Computer Science | Industrial Engineering | Mechanic Engineering | Civil Engineering

## PERANCANGAN MESIN PEMANASAN INDUKSI UNTUK STEEL FORGING DENGAN TEMPERATURE CONTROLLER
Asep Rachmat 1 , Jajang Nur Hidayatullah 2
1,2 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Majalengka e-mail : aseprachmat@unma.ac.id, Jajangnurhidayatulloh06@gmail.com

## ABSTRAC
Induction heating is a heating system that uses magnetic field induction generated from high frequencies. This  process  occurs  with  the  presence  of  eddy  currents  or  central  currents  whose  circular  direction surrounds the magnetic field that penetrates  the object. Induction heating uses the principle of heating due  to  eddy  currents  produced by magnetic  flux  originating  from  coil  windings  that  are  electrified  by alternating current (AC). Designing an induction heating machine, for the forging process which has the advantage of heating accuracy and a heating temperature that can be adjusted to reach a temperature of 800 ºC with a power of 1300 KW. Induction Heating Machine Design consists of Design Making which includes  the  frame,  required  voltage,  circuit  breaker  circuit,  power  produced,  Material  Selection, Component Selection and Assembly. Induction heating machines use two power supplies, a copper coil .
Kata kunci: induksi panas, arus eddy, pemanasan permukaan.

## 1. PENDAHULUAN
Penggunaan  alat  perkakas  dari  dulu  hingga sekarang masih banyak digunakan dan dibutuhkan baik  perkakas  pertanian  dan  perkakas  rumah tangga, kebutuhan perkakas terus meningkat dari tahun  ke  tahun.  Hal  ini  disebabkan  oleh  terus meningkat  nya  jumlah  penduduk  yang  mayoritas petani  dan  pedagang.  Proses  pembuatan  alat perkakas  ini  dilakukan  oleh  Para  Pandai Wesi(Pande)  Secara  Tradisional  dengan  tungku pembakaran dari limbah arang dan arang jati. Mpu dibantu  beberapa  orang  pekerja  yang  bertugas untuk  proses  pengikiran,  penempaan  dan  tukang ubub.  Material  untuk  Pembuatan  perkakas umumnya diambil dari baja bekas, baik baja bekas pabrik maupun bekas kenderaan.
Menurut  Abah  Acong  (2023)  Banyak  Pengrajin Pandai  Wesi(Pande)  yang  kewalahan  dalam menerima  Orderan  Pembuatan  atau  Perbaikan Perkakas  Sekala  Besar,  dikarenakan  biaya produksi yang tinggi karena membutuhkan banyak pekerja dan susahnya mencari Bahan Baku Arang dengan kualitas Bagus dan Murah.
Sehingga  dengan  tingginya  biaya  produksi membuat  Pengrajin  Pandai  Wsi  (Pande) membutuhkan  alat  pembakaran  yang  Ekonomis dan  Efisien,  tungku  pembakaran  konvensional dirasa  tidak  efisien  saat  produksi  sekala  besar, karena membutuhkan banyak pekerja dan semakin mahalnya  arang  Pohon  Jati  sebagai  campuran Arang  Limbah,  yang  membuat  biaya  produksi bertambah tinggi.

## 2. KAJIAN LITERATUR DAN PEGEMBANGAN HIPOTESIS
Sadhu,  P.  (2012)  melakukan  penelitian  yang berjudul “Design Of Helical Shaped Heating Coil And Load Circuit For H. F. Mirror Inverter Based Induction Heater”.
Noviansyah,  R.  (2006)  membuat  alat  pemanas yang  berjudul  “Pemanas  Induksi  (Induction Heating) Kapasitas 200 Watt”.
Hakiki,  M.  (2018)  membuat  alat  pemanas  yang berjudul  “Rancang  Bangun  Sistem  Induction Heater Berbasis Microkontroller Atmega 328”.
Computer Science | Industrial Engineering | Mechanic Engineering | Civil Engineering
Nasution, A. (2009) membuat alat pemanas  yang berjudul “ Rancang Bangun dan Pengujian Tungku Induksi untuk Peleburan Logam”.
Wahyu dan Bambang (2012), “perancangan dan Pembuatan pemanas induksi berdaya 600 Watt”.

## 3. METODE PENELITIAN

## 4. HASIL  DAN PEMBAHASAN
Dalam  proses  Perancangan  mesin  pemanas induksi  ini  menggunakan Software FRIZING dalam  membuat  wairing  diagram  untuk menggambarkan  pengkabelan  dalam  instalasi listrik,  yang  menggambarkan  letak  kabel  dan simbol  kelistrikan  dan  menggunakan Software
SOLIDWORK 2019 untuk Perancangan Desain Komponen,  Rangka  Mesin,  Bodi  dan  Rangka Meja seperti pada gambar berikut :

## Wiring diagram
Perancangan  mesin  pemanas  induksi  ini menggunakan dua power supply yaitu:
1. Catu  Daya PSU  khusus  digunakan untuk  menjalankan  sistem  pendingin pada mesin pemanas induksi. Dengan besar daya 500W
Gambar Power Suply PSU
2. Catu  Daya  DC  tegangan  rendah  12- 48V dengan arus maksimum 50A dan daya  maksimum  2500W.  digunakan untuk  menjalankan  sistem  pemanas induksi.

## Gambar diagram wairing power supply
3. Driver, Daya yang diterima dari power supply diatur  agar  sesuai  dengan  jalur  negatif  (-)  dan positif  (+).  Pada  rancangan  mesin  pemanas induksi  ini  menggunakan  empat  Mosfet  yang berfungsi sebagai Switching untuk menghasilkan tegangan tinggi yang menyesuaikan pada material yang di panaskan.
Computer Science | Industrial Engineering | Mechanic Engineering | Civil Engineering
Gambar I diagram wairing driver
4. Daya.  Rangkaian  daya  terdiri  dari Mosfet,  Dioda,  Dan  Induktor,  Pada rangkaian  daya  ini  dapat  mengkonversi besaran  listrik  searah  menjadi  besaran listrik bolak – balik dan sebaliknya.

## Gambar diagram wairing daya

## Desain  Komponen  Utama  Mesin  Pemanas

## Induksi
1. Rangkaian komponen kelistrikan mesin pemanas induksi

## Gambar Desain Modul

## 1. Desain lilitan kumparan pemanas induksi

## Gambar  lilitan kumparan
Perancangan  rangka  mesin  pemasan  induksi, dirancang menggunakan software solidwork 2019. Adapun  desain  Rangka  mempunyai  dimensi persegi  panjang  dengan  ukuran  sebagai  mana  di tunjukan pada gambar

## 5. KESIMPULAN
Dari  hasil  perancangan  dan  pengujian  maka dapat disimpulkan sebagai beriku :
1) Menggunakan  komponen  kelistrikan secara  umum,  dengan  penambahan  dua power  supply  DC  kuat  arus  rendah  12- 48V  dengan  kuat  arus  maksimum  50A dan 2500W,  termo kontrol TK4S-RN,volt meter  MT4Y-DV-4N,Termo  kopel  TW- N(CA),  MOFET  40N  60  FD  dan  lilitan kumparan  kerja  sembilan  lilitan  dan lebar 7cm.
2) Hasil  dari  perhitungan  dari  ketiga spesimen yaitu :
Computer Science | Industrial Engineering | Mechanic Engineering | Civil Engineering
a) Untuk spesimen 1 dengan Material uji Plat baja panjang 20cm x lebar 2.5cm x tinggi 8 mm dengan waktu 370  detik  dan  tempratur  600  ℃ membutuhkan daya 172,7 Watt .
b) Untuk spesimen 2 dengan Material uji Plat baja panjang 20cm x lebar 2.5cm x tinggi 5 mm dengan waktu 370  detik  dan  tempratur  600  ℃ membutuhkan daya 80,6 Watt.
c) Untuk spesimen 3 dengan Material uji Plat baja panjang 20cm x lebar 2.5cm x tinggi 2 mm dengan waktu 370  detik  dan  tempratur  600  ℃ membutuhkan daya 24,9 Watt.
3) Dirancang  menggunakan  dua power  supply  karena  komponen pendingin tidak sanggup menahan kuat arus lebih dari 12V sehingga perancangan alat pemanas induksi ini  menggunakan  dua  power supply,  power  supply  utama  48V 2500wat  dan  power  supply  kedua 24V 500wat.

## DAFTAR PUSTAKA
Porwo,wahyu  2013  .Rancang  Bangun  Pemanas Induksi Berkapasitas 600 W Untuk Proses
Perlakuan Panas dan Perlakuan Permukaan Surakarta :Universitas Sebelas Maret (UNS) Noviansyah,  R  2012  Pemanas  Induksi
(Induction  Heating)  Kapasitas  200
Watt Cimanggis : Universitas Gunadarma Jepri  Wandes  Nababan  2015  Rancang Bangun  Pemanas  Induksi  Berdaya Rendah Dengan Menggunakan Selenoid Coil Berbasis Mikrokontroler ATMEGA  8535  Medan  :Universitas Sumatera Utara
L. L. Faulkner 2017 Optimal Control of
Induction  Heating  Processes  Ohio  : State  University  Colombus  Taylor  &
Francis Group, LLC
Muhammad Firman Hakiki 2018 Rancang Bangun  Induction  Heater  Berbasis Mikrokontroler ATMEGA 328 Surabaya :Universitas Negeri Surabaya Dyah  Riandadari  2018  Rancang  Bangun Induction Heater Berbasis Mikrokontroler ATMEGA 328 Surabaya :Universitas Negeri Surabaya
Bagus  Inggil    Afrianto  2019  rancang bangun  alat  pemanas  induksi  untuk pengerasan  permukaan baja  surabaya : Institut Teknologi Sepuluh November