rancang bangun, metode pengumpulan data dan Sistematika penulisan
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
Berisikan
Pandangan umum tentang Jig & Fixture serta pengetahuan tentang proses pemesinan serta
perhitungan biaya produksi.
BAB III. PERANCANGAN ALAT
Berisikan tentang langkah-langkah perancangan alat
bantu proses pemotongan dari mulai menentukan besar gaya potong untuk proses
pemotongan, memilih material setiap komponen, hingga didapat dimensi dari
setiap komponen.
BAB
IV. PERHITUNGAN WAKTU,
BIAYA PRODUKSI DAN PENGUJIAN
Berisikan tentang perhitungan waktu dan biaya
produksi yang meliputi biaya material, upah operator, biaya listrik dan biaya
mesin hingga menentukan harga jual alat tersebut serta
hasil pengujian.
BAB V.
PENUTUP
Berisikan tentang kesimpulan dari hasil
rancangan, biaya produksi dari rancang bangun alat tersebut
dan dari hasil pengujian.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Jig
Jig
adalah sebuah alat yang berfungsi untuk mengarahkan sebuah atau lebih alat
potong pada posisi yang sesuai dengan proses pengerjaan suatu produk. Dalam
proses produksi, jig sering digunakan
pada proses pembentukan atau pemotongan baik berupa pelubangan maupun peluasam
lubang. Alat bantu ini banyak digunakan pada pertukangan kayu, pembentukan
logam dan beberapa kerajinan lainnya yang membantu untuk mengontrol lokasi atau
juga pengarah. Tujuan utama jig
adalah untuk pengulangan dan duplikasi, asli digunakan sebagai jig sehingga
yang baru dapat memiliki jalur yang sama dengan yang aslinya. Sejak munculnya
otomatisasi dan mesin CNC, jig sering
tidak diperlukan karena CNC dapat memprogram
dan menyimpan pekerjaan didalam memori.
Gambar
2.1 Drilling Jig Gambar
2.2 Boring Jig (Asyari Daryus)
Umumnya
dalam mesin produksi jig digunakan
untuk Boring dan Drill. Boring jig digunakan untuk perluasan lubang ukuran relatif
besar sedangkan Drill jig digunakan untuk mengebor, mereamer, counter bor, countersink
dan sebagainya. Penggunaan jig hampir
sama untuk semua operasi mesin tapi perbedaannya hanya dalam ukuran bushing
yang digunakan.
Dalam
proses Drilling dan Boring biasanya dilengkapi dengan
bushing baja keras untuk mengrahkan mata bor atau alat potong lainnya. Boring jig biasanya memiliki ring yang
lebih besar dari drilling guna alur pelumasan. Contoh aplikasi indusri dapat
dilihat pada bor lubang paku keeling yang terletak tepat disayap pesawat
terbang, yang mengikuti kontur permukaan pesawat terbang.
Gambar
2.3 jenis-jenis penggunaan jig (Asyari
Daryus)
2.2 Klasifikasi Jig
Drill jig
dapat dibagi menjadi dua tipe yaitu jig
tebuka dan jig tertutup. Jig terbuka adalah untuk operasi
sederhana dimana pekerjaan dilakukan hanya pada satu sisi atau kadang-kadang
dua sisi benda kerja. Jig terbuka
paling umum adalah template jig, jig
piring, jig meja, jig sandwich, dan jig sudut piring.
Jig
tertutup digunakan untuk pekerjaan pada dua sisi atau lebih. Contoh umum dari jig tertutup termasuk jig kotak, jig saluran, dan jig daun
bentuk lain dari jig lebih
mengandalkan penerapan alat potong daripada konstruksinya. Jig ini termasuk jig
pengindekan, jig trunnion, dan jig multi stasiun. Nama – nama yang
digunakan untuk mengidentifikasi jig
ini mengacu pada bagaimana alat ini dibuat. Template jig biasanya digunakan untuk akurasi
daripada kecepatan. Jenis jig ini
cocok untuk pekerjaan itu adalah tidak dijepit. Jig template adalah yang paling mahal dan lebih sederhana dari jig
jenis lain. Ketika bushing tidak digunakan, pelat jig biasanya akan mencekam
benda kerja.
