RANCANG BANGUN SISTEM PENDINGIN (COOLANT) SEDERHANA PADA BENCH DRILLING MACHINE Laporan Akhir Studi Disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Pendidikan Diploma 3 Oleh: Adam Zuhair 202131008 POLITEKNIK INDUSTRI LOGAM MOROWALI TAHUN 2023 LEMBAR PENGESAHAN i PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir ini yang berjudul Rancang Bangun Sistem Pendingin (Coolant) Sederhana Pada Bench Drilling Machine tepat pada waktunya. Perancangan dan penyusunan laporan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat kelulusan program pendidikan Diploma III pada Program Studi Teknik Perawatan Mesin Politeknik Industri Logam Morowali. Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah mendukung dan membantu dalam proses penyusunan laporan tugas akhir ini, terutama kepada: 1. Agus Salim Opu, S.T., M.M. selaku Plt Direktur Politeknik Industri Logam Morowali. 2. Jumaddil Hair, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Perawatan Mesin Politeknik Industri Logam Morowali. 3. Amiruddin, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang selalu sabar untuk meluangkan waktu dan pikiran dalam memberikan gambaran penyusunan Tugas Akhir ini hingga dapat terselesaikan. 4. Orang tua yang senantiasa memberikan dukungan dan motivasi serta doa yang selalu beliau panjatkan sehingga penulis bisa sampai pada tahap ini. 5. Teman-teman seperjuangan mahasiswa Revolution 2021 dan Piston 2021 yang selalu memotivasi dan memberikan dukungan kepada penulis. 6. Seluruh pihak terkait yang membantu penulis menyelesaikan laporan Tugas Akhir. Penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan menjadi referensi untuk menambah wawasan dan ilmu pengetahuan. Kemudian, penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang sifatnya membangun penulis butuhkan agar kedepannya laporan ini dapat lebih baik lagi. Morowali, 19 Juni 2023 Adam Zuhair ii ABSTRAK Metode pedinginan pada proses permesinan memiliki beragam cara dengan cara manual dan disiramkan ke benda kerja. Menyiramkan cairan pendingin pada benda kerja untuk mendinginkannya (flood application of fluid). Proses ini membutuhkan sistem pendingin, yang terdiri dari wadah, nozel, saluran, dan pompa. Hampir semua mesin perkakas yang umum sudah menyediakannya. Sedangkan proses pendinginan manual, jika alat mesin tidak memiliki sistem pendingin, Biasanya, pengguna mengoleskan cairan pendingin pada mata pahat, tapping, atau frais dengan kuas. Pada Politeknik Industri Logam Morowali di Workshop Teknik Perawatan Mesin penggunaan sistem pendingin untuk pemotongan logam pada Bench Drilling Machine ini masih menggunakan pendinginan manual yaitu menggunakan botol dan disemprot ketika melakukan pengeboran hal ini sedikit menyulitkan operator atau mahasiswa dalam proses pengeboran dan bersamaan dengan pemberian cairan pendingin manual. Dengan kemajuan teknologi saat ini pendinginan banyak digunakan dengan sistem pendingin tanpa dilakukan dengan manual dan untuk memudahkan operator dalam proses pengeboran. Maka dari itu, penulis tertarik untuk melakukan penelitian Rancang Bangun Sistem Pendingin (Coolant) Sederhana pada Bench Drilling Machine. Dalam proses perancangan alat sistem pendingin sederhana ini menggunakan pompa air celup 220 volt untuk menghisap cairan menuju penampungan coolant sementara yaitu tabung plastik dan untuk mengalirnya coolant menuju bidang pemotongan akan turun dari tabung plastik. Adapun tujuan dibuatnya penelitian ini untuk memudahkan mahasiswa dalam pemberian coolant dalam proses pengeboran.Hasil dari penelitian ini dapat memudahkan mahasiswa dalam pemberian coolant pada proses pengeboran di Bench Drilling Machine. Kata kunci: Rancang Bangun, Sistem Pendingin, Drilling, Coolant iii DAFTAR ISI PRAKATA ...............................................................................................................................ii ABSTRAK .............................................................................................................................. iii DAFTAR ISI .......................................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR............................................................................................................... vi DAFTAR TABEL ................................................................................................................... vii BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................................ 1 1.1. Latar Belakang ........................................................................................................ 1 1.2. Tujuan ..................................................................................................................... 2 1.3. Ruang Lingkup ........................................................................................................ 2 1.4. Tinjauan Pustaka .................................................................................................... 2 1.4.1. Pengertian Rancang Bangun.......................................................................... 2 1.4.2. Proses Pendinginan ........................................................................................ 3 1.4.3. Pengeboran ..................................................................................................... 4 1.4.4. Cairan Pendingin............................................................................................. 4 1.4.5. Pompa Air........................................................................................................ 5 1.4.6. Pompa Air Celup ............................................................................................. 