Terbit online pada laman web jurnal: https://journal.isas.or.id/index.php/JAMERE

## JOURNAL OF APPLIED MECHANICAL ENGINEERING AND RENEWABLE ENERGY (JAMERE)
Vol. 4 No. 2 Agustus 2024 62- 66
ISSN: 2775-1031

## Studi Pengaruh Variasi Parameter Pemesinan Terhadap Kekasaran Permukaan Pin Track Link Baja AISI 1045
Auliana Diah Wilujeng 1 , Bayu Angriawan 2 , Mohammad Anas Fikri 3 1,2,3 Jprogram Studi DIII Teknik Mesin Alat Berat, Jurusan Rekayasa Mesin dan Industri, Politeknik Negeri Madura
1 auliana_dw@poltera.ac.id*, 2 bayuangriawan28@gmail.com, 3 fikri@poltera.ac.id

## Abstract
Track  link  pin  is  one  of  the  important  parts  of  the  excavator  undercarriage  that  often  experiences  wear  due  to  continuous friction. Excessive loads are often the cause of increased wear of track link pins. Therefore, this study created a replaceme nt material for AISI 1045 steel excavator track link pins by varying the machining parameters with the Taguchi method. In this study, the manufacture of track link pins used a conventional lathe. The research method used was an experimental study by varying  nine  combinations  of  machining  parameters,  namely  cutting  depth  (a),  cutting  speed  (Cs),  and  feed  rate  (f).  Each parameter  is  set  in  three  factor  levels.  Determination  of  the  variation  value  of  these  parameters  is  carried  out  based  on  the maximum limit conditions of the machine and the specifications of the tools used. The results showed an effect  of machining parameters  on  surface  roughness.  The  surface roughness  of  the  original track  link  pin  material  is  N9.  Of the  nine  levels  of machining parameter combinations, 88.89% can be assessed as GOOD because they have met the roughness specifications of the track link pin. The recommended machining parameters to meet the roughness specifications are to use a cutting depth of 0.2 mm or 0.3 mm and a feedrate of 0.15 mm/rev, 0.20 mm/rev, or 0.25 mm/rev.
Keywords: excavator; roughness, pin track link, undercarriage

## Abstrak
Pin  track  link merupakan  salah  satu  bagian  penting  pada undercarriage  excavator yang  sering  mengalami  keausan  akibat adanya gesekan terus menerus. Beban berlebih seringkali menjadi penyebab meningkatnya keausan pin track link. Oleh karena itu,  penelitian  ini  membuat  material  pengganti  pin  track  link  excavator  baja  AISI  1045  dengan  memvariasikan  parameter pemesinan  dengan  metode  Taguchi.  Pada  penelitian ini,  pembuatan  pin track link  menggunakan  mesin  bubut  konvensional. Metode  penelitian  yang  digunakan  adalah  studi  eksperimental  dengan  memvariasikan  sembilan  kombinasi  parameter pemesinan, yaitu kedalaman potong (a), kecepatan potong (Cs), dan gerak makan (f). Masing-masing parameter diatur dalam tiga  level  faktor.  Penentuan  nilai  variasi  dari  parameter  tersebut  dilakukan berdasarkan  kondisi  batas  maksimum  dari  mesin dan  spesifikasi  tools  yang  digunakan.  Hasil  penelitian  menunjukkan  adanya  pengaruh  dari  parameter  pemesinan  terhadap kekasaran permukaan. Kekasaran permukaan material asli pin track link adalah N9. Dari sembilan level kombinasi parameter pemesinan,  88,89% dapat  dinilai  GOOD karena  telah  memenuhi spesifikasi  kekasaran  pin  track link.  Parameter  pemesinan yang  disarankan agar dapat  memenuhi spesifikasi  kekasaran  adalah  menggunakan kedalaman  pemotongan  0,2  mm  atau  0,3 mm dan feedrate 0,15 mm/putaran, 0,20 mm/putaran, atau 0,25 mm/putaran.
Kata kunci: excavator; kekasaran; pin track link; undercarriage

## 1. Pendahuluan
Alat  berat  ialah  peralatan  mesin  berdimensi  besar yang dimaksudkan untuk melakukan tugas pembangunan  seperti  pekerjaan  tanah,  pembangunan jalan, pembangunan gedung, perkebunan, dan pertambangan [1]. Salah satu perangkat keras berbobot yang  sering  digunakan  dalam  proyek  ini  adalah excavator. Alat berat ini sebagian besar digunakan untuk mengeruk/menggali. Ada excavator yang menggunakan roda dari ban elastis yang kuat (tipe wheel) yang biasa digunakan  untuk  jalan  datar  dan  ada  juga  yang
menggunakan  rantai  besi  yang  disebut  crawler. Excavator  tipe  crawler  lebih  banyak  digunakan  dalam industri properti dan bangunan karena dapