## Pengaruh parameter pemesinan dan komposisi campuran
polyester - vinylester terhadap keutuhan permukaan silindris
Adam Malik 1
1 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Andalas Limau Manis, Pauh, Kota Padang, Sumatra Barat 25175 Email korespondensi: adammalik@eng.unand.ac.id

## Abstrak
Integritas permukaan pemesinan silinder merupakan persyaratan mutlak untuk komponen yang siap dirakit. Kekurangan  ini  menyebabkan  komponen  gagal  dirakit.  Hal  ini  disebabkan  kontribusi  berbagai  faktor  yang terlibat  dalam  menghasilkan  permukaan  silinder.  Terutama  pada  permukaan  silinder  komponen  yang  terbuat dari  bahan  komposit.  Kajian  ini  melaporkan  pengaruh  parameter  lathe  dan  drill,  komposisi  campuran polyester-vinylester  terhadap  kebulatan,  kekasaran,  dan  perubahan  kekerasan  permukaan,  serta  kontribusi utama  dari  faktor-faktor  tersebut.  Kajian  ini  bertujuan  untuk  menguji  pengaruh  dan  kontribusi  komposisi campuran polyester-vinylester, feedrate, kecepatan dan kedalaman potong terhadap kebulatan, kekasaran, dan perubahan  kekerasan  permukaan  produk  bubut  dan  bor.  Untuk  mencapai  tujuan  ini,  serangkaian  percobaan pemesinan permukaan silinder dilakukan pada benda kerja campuran polyester-vinylester dari komposisi yang berbeda.  Dalam  set  eksperimental,  metode  Taguchi  L9  (4)  3-OAs  digunakan.  Hasil  percobaan  menunjukkan bahwa  yang  paling  berpengaruh  terhadap  kebulatan  dan  kekasaran  permukaan  adalah  ukuran  komposisi campuran  polyester-vinylester  diikuti  dengan  ukuran  feedrate  yang  dilakukan.  Kecepatan  potong  dan kedalaman  potong  tidak  terlalu  penting.  Sedangkan  perubahan  kekerasan  yang  sangat  berpengaruh  adalah pakan yang diikuti dengan kedalaman potong, komposisi campuran sebenarnya menunjukkan kebalikan antara bubut  dan  pengeboran.  Kebaruan  yang  diperoleh  dari  percobaan  ini  adalah  untuk  mendapatkan  integritas permukaan  yang  diinginkan  dari  komponen  yang  terbuat  dari  komposit  dengan  mencampur  bahan  matriks komposit.
Kata kunci : parameter pemesinan, poliester, vinilester, integritas.

## Abstract
The  surface  integrity  of  the  cylindrical  machining  is  an  absolute  requirement  for  ready-to-assemble components.  This deficiency causes the components to fail to  be assembled. This is due to the contribution  of various factors involved in producing a cylindrical surface. Especially on the cylindrical surface of components made of composite materials. This study reports the effect of lathe & drill parameters, polyester-vinylester blend composition  on  roundness,  roughness,  and  changes  in  surface  hardness,  as  well  as  the  main  contribution  of these  factors.  This  study  aims  to  examine  the  influence  and  contribution  of  polyester-vinylester  blend composition, feedrate, speed and depth of cut on roundness, roughness, and changes in surface hardness of lathe & drill products. To achieve this goal, a series of cylindrical surface machining experiments were carried out on workpieces  of  the  polyester-vinylester  blend  of  different  compositions.  In  the  experimental  set,  the  Taguchi L9(4)3-OAs  method  was  used.  The  experimental  results  show  that  the  most  influential  on  the  roundness  and surface  roughness  is  the  size  of  the  composition  of  the  polyester-vinylester  blend  followed  by  the  size  of  the feedrate carried out. Cutting speed  and depth of cut don't really matter.  While the change in hardness  that  is very  influential  is  the  feed  followed  by  the  depth  of  cut,  the  composition  of  the  mixture  actually  shows  the opposite between lathe and drilling. The novelty obtained from this experiment is to obtain the desired surface integrity of the components made of composites by mixing composite matrix materials.
Keywords: machining parameter, polyester, vinylester, integrity.
1. Pendahuluan
Menurut  Rajmohan et  al (2019)  [1],  salah  satu parameter  kualitas  dari  produk  yang  mendapat perlakuan machining adalah  keutuhan  permukaan ( surface integrity ). Keutuhan permukaan merupakan gambaran  dari  kondisi,  sifat  dan  karakteristik permukaan  produk  setelah  diproses  mesin.  Selama proses  manufaktur,  benda  kerja  berlangsung  dan sesudahnya terjadi perubahan-perubahan karakteristik permukaan yang signifikan yang cukup mempengaruhi kinerja, umur, dan keandalan produk.
Perubahan  ini  meliputi  perubahan  mekanis, metalurgi, kimia, dan lainnya, meskipun terjadi pada lapisan yang dangkal sudah dapat membatasi kualitas komponen  atau,  dalam  beberapa  kasus,  membuat permukaan tidak dapat diterima [2].
Sebagai  contoh  keutuhan  permukaan  pemesinan berbentuk  silindris  seperti  kebulatan,  kehalusan permukaan,  perubahan  kekerasan  permukaan  dan lain-lain  dari  lubang  (hasil  gurdi)  dan  poros  (hasil bubut)  merupakan  syarat  mutlak  untuk  komponen yang siap dirakit. Kekurangan atau tidak tercapainya
keutuhan  permukaan  ini,  komponen  gagal  untuk dirakit.  Hal  ini  disebabkan  oleh  sumbangan  besar- kecilnya  dari  berbagai  variabel-variabel  pemesinan yang  terlibat  diantaranya  kecepatan  potong,  gerak makan, kedalaman pemotongan dalam menghasilkan permukaan  silindris  tersebut.  Terutama  pada permukaan  silindris  komponen-komponen  yang terbuat dari bahan benda kerja komposit [3].