1.
Jig Templat ( Template Jig )
Jig template
biasanya digunakan untuk pekerjaan yang memerlukan keakuratan daripada
kecepatan dan biasanya tidak dicekam
Gambar
2.4 Template Jig (Asyari Daryus)
2.
Jig plat ( plate Jig )
Plate jig
mirip dengan template, satu-satunya perbedaan adalah bahwa jig pelat memiliki
klem untuk memegang benda kerja. Jig
ini juga dibuat dengan atau tanpa bushing, tergantung pada jumlah bagian-bagian
yang akan dibuat.
Gambar
2.5 Plate Jig (Asyari Daryus)
3.
Jig Meja ( Table Jig )
Jig
pelat yang dibuat dengan kaki untuk menaikkan jig dari meja kerja. Model ini disebut jig meja.
Gambar
2.6 Table Jig (Asyari Daryus)
4.
Jig Sandwich ( Sandwich Jig )
Jig
sandwich adalah bentuk jig plate dengan pelat belakang. Jig jenis ini sangat
ideal untuk bagian tipis atau lunak yang dapat bengkok. Disini penggunaan
bushing ditentukan oleh jumlah bagian yang akan dibuat.
Gambar
2.7 Sandwich Jig (Asyari Daryus)
5.
Jig Plate Sudut ( Angle-Plate Jig )
Jig
Plate Sudut digunakan untuk memposisikan dan menahan benda yang sumbunya tegak
lurus dengan alat potong seperti pengerjaan pulley, collar, dan roda gigi
maupun lainnya..
Gambar
2.8 Jig plate sudut (Asyari Daryus)
6.
Jig Plate Sudut Yang Dapat Diubah ( Modified
Angle-Plate Jig )
Jig
ini digunakan untuk proses permesinan selain 90 derajat. Kedua contoh ini
memilki masalah dengan alat potongnya. Mata bor keluar masuk kebenda kerja
dengan mudahnya karena bushing yang dapat diubah-ubah. Hal ini dapat dilihat
pada gambar, dimana sebuah lubang miring memerlukan clearance (kelonggaran) tambahan kebagian yang bebas.
Gambar 2.9 Jig plate
sudut yang dapat diubah (Asyari Daryus)
7.
Jig Kotak ( Box Jig )
Jig
kotak biasanya benar-benar mengelilingi bagian benda kerja. Model jig ini
memungkinkan pengerjaan pada bagian-bagian permukaan benda tanpa perlu
mereposisi benda kerjanya.
Gambar
2.10 Jig Kotak (Asyari Daryus)
8.
Jig Channel ( Channel Jig )
Jig
channel adalah bentuk paling sederhana dari jig kotak. Benda kerja dicekam
antara dua sisi dan dikencangkan dari sisi ketiga. Dalam beberapa kasus, dimana
kaki jig digunakan, benda kerja dapat diproses mesin pada tiga sisi
Gambar 2.11 Jig Channel
(Asyari Daryus)
9.
Jig Daun ( Leaf Jig )
Jig
daun adalah jig kotak kecil dengan berengsel daun untuk memudahkan bongkar
pasang benda kerja. Perbedaan utama antara jig daun dengan jig kotak adalah
ukuran dan lokasi bagian. Jig daun biasanya lebih kecil dari jig kotak dan
kadang – kadang dibuat tidak sepenuhnya mengelilingi bagian benda kerja. Jig
ini biasanya dilengkapi dengan pegangan untuk lebih memudahkan gerakan
pelepasan.
Gambar 2.13 Jig Daun (Asyari Daryus)
10.
Jig Pengidekan ( Indexing Jig )
Jig
ini digunakan untuk lubang yang akurat atau area ruang permesinan lain
disekitar bagian. Untuk melakukan hal ini, jig menggunakan baik pelat dan
sebuah pemutar. Jig pengindekan disebut juga dengan jig rotary.
