## ANALISIS SURFACE ROUGHNESS DAN MATERIAL REMOVAL RATE

## PADA PROSES SINKER-EDM MENGGUNAKAN ELEKTRODA GRAPHITE

## ANALYSIS OF SURFACE ROUGHNESS AND REMOVAL RATE OF MATERIAL IN SINKER-EDM PROCESS USING GRAPHITE ELECTRODE
Muhamad Ardiansyah 1 , Amri Abdulah 2 & Sukarman 3 1, 2, 3 Program Studi Teknik Mesin, Sekolah Tinggi Teknologi Wastukancana, Purwakarta Corresponding Author : 1 ardiansyahmuhamad132@gmail.com , 2 amri@stt-wastukancana.ac.id , 3 sukarman1517@gmail.com
Abstrak. Electrical discharge machining (EDM) adalah suatu proses permesinan yang bersifat non konvensional dengan pemakanan material benda kerja yang dilakukan oleh loncatan bunga api listrik (spark)  melalui  celah  antara  elektroda  dan  benda  kerja  yang  berisi  cairan  dielektrik.  Proses  EDM dipengaruhi  oleh  material  yang  diproses,  material  elektroda,  arus  discharge,  sprak  on  time,  spark gap, cairan dielektrik dan sebagainya. Kombinasi parameter tersebut akan menghasilkan karakteristik hasil  pemesinan  yang  berbeda-beda.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  nilai parameter/faktor  laju  pembuangan  material  ( Material  Removal  Rate )  dan  kekasaran  permukaan benda  kerja  ( Surface  Roughnes ),  dengan  menggunakan  elekroda  graphite  dan  menggunakan metode  taguci  untuk  mengetahui  parameter  optimun  dengan  memvariasikan  parameter  arus/current 10A, 13A, 16A spark on time 210µ, 340µ, 400µ dan gap  40,45,50.
Kata  kunci :  current,  spark  on  time,  gap,  laju  pembuangan  bahan  (MRR),  kekasaran permukaan (SR), metode taguci
Abstract.  Electrical  discharge  machining  (EDM)  is  a  non-conventional  machining  process  by feeding  the  workpiece  material  by  means  of  an  electric  spark  (spark)  through  the  gap  between  the electrode  and  the  workpiece  containing  a  dielectric  fluid.  The  EDM  process  is  influenced  by  the material  being  processed,  electrode  material,  discharge  current,  spark  on  time,  spark  gap,  dielectric fluid and so on. The combination of these parameters will produce different machining characteristics. The  purpose  of  this  study  was  to  determine  the  value  of  the  material  removal  rate  and  surface roughness  of  the  workpiece  (Surface  Roughnes),  using  graphite  electrodes  and  using  the  Taguchi method  to  determine  the  optimal  parameters  by  varying  the  current  parameters  10A,  13A.  ,  16A, spark on time 210µ, 340µ, 400µ and gap 40, 45, 50.
Keywords: current,  spark  on  time,  gap,  material  removal  rate  (MRR),  surface  roughness  (SR), taguchi method

## 1.  Pendahuluan
Electrical  discharge  machining  (EDM)  adalah  proses  pemesinan  termal  yang  dapat digunakan  untuk  pemesinan  material  keras  dengan  bentuk  yang kompleks.  Dalam  metode ini, material benda kerja terkikis oleh serangkaian percikan pelepasan antara elektroda kerja dan  pahat  ketika  mereka  direndam  dalam  dielektrik  cair.  Permukaan  elektroda  dipanaskan dengan  sangat  intensif  di  area  saluran  pembuangan.  Ketika  arus  pelepasan  terputus, saluran  pelepasan  segera  runtuh  dan  logam  cair  pada  permukaan  benda  kerja  dan elektroda menguap secara eksplosif. Kemudian cairan pembilasan menghilangkan material dari celah pemesinan. Proses EDM tidak dipengaruhi oleh kekerasan dan kekuatan material, tetapi  memiliki  tingkat  penghilangan  material  (MRR)  yang  rendah  sehubungan  dengan proses  penggilingan  dan  pembubutan.  Ada  beberapa  metode  untuk  meningkatkan  laju pemindahan material seperti meningkatkan debit arus listrik atau pulsa tepat waktu. Namun cara-cara  tersebut  menyebabkan  kualitas  permukaan  dan  keausan  pahat  menjadi  lebih buruk.  Pada  proses  EDM,  laju  pengikisan  material  benda  kerja  atau material  removal  rate (MRR)  pada  operasi  EDM  lebih  lambat  dibandingkan  metode  pemesinan  tradisional  yang menghasilkan  chips  secara  mekanis.  Pada  proses  EDM,  laju  pengikisan  material  sangat tergantung  dari  faktor-faktor  seperti  besarnya  arus  disetiap  muatan,  frekuensi  muatan, material  elektroda,  material  benda  kerja,  kondisi  flushing,  dan  cairan  dielektrik  yang digunakan. Untuk mendapatkan hasil yang baik dari proses pemesinan EDM, ada beberapa parameter  yang mempengaruhi  antara  lain  seperti  arus,  tegangan,  jenis material  elektroda dan  bahan  yang  akan  dikerjakan.  Namun  dari  parameter  tersebut  yang  selalu  menjadi perhatian  adalah  jenis  material  elektroda  dan  arus  yang  diberikan.  Pada  proses  EDM,
keausan  yang  terjadi  tidak  hanya  pada  benda  kerja  akibat  dari  loncatan  bunga  api  hal  itu bisa saja disebabkan oleh besarnya arus listrik dan tingginya frekuensi bunga api, walaupun keausan  pada  yang  terjadi  pada  permukaan  elektrode  hanya  sedikit,  namun  jika  proses dilakukan  secara  terus  menerus  akibatnya  akan  berpengaruh  terhadap  kepresisian  produk yang dihasilkan, sehingga keausan pada elektroda dapat mengakibatkan ketelitian dimensi dari  benda  kerja  yang  dihasilkan  berkurang  selain  itu  juga  dapat  mengurangi  efesiensi penggunaan  mesin  dan  pemborosan  material  benda  kerja.  Proses  EDM  didasarkan  pada energi  termoelektrik.  Energi  ini  dibuat  antara  benda  kerja  dan  elektroda  yang  terendam dalam cairan dielektrik dengan aliran arus listrik. Benda kerja dan elektroda dipisahkan oleh celah kecil tertentu yang disebut celah percikan. Pelepasan busur berdenyut terjadi di celah ini yang diisi dengan media isolasi, lebih disukai minyak hidrokarbon seperti cairan dielektrik atau  air  de-ionisasi  (de-mineralisasi).  Dalam  proses  ini,  tidak  ada  kontak  langsung  antara elektroda dan benda kerja sehingga menghilangkan tekanan mekanis, dan masalah getaran selama  pemesinan.  Penelitian  ini  mengambil  tema  penelitian  tetang  analisis material removal  rate dan surface  roughness pada  proses sinker  EDM menggunakan  elektroda graphite . Penelitian  dilakukan  dengan  menggunakan  tiga  variable  tetap  dan  dua  variable tidak tetap. Parameter proses sinker EDM yang digunakan yaitu current, spark on time dan gap.  Variable  respon/output  dalam  penelitian  ini  adalah  MRR  ( material  removal  rate )  dan surface roughness . Kedua variable respon dalam penelitian ini juga bisa dianggap sebagai variable terikat yang nilainya bergantung pada parameter proses sebagai variable tetapnya.

## 2.  Kajian Pustaka

## EDM
EDM  merupakan  proses  permesinan,  dimana  pahatnya  yang  berupa  elektroda  akan mengikis  material  benda  kerja  sesuai  dengan  bentuk  pahatnya.  Proses  EDM  dilakukan dengan  sebuah  sistem  yang  mempunyai  dua  komponen  pokok  yaitu  mesin  dan power supply . Mesin mengendalikan pahat elektroda yang bergerak maju mengikis material benda kerja  dan  menghasilkan  serangkaian  loncatan  bunga  api  listrik  yang  berfrekuensi  tinggi (spark).  Loncatan  bunga  dihasilkan  dari  pembangkit  pulse  antara  elektroda  dan  material benda  kerja,  yang  keduanya  dicelupkan  dalam  cairan  dielektrik,  akan  menimbulkan pengikisan  material  dari  material  benda  kerja  dengan  erosi  panas  atau  penguapan.  Dalam proses  permesinan  dengan  EDM,  pelelehan  dan  penguapan  material  benda  kerja mendominasi  proses  pengikisan  material,  dan  meninggalkan  crater  yang  tipis  pada permukaan benda kerja.

## Sinker-EDM
Dalam  proses  ini,  benda  kerja  dapat  dibentuk,  baik  dengan  replikasi  elektroda  pahat berbentuk  atau  dengan  gerakan  tiga  dimensi  (3D)  elektroda  sederhana  seperti  di penggilingan atau kombinasi di atas. Bahan elektroda biasanya tembaga atau grafit. Kontrol numerik  memantau  kondisi  celah  (tegangan  dan  arus)  dan  secara  sinkron  mengontrol sumbu  yang  berbeda  dan  generator  pulsa.  Cairan  dielektrik  disaring  untuk  menghilangkan partikel puing dan produk dekomposisi.

## Material Electrode
Elektroda  logam  seperti  tembaga  sangat  direkomendasi  karena  frekuensi  yang  lebih  tinggi diperlukan  untuk  mengerjakan  benda  kerja  tersebut.  Tembaga  sebagai  elektroda  memiliki keuntungan  lebih  dibandingkan  graphite,  karena  bentuk  keausan  ketika  digunakan (discharge-dressing) lebih baik.
Tabel 1. Karakteristik Elektroda
Electrode Material Melting Point ( o c) Resistivity Density Ω mm² / m g /mm² Silver Tungsten - 0,048 0,016 Copper Tungsten - 0,055 0,015 Copper Graphites - 0,04 0,027 Chromium Copper - 0,0236 0,0081 Electrolytic Copper 1083 0,0167 0,0089 Graphites 3700 0,085-0,15 0,0015-0,00018 Bronze 1060 0,0082
Steel 1539 0,0971 0,0087
Material Removal Rate Material removal rate atau laju pembuangan material adalah pelelehan dan penguapan yang terjadi  pada  benda  kerja.  Mekanisme MRR dari  proses EDM yang  prinsip  paling  banyak digunakan  dan  diterapkan  adalah  konversi  energi  listrik  menjadi  energi  panas. MRR merupakan  respon  benda  kerja  dari  parameter/ variabel  EDM dan  dapat  diperhitungkan dengan rumus secara teoritis.
MRR = Dimana: MRR : Material removal rate dari workpiece , (in 3 /menit)
C : konstanta yang nilainya 5.08 i :  Arus listrik, (A) T m : Melting point temperature benda kerja, (°F) Pendekatan perhitungan lainnya MRR menggunakan massa workpiece dengan rumus :
MRR =
Dimana: MRR : Material removal rate dari workpiece , (mm 3 /menit)
W 1 : Massa benda kerja sebelum dilakukan pemesinan, (gr)
W 2 :  Massa benda kerja setelah dilakukan pemesinan, (gr)
t :  Waktu pemesinan
ρ : Density SPHC = 0,00787 (gr/mm 3 )

## Electrode Wear Rate
Electrode Wear Rate (EWR)/ rasio keausan elektroda adalah terminologi yang paling umum digunakan  untuk  mendapatkan  informasi  tentang  keausan  elektroda  dan  didefinisikan sebagai volume logam yang hilang dari elektroda pahat dibagi dengan volume logam yang dikeluarkan  dari  benda  kerja.  EWR  adalah  rasio  jumlah  material  yang  dipindahkan  dari elektroda alat mikro dengan jumlah material yang dikeluarkan dari benda kerja berdasarkan volume. EWR dapat dihitung dengan rumus :
EWR =
Dimana: EWR :  Laju keausan elektroda, (mm3/min) Wt 1 : Berat elektroda sebelum dilakukan pemesinan, (gr) Wt 2 : Berat elektroda Setelah dilakukan pemesinan, (gr) t : Waktu pemesinan, (menit) Pendekatan perhitungan lainnya electrode wear juga bisa dilakukan secara experimental :
EWR = =
Dimana: V o : Volume yang hilang dari electrode (V o -V t ) (mm 3 ) V e : Volume awal dan akhir electrode (mm 3 ) t : Waktu (menit) Pendekatan lain untuk tingkat keausan bahan elektroda (W t ) dan rasio keausan (R w ) dengan rumus :
W t = (11 x 10 3 ) iT i 2.38 R w = 2.25 T t -2.3
Dimana: W t : Wear Rate dari electrode (mm 3 /menit) i : Arus listrik (Ampere) T t : Melting point dari electrode ( O C) T r : Rasio melting point benda kerja terhadap melting point electrode
Rasio Keausan Electrode
Keausan elektroda dapat terjadi selama proses pemesinan EDM sinking ketika proses erosi berlangsung sebagai akibat terjadinya loncatan bunga api (spark). Rasio keausan elektroda (RKE) merupakan prosentase perbandingan antara volume elektroda yang terbuang dengan volume bahan (material) yang terbuang. RKE secara matematis dirumuskan sebagai berikut:

## Kekasaran Permukaan
kekasaran  permukaan  adalah  penyimpangan  rata-rata aritmetik dari  garis  rata-rata permukaan.  Nilai  kekasaran  permukaan  memiliki  nilai  kwalitas (N) yang  berbeda,  nilai kwalitas  kekasaran  permukaan  telah  diklasifikasikan  oleh ISO dimana  yang  paling  kecil adalah N1 yang memiliki nilai kekasaran permukaan (Ra) 0,025 μm dan yang paling tingggi N12 yang  nilai  kekasarannya 50 μm. Salah  satu metode untuk  menetukan  besar-kecilnya tingkat  kekeasaran  permukaan  yang  sering  dipakai  di  industri  adalah  dengan  parameter kekasaran rata-rata aritmatik R a (µm) yaitu harga rata-rata aritmatik dari harga absolut jarak antara profil terukur dengan profil tengah.

## Metode Taguchi
Metode Taguchi bertujuan  untuk  menekan  biaya  pemesinan  dan resources seminimal mungkin.  Metode Taguchi menjadikan  produk  dan  proses  memiliki  sifat  kokoh (robust) terhadap  faktor  gangguan  sehingga  metode  ini  disebut  juga  sebagai  perancangan  kokoh atau robust design .

## Analisis S/N Ratio
Rasio  S/N  digunakan  untuk  memilih  nilai  level  variabel  proses  terbesar  untuk mengoptimalkan  karakterikstik  kualitas  dari  setiap  respon  pada  eksperimen.  Penggunaan Rasio  S/N  dilakukan  untuk  meminimalkan  karakteristik  kualitas  terhadap  variabel  proses yang  tidak  dapat  dikendalikan.  Perhitungan  rasio  S/N  tergantung  dari  jenis  karakteristik kualitas, yaitu :
 Semakin kecil semakin baik (smaller is better) Rasio S/N
[∑ ]  Tertuju pada nilai tertentu (nominal is best) Rasio S/N
[∑ ]
 Semakin besar semakin baik ( larger is better ) Rasio S/N
[∑ ]

## 3.  Metodologi Penelitian
Diagram Alir

## Gambar 1. Diagram alir.

## Alat dan Bahan
Tabel 2. Alat dan bahan Alat Bahan Mesin Sinker EDM Material plat SPHC Neraca Digital Surface Roughness Elektroda tembaga Jangka Sorong 4.  Hasil dan Analisa Hasil Penelitian EDM
Gambar 2. Benda kerja.
Gambar 3. Nilai Parameter.
Gambar 4. Proses EDM .
Gambar 5. Hasil proses EDM .

## Analisis material removal rate
Analisa material removal rate merupakan analisis proses pengerjaan untuk memperhitungkan  variabel-variabel  nilai  parameter  EDM  yang  dimana  parameter  EDM meliputi  Current  (l p ) , Spark  on  time  (T on ) , Gap,  yang  sudah  di  uji  pada  mesin  EDM  dengan nilai yang sudah ada dan sudah diperhitungkan yang ditunjukan pada tabel di bawah ini:
Tabel 3. Nilai perhitungan MRR
Run No. Current [A] Spark on time [ms] Gap massa benda kerja MRR teoritis (mm 3 /menit) MRR aktual (mm 3 /menit) Mb o Mb 1 2500 °F 2800 °F 1 10 210 40 20.69  19.55 55.07 47.90 43.03 2 10 210 45 20.30  19.35 55.07 47.90 44.16 3 10 210 50 20.39  19.38 55.07 47.90 34.07 4 10 340 40 20.27  19.28 55.07 47.90 26.39 5 10 340 45 20.55  19.42 55.07 47.90 22.15 6 10 340 50 20.36  19.30 55.07 47.90 21.05 7 10 400 40 20.25  19.20 55.07 47.90 19.81 8 10 400 45 19.84  18.78 55.07 47.90 18.75 9 10 400 50 20.58  19.40 55.07 47.90 17.89 10 13 210 40 20.33  19.29 71.59 62.27 40.66 11 13 210 45 20.46  19.32 71.59 62.27 38.12 12 13 210 50 20.32  19.20 71.59 62.27 36.80 13 13 340 40 19.79  18.84 71.59 62.27 34.16 14 13 340 45 20.29  19.12 71.59 62.27 33.53 15 13 340 50 20.28  19.25 71.59 62.27 31.04 16 13 400 40 20.43  19.31 71.59 62.27 31.39 17 13 400 45 20.34  19.24 71.59 62.27 28.33 18 13 400 50 20.37  19.25 71.59 62.27 26.44 19 16 210 40 20.42  19.27 88.11 76.64 55.14 20 16 210 45 20.08  19.02 88.11 76.64 45.66 21 16 210 50 20.06  19.07 88.11 76.64 41.93 22 16 340 40 20.52  19.35 88.11 76.64 43.30 23 16 340 45 20.40  19.27 88.11 76.64 41.42 24 16 340 50 20.05  19.01 88.11 76.64 39.25 25 16 400 40 20.41  19.31 88.11 76.64 50.83
26 16 400 45 19.01  18.06 88.11 76.64 39.80 27 16 400 50 19.31  18.23 88.11 76.64 35.80
Perhitungan  massa  benda  kerja  yang  terbuang,  Massa  benda  kerja  yang  terbuang merupakan selisih dari massa benda kerja sebelum dan setelah proses pemesinan. Contoh perhitungan dari massa benda kerja yang terbuang adalah sebagai berikut:
MRR = = 43.03 mm 3 /menit
Gambar 6. Grafik MRR . Pada  gambar  6  Grafik  MRR.  Menunjukan  grafik  pengaruh  besar  arus  (A),  T on dan  Gap terhadap laju pembuangan material. Tingkat laju pembuangan material yang paling rendah, didapatkan  pada  kondisi  permesinan  10  (A),  T on 400  dan  Gap  50  dengan  nilai  17,89 mm 3 /menit  dan  tingkat  laju  pembuangan  material  yang  paling  tinggi  dengan  nilai  55,14 mm 3 /menit didapatkan pada kondisi permesinan 16 (A), T on 210 dan Gap 40.
Analisis Electrode Wear Rate
Tabel 4. Nilai perhitungan EWR NO Curent Spark on Time Gap Massa Electrode Waktu EWR aktual EWR teoritis Me o Me 1 menit detik menit gr/min gr/min 1 10 210 40 46.52 46.45 3 22 3.37 0.02192 0.00038 2 10 210 45 46.45 46.37 2 44 2.73 0.02700 0.00038 3 10 210 50 46.37 46.30 3 46 3.77 0.01959 0.00038 4 10 340 40 46.30 46.22 4 46 4.77 0.01548 0.00038 5 10 340 45 46.22 46.15 6 29 6.48 0.01138 0.00038 6 10 340 50 46.15 46.08 6 24 6.40 0.01153 0.00038 7 10 400 40 46.08 46.00 6 44 6.73 0.01096 0.00038 8 10 400 45 46.00 45.93 7 11 7.18 0.01027 0.00038 9 10 400 50 45.93 45.86 8 23 8.38 0.00880 0.00038 10 13 210 40 45.86 45.76 3 15 3.25 0.02952 0.00049 11 13 210 45 45.76 45.66 3 48 3.80 0.02524 0.00049 12 13 210 50 45.66 45.57 3 52 3.87 0.02481 0.00049 13 13 340 40 45.57 45.47 3 32 3.53 0.02715 0.00049 14 13 340 45 45.47 45.38 4 26 4.43 0.02164 0.00049 15 13 340 50 45.38 45.28 4 13 4.22 0.02275 0.00049 16 13 400 40 45.28 45.18 4 32 4.53 0.02116 0.00049 17 13 400 45 45.18 45.08 4 56 4.93 0.01944 0.00049 18 13 400 50 45.08 44.99 5 23 5.38 0.01782 0.00049 19 16 210 40 44.99 44.87 2 39 2.65 0.04455 0.00060 20 16 210 45 44.87 44.75 2 57 2.95 0.04002 0.00060 21 16 210 50 44.75 44.63 3 00 3.00 0.03935 0.00060 22 16 340 40 44.63 44.52 3 26 3.43 0.03439 0.00060
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 MRR teoritis (mm3/menit) MRR teoritis (mm3/menit)
MRR aktual (mm3/menit)
23 16 340 45 44.52 44.40 3 28 3.47 0.03406 0.00060 24 16 340 50 44.40 44.28 3 22 3.37 0.03507 0.00060 25 16 400 40 44.28 44.16 2 45 2.75 0.04293 0.00060 26 16 400 45 44.16 44.04 3 02 3.03 0.03892 0.00060 27 16 400 50 44.04 43.93 3 50 3.83 0.03080 0.00060
Perhitungan  massa  elektroda  yang  terbuang,  massa  elektroda  yang  terbuang  merupakan selisih  dari  massa  elektroda  sebelum  dan  setelah  proses  pemesinan.  Contoh  perhitungan dari massa elektroda yang terbuang adalah sebagai berikut.
= 0.02192 gr/min
Pada  tabel  4  dapat  disimpulkan  bahwa  faktor  current  mempunyai  nilai  efek  lebih  besar terhadap  keausan  elektroda  pada  proses  EDM  bila  dibandingkan  dengan  faktor  yang lainnya.
Gambar 7. Grafik EWR . Pada  gambar  7  Grafik  EWR.  Menunjukan  grafik  pengaruh  besar  arus  (A),  T on dan  Gap terhadap  tingkat  keausan  pada  elektroda.  Tingkat  keausan  elektroda  yang  paling  rendah, didapatkan  pada  kondisi  permesinan  10  (A),  T on 400  dan  Gap  50  dengan  nilai  0.00880 gr/min    dan  tingkat  keausan  elektroda  paling  tinggi  dengan  nilai  0.04455gr/min  didapatkan pada kondisi permesinan 16 (A), T on 210 dan Gap 40.
Analisis Surface Roughness
Tabel 5. Nilai perhitungan surface roughness Spesimen Repetitions Ra No R-1 R-2 R-3 µm 1 30 29 24 27.67 2 33 25 27 28.33 3 30 31 34 31.67 4 37 28 28 31.00 5 29 33 39 33.67 6 36 31 35 34.00 7 37 30 39 35.33 8 37 33 35 35.00 9 37 37 35 36.33 10 39 41 36 38.67 11 36 32 48 38.67 12 35 45 40 40.00 13 35 45 40 40.00 14 54 40 37 43.67 15 40 46 46 44.00 16 49 40 43 44.00 17 36 45 51 44.00 18 42 36 55 44.33 19 45 40 57 47.33 20 55 40 48 47.67 21 39 56 50 48.33 22 45 54 56 51.67 23 55 50 50 51.67
- 0.01000 0.02000 0.03000 0.04000 0.05000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 EWR aktual EWR teoritis
24 40 53 47 46.67 25 53 47 56 52.00 26 57 51 55 54.33 27 57 61 65 61.00
Gambar 8. Grafik surface roughness . Pada  gambar  8  Grafik  SR.  menunjukan  grafik  pengaruh  besar  arus  (A),  T on dan  Gap terhadap  tingkat  kekasaran  permukaan  benda  kerja.  Untuk  polaritas  positif    elektroda  dan polaritas negatif benda kerja , tingkat kekasaran yang paling rendah, R a Sebesar 27,67 µm didapatkan  pada  kondisi  permesinan  10  (A),  T on 210  dan  Gap  40  dan  tingkat  kekasaran permukaan paling tinggi R a sebesar 61,00 µm didapatkan pada kondisi permesinan 16 (A), T on 400 dan Gap 50.

## Analisis Metode Taguchi
Penelitian  ini  menggunakan  metode  taguchi  dengan  L27 orthogonal  array memakai elektroda graphite dan benda kerja plat SPHC. S/N Ratio dan ANOVA menentukan performa parameter  proses  EDM  dengan  respon  yang  di  teliti  adalah material  removal  rate (MRR), Surface Roughnes (SR) dan Electrode Wear Rate (EWR).  Rasio S/N dan Nilai Mean pada perhitungan EWR menggunakan smaller is better karena keausan minimum optimal yang dibutuhkan pada elektroda.
Tabel 6. Nilai S/N Rasio pada EWR Level Curent Spark on time Gap 1 68.45 66.33 66.33 2 66.17 66.33 66.33 3 64.37 66.33 66.33 Delta 4.08 0.00 0.00 Rank 1 2.5 2.5
Gambar 9. Grafik S/N Rasio EWR .
Pada  Tabel  4.4  memperlihatkan  S/N  rasio  hasil  dari  respon  efek  dari  parameter  proses yang  mempengaruhi  keausan  elektroda  pada  proses  EDM  yang  digunakan.  Terlihat bahwa  di  level  1  (satu)  yaitu Current dengan  nilai  68,45  yang  sangat  berpengaruh  dan
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Ra
signifikan terhadap EWR diikuti dengan Spark On Time di level 2(dua) dengan nilai 66,33 dan Gap di level 3(tiga) dengan nilai 66,33.
Tabel 7. Nilai S/N Rasio Mean pada EWR
Level Curent Sprak on time Gap 1 0.000378 0.000491 0.000491 2 0.000491 0.000491 0.000491 3 0.000605 0.000491 0.000491 Delta 0.000227 0.000000 0.000000 Rank 1 2.5 2.5
Gambar 10, Grafik means pada EWR.
Pada  tabel  6  dan  7  dapat  disimpulkan  bahwa  faktor  current  mempunyai  nilai  efek  lebih besar  terhadap  keausan  elektroda  pada  proses  EDM  bila  dibandingkan  dengan  faktor lainnya  sedangkan  yang  dibutuhkan  parameter  terendah  untuk  keausan  elektroda  dan parameter  optimal terendah  ditetapkan  untuk  EWR =  0.02275 mm 3 /menit,  pada Curent 13 A, Spark on time 340 µs, dan Gap 50 Volt.
 Rasio S/N dan Nilai Mean pada perhitungan MRR menggunakan larger is better karena menginginkan nilai optimal atau maksimal karena semakin besar semakin baik.
Tabel 8. Nilai S/N Rasio MRR
Level  Curent Spark on time Gap 1 26.16 26.15 26.15 2 26.13 26.12 26.06 3 26.01 26.03 26.09 Delta 0.15 0.12 0.09 Rank 1 2 3
Gambar 11. Grafik S/N Rasio MRR.
Pada  Tabel  8  memperlihatkan  S/N  Rasio  hasil  dari  respon  efek  dari  parameter  proses yang  mempengaruhi  laju  pelepasan  bahan  atau material  removal  rate (MRR)  pada proses EDM yang digunakan. Terlihat bahwa di level 1 (satu) yaitu Curren t dengan nilai 26,16  yang  sangat  berpengaruh  dan  signifikan  terhadap  MRR  diikuti  dengan Spark  On Time di level 1 (satu) dengan nilai 26,15 dan Gap di level 1 (satu) dengan nilai 26,15.
Tabel 9. Nilai Mean pada MRR Level  Curent Spark Gap
on time 1 20.33 20.29 20.30 2 20.25 20.24 20.10 3 19.98 20.03 20.16 Delta 0.35 0.26 0.20 Rank 1 2 3
Gambar 12. Grafik Mean MRR. Dapat  disimpulkan  pada  table  8  dan  9  bahwa  faktor Curent mempunyai  nilai  efek  lebih besar  terhadap  kualitas  pada  proses  EDM  bila  dibandingkan  dengan  faktor  lainnya  dan parameter  optimal  ditetapkan  untuk  MRR=  22.15  mm 3 /menit  pada Curent dengan  nilai 10 A, Spark on time dengan nilai 340 µs; dan Gap dengan nilai 45 Volt.  Perhitungan  Rasio  S/N  dilakukan  untuk  meminimalkan  sensitivitas  karakteristik  kualitas terhadap  faktor  gangguan.  Perhitungan  rasio  S/N  untuk  waktu  kekasaran  permukaan menggunakan  tipe Smaller  is  Better atau  disebut  juga  semakin  kecil  nilainya  semakin baik.
Tabel 10. Nilai S/N Rasio Kekerasan Permukaan Level Curent Spark on time Gap 1 -30.22 -31.58 -32.04 2 -32.44 -32.29 -32.27 3 -34.15 -32.94 -32.50 Delta 3.94 1.36 0.45 Rank 1 2 3
Gambar 13. Grafik S/N Rasio Kekasaran Permukaan. Pada  tabel  10  ini  menunjukkan  bahwa  Parameter Curent yang  optimum  berada  pada level  1(satu)  dengan  nilai-30,22,  parameter Spark  on  Time yang  optimum  berada  pada level  1(satu)  dengan  nilai  -31,58  dan  parameter Gap yang  optimum  berada  pada  level 1(satu)  dengan  nilai  -32,04.  Sesuai  pada gambar  13  ini  menunjukkan  bahwa  parameter yang  paling  berpengaruh  terhadap  respon  kekasaran  permukaan  adalah  parameter Curent dengan nilai delta yaitu 3,94.
Tabel 11. Nilai Mean Kekasaran Permukaan
Level Curent Spark Gap
on time 1 32.56 38.70 40.85 2 41.93 41.81 41.89 3 51.19 45.15 42.93 Delta 18.63 6.44 2.07 Rank 1 2 3
Gambar 14. Grafik mean kekasaran permukaan. Dapat  disimpulkan  pada  tabel  10  dan  11  bahwa  faktor  current  mempunyai  nilai  efek  lebih besar  terhadap  kekasaran  permukaan  pada  proses  EDM  bila  dibandingkan  dengan  faktor lainnya  sedangkan  yang  dibutuhkan  parameter  terendah  untuk  kekasaran  permukaan  dan parameter optimal terendah ditetapkan untuk SR = 27,67 µm, pada Curent dengan nilai 10A, Spark on time dengan nilai 210 µs dan Gap dengan nilai 40 Volt.

## 5.  Kesimpulan
 Parameter/faktor  EDM  untuk  menghasilkan  nilai Surface  Roughnes terkecil/optimum ( smaller is better ) pada benda kerja Plat SPHC adalah 26,67µm pada Curent dengan nilai 10A, Spark on time dengan nilai 210 µs, dan Gap dengan nilai 40 Volt .
 Parameter/faktor  EDM  untuk  menghasilkan  nilai  EWR  terkecil/optimum  (smaller  is better) pada benda kerja Plat SPHC  terendah ditetapkan untuk EWR =  0.02275 mm 3 /menit, pada Curent 13 A, Spark on time 340 µs, dan Gap 50 Volt.
 Parameter/faktor  EDM  untuk  menghasilkan  nilai material  removal  rate (MRR) terbesar/optimum  ( Large  is  Better )  pada  benda  kerja  plat  SPHC  ditetapkan  untuk MRR=  22.15 mm 3 /menit pada Curent dengan nilai 10 A, Spark on time dengan nilai 340 µs; dan Gap dengan nilai 45 Volt.

## Referensi
Destianto1,  N.  U.  (2019).  PENGARUH  PARAMETER  PROSES  EDM  DIE  SINKING
TERHADAP LAJU . Jurnal ASIIMETRIK: Jurnal Ilmiah Rekayasa & Inovasi , 1-2. DF,  D. (1990). Real-Time Stochastic Model and  Control of EDM. Manufacturing Teknologi , 187-190.
dkk, P. N. (2015). Studi Eksperimental untuk Tingkat Penghapusan Material di EDM. Jurnal Internasional untuk Penelitian , 4.
Farizi  Rachman,  D.  A.  (2020).  OPTIMASI  LAJU  KEAUSAN  ELEKTRODA  PADA  PROSES ELEKTRICAL  DISHARGE  MACHINING  (EDM)  SINKING  MENGGUNAKAN  METODE TAGUCHI. Jurnal Teknologi Maritim , volume 3.
Rachman1,  F.  (2020).  OPTIMASI  LAJU  PENGERJAAN  MATERIAL  AISI  P20  PROSES  . Program Studi Teknik Desain dan Manufaktur, Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya , vol.8.
Rafe'i, A. (2011, September 04). EDM (Elektrical Disharge Machining) . Retrieved from edm- electrical-discharge-machine: https://sersasih.wordpress.com/2011/09/24/edm- electrical-discharge-machine/
Rajukar, k. (1984). Quantitative Expressions for Some aspects of surface Integrity of Elektro Discharge Machine. Journal of Engineering for Industry , vol 106-171. sony  Harbintoro,  A.  S.  (2018).  PERENCANAAN  EKSPERIMEN  PADA  PROSES  EDM UNTUK MENGURANGI. JurnalMetal , 40.
Chandramouli  S.  Sebuah  ,  E.  K.  (2017).  Konferensi  Internasional  Pemrosesan  dan Karakterisasi  Material  ke-5  (ICMPC  2016). Optimasi  parameter  Proses  EDM  dalam Machining dari 17-4 PH Baja menggunakan Metode Taguchi .
P.Balasubramanian  ,  T.  S.  (2014).  Konferensi  Internasional  ke-3  tentang  Pemrosesan  dan Karakterisasi  Material  (ICMPC  2014). Optimasi  Parameter  Pemesinan  dalam  proses EDM menggunakan Cast dan Elektroda Tembaga Sinter . Rafał Świercz 1, a. D.-Ś. (01 Oktober 2018). Prosiding Konferensi AIP 2017, 020032 (2018); https://doi.org/10.1063/1.5056295. Optimasi  Parameter  Pemesinan  Elektrikal  Baja  Alat Pemesinan Debit 1.2713 .
Nishant  K.  Singh  1  Yashvir  Singh  2  (Diterima:  20  Juli  2018  /  Diterima:  1  Februari  2019). Jurnal  Arab  untuk  Sains  dan  Teknik  https://doi.org/10.1007/s13369-019-03738-5. Investigasi  Eksperimental  dan  Pemodelan  Permukaan  Akhir  pada  Pemesinan Pelepasan Listrik Berbantuan Argon Menggunakan Analisis Dimensi.
Subramanian Gopalakannan 1, . d. (Naskah Diterima 27 Mei 2012; Direvisi 4 Agustus 2013; Diterima 19 Oktober 2013). Jurnal Sains dan Teknologi Mekanik 28 (3) (2014) 1045 ~ 1053.  Mengoptimalkan  parameter  pemesinan  untuk  operasi  EDM  berdasarkan  desain komposit pusat dan pendekatan keinginan.
Baseri, E. A. (Diterima: 16 Juni 2011 / Diterima: 12 Desember 2011 / Dipublikasikan secara online: 21 Januari 2012). Int J Adv Manuf Technol (2012) 62: 1041 - 1053 DOI 10.1007 / s00170-011-3862-9.  Optimasi  parameter  pemesinan  pada  proses  EDM  putardengan menggunakan metode Taguchi.
Teepu  Sultan,  A.  K.  (Diterima15  Mei  2014;  Diterima  25  Agustus  2014;  Diterbitkan  23 September  2014).  Jurnal  Internasional  Manufaktur  Teknik  Volume  2014,ID  Artikel 259129,  http://dx.doi.org/10.1155/2014/259129. Laju  Penghilangan  Material,  Laju Keausan  Elektroda,  dan  Evaluasi  Kekasaran  Permukaan  pada  EDM  Die  Sinking dengan Alat Berongga melalui Metodologi Permukaan Respons , 16 halaman .
PODDAR,  A.  (2012).  A  THESIS  SUBMITTED  IN  PARTIAL  FULFILMENT  OF  THE REQUIREMENTS  FOR  THE  DEGREE  OF  Bachelor  of  Technology. EXPERIMENTAL INVESTIGATION  OF  MRR,  SURFACE  ROUGHNESS    AND  OVERCUT  OF  AISI  304 STAINLESS STEEL IN EDM , 1-34.