ISSN: 2721-6225 (print) https://ppjp.ulm.ac.id/journals/index.php/rot
ISSN: 2745-6331 (online) page 183-194

## PENENTUAN PARAMETER PROSES PEMBUBUTAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN MATERIAL ST 42 DENGAN METODE TAGUCHI
Ismail Mansyursyah 1) , Mastiadi Tamjidillah 2)
1,2 Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat Jl. Akhmad Yani Km. 35,5 Banjarbaru, Kalimantan selatan, 70714 Email: Mansyurismail96@gmail.com

## Abstract
This study aims to determine which parameters affect the surface roughness of the conventional lathe machining process with ST 42 material and to find out which parameters produce good surface roughness using the Taguchi method. Based on the research that has been done, it is known that there are no parameters that affect the surface roughness of the ST 42 steel material. The parameter that produces the best surface roughness of ST 42 steel material is the type of JCK tool blade with a feeding of 0.115 and a smoothness of 3.42 µm.
Keywords: Steel ST 42, Chisel, Taguchi

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  parameter  apa  saja  yang  berpengaruh terhadap  kekasaran  permukaan  pada  proses  permesinan  bubut  konvensional dengan  material  ST  42  dan  mengetahui  parameter  apa  saja  yang  menghasilkan kekasaran  permukaan  yang  baik  dengan  menggunakan  metode  Taguchi. Berdasarkan  dari  penelitian  yang  telah  dilakukan  maka  diketahui  tidak  ada parameter yang berpengaruh terhadap kekasaran permukaan material baja ST 42. Parameter  yang  menghasilkan  kekasaran  permukaan  material  baja  ST  42  yang paling  baik  adalah  jenis  mata  pahat  JCK  dengan  feeding  0,115  dan  kehalusan 3,42 µm.
Kata Kunci: Baja ST 42, Pahat, Taguchi

## PENDAHULUAN
Pada  industri  manufaktur  proses  pembubutan  atau  bubut  ( turning )  adalah salah  satu  proses  yang  digunakan  pada  pemotongan  logam.  Pada  proses  operasi pemotongan  logam  seluruh  kegiatan  kurang  lebih  80%  menggunakan  proses bubut (Nakaminami dkk, 2007). Jenis pahat HSS masih tetap digunakan meskipun termasuk  kedalam  pahat  jenis  konvensonal  pada  bengkel  produksi  sekala  kecil hingga  menengah  (Rochim,  1993).  Jenis  pahat  HSS  ini  lebih  sering  digunakan karena  bersifat  liat,  mudah  diasah,  harga  lebih  rendah,  serta  mudah  didapat (Firmansyah dkk, 2010).
Jenis  baja  karbon  rendah  yang  mundah  ditempa  dan  mudah  diproses  yaitu baja  ST  42.  Pada  kegiatan  proses  pembubutan  baja  ST  42  yang  menggunakan pahat  bubut  HSS  sering  di  aplikasikan  sebagai  pembuatan  roda  gigi,  poros,  dan baut.
Pada penelitian ini metode taguchi digunakan digunakan untuk menentukan rancangan eksperimen, dengan parameter proses yang meliputi kecepatan potong, kedalaman potong dan gerak makan.
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  mengetahui  parameter  apa  saja  yang berpengaruh  terhadap  kekasaran  permukaan  pada  proses  permesinan  bubut konvensional  dengan  material  ST  42  dan  mengetahui  parameter  apa  saja  yang menghasilkan  kekasaran  permukaan  yang  baik  dengan  menggunakan  metode Taguchi.

## Proses Permesinan bubut
Menurut  (Gupta,  2010)  pemotongan  logam  dititik  beratkan  pada kemampuan  material  yang  mencakup  umur  pahat,  gaya  gaya  potong,  kekasaran permukaan,  laju  pembuangan  gram,  dan  bentuk  gram.  Proses  bubut  yaitu  proses pemotongan  logam  untuk  mengubah  geometri  pada  material  logam  dengan  cara kerja.
Gambar 1. Bagian-bagian Mesin Bubut

## Pahat HSS
Unsur paduan W, Cr, V, Mo dan Co meningkatkan sifat keras dan kuat pada temperatur  kerja  yang  tinggi  atau  ( Hot  Hardnes )  merupakan  salah  satu  faktor penting pada proses  bubut  yang menggunakan pahat  HSS.  Unsur paduan  W, Cr, V,  Mo  dan  co  dengan  unsur  dasar  besi  (fe)  dan  karbon  adalah  1. Tungsen  / Wolfram (W) unsur ini dapat membentuk karbida yaitu paduan yang sangat keras (Fe4W2C)  yang  menyebabkan  kenaikan  temperatur  untuk  proses hardening dan tempering .  Dengan  demikian  hot  hardeness  dipertinggi.  2. Chromium (Cr) Menaikkan  hardenability  dan  hot  hhardness.  Chrom  merupakan  elemen pembentuk karbida, akan tetapi juga menaikkan sensitifitas terhadap overheating.
3. Vanadium (V)  Menurunkan  sensitifitas  terhadap overheating serta menghaluskan  butir. Vanadium juga  merupakan  elemen  pembentuk  karbida.  4.
Molybdenum (Mo)  Mempunyai  efek  yang  hampir  sama  seperti  Wolfram  tetapi lebih terasa.
. Gambar 2. Pahat HSS Gambar 3. Keausan Tepi Pahat
Gambar 4.  Keausan tepi pahat digunakan untuk memotong benda dengan kecepatan potong yang berbeda

## METODE PENELITIAN
Pada  penelitian  ini metode  yang  digunakan  yaitu  metode  taguchi.  Metode taguchi digunakan untuk menghasilkan atau merancang suatu produk dan kualitas produk yang robust terhadap kodisi lingkungn serta pareasi komponen.

## Metode Taguchi
Keunggulan dari metode Taguchi adalah:
1. Lebih efisien karena melibatkan banyak faktor dan jumlah.
2. menghasilkan produk konsisten dan kokoh terhadap faktor yang tidak dapat dikontrol.
3. Menghasilkan kesimpulan respon yang optimum.

## Bahan
Bahan untuk pengunjian adalah sebagai berikut :
1. Baja ST 42.
2. Pahat HSS Allwin.
3. Pahat HSS JCK.

## Peralatan
Pada penelitian ini peralatan yang digunakan adalah:
1. Mesin bubut Konvensional.
2. Surface Roughness Tester.
3. Thermometer.
4. Ragum.
5. Jangka sorong.

## Prosedur Penelitian
Langkah  yang  akan  dilakukan  pada  penelitian  untuk  mendapatkan kekasaran permukaan adalah sebagai berikut:
1. Menyiapkan spesimen uji.
2. Mesiapkan pahat.
3. Memasang specimen pada ragum .
4. Memasang pahat pada pemegang pahat.
5. Menghidupkan  mesin  bubut  lalu  menyeting  parameter  sesuai  dengan penelitian.
6. Proses pembubutan pada specimen uji sepajang 0,788 inch.
7. Melepas specimen dari ragum setelah prose pemotongan selesai.
8. Melepas pahat pada pemegang pahat.
9. Mengulang langkah ketiga hingga kedelapan untuk spesimen berikutnya.
10. Langkah uji kekasaran permukaan adalah sebagai berikut:
11. Melakukan kalibrasi sensor pada surface roughness tester.
12. Meletakkan spesimen uji.
13. Ujung  sensor  dari  surface  roughness  tester  disentuhkan  pada  spesimen  uji untuk mengetahui nilai kekasaran permukaan.
14. Nilai kekasaran dapat diliat pada layar display surface roughness tester.
15. Melepaskan ujung sensor surface roughness tester pada specimen uji.
16. Mengulang langkah kedua hingga kelima untuk spesimen berikutnya Hal ini dilakukan  berulang  hingga  mendapatkan  3  data  nilai  kekasaran  aritmatika (Ra) untuk pada tiap spesimen uji.

## Variable Penelitian
Penelitian  ini  menggunakan  metode  taguchi.  Variabel  yang  digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut :
1. Jenis Pahat (HSS JCK dan HSS Allwin).
2. Feeding.
3. Variasi Pendingin.
Variabel terikat, yaitu:
1. Kekasaran Permukaan.
2. Temperatur.
Variabel kontrol, yaitu:
1. Kecepatan Spindel Tetap : 300 Rpm 2. Ketebalan Pemakanan Tetap : 0,5 mm 3. Material : Baja ST 42 4. Bentuk Pahat : Pahat rata kanan

## Gambar Benda Kerja Dan Pahat Bubut
Pada  benda  kerja  titik  pengujian  dibagi  menjadi  3  bagian  dan  penempatan Thermogun saat  pengukuran  di  letakan  pada  bagian  pahat  yang  diberi  tanda  x seperti Gambar 5.
Gambar 5. Benda kerja dan pahat bubut
Diagram Alir Penelitian Diagram alir pada penelitian ini dapat di lihat dalam Gambar 6.

## Gambar 6. Diagram Alir Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Data  hasil  pengujian  temperatur  dan  kekasaran  permukaan  menghasilkan data  berupa  angka.  Pengujian  temperatur  di  lakukan  menggunakan infrared thermometer dan  pengujian  kekasaran  permukaan  di  lakukan  menggunakan surface  roughness  tester dengan  kekasaran  permukaan  rata-rata  (Ra) . Masing- masing  pengujian  dilakukan  3  kali  pengulangan  dan  hasil  pengujian  di  rata- ratakan.  Dari  pengujian  temperatur  dan  kekasaran  permukaan  didapatkan  grafik hubungan seperti pada Gambar 7 sampai Gambar 14.
Hubungan Jenis Pahat Terhadap Temperatur Dengan Feeding 0,115
Gambar 7.   Grafik hubungan jenis pahat terhadap temperatur dengan feeding 0,115 menggunakan udara 0 10 20 30 40 Zona 1 Zona 2 Zona 3 Te m p era tu r ( o C) Allwin JCK
Pada  Gambar  7  dapat  dilihat  nilai  temperatur  yang  dihasilkan  dari  proses pembubutan  dengan  menggunakan feeding 0,115.  Dapat  disimpulkan  bahwa semakin  tinggi  zona  pembubutan  maka  semakin  tinggi  pula  temperatur  benda kerja.  Peningkatan  temperatur  juga  di  pengaruhi  suhu  ruang  pada  saat  proses pembubutan.
Hubungan Jenis Pahat Terhadap Temperatur Dengan Feeding 0,316
Gambar 8.   Grafik hubungan jenis pahat terhadap temperatur dengan feeding 0,316 menggunakan udara
Pada  Gambar  8  dapat  dilihat  nilai  temperatur  yang  dihasilkan  dari  proses pembubutan  dengan  menggunakan feeding 0,316.  Dapat  disimpulkan  bahwa semakin  tinggi  zona  pembubutan  maka  semakin  tinggi  pula  temperatur  benda kerja.  Peningkatan  temperatur  juga  di  pengaruhi  suhu  ruang  pada  saat  proses pembubutan.
Hubungan Jenis Pahat Terhadap Temperatur Dengan Feeding 0,115
Gambar 9.   Grafik hubungan jenis pahat terhadap temperatur dengan feeding 0,115 menggunakan oli
Pada  Gambar  9  dapat  dilihat  nilai  temperatur  yang  dihasilkan  dari  proses pembubutan  dengan  menggunakan feeding 0,115.  Dapat  disimpulkan  bahwa semakin  tinggi  zona  pembubutan  maka  semakin  tinggi  pula  temperatur  benda kerja.  Peningkatan  temperatur  juga  di  pengaruhi  suhu  ruang  pada  saat  proses pembubutan.
24 25 26 27 28 29 Zona 1 Zona 2 Zona 3 Te m p era tu r ( O C) Allwin JCK 26 28 30 32 34 36 Zona 1 Zona 2 Zona 3 Te m p era tu r ( O C) Allwin JCK
Hubungan Jenis Pahat Terhadap Temperatur Dengan Feeding 0,316
Gambar 10.   Grafik hubungan jenis pahat terhadap temperatur dengan feeding 0,316 menggunakan oli
Pada  Gambar  10  dapat  dilihat  nilai  temperatur  yang  dihasilkan  dari  proses pembubutan  dengan  menggunakan feeding 0,316.  Dapat  disimpulkan  bahwa semakin  tinggi  zona  pembubutan  maka  semakin  tinggi  pula  temperatur  benda kerja.  Peningkatan  temperatur  juga  di  pengaruhi  suhu  ruang  pada  saat  proses pembubutan.
Hubungan Jenis Pahat Terhadap Kekasaran Dengan Feeding 0,115
Gambar 11.   Grafik  hubungan jenis pahat terhadap kekasaran dengan feeding 0,115 menggunakan udara
Pada  Gambar  11  dapat  dilihat  nilai  kekasaran  yang  dihasilkan  dari  proses pembubutan  dengan  menggunakan feeding 0,115.  Dapat  disimpulkan  bahwa semakin rendah zona pembubutan maka semakin baik hasil kekasaran.
0 10 20 30 40 50 Zona 1 Zona 2 Zona 3 Te m p era tu r ( O C) Allwin JCK 0 1 2 3 4 5 Rat a- ra ta k eka sar an ( µ m) Allwin JCK Zona 1 Zona 2
Zona 3
Hubungan Jenis Pahat Terhadap Kekasaran Dengan Feeding 0,316
Gambar 12.   Grafik  hubungan jenis pahat terhadap kekasaran dengan feeding 0,316 menggunakan udara
Pada  Gambar  12  dapat  dilihat  nilai  kekasaran  yang  dihasilkan  dari  proses pembubutan  dengan  menggunakan feeding 0,316.  Dapat  disimpulkan  bahwa semakin rendah zona pembubutan maka semakin baik hasil kekasaran.
Hubungan Jenis Pahat Terhadap Kekasaran Dengan Feeding 0,115
Gambar 13.   Grafik hubungan jenis pahat terhadap kekasaran dengan feeding 0,115 menggunakan oli
Pada Gambar 13 dapat dilihat nilai kekasaran yang dihasilkan dari proses pembubutan  dengan  menggunakan feeding 0,115.  Dapat  disimpulkan  bahwa semakin rendah zona pembubutan maka semakin baik hasil kekasaran.
0 2 4 6 8 10 12 14 Rat a- ra ta k eka sar an ( µ m) Allwin JCK 4 4,2 4,4 4,6 4,8 5 5,2 5,4 Rat a- ra ta k eka sar an ( µ m) Allwin JCK Zona 1 Zona 3 Zona 2 Zona 1 Zona 2 Zona 3
Hubungan Jenis Pahat Terhadap Kekasaran Dengan Feeding 0,316
Gambar 14.   Grafik hubungan jenis pahat terhadap temperatur dengan feeding 0,316 menggunakan oli
Pada Gambar 14 dapat dilihat nilai kekasaran yang dihasilkan dari proses pembubutan  dengan  menggunakan feeding 0,316.  Dapat  disimpulkan  bahwa semakin rendah zona pembubutan maka semakin baik hasil kekasaran.
Respon yang diinginkan adalah untuk pengujian kekasaran yang baik, maka perhitungan S/N yang digunakan adalah perhitungan rasio S/N smaller the better (semakin  kecil  semakin  baik)  menggunakan software minitab  18.  Adapun  hasil perhitungan untuk keseluruhan eksperimen dapat dilihat pada table 1 berikut:
Tabel 1. Nilai Rasio S/N untuk Kombinasi
Keterangan : A : Feeding B : Mata Pahat C : Variasi Pendingin Catatan: Pengambilan data penelitian kekasaran permukaan dilakukan 3x
0 2 4 6 8 10 12 14 Rat a- ra ta k eka sar an ( µ m) Allwin JCK No A
B C Ra SNRA1 1 1 1 1 4.25 12.5978 2 1 1 2 4.93 13.8569 3 1 2 1 3.76 11.5038 4 1 2 2 4.88 13.7684 5 2 1 1 10.37 20.3156 6 2 1 2 11.78 21.4229 7 2 2 1 10.82 20.6845 8 2 2 2 11.19 20.9766 Zona 1 Zona 2
Zona 3
Tabel 2. Rasio S/N untuk respon

## Analisis Kekasaran dan Temperatur
Gambar 15. Grafik respon S/N ratio kekasaran permukaan
Dari  Gambar  15  untuk  mengetahui  hubungan  jenis  pahat  dan  feeding terhadap  temperatur  menggunakan  udara  dan  oli  dengan  menggunakan    pahat HSS  Allwin  dan  JCK  grafik  7,  8,  9  dan  10  menghasilkan  temperatur  yang semakin meningkat selama proses pembubutan, hal ini sesuai dengan pernyataan Taufik Rochim (1993).
Pada  hubungan  jenis  pahat  dan feeding terhadap  kekasaran  dan  dengan menggunakan  pahat HSS Allwin dan JCK tabel 11, 12, 13, dan 14   menghasilkan nilai kekasaran yang rata-rata meningkat dari zona 1 ke zona 2 hal ini disebabkan oleh  beban  kejut  yang  besar  setiap  awal  proses  penyayatan  pada  proses pembubutan  kemudian  nilai  kekasaran  turun  pada  zona  3  dikarenakan  mulai terbentuknya  radius  pada  pahat  sesuai  dengan  penelitian  yang  dilakukan  oleh Prasetyo,dkk (2017).
Ketika membandingkan nilai hasil pengukuran temperatur benda kerja pada saat  proses  pembubutan  menggunakan  pahat  HSS  Allwin,  dan  JCK  dengan feeding 0,155  dan  0,316  baik  dari  zona  1,  zona  2,  dan  zona  3  terlihat  bahwa peningkatan temperatur pembubutan menggunakan pahat HSS JCK menghasilkan peningkatan  nilai  temperatur  yang  rendah  walaupun  rata-rata  temperatur  ruang pada saat proses pembubutan cenderung tinggi dibanding pahat HSS Allwin.
Perbandingan  hasil  pengujian  kekasaran  benda  kerja  pada  saat  proses pembubutan menggunakan pahat HSS Allwin, dan JCK dengan variasi pendingin
Level A B C 1 -17.64 -13.63 -15.43 2 -15.28 -19.29 -17.49 Delta 2.37 5.65 2.06 Rank 2 1 3
dari  zona  1,  zona  2,  dan  zona  3  terlihat  bahwa  rata-rata  nilai  kekasaran  (Ra) terendah didapat oleh pahat HSS JCK tanpa pendingin dengan feeding 0,115 pada zona  1  dengan  nilai  kekasaran  rata-rata  (Ra)  3,42    µm  dan  rata-rata  kekasaran tertinggi  didapat  oleh  pahat  HSS  JCK  tanpa  pendingin    dengan feeding 0,316 dengan  nilai  kekasaran  rata-rata  (Ra)  11,79  µm,  hal  ini  sesuai  dengan  penelitian yang dilakukan Reny Afriany dkk (2018) yang menjelaskan semakin rendah gerak makan maka akan menghasilkan nilai kekasaran yang lebih rendah.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  dari  penelitian  yang  telah  dilakukan  maka  diketahui  tidak  ada parameter yang berpengaruh terhadap kekasaran permukaan material baja ST 42. Parameter  yang  menghasilkan  kekasaran  permukaan  material  baja  ST  42  yang paling baik adalah jenis mata pahat JCK dengan feeding 0,115 dan kehalusan 3,42 µm .

## REFERENSI
Afriany,  reny  dkk,  2018,  “Pengaruh  Gerak  Makan  Terhadap  Kekasaran Permukaan  Baja  SS  316L  Pada  Proses  Bubut”,  TEKNIKA,  Vol.4.  No.2 hal.185-192, Fakultas Teknik, Universitas IBA, Palembang
Bagus,  angger,  Aplikasi  Metode  Taguchi  Pada  Optimasi  Parameter  Permesinan Terhadap Kekasaran Permukaan Dan Keausan Pahat Hss Pada Proses Bubut Material  St  37.  Volume 13  Nomor  2,  Maret  2015  Jurusan  Teknik  Mesin  – Universitas Nusantara PGRI Kediri
Gupta,  A.,  Singh,  H.  and  Aggrawal  A.  2011. Taguchi-Fuzzy Multi  Output Optimization (MOO) in High Speed CNC Turning of AISI P-20 Tool Steel. Journal Systems with Applications. Vol. 38. pp. 6822-6828.
Hidayat,  Taufik  dan  Budihardjo  Achmadi  Hasyim,  2015.  “Pengaruh  Kedalaman Pemakanan,  Jenis  Pendingin  Dan  Kecepatan  Spindel  Terhadap Kekasaran  Permukaan  Benda  Kerja  Pada  Proses  Bubut  Konvensional”, JTM, Volume I No.1 hal.62-67, Universitas Negeri Surabaya
Lesmono,  Indra  dan  Yunus,  2013.  Pengaruh  jenis  pahat,  kecepatan  spindel,  dan kedalaman  pemakanan  terhadap  tingkat  kekasaran  dan  kekerasan permukaan  baja  ST.  42  pada  proses  bubut  konvensional,  JTM,  Volume  I No.3 hal. 48-55, Universitas Negeri Surabaya
Kalpakjian,  S.  dan  Steven,  R.S.  2001. Manufacturing  Processes  for  Engineering Materials.  New Jersey. Prentice Hall.
Rochim,  T.,  1993.  Teori  dan  Teknologi  Proses  Pemesinan.  Bandung.  Institut Teknologi Bandung.
Rochim,  T.  2001  Spesifikasi,  Metrologi,  dan  Kontrol  Kualitas  Geometrik. Bandung. Institut Teknologi Bandung.
Prasetyo,  Eko  dkk,  2017,  “Analisa  keusan  pahat  terhadap  kualitas  permukaan benda  kerja  pada  proses  pembubutan”,  Fakultas  Teknik,  universitas Pancasila, Jakarta
Soejanto,  I.  2009.  Desain  Eksperimen  dengan  Metode  Taguchi,  Graha  Ilmu, Yogyakarta.