MENGHITUNG KEKASARAN PERMUKAAN
Permukaan yang halus adalah salah satu hal yang membuat kualitas suatu produk menjadi bagus. Dengan kemajuan teknologi seperti saat sekarang para ahli banyak mengemukakan penelitiannya dan berusaha untuk membuat permukaan benda bisa memiliki tingkat kehalusan yang cukup tinggi sesuai dengan standar yang berlaku dalam metrologi. Faktor yang mempengaruhi kekasaran permukaan suatu produk diantaranya adalah faktor manusia (operator) dan faktor dari mesin yang digunakanMengapa kita harus memperhatikan tingkat kehalusan permukaan suatu produk ?
Gesekan, tahanan terhadap kelelahan, pelumasan, keausan adalah beberapa alasan mengapa kita perlu memperthatikan kehalusan permukaan suatu produk. Dalam hal ini perencana harus memperhitungkan alat yang akan digunakan untuk membuat komponen tersebut berikut dengan ongkos dan komunikasinya dengan operator yang akan menjalankan proses tersebut. Manajemen manufaktur dan gambar teknik akan dapat membantu perencana dalam menghitung dan berkomunikasi dengan operatornya.
- Permukaan
Pada ilmu keteknikan, Permukaan adalah batas yang membedakan atau memisahkan benda padat (produk) dengan sekitarnya. Profil (bentuk) merupakan istilah yang dapat dikaitkan dengan permukaan. Profil adalah garis hasil pemotongan secara normal atau serong dari suatu penampang permukaan.
Gambar 1. Bidang dan profil pada penampang permukaan
Dari gambar.1 kita dapat membedakan profil (bentuk) permukaan menjadi dua :
a. Permukaan yang kasar (roughness) adalah permukaan yang berbentuk gelombang pendek yang tidak teratur yang disebabkan oleh getaran pisau potong (pahat) dan dalam pemakanan (feed) saat proses pemesinan dilakukan.
b. Permukaan yang bergelombang adalah permukaan yang berbentuk gelombang panjang yang tidak beraturan. Posisi senter yang tidak benar, getaran mesin, adanya gerakan tidak lurus (non-linear) saat pemakanan, perlakuan panas (heat treatment), dan tidak seimbangnya (non-balance) batu gerinda adalah beberapa faktor yang menyebabkan permukaan bergelombang terjadi.
Apabila diklasifikasikan ke bentuk yang lebih rinci lagi, ketidakteraturan bentuk permukaan akan terbagi menjadi 4 bagian, yakni :
Gambar : Form Error
Gambar : Berbentuk Gelombang
Gambar : Berbentuk alur
Gambar : Berbentuk serpihan
- Form Error ( kesalahan bentuk ) : Hal ini terjadi dikarenakan kesalahan saat pencekaman, pengaruh proses pengerasan (hardening), dan lenturan dari benda kerja dan mesin perkakas.
- Berbentuk Gelombang : Penyebabnya antara lain karena adanya kesalahan bentuk pada pisau (pahat) potong, posisi senter yang kurang tepat, dan adanya getaran pada waktu proses pemotongan.
- Grooves ( Berbentuk Alur ) : Bentuk ini terjadi karen keslahan dalam pemakaian pahat potong dan dalam pemakanan yang tidak sesuai dengan dimensi benda juga kecepatan putar mesin yang digunakan.
- Flakes (Berbentuk Serpihan) : Terbentuk karena adanya bram saat proses pengerjaan dan bisa juga terjadi karena proses electroplating.
Gambar : Profil dari Gabungan dari keempat karakteristik bentuk permukaan diatas.
- Profil Permukaan
Macam - macam profil permukaan :
2.1.
Geometrically Ideal Profile (Profil Geometris Ideal)
Merupakan profil dari geometris
permukaan yang ideal yang
tidak mungkin diperoleh dikarenakan
banyaknya faktor yang mempengaruhi dalam proses pembuatannya. Bentuk dari profil geometris
ideal ini dapat berupa garis lurus, lingkaran, dan garis
lengkung.
2.2.
Reference Profile (Profil Referensi)
Digunakan sebagai dasar dalam menganalisis karakteistik dari
suatu permukaan. Bentuknya sama dengan
bentuk profil geometris ideal, tetapi
tepat menyinggung puncak tertinggi
dari
profil terukur pada panjang sampel yang
diambil dalam pengukuran.
2.3. Measured Profile (Profil Terukur)
Adalah profil dari suatu permukaan yang diperoleh
melalui proses pengukuran. Profil inilah yang dijadikan sebagai data untuk
menganalisis karakteristik
kekasaran permukaan produk pemesinan.
2.4. Root Profile (Profile Dasar)
Profil dasar adalah profil referensi yang digeserkan kebawah hingga tepat pada titik paling rendah pada profil terukur.
2.5. Centre Profile (Profile Tengah)
Profil tengah adalah profil yang berada ditengah-tengah dengan posisi sedemikian rupa sehingga jumlah luas bagian atas profil tengah sampai pada profil terukur sama dengan jumlah luas bagian bawah profil tengah sampai pada profil terukur. Profil tengah ini sebetulnya merupakan profil referensi yang digeserkan kebawah dengan arah tegak lurus terhadap profil geometris ideal sampai pada batas tertentu yang membagi luas penampang permukaan menjadi dua bagian yang sama yaitu atas dan bawah.
Profil tengah adalah profil yang berada ditengah-tengah dengan posisi sedemikian rupa sehingga jumlah luas bagian atas profil tengah sampai pada profil terukur sama dengan jumlah luas bagian bawah profil tengah sampai pada profil terukur. Profil tengah ini sebetulnya merupakan profil referensi yang digeserkan kebawah dengan arah tegak lurus terhadap profil geometris ideal sampai pada batas tertentu yang membagi luas penampang permukaan menjadi dua bagian yang sama yaitu atas dan bawah.
Gambar : Profil suatu permukaan
- Parameter Kekasaran
Adalah besar jarak dari profil referensi sampai profil dasar (μm).
2. Kedalaman Perataan (Peak to Mean Line), Rp
Merupakan jarak rata- rata dari profil tengah profil referensi atau bisa dikatakan juga jarak rata - rata dari profil referensi sampai profil terukur.
Gambar : Kedalaman total dan Kedalaman perataan
3. Kekerasan rata - rata aritmatis (Ra)
adalah harga rata-rata aritmatis dari harga absolutnya jarak antara profil terukur dengan profil tengah.
Keterangan :
Vv = Perbesaran Vertikal (mm)
L = Panjang sampel pengukuran (mm)
Gambar : Menentukan kekasaran rata-rata aritmatis (Ra)
Toleransi Kekasaran Ra
kekasaran juga mempunyai toleransi dalam pengukurannya sama seperti halnya dengan ukuran lubang dan poros. Besarnya toleransi Ra biasanya antara 50% keatas dan 25% kebawah.
Tabel : Toleransi Kekasaran (Ra)
Tabel : Tingkat kekasaran rata-rata permukaan menurut proses pengerjaannya
4. Kekasaran rata-rata kwadratis (Rg)
adalah akar dari jarak kwadrat rata-rata antara profil terukur dengan profil tengah.
Dari bebrapa parameter diatas, Kekasara rata-rata aritmatis (Ra) adalah yang paling banyak digunakan untuk pedoman dalam mengukur kekasaran
Berdasarkan proses pengukurannya, pengukuran kekasaran permukaan dapat dibagi menjadi beberapa cara, diantaranya :
- Pemeriksaan dengan cara meraba menggunakan ujung jari
- Pemeriksaan menggunakan mikroskop
Pemenfaatan mikroskop adalah cara yang digunakan dalam metode ini.
- Pemeriksaan dengan foto
Dengan mengambil foto permukaan benda kerja kita dapat menentukan kekasaran walaupun hasinya tidak objektif
- Pemeriksaan secara mekanik