Gambar 2.13 Jig pengindekan (Asyari
Daryus)
11.
Jig Trunnion
Jig
trunnion adalah bentuk jig rotary untuk bagian yang sengat besar atau berbentuk
aneh. Benda kerja ini pertama dimasukkan kedalam kotak pembawa dan kemudian
diletakkan pada trunnion. Jig ini cocok untuk pekerjaan yang besar, dan berat
yang harus diproses mesin dengan beberapa macam jig plat yang terpisah.
Gambar 2.14 Jig Trunnion (Asyari Daryus)
12.
Jig Pompa
Jig
Pompa secara komersial dibuat dan disesuaikan dengan kebutuhan, mudah digunakan
dan pergerakan plate diatur oleh pompa.
Gambar 2.15 Jig Pompa (Asyari Daryus)
13.
Jig Multistation ( Multistation Jig )
Jig
ini dibuat merupakan kombinasi dari bentuk yang telah dibahas. Fitur utama dari
jig ini adalah bagaimana menempatkan benda kerja. Jig merupakan kombinasi dari
jenis jig yang ada dan merupakan gabungan dari banyak proses permesinan.
Gambar 2.16 Jig Multistation (Asyari
Daryus)
14.
Jig Bushes ( Bushing Jig )
Bushing
adalah salah satu komponen penting dalam permesinan yang berfungsi untuk
mengurangi gesekan atau keausan dan sekaligus menjaga dan mendukung gerak benda
putar supaya tetap pada sumbunya. Karena hal tersebut maka elemen ini banyak
digunakan untuk mendukung dan mengarahkan tool pada mesin produksi seperti pada
pengeboran dan sebagainya. Bushing yang digunakan untuk mengarahkan mata bor disebut dengan
Drill jig dan pemberian namanya disesuaikan dengan dimana alat tersebut
digunakan. Sesuai dengan fungsinya maka proses pengerjaan bushing ini harus
presisi dengan tingkat keakuratan, bagian dalam running fit dan bagian luar
push/press fit sesuai dengan kebutuhan.
2.3 Pengertian Fixture
Fixture
adalah suatu alat bantu yang berfungsi untuk mengarahkan dan mencekam benda
kerja dengan posisi yang tepat dan kuat. Alat ini banyak digunakan pada proses
milling, boring dan biasanya terpasang pada meja mesin seperti ragum pada mesin milling, pencekam pada mesin
bubut, pencekam pada mesin gergaji, dan pencekam pada mesin gerinda. Fixture
adalah elemen pening dari proses produksi misal seperti yang diperlukan dalam
sebagian besar manufacture otomatis untuk inspeksi dan operasi perakitan dengan
tujuan menempatkan benda kerja ke posisi yang tepat yang diberikan oleh alat
potong atau alat pengukur, atau terhadap komponen lain, seperti misalnya dalam
perakitan atau pengelasan. Penempatan tersebut harus tepat dalam arti bahwa
alat bantu ini harus mencekam dan memposisikan benda kerja dilokasi untuk
dilakukan proses permesinan. Ada banyak standar cekam seperti rahang cekam,
ragum mesin, chuck bor, collets, yang
banyak digunakan dalam bengkel dan biasanya disimpan digudang untuk aplikasi
umum.
2.4 JENIS –
JENIS FIXTURE
Jenis
fixture dibedakan terutama oleh bagaimana alat bantu ini dibuat. Perbedaan
utama dengan jig adalah beratnya. Fixture dibuat lebih kuat dan berat dari jig
dikarenakan gaya perkakas yang lebih tinggi.
Ditinjau
dari bentuk pekerjaan, maka Fixture dapat diklasifikasika menjadi enam bentuk
yaitu sebagai berikut :
a.
fixture pelat (plat fixture)
Alat
bantu ini adalah bentuk sederhana dari fixture. Fixture dasar dibuat dari pelat
datar yang memiliki beberapa klem dan penepat untuk memegang dan memposisikan benda
kerja. Fixture yang sederhana ini berguna untuk pengopoerasian mesin yang
sederhana.