5 1.4.7. Perbandingan Penelitian Terdahulu ............................................................... 5 1.4.8. Penelitian Yang Relevan ................................................................................ 6 1.5. Metodologi............................................................................................................... 8 1.5.1. Metode Perencanaan...................................................................................... 8 1.5.2. Tempat dan Waktu .......................................................................................... 9 1.5.3. Alat dan Bahan................................................................................................ 9 1.5.4. Diagram Alir .................................................................................................. 16 BAB II LAPORAN KERJA ................................................................................................... 17 2.1. Perencanaan ......................................................................................................... 17 2.1.1. Desain Alat .................................................................................................... 17 iv 2.2. Perancangan ......................................................................................................... 18 2.2.1. Tabung Plastik .............................................................................................. 18 2.2.2. Pipa PVC ....................................................................................................... 18 2.2.3. Besi Plat ........................................................................................................ 19 2.2.4. Roller Clamp ................................................................................................. 20 2.2.5. Selang ∅6mm ................................................................................................ 20 2.2.6. Selang Ø15,5 ................................................................................................ 21 2.2.7. Pompa Air Mini .............................................................................................. 21 2.2.8. Wadah Stainless ........................................................................................... 22 2.2.9. Selang Fleksibel ............................................................................................ 22 2.2.10. Coolant Connector Magnet ........................................................................... 23 2.2.11. Perancangan Saklar ..................................................................................... 23 2.3. Proses Pembuatan ............................................................................................... 24 2.3.1. Pengukuran dan Pemotongan ...................................................................... 24 2.3.2. Pengeboran ................................................................................................... 24 2.3.3. Pengecatan ................................................................................................... 25 2.3.4. Proses Pemasangan Komponen .................................................................. 25 2.3.5. Proses Pemasangan Alat Pada Mesin ......................................................... 26 2.4. Skema Cara Kerja Alat ......................................................................................... 26 2.5. Uji Coba ................................................................................................................ 27 2.5.1. Standar Operasional (SOP) .......................................................................... 27 2.5.2. Langkah-langkah Pengoperasian Alat.......................................................... 27 BAB III PENUTUP ............................................................................................................... 29 3.1 Kesimpulan ........................................................................................................... 29 3.2 Saran..................................................................................................................... 29 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................ 30 LAMPIRAN .......................................................................................................................... 31 v DAFTAR GAMBAR Gambar 1. 1 Dibanjirkan ke benda kerja .............................................................................. 3 Gambar 1. 2 Disemprotkan (Jet Application of Fluid) ........................................................... 3 Gambar 1. 3 Dikabutkan (Mist Application of Fluid) ............................................................. 4 Gambar 1. 4 Desain sistem pendingin pada mesin bubur maksimat V-13 (Hafizh 2022) .. 6 Gambar 1. 5 Desain alat spray pelumas (Hardiansyah 2019) ............................................ 6 Gambar 1. 6 Sistem Coolant pada Mesin CNC (Sadewi 2009) ........................................... 7 Gambar 1.7 Aplikasi Sistem Refrigerasi Untuk Pendinginan coolant (Nuriyadi 2018) ........ 8 Gambar 1. 8 Diagram Alir.................................................................................................... 16 Gambar 2. 1 Desain Alat ..................................................................................................... 17 Gambar 2. 2 Tabung Plastik................................................................................................ 18 Gambar 2. 3 Pipa PVC ........................................................................................................ 19 Gambar 2. 4 Besi Plat L Penyangga ................................................................................... 