Sebenarnya  banyak  variabel  proses  (faktor) pemesinan yang mempengaruhi keutuhan permukaan komponen yang terbuat dari bahan komposit. Selain jenis dan komposisi bahan komposit itu sendiri, juga dipengaruhi oleh matriks, serat, pengisi, parameter/kondisi, dan jenis proses manufaktur yang digunakan.  Kajian  ini  melaporkan  pengaruh kecepatan  potong  ( v c ),  gerak  makan  ( f ),  kedalaman pemotongan  ( a )  dan  komposisi  campuran polyester dengan vinylester (% P-%V )  sebagai  bahan  matriks komposit  terhadap  kebulatan,  kehalusan  dan perubahan  kekerasan  permukaan  hasil  pemesinan silindris  (bubut  &  gurdi)  dan  beberapa  besar kontribusi  masing-masing  faktor  tersebut.  Alasan pengkajian  matriks  komposit  dan  pengaruh parameter  pemesinan,  karena  ingin  menyediakan atau mendapatkan data untuk perencanaan pemesinan  bahan  komposit  menjadi  komponen  dari matriks  campuran polyester dan vinylester sesuai dengan keutuhan permukaan yang diinginkan.
Tujuan kajian yakni melihat pengaruh dan kontribusi v c , f , a dan  % P-%V ,  terhadap  kebulatan,  kehalusan dan perubahan kekerasan permukaan hasil bubut dan gurdi.
Hasil  kajian  ini  bermanfaat  sebagai  panduan  atau acuan  dan  rekomendasi  dalam  perencanaan  proses pemesinan  bahan  benda  kerja  yang  terbuat  dari komposit umumnya, khususnya bahan dari komposit dengan  matrik  campuran Polyester-Vinylester dengan  proses  bubut  dan  gurdi  untuk  keutuhan permukaan silindris.

## 2. Metode
Dalam kajian ini, digunakan pendekatan atau metoda Taguchi  [4]  untuk  mencapai  tujuan.  Kaedah  ini sangat  efektif  untuk  melihat  faktor-faktor  yang berpengaruh  serta  kontribusinya  terhadap  keutuhan permukaan  yang  diamati,  dalam  hal  ini  adalah kebulatan,  kekasaran  dan  perubahan  kekerasan permukaan  silindris  hasil  bubut  dan  gurdi  bahan matriks komposit. Kaedah ini dilaksanakan dalam 4 fasa  yaitu  perencanaan,  desain,  pelaksanaan  dan analisis hasil pengujian.

## Fasa Perencanaan Pengujian
Dalam fasa perencanaan pengujian ditentukan tujuan kajian,  ciri-ciri  keutuhan  permukaan  yang  diuji  dan nilainya,  kaedah  pengukuran  dari  kualitas  tersebut, dan  faktor-faktor  yang  mempengaruhi  kualitas tersebut  serta  levelnya.  Pengujian  direncanakan dalam  2  jenis  proses  pemesinan  yang  menghasilkan
permukaan  silindris,  yaitu  bubut  dan  gurdi  dengan menggunakan mesin bubut.
Ciri-ciri  keutuhan  permukaan  yang  diuji  adalah kebulatan,  dan  kekasaran  permukaan  dengan  nilai yang  terkecil  terbaik  ( smaller  is  better ).  Dan perubahan  kekerasan  permukaan  dengan  nilai nominal  yang  baik  ( nominal  is  best ).  Kaedah pengukurannya  untuk  kebulatan  diukur  langsung penyimpangannya  dengan  pupitas  ( test  indicator ) setelah benda kerja dibubut serta digurdi, dan masih dipegang oleh chuck mesin bubut.
Hasil  pengukuran  diplot  ke  dalam  grafik  polar kebulatan,  parameter yang  digunakan  lingkaran  luar minimum  ( Minimum  Circumscribed  Circle , MCC ). Kekasaran  permukaan  diukur  dengan  alat  ukur kekasaran  permukaan  ( surface  roughness  tester ). Perubahan kekerasan permukaan diukur dengan alat ukur  kekerasan  Vickers.  Pengukuran  dilakukan  di 3 titik di atas sepanjang benda kerja yang telah dibubut serta  digurdi  yakni  dekat  kedua  ujung  dan  tengah- tengah,  hasilnya  dirata-ratakan.  Parameter  yang digunakan  adalah  Parameter  Kekasaran  Rata-rata, ( Average  Roughness , R a ).  Perubahan  kekerasan permukaan  diukur  dengan  alat  ukur  kekerasan Vickers ( VHN ) [5].
Faktor-faktor yang mempengaruhi keutuhan permukaan  yang  diuji  adalah v c dengan  level  10 m/min, 30 m/min dan 40 m/min. Nilai f dengan level 0,05  mm/r,  0,10  mm/r,  dan  0,15  mm/r, a dengan level  0,4  mm,  0,8  mm  dan  1,2  mm  (untuk  Gurdi tergantung  diameter  pahat  yaitu  5,  6,  7  mm. Komposisi  matrik  campuran Polyester dan Vinylester yang dibagi dalam 2 bentuk matriks yaitu Matriks  I  campuran Polyester dan Vinylester dominan Polyester dengan  level  100% Polyester (P100V),  80% Polyester (P80V),  60% Polyester (P60V)  dan  Matriks  II  campuran Polyester dan Vinylester dominan Vinylester dengan  level  60% Vinylester (P-V60),  80% Vinylester (P-V80),  100% Vinylester (P-V100).  Berikut  faktor-faktor  dan levelnya ditunjukkan dalam Tabel 1 dan Tabel 2.
Tabel  1. Faktor-faktor  dan  levelnya  untuk  Matriks  I dengan benda kerja campuran P-V dominan P.
Faktor-faktor Level 1 2 3 v c (m/min) 10 30 40 f (mm/r) 0,05 0,10 0,15 a (mm) 0,4 0,8 1,2 Matriks I P100V P80V P60V
Tabel  2. Faktor-faktor  dan  levelnya  untuk  Matrik  II dengan benda kerja campuran P-V dominan V.
Faktor-faktor Level 1 2 3 v c (m/min) 10 30 40 f (mm/r) 0,05 0,10 0,15 a (mm) 0,4 0,8 1,2 Matriks II P100V P80V P60V

## Fasa Desain Pengujian
Fasa  desain  pengujian  memilih  set  pengujian  yang telah  dirancang  oleh  Taguchi  yaitu  susunan ortogonal  (Orthogonal  Arrays,  OAs)  berdasarkan berapa  jumlah  faktor  dan  levelnya  yang  ditinjau dalam  pengujian.  Diantaranya  OAs-L4(23),  L8(27), L9(34), L16(45), dst.
Dalam  kajian  yang  akan  dilakukan  ada  4  faktor utama yang akan diteliti yaitu vc , f , a , dan komposisi matriks  komposit  campuran  P-V  dengan  3  level (kecuali  campuran  P-V  ada  6  level).  Untuk  desain pengujian  4  faktor  dengan  3 level  menurut  Taguchi set pengujian yang sesuai adalah OAs-L9(34) seperti Tabel 3 di bawah ini yang terdiri dari 9 pengujian per set.
Tabel 3. Susunan ortogonal OAs-L9(34).
Peng- ujian Faktor-faktor Hasil pengujian v c (m/min) f (mm/r) a (mm) Matrik s MCC (  m) Ra (mm) VHN
1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 3 1 3 3 3 4 2 1 2 3 5 2 2 3 1 6 2 3 1 2 7 3 1 3 2 8 3 2 1 3 9 3
3 2 1
Angka  1,  2  dan 3  dalam  tabel  di  atas  menunjukkan level  1,  level  2  dan  level  3  dari  masing-masing faktor.
Langkah  berikut  dari  fasa  ini  adalah  meletakkan faktor-faktor dan levelnya ke dalam baris dan kolom susunan  ortogonal  OAs-L9(34)  yang  sesuai,  lihat Tabel  5,  6  dan  7  untuk  pengujian  kebulatan, kekasaran  dan  perubahan  kekerasan  pemukaan silindris  matriks  campuran Polyester dan Vinylester yang dibubut dan digurdi.

## Fasa Pelaksanaan Pengujian
Dalam fasa ini dipersiapkan bahan uji dan peralatan pengujian  yakni  bahan  benda  kerja,  pahat  potong,
mesin bubut dan alat ukur untuk mengecek keutuhan permukaan  pemesinan  silindris,  serta  prosedur pengujian. Setelah itu melaksanaan pengujian.

## Gambar 1. Bendakerja & pahat yang digunakan
(a) (b)
Gambar 1. (a) Benda kerja dan (b) pahat yang digunakan.
Pahat  potong  yang  dipersiapkan  terdiri  dari  pahat bubut dan gurdi HSS, lihat Gambar 1.
(a) (b)
(c)                                 (d) Gambar 2. Alat ukur dan mesin perkakas yang digunakan.
Bahan  benda  kerja  pengujian  adalah  matriks komposit campuran P-V yang dicetak dalam bentuk spesimen pengujian batang silindris ukuran 38 x 200 mm.  Benda  kerja  dibuat  dengan  mempersiapkan bahan yang diperlukan untuk menghasilkan material matrik  komposit  Seluruh  bahan  diaduk  dan  dicetak dalam cetakan dari paralon PVC dan hasilnya seperti Gambar 1.
Alat  ukur  yang  dipersiapkan  adalah  pupitas  dan stand  magnetic untuk  pengujian  kebulatan.  Pupitas mempunyai  kapasitas  ukur  dari  0  –  0,8 mm  dengan kecermatan  ( resolution )  0,002  mm  atau  2  mikron, merek Mitutoyo. Dan alat ukur pengujian kekasaran yang  dipersiapkan  adalah  alat  ukur  kekasaran permukaan  Mitutoyo  SJ-304  mempunyai  kapasitas ukur maksimal 350 mikron dengan kecermatan 0,01 mikron.
Mesin  bubut  yang  dipersiapkan  adalah  mesin  bubut konvensional dengan spesifikasi berikut:
Merek  : Krisbow
Tipe : KW 15-907
Sumber Daya : 380 V, 3 fasa 50 Hz
Putaran Spindel max. : 1800 rpm.

## Fasa Analisis Hasil Pengujian.
Fasa  ini  adalah  fasa  terakhir  dalam  kajian  dengan mengunakan  kaedah  Taguchi.  Analisis  meliputi perhitungan pengaruh utama setiap faktor, perhitungan  analisis  varian  (ANOVA),  penyisihan ( pooling )  faktor-faktor  yang  mempunyai  pengaruh sangat  kecil,  perhitungan  interval  kepercayaan  (CI) faktor-faktor  yang  berpengaruh,  dan  perkiraan  hasil pada kondisi optimum.
Analisis  hasil  pengujian  dengan  mengunakan  set pengujian OAs-L9(34) mempunyai 9 data pengujian yaitu y1,  y2,  y3,  y4,  y5,  y6,  y7,  y8 dan y9 .  Empat faktor yang dianalisis Faktor A ( vc ), B ( f ), C ( a ) dan D  (%PE%VE).  Tiga  level  setiap  faktor  L1,  L2  dan L3.
Untuk  perhitungan  pengaruh  utama,  dihitung  rata- rata setiap level faktor dengan rumus berikut:
𝐴 = (𝑦 +   𝑦 +   𝑦 )/3 (1) 𝐴 = (𝑦 +   𝑦 +   𝑦 )/3 (2) 𝐴 = (𝑦 +   𝑦 +   𝑦 )/3 (3) 𝐵 = (𝑦 +   𝑦 +   𝑦 )/3 (4) 𝐵 = (𝑦 +   𝑦 +   𝑦 )/3 (5) 𝐵 = (𝑦 +   𝑦 +   𝑦 )/3 (6) 𝐶 = (𝑦 +   𝑦 +   𝑦 )/3 (7) 𝐶 = (𝑦 +   𝑦 +   𝑦 )/3 (8) 𝐶 = (𝑦 +   𝑦 +   𝑦 )/3 (9) 𝐷 = (𝑦 +   𝑦 +   𝑦 )/3 (10) 𝐷 = (𝑦 +   𝑦 +   𝑦 )/3 (11) 𝐷 = (𝑦 +   𝑦 +   𝑦 )/3 (12)
Hasil  perhitungan  ini  diplot  ke  dalam  grafik  respon pengaruh  utama  masing-masing  faktor  seperti Gambar  3.  Grafik  menunjukkan  seberapa  besar pengaruh  masing-masing  faktor  terhadap  kualitas geometri  produk.  Perhitungan  ANOVA  dihitung dengan  beberapa  persamaan  berikut.  Jumlah keseluruhan  hasil  ( T )  didapatkan  dengan  Persamaan 13.  Faktor  koreksi  ( CF )  didapatkan  dengan Persamaan  14.  Jumlah  total  kuadrat  ( S T ) didapatkan dengan  Persamaan  15.  Jumlah  faktor  kuadrat  ( S ) didapatkan dengan Persamaan 16.
𝑇 = 𝑦 + 𝑦 + 𝑦 + 𝑦 + 𝑦 + 𝑦 + 𝑦 + 𝑦 + 𝑦 (13) 𝐶𝐹 = 𝑇 /𝑛 (14)
𝑆 = ∑ 𝑦 − 𝐶𝐹 (15) 𝑆 = + + − 𝐶𝐹 , untuk Faktor A  (16)
Persamaan  16  digunakan  untuk  Faktor  A,  di  mana, A1 , A2 , A3 merupakan  jumlah  nilai  hasil  pengujian Faktor A pada masing-masing level. NA1 , NA2 , NA3 jumlah  data  hasil  pengujian  Faktor  A  pada  masing- masing  level. Untuk  faktor lainnya Faktor B, C dan Faktor D berlaku rumus yang sama.
Jumlah error dihitung  dengan  Persamaan  17.  Total derajat  kebebasan  faktor  ( f T )  didapatkan  dengan Persamaan 18.
𝑆 = 𝑆 − (𝑆 + 𝑆 + 𝑆 + 𝑆 ) (17) 𝑓 = 𝑛 − 1 (18) Di mana, n merupakan jumlah data pengujian.
Persamaan 19 menunjukkan DoF error . 𝑓 = 𝑓 − (𝑓 + 𝑓 + 𝑓 + 𝑓 ) ; (19)
Persamaan  20  digunakan  untuk  menghitung Mean square ( variance, V ) untuk Faktor A.
𝑉 = ; untuk Faktor A (20)
Di  mana, fA =  derajat  kebebasan  Faktor  A, sedangkan  untuk  Faktor  B,  C  dan  Faktor  D  berlaku rumus  yang  sama.  Varian error didapatkan  dengan Persamaan 21.
𝑉 = ; varian error (21)
Persamaan  22  digunakan  untuk  menghitung persentase  kontribusi  faktor  ( P ),  sedangkan  untuk Faktor B, C dan Faktor D berlaku rumus yang sama.
𝑃 = ; untuk Faktor A (22)
Kontribusi error ( Pe ) tidak dapat dihitung jika Ve = 0.
Penyisihan  ( pooling )  faktor-faktor  punya  pengaruh kecil.  Faktor-faktor  yang  mempunyai  pengaruh  dan kontribusi  yang  kecil  harus  disisihkan  ( pooling ) dalam  analisis  untuk  mencapai  analisis  yang  baru. Untuk  itu  dihitung  kembali Se dan fe tidak  bernilai nol  untuk  faktor-faktor  yang  tinggal,  sehingga Ve juga  tidak  bernilai  nol.  Kemudian  diperiksa signifikansi  rasio  faktor  ( F-Ratio )  yang  tinggal dengan Persamaan 23 berikut.
𝐹 = ; untuk Faktor A (23)
Untuk Faktor signifikan yang lainnya berlaku rumus yang sama.
Setelah  dihitung F-ratio, bandingkan  nilai  tersebut dengan F-Ratio dari  tabel  dengan  tingkat kepercayaan  99%.  Apabila  nilainya  lebih  kecil  dari nilai  yang  terdapat  di  tabel F-Ratio, lakukan penyisihan lagi terhadap faktor tersebut.
Perhitungan  interval  kepercayaan  ( CI )  faktor-faktor yang  berpengaruh. CI dari  faktor-faktor  yang diperkirakan  berpengaruh  dapat  dihitung  dengan Persamaan 24 berikut.
𝐶𝐼 = ± ( ( , ) ) (24)
Perkiraan  hasil  pada  kondisi  optimum.  Perkiraan hasil  pada  kondisi  optimum  ( Estimated  Result  at Optimum  Condition , ROC )  dapat  dihitung  dari faktor-faktor  yang  signifikan  berpengaruh,  faktor- faktor  yang  telah  disisihkan  tidak  termasuk. Misalnya  faktor  yang  signifikan B2 dan C1 ,  maka nilai  pada  kondisi  optimum  dapat  diperkirakan sebesar  nilai  yang  dihitung  dengan  Persamaan  25 berikut.
𝑅𝑂𝐶 = 𝑇 + (𝐵 − 𝑇) + (𝐶 − 𝑇)
(25)

## 3. Hasil dan Pembahasan
Hasil  pengukuran MCC , Ra dan  perubahan kekerasan permukaan ditampilkan dalam Tabel 3 dan 4 untuk proses bubut dan Tabel 5 dan 6 untuk proses gurdi.  Untuk  melihat  pengaruh  masing-masing faktor,  dihitung  nilai  rata-rata  dengan  rumus  pada Persamaan 1 di  atas  dan  hasilnya dapat  dilihat pada Gambar 3, 4 dan 5 untuk proses bubut, dan Gambar 6, 7 dan 8 untuk proses gurdi.
Tabel  3 .  Hasil  pengukuran  keutuhan  permukaan  hasil proses bubut benda kerja Matriks I (dominan P).
Peng- ujian Faktor-faktor Par. Bubut Hasil Pengukuran v c (m/min) f (mm/ r) a (mm) Matriks I MCC (  m) R a (  m) VHN
1 10  0,05  0,4  P100V  10,19 13,21 2,60 2 10  0,10  0,8  P80V  8,48 8,64 19,90
3 10  0,15  1,2  P60V  9,66 17,09 17,40
4 30  0,05  0,8  P60V  9,07  6,23  9,75
5 30  0,10  1,2  P100V  10,91  9,39 19,80
6 30  0,15  0,4  P80V  7,30 11,30 21,96
7 40  0,05  1,2  P80V  9,31 14,29 19,70 8 40  0,10  0,4  P60V  6,04 13,29  5,80
9 40  0,15  0,8  P100V  18,97 12,57 28,45
Tabel  34 Hasil  pengukuran  keutuhan  permukaan  hasil proses bubut benda kerja Matriks II (dominan V).
Peng- ujian Faktor-faktor Par. Bubut Hasil Pengukuran v c (m/min) f (mm/ r) a (mm) Matriks
II MCC (  m) R a (  m) VHN
1 10  0,05  0,4  P-V60  9,10 6,54 35,96 2 10  0,10  0,8  P-V80  9,60 6,97 40,00 3 10  0,15  1,2  P-V100  17,41  6,21 17,95
4 30  0,05  0,8  P-V100  8,28 11,12 62,20
5 30  0,10  1,2  P-V60  12,65 11,58  9,29 6 30  0,15  0,4  P-V80  10,31  8,68 34,70 7 40  0,05  1,2  P-V80  8,28  8,81 22,45 8 40  0,10  0,4  P-V100  9,09  3,54 22,06 9 40  0,15  0,8  P-V60  9,42 10,52 12,21
Dan  untuk  melihat  besar  kontribusinya  masing- masing  faktor  terhadap  keutuhan  permukaan  yang dikaji,  dilakukan  ANOVA  dengan  menggunakan Persamaan  13  sampai  23,  dan  grafik  pengaruhnya dapat  dilihat  pada  Gambar  3,  4  dan  5  untuk  proses bubut, dan Gambar 6, 7 dan 8 untuk proses gurdi.
Tabel  5. Hasil  pengukuran  keutuhan  permukaan  hasil proses gurdi benda kerja Matriks I (dominan P).
Peng- ujian Faktor-faktor Par. Gurdi Hasil Pengukuran v c (m/min) f (mm/ r) a (mm) Matriks I MCC (  m) R a (  m) VHN 1 10  0,05  5  P100V  13,21 14,55 56,15 2 10  0,10  6 P80V  8,64 8,38 39,80 3 10  0,15  7 P60V  17,09  8,50  65,95 4 30  0,05  6 P60V  6,23  5,16  64,85 5 30  0,10  7  P100V  9,39 12,58 58,35 6 30  0,15  5 P80V  11,30  9,77  27,90 7 40  0,05  7 P80V  14,29  8,92  12,00 8 40  0,10  5 P60V  13,29  8,08  42,85
9 40  0,15  6  P100V  12,57  9,53  64,25
Tabel  6. Hasil  pengukuran  keutuhan  permukaan  hasil proses gurdi benda kerja Matriks II (dominan V).
Peng- ujian Faktor-faktor Par. Gurdi Hasil Pengukuran v c (m/min) f (mm/ r) a (mm) Matriks II MCC (  m) R a (  m) VHN 1 10  0,05  5  P-V60  6,54 5,31 31,21 2 10  0,10  6  P-V80  6,97 6,23 46,85 3 10  0,15  7  P-V100  6,21  8,25  44,33 4 30  0,05  6  P-V100 11,12  9,83  56,90 5 30  0,10  7  P-V60  11,58  8,45  23,31 6 30  0,15  5  P-V80  8,68  8,24  41,80
7 40  0,05  7  P-V80  8,81  5,90  7,80
8 40  0,10  5  P-V100  3,54  17,63  51,10
9 40  0,15  6  P-V60  10,52  8,90  25,21
Dari grafik Gambar 3, 4, 5, 6, 7, 8 dan ANOVA yang telah dilakukan dapat dilihat variasi/level faktor yang mempengaruhi  dan  kontribusinya  (lihat  Tabel  7) terhadap  keutuhan  permukaan  silindris  hasil  proses bubut  dan  gurdi  dari  benda  kerja  matriks  komposit campuran Polyester dan Vinylester .  Semakin  tajam kemiringan garis grafik semakin besar pengaruhnya. Dalam  kajian  ini  dapat  dilihat  variasi/level  faktor
mempengaruhi  keutuhan  permukaan  silindris. Sebenarnya  terdapat  6  faktor  yang  diamati  selain  4 faktor vc , f , a , dan komposisi campuran PE terdapat 2  yaitu  jenis  proses  (bubut  dan  gurdi)  dan  jenis bahan  benda  kerja  yakni Polyester , Vinylester dan Campuran P-V.
Faktor  jenis  proses  untuk  kebulatan  tidak  begitu berpengaruh,  demikian  juga  dengan  kehalusan permukaan  yang  dihasilkan.  Pengaruh  signifikan yakni pada jenis proses adalah perubahan kekerasan yang  berbeda  antara  bubut  dan  gurdi.  Pada  gurdi, sangat  besar  perubahan  kekerasan  yang  terjadi setelah diproses.
(a) (b)
Gambar 3. Pengaruh faktor-faktor terhadap kebulatan dalam proses bubut (a) untuk benda kerja dominan polyester dan (b) untuk benda kerja dominan vinylester.
Jenis bahan benda kerja yg dibubut maupun digurdi mempengaruhi  keutuhan  permukaan  kebulatan, kehalusan dan perubahan kekerasan setelah diproses mesin.  Untuk  kebulatan  bahan  campuran Polyester
dan Vinylester yang terbaik dengan komposisi P60V dan  P80V.  Kehalusan  permukaan  yang  terbaik dihasilkan  dari  campuran Polyester dan Vinylester dengan  komposisi  P-V60  dan  P-V80.  Sedangkan perubahan  kekerasan  terbaik  adalah  dari  bahan Polyester (2,6 VHN, sangat kecil perubahannya) dan campuran Polyester dan Vinylester dengan komposisi  P60V  dan  P-V60.  Berarti  bahan  yang kekerasannya tinggi juga sulit berubah kekerasannya setelah  diproses.  Tapi  umumnya  setelah  diproses, kekerasan  bahan  menjadi  meningkat,  dari  suatu  sisi ini menguntungkan, terutama untuk komponen yang tahan aus.
(a)
(b)
Gambar 4. Pengaruh faktor-faktor terhadap Ra dalam proses bubut (a) untuk benda kerja dominan polyester dan (b) untuk benda kerja dominan vinylester.
Kontribusi  terbesar  pengaruh  campuran Polyester dan Vinylester terhadap  keutuhan  permukaan silindris adalah pada perubahan kekerasan permukaan  (80%),  kebulatan  (62%)  dan  kehalusan permukaan (59%), lihat Tabel 7.
1 2 3 vc 9.28 8.35 10.39 f 8.11 8.18 11.72 a 7.61 10.77 9.64
%PV 13.47 7.63 6.92 0 2 4 6 8 10 12 14 16 M C C ( m ik ro n) Nilai rerata Kebulatan setiap level P e n ga r uh   f a kt o r -f a k t o r t e r h a d a p   K e b u l a t a n 1 2 3 vc 9.58 13.02 9.59 f 8.15 9.35 14.7 a 8.56 8 15.63
%PV 11.52 8.12 12.55 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 M C C ( m ik ro n) Nilai rerata Kebulatan setiap level P e n ga r uh   f a kt o r -f a k t o r t e r h a d a p   K e b u l a t a n 1 2 3 vc 3.013 2.553 2.513 f 2.723 2.703 2.653 a 3.143 2.073 2.863 %PV 3.52 2.49 2.07 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 R a (m ik ro n) Nilai rerata Kekasaran Ra setiap level P e n ga r uh   f a kt o r -f a k t o r t e r h a d a p   R a 1 2 3
vc 1.933 2.6 2.863 f 2.037 3.113 2.247 a 3.02 2.2 2.177
%PV 1.877 1.95 3.57 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 R a (m ik ro n) Nilai rerata Kekasaran Ra setiap level P e n ga r uh   f a kt o r -f a k t o r t e r h a d a p   R a
Berikut pembahasan dan diskusi mengenai pengaruh dan  kontribusinya  variasi/level  parameter  (faktor) pemesinan  permukaan  silindris  terhadap  keutuhan permukaan yaitu kecepatan potong, gerak makan dan kedalaman potong.
(a) (b)
Gambar 5. Pengaruh faktor-faktor terhadap perubahan kekerasan permukaan dalam proses bubut (a) untuk benda kerja dominan polyester dan (b) untuk benda kerja dominan viniylester.

## Pengaruh terhadap Kebulatan
Dari  4  set  pengujian  dan  ANOVA  yang  dilakukan, pengukuran  kualitas  kebulatan  terbaik  (lihat  grafik pada  Gambar  3  dan  6)  pada  pengaruh  kedalaman potong  proses  gurdi  dengan  kontribusi  70%  dengan kedalaman potong 6 mm diikuti dengan faktor benda kerja campuran P-V dominan P, proses bubut dengan kontribusi  62%  dengan  komposisi  P60V.  Faktor kecepatan  potong  (40  m/min)  memiliki  pengaruh juga  pada  proses  gurdi.  Faktor  yang  kurang berpengaruh  yakni  gerak  makan.  Proses  gurdi menghasilkan  kebulatan  yang  baik  karena  proses
pembuatan  permukaan  silindris  dimulai  dari diameter  terkecil  sampai  sama  dengan  diameter pahat karna ujung pahat gurdi yang runcing.
(a)
(b)
Gambar 6. Pengaruh faktor-faktor terhadap kebulatan dalam proses gurdi (a) untuk benda kerja dominan polyester dan (b) untuk benda kerja dominan vinylester.
Pengaruh terhadap

## Kekasaran/Kehalusan Permukaan
Dari grafik pada Gambar 4 dan 7 juga terlihat dari 4 set  pengujian  dan  ANOVA  yang  dilakukan,  faktor yang  berkontribusi  pada  keutuhan  permukaan silindris yang dihasilkan adalah komposisi campuran P-V pada proses bubut dengan kontribusinya sebesar 59% pada benda kerja P-V60 nilai kehalusan/kekasarannya  1,88  m,  diikuti  dengan kontribusi faktor gerak makan dan kecepatan potong sebesar  35%,  sedangkan  kedalaman  pemotongan tidak begitu pengaruh.
1 2 3 vc 41.17 45.04 45.85 f 38.55 43.03 50.47 a 37.99 47.23 46.83
%PV 44.25 55.02 43.78 0 10 20 30 40 50 60 P er ub ah an ( V H N ) Nilai rerata Perubahan Kekerasan setiap level P e n ga r uh   f a kt o r -f a k t o r t e r ha d a p   P e r ub a ha n   V H N 1 2 3 vc 63.37 67.46 50.97 f 72.27 55.85 53.68 a 62.97 70.2 48.63
%PV 55.44 60.08 66.27 0 10 20 30 40 50 60 70 80 P er ub ah an ( V H N ) Nilai rerata Perubahan Kekerasan setiap level P e n ga r uh   f a kt o r -f a k t o r t e r ha d a p   P e r ub a ha n   V H N 1 2 3 vc 12.6 11.3 16.31 f 13.74 13.15 13.32 a 15.05 8.3 16.86 %PV 12.41 15.04 12.76 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 M C C ( m ik ro n) Nilai rerata Kebulatan setiap level P e n ga r uh   f a kt o r -f a k t o r t e r h a d a p   K e b u l a t a n 1 2 3 vc
6.8 10.69 6.37 f 8.2 7.55 8.11 a 5.81 10.16 7.89
%PV 8.98 7.577 7.3 0 2 4 6 8 10 12 M C C ( m ik ro n) Nilai rerata Kebulatan setiap level P e n ga r uh   f a kt o r -f a k t o r t e r h a d a p   K e b u l a t a n
(a) (b)
Gambar 7. Pengaruh faktor-faktor terhadap Ra dalam proses gurdi (a) untuk benda kerja dominan polyester dan (b) untuk benda kerja dominan vinylester.

## Pengaruh  terhadap  Perubahan  Kekerasan  pada Permukaan Silindris
Dari grafik Gambar 5 dan 8 juga dari 4 set pengujian dan  ANOVA  yang  dilakukan,  faktor  yang berkontribusi  pada  perubahan  kekerasan  pada permukaan silindris adalah komposisi campuran P-V pada  proses  gurdi  dan  bubut  besar  kontribusinya yakni  80%  diikuti  dengan  faktor  gerak  makan  pada proses  bubut.  Perubahan  kekerasan  terkecil  pada proses  bubut  bahan  komposisi  campuran  P100V dengan gerak makan 0,04 mm/r.
(a) (b)
Gambar 8. Pengaruh faktor-faktor terhadap perubahan kekerasan permukaan dalam proses gurdi (a) untuk benda kerja dominan polyester dan (b) untuk benda kerja dominan vinylester.
Tabel  7. Kontribusi  masing-masing  faktor  terhadap keutuhan permukaan.
Fakto r Kontribusi faktor-faktor (%) Benda kerja dominan P Benda kerja dominan V MCC  R a VHN  MCC  R a VHN Permukaan silindris hasil bubut v c 5 8 9
10 14 23
f 20 0 52 31 19 32 a 13 33 39 46 14 36 %P-V 62 59 0 13 53 9 Permukaan silindris hasil gurdi v c 23 35 9 49 17 16 f 0 35 3 41 27 6
1 2 3 vc 1.08 0.903 1.623 f 0.903 1.08 1.623 a 1.127 1.583 0.897
%PV 1.167 1.283 1.157 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 R a (m ik ro n) Nilai rerata Kekasaran Ra setiap level P e n ga r uh   f a kt o r -f a k t o r t e r h a d a p  R a 1 2 3 vc 1.043 1.397 1.647 f 0.98 1.74 1.367 a 1.473 1.663 0.95
%PV 1.7 0.92 1.467 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 R a (m ik ro n) Nilai rerata Kekasaran Ra setiap level P e n ga r uh   f a kt o r -f a k t o r t e r h a d a p  R a 1 2 3 vc 81.83 78.23 67.57 f 72.2 74.87 80.57 a 70.17 84.17 73.3 %PV 86.88 50.07 90.68 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 P er ub ah an ( V H N ) Nilai rerata Perubahan Kekerasan setiap level P e n ga r uh   f a kt o r -f a k t o r t e r h a d a p   P e r ub a ha n   V H N 1 2 3 vc 72.86 72.73 60.1 f 64.03 72.48 69.18 a 73.43 75.05 57.21 %PV 62.87 59.85 82.98 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 P er ub ah an ( V H N ) Nilai rerata Perubahan Kekerasan setiap level P e n ga r uh   f a kt o r -f a k t o r t e r h a d a p   P e r ub a ha n   V H N
a 70 29 8 42 26 30 %P-V 7 1 80 8 30 48
4. Kesimpulan
Setelah  dilakukan  pengujian  pembubutan  dan penggurdian untuk menghasilkan permukaan silindris  dari  material  matrik  komposit  komposisi campuran Polyester dengan Vinylester dengan memvariasikan parameter pemesinan vc , f dan a serta berbagai  komposisi  campuran  P-V.  Kemudian mengukur  3  karakter  keutuhan  permukaan  silindris yaitu kebulatan, kekasaran dan perubahan kekerasan permukaan  silindris  maka dapat  disimpulkan  bahwa faktor  yang  signifikan  mempengaruhi  keutuhan permukaan  kebulatan  adalah  faktor  campuran  P-V (45-60%)  dan a (33-47%).  Sedangkan  faktor  yang lain tidak terlalu berpengaruh adalah faktor vc dan a . Untuk  kebulatan  optimum  bisa  dicapai dengan vc = 30  m/min  ( L2 ), f =  0,05  mm/rev  ( L1 ), a =  0,4  mm ( L1 ) pada bubut dan a = 6 mm ( L1 ) pada gurdi, serta campuran  P60V  di  mana  hasilnya  diperkirakan  +/- 2,96  mikron.  Faktor  yang  signifikan  mempengaruhi keutuhan  permukaan  kekasaran  permukaan  adalah faktor  campuran  P-V  (30-59%)  dan a (20-31%). Sedangkan  faktor vc dan a kontribusinya  kecil. Untuk  kekasaran  permukaan  optimum  bisa  dicapai dengan vc = 30 m/min ( L2 ), f = 0,05 mm/rev ( L1 ), a = 0,8 mm ( L2 ) pada proses bubut dan a = 7  mm ( L3 ) pada  proses  gurdi,  serta  campuran  P60V,  di  mana hasilnya  diperkirakan  pada  kondisi  optimum  adalah +/-0,25 mikron. Faktor yang signifikan mempengaruhi  keutuhan  permukaan  perubahan kekerasan  saat  dilakukan proses  gurdi  adalah  faktor campuran P-V (48-79%) dan a (8-29%). Sedangkan faktor vc dan f memiliki  kontribusi  kecil  terhadap perubahan kekerasan. Dari pengujian kekerasan yang dilakukan, perubahan kekerasan yang terbaik dicapai pada proses bubut dominan polyester faktor vc = 10 m/min  ( L1 ), f =  0,05  mm/r  ( L1 ), a =  0,4  mm  ( L1 ), campuran P100V ( L1 ). Untuk percobaan kedua pada komposisi  matriks  dominan Vinylester pada  proses bubut  perubahan  kekerasan  terbaik  didapatkan  pada putaran vc = 30 m/min ( L2 ), f = 0,10 mm/r ( L3 ), a = 1,2 mm ( L3 ), campuran P-V60 ( L1 ). Terbaik berikut pada  percobaan  proses  gurdi  dominan Polyester faktor vc = 40 m/min ( L3 ), f = 0,05 mm/r ( L1 ), a = 7 mm  ( L3 ),  campuran  P80V  ( L2 ).  Untuk  percobaan kedua  pada  komposisi  matriks  dominan Vinylester pada  proses  bubut  perubahan  kekerasan  terbaik didapatkan pada faktor vc = 40 m/min ( L3 ), f = 0,05 mm/r  ( L1 ), a =  7  mm  ( L3 ),  campuran  P80V  ( L2 ). Terjadi  rata-rata  peningkatan  kekerasan  pada material saat dilakukan pemesinan.

## Ucapan Terima Kasih
Terima  kasih  disampaikan  kepada  Jurusan  Teknik Mesin  FT-Universitas  Andalas  karena  telah
membiayai  kegiatan  kajian  ini  dalam  skim “Penelitian Mandiri Dosen Unand”.

## Daftar Pustaka
[1]  Astakhov  VP.,  (2010).  Surface  Integrity  in Machining  –  Chapter  I;  Definition  and Importance in Functional Performance. London: Springer.
[2]  Roy,  K.R.  (2010).  A  Primer  on  Taguchi Method.  Michigan.  Copyright  ©  2010  Society of Manufacturing Engineers.
[3]  Rajmohan  T.  (2019).  Review  on  effect machining  parameters  on  performance  of natural  fibre–  reinforced  composites  (NFRCs). Journal  of  Thermoplastic  Composite  Materials. 32(9), 1282-1302.
[4]  M.  Engineering,  H.  Education,  I.  To,  and  T. Taguchi (2012). Application of Taguchi Method for Surface Roughness and Roundness Error in Drilling of AISI 316 Stainless Steel. vol. 58, pp. 165–174.
[5]  M. Darsin, Y. Hermawan, H. A. Basuki, and A. K.  Effendi,  (2010).  Pembubutan  Marmer Dengan  Variasi  Parameter  Kedalaman  Potong Kecepatan  Potong  Dan  Gerak  Makan. Response, pp. 13–15.