## ANALISA KEKASARAN PERMUKAAN HASIL PEMOTONGAN PADA BAJA SS400 MENGGUNAKAN MESIN CNC PLASMA CUTTING DENGAN PENGARUH VARIASI KUAT ARUS DAN KETINGGIAN TORCH
Irawan Malik 1) , Mardiana 2) , Abelleo Recxa A.A. 3*)
1,2) Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Sriwijaya
3) Mahasiswa Program Studi Teknik Teknik Mesin Produksi dan Perawatan, Politeknik Negeri Sriwijaya Jl. Sriwijaya Negara, Bukit Besar, Palembang 30139 Telp: 0711-353414, Fax: 0711-453211 *email: abelleorecxa@gmail.com

## INFORMASI ARTIKEL ABSTRAK
Diperbaiki: Revised 19/10/2021
Diterima:
Accepted 24/11/2021
Publikasi Online: Online-Published 25/11/2021
©2021 The Authors.  Published by
AUSTENIT
doi: http://doi.org/10.5281/zenodo.57
25892
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  seberapa  besar  nilai kekasaran permukaan hasil pemotongan menggunakan alat CNC plasma cutting dengan pengaruh variasi kuat arus dan ketinggian torch dalam pemotongan baja SS400. Metode penelitian yang digunakan adalah  metode eksperimen dengan tujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  sebab  akibat  terhadap  perlakuan  yang diberikan.  Variasi  kuat  arus  yang  digunakan  dalam  proses  pengujian pemotongan adalah 30A, 33A & 36A dan variasi tinggi torch adalah 3mm, 5mm & 7mm dilakukan pemotongan berbentuk persegi dengan ukuran 50mm x 50mm. Hasil penelitian yang diperoleh menunjukkan adanya pengaruh antara kekuatan arus dan ketinggian torch pada proses pemotongan menggunakan mesin CNC plasma cutting. Nilai kekasaran terendah diperoleh pada penggunaan arus 33A dengan  ketinggian  torch  5mm  sebesar  1,309  µm.  Nilai  kekasaran  tertinggi diperoleh  pada  penggunaan  arus  36A  dengan  ketinggian  torch  7mm  sebesar 3,561 µm. Penelitian ini dapat disimpulkan bahwa adanya pengaruh variasi kuat arus dan ketinggian torch pada proses pemotongan baja SS400 menggunakan mesin CNC Plasma Cutting.
Kata Kunci : Mesin CNC Plasma Cutting, Baja SS400, Kekasaran Permukaan, Kuat Arus, Ketinggian Torch

## ABSTRACT
The  purpose  of  this  research  was  to  determine  how  influential  the  value  of surface roughness of the cutting results using a CNC plasma cutting machinery with  the  influence  of  variations  in  current  strength  and  torch  height  at  SS400 steel  cutting.  The  research  method  used  is  an  experimental  method  with purpose of knowing the effect of cause and effect on the treatment given. The variation of the current strength used in the cutting test process is 30A, 33A & 36A and the variation of the torch height is 3mm, 5mm & 7mm, with a square shape cutter with a size of 50mm x 50mm. Study result obtained that indicate there is an influence between the current strength and torch height on the cutting process using CNC plasma cutting machinery. The lowest roughness value was obtained at 33A current strength with a 5mm torch height of 1.309m. The highest roughness value was obtained at 36A current strength with a 7mm torch height of 3.561m. This research conclusion is there’s an effect of variation in current strength and torch height on the SS400 steel cutting process using CNC plasma cutting machinery.
Keywords : CNC Plasma Cutting Machine, SS400 Steel, Surface Roughness, Current Strength, Torch Height

## 1 PENDAHULUAN
Seiring  dengan  perkembangan  teknologi zaman sekarang, banyak pekerjaan yang dilakukan secara  manual  tetapi  dengan  perkembangan
zaman  banyak  dilakukan  secara  otomatis,  salah satunya  mesin  CNC plasma  cutting . Plasma  arc cutting merupakan  salah  satu  proses  pemesinan nonkonvensional  yang  memanfaatkan  gas  yang terionisasi  menjadi  penghantar  listik  dan  dialirkan
menuju  busur/nozel  dengan  suhu  yang  tinggi digunakan untuk memotong material yang umumnya  terbuat  dari  logam.  Pemotongan merupakan  proses  yang  sangat  penting  karena akan  menentukan  kualitas  bahan  yang  dipotong. Mesin  yang  digunakan  untuk  proses  pemotongan ini  adalah  mesin plasma  cutting (Sunaryo,  Heri. 2008).  Pemotongan  plasma  merupakan  proses yang  digunakan  untuk  memotong  bahan  dengan menggunakan  plasma.  Udara  yang  terkompresi pada  proses  tersebut  dihembuskan  dengan kecepatan  tinggi  dari  nozzle  dan  pada  saat  yang sama listrik busur terbentuk melalui gas dari nozzle ke permukaan yang telah dipotong dan mengubah Sebagian  gas  tersebut  menjadi  plasma  (Irvan, Saiful. 2019).
Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Agnitias (2019) bertujuan untuk mengetahui seberapa besar variasi  kuat  arus  memberikan  pengaruh  terhadap lebar pemotongan (Kerf Width) dan kekerasan pada proses  pemotongan  baja  karbon  sedang  dengan menggunakan CNC Plasma Arc Cutting. Penelitian ini  dilakukan  oleh  (Saputro  dan  Sumbodo,  2019) bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  ketinggian torch terhadap lebar kerf dan kekasaran permukaan hasil  pemotongan  baja  st  37  menggunakan CNC
Plasma Arc Cutting .
Kekasaran mempunyai peranan yang penting  dalam  kualitas  produk  dan  salah  satu parameter untuk mengevaluasi dari hasil pemotongan  yang  dilakukan.  Tujuan  penelitian  ini yaitu untuk mengetahui nilai kekasaran permukaan hasil  pemotongan  baja  ss400  dengan  pengaruh variasi  kuat  arus  dan  ketinggian torch yang menggunakan mesin CNC plasma cutting .

## 2 BAHAN DAN METODA
Dalam melakukan penelitian, terdapat langkah-langkah penelitian. Berikut ini diagram alir penelitian yang dilakukan:
Gambar 1 . Diagram Alir Penelitian

## 2.1 Alat
Adapun alat yang dibutuhkan dalam penelitian ini:
1)  Mesin  CNC Plasma  Cutting dengan  dimensi panjang 1800mm dan lebar 1300mm.
Gambar 2 . Mesin CNC Plasma Cutting
2)  Kompresor  digunakan  dengan  daya  kompresor 10  HP, working  pressure 8  Bar,  dan  Rpm kompresor 840 rpm.
Gambar 3 . Kompresor
3)  Mesin Plasma Cutting dengan input voltage (V) AC 380 V, 3Phase.
Gambar 4 . Mesin Las Plasma

## 4)  Feeler Gauge
Gambar 5 . Feeler gauge
5)  Mesin Uji Kekasaran ( Roughness Surface Test ) dengan type TR200  mempunyai  resolusi  layar 0,001 µm.
Gambar 6 . Mesin Uji Kekasaran

## 2.2 Bahan
Adapun  bahan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  baja  SS400  dengan  ukuran 500  x  500  x  4  mm,  yang  akan  dibentuk  specimen menjadi 50 x 50 x 4 mm sebagai objek pengamatan pada  proses  pemotongan  mesin  CNC plasma cutting . Gambar 7 . Bahan SS400
2.3 Pengujian  Proses  Pemotongan  dengan

## Mesin CNC Plasma Cutting
Metode  penelitian  yang  digunakan  pada penelitian  ini  dengan  metode  ekperimen  untuk mencari  pengaruh  tertentu  terhadap  variasi  yang digunakan. Pengujian proses pemotongan dilakukan untuk mengetahui hasil dari pemotongan baja SS400 dengan variasi kuat arus dan ketinggian torch .  Variasi  kuat  arus  yang  digunakan  pada proses pemotongan ini sebesar 30A, 33A, dan 36A dengan  variasi  ketinggian torch 3mm,  5mm,  dan 7mm.
Gambar 8 . Pengujian Proses Pemotongan

## 2.4 Pengujian Kekasaran Permukaan
Pengujian kekasaran dilakukan untuk mengetahui  nilai  kekasaran  permukaan  hasil pemotongan  yang  dilakukan  dengan  mesin  CNC plasma cutting .
Terdapat  beberapa  kriteria  nilai  kekasaran permukaan dimana kualitas kekesaran permukaan terkecil dimulai dari N1 yaitu dengan nilai kekasaran 0,025  µm  dan  nilai  terbesar N12 dengan  nilai kekasaran  50  µm.  tingkat  kekasaran  rata-rata permukaan  hasil  pengerjaan  mesin  tidak  sama tergantung proses pengerjaannya, harga kekasaran  rata-rata  juga  mempunyai  toleransinya. Besar  toleransi  untuk  N  diantara  50%  keatas  dan 25% kebawah. (Petropoulos, G., dkk., 2009)
Untuk mengetahui nilai kekasaran digunakan roughness surface test dari hasil pemotongan baja SS400  dengan  menggunakan  mesin  CNC  plasma cutting  dengan  penggunaan  variasi  kekuatan  arus dan ketinggian torch .

## 3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah  dilakukan  pengujian  kekasaran menggunakan  roughness  surface  test  sebanyak  3 kali  pengujian  setiap  hasil  pemotongan  dengan masing-masing varisi didapat hasil pada tabel 1.
Tabel 1 . Hasil Pengujian Kekasaran Permukaan Potongan Baja SS400 dengan Mesin Cnc Plasma
Cutting Kuat Arus Ketinggian Torch Pengujian Ke- Ra (µm) Rar (µm) 30 3 mm 1 1,922 1,836 2 1,952 3 1,634 5 mm 1 1,615 1,565 2 1,565 3 1,515 7 mm 1 2,206 2,040 2 2,023
3 1,891
33 3 mm
1 1,840 1,817 2 1,770 3 1,843 5 mm 1 1,319 1,309 2 1,280 3 1,327 7 mm 1 1,586 1,657 2 1,617
3 1,768
36
3 mm 1
2,355 2,124 2 1,972 3 2,044 5 mm 1 2,742
2,762 2 2,986 3 2,558 7 mm 1 3,662 3,561 2 3,460 3 3,561
Setelah  didapatkan  hasil  nilai  kekasaran permukaan  pada  pemotongan  SS400  dengan mesin  CNC  plasma  cutting  maka  selanjutnya dilakukan  Analisa  perhitungan  dengan  metode Anova  dua  arah  tanpa  interaksi  untuk  melihat apakah  ada  hubungan  antara  kuat  arus  dan ketinggian torch terhadap  nilai  kekasaran  hasil pemotongan tersebut.
Tabel 2 . Perhitungan Pengolahan Data 3 mm  5 mm  7 mm  T Baris 30 A 1,836  1,565  2,040 5,441 33 A 1,818  1,309  1,657 4,784 36 A 2,124  2,762  3,561 8,447 T Kolom  5,778  5,636  7,258  18,672 Tabel 3 . Summary Output Anova: Two-Factor Without Replication Summary  Count Sum Average  Variance 30 A 3 5,441 1,814 0,057 33 A 3 4,784 1,595 0,068 36 A 3 8,447 2,816 0,518 3 mm 3 5,778 1,926 0,029 5 mm 3 5,636 1,879 0,602 7 mm 3 7,258 2,419 1,014 Tabel 4 . Anova Output Source of Variatio n SS D f MS F P- valu e F crit Rows 2,5 4 2 1,2 7 6,8 0 0,05 6,9 4 Column s 0,5 3 2 0,2 6 1,4 3 0,33 6,9 4 Error 0,7 4 4 0,1 8 Total 3,8 2 8
Dapat dilihat pada tabel 4 didapat bahwa: a.  Karena ݂ ௛௜௧௨௡௚ = 6,80080 < ݂ 0,05(2;4) = 6,9443. Maka Ho diterima. Jadi, rata-rata nilai kekasaran sama untuk ketiga ketinggian torch . b.  Karena ݂ ௛௜௧௨௡௚ = 1,43873 < ݂ 0,05(2;4) = 6,9443. Maka Ho diterima. Jadi rata-rata nilai kekasaran setiap  amper  sama  untuk  ketiga  ketinggian torch .

## 4 KESIMPULAN
Pada  penelitian  ini  mendapatkan  nilai kekasaran  dari  hasil  pemotongan  yang  optimal pada kuat arus 33 A dengan ketinggian torch 5 mm pada nilai kekasaran sebesar 1,309 µm Sedangkan untuk  nilai  kekasaran  yang  kurang  optimal  pada kuat arus 36 A (kuat arus maksimum pada mesin) dengan  ketinggian  7  mm  pada  nilai  kekasaran sebesar  3,561  µm.  Sehingga  adanya  pengaruh parameter  antara  variasi  antara  kuat  arus  dan
ketinggian torch terhadap pemotongan baja SS400 pada mesin CNC Plasma Cutting .

## DAFTAR PUSTAKA
Agnitias Riska Surya. 2019. Pengaruh Variasi Kuat Arus Terhadap Lebar Pemotongan Dan Kekerasan  Pada  Baja  Karbon  Sedang  Dengan Cnc Plasma Arc Cutting . Jurnal Dinamika Vokasi Teknik  Mesin  Universitas  Negeri  Yogyakarta. Vol.4 No.2. Yogyakarta.
Akhmad,  Al  Antoni.  2009.  Pemesinan  Non Konvensional Plasma Arc Cutting. Jurnal Rekayasa Mesin 9(2): 51-56.
BOC  Limited.  2014. Smoothcut  Plasma  40 Operating Manual . Australia:   BOC Limited.
Hamid,  Abdul.  2014.  “ Variasi  Kuat  Arus  dan  Gas Flow Rate terhadap Lebar Kerf pada Pemotongan  Aluminium  5083  Menggunakan Cutting Plasma ”. Fakultas Teknik.
Universitas Negeri Malang.
Irvan,  Saiful.  2019. Perancangan  Cnc  Plasma Cutting Menggunakan Software Autodesk Inventor  2015 .  Rekayasa  Mesin  Universitas Brawijaya. Malang
Petropoulos,  G.,  Kechagias,  J.,  Akis,  V.I.,  dan Maropoulos,  S.  2009. Surface  Roughness
Investigation of a Reinforced Polymer Composite. International  Conference on Economic Engineering and Manufacturing Systems.
Saputro,  Fathony  Nada,  &  Sumbodo,  Wirawan. 2019. Pengaruh  Ketinggian  Torch  Terhadap Lebar  Kerf  dan  Kekasaran  Permukaan  pada Pemotongan  Cnc  Plasma  Arc  Cutting  Dengan Bahan  Baja  St  37 .  Jurnal  Kompetensi  Teknik Universitas Semarang. Vol.11 No.2. Semarang.
Sunaryo,  Heri.  2008. Teknik  Pengelasan  Kapal . Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.