## ANALISIS FAKTOR PENYEBAB GAGAL PASANG DAN KETAJAMAN ROTOR CUTTER DITINJAU DARI PARAMETER CUTTER DAN PARAMETER SETTING
MESIN GRINDING
(STUDI KASUS SEBAGAI SOP-GRINDING ROTOR CUTTER)
TB. Utami Adi Subekhi 1
1 Program Studi Teknik Mesin - Fakultas Teknik STT Wastukancana, Indonesia e-mail : tb.subekhi@stt-wastukancana.ac.id

## Abstrak
Rotor cutter adalah salah satu komponen dari sistem mesin pelletizer secara keseluruhan. Proses pelletizer yaitu proses pemotongan untaian polimer menjadi potongan berbentuk chip/pelet dengan ukuran  sesuai  bentuk  sudut  dan  jumlah  gigi  dari  cutternya.  Mesin  pelletizer  terdiri  dari  7  tahap sistem proses dimana proses pemotongan untaian polimer menjadi chip terjadi pada proses ketiga. Selama  proses  berjalan  cutter  akan  mengalami  penumpulan  setelah  2-3  bulan  beroperasi sehingga  cutter  perlu  diasah  ulang  dengan  mesin  grinding.  Tidak  jarang  cutter  hasil  dari  asah ulang mengalami kesulitan dalam pemasangan kembali ke unit mesin atau mengalami umur pakai yang lebih cepat  tumpul.  Paper  ini membahas  mengenai  persiapan asah ulang  dengan  beberapa parameter  setting  pada  mesin  grinding  dan  parameter  cutter  sesuai  OEM  nya  sebagai  upaya pencegahan  gagal  pasang  dan  ketidaktajaman  hasil  asah.  Parameter  setting  yang  harus dipersiapkan yaitu nilai dial alignment axis y, axis z dan runout dari bearing seat cutter harus  10 mikron.  Sehingga  hasil  akhir  dari  proses  asah  ulang  akan  menghasilkan  konsentrisitas  dan konisitas  maksimal  20  mikron  lebih  rendah  dari  standar  OEM  30  mikron.  Akibat  dari konsentrisitas  dan  konisitas  20  mikron  akan  menghasilkan  RF  yang  merata  disetiap  mata potong/cutting  edge.  Semua  nilai  parameter  di  atas  akan    membuat  cutter  lebih  mudah  dipasang dan tajam serta menghasilkan chip sesuai standar dan tidak miring/berekor.

## Kata kunci : Rotorcutter, Pelletizer, Grinding, Cuttingedge

## Abstract
The cutter rotor is one component of the overall pelletizer machine system. The pelletizer process is the process of cutting polymer strands into chips/pellet-shaped pieces with sizes according to the shape of the angle and the number of teeth from the cutter. The pelletizer machine consists of a 7- stage  process  system  where  the  process  of cutting  polymer  strands  into  chips  occurs  in  the  third process. During the running process, the cutter will dull after 2-3 months of operation, so the cutter needs  to  be  re-sharpened  with  a  grinding  machine.  Not infrequently  the  cutters  resulting  from  re- sharpening have difficulty in reassembling the machine unit or experiencing a duller wear life faster. This  paper  discusses  the  preparation  of  re-sharpening  with  several  parameter  settings  on  the grinding  machine  and  the  cutter  parameters  according  to  the  OEM  as  an  effort  to  prevent installation  failure  and  sharpening  results.  Parameter  settings  that  must  be  prepared,  namely  the value of the dial alignment of the y-axis, z-axis and the runout of the bearing seat cutter must be  10  microns.  So  that  the  final  result  of  the  re-sharpening  process  will  produce  a  maximum concentricity and conicity of  20 microns lower than the OEM standard  30 microns. As a result of the  20 microns concentricity and conicity, it will produce an even RF on each cutting edge. All of the  above  parameter  values  will  make  the  cutter  easier  to  install  and  sharper  as  well  as  produce chips according to standards and not skew/tail.
Keywords : Rotorcutter, Pelletizer, Grinding, Cuttingedge
1 Pendahuluan
Dalam dunia industri poliester atau industri-industri pembuat chip /pelet plastik istilah rotor cutter sudah  menjadi  hal  biasa  terdengar  dan  menjadi  bagian  dari  aktifitas  sehari-hari. Rotor  cutter sebenarnya  adalah  salah  satu  komponen  penunjang  dari  unit  mesin  secara  keseluruhan  dimana unit mesin tersebut dibuat oleh produsen mesin sebagai OEM rotor cutter . Rotor cutter berfungsi sebagai  pemotong  untaian  polimer  ( polymer  strands )  dan  pembentuk  pelet  ( pelletizer )  menurut referensi [1] dan [2].
Pada prakteknya rotor cutter sering mengalami keausan dalam rentang waktu proses dan umur pakai  nya  sangat  bervariasi  tergantung  dari  berapa  besar  parameter  standar  yang  dimiliki. Beberapa  parameter    standar    yang  harus  dimiliki  menurut  referensi  [3]  dan  [4]  diantaranya  : tingkat ketajaman mata  potong  ( Cylindrical  Land/Chamfer ),  sudut potong  (Rake  Angle)  dan  sudut buang cutter ( Clearance Angle ). Semua parameter di atas dapat dibentuk sesuai dengan standar OEM  dari  tipe  masing-masing cutter .  Dari  sisi  mesin  grinding  juga  ada  beberapa  parameter  yang harus dijaga untuk menghasilkan rotor cutter dengan ketajaman yang baik yaitu setting alignment dari semua axis dan konsentrisitas   yang dijaga sesuai OEM nya. Jika kedua faktor di atas dapat dipenuhi    maka  bisa  dipastikan cutter akan  memiliki  umur  pakai  yang  panjang  dan  mudah  saat pemasangan ke unit mesin.

## 2 Kajian Pustaka
Hal-hal  yang  paling  penting  dalam  kajian  pustaka  ini  yaitu  berkaitan  dengan  dua  parameter yang harus dijaga. Pertama parameter cutter dimana harus mengacu pada OEM. Kedua parameter mesin  grinding  yang  harus  disetting  menghasilkan  toleransi  geometris  sesuai  OEM cutter .  Pada umumnya OEM yang digunakan terdiri dari dua produsen yaitu Rieter [3] dan Scheer [4], keduanya dari Maag Group Jerman walaupun sat ini banyak berkembang OEM dari Jepang dan China.

## 2.1 Tipe Cutter Menurut OEM
Tipe cutter dapat  diidentifikasi  dari  parameter  yang  dimiliki  oleh cutter itu  sendiri.  Menurut referensi  [3]  dan  [4]  yang  berpengaruh  terhadap  tingkat  ketajaman  dan  umur  pakai  dari  sebuah cutter secara spesifik terdiri dari :
- Sudut potong/r ake angle , simbol BW
- Sudut buang / clearance angle , simbol FW
- Lebar sisi buang/ clearancae width ,  simbol FB
- Mata potong / cylindrical chamfer , simbol RF
- Profil sudut antar gigi dengan simbol SW
Namun  secara  detail  data  tipe rotor  cutter dilihat  dari  profil  dimensi  dan  profil  sudut  untuk  kedua OEM yaitu Rieter Automatik dan C.F Scheer dapat dilihat dalam tabel 2.1 sampai 2.4. Simbol sudut dijelaskan pada gambar 2.1 seperti di bawah ini.

## Tabel. 2.1 Profil Dimensi Tipe Rieter
No. Tipe Cutter Material (Teeth)
 (New)  (Min) Jml Gigi (Z) L 1 Primo-Z30 WS01 130 122 30 130 2 Primo-Z60 WS01 130 122 60 130 3 OM300 SUS4400 130 122 24 210 4 SCR250 Carbide 145 140 18 250 5 USG300 ST12 162 156 30 340 6 USG600 ST12 162 156 30 680 7 USG900 #1 ST12 162 156 30 952 8 USG900 #2 ST12 162 156 40 952
Tabel. 2.2 Profil Dimensi Tipe Scheer
No.  Tipe Cutter Material  (Teeth)
 (New)  (Min)  Jml Gigi (Z) L 1 SGS100 WS01/ST12 200 192 32 100 2 SGS200 #1 WS01/ST12 200 192 32 200 3 SGS200 #2 WS01/ST12 200 192 46 200 4 SGS200 #3  Tungsten Carbide 200 194 32 200 5 OM600 ST12 200 192 40 400 Tabel. 2.3 Profil Sudut Tipe Rieter Tipe Cutter Jml Gigi (Z)  Helix  FW  BW  SW  RF Max  FB  T Depth (Max) Primo-Z30 30 2 o 15 o 20 o 40 o 0.2 3 9.30 Primo-Z60 60 2 o 15 o 20 o 40 o 0.2 3 9.30 OM300 18 2 o 15 o 20 o 40 o 0.2 1.5 9.30 SCR250 18 2 o 15 o 15 o 58 o 0.2 3 12.00 USG300 30 2 o 15 o 20 o 45 o 0.2 3 9.30 USG600 30 2 o 15 o 20 o 45 o 0.2 3 9.30 USG900 #1 30 2 o 15 o 20 o 45 o 0.2 3 9.30 USG900 #2 40 2 o 15 o 20 o 45 o 0.2 1.5 8.40
Satuan RF,  FB dan T dalam mm
Tabel. 2.4 Profil Sudut Tipe Scheer Tipe Cutter Jml Gigi (Z)  Helix  FW  BW  SW  RF Max  FB  T Depth (Max) SGS100 32 3.5 o 30 o 17 o 32 o 0.2 2.4 10.2 SGS200 #1 32 1.5 o 30 o 17 o 32 o 0.2 2.4 10.2 SGS200 #2 32 3.5 o 30 o 17 o 32 o 0.2 2.4 10.2 SGS200 #3 32 3.5 o 15 o 17 o 32 o 0.2 2.4 10.2 OM600 40 2 o 15 o 15 o 40 o 0.2 2.5 10.2
Satuan RF,  FB dan T dalam mm
2.2  Parameter Penting dari Cutter dan Mesin
a. Parameter Cutter , terdiri dari : sudut BW, sudut FW, Lebar FB, lebar RF, sudut helix dan kedalaman gigi T. [3] [4]
b. Parameter Mesin, terdiri dari proses alignment dan pemeriksaan runout cutter : alignment axis y, alignment axis z dan runout bearing seat . Semua referensi dial dilakukan pada posisi bearing seat sebelah kiri dan sebelah kanan shaft rotor cutter . [5] [6]

## 3  Metode
Metode yang dilakukan untuk menghasilkan data dari kedua parameter (parameter cutter dan parameter  mesin)  yaitu  kita  melakukan  2  setting  di  kiri  dan  kanan  untuk alignment dan runout , dilanjutkan dengan 3 proses grinding.
3.1 Proses Alignment dan Runout
Alignment pada axis y  dan  z,  juga dial  runout pada bearing  seat  shaft sebelum  proses  grinding sangat  diperlukan  agar  hasil  proses  grinding  sesuai  dengan  standar  OEM.    Semua  setting dilakukan pada posisi bearing seat . (lihat gambar 3.1)
Gb. 3.1 Posisi alignment dan runout di bearing seat
3.2 Proses Profile Grinding (Proses Flute )
Proses flute yaitu  proses  grinding  yang  bertujuan  membentuk  profil  gigi  dimana  sudut  BW,  Helix dan SW harus dipenuhi sesuai OEM. (pada gambar 3.2)
Gb. 3.2 Proses flute pembentuk BW dan Helix
3.3 Proses Surface Grinding (Proses OD)
Proses  OD  yaitu  proses  grinding  yang  bertujuan  membentuk  sudut FW  dan  lebar  FB  yang  harus dipenuhi sesuai OEM. (lihat gambar 3.3)
Gb. 3.3 Proses OD pembentuk FW dan FB
3.4 Proses Cylindrical Grinding (Proses Round )
Proses Round yaitu proses grinding yang bertujuan membentuk mata potong baru RF yang harus dipenuhi  sesuai  OEM.  Proses Round merupakan  proses  terakhir  dari  seluruh  proses  grinding, proses ini merupakan proses penentu yang bisa memprediksi hasil total grinding bagus atau tidak. Besarnya  RF  dari  kiri  ke  kanan  dapat  menjadi  indikator  yang  menunjukan  hasil alignment yang baik atau tidak. Jika sejak awal setting alignment dan runout dalam kondisi yang bagus maka hasil RF dari proses Round akan terlihat rata di semua sisi tajam cutter. Jika setting tidak dalam kondisi baik  maka  hasil  RF  akan  miring  atau  berbeda  dalam  ketebalannya  pada  sisi  tajam  cutter  (lihat gambar 3.4)
0 50 100 150 200 250 300 350 Kiri Tengah Kanan
Dial di posisi cutter (setelah grinding) RF
Dial di posisi cutter (setelah grinding) Konisitas
Dial di posisi cutter (setelah grinding)
Konsentrisitas

## 4 Hasil dan Pembahasan
Hasil penelitian berupa data hasil grinding yang diperiksa melalui proses dial pada permukaan cutter .  Pemeriksaan  dilakukan  pada  posisi  kiri,  tengah  dan  kanan cutter seperti  terlihat  pada gambar 4.1.
Gb. 4.1 Proses Dial Konsentrisitas dan Konisitas
Data dial sebelum  grinding  merupakan  data  range  yang  akan  menghasilkan  nilai  akhir konsentrisitas  dan  konisitas  dua  kalinya  dari  nilai  yang  tertinggi  menurut  pengalaman  selama hampir 7 tahun terakhir.
Tabel 4.1 Kasus-1
Dial Setting (satuan mikron) Parameter Kiri Tengah  Kanan Dial di posisi bearing seat (sebelum grinding) Axis Y 20 -30 N/A 0 - 10 Axis Z 20 -30 N/A 0 - 10 Runout 20 -30 N/A 0 - 10 Dial di posisi cutter (setelah grinding) Konsentrisitas 60 30 15 Konisitas 60 30 0 RF 200 150 100
0 50 100 150 200 250 300 350 Kiri Tengah Kanan Dial di posisi cutter
(setelah grinding) RF Dial di posisi cutter (setelah grinding)
Konisitas
Dial di posisi cutter (setelah grinding) Konsentrisitas
Tabel 4.2 Kasus-2
Gb. 4.3 Grafik Setelah Grinding Kasus-2
Tabel 4.3 Kasus-3
Dial Setting (satuan mikron) Parameter Kiri Tengah  Kanan Dial di posisi bearing seat (sebelum grinding) Axis Y 0 -10 N/A 20 - 30 Axis Z 0 -10 N/A 20 - 30 Runout 0 -10 N/A 20 - 30 Dial di posisi cutter (setelah grinding) Konsentrisitas 15 30 60 Konisitas 0 30 60 RF 100 150 200 Dial Setting (satuan mikron) Parameter Kiri Tengah  Kanan Dial di posisi bearing seat (sebelum grinding) Axis Y 0 -5 N/A 0 -5 Axis Z 0 -5 N/A 0 -5 Runout 0 -5 N/A 0 -5 Dial di posisi cutter (setelah grinding) Konsentrisitas 10 10 10 Konisitas 10 10 10 RF 150 150 150
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Kiri Tengah Kanan
Dial di posisi cutter (setelah grinding) RF Dial di posisi cutter
(setelah grinding) Konisitas
Dial di posisi cutter (setelah grinding)
Konsentrisitas
Gb. 4.4 Grafik Setelah Grinding Kasus-3

## 5 Kesimpulan
5.1 Kesimpulan
a.    Pada  Kasus  1,  data dial  setting sebelum  grinding  pada  semua  parameter  akan  menentukan data dial setelah  grinding  dengan  hasil  sbb  :  Konsentrisitas  dari  kiri  60  mikron  ke  kanan mengecil  15  mikron,  Konisitas  dari  kiri  60  mikron  ke  kanan  mengecil  menjadi  nol.  Kondisi seperti  ini  akan menyebabkan kesulitan dalam pemasangan rotor cutter  akibat  dari kebulatan cutter tidak standar dan berbentuk tirus. Sedangkan nilai RF  yang menurun dari kiri ke kanan akan  menyebabkan  ketajaman  yang  bervariasi  sehingga  bentuk  dari  hasil  potongan  akan miring dan berekor.
b.  Pada  kasus-2,  sama  seperti  pada  poin  5.1  kasus-1  namun  arahnya  terbalik.  Semua konsentrisitas,  konisitas  dan  RF  menurun  dari  kanan  ke  kiri.  Hal  ini  pun  akan  menyebabkan kesulitan pasang rotor cutter dan hasil potong yang tidak standar yaitu miring dan berekor.
c.    Pada  kasus-3,  data dial  setting sebelum  grinding  pada  semua  parameter  disetting  maksimal harus 5 mikron (dimana standar OEM maksimal 10 mikron). Data dial setelah grinding dengan hasil  sbb  :  konsentrisitas  maksimal  pasti  dua  kali  nilai  setting  awal  yaitu  10  mikron.  Hal  ini berlaku sama untuk posisi kiri, tengah dan kanan. Konisitas pun akan merata dari kiri ke kanan maksimal  10  mikron.  Walaupun  pada  kenyataannya  besar  nilai  konsentrisitas  dan  konisitas akan  bervariasi  dengan  range  5 –  10 mikron namun tidak akan lebih  dari 10 mikron. Kondisi seperti  ini  akan  sangat  memudahkan  pada  saat  pemasangan rotor  cutter .  Begitupun  dengan RF  akan  sama  di  semua  sisi  tajam cutter sehingga  akan  menghasilkan  produk  yang  standar (tidak terjadi miring dan berekor).

## 5.2 Saran
a.  Dial  setting  sebelum  grinding  sebaiknya  jangan  lebih  dari  10  mikron  pada  semua  parameter setting  sehingga  konsentrisitas  dan  ketirusan cutter tetap  terjaga  yang  pada  akhirnya  akan menjaga ketajaman cutter dan hasil produk yang standar.
b.  RF  cutter  setelah  grinding  sebaiknya  tidak  lebih  dari  0.200mm  (200  mikron)  karena  jika  lebih besar  dari  0.200mm  ketajaman  cutter  tidak  maksimal.  Sebaliknya  jika  lebih  kecil  dari  0.100mm maka sisi tajam cutter akan mudah tumpul dan menyebabkan umur pakai cutter menjadi pendek.

## Referensi
[1]  Maag  Group  a  Dover  Company  (2021) ,  Pelletizing  and  Pulverizing  System ,  P-USG  Technical Data, Maag.com.
[2]  Maag  Group  a  Dover  Company  (2021), Pelletizing  and  Pulverizing  System, M-USG  Technical Data, Maag.com.
[3]  Rieter  Automatik  GmbH  (2013), Grinding  Instruction  for  Cutting  Blade  and  Cutting  Rotor Version1, Rieter Textile System, Grossostheim Germany.
[4]  SF  Scheer  (2013), Grinding  Instruction  for  Cutting  Knife  and  Bed  Knife, CF  Scheer  &  Cie GmbH. Co, Stuttgart-Feuerbach.
[5]  Darto  dan  Sudjatmiko  (2015), Mekanisme  Proses  Alignment  Poros  Mesin  Rotasi  Berbantuan Perangkat Lunak , Jurnal Info Teknik Unmer Malang.
[6]  Rendy  RR,  Jan  S,  Rudy  P  (2014), Analisis  Kemampuan  dan  Keandalan  Mesin  Bubut  Weiler Primus  Melalui  Pengujian  Karakteristik  Statik  Menurut  Standar  ISO  1708, Jurnal  Online  Poros Teknik Mesin, Unsrat Manado.