Gambar
2.17 fixture pelat
2.
fixture sudut-pelat (angle-plate fixture)
Fixture sudut pelat mempunyai
variasi dari piring fixture. Dengan alat ini, benda kerja dicekam dengan posisi
sudut yang normal.
Gambar
2.18 fixture sudut-pelat (Asyari Daryus)
3.
Fixute dapat diubah sudut (Modified
angle-plate fixture)
Sementara sebagian besar sudut
piringan fixture dib uat dengan sudut 90 ͦ
ada kalanya diperlukan sudut yang lain. Dalam kasus ini, sudut piringan
pencekam yang sudutnya dapat diatur sesuai kebutuhan dapat menggunakan fixture
tipe ini.
Gambar 2.19 fixute
dapat diubah sudut (Asyari Daryus)
4.
Fixture Vise-rahang (Vise-jaw Fixutre)
Digunakan untuk permesinan dengan
komponen kecil. jenis alat ini, rahang ragum dapat diganti dengan rahang yang
dibentuk sesuai benda kerja. Fixture Vise-rahang adalah tipe paling murah dan
penggunaannya hanya dibatasi oleh ukuran dari vises yang tersedia.
Gambar
2.20 Fixture Vise-rahang (Asyari Daryus)
5.
Fixture Index (Indexing Fixture)
Hampir sama dengan Index Jig.
Fixture ini digunakan untuk benda yang di proses mesin.
Gambar
2.21 Fixture Index (Asyari Daryus)
Gambar
2.22 Benda Kerja Yang Di Mesin Dengan Fxture Index
6.
Fixture Multistation
Fixture Multistation yang digunakan
terutama untuk siklus permesinan yang cepat, dan produksi terus-menerus.
a.
Fixture Duplex
Adalah bentuk sederhana dari fixture
multistation, dengan hanya menggunakan dua station. Bentuk ini memungkinkan
opersi pemasangan dan pembongkaran yang akan dilakukan lebih mudah. Misalnya,
setelah operasi mesin selesai pada stasiun 1, alat ini berputar dan siklus
diulang di stasiun 2. Pada saat yang sama, bagian yang dibongkar distasiun 1
dan bagian lain segera diletakkan benda kerja baru.
Gambar
2.23 Fixture Duplex (Asyari Daryus)
b.
Fixture Profil
Fixture profil digunakan mengarahkan
perkakas untuk permesinan kontur dimana mesin secara normal tidak bias
melakukannya. Kontur bias eksternal dan internal.
Gambar
2.24 Fixture Profil (Asyari Daryus)
2.5 Dasar – Dasar Dalam Pemilihan Bahan
Bahan yang merupakan syarat
utama sebelum melakukan perhitungan komponen pada setiap perencanaan pada suatu
mesin atau peralatan. Harus dipertimbangkan terlebih dahulu pemilihan mesin
atau peralatan lainnya. Selain itu pemilihan bahan juga harus selalu sesuai
dengan kemampuannya. Jenis-jenis bahan dan sifat-sifat bahan yang akan
digunakan , misalnya tahan terhadap keausan, korosi dan sebagainya.
Adapun
hal-hal yang perlu perhatikan dalam pemilhan bahan untuk komponen-komponen alat
ini adalah:
1. Bahan yang digunakan
sesuai dengan fungsinya
Dalam pemilihan bahan, bentu,
fungsi dan syarat dari bagian alat bantu sangat perlu diperhatikan. Untuk
perancangan harus mempunyai pengetahuan yang memadai tentang sifat mekanik,
kimia, termal untuk mesin seperti baja besi cor, logam bukan besi (non ferro), dan sebagainya. Hal-hal
tesebut berhubungan erat dengan sifat material yang mempengaruhi keamanan dan
ketahanan alat yang direncanakan.
