ISSN: 2721-6225 (print)
page 59-69

## PENGARUH VARIASI KEDALAMAN PEMOTONGAN DAN KECEPATAN PEMOTONGAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN ALUMINIUM 7075

## EFFECT OF DEPTH OF CUT VARIATION AND CUTTING SPEED ON SURFACE ROUGHNESS OF ALUMINIUM STEEL 7075
Awaludin Nurhabibi 1) , Aqli Mursadin 1)
1 Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru, Indonesia email: 1810816120006@mhs.ulm.ac.id* , a.mursadin@ulm.ac.id
Received: 19 April 2023
Accepted: 23 Mei 2023
Published:
25 Mei 2023

## Abstract
This  research  intends  to  determine  the  effect  of  variations  in  cutting  depth  and cutting  speed  on  the  surface  roughness  value  of  aluminum  7075.  Based  on  the results of data analysis, it can be concluded that cutting speed has an effect on the surface  roughness  value  of  the  specimen.  The  higher  the  cutting  speed  used,  the lower the quality results (smooth). The high cutting depth causes a decrease in the cutting  force  and  the  shear  cross-sectional  area,  each  cutting  depth  used  has  a difference  in  the  surface  roughness  of  the  specimen.  The  greater  the  depth  of cutting used will cause an increase in surface roughness, when the combination of cutting  speed  and  depth  of  cut  is  found  to  have  the  lowest  roughness  (fine)  at  a cutting speed of 14.7 m/min and 0.5 mm, while the highest roughness (coarse) at a cutting  speed  of  11.3  m/min  and  a  cutting  depth  ratio  of  1.  mm.  The  higher  the cutting speed, the lower (fine) the level of roughness and the greater the depth of cutting, the higher the roughness value obtained (coarse).
Keywords: Depth Of Cut, Cutting Speed, Roughness, Aluminium 7075

## Abstrak
Riset  ini  bermaksud  untuk  mengetahui  pengaruh  variasi  kedalaman  pemotongan serta  kecepatan  pemotongan  atas  nilai  kekasaran  permukaan  aluminium  7075. kesimpulan  kecepatan  pemotongan  berpengaruh  atas  nilai  kekasaran  permukaan spesimen.  Bertambahnya  kecepatan  pemotongan  yang  dipakai  meangkibatkan kualitas makin rendah (halus). Kedalaman pemotongan yang tinggi menyebabkan menurunnya  gaya  pemotongan,  setiap  kedalaman  pemotongan  yang  dipakai terdapat  selisih  nilai  kekasaran  permukaan  spesimen.  Makin  besar  kedalaman pemotongan  yang  dipakai  mengakibatkan  meningkatnya  kekasaran  permukaan, ketika kombinasi dari kecepatan pemotongan serta kedalaman pemotongan terlihat hasil  yang  paling  rendah  (halus)  pada  kecepatan  pemotongan  14.7  m/menit  serta 0,5  mm,  sedangkan  kekasaran  paling  tinggi  (kasar)  pada  kecepatan  pemotongan 11.3 m/menit serta perbandingan kedalaman pemotongan 1.  mm. Semakin tinggi kecepatan  pemotongan  maka  semakin  rendah  (halus)  tingkat  kekasaran  dan kedalaman  pemotongan  yang  dalam  berpengaruh  terhadap  nilai  hasil  kekasaran yang diperoleh maka makin tinggi (kasar).
Kata  kunci: Kedalaman  Pemotongan,  Kecepatan  Pemotongan,  Kekasaran, Aluminium 7075
DOI: 10.20527/jtamrotary.v7i`1.216 How  to  cite :  Nurhabibi,  A.,  &  Mursadin,  A.,  “Pengaruh  Variasi  Kedalaman  Pemotongan  Dan  Kecepatan Pemotongan Terhadap Kekasaran Permukaan Aluminium 7075”. JTAM ROTARY, 5(2), 59-69, 2023.

## PENDAHULUAN
Ilmu  pengetahuan  dan  teknologi,  tentunya  tidak  bisa  dipisahkan  pada  kehidupan manusia.  Selagi  peradaban  manusia  hadir,  ilmu  pengetahuan  dan  teknologi  akan  terus berkembang  dalam  menghadapi  era  industri  4.0.  Pada  industri  manufaktur,  proses pemesinan  sangatlah  dibutuhkan  oleh  manusia  dalam  proses  produksi  maupun  proses refarasi konstruksi.
Aluminium  adalah  logam  yang  permukaannya  terbuat  suatu  lapisan  oksida  yang bisa  menghindari  logam  aluminium  dari  korosi.  Aluminium  mempunyai  sifat  konduktor listrik yang efektif (Adzkari, 2017).
Proses  pemesinan  dalam  pengerjaannya  perlu  memperhatikan  proses  produksinya dimana  hal  ini  membutuhkan  keahlian,  ketelitian,  kepresisian  dan  kualitas  terhadap permukaan  benda  kerja  yang  mana  menjadi  prioritas  utama  dalam  proses  pemesinan. Beberapa  kualitas  yang  ingin  didapat  pada  proses  pemesinan  adalah  tingkat  kekasaran permukaan dari produk yang dibuat (Eva, 2012).
Ada  beberapa  keadaan  yang  menyebabkan  tingkat  kekasaran  permukaan  produk hasil proses pemesinan. Pada proses pembubutan keadaan  yang menyebabkan kekasaran permukaan  antara  lain  yaitu  kecepatan  pemotongan  ( cutting  speed ),  gerak  pemotongan (feed speed), kedalaman pemotongan ( depth of cut ), benda kerja.
Kecepatan  potong  berpengaruh  terhadap  hasil  kualitas  permukaan  benda  kerja, (Raul,  2016).  Semakin  tinggi  kecepatan  potong  yang  digunakan  maka  hasil  kualitas semakin  baik  dan  semakin  besar  kedalaman  potong  yang  digunakan  akan  menyebabkan pembentukan tatal yang akan tersambung atau kontiniu dan sebaliknya kedalaman potong yang  semakin  rendah,  akan  menghasilkan  tatal  yang  terputus-putus  atau  terpisah. Gabungan antara kecepatan potong dan kedalaman potong yang menghasilkan kekasaran paling baik pada baja ST 41 adalah kecepatan 170 m/menit dan kedalaman potong 0,6 .
Kedalaman  potong  berpengaruh  terhadap  hasil  kualitas  permukaan  benda  kerja (Husni  dkk.,  2019).  Semakin  dalam  pemakanan  yang  digunakan  maka  hasil  kualitas semakin  kasar.  pada  hasil  kedalaman  potong  0,5  mm,  0,75  mm,  1  mm  pada  baja  AISI 4340  ada  perbedaan  tingkat  kekasaran  permukaan  benda  kerja.  Semakin  dalam pemakanan benda kerja yang digunakan akan menyebabkan pembentukan tatal yang akan tersambung  atau  kontiniu  dan  sebaliknya  kedalaman  potong  yang  semakin  rendah,  akan menghasilkan tatal  yang terputus-putus atau terpisah, dalam gabungan antara jenis- jenis pahat  dan kedalaman potong ditemukan bahwa hasil kekasaran  yang paling baik  (paling halus).
Selanjutnya  kecepatan  potong  yang  digunakan  mempunyai  pengaruh  yang signifikan  terhadap  kekasaran  permukaan  permukaan  benda  hasil  pemesinan,  (Sedang, 2014). Hasil permesinan akan semakin halus ketika harga kecepatan potong ditingkatkan. Sedangkan  parameter  kedalaman  pemakanan  juga  memiliki  pengaruh  yang  cukup  besar terhadap  harga  kekasaran  permukaan.  Ketika  nilai  kedalaman  pemakanan  ditingkatkan, permukaan yang didapatkan juga semakin kasar. Gabungan antara kecepatan potong dan kedalaman  potong  yang  menghasilkan  kekasaran  paling  baik  pada  baja  S45C  adalah kecepatan 80 m/menit dan kedalaman potong 0,5 mm.
Setiap  kenaikan  kecepatan  potong  pada  bahan  aluminium  6061  dengan  kelipatan 100 m/min maka angka penurunan kekasaran permukaan Selanjutnya, setiap pembesaran tool nose radius dengan kelipatan 0.4 mm dihasilkan rata-rata penurunan harga kekasaran permukaan (Lubis dan Rico, 2019).
Dalam  hal  ini,  berdasarkan  penelitian    terdahulu  dengan  judul  “Pengaruh  Variasi Kecepatan  Potong  Dan  Kedalaman  Potong  Pada  Mesin  Bubut  Terhadap  Tingkat Kekasaran  Permukaan  Benda  Kerja  St  41”  (Husni  dkk.,  2019)  perbedaan  penelitian
terdahulu  dengan  penelitian  ini  adalah  tingkat  kekasaran  permukaan  dengan  bahan aluminium 7075 dengan variasi depth of cut dan cutting speed yang berbeda.

## Aluminium 7075
Aluminium ialah logam ringan yang mempunyai kekuatan yang relatif rendah akan tetapi  mempunyai  ketahanan  korosi  serta  penyalur  listrik  yang  baik.  Simbol  aluminium adalah  Al  beserta  nomor  atomnya  13  serta  mempunyai  massa  jenis  2.7  kg/m 3 beserta struktur  kristal  FCC  (face  centered  cubic).  Paduan  aluminium  pada  seri  7075  dengan kepadatan  2,81  g/cm3  memiliki  unsur  Zn  sekitar  5.,1  –  6,1  %.  Di  jepang  pernah melaksanakan studi mengkaloborasi paduan logam menggunakan tambahan kira-kira 3% Mn atau Cr (Hadi, 2018). Aluminium pada seri 7075 memiliki modulus elestisitas sebesar 71.1 GPa (10.400 ksi), modulus geser 26,9 GPa (3900 ksi), kekuatan tekanan maksimum 572 Mpa (83000 psi), dan kekuatan tarik 503 MPa (73000 psi). Aluminium 7075 sering diaplikasikan  di  industri  otomotif  sebab  ringan  serta  pemakaian  dikendaraan,  serta  alat kendaraan  berbahan  bakar  bensin,  serta  energi  alternatif.  Dan  juga  sering  dipakai  di industri pengecoran atau bahan kontruksi karena 11 memilki sifat kekuatan yang lumayan bagus di sisi lain mempunyai sifat getas yang dikarekan rentan dengan tegangan.

## Gambar 1. Lembaran Aluminium 7075

## Mesin Bubut Bangku
Mesin Bubut bangku adalah salah satu mesin yang sering digunakan pada workshop pemesinan  pada  industri  manufaktur,  institusi  pendidikan  kejuruan  serta  badan  diklat maupun  pelatihan.  Mesin  bubut  sendiri  adalah  jenis  mesin  perkakas  yang  dipakai  untuk proses  pemotongan  spesimen,  pahat  digerakkan  secara  translasi  dan  rata  dengan  sumbu dari benda kerja.
Fungsi  mesin  bubut  bangku  adalah  untuk:  membubut  muka/ facing ,  rata lurus/bertingkat, tirus, alur, ulir, bentuk, mengebor.

## Gambar 2. Mesin Bubut Krisbow KW15-486

## Kekasaran Permukaan
Kekasaran  permukaan  ialah  satu  dari  beberapa  penyimpangan  yang  dikarenakan kondisi  pemotongan  dari  prosedur  pemesinan,  kekasaran  permukaan  sangat mempengaruhi kualitas dari spesimen dibuat.
Kualitas  sebuah  permukaan  memegang  andil  yang  cukup  berpengaruh  pada perancangan pada bagian mesin yang berhubungan dengan gesekan pelumasan, keausan, tahanan terhadap kelelahan.

## Pengukuran Kekasaran Permukaan
Pengukuran  kekasaran  dilakukan  untuk  mengetahui  hasil  dari  benda  kerja  setelah proses  pemesinan  yang  mana  tekstur  permukaan  terdiri  dari  sayatan  yang  berulang  dan bisa juga sayatan acak dari permukaan suatu benda yang dapat mempengaruhi kekasaran permukaan ( surface roughness ).
Kekasaran permukaan terbentuk disebabkan oleh goresan endmill pada permukaan spesimen  ketika  terjadinya  proses  pemesinan,  goresan-goresan  ini  terus  terjadi  setiap endmill  bersinggungan  dengan  spesimen  yang  mana  goresan  ini  dapat  terlihat  pada topografi  permukaan.  Secara  umum,  pengukuran  kekasaran  permukaan  ini  terbagi  dari dua  macam,  yaitu  penilaian  kekasaran  permukaan  tidak  langsung  dan  pengukuran langsung.

## METODE PENELITIAN
Riset  dilakukan  di  bulan  April  2022  ,  tempat  pembuatan  spesimen  dilakukan  di Laboratorium  Teknik  Mesin  ULM,  uji  kekasaran  permukaan  spesimen  dilaksanakan  di Laboratorium Teknik Mesin ULM.

## Alat Dan Bahan Penelitian
Alat yang dipakai pada proses pembuatan spesimen yaitu:
1. Mesin Bubut Krisbow KW15-486
2. Pahat HSS
3. Jangka sorong
4. Dial indikator
5. Palu
6. Alat ukur kekasaran permukaan (Surface Roughness Tester)
Bahan yang dipakai dalam penelitian ini ialah: Aluminium 7075, dan coolant.

## Gambar 3. Benda Kerja

## Prosedur Penelitian
1. Tahap-Tahap Pembuatan Spesimen
a. Menyiapkan semua bahan.
b. Menyiapkan alat-alat perkakas pada mesin bubut.
c. Pasang benda kerja dan senterkan benda.
d. Pasang pahat yang digunakan.
e. Mengatur variabel bebas yang telah ditentukan.
f. Hidupkan  mesin  dan  lakukan  proses  bubut  dengan  variabel  yang  telah ditentukan.
g. Dalam proses pembubutan melakukan pengukuran benda kerja.
h. Setelah proses selesai, matikan mesin dan lepaskan benda kerja.
i. Lalu bersihkan mesin bubut.
2. Pengujian Spesimen
a. Benda  kerja  yang  telah  mengalami  proses  bubut  dibersihkan  permukaannya dan dipastilan tidak ada kotoran yang menempel
b. Siapkan alat surface rougness tester.
c. Lakukan uji kekerasan permukaan dengan alat Surface Roughness Tester.
d. Catat hasil pengukurannya.

## Diagram Alir
Secara umum tahapan dalam penelitian ini dapat di lihat dalam gambar 4.
Gambar 4. Diagram Alir

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian  kekasaran  permukaan  pada  riset  ini  dilakukan  di  laboratorium  Material memakai  alat  Surface  Roughness  Tester  SRT-6200  dengan  tiga  zona  pengukuran  pada benda  kerja.  Berikut  merupakan  tabel  data  hasil  pengujian  kekasaran  permukaan  pada pembubutan rata aluminium 7075.
Gambar 5. Diagram Interaksi Kecepatan Pemotongan Dan Kedalaman Pemotongan Permukaan I

## Gambar 6. Diagram Interaksi Kecepatan Pemotongan Dan Kedalaman Pemotongan
Permukaan II
Gambar 7. Diagram Interaksi Kecepatan Pemotongan Dan Kedalaman pemotongan Permukaan III
Terlihat pada gambar diagram interaksi permukaan I-III diatas terlihat semakin besar kedalaman  pemotongan  akan  menghasilkan  kekasaran  semakin  tinggi  (kasar)  serta semakin  tinggi  kecepatan  pemotongan  akan  menghasilkan  kekasaran  semakin  rendah (halus).  Pengujian  kekasaran  permukaan  aluminium  7075  pembubutan  rata  dengan menggunakan variasi kedalaman pemotongan dan kecepatan pemotongan didapatkan harga rata-rata  kekasaran  permukaan.  Pada  kedalaman  pemotongan  0,5  mm  dan  kecepatan pemotongan  11,3  m/menit  adalah  1,839  µm,  kedalaman  pemotongan  0,75  mm  adalah 2,204  µm,  dan  kedalaman  pemotongan  1  mm  adalah  2,733  µm.  Pada  kedalaman pemotongan  0,5  mm  dan  kecepatan  pemotongan  12,5  m/menit  adalah  1,299  µm, kedalaman  pemotongan  0,75  mm  adalah  1,725  µm,  dan  kedalaman  pemotongan  1  mm adalah 2,258 µm. Pada kedalaman pemotongan 0,521mm dan kecepatan pemotongan 14,7 m/menit  adalah  1,050  µm,  kedalaman  pemotongan  0,75  mm  adalah  1.385  µm,  dan kedalaman pemotongan 1 mm adalah 1,617 µm.Dari data di atas, kedalaman pemotongan 0,5 mm dan kedalaman pemotongan 14,7 m/menit memiliki harga kekasaran paling rendah yaitu  0,826  µm,  sedangkan  harga  kekasaran  paling  tinggi  2,986  µm  terdapat  pada kedalaman pemotongan 1 mm dan kecepatan pemotongan 11,5 m/menit.
Dari  pembahasan  di  atas  didapatkan  data  yang  relevan  yaitu  hasil  dari  penelitian Raul(2016)  dengan  judul  “Pengaruh  Variasi  Kecepatan  Potong  dan  Kedalaman  Potong Pada  Mesin  Bubut  Terhadap  Tingkat  Kekasaran  Benda  Kerja  ST  41”  yang  menyatakan semakin  tinggi  kecepatan  potong  yang  digunakan  maka  hasil  kualitas  semakin  baik  dan semakin  besar  kedalaman  potong  yang  digunakan  akan  menyebabkan  pembentukan  tatal yang  akan  tersambung  atau  kontiniu  dan  sebaliknya  kedalaman  potong  yang  semakin rendah,  akan  menghasilkan  tatal  yang  terputus-putus  atau  terpisah.  Gabungan  antara kecepatan  potong  dan  kedalaman  potong  yang  menghasilkan  kekasaran  paling  baik  pada baja  ST  41  adalah  kecepatan  170  m/menit  dan  kedalaman  potong  0,6  .  Hal  ini  juga dibuktikan  dengan  penelitian  Sutrisna,  dkk.  (2019)  dengan  judul  “Pengaruh  Variasi Kedalaman  Potong  Dan  Kecepatan  Putar  Mesin  Bubut  Terhadap  Kekasaran  Permukaan Benda  Kerja  Hasil  Pembubutan  Rata  Pada  Bahan  Baja  St  37”  yang  menyebutkan kedalaman  potong  menunjukkan  bahwa  terdapat  perbedaan  yang  signifikan  kekasaran permukaan  bahan  baja  st  37  antara  kedalaman  potong  0,4  mm  dibandingkan  dengan kedalaman  potong  0,8  mm.  Pada  kecepatan  putar  terdapat  perbedaan  yang  signifikan kekasaran  permukaan  antara  kecepatan  putar  330  rpm  dibandingkan  dengan  kecepatan putar 490 rpm. Semakin dalam kedalaman potong maka semakin kasar hasil pembubutan dan semakin cepat putaran rpm maka semakin halus hasil pembubutan.
Semakin  besar kecepatan potong  yang dipakai  akan menghasilkan kualitas semakin baik  serta  kenaikan  kenaikan  kedalaman  potong  yang  dipakai  maka  mengakibatkan terbentuk  tatal  yang  berlanjut  atau  kontiniu  serta  kebalikannya  kedalaman  potong  yang rendah,  maka  mendapatkan  tatal  yang  tidak  tersambung  atau  terputus  (Husni  dkk,  2019). kombinasi  dari  kecepatan  potong  dan  kedalaman  potong  yang  mendapatkan  kekasaran paling  halus  pada  baja  St  41  adalah  kecepatan  170  m/menit  serta  kedalaman  potong  0,6. Kedalaman  potong  menunjukkan  adanya  ketidaksamaan  yang  berarti  terhadap  kekasaran permukaan  bahan  baja  St  37  antara  kedalaman  potong  0,4-0,8  mm.  Dengan  kecepatan putar, perbedaan yang signifikan kekasaran permukaan dengan kecepatan putar 330 rpm - 490  rpm.  Semakin  dalam  kedalaman  potong  akan  semakin  tinggi  kekasaran  hasil pembubutan  serta  semakin  cepat  putaran  rpm  maka  semakin  rendah  kekasaran  hasil pembubutan (Lubis dan  Rico, 2019).

## KESIMPULAN
Kesimpulan yang bisa diambil dari riset yang telah dilakukan ialah
1. Tingkat-tingkat  kedalaman  pemotongan  yang  berbeda  terbukti  secara  signifikan berpengaruh  terhadap  variasi  kekasaran.  Semakin  besar  kedalaman  makan  maka semakin tinggi (kasar) kekasaran permukaan yang dihasilkan.
2. Tingkat-tingkat  kecepatan  pemotongan  yang  berbeda  terbukti  secara  signifikan berpengaruh  terhadap  variasi  tingkat  kekasaran.  makin  cepat  pemotongan  makin rendah (halus) permukaan yang didapatkan.

## REFERENSI
Adzkari, A. (2017). Karakteristik Tingkat Kekasaran Permukaan Hasil Pembubutan Baja SS41  Akibat  Perbedaan  Nose  Radius  dan  Kecepatan  Potong  pada  Mesin  Bubut CNC .
Eva, A. N. (2012). Analisis Sifat Fisis Dan Mekanis Aluminium Paduan Al-Si-Cu Dengan Menggunakan Cetakan Pasir. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin , 18.
Husni,  T.,  Pusvyta,  Y.,  &  Hidayat,  T.  (2019).  TEKNIKA  :  Jurnal  Ilmiah  Pengaruh  Jenis Pahat  Dan  Kedalaman  Pemakanan  Pada  Proses  Pembubutan  Terhadap  Kekasaran Permukaan  AISI  4340  Fakultas  Teknik  Universitas  IBA  TEKNIKA  :  Jurnal  Ilmiah Fakultas Teknik Universitas IBA. Teknika , 6 (2), 119–133.
Lubis, S. Y., & Rico, W. (2019). Permukaan Bahan Allumininium Alloy 6061 Pada Proses Pembubutan. Semnastek , 27–31. Luis, F., & Moncayo, G. (n.d.). No Analisis struktur co-dispersi dari indikator terkait dari orang utama Title . mm .
Mardiansyah A. (2014). Analisis Kekasaran Permukaan Benda Kerja Dengan Variasi Jenis Material Dan Pahat Potong. Universitas Bengkulu.
Purbosari,  D.  (2012).  Karakterisasi  Tingkat  Kekasaran  Permukaan  Baja  ST  40  Hasil Pemesinan CNC  MILLING ZK  7040  Efek  Dari  Kecepatan  Pemakanan  (FEED RATE) dan Awal Waktu Pemberian Pendingin. Universitas Sebelas Maret.
Raul,  W. & P. (2016). Pengaruh Variasi  Kecepatan Potong Dan Kedalaman Potong Pada Mesin  Bubut  Terhadap  Tingkat  Kekasaran  Permukaan  Benda  Kerja  St  41. Jurnal Teknik Mesin , 24 (1), 1–9.
Sutrisna,  K.,  Nugraha,  I.  N.  P.,  &  Dantes,  K.  R.  (2019).  Pengaruh  Variasi  Kedalaman Potong  Dan  Kecepatan  Putar  Mesin  Bubut  Terhadap  Kekasaran  Permukaan  Benda Kerja  Hasil  Pembubutan  Rata  Pada  Bahan  Baja  St  37. Jurnal  Pendidikan  Teknik Mesin Undiksha , 5 (3). https://doi.org/10.23887/jjtm.v5i3.20248. Sedang, B. K. (2014). Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Mataram. Jurnal Energi Dan Manufaktur , 6 (1).
Sunyapa, B. (2016). Analisis Variasi Proses Milling Cnc Terhadap Kekasaran Permukaan Baja St 41 Dengan Metode Taguchi . 68–74.