ISSN: 2721-6225 (print)
page 99-108

## PENGARUH VARIASI PENDINGIN DAN MATA PAHAT TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST 37 PADA MESIN BUBUT KONVENSIONAL

## EFFECT OF COOLANT AND TOOL BLADE VARIATION ON SURFACE ROUGHNESS OF ST 37 STEEL ON CONVENTIONAL LATHES
Helmi Hafidz Annafi 1) , Andy Nugraha 1)
1 Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru, Indonesia email: helmihafidz28@gmail.com * , andy.nugraha@ulm.ac.id
Received:
20 Januari 2024 Accepted: 31 Januari 2024 Published: 31 Januari 2024

## Abstract
This  study  aims  to  determine  the  effect  of  HSS  and  Carbide  tool  variations  and cooling  media  (coconut  water,  coolant  radiator,  and  no  cooling)  on  the  surface roughness value of ST 37 steel using a conventional lathe.  This research method uses an experimental method, namely the specimen is cut to size then turned with specified  cooling  and  then  tested.  After  testing,  the  lowest roughness is  obtained without  using  cooling  media,  compared  to  usings  coconut  water  cooling  and Radiator Coolant. While on the tool blade, the lowest roughness was obtained by using the HSS tool blade compared to using the Carbide tool blade.
Keywords: Coolant, Cutting Edge, Roughness, ST 37 Steel

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  variasi  pahat  HSS  dan Carbide serta media pendingin (air kelapa, radiator coolant, dan tanpa pendingin) terhadap nilai kekasaran permukaan baja ST 37 dengan menggunakan mesin bubut konvensional.    Metode  penelitian  ini  menggunakan  metode  eksperimental,  yaitu spesimen  dipotong  sesuai  ukuran  kemudian  dilakukan  pembubutan  dengan pendinginan  yang  ditentukan  dan  selanjutnya  dilakukan  pengujian.  Setelah dilakukan  pengujian,  didapatkan  nilai  kekasaran  terendah  pada  pahat  tanpa menggunakan  media  pendingin,  dibandingkan  dengan  menggunakan  media pendingin air kelapa dan Radiator Coolant. Sedangkan pada mata pahat, kekasaran terendah  diperoleh  dengan  menggunakan  mata  pahat  HSS  dibandingkan  dengan menggunakan mata pahat Carbide.
Kata kunci: Pendingin, Mata Pahat, Kekasaran, Baja ST 37
DOI: 10.20527/jtamrotary.v7i`1.216 How  to  cite :  Annafi,  H.  H.,  &  Nugraha,  A.,  “Pengaruh  Variasi  Pendingin  Dan  Mata  Pahat  Terhadap Kekasaran Permukaan Baja ST 37 Pada Mesin Bubut Konvensional” . JTAM ROTARY, 6 (1), 99-108, 2024.

## PENDAHULUAN
Penggunaan  mesin  bubut  melibatkan  serangkaian  langkah  untuk  memproses  benda kerja  sesuai  dengan  gambar  kerja  atau  deskripsi  pekerjaan  yang  akan  dilakukan.  Proses pemesinan  pada  mesin  bubut  biasanya  meliputi  berbagai  kegiatan  seperti  mengebor, membentuk  bagian  berujung  runcing  (tirus),  membuat  ulir,  alur,  reamer,  dan  sejenisnya. Tujuan  dari  proses  bubut  ini  adalah  untuk  menghilangkan  sebagian  dari  material  yang berlebihan  atau  tidak  diinginkan  pada  benda  kerja  (Purnomo,  2021).  Faktor-faktor  yang mempengaruhi  kualitas  permukaan  suatu  benda  kerja  dalam  proses  pembuatannya, kecepatan  potong,  posisi  senter  yang  kurang  tepat,  getaran  mesin,  perlakuan  panas  yang kurang  baik,  dan  lain  sebagainya  (Saputra,  2013).    Adapun  faktor  lain  yang  mendukung kualitas hasil pembubutan antara lain benda kerja, jenis pahat yang digunakan, dan media pendingin memiliki pengaruh  yang cukup besar (Ardiansyah, 2013).  Hal ini dikarenakan media  pendingin  sangat  mempengaruhi  sifat  fisis,  sifat  mekanis,  dan  sifat  kimia  dari material  yang  digunakan  (Anwar,  2017).  Karakteristik  kekasaran  permukaan  memainkan peran  penting  dalam  desain  komponen  mesin.  Hal  ini  perlu  dinyatakan  dengan  jelas misalnya  tentang  gesekan,  keausan,  pelumasan,  daya  tahan,  kelelahan,  dan  perekat  dua atau lebih komponen mesin. Baja ST 37 memiliki spesifikasi unsur kimia untuk C: 0,22% Mn 0,30-0,65% SI: 0,30% P: 0,045% S: 0,045% (Arsani, 2019).
Mengingat  pentingnya  kekasaran  suatu  komponen  khususnya  poros,  maka  harus dapat  membuat  produk  yang  memiliki  tingkat  kekasaran  yang  sesuai  dengan  kriteria (Chamdi,  2016).  Beberapa  faktor  yang  mempengaruhi  kekasaran  permukaan  pada pengerjaan  logam  dengan  menggunakan  mesin  bubut,  antara  lain  kondisi  mesin  bubut, kecepatan potong, kedalaman pemakanan, kondisi mesin, material benda kerja, jenis pahat, ketajaman  mata  pahat,  geometri  atau  sudut  potong,  pendinginan,  dan  operator  (Lesmono, 2013).  Parameter  cairan  pendingin  memiliki  pengaruh  yang  besar  pada  kekasaran permukaan  dalam  operasi  pembubutan.  Semakin  tinggi  viskositas  media  pendingin  yang digunakan,  semakin  halus  kekasaran  permukaannya.  Parameter  ini  sangat  mempengaruhi kualitas permukaan benda kerja (Faidillah, S. 2015).

## Baja ST 37
Baja  ST  37  merupakan  baja  karbon  sedang  yang  setara  dengan  AISI  1045,  dengan komposisi  kimia  karbon  :  0.5%,  Mangan  :  0.8%,  Silikon:  0,3%,  ditambah  dengan  unsur lainnya. Dengan kekerasan ± 170 HB dan kekuatan tarik 650 - 800 N/mm². Pada umumnya baja  ST  37  dapat  digunakan  secara  langsung  tanpa  mengalami  perlakuan  panas,  kecuali jika diperlukan penggunaan khusus.

## Gambar 1. Baja ST 37

## Mesin Bubut
Mesin  Bubut  merupakan  suatu  mesin  perkakas  yang  mempunyai  gerakan  utama berputar  yang  berfungsi  untuk  mengubah  bentuk  dan  ukuran  benda  kerja  dengan  cara menyayat  benda  kerja  dengan  suatu  pahat  penyayat,  posisi  benda  kerja  berputar  sesuai dengan  sumbu  mesin  bubut  untuk  melakukan  penyayatan  atau  pemakanan  (Bima,  2013). Mesin  bubut  sangat  penting  dalam  dunia  permesinan  karena  merupakan  salah  satu  mesin perkakas  yang  paling  sering  digunakan  untuk  membuat  pekerjaan  logam  -  logam  atau peralatan  yang  umumnya  terbuat  dari  logam  namun  ada  juga  yang  menggunakan  kayu (Mansyursyah, 2020).

## Gambar 2. Mesin Bubut

## Media Pendingin
Fungsi  dari media pendingin  dalam proses pembubutan adalah untuk  meningkatkan masa  pakai  pahat,  mengurangi  keausan  pahat,  serta  memengaruhi  kekasaran  permukaan benda  kerja.  Ini  terbukti  ketika  terjadi  gesekan  antara  alat  potong  (pahat)  dengan  benda
kerja  selama  proses  pemesinan.  Pada  saat-saat  seperti  itu,  media  pendingin  memainkan peran  yang  sangat  penting,  terutama  ketika  diterapkan  pada  material  ST  37  dan  ST  60, karena mampu menjaga struktur logam benda kerja (Denny, 2013).

## Mata Pahat
Mata pahat merupakan salah satu alat yang berfungsi untuk memotong atau memahat benda  kerja  yang  akan  dibubut.  Mata  pahat  memiliki  banyak  jenis  sesuai  dengan kebutuhan proses pembubutan yang akan dilakukan (Firstamarsyah, 2019).
Gambar 3. Mata Pahat HSS

## Gambar 4. Mata Pahat Carbide

## Pengukuran Kekasaran Permukaan
Pengukuran kekasaran dilakukan untuk mengetahui hasil benda kerja setelah proses pemesinan  dimana  tekstur  permukaan  terdiri  dari  sayatan  yang  berulang-ulang  dan  dapat juga  berupa  sayatan  acak  dari  permukaan  suatu  benda  yang  dapat  mempengaruhi kekasaran permukaan. Kekasaran permukaan terbentuk karena adanya goresan pahat pada permukaan  spesimen  selama  proses  pemesinan,  goresan  ini  terus  terjadi  setiap  kali  pahat bersentuhan  dengan  spesimen,  dan  goresan  ini  dapat  dilihat  pada  topografi  permukaan. Pengukuran  kekasaran  permukaan  ini  dapat  dilakukan  dengan  berbagai  metode.  Secara umum,  pengukuran  kekasaran  permukaan  dibagi  menjadi  dua  jenis,  yaitu  pengukuran kekasaran permukaan secara tidak langsung dan pengukuran secara langsung.

## Gambar 5. Surface Roughness Tester

## METODE PENELITIAN
Adapun  prosedur  penelitian  untuk  mengetahui  pengaruh  variasi  pendingin  terhadap kekasaran permukaan baja ST 37 dengan mata pahat HSS dan Carbide dengan kecepatan 700 rpm pada mesin bubut konvensional ialah sebagai berikut :
1. Persiapan Material
2. Persiapan Mesin Bubut
3. Proses Pembubutan Spesimen
4. Pengujian Spesimen

## Alat Penelitian
Dalam  pengujian  ini,  alat-alat  yang  digunakan  adalah  sebagai  berikut,  mesin  bubut krisbow KW15 - 486, kunci toolpost, kunci chuck, kunci chuck pahat, jangka sorong, alat uji kekasaran permukaan, pahat carbide, pahat HSS, botol infus, dan selang infus.

## Bahan Penelitian
Bahan  yang  digunakan  dalam  proses  pembubutan  adalah  baja  ST  37, radiator coolant, dan air kelapa.

## Variabel Penelitian
1. Variabel Bebas Variabel bebas yang digunakan pada penelitian ini, yaitu:
a. Menggunakan  media  pendingin  air  kelapa,  radiator  coolant,  dan  tanpa pendingin.
b. Menggunakan mata pahat HSS dan Carbide
2. Variabel Terikat, variabel terikat dalam penelitian ini adalah uji kekasaran
3. Variabel Terkontrol
Variabel  kontrol  pada  penelitian  ini  ialah  menggunakan  baja  ST  37  dengan    mesin bubut  tipe  KW  15-486  merek  KRISBOW  dan  menggunakan  kecepatan  spindle  700 rpm , Deef  of  cut 0,40  mm  dan  media  pendingin  air  kelapa,  radiator coolant, dan  tanpa pendingin.

## Diagram Alir Penelitian
Langkah-langkah  dalam  peneliitan  ini  seperti  yang  terlihat  dalam  diagram  alir penelitian pada gambar 6.

## Gambar 6. Diagram Alir Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian  kekasaran  permukaan  pada  penelitian  ini  dilakukan  di  Laboratorium Bahan  Program  Studi  Teknik  Mesin  Fakultas  Teknik  Universitas  Lambung  Mangkurat dengan  menggunakan  alat  Surface  Roughness  Tester  SRT-6200  dengan  tiga  titik pengukuran  pada  spesimen.  Berikut  ini  adalah  tabel  data  hasil  pengujian  kekasaran permukaan pada pembubutan rata baja ST 37.
Studi Literatur
proses pembubutan dilakukan dengan Pahat HSS menggunakan media pendingin air kelapa, radiator coolant , tanpa pendingin proses pembubutan dilakukan dengan Pahat Carbide menggunakan media pendingin air kelapa, radiator coolant, dan tanpa pendingin Hasil Proses Pembubutan Uji Kekasaran Permukaan Analisa Data dan Pembahasan Selesai Mulai

## Tabel 1. Hasil pengujian kekasaran permukaan
Putaran spindel (rpm) Gerak makan (mm/pu taran) Mata pahat Media Pendingin Spesi men Kekasaran Permukaan Rerata Nilai Kekas aran I II III Rata – Rata
700 0,4 HSS
Air Kelapa
I 2,607 2,650 2,967 2,741 2,750 N7 II 2,836 3,008 2,781 2,875 III 2,585 2,421 2,901 2,635 Radiator Coolant I 2,443 1,800 2,410 2,217 2,171 N7 II 1,662 2,290 2,301 2,084 III 2,410 2,399 1,832 2,213 Tanpa Pendingin I 2,149 2,094 2,029 2,090 2,118 N7 II 2,290 2,149 1,876 2,105 III 2,301 1,920 2,257 2,159 CARB IDE Air Kelapa I 2,534 2,737 2,951 2,740 2,717 N7 II 2,929 2,865 2,908 2,900 III 2,844 2,437 2,256 2,512 Radiator Coolant I 3,571 3,785 3,464 3,606 3,566 N8 II 3,443 3,678 3,400 3,507 III 2,951 3,939 3,870 3,586 Tanpa Pendingin I 2,544 2,823 2,908 2,758 2,830 N7 II 3,189 2,971 2,566 2,908 III 3,058 2,861 2,555 2,824
N7 adalah nilai kekasaran yang melebihi dari acuan nilai kekasaran permukaannya 1,6 µm,  dan  sedangkan  N8  adalah  nilai  kekasaran  yang  melebihi  dari  acuan  nilai  kekasaran permukaannya 3,2 µm.

## Hubungan Nilai Kekasaran Terhadap Variasi Media Pendingin
Gambar 7. Grafik Hubungan Nilai Kekasaran Terhadap Variasi Media Pendingin
Pada  gambar  7,  hubungan  nilai  kekasaran  terhadap  media  pendingin  menggunakan pahat  HSS  dengan  air  kelapa  sebesar  2.750  µm,  radiator  coolant  sebesar  2.171  µm,  dan tanpa  pendingin  sebesar  2.118  µm  sedangkan  untuk  pahat  carbide  dengan  air  kelapa
sebesar 2.717 µm, radiator coolant sebesar 3.566 µm, dan tanpa media pendingin sebesar 2.830 µm. Nilai kekasaran terendah pada pahat HSS tanpa media pendingin sebesar 2,118 µm,  dan  nilai  kekasaran  tertinggi  pada  media  pendingin  radiator  coolant  dengan menggunakan  pahat  carbide  sebesar  3,566  µm.  Gambar  7  juga  menunjukkan  bahwa dengan  debit  aliran  pendingin  yang  sama  tetapi  kekentalan  pendingin  berbeda  tentu  akan mempengaruhi nilai kekasaran permukaan benda kerja.

## Hubungan Nilai Kekasaran Terhadap Variasi Mata Pahat
Gambar 8. Grafik Hubungan Nilai Kekasaran Dengan Variasi Mata Pahat
Gambar  8  grafik  hubungan  nilai  kekasaran  permukaan  terhadap  variasi  mata  pahat ditinjau  dari  hasil  penelitian  diketahui  bahwa  penggunaan  pahat  carbide  cenderung menghasilkan kekasaran permukaan yang lebih besar dari pada pahat HSS untuk spesimen baja ST 37.  Hal  ini terjadi  karena pahat  HSS memiliki kekerasan hingga  sekitar 67 HRC sedangkan  pahat  carbide  memiliki  kekerasan  hingga  sekitar  90  HRC  (Sulistyarini,  2018). Pahat  carbide  yang  memiliki  tingkat  kekerasan  lebih  tinggi  dibandingkan  pahat  HSS membuat kedalaman dan jumlah pemakanan pahat carbide lebih besar dibandingkan pahat HSS,  sehingga  cenderung  menghasilkan  kekasaran  permukaan  yang  lebih  tinggi  pada pahat  carbide.  Selain  itu,  faktor  media  pendingin  juga  mempengaruhi  kekasaran permukaan  benda  kerja  (Fitra,  2023).  Pada  umumnya  air  kelapa  menghasilkan  kekasaran permukaan  yang  lebih  halus  dibandingkan  dengan  radiator  coolant,  hal  ini  terjadi  karena media  pendingin  radiator  coolant  pada  proses  pembubutan  kurang  baik  dalam membersihkan bram atau chips yang menempel pada pahat karena teksturnya yang sedikit kental (Arsani dkk, 2019).

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian untuk mengetahui pengaruh variasi pendingin dan mata pahat  terhadap  kekasaran  permukaan  baja  ST  37,  dapat  diambil  kesimpulan  sebagai berikut:
1. Nilai  kekasaran  permukaan  yang  paling  rendah  adalah  tanpa  menggunakan  media pendingin,  di  bandingkan  dengan  menggunakan  pendingin  air  kelapa  dan radiator coolant .
2. Nilai  kekasaran  permukaan  yang  paling  rendah  adalah  menggunakan  mata  pahat HSS, dibandingkan dengan menggunakan mata pahat Carbide.

## REFERENSI
Anwar,  Habibi.  (2017). Pengaruh  Variasi  Gerak  Makan,  Kedalaman  Potong,  Dan  Jenis Cairan Pendingin Terhadap Tingkat Kekasaran Permukaan Pembubutan Baja St 37 . Universitas Nusantara PGRI Kediri.
Ardiansyah,  D.  A.,  &  Sakti,  A.  M.  (2013).  Pengaruh  Jenis  Pahat  dan  Cairan  Pendingin serta Kedalaman Pemakanan terhadap Tingkat Kekasaran dan Kekerasan Permukaan Baja ST 60 pada Proses Bubut Konvensional. Jurnal Teknik Mesin, 83-90.
Arsani,  Pasek,  dkk.  (2019). Pengaruh  Variasi  Media  Pendingin  Terhadap  Kekasaran Permukaan  Benda  Kerja  Hasil  Pembubutan  Rata  Pada  Baja ST  37.  Vol  7  No  1 Universitas Pendidikan Ganesha.
Bima, Aditya. (2013). Pengaruh Kedalaman Dan Cairan Pendingin Terhadap Kekasaran Dan  Kekerasan  Permukaan  Pada  Poses  Bubut  Konvensional. Universitas  Negeri Surabaya.
Chamdi,  Asrori.  (2016). Pengaruh  Variasi  Cairan  Pendingin  Emulsi  Dan  Kecepatan Gerak  Pemakanan  Baja  St37  Menggunakan  Pahat  Hss  Terhadap  Kekasaran Permukaan Pada Proses Pembubutan. Universitas Negeri Semarang. Denny,  W.  (201)3. Analisa  Kekerasan  Material  Terhadap  Proses  Pembubutan Menggunakan  Media  Pendingin  Dan  Tanpa  Media  Pendingin. Jurnal  Ilmu Pengetahuan Dan Rekayasa.
Faidillah, S. (2015). Pengaruh Pendinginan Cairan Radiator Coolant (RC) Ahm Terhadap Kekuatan  Tarik  Hasil  Pengelasan  SMAW  Pada  Plat  Baja  ST  37 . Universitas Muhammadiyah Jember.
Firstamarsyah, A., & Sakti, A. (2019). Analisa Merk Pahat dan Sudut Potong Pahat Yang Berbeda  Pada  Mesin  Bubut  Konvensional  Dalam  Proses  Bubut  Rata  Terhadap Tingkat Kekasaran Permukaan Benda Kerja St 41. JPTM. Volume 08 Nomor, 3, 31- 36.
Fitra, R. (2023). Analisa  Pengaruh  Cairan  Pendingin  (Coolant)  Minyak  Kelapa  Terhadap Keausan Pahat Dan Kekasaran Permukaan Hasil Proses Pembubutan Baja Aisi 1045 Lesmono.  (2013).  Analisa  Pengaruh  Current  Rasio,  Sales  Growth,  Debt  To  Total  Aset, Days Sales Outstanding Dan Total Aset Terhadap Return On Aset Pada Perusahaan Tekstil  Yang  Go  Publik  Di  Bursa  Efek  Indonesia  Periode  2017  -  2020. Jurnal Neraca Peradaban , 1 (3), 192–198.
Mansyursyah,  I.,  &  Tamjidillah,  M.  (2020).  Penentuan  Parameter  Proses  Pembubutan Terhadap  Kekasaran  Permukaan  Material  ST  42  Dengan  Metode  Taguchi.  JTAM ROTARY, 2(2), 183-194.
Purnomo,  Dika, dkk 2021. Pengaruh  Variasi  Pendingin  Terhadap  Kekasaran  Dan Temperatur Permukaan Pada Baja Karbon ST 41 . Vol 1 No 2 Universitas NU Blitar.
Saputra,  B.  A.  (2013).  Pengaruh  Kedalaman  dan  Cairan  Pendingin  Terhadap  Kekasaran dan  Kekerasan  Permukaan  Pada  Proses  Bubut  Konvensional.  Jurnal  Teknik  Mesin, 10-19.
Sulistyarini,  D. H., Novareza, O.,  & Darmawan, Z. (2018). Pengantar Proses Manufaktur untuk Teknik Industri. Universitas Brawijaya Press.