2. Bahan mudah ditemukan
Yang dimaksud bahan mudah
didapat adalah bagaimana usaha agar bahan yang dipilih untuk membuat komponen
yang direncanakan itu selain memenuhi syarat juga harus mudah didapat
dipasaran. Pada saat proses pembuatan alat terkadang mempunyai kendala pada
saat menemukan bahan yang akan digunakan. Maka dari itu, bahan yang akan
digunakan harus mudah ditemukan di pasaran agar tidak menghambat pada saat
proses pembuatan.
3. Efisien dalam perencanaan dan pemakaian
Keuntungan-keuntungan yang diperoleh dari pemakaian suatu
bahan hendaknya lebih banyak dari kerugiannya. Sedapat mungkin alat yang dibuat
sederhana, mudah dioperasikan, biaya perawatan dan perbaikan relatif rendah
tetapi memberikan hasil yang memuaskan.
4. Pertimbangan khusus
Dalam pemilihan bahan ini ada hal
yang tidak boleh diabaikan mengenai komponen-komponen yang menunjang pembuatan
alat itu sendiri komponen-komponen penyusunan alat tersebut terdiri dari dua
jenis. Yaitu komponen yang telah tersedia lebih menguntungkan untuk dibuat,
maka lebih baik dibuat sendiri, apabila komponen tersebut sulit untuk dibuat
tetapi didapat dipasaran sesuai dengan standar. Lebih baik dibeli supaya dapat menghemat waktu pengerjaan.
2.6 Faktor – faktor yang mempengaruhi dalam pemilihan
bahan
Pemilihan bahan merupakan
tahapan penting dalam perencanaan dan pembuatan suatu mesin. Sebelum menentukan
bahan yang digunakan terlebih dahulu kita harus mengetahui fungsi dari alat
tersebut, sehingga kita dapat menentukan jenis bahan yang kita pilih dengan
mencari sifat bahan yang sesuai dengan yang kita inginkan. Tujuan pemilihan bahan ini adalah untuk mengoptimalkan
penggunaan bahan. Faktor – faktor yang mempengaruhi dalam pemilihan bahan
adalah :
1. Sifat Mekanis Bahan
Sifat mekanis bahan
adalah daya tahan dan kekuatan bahan terhadap gaya yang diterima. Dalam suatu
perencanaan perlu diketahui sifat mekanis dari bahan, agar dalam menentukan
bahan yang akan digunakan menjadi lebih efektif dan efisien. Dengan mengetahui sifat mekanis bahan, maka dapat
diketahui bahwa bahan tersebut mampu menerima beban sesuai dengan fungsi dari
masing – masing komponen pada kontruksi yang akan dibuat. Sifat mekanis bahan
meliputi kekuatan tarik, tegangan geser, modulus elastisitas dan tegangan
puntir.
2. Sifat Fisis Bahan
Sifat fisis bahan adalah
daya tahan dan kekuatan bahan yang dipengaruhi oleh unsur – unsur pembentuk
bahan tersebut. Sifat fisis bahan perlu diketahui dalam perencanaan dan
pembuatan suatu mesin agar dapat menentukan bahan yang cocok untuk digunakan. Sifat fisis bahan
meliputi kekasaran, titik leleh bahan dan ketahanan terhadap korosi.
3. Sifat Teknis
Kemudahan dalam proses
pengerjaan bahan perlu diperhatikan karena berhubungan dengan kelancaran produksi.
Hal ini disebabkan karena dalam perencanaan suatu mesin tentu ada komponen
mesin yang harus dikerjakan dengan menggunakan mesin. Dengan memperhatikan hal
tersebut maka dapat diketahui apakah bahan itu dapat dikerjakan dengan mesin
atau tidak
4. Mudah didapat di
Pasaran
Bahan yang akan digunakan seharusnya dapat dengan
mudah didapat di pasaran. Sehingga memudahkan dalam memilih, mengganti atau
memperbaiki komponen yang rusak dan dapat diusahakan adanya alternatif
pengganti bila bahan tidak ada. Selain itu harga bahan yang akan digunakan
diusahakan semurah mungkin namun memiliki kekuatan sesuai dengan perancangan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar