## PERANCANGAN DAN PEMBUATAN CETAKAN KERAMIK DENGAN METODE CAD/CAM/CNC PADA INDUSTRI KERAMIK KASONGAN
Sigit Budi Hartono 1 dan Firman Heryana 2

## Abstrak
Penggunaan  teknologi  dalam  pembuatan  produk  diberbagai  bidang  industri terus  dikembangkan  guna  meningkatkan  efisiensinya.  Demikian  juga  halnya dengan industri keramik yang selama ini semakin banyak diaplikasikan sebagai kebutuhan  rumah  tangga.  Dalam  proses  produksinya,  industri  keramik  secara berangsur-angsur  menggunakan  proses  otomatis  untuk  menggantikan  proses manual.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  menganalisis  pembuatan  master  keramik dengan  menggunakan  Mesin  CNC  di  industri  keramik  Kasongan.  Hasil penelitian  ini  diharapkan  dapat  menjadi  acuan  dalam  pembuatan  keramik dengan  menggunakan  Mesin  CNC.  Analisis  proses  pemesinan  yang  dilakukan meliputi parameter pemesinan, waktu dan hasil atau produk. Pembuatan master keramik  menggunakan  Mesin  CNC Freis tipe Roland  EGX  600 yang  terlebih dahulu  dirancang  dengan software ArtCAM  Pro  dengan  desain  grafis  berupa vektor.  Bahan  yang  digunakan  untuk  membuat  master  keramik  adalah stone gypsum .  Hasil  analisis  menunjukkan  bahwa  pemilihan  mata  pahat  dalam pemesinan  harus  disesuaikan  dengan  bentuk  relief  yang  akan  dibuat.  Semakin kecil dan rumit relief yang akan dibuat maka akan semakin kecil pula diameter pahat  dapat  digunakan.  Sedangkan  untuk  mengurangi  getaran  pada  saat pemesinan,  dapat  dilakukan  dengan  mengurangi  kecepatan spindle (rpm)  dan menurunkan tebal pemakanan.
Kata kunci: CNC, Vektor, Stone Gypsum, Proses Pemesinan, Master Ceramic.

## PENDAHULUAN
Perkembangan  industri  di Indonesia  mengalami  kemajuan  yang  cukup  pesat.  Hal  ini dapat  dibuktikan  dengan  mayoritas  industri  di  Indonesia  sudah  menggunakan  mesin  dalam proses  produksinya  yang  menggantikan  proses  manual.  Akan  tetapi  industri  keramik  yang berada  Kasongan  sampai  saat  ini  belum  banyak  menggunakan  mesin  dalam  proses produksinya.  Proses  pembuatan  cetakan  keramik  masih  dilakukan  secara  manual.  Sehingga kemampuan  untuk  menghasilkan  motif  baru  mengalami  kendala.  Sedangkan  Kemampuan dalam menghasilkan motif baru akan menjadikan nilai tambah pada industri keramik tersebut.
1 Jurusan Teknik Mesin STTNAS Yogyakarta
2 Jurusan Teknik Mesin STTNAS Yogyakarta
Seiring  dengan  perkembangan  teknologi  salah  satunya  dengan  menggunakan  Mesin CNC (Computer  Numerical  Control) proses  pembuatan  cetakan  keramik  dapat  dilakukan dengan mudah dan cepat. Proses pengerjaan yang dilakukan manual dapat digantikan dengan menggunakan mesin CNC sehingga hasil yang diperoleh lebih baik dan akurat.

## LANDASAN TEORI

## ArtCAM
Perancangan dimulai dari sketsa konsep asli atau dari dapat diambil dari sebuah foto. Sketsa  atau  foto  tersebut  dapat  diedit  kembali  dengan  menggunakan software    ArtCAM. ArtCAM pro . Software ini merupakan software khusus yang memberikan kemudahan dalam perancangan  suatu  produk  3D  dengan  kualitas  yang  cukup  tinggi.  Kelebihan  dari software ArtCAM ini  adalah  kemapuan  untuk  digunakan dalam  merancang  bentuk  2D  dan  kemudian diubah menjadi model 3D atau bisa juga langsung mentransfer foto atau gambar yang sudah ada menjadi model 3D.

## Data Vektor
Data vektor merupakan data yang dapat didefinisikan secara matematik. Obyek atau gambar  dalam  bentuk  data  vektor  tersimpan  dalam  bentuk  data  geometri  yang  terdiri  dari sejumlah  titik  dan  garis  atau  kurva  yang  terhubung.  Data  vektor  sangat  fleksibel  dan  dapat dimanipulasi dengan mudah dan akurat.

## Bitmap
Bitmap merupakan  data  yang  terdiri  dari  kumpulan  nilai  warna  dari  tiap-tiap  piksel sebuah gambar. Data bitmap mempunyai karakter berupa resolusi dan kedalaman bit .

## Relief
Relief merupakan kumpulan dari bentuk tiga dimensi. Sebuah relief dapat terdiri dari satu atau lebih bentuk tiga dimensi. Sebuah bentuk tiga dimensi tersebut menjadi bagian atau keseluruhan  dari  relief.  Sebagai  contoh  dari  bentuk  vector,  bitmap  dan  relief  seperti  pada Gambar 1 sampai 3.

## Gambar 1. Contoh Vector
Material Stone Gypsum
Bahan dasar stone gypsum berbagai  macam  komposisi  dengan mengurangi kemungkinan rusak karena kecerobohan gypsum dengan  air  dapat  mempengaruhi  kualitas  master  cetakan  yang  akan  dipergun Perbandingan pencampuran 1 kg S tone  gypsum mempunyai  sifat- balik, mudah dibentuk, tahan terhadap suhu panas menyerap air.

## Proses Pemesinan
Proses pemesinan (machining) pembuatan  benda  kerja (work  place) dengan cara memotong bagian-bagian tertentu atau yang  disebut  geram  melalui  proses  pemesinan.  Pemotongan  terjadi  akibat  a antara  pahat  dengan  benda  kerja antara  permukaan  benda  kerja tersayat. Sayatan inilah yang sering disebut dengan geram
Pada  proses  pembuatan  master  cetakan pahat (tool) . Pemilihan jenis pahat mesin  operasi,  material  benda  kerja dihasilkan  oleh  pemotong stone  gypsum gerak relatif antara pahat dengan benda kerja
TRAKSI Vol. 13 No. 2 Desember 2013
Gambar 2. Contoh Bitmap
Gambar 3. Contoh
stone gypsum adalah Kalsium Sulfat (CaSO 4 2H 2 O) yang dihasilkan dari dengan  sifat  mekanik  yang  cukup  kuat  sehingga rusak karena kecerobohan pemakainya. Faktor pencampuran dengan  air  dapat  mempengaruhi  kualitas  master  cetakan  yang  akan  dipergun
1 kg stone gypsum idealnya adalah 300 ml ( Rizqolnadi, 2010 -sifat  sebagai  berikut:  rapuh  terhadap  proses bending ahan terhadap suhu panas (± 150 o C). ( Rizqolnadi, 2010
(machining) stone gypsum merupakan suatu proses pen
(work  place) sesuai  dengan  bentuk  dan  ukuran  yang  diinginkan bagian tertentu atau membuang sebagian benda kerja tersebut yang  disebut  geram  melalui  proses  pemesinan.  Pemotongan  terjadi  akibat  adanya  tekanan
benda  kerja.  Akibat  dari  tekanan  tersebut  adalah  terjadinya  gesekan benda  kerja  dengan  pahat  sehingga  lapisan  permukaan  benda  kerja tersayat. Sayatan inilah yang sering disebut dengan geram.
embuatan  master  cetakan gypsum diperlukan  bermacam- . Pemilihan jenis pahat disesuaikan menurut macam operasi yang dilakukan, jenis operasi,  material  benda  kerja  dan  bentuk  benda  kerja  yang  diinginkan.  Bentuk  yang
stone  gypsum tergantung  pada  bentuk  pahat (toolshape) gerak relatif antara pahat dengan benda kerja (work place)

## Contoh Relief
O) yang dihasilkan dari sehingga  dapat
. Faktor pencampuran stone dengan  air  dapat  mempengaruhi  kualitas  master  cetakan  yang  akan  dipergunakan.
Rizqolnadi, 2010 ). bending bolak- Rizqolnadi, 2010 ) dan mudah
merupakan suatu proses pengerjaan atau sesuai  dengan  bentuk  dan  ukuran  yang  diinginkan membuang sebagian benda kerja tersebut danya  tekanan
.  Akibat  dari  tekanan  tersebut  adalah  terjadinya  gesekan permukaan  benda  kerja
-macam  jenis macam operasi yang dilakukan, jenis dan  bentuk  benda  kerja  yang  diinginkan.  Bentuk  yang
(toolshape) dan  arah

## METODE PENELITIAN

## Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Mesin CNC jenis milling tipe Roland EGX 600.
2. Pahat end mill diameter 2 mm dan ball nose diameter 1 mm
3. Kunci pas ukuran 10 dan 14
4. Penggaris, kuas, fakum dan collet

## Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Stone Gypsum . Material ini berupa cetakan segi empat dengan ketebalan 25 mm. Material yang akan diproses pada mesin Roland EGX 600 ini berukuran panjang 250 mm dan lebar 250 mm.

## Proses Perancangan dan Pembuatan
Perancangan Desain
a. Proses Desain 2D
Software  ArtCAM Pro memiliki dua metode yang dapat digunakan untuk mendesain, yaitu metode vektor dan metode bitmap . Pada pembuatan desain cetakan hiasan seni dinding ini  metode  yang  digunakan  yaitu  metode  pembuatan  vektor  dan bitmap .  Desain gypsum dibuat semenarik mungkin dengan sedikit kreasi tanpa merubah karakter dari tokoh tersebut.
b. Proses Desain 3D
Desain  3D  merupakan  Gambar  komputer  yang  mempresentasikan  benda  aktual  dan memuat  informasi  fisik  tentang  benda  tersebut.  Cara  pembuatannya  yaitu  dengan  memberi ketinggian tertentu pada relief dan vektor 2D yang telah dibuat.
Faktor  penentuan  bentuk  2D  dapat  dilakukan  dengan  melakukan  proses  pengerjaan pemesinan  2-3  kali  percobaan.  Proses  yang  berulang-ulang  dapat  memberikan  nilai  tambah untuk  membandingkan  antara  percobaan  1  dan  2,  hasil  yang  diperoleh  dapat  dijadikan patokan untuk melakukan percobaan desain yang lain. Penentuan ketinggian relief dan bentuk relief dapat dilakukan dengan melihat beberapa contoh produk gypsum yang sudah jadi.
Pembuatan Master Cetakan dengan Proses Pemesinan
Bahan  master  cetakan  yang  digunakan  adalah stone  gypsum ,  bahan  ini  selanjutnya akan digunakan untuk membuat master cetakan berupa desain motif kupu-kupu dengan relief yang indah dan baik dengan panjang 250 mm dan lebar 250 mm serta tebal 25 mm.
Gambar 4. Teknologi Proses Pemesinan

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pembuatan Master Keramik dengan Mesin CNC
Perancangan Desain
Pembuatan desain dilakukan dengan cara manual yaitu dilukis dengan menggunakan sebuah  pensil  dan  kertas.  Estetika  dalam  menggoreskan  pensil  pada  kertas  menjadi  sasaran utama karena sasaran utamanya adalah keindahan dan nilai kreatifitas yang baik. Gambar 5 merupakan desain yang digunakan untuk membuat model master cetakan.
Gambar 5. Gambar Manual (Tangan)
Desain  dengan  ukuran  250  mm  x  250  mm,  kemudian  di scan .  Bentuk  2D  dan  3D menggunakan software  ArtCAM Pro dengan cara: klik open model, menentukan panjang 250
mm  x  250  mm,  Gambar  dengan  menggunakan dilanjutkan dengan membuat permukaan 3D dengan menggunakan
TRAKSI Vol. 13 No. 2 Desember 2013
dengan  menggunakan tools yang  terdapat  pada ArtCAM  Pro embuat permukaan 3D dengan menggunakan shape editor .
Gambar 6. Bentuk 2D
Gambar 7. Bentuk 3D
ArtCAM  Pro  dan shape editor .
Kedalaman relief dari desain gambar adalah sebagai berikut:
1. Persegi  relief  berbentuk planar 3D  dengan  kedalaman  6  mm  karena  sesuai  dengan reliefnya.
2. Gambar relief berbentuk round dengan kedalaman 3 mm karena sesuai dengan reliefnya dan sudut 22 o .
3. Gambar relief berbentuk planar dengan kedalaman 3 mm karena sesuai dengan reliefnya. Berdasarkan  desain  relief  3D  kemudian  dibuat  program  CAM-nya  yang  nantinya ditransfer ke mesin CNC untuk proses pemesinan. Pada proses pemesinan terdapat dua proses yaitu proses roughing dan proses finishing maka pembuatan program CAM juga harus dua. Dalam  pembuatan  program  CAM,  langkah-langkah  yang  harus  dilakukan  adalah  sebagai berikut:
Proses Roughing (Z Level Roughing)
Tahap-tahap pada proses roughing adalah sebagai berikut:
1. Menentukan daerah yang akan diproses Memilih complete  relief ,  karena  yang  akan  diproses  adalah  seluruh  permukaan  dari benda kerja.
2. Memilih pahat yang akan digunakan
Pahat yang digunakan adalah end  mill dengan diameter 2 mm yang sesuai space relief, kemudian menentukan parameter pemesinan, yaitu: stepover (mm), stepdown (mm), feed rate (mm/sec), plunge rate (mm/sec) dan spindle speed (rpm).
3. Menentukan letak material
Menentukan tebal material yang akan diproses, tebal material yang diisikan harus lebih besar dari tinggi relief yang telah dibuat, untuk model posisi material memakai top offset dan menentukan titik nol dari material diatas permukaan material benda kerja.
4. Menentukan jarak aman sumbu Z
Penentuan  jarak  aman  untuk  sumbu  Z  ini  bertujuan  supaya  saat  pahat  bergerak  tanpa pemakanan,  ujung  pahat  tidak  menyentuh material  benda  kerja.  Titik  aman  pemakanan sebagai  berikut  : safe  z : 8, home  position sumbu  x  :  0,  sumbu  y  :  0,  sumbu  z  :  8,  dan tolerance : 0,01.
5. Menentukan strategi pemotongan material
Strategi  pemotongan  ada  dua  tahap  yaitu raster dan spiral. Untuk  proses roughing menggunakan raster karena lebih cepat dan presisi.
6. Kemudian langkah terakhir menekan tombol “Calculate”.
Gambar 8. Proses Roughing
Proses Finishing (Machine Relief)
Pada  program  CAM  untuk finishing dapat  dilakukan  sesuai  dengan  urutan  sebagai berikut:
1. Menentukan daerah yang akan diproses
Pilih  bentuk whole  model ,  dengan  bentuk  ini  maka  pemesinan  akan  mencakup  seluruh areal dari material benda kerja.
2. Menentukan strategi pemotongan material yang akan dipakai
Memilih metode raster in x untuk nilai angel : 0, allowence : 0, dan tolerance : 0,01.
3. Menentukan jarak aman sumbu Z
Jarak  aman  terhadap  sumbu  z  nilainya sama  dengan  proses roughing yaitu  : safe  z :  8,
home position sumbu x : 0, sumbu y : 0, sumbu z : 8.
4. Menentukan pahat yang akan digunakan
Untuk proses finishing pahat yang digunakan yaitu jenis ball nose dengan diameter 1 mm supaya  hasilnya  lebih  halus,  kemudian  menentukan  parameter  pemesinan,  yaitu  : stepover  (mm),  stepdown  (mm),  feed  rate  (mm/sec),  plunge  rate  (mm/sec) dan spindle speed (rpm).
5. Menekan tombol “Calculate”
Gambar 9. Pahat Ballnose
Tahap selanjutnya adalah melakukan simulasi dari program C dari  simulasi roughing dan finishing pemesinan  lewat summary  toolpath pemesinan  yang  nantinya  akan  dibandingkan  dengan  data  aktual  pem Contoh hasil summary toolpath dapat dilihat pada
Gambar 11.
Ballnose Gambar 10. Proses Finishing
Tahap selanjutnya adalah melakukan simulasi dari program CAM yang telah dibuat,
finishing dapat  dilihat  hasil  sementara,  kemudian  lihat  data summary  toolpath ,  dari summary  toolpath dapat  diperoleh  data pemesinan  yang  nantinya  akan  dibandingkan  dengan  data  aktual  pemesinan  untuk  analisis.
dapat dilihat pada Gambar 11.
11. Summary Toolpath Hasil Proses CAM

## Finishing
AM yang telah dibuat, dapat  dilihat  hasil  sementara,  kemudian  lihat  data dapat  diperoleh  data-data esinan  untuk  analisis.
Data  penting  yang  dapat  diketahui  dari summary  toolpath adalah  waktu  pemesinan yang  akan  diproses.  Apabila  waktu  pemesinan  dinilai  terlalu  lama  maka  dapat  dilakukan pengeditan  pada  nilai  parameter  pemesinan  sehingga  diperoleh  waktu  pemesinan  yang dianggap  cukup  efektif.  Program  CAM  yang  telah  dibuat  kemudian  disimpan.  Program  ini digunakan untuk menjelaskan proses pemesinan yang akan dilakukan. Pada saat menyimpan, program  harus  disesuaikan  dengan  jenis  mesin  yang  akan  digunakan.  Pada  penelitian  ini mesin yang digunakan adalah Roland EGX 600.
Suatu  hal  penting  yang  perlu  diperhatikan  adalah  pemberian  nama file pada  saat menyimpan  program  CAM,  dalam  pemberian  nama  hendaknya  jelas  bedanya  antara file roughing dan finishing ,  hal  ini  bertujuan  agar  antara  program  untuk  proses roughing dan finishing tidak salah transfer pada saat melakukan pemesinan.

## Proses Pemesinan
Untuk  memulai  pemesinan,  membuka command  prompt dan  ikuti  langkah  seperti pada tahap persiapan berikut:
1. Kabel connector komputer terhubung dengan parallel.
2. Buka program command prompt yang ada pada fasilitas windows .
3. Cari folder file yang akan ditransfer.
4. Copy file tersebut ke LPT1. Ex : E:\PEMESINAN\copy roughing 1.egx LPT1
Gambar 12. Tampilan Command Prompt

## Mengganti Pahat ditengah Proses Pemesinan
Pergantian  pahat  dilakukan  karena  proses  pemesinan  yang  dilakukan  dari  proses pertama  ke  proses  kedua  memerlukan  pahat  yang  berbeda.  Pada  proses  pertama  yaitu roughing dengan  pahat  diameter  2  mm,  dan  proses  kedua  yaitu finishing dengan  pahat diameter  1  mm,  maka  setelah  selesai  proses roughing, pahat  diganti.  Pada  saat  mengganti pahat, sama dengan tahap awal pemasangan pahat, home sumbu x dan y tidak perlu dirubah tetapi  yang  dirubah home pada  sumbu  z. Home dari  sumbu  z  pahat  di setting dengan  cara diturunkan hingga menyentuh permukaan relief yang paling tinggi.

## Data Hasil Pemesinan
Tabel 1. Data Hasil Proses Roughing Dan Finishing No Keterangan Master Cetakan R F 1 Pahat D ( mm ) 2 1 2 Jenis Pahat EM BN 3 Stepover ( mm ) 0,8 0,18 4 Stepdown ( mm ) 1,5 0,5 5 Feed Rate ( mm/s ) 42 23 6 Plunge Rate ( mm/s ) 12 12 7 Spindle Speed ( rpm ) 15000 15000 8 Raster in x x x 9 Waktu Pemesinan ( mnt ) 501 962 10  Total Waktu ( mnt ) 1463 R = Roughing, F = Finishing, EN = End Mill, BN= Ball nose, X   = Sumbu koordinat

## Hasil Pemesinan Master Cetakan
Hasil  produk  yang  telah  dilakukan  dengan  proses  pemesinan  berupa  master  cetakan merupakan perolehan pengerjaan atau penelitian yang dilakukan dengan percobaan berulang- ulang  diperoleh  kualitas yang baik, dari  proses  yang  dilakukan  dengan  uraian  tahapan  yang dilakukan sesuai dengan perhitungan dan nilai kreatifitas pemilihan bentuk 3D maka didapat hasil yang baik dan maksimal seperti pada Gambar 13.
Dari  3  percobaan  yang  dilakukan,  terdapat  2  hasil  kegagalan  dan  1  hasil  yang maksimal.  Tingkat keberhasilan  pemesinan  master gypsum juga  dipengaruhi  keadaan  mesin yang baik dan operator yang teliti. Pada Gambar 14 dan 15 adalah beberapa hasil yang gagal karena beberapa faktor :
1. Pemilihan  pahat  yang  kurang  tepat  dapat  berpengaruh  sangat  besar  terhadap  master cetakan. Gambar 14 adalah contoh pemilihan pahat yang kurang tepat.
Gambar 13. Hasil Pemesinan Master Gambar 14. Contoh Pemilihan Pahat Cetakan Yang Kurang Tepat
Pada  percobaan  tersebut  terjadi  kegagalan  pada  proses finishing karena  diameter  mata pahat  yang  digunakan  terlalu  besar  yaitu  2  mm,  sehingga  tidak  dapat  melakukan pemakanan dengan baik dan berakibat merusak cetakan. Untuk mendapatkan hasil yang sempurna, maka dibutuhkan diameter mata pahat yang ukurannya lebih kecil yaitu 1 mm.
Gambar 15 adalah pahat dengan diameter 1 mm.
2. Proses pencekaman jig yang kurang baik dapat berpengaruh pergeseran master gypsum .
Gambar 16 adalah contoh pengaruh master gypsum yang bergeser.
Gambar 15 Pahat Dengan Diameter 1 mm         Gambar 16. Pengaruh Master Gypsum Yang Bergeser

## Proses Pembuatan Model
Pada proses ini model yang akan dibuat adalah hiasan dinding berupa Gambar kupu- kupu,  akan  tetapi  master  yang  digunakan  sebagai  cetakan  adalah  master  yang  dibuat menggunakan teknologi CAD/CAM/CNC seperti terlihat pada Gambar 17.
Untuk  proses  pencetakan  tanah  liat  dengan  teknik  cetak  tekan  sebaiknya menggunakan  tanah  liat  plastis,  jangan  terlalu  lembek  karena  akan  menyulitkan  untuk mendapatkan bentuk yang tajam dan jelas, tanah liat yang terlalu lembek akan lengket pada cetakan gypsum sehingga  sulit  untuk  diambil.  Tanah  liat  juga  jangan  menggunakan  yang terlalu  keras,  karena  tanah  liat  akan  sulit  masuk  ke  dalam  cekungan  atau  bentuk  cetakan gypsum dan hasilnya akan retak-retak, seperti Gambar 18, sebaiknya gunakan tanah liat yang kondisinya plastis dan homogen.
Gambar 17. Cetakan dengan CAD/CAM
Gambar 18. Hasil Cetakan Yang Retak
Gambar 19. Model Yang Siap Dicetak

## Proses Pembuatan Cetakan
Teknik  cetak  tekan  ini  menggunakan  cetakan  satu  sisi  yang  hanya  memiliki  satu permukaan  saja  yang  merupakan  bagian  muka  dari  benda  keramik.  Langkah-langkah  yang dilakukan dalam pembuatan cetakan keramik adalah sebagai berikut:
1. Model yang sudah dibuat tadi kemudian diolesi oleh larutan pemisah (sabun dan minyak kelapa)  dengan  perbandingan  1  :  1  dan  dipanaskan,  larutan  tersebut  berfungsi  untuk mempermudah melepaskan model dari cetakan gypsum seperti tampak pada Gambar 20.
2. Pasang  papan  cetakan  pada  keempat  sisi  model,  kemudian  beri  tanah  liat  plastis  pada bagian sambungan papan cetakan agar adonan gypsum tidak keluar seperti pada Gambar 21.
3. Buat adonan gypsum untuk membuat cetakan gypsum .
4. Tuang adonan gypsum pada model hingga seluruh permukaan model tertutup oleh adonan gypsum dengan rata, biarkan adonan gypsum itu mengeras.
5. Setelah gypsum mengeras  buka  papan  cetakan,  kemudian  rapihkan  seluruh  permukaan cetakan gypsum tersebut.
6. Lepaskan  model  kupu-kupu  tersebut  dari  cetakan gypsum ,  kemudian  cetakan gypsum dijemur hingga benar-benar mengering dan siap untuk digunakan.
7. Cetakan gypsum yang  sudah  jadi  dan  siap  digunakan  untuk  mencetak  benda  keramik. (Seperti pada Gambar 22).
Gambar 20. Model Yang Sudah Diolesi        Gambar 21. Papan Cetakan Untuk Model Larutan Pemisah
Dari  proses  pembuatan  cetakan  secara  manual  yang  telah  dilakukan,  terdapat kegagalan. Di bawah ini adalah contoh hasil kegagalan akibat beberapa faktor :
1. Pencampuran gypsum dengan  air  yang  kurang  tepat akan  menyebabkan  cetakan  kurang baik. Jika air terlalu banyak maka cetakan akan mudah patah atau rapuh, sedangkan jika air terlalu sedikit maka akan ada udara yang terjebak di dalam cetakan sehingga cetakan akan rusak. Gambar 23 adalah contoh pencampuran gypsum yang kurang baik.
Gambar 22 Cetakan Gypsum Yang Siap Gambar 23 Pencampuran Gypsum Digunakan Yang Kurang Baik
2. Proses  pelepasan  model  dari  cetakan gypsum juga  sangat  berpengaruh,  jika  cetakan gypsum masih  dalam  keadaan  basah  (belum  benar-benar  mengering),  maka  permukaan cetakan menjadi tidak rata. Terlihat seperti Gambar 24 :

## Gambar 24. Permukaan Cetakan Yang Tidak Rata
PEMBAHASAN
Pemilihan desain yang telah disiapkan mempunyai beberapa nilai seni dan daya tarik pada  konsumen,  untuk  dapat  mengetahui  faktor-faktor  yang  mempengaruhi  proses pemesinan, baik lamanya proses pemesinan, kemampuan mesin maupun hasil dari pemesinan itu  sendiri,  maka  diperlukan  analisis  dengan  mengganti  beberapa  variabel  pada  parameter pemesinan. Parameter yang diganti di sini difokuskan pada stepover, stepdown dan feed rate . Dari beberapa analisis percobaan yang dilakukan diperoleh kesimpulan bahwa pengaruh hasil produksi  dan  waktu  pemesinan  dapat  diketahui  dengan  simulasi  pemesinan  yang  terdapat pada software ArtCAM Pro.

## Analisis Hasil Pemesinan
Analisis  hasil  pemesinan  dapat  disimpulkan  dari  beberapa  hasil  yang  dilakukan, dalam  proses  pemesinan  sering  terjadi  kerusakan  atau  kegagalan  produk,  hal  tersebut disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya, pengaturan machining tools dan material pada ArtCAM ,  pemilihan  mata  pahat  harus  tepat,  simulasi  pemesinan  pada toolpath  summary terlalu dalam, z ero setting dan tools setting , masalah pada mesin dan sumber daya (listrik).

## Analisis Kegagalan Pemesinan
Untuk  mengatasi  masalah-masalah  yang  terjadi  pada  proses  pembuatan  master diperlukan beberapa cara diantaranya, mengatur shape editor 3D yang baik sebagai simulasi pemakanan  bentuk  sesuai  hasil  yang  diinginkan,  memeriksa  ulang  hasil ArtCAM sebelum nantinya  ditransfer  ke  mesin  CNC,  menguasai  dengan  baik  cara-cara  menggunakan  mesin CNC.
Beberapa  faktor  yang  menyebabkan  kegagalan  dari  proses  pemesinan  baik  itu  dari operator ataupun dari mesinnya itu sendiri. Kegagalan terjadi pada proses roughing maupun finishing, dari  percobaan  yang  dilakukan  dapat  diketahui  beberapa  penyebab  kegagalan dalam proses pemesinan diantaranya:
1. Pemasangan benda kerja yang tidak kuat akan menyebabkan master gypsum bergeser dari posisinya  sehingga  proses  pemesinan  mengalami  perubahan  alur  pemakanan  sehingga berakibat merusak master gypsum itu sendiri.
2. Penempatan home z position yang  tidak  tepat  (terlalu  dalam  atau  terlalu  tinggi).    Jika terlalu dalam pahat akan mengalami tekan yang berlebihan karena pemakanannya terlalu besar akibatnya mesin akan macet dan dapat merusak permukaan master gypsum .
3. Pemilihan  mata  pahat  yang  tidak  tepat,  jika  diameter  mata  pahat  tidak  sesuai  dengan bentuk relief, maka dapat merusak master cetakan.
4. Geram  yang  menghambat  pergerakan feed  rate ,  karena  bertumpuknya  geram  maka pergerakan  pahat  tidak  maksimal  dan  mengganggu  putaran  (rpm) spindle ,  sehingga mengakibatkan rusaknya permukaan relief pada master gypsum.
Selain  itu  kegagalan  pada  proses finishing juga  disebabkan  oleh  geram  yang menumpuk  sehingga  kerja  pahat  saat  proses  pemesinan  dapat  mempengaruhi  permukaan relief menjadi  kasar,  maka  diperlukan  perhatian yang  lebih  pada  proses finishing agar  tidak terjadi kesalahan-kesalahan maka operator dituntut teliti dan mengikuti langkah-langkah yang
ada  dan  keadaan  mesin  yang  baik  dan  peralatan  yang  lengkap  dalam  pembuatan  master gypsum sehingga menghasilkan master gypsum yang baik dan sesuai dengan yang diinginkan.

## Analisis Hasil Proses Manual
Analisis  hasil  pembuatan  manual  dapat  disimpulkan  dari  beberapa  hasil  yang dilakukan,  dalam  proses  pembuatan  manual  sering  terjadi  kerusakan  atau  kegagalan,  hal tersebut disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya, tanah liat menempel pada permukaan benda kerja atau tangan, muncul retak-retak pada benda kerja sebelum dilakukan pengecoran gypsum , pencampuran serbuk gypsum dengan air tidak tepat.
Untuk  mengatasi  masalah-masalah  yang  terjadi  pada  proses  pembuatan  master diperlukan beberapa cara diantaranya:
1. Keringkan  tanah  liat  yang  terlalu  lembek  agar  proses  pelepasan  dari  cetakan gypsum tidak sulit.
2. Keringkan model secara perlahan-lahan (diangin-anginkan) sebelum nantinya dilakukan pengecoran gypsum ,  jauhkan  dari  panas  secara  langsung,  karena  pengeringan  yang terlalu cepat akan mengakibatkan munculnya retak-retak pada model.
3. Proses  pencampuran  atau  pengadukan  serbuk gypsum dengan  air  harus  dengan perbandingan atau takaran yang sesuai yaitu 1 kg serbuk gypsum dicampur dengan 300 ml air. ( Rizqolnadi, 2010).

## KESIMPULAN
1. Desain yang dibuat dengan cara manual dalam model 2D dapat mudah diubah menjadi model  3D  dengan  menggunakan software  ArtCAM yang  kemudian  dapat  dilakukan simulasi  pemesinan.  Hasil  simulasi  pemesinan  ini  dapat  dijadikan  perbandingan  dari beberapa percobaan yang telah dilakukan.
2. Pemilihan mata pahat harus disesuaikan dengan bentuk relief yang akan dibuat. Semakin kecil  dan  rumit  relief  yang  akan  dibuat  maka  semakin  kecil  pula  diameter  pahat  yang dapat dipergunakan. Sedangkan untuk mengurangi  getaran pada saat proses pemesinan, dapat dilakukan dengan mengurangi kecepatan spindle (rpm) dan besar pemakanan.
3. Pada proses pemesinan yang dilakukan dengan menggunakan mesin CNC Roland EGX 600  menunjukkan  bahwa  peningkatan  nilai stepover dan feed  rate akan  mempercepat proses  pemesinan  yang  dilakukan.  Proses  pemakanan  yang  terlalu  dalam  ( stepdown )
dapat  mengakibatkan  rusaknya  master  cetakan  dan  mesin  akan  mengalami  kemacetan (berhenti operasi).
4. Parameter-parameter  pemesinan  dapat  mempengaruhi  hasil  dari  simulasi  percobaan. Beberapa  percobaan  dapat  dijadikan  acuan  untuk  proses-proses  selanjutnya  sehingga menghasilkan master gypsum yang baik dan berkualitas sesuai yang diingikan.

## DAFTAR PUSTAKA
Main,  Syamsir  A.  (1989). “Dasar-dasar  Perancangan  Perkakas  dan  Mesin-mesin Perkakas” . Jakarta, Rajawali Pers.
Oswald, Philip F., Munoz, Jairo. (1997) “ Manufacturing Process and System”. Nine Edition,
Canada.
Rizqolnadi,  Adviko.  (2010). “Aplikasi  Teknologi  CAD/CAM  Dalam  Desain  dan Perancangan Pembuatan Cetakan pada Industri Gypsum”. Tugas Akhir.
Rochim,  Taufiq.  (1993). “Teori  Dan  Proses  Pemesinan”. Bandung,  Higher  Edition Education Developmen Support Project.
Schey,  John.  (1987). “Introduction  to  Manufacturing  Process”. Second  edition  New  York, Mc Grew-Hill.
Subchan,.dan Marvianto. (2010) . “Drilling And Threading”. Tugas Akhir.
_______________________________ PENULIS:
Sigit Budi Hartono dan Firman Heryana
Jurusan Teknik Mesin STTNAS Yogyakarta e-mail: heryanafirman@ymail.com