## Pengaruh Variasi Arus Listrik Wire Straighness Terhadap Penyimpangan Ukuran Dan Kekasaran Alur Pemotongan Profil Roda Gigi Baja Karbon Sedang Dari Hasil Wire (EDM)
Ir. Anang Subardi, MT* 1 , Aladin Eko Purkuncoro, ST., MT 2 1,2 ITN Malang; Jl. Raya Karanglo Km 2, telp/fax (0341) 417636 / (0341) 551431
3 Jurusan Teknik Mesin, FTI ITN, Malang e-mail: * 1 anang_subardi@fti.itn.ac.id, 2 aladin_smart@yahoo.co.id

## ABSTRAK
Wire Electrik Discharge Machine (EDM) adalah salah satu mesin pemotongan logam non  convensional.  Mesin  ini  biasa  digunakan  untuk  membentuk  komponen  mesin    yang memiliki    bentuk  komplek  dan  membutuhkan  kepresisian  tinggi.  Tidak  banyak  mesin konvensional  maupun  non  konvensional  yang  mampu  memproduksi  roda  gigi  modul  kecil. Alur  pemotongan  terjadi  dari  hasil  erosi  percikan  listrik  oleh    kawat  elektroda  yang bergerak  dari  gulungan  kawat  dan  membentuk  atau  memotong  benda  kerja.  Salah  satu parameter  pemesinan  yang  menentukan  kualitas  hasil  produk  pada  wire  EDM  adalah  Arus Listrik  (Current).  Maka  penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  penyimpangan  alur pemotongan profile roda gigi dan kekasaran yang terjadi pada alur pemotongan profil roda gigi  lurus  dari  hasil  proses  Wire  EDM.  Pada    penelitian  skripsi  ini  parameter  yang divariasikan adalah arus listrik. Arus yang digunakan yaitu 6 A, 7 A, 8 A, 9 A 10 A. Hasil dari peneitian  ini  didapat  bahwa  pada  arus  6  A memiliki  nilai  penyimpangan  rata  –  rata  0,0228 mm.  Pada  arus  7  A  memiliki  nilai  penyimpangan  rata  –  rata  0,0255  mm.  Pada  arus  8  A memiliki  nilai  penyimpangan  rata  –  rata  0,0275  mm.  Pada  arus  9  A  memiliki  nilai penyimpangan  rata  –  rata  0,0313  mm.  Dan    pada  arus  10  A  memiliki  nilai  penyimpangan rata  –  rata 0,0362  mm.  Pada  arus 6  A  memiliki  nilai  kekasaran    rata  –  rata .  Pada arus  7  A  memiliki  nilai  kekasaran    rata  –  rata
.  Pada  arus  8  A  memiliki  nilai kekasaran  rata – rata . Pada arus 9 A memiliki nilai kekasaran  rata – rata .
D an pada arus 10 A memiliki nilai kekasaran  rata – rata
. Hal tersebut diakibatkan karena penggunaan arus listrik yang semakin besar pada tegangan listrik akan menyebabkan percikan  bunga  api  (Sparking)  semakin  besar  pula,  hal  ini  menyebabkan  pergerakan  aliran electron  untuk  menumbuk  bagian  permukaan  benda  kerja  semakin  cepat,  sehingga  terjadi peningkatan  temperature  yang  mengakibatkan  pengerosian  permukaan  benda  kerja,  hal  ini akan merubah hasil  pemotongan  yang berdampak  kepada  kepresisian ukuran dan  kekasaran dari hasil Wire EDM.
Kata Kunci : Wire EDM, variasi arus, profile gear, dan wire straightness

## I. PENDAHULUAN
Electric  Discharge  Machine  (EDM) adalah  suatu  mesin  non  konvensional  yang menggunakan energi  panas  pada  proses pemotongannya  ( thermal  cutting  processes ). Proses EDM adalah  proses pengerjaan material  oleh  sejumlah  loncatan  bunga  api
listrik  ( spark )  yang  terjadi  pada  celah  di antara katoda (elektroda) dengan anoda (benda kerja).  Loncatan  bunga  api  listrik  tersebut terjadi  secara  tidak  kontinu  tetapi  secara periodik terhadap waktu. Pada  proses pemesinan  ini  digunakan  cairan deionized yang  disebut  dengan  cairan  dielektrik,  berada diantara  elektroda  dengan benda kerja.
Wire   EDM adalah   salah   satu   proses EDM  yang  menggunakan  sebuah  kawat sebagai  elektrodanya  yang  bergerak  secara kontinu. Pemotongan material terjadi dari hasil erosi  percikan  listrik  oleh    kawat  elektroda yang  bergerak  dari  gulungan  kawat  dan membentuk atau memotong benda kerja. Mesin ini biasa digunakan untuk membentuk komponen  mesin    yang    memiliki    bentuk komplek    dan  membutuhkan  kepresisian tinggi, termasuk roda gigi.
Untuk  memperoleh  hasil  baik  terhadap produk  roda  gigi  yang  dikerjakan  oleh  mesin ini    maka  di  rencanakan  dengan  mengatur setting  parameter  arus  listrik.  terutama  dalam mencapai  ukuran  yang  diinginkan  dan  tepat ukurannya  serta  mampu  mencapai  kualitas kekarasan permukaan yang diharapkan, Karena pengaruh  variasi  besar  arus  listrik  terhadap kualitas hasil pemotongan sangat besar.

## 3. METODOLOGI PENELITIAN
Pada  bagian  ini  memuat  metode  saja,  tidak memuat  bagan  ataupun  bagan alir.  Penelitian  ini dilakukan dengan menggunakan metode eksperimental. Variabel yang digunakan adalah besar arus listrik 6 ampere 7, ampere, 8 ampere,  9  ampere,  10  ampere  variabel  bebas.
Sedangkan variabel terikatnya adalah penyimpangan berupa alur pemotongan profile roda gigi lurus.

## 3.1  Langkah  –  Langkah  Proses  Pembuatan
Roda Gigi
1. Persiapan Alat – alat dan Bahan Penelitian a. Mesin  Mitsubishi Wire EDM  tipe  BA8 dengan  jenis  cairan  dielektrik  aqua destilation  atau  air  suling  dari  Air Condition.
b. Kawat  elektroda  yang  dipakai  adalah AC  Brass  900N  ,  diameter  kawat  0,20 mm dan memiliki berat 5 Kg/pcs.
c. Bahan  yang  digunakan  adalah  Baja Assab . Dengan  dimensi  150  mm  x  30 mm x 10 mm.
d. Alat  bantu  yang  diperlukan  dalam penelitian  ini  adalah  Penyiku  jig  dan kunci L.
e. Alat  ukur  yang  digunakan  adalah profile proyektor Nikon V -10
f. Alat uji kekasaran permukaan
Mitutoyo.
2. Menyiapkan gambar pemotongan specimen sesuai  dengan  standar  modul  3-16  DIN ( Deutsches Institut für Normung).
Gambar 1. Roda Gigi dan Lintasan pemotongan DIN 3 -16 3. Parameter  –  parameter  Pemotongan  pada Wire EDM  Sesuai  dengan machining characteristic  data E -pack Number (Eno) 1021 arus on time 6 A -10 A, off time 1 A, wire  speed 10  m/menit  dan wire  tension 8 N.  Pemilihan  ini  disesuaikan  dengan dimensi benda kerja.
4. Proses pemotongan Dalam  proses  pemotongan  benda  kerja dilakukan  berulang  sebanyak  lima  kali kemudian  benda  kerja  diambil  dari  meja mesin dengan melepas cekam pada Jig.

## 3.2  Proses Pengambilan Data
1. Membersihkan spesimen  hasil pemotongan wire EDM.
2. Melakukan  pengukuran  lebar  pemotongan benda  kerja  dengan  menungunakan  profil proyektor .
3. Pemotongan sampel uji kekasaran permukaan.
4. Penggujian kekasaran permukan  hasil wire EDM.
IV.   HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1Analisa Penyimpangan Tiap Sisi
Tabel 1.   Data Hasil Pengukuran Penyimpangan Tiap sisi
Grafik 1. Grafik hubungan besar arus listrik terhadap penyimpangan alur pemotongan profil roda gigi
Dari  data  dan  grafik  diatas,  dapat diketahui  bahwa  hubungan  antara  parameter yang digunakan yaitu besar arus listrik dengan penyimpangan  alur  pemotongan  dimana  nilai penyimpangan  dipengaruhi    besar  arus  listrik (6, 7, 8, 9, 10) ampere masing – masing terjadi rata  –  rata  penyimpangan  adalah  sebagai berikut: 1. Pada pemotongan dengan arus 6A penyimpangan  yang  terjadi  adalah  sebesar
0,0228 mm (22,8 )
2. Pada pemotongan dengan arus 7A
penyimpangan  yang  terjadi  adalah  sebesar 0,0255 mm (25,5 )
3. Pada pemotongan dengan arus 8A penyimpangan  yang  terjadi  adalah  sebesar 0,0275 mm (27,5 ) 4. Pada pemotongan dengan arus 9A penyimpangan  yang  terjadi  adalah  sebesar 0,0313 mm (33,3 ) 5. Pada  pemotongan  dengan  arus  10A penyimpangan  yang  terjadi  adalah  sebesar 0,0362 mm (36,2 ) Dari  masing  –masing  data  tersebut, bahwa  besar  arus  listrik    pada  proses Wire EDM  berpengaruh  terhadap  penyimpangan hasil alur pemotongan. Penyimpangan terbesar  terjadi  pada  arus  listrik  10  A  yaitu sebesar 0,0362 mm. Sedangkan penyimpangan terkecil  terjadi  pada  arus  listrik  6  A  yaitu sebesar 0,0228 mm. Ini disebabkan penambahan  besar  arus  listrik  pada  proses pemotongan Wire EDM  akan  meningkatkan nilai  penyimpangan.  Hal  ini  menunjukan bahwa  penggunaan  arus  listrik  yang  semakin besar  akan  menyebabkan  percikan  bunga  api ( Sparking ) semakin besar pula, mengakibatkan pergerakan  aliran  elektron  untuk  menumbuk bagian permukaan  benda kerja semakin cepat, sehingga terjadi peningkatan temperature yang mengakibatkan  pengerosian permukaan benda kerja,  hal  ini  akan  merubah  hasil  pemotongan dikarenakan pengerosian yang lebih besar dari pengerosian yang seharusnya.
Tabel 2. Data  Hasil  Pengujian  Kekasaran Permukaan.
Grafik 2.  Grafik hubungan besar arus listrik terhadap kekasaran permukaan
Dari  data  dan    grafik  diatas  dapat diketahui    nilai  kekasaran    permukaan  di dapatkan nilai kekasaran yang bervariasi. Pada arus  listrik  6  Ampere  didapatkan  nilai  rata  – rata  kekasaran  sebesar dengan nilai kekasaran sebesar 1,02 . Pada proses yang sama tetapi arus  listrik  dinaikan  menjadi  7  Ampere mendapatkan  nilai  rata  –  rata  kekasaran permukaan  1,15 .  Dengan  meningkatkan arus menjadi 8 Ampere mendapatkan nilai rata –  rata  Kekasaran  permukaan  1,19 dengan meningkatkan arus menjadi 9 Ampere mendapatkan  nilai  rata  –  rata  kekasaran permukaan  1,20 dan  pada  saat  arus maksimal 10 Ampere mendapatkan nilai rata – rata kekasaran permukaan 1,26 .
Dari  masing  –  masing  data  tersebut  bisa ditarik kesimpulan bahwa semakin tinggi besar arus listrik maka akan semakin tinggi pula nilai kekasaran yang dihasilkan dari proses pengerjaan. Yang dimaksud arus   proses kerja disini  adalah  arus  yang  digunakan  dalam proses  pengerjaan.  Semakin  tinggi  besar  arus berarti  semakin  besar  temperature  dihasilkan mesin    yang  diteruskan  ke  elektroda  dan  akan semakin  tinggi  pula  tingkat    kekasaran permukaan yang dihasilkan mesin Wire EDM.

## KESIMPULAN
Dari  penelitian  yang  telah  dilakukan dapat  disimpulkan  bahwa,  besar  arus  listrik yang diterapkan berpengaruh terhadap penyimpangan ukuran dan kekasaran permukaan    alur  pemotongan  profil  roda  gigi lurus.  Berdasarkan  hasil  penelitian  didapatkan nilai  penyimpangan  dan  kekasaran  meningkat seiring  dengan  penambahannya  besar  arus
listrik.  Nilai  penyimpangan  terbesar  sebesar 0,0362  mm  dengan  kekasaran  1,26 didapat  pada  variasi  besar  arus  listrik  10 ampere  yang  merupakan  variasi  terbesar  yang digunakan.  dan  penyimpangan  terkecil  0,0228
mm dengan kekasaran 1,02 . didapat pada
variasi  besar  arus  listrik  sebesar  10  ampere yang  merupakan  variasi    terbesar  yang digunakan.

## REFERENSI
Holmes,  C.C.,  and  Mallick,  B.K.,  2003. “Generalized  Nonlinear  Modeling  with Multivariate Free-Knot Regression Spline.” Journal of the American Statistical Association, Vol. 98, No. 462, pp. 352-365. Mallian,  H.,  2006. Studi  Literatur  tentang  Model Peramalan ARMA ( p,q ) dan Selang
Kepercayaan  Parameter  Model  dengan Menggunakan  Bootstrap ,  Tugas  Akhir, Jurusan  Teknik  Industri,  Universitas Kristen Petra, Surabaya.
Lyche, T., and Morken, K., 2004. Spline Methods, Draft, Retrieved from http://www.ub.uio.n./umn/english/index.ht ml, on 23th Feb 2005. Gagne, R. M. 1974. Essentials of Learning and Instruction. New  York  :  Holt  Rinehalt and Winston.
Popkewitz,  T.S.  1994.  “Profesionalization  in teaching  and  teacher  education  :  some notes  on  its  history,  idiology,  and potential”. Journal  of  Teaching  and Teacher Education, 10 (10) 1-14 Chapman  W.A.J,  1972.  Senior  Workshop Calculation  Third  Editon, Calculations for  gears  and  gear  cutting, Edward Arnold,  London  :  Limited  41  Bedford
Square.
Martin,  George  H.  1994.  Kinematika  dan dinamika  teknik  edisi  kedua ,  Roda Gigi, Ir.  Setiyobakti, Jakarta:  Penerbit Erlangga.
Operating  Manual  Book  Mitsubishi  Electric
Wire  EDM Systems BA Series. Stevandi,  Ardi,  2012. Pengaruh  Wire  Tension
Electrode  Pada  Mesin  Wire  EDM Terhadap Kepresisian Pemotongan
Dari  Bahan    Produk. Skripsi.  Jurusan teknik  mesin.  Universitas  Brawijaya
Malang.
Panday,  PC.  1980. Modern  Machining Processes, by  Mc  Graw-Hill  Book. www.yokogawa/ Modern  Machining Processes Co. New Delhi. Diakses pada tanggal 12 November 2015.
Windarto, dkk. (2008) Teknik Pemesinan Jilid
2, Mengenal EDM (Electrical Discharge Machining ), Jakarta: Direktorat Pembina Sekolah Kejuruan.
Wolf De. 2010. Parameters Book Affeting The Quality  Of  The  Electrical  Discharge Machining  Process. Vol  5.  Diakses pada tanggal 12 November 2015