19 Gambar 2. 5 Roller Clamp................................................................................................... 20 Gambar 2. 6 Selang Ø6 mm ............................................................................................... 20 Gambar 2. 7 Selang Ø15,5 ................................................................................................. 21 Gambar 2. 8 Pompa Air Mini ............................................................................................... 21 Gambar 2. 9 Wadah Stainless ............................................................................................ 22 Gambar 2. 10 Selang Fleksibel ........................................................................................... 22 Gambar 2. 11 Coolant Connector Magnet .......................................................................... 23 Gambar 2. 12 Perancangan Saklar..................................................................................... 23 Gambar 2. 13 Proses Pemotongan..................................................................................... 24 Gambar 2. 14 Proses Pengeboran ..................................................................................... 24 Gambar 2. 15 Proses Pengecatan ...................................................................................... 25 Gambar 2. 16 Pemasangan Komponen ............................................................................. 25 Gambar 2. 17 Proses Pemasangan Alat Pada Mesin ........................................................ 26 Gambar 2. 18 Alat Terpasang Pada Mesin ........................................................................ 27 vi DAFTAR TABEL Tabel 1. 1 Alat..................................................................................................................... 11 Tabel 1. 2 Bahan ................................................................................................................ 13 vii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Penggunaan cairan pendingin pada proses pemesinan adalah salah satu hal yang harus diperhatikan. Dalam beberapa keadaan, cairan pendingin dapat mengurangi gaya dan menghaluskan permukaan benda kerja yang telah dikerjakan selain memperpanjang usia pahat. Selain itu, cairan pendingin berfungsi sebagai pembersih/pembawa beram, melumasi elemen pembawa (ways) mesin perkakas, dan melindungi benda kerja dan komponen mesin dari korosi (Tinospora 2008). Untuk menjaga temperatur, proses pendinginan akan diterapkan sebagai aliran pendingin ke mata pahat dan benda kerja. Jumlah debit aliran pendingin, lamanya waktu pendingin diberikan, dan jenis pendingin yang digunakan, semuanya memengaruhi seberapa banyak suhu yang berkurang sebagai konsekuensi dari proses tersebut (Wahyudi 2022). Metode pedinginan pada proses permesinan memiliki beragam cara dengan cara manual dan disiramkan ke benda kerja. Menyiramkan cairan pendingin pada benda kerja untuk mendinginkannya (flood application of fluid). Proses ini membutuhkan sistem pendingin, yang terdiri dari wadah, nozel, saluran, dan pompa. Hampir semua mesin perkakas yang umum sudah menyediakannya. Bidang pemotongan aktif disemprot dengan cairan pendingin menggunakan satu atau beberapa nozel dengan selang fleksibel yang ditempatkan secara strategis. Sedangkan proses pendinginan manual, cairan pendingin hanya digunakan sedikit jika alat mesin tidak memiliki sistem pendingin, seperti mesin bor (bench drilling/milling machine). Biasanya, pengguna mengoleskan cairan pendingin pada mata pahat, tapping, atau frais dengan kuas (Tinospora 2008). Pada Politeknik Industri Logam Morowali penggunaan sistem pendingin untuk pemotongan logam pada Bench Drilling Machine ini masih menggunakan pendinginan manual yaitu menggunakan botol dan disemprot ketika melakukan pengeboran. Dengan kemajuan teknologi saat ini pendinginan banyak digunakan dengan sistem pendingin tanpa dilakukan dengan manual dan untuk memudahkan operator dalam proses pengeboran. Maka dari itu, penulis tertarik untuk melakukan penelitian Rancang Bangun Sistem Pendingin (coolant) Sederhana pada Bench Drilling Machine. 1 1.2. Tujuan Adapun tujuan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut: 1. Membuat sistem pendingin agar memudahkan mahasiswa dalam pemberian cairan pendingin pada saat pengeboran di Bench Drilling Machine. 2. Membuat sistem pendingin yang berfungsi menurunkan temperatur pada saat pengeboran di Bench Drilling Machine. 1.3. Ruang Lingkup Adapun ruang lingkup pada penelitian ini sebagai berikut: 1. Membuat alat bantu sistem pendingin (coolant) sederhana pada Bench Drilling Machine. 2. Sistem penghisapan coolant menggunakan komponen pompa air mini 220 V. 3. Coolant yang digunakan adalah coolant emulsi (soluble oil) yang biasa. digunakan dalam proses permesinan di Politeknik Industri Logam Morowali. 4. Parameter alat berhasil menggunakan pengecekan suhu sebagai perbandingan. 1.4. 1.4.1. Tinjauan Pustaka Pengertian Rancang Bangun Rancang bangun (desain) adalah tahap dari setelah analisis dari siklus pengembangan sistem yang merupakan pendefinisian dari kebutuhan- kebutuhan fungsional, serta menggambarkan bagaimana suatu sistem dibentuk yang dapat berupa penggambaran, perencanaan dan pembuatan sketsa atau pengaturan dari beberapa elemen yang terpisah ke dalam satu kesatuan yang utuh dan berfungsi, termasuk menyangkut mengkonfigurasi dari komponen-komponen perangkat lunak dari suatu sistem dan pengertian lain rancang bangun adalah menciptakan sistem baru maupun mengganti atau memperbaiki sistem yang telah ada baik secara keseluruhan maupun sebagian (Mulyanto 2020). Maka dari itu penulis menyimpulkan bahwa rancang bangun adalah membuat desain, perencanaan, perancangan serta pembuatan suatu alat atau sistem baru, mengganti atau memperbaiki alat atau sistem tersebut. 2 1.4.2. Proses Pendinginan Menurut (Rahdiyanta 2010) Untuk menjaga temperatur yang diinginkan, proses pendinginan akan ditembakkan sebagai aliran cairan pendingin pada mata pahat dan benda kerja. Jumlah aliran cairan pendingin, lama pendinginan, dan jenis cairan pendingin yang digunakan, semuanya memengaruhi seberapa besar suhu yang berkurang sebagai hasil dari proses tersebut. Berikut ini adalah metode pendinginan pada proses permesinan: 1. Dibanjirkan ke benda kerja (Flood Application of Fluid), Dalam aplikasi cairan pendingin ini, cairan pendingin dialirkan melalui beberapa saluran cairan pendingin ke seluruh benda kerja di sekeliling bidang pemotongan. Gambar 1. 1 Dibanjirkan ke benda kerja (Rahdiyanta 2010) 2. Disemprotkan (Jet Application of Fluid), Dalam metode pendinginan ini, cairan pendingin disemprotkan langsung ke area pemotongan. (pertemuan antara pahat dan benda kerja yang dipotong). Cairan pendingin akan ditampung oleh sistem pendingin benda kerja di dalam tangki dengan pompa dan filter pada pipa hisap. Gambar 1. 2 Disemprotkan (Jet Application of Fluid) (Rahdiyanta 2010) 3 3. Dikabutkan (Mist Application of Fluid), Melalui penggunaan semprotan udara, cairan pendingin dikabutkan dengan cara ini, dengan kabut yang difokuskan tepat pada permukaan pemotongan. Gambar 1. 3 Dikabutkan (Mist Application of Fluid) (Rahdiyanta 2010) 1.4.3. Pengeboran Pengeboran adalah jenis pemesinan yang menghasilkan panas yang signifikan akibat gesekan antara mata bor dan benda kerja; oleh karena itu, cairan pendingin harus digunakan untuk menurunkan panas. Dalam proses pemesinan, termasuk pembubutan, milling, pengeboran, dan operasi lainnya, cairan pendingin memainkan peran penting (Handoyo 2019). Fungsi utama adalah fungsi yang diinginkan oleh operator alat mesin dan perencana proses pemesinan. Aplikasi cairan pendingin membantu fungsi kedua, yang merupakan fungsi tidak langsung (Rahdiyanta 2010). 1.4.4. Cairan Pendingin Menurut (Rahdiyanta 2010) Beberapa fungsi dari cairan pendingin yang digunakan dalam proses permesinan, cairan pendingin memiliki fungsi utama dan fungsi kedua dalam proses permesinan. 1. Pada proses permesinan fungsi utama cairan pendingin adalah: • Pada proses pemotongan kecepatan rendah berfungsi melumasi pemotongan • Pada proses pemotongan kecepatan tinggi berfungsi mendinginkan benda kerja. • Menghilangkan beram dari bidang pemotongan 4 2. Fungsi kedua cairan pendingin adalah : • Mencegah korosi pada permukaan yang dipotong. • Membuat pengambilan benda kerja menjadi lebih mudah karena area yang awalnya panas sudah dingin. 1.4.5. Pompa Air Pompa adalah mesin yang mengubah energi mekanik menjadi energi kinetik untuk memindahkan fluida dari satu tempat ke tempat lain. Energi mekanik alat ini digunakan untuk meningkatkan tekanan, kecepatan, atau ketinggian. Pompa biasanya digerakkan oleh motor, mesin, atau perangkat serupa. (Agustian 2013) 1.4.6. Pompa Air Celup Menurut (Firman 2018). Prinsip kerja pompa celup (summersible pump) adalah bekerja mendorong air ke permukaan. Jadi kebalikan dari prinsip kerja jet pump yang bekerja dengan menyedot air. Aplikasi penggunaan pompa celup biasanya untuk drainase, industri, pengolahan ai limbah dan memompa lumpur. Ada beberapa kelebihan dari pompa celup (summersible pump), antara lain: 1. Tidak menimbulkan suara bising. 2. Biaya perawatannya rendah. 3. Memiliki pendingin alami karena pompa terendam dalam air. 1.4.7. Perbandingan Penelitian Terdahulu Penelitian terdahulu yang dilakukan oleh (Hafizh 2022) dalam penelitiannya yang berjudul “Rancang Bangun Sistem Pendinginan Pada Mesin Bubut Maksimat V-13 di Bengkel Teknik Mesin Politeknik Negeri Jakarta”. Persamaan penelitian sebelumnya dengan penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Objek yang diteliti sama-sama pada mesin pemotongan logam. 2. Alat yang dibuat sama-sama untuk memudahkan operator mesin menggunakan cairan pendingin (coolant). Sedangkan perbedaan penelitian sebelumnya dengan penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Pada saat penggunaan alat di penelitian sebelumnya pompa akan dalam keadaan menyala terus untuk mengalirkan cairan pendingin pada benda kerja sedangkan pada penelitian ini menggunakan tabung plastik sebagai penampungan sementara coolant untuk diisi menggunakan pompa sehingga pompa yang digunakan tidak menyala terus karena pompa hanya digunakan untuk mengisi botol penampungan sementara dan kemudian cairan pendingin dari tabung plastik yang akan mengalir pada benda kerja. 5 1.4.8. Penelitian Yang Relevan Adapun beberapa penelitian yang relevan dengan penelitian ini sebagai berikut. 1.4.8.1. Rancang Bangun Sistem Pendinginan Pada Mesin Bubut Maksimat V13 di Bengkel Teknik Mesin Politeknik Negeri Jakarta Gambar 1. 4 Desain sistem pendingin pada mesin bubur maksimat V-13 (Hafizh 2022) Menurut penelitian tahun 2022 oleh (Hafizh 2022). bertujuan untuk mengetahui apakah sistem pendingin mampu mendinginkan benda kerja dan pahat secara efektif. Berdasarkan hasil pengujian pembubutan dengan menggunakan cairan pendingin manual pada kedalaman pemakanan 3 mm, diperoleh hasil 98,3 °C dan 156,3 °C pada pemakanan 5 mm; dengan menggunakan sistem pendingin pada kedalaman pemakanan 3 mm, diperoleh hasil 33,5 °C dan 38,3 °C pada pemakanan 5 mm. 1.4.8.2. Rancang Bangun Alat Spray Pelumas Sebagai Media Pendingin Pada Proses Milling Dengan Menggunakan Sistem Kontrol Berbasis Arduino Uno Gambar 1. 5 Desain alat spray pelumas (Hardiansyah 2019) 6 Pada gambar 1.5 desain alat spray pelumas yang dilakukan oleh (Hardiansyah 2019). Pembuatan alat ini dimaksudkan untuk mempermudah dan mengefisiensikan pengaplikasian pelumas pada benda kerja. Perencanaan desain alat, analisis kebutuhan, dan perencanaan sistem alat merupakan proses yang digunakan dalam perancangan ini. Sistem dapat berfungsi dengan menghasilkan 50% semprotan ketika suhu mencapai 50˚C dan 100% ketika suhu mencapai 100˚C, sesuai dengan hasil pengujian. Ketepatan sensor sebesar 0,5-2˚C, bagaimanapun, cocok untuk digunakan dengan sistem ini. 1.4.8.3. Rancang Bangun Sistem Pendingin Coolant pada Mesin CNC Fanuc Robodrill α-T14iFs berbasis Arduino Mega 2560 Gambar 1. 6 Sistem Pendingin Coolant pada Mesin CNC (Sadewi 2009) Desain sistem pendingin untuk mesin CNC Fanuc Robodrill -T14iFs, yang didukung oleh Arduino Mega 2560, merupakan. Tingkat pH, konsentrasi larutan, dan suhu cairan pendingin semuanya dikontrol oleh sistem ini. Analisis hasil penelitian menunjukkan bahwa akurasi rata-rata pembacaan sensor pH Electrode E201-BNC adalah 97,9% dengan kesalahan pembacaan sensor sebesar 2,1%, akurasi rata-rata pembacaan sensor TDS SEN0244 sebesar 72,61% dengan kesalahan 27,39%, akurasi rata-rata pembacaan sensor konduktivitas sebesar 3,87% dengan kesalahan 96,13%, dan akurasi rata-rata pembacaan sensor temperatur DS18B20 sebesar 99,85% dengan kesalahan pembacaan sensor 0,15%. (Sadewi 2009) Kemudian LCD digunakan untuk menampilkan data. Sistem akan mengirimkan peringatan melalui nyala LED, bunyi bel, dan tampilan peringatan pada LCD jika salah satu parameter cairan pendingin berada di luar spesifikasi. Karena sensor TDS SEN0244 tidak dapat secara akurat menentukan konsentrasi larutan, (Sadewi 2009) 7 1.4.8.4. Aplikasi Sistem Refrigerasi untuk Pendinginan Cairan Pendingin (coolant) pada Proses Pemesinan Logam Gambar 1. 7 Aplikasi Sistem Refrigerasi Untuk Pendinginan coolant (Nuriyadi 2018) (Nuriyadi 2018) membuat sistem pendingin dalam penelitiannya untuk mendinginkan cairan pemotongan (coolant) yang digunakan dalam permesinan logam. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa 5,82; kapasitas pendinginan yang digunakan adalah 1,445 KW; konsumsi daya 770 Watt; dan waktu pendinginan 22 menit. Selain itu,temperatur pahat dapat diturunkan hingga 26°C dibandingkan dengan pemotongan logam tanpa pendinginan cairan pendingin (48°C) dan pendinginan cairan pendingin tanpa sistem pendingin (39°C). (Nuriyadi 2018) 1.5. Metodologi 1.5.1. Metode Perencanaan Adapun metodologi yang digunakan dalam perancangan dan pembuatan alat ini adalah sebagai berikut: 1. Metode wawancara Metode pengumpulan data dengan melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing serta seluruh pihak yang memahami tentang perencanaan dan pembuatan alat ini. 2. Metode Kepustakaan Metode pengumpulan data dengan mencari materi dari jurnal terkait maupun browsing di internet atau dengan sumber lainnya yang menyangkut dengan alat yang akan dibuat. 8 1.5.2. Tempat dan Waktu Pada penelitian ini, dilaksanakan di Laboratorium Permesinan Workshop Program Studi Teknik Perawatan Mesin Kampus Politeknik Industri Logam Morowali (PILM), Laboratorium Tugas Akhir Program Studi Teknik Perawatan Mesin Kampus Politeknik Industri Logam Morowali (PILM) di wilayah Desa Labota, Kecematan Bahodopi, Kabupatan Morowali, Provinsi Sulawesi Tengah dimulai pada bulan Oktober 2022 hingga bulan Juni Tahun 2023. 1.5.3. Alat dan Bahan Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini seperti pada tabel 1.1. Tabel 1. 1 Alat No. Nama Alat 1. Kikir 8,12 Gambar Fungsi Untuk meratakan bagian yang sudah dipotong dan menghaluskan bagian yang tajam bergungsi untuk membuat 2. Mesin Bor Tangan lubang Pada proses penelitian 3. Mesin Gerinda Tangan mesin ini digunakan untuk memotong dan meratakan permukaan 9 No. Nama Alat Gambar Fungsi Berfungsi untuk melindungi mata dari 4. Kacamata bahaya Berfungsi untuk melindungi mata dari bahaya Berfungsi untuk 5. Sarung Tangan melindungi Berfungsi untuk melindungi tangan dari tangan dari bahaya bahaya 6. Jangka Sorong Berfungsi untuk mengukur Panjang, diameter, dan ketebalan benda kerja 7. Meter Berfungsi untuk mengukur panjang benda kerja 8. Alat Lem Tembak Berfungsi sebagai tempat lem tembak 10 No. Nama Alat Gambar Fungsi 9. Gunting 10. Kunci Pas 10 mm dan Berfungsi untuk 14 mm mengencangkan baut Berfungsi sebagai pemotong selang Digunakan untuk 11. Tang memotong kabel dan mengupas kabel Digunakan untuk memotong kabel dan mengupas kabel Adapun bahan yang digunakan dalam rancang bangun sistem pendingin (coolant) sederhana pada Bench Drilling Machine seperti pada tabel 1.2. Tabel 1. 2 Bahan No Nama Bahan 1. Plat Gambar Fungsi Digunakan sebagai penahan botol penampungan sementara 11 No Nama Bahan 2. Wadah Stainless Gambar Fungsi Digunakan sebagai wadah Penutup Wadah 3. Stainless utama Digunakan sebagai saringan wadah Digunakan sebagai 4. Tabung Plastik Tebal 5. Mata Bor ∅10mm penampungan sementara Berfungsi untuk membuat lubang baut 6. Air Coolant Digunakan sebagai cairan pengujian 12 No Nama Bahan 7. Pipa Ukuran ½ Inch Gambar Fungsi Digunakan sebagai penahan selang Digunakan untuk memotong 8. Mata Gerinda Potong besi plat Berfungsi sebagai 9. Pipa Sambungan L sambungan satu pipa ke pipa lain Digunakan untuk 10. Selang Kecil mengalirkan coolant dari tabung plastik 13 No Nama Bahan 11. Selang Besar Gambar Fungsi Berfungsi untuk mengalirkan coolant dari pompa Berfungsi untuk mengatur 12. Roller Clamp aliran coolant dari botol penampungan Berfungsi untuk menahan 13. Coolant Connector selang fleksibel Magnet Digunakan sebagai 14. Selang Fleksibel pengatur jarak pemberian coolant 14 No Nama Bahan Gambar Fungsi Digunakan untuk 15. Pompa Air 220V mendorong coolant dari wadah utama Digunakan untuk 16. Pilox pewarnaan bagian yang perlu Digunakan sebagai 17. Saklar ON OFF 18. Baut M6 dan Mur M6 pengatur ON/OFF pompa Berfungsi untuk pengikat botol dan plat L Digunakan membuat lubang 19. Mata Bor ∅6mm baut 15 No Nama Bahan 20. Solasi Kabel Gambar Fungsi Digunakan sebagai pelindung kabel pada saklar 1.5.4. Diagram Alir Adapun tahap-tahap yang akan dilakukan dalam membuat Rancang Bangun Sistem Pendingin (coolant) Sederhana pada Bench Drilling Machine, sebagai berikut: Mulai Penyusunan Konsep Perencanaan Studi Literatur Merancang Alat Evaluasi Alat Apakah Alat Bekerja Tidak Ya Pengujian Pengeboran Benda Kerja Dengan Alat Penyusunan Laporan Selesai Gambar 1. 8 Diagram Alir 16 BAB II LAPORAN KERJA 2.1. Perencanaan Dalam perencanaan terdapat tahapan-tahapan yang dilakukan yaitu, desain alat terlampir di lampiran, sedangkan desain alat terlampir di laporan kerja sebagai berikut: 2.1.1. Desain Alat Desain alat pada penelitian ini di desain dengan software CAD. Desain alat terbagi menjadi beberapa bagian yaitu: 1 2 3 5 7 4 8 6 14 9 13 10 12 11 Gambar 2. 1 Desain Alat Keterangan gambar 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Pipa PVC Baut 10 Tabung plastik Plat L penahan Coolant connector magnet Selang ∅6mm Roller Clamp 8. Selang fleksibel 9. Selang ∅15,5mm 10. Pompa air 220V 17x10x10 cm 11. Wadah stainless 12. Saringan stainless 13. Saklar ON/OFF 14. Kabel pompa 17 2.2. Perancangan Dalam proses perancangan terdapat penentuan jenis komponen yang akan digunakan dalam perancangan pembuatan alat. Penentuan jenis komponen ini meliputi material dari jenis komponen yang digunakan, ukuran dari jenis komponen yang digunakan serta alasan penggunaan jenis komponen yang digunakan. 2.2.1. Tabung Plastik Tabung plastik yang digunakan merupakan tabung air radiator viar dengan ketebalan botol 2mm. Alasan tabung plastik ini digunakan karena ketebalan yang bagus dan transparan yang memudahkan untuk melihat isi coolant di dalamnya serta dimensi tabung plastik ini cocok digunakan dalam penelitian ini. Tabung plastik ini digunakan sebagai penampungan sementara coolant yang akan dialirkan ke bidang pemotongan. Tabung plastik ini akan dilubangi untuk tempat selang Tabung plastik ini dibeli di toko online shop. Gambar 2. 2 Tabung Plastik 2.2.2. Pipa PVC Pipa PVC adalah jenis pipa yang paling umum digunakan di rumah-rumah, beda kebutuhan, beda pula ukuran jenis pipa PVC. Pipa PVC yang dipiih dan yang digunakan dalam penelitian ini berukuran ½ inch. Keunggulan dari pipa PVC ini adalah pemasangan pipa yang lebih mudah disambung dibanding pipa logam karena hanya proses penyambungannya hanya menggunakan lem pipa, lebih tahan korosi dan lebih ringan. Proses penggabungan setiap pipa diukur menggunakan meteran dan dipotong menggunakan gerinda potong sesuai dan akan disambungkan dengan pipa sambungan L sesuai dengan perencanaan. Pipa PVC ini hanya digunakan untuk penyangga selang kedalam botol agar selang tidak terlipat dan menghambat jalurnya aliran coolant. Pipa ini dibeli disalah satu toko bangunan daerah Labota. 18 Gambar 2. 3 Pipa PVC 2.2.3. Besi Plat Besi plat adalah sebuah besi yang berbentuk lembaran dan mempunyai penampang atau permukaan rata, ukuran besi plat ini beraragam, berbeda ukuran beda pula penggunaannya. Besi plat yang digunakan dalam penelitian ini material ST37 dan dibuat berbentuk L dengan ukuran pada bidang A adalah 400 mm x 121 mm dan pada bidang B adalah 125 mm x 64 mm dan ketebalan 2 mm dipotong menggunakan gerinda tangan dengan jenis mata gerinda yang digunakan adalah mata gerinda potong. Besi plat ini berfungsi sebagai penyangga tabung plastik untuk penampungan coolant sementara. Pada komponen besi plat ini akan dilubangi 2 lubang pada bidang A dengan diameter lubang 6mm sebagai lubang baut pengikat dengan tabung plastik dan dilubangi pada bidang B dengan diameter lubang 10 mm sebagai lubang baut pengikat dengan dudukan motor listrik dari Bench Drilling Machine. Besi plat ini digunakan karena material dari besi plat ini terkenal dengan kekuatan dan ketahanan yang sangat tinggi, mempunyai bentuk permukaan yang datar, dan komponen ini mudah ditemukan. Gambar 2. 4 Besi Plat L Penyangga 19 2.2.4. Roller Clamp Roller clamp yang digunakan adalah alat yang biasa digunakan untuk mengatur jalurnya air infus dalam dunia kesehatan. Roller clamp digunakan dalam penelitian ini untuk mengatur kecepatan aliran dan banyaknya coolant yang keluar untuk mendinginkan bidang pemotongan. Komponen ini digunakan karena untuk mengatur aliran cairan lebih mudah dan sederhana. . Gambar 2. 5 Roller Clamp 2.2.5. Selang ∅6mm Selang dengan ukuran Ø6 mm untuk aliran coolant dari botol penampungan sementara menuju bidang pemotongan yang kecepatan aliran dan banyaknya coolant yang akan keluar akan diatur oleh roller clamp. Bahan dari selang ini adalah Acrylic Butabuena Shiprine. Alasan menggunakan jenis selang ini karena dengan ukuran selang ini yang akan masuk kedalam roller clamp dan bahan selang Acrylic Butabuena Shiprine elastis sehingga mudah untuk ditekan dengan roller clamp. Gambar 2. 6 Selang Ø6 mm 20 2.2.6. Selang Ø15,5 Selang ukuran Ø15,5 mm berfungsi sebagai jalur aliran coolant dari pompa air mini menuju tabung plastik sebagai tabung penampungan sementara, selang dipotong menggunakan gunting sesuai dengan ukuran pada perencaan. Selang ini dibeli disalah satu toko bangunan daerah Labota. Selang ini digunakan karena materialnya dari karet sehingga elastis dan mudah digunakan. Gambar 2. 7 Selang Ø15,5 2.2.7. Pompa Air Mini Pompa air mini merek Yamano WP-105 yang digunakan dengan tegangan 220V berfungsi sebagai alat yang mendorong coolant dari penampungan utama menuju botol penampungan sementara. Pompa ini digunakan karena kasatitas ketinggian air yang dapat dicapai hingga 3 meter serta tegangan yang dibutuhkan adalah 220V sehingga mudah untuk pemakaian pompa ini. Pompa ini mempunyai spesifikasi sebagai berikut. Power: 60Watt, Fmax: 3.000 liter/jam, Dimensi: 17x10x10 cm, Hi max: 3 m, Gambar 2. 8 Pompa Air Mini 21 2.2.8. Wadah Stainless Wadah stainless berfungsi sebagai tempat penampungan coolant utama, wadah stainless ini yang akan diisi dengan coolant dan pompa air mini akan dicelupkan di dalam wadah stainless ini. Tinggi wadah stailess ini harus mempertimbangkan pula tinggi pompa air mini yang digunakan. Alasan wadah ini digunakan karena terbuat dari bahan stainless steel yang tidak mudah berkarat. Wadah stainless ini dirancang dengan bentuk persegi panjang ukuran 270 mm x 320 mm x 200 mm. Gambar 2. 9 Wadah Stainless 2.2.9. Selang Fleksibel Pada penelitian ini selang fleksibel yang digunakan adalah yang berbahan plastik dikarenakan lebih mudah untuk mengatur jarak dan fleksibilitas dari selang ini dibandingkan selang fleksibel berbahan logam. Selang fleksibel yang digunakan yaitu dengan panjang 550 cm, dan jenis nozzle round (bulat) Selang fleksibel ini berfungsi untuk mengatur jarak pemberian coolant pada bidang pemotongan. Komponen ini dibeli di toko online shop Gambar 2. 10 Selang Fleksibel 22 2.2.10. Coolant Connector Magnet Pada Bench Drilling Machine yang ada di Politeknik Industri Logam Morowali tidak ada tempat yang dapat digunakan sebagai penyangga selang fleksibel, oleh karena itu untuk penyangga selang fleksibel menggunakan coolant connector magnet, kelebihan menggunakan bahan ini yaitu lebih mudah untuk memindahkan posisi selang fleksibel sesuai kebutuhan. Gambar 2. 11 Coolant Connector Magnet 2.2.11. Perancangan Saklar Saklar yang digunakan dengan material case plastik dengan pengikat 2 bagian saklar ini menggunakan baut. Pada case saklar terdapat tulisan ON dan OFF untuk memudahkan diketahui posisi saklar dalam kondisi mati atau hidup.Saklar ini digunakan sebagai pemutus dan penghubung aliran listrik pada pompa air mini dan saklar ini dipasang pada kabel pompa tersebut untuk memudahkan jika ingin menghidupkan atau mematikan pompa. Gambar 2. 12 Perancangan Saklar 23 2.3. Proses Pembuatan Proses pembuatan pembuatan terdiri atas beberapa tahap antara lain sebagai berikut. 2.3.1. Pengukuran dan Pemotongan Pada tahap ini bahan-bahan yang akan digunakan akan diukur dan dipotong sesuai dengan perencanaan dan perancangan yang sudah dibuat. Meteran, mistar dan jangka sorong digunakan sebagai alat untuk melakukan pengukuran. Gerinda potong tangan digunakan sebagai alat utama untuk pemotongan. Adapun proses pengukuran dan pemotongan meliputi pengukuran dan pemotongan besi plat, pipa PVC, saringan. Gambar 2. 13 Proses Pemotongan 2.3.2. Pengeboran Pada proses pengeboran ada beberapa bagian yang akan dibor sesuai dengan perencanaan dan perancangan yang sudah dibuat. Mesin bor tangan digunakan sebagai alat utama untuk melakukan pengeboran. Proses pengeboran ini dilakukan untuk melakukan pelubangan pada besi plat dengan Ø6 mm dan Ø10 mm sebagai lubang baut. Gambar 2. 14 Proses Pengeboran 24 2.3.3. Pengecatan Pada tahap ini komponen alat yang sebelumnya sudah dibentuk akan dilakukan pengecatan untuk memberi warna pada alat sebelum dilakukan pemasangan setiap komponen. Sebelum melakukan pengecetan yaitu melakukan proses pengamplasan agar bagian yang ingin diberi warna lebih halus dan mencapai hasil yang maksimal. Adapun bahan yang digunakan untuk melakukan pengecatan adalah pilox berwarna deep green, bagian yang dilakukan pengecatan antara lain Pipa PVC, sambungan pipa L, plat L penyangga, dan selang besar Gambar 2. 15 Proses Pengecatan 2.3.4. Proses Pemasangan Komponen Pada tahap ini bagian yang telah dipotong dibor dan dicat akan dilakukan penyambungan setiap komponen, untuk pemasangan selang kecil pada botol menggunakan lem tembak, untuk pemasangan pipa PVC dengan pipa sambungan L menggunakan lem pipa, dan untuk pemasangan tabung plastik dengan plat L penyangga menggunakan pengikat baut dan mur. Gambar 2. 16 Pemasangan Komponen 25 2.3.5. Proses Pemasangan Alat Pada Mesin Ketika sudah semua komponen terpasang dengan baik langkah selanjutnya yaitu pemasangan alat pada mesin dengan cara melepas ikatan baut dan mur penyangga motor penggerak mesin dan lakukan pemasangan plat L penyangga di tempat yang sama untuk penyangga motor penggerak mesin dan melakukan pemasangan kembali ikatan baut dan mur. Gambar 2. 17 Proses Pemasangan Alat Pada Mesin 2.4. Skema Cara Kerja Alat Berikut adalah skema cara kerja dari alat bantu sistem pendingin sederhana ditunjukkan pada gambar 2.18: Gambar 2. 18 Skema Cara Kerja Alat 26 Berdasarkan gambar 2.18 cara kerja alat adalah sebagai berikut: 1. Cairan pendingin (coolant) dari wadah utama akan dihisap oleh pompa air mini 220V. 2. Pompa air mini 220V menghisap cairan pendingin (coolant) menuju tabung plastik sebagai penampungan sementara. 3. Dari tabung plastik cairan pendingin (coolant) didalam selang akan mengalir melewati roller clamp untuk diatur aliran cairan pendingin tersebut. 4. Kemudian cairan pendingin masuk kedalam selang fleksibel sehingga mengeluarkan cairan pendingin ke benda kerja. 5. Cairan pendingin yang diberikan pada benda kerja akan masuk kembali ke dalam wadah utama. 2.5. Uji Coba 2.5.1. Standar Operasional (SOP) Adapun standar operasional prosedur (SOP) yang harus diperhatikan sebelum melakukan pengujian pada mesin yang akan diuji coba adalah sebagai berikut: 1. Memastikan operator menggunakan Alat Pelindung Diri (APD) lengkap. 2. Memastikan alat sistem pendingin dalam kondisi siap digunakan. 3. Memastikan Bench Drilling Machine dalam kondisi baik dan siap digunakan. 4. Memastikan wilayah kerja atau alat dan mesin dalam kondisi aman dari hal-hal yang dapat menyebabkan kecelakaan kerja. 5. Memastikan saklar pompa air mini dalam kondisi OFF. 6. Memastikan roller clamp dalam keadaan menekan selang. 2.5.2. Langkah-langkah Pengoperasian Alat Gambar 2. 19 Alat Terpasang Pada Mesin 27 Adapun pengoperasian alat ini dengan urutan sebagai berikut: 1. Mengisi wadah utama dengan coolant hingga pompa air mini didalamnya terendam seluruhnya. 2. Memasang benda kerja yang ingin dilakukan pengujian pegeboran. 3. Memasang mata bor pada mesin. 4. Menghubungkan Bench Drlling Machine ke sumber listrik. 5. Menghubungkan pompa air mini ke sumber listrik. 6. Menyalakan pompa air mini untuk mengisi tabung plastik dengan cara mengubah switch saklar dari posisi OFF ke posisi ON hingga tabung plastik penuh. 7. Ketika tabung plastik penuh matikan kembali pompa air mini dengan cara mengubah switch dari posisi ON ke posisi OFF. 8. Menyalakan Bench Drilling Machine. 9. Mengatur selang fleksibel untuk jarak pemberian coolant. 10. Membuka tekanan roller clamp pada selang dan atur kecepatan aliran sesuai yang dibutuhkan. 11. Melakukan penekanan pada tuas mesin untuk melakukan pengeboran. 12. Ketika coolant pada tabung plastik habis isi kembali dengan menghidupkan pompa air mini. 13. Mematikan kembali Bench Drilling Machine. 14. Memutuskan Bench Drilling Machine dari sumber listrik. 15. Memutuskan pompa air mini dari sumber listrik. 16. Simpan kembali perlengkapan yang digunakan. 17. Membersihkan kembali alat dan mesin. 28 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Dari data hasil perencanaan, perancangan, dan hasil uji coba alat dapat disimpulkan bahwa: 1. Sistem pendingin yang dibuat mampu memudahkan mahasiswa atau operator dalam pemberian cairan pendingin (coolant) karena mahasiswa atau operator hanya perlu mengisi wadah satu kali dan tidak perlu menahan botol untuk menyemprotkan cairan pendingin (coolant) yang menyebabkan tangan mahasiswa atau operator lebih mudah lelah, serta fokus pada saat pengeboran tidak terbagi dua antara mengebor dan pemberian cairan pendingin. 2. Semakin besar diameter pahat bor semakin besar juga temperatur yang dihasilkan. Dengan menggunakan cairan pendingin (coolant) suhu yang dihasilkan saat proses pengeboran dapat diperkecil. Dikarenakan cairan pendingin (coolant) yang diberikan dapat memperkecil gaya gesek yang dihasilkan dari proses pengeboran. 3.2 Saran Berikut ini adalah beberapa saran yang penulis berikan untuk pengembangan selanjutnya. 1. Penggantian penyangga L sebagai untuk penyangga tabung plastik. 2. Penggunaan sensor untuk menyalakan pompa air mini. 29 DAFTAR PUSTAKA Agustian. 2013. “Tipe Sistem Kendali.” Journal of Chemical Information and Modeling 53(9): 1689–99. Hafizh, Muhammad, Seto Tjahyono, and Budi Yuwono. Prosiding Seminar Nasional Teknik Mesin Politeknik Negeri Jakarta (2022), P1-P2 Rancang Bangun Sistem Pendinginan Pada Mesin Bubut Maksimat V-13 Di Bengkel Teknik Mesin Politeknik Negeri Jakarta. Handoyo, Muhammad Aldy. 2019. “BAB II Tinjauan Pustaka BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. 1–64.” Gastronomía ecuatoriana y turismo local. 1(69): 5–24. Hardiansyah, Muhamad Firman, and Sonki Prasetya. 2019. “Rancang Bangun Alat Spray Pelumas Sebagai Media Pendingin Pada Proses Milling Dengan Menggunakan Sistem Kontrol Berbasis Arduino Uno.” : 49–58. Helmizar, Endry Setiawan, and Agus Nuramal. 2015. “Karakteristik Aliran Pada Susunan Pompa Yang Berbeda Head Secara Seri Dan Paralel.” Teknik Mesin, Universitas Bengkulu 1(0736): 31–36. Tinospora. 2008. “BAB II Tinjauan Pustaka A. Kajian Pustaka 1. Brotowali (.” (2017): 7–29. Malikussaleh, Universitas. 2021. “Pengaruh Variasi Panjang Nozzle dan Tinggi Level Air Terhadap Efisiensi.” 5(2): 23–27. Mulyanto, Yudi, Fahri Hamdani, and Hasmawati. 2020. “Rancang Bangun Sistem Informasi Penjualan Pada Toko Omg Berbasis Web Di Kecamatan Empang Kabupaten Sumbawa.” Jurnal Informatika, Teknologi dan Sains 2(1): 69–77. Nuriyadi, M, and T Sutandi. 2018. “Aplikasi Sistem Refrigerasi Untuk Pendinginan Cairan Pendingin (Coolant) Pada Proses Pemesinan Logam.” Prosiding Industrial Research Workshop41619. Rahdiyanta, Dwi, Jurusan Pendidikan, and Teknik Mesin. 2010.Cairan Pendingin Untuk Proses Permesinan. Ratna, Silvia et al. 2019. “Abstrak Jurnal Ilmiah ‘ Technologia ’ Tech Nologia ” Vol 10 , No . 4 , Oktober-Desember 2019 Jurnal Ilmiah ‘ Technologia .’” 10(4): 179–85. Sadewi, Betanty Prasetya. 2009. “Bab Iv Hasil Dan Pembahasan Bab Iv Hasil Dan Pembahasan.” Pengaruh Penambahan Additif Polistiren pada Karakteristik Semen Giggi Zinc Oxide Euganol Secara In Vivo: 1–4. Teknik, Suara, and Jurnal Ilmiah Issn. 1826. “Suara Teknik: Jurnal Ilmiah ISSN: 2579-4698 (Online) ISSN: 2086-1826 (Print).” 4698: 53–56. Wahyudi, Fauzi Sidiq. 2022. “Pengaruh Sudut Twist Drill Dan Media Pendingin (Minyak Kelapa) Terhadap Kebulatan Dan Kekasaran Dari Proses Drilling.” Firman Yasa Utama, Hendra Wibowo. 2018. "Analils Preventive Maintenance Terhadap Summersible Pump 100 DLC5 7,5 T Dalam Intstalasi Pengolahan Air Limbah." 30 LAMPIRAN Data Temperatur Proses Bor Bahan : Baja ST 37 Ukuran : 50X50X5 mm Pengukuran Temperatur Pemotongan (⁰C) No. Diameter Mata Bor (mm) 1 2 3 4 Rata-Rata Tanpa Cairan Pendingin 1. 6 32 33 31 32 32 2. 8 36 35 35 37 35,75 3. 10 39 40 40 38 39,25 4. 12 62 42 45 51 50 Dengan Cairan Pendingin 1. 6 26 25 26 24 25,25 2. 8 29 28 27 28 28 3. 10 33 31 32 32 32 4. 12 36 40 41 38 38,75 31
0
You can add this document to your study collection(s)
Sign in Available only to authorized usersYou can add this document to your saved list
Sign in Available only to authorized users(For complaints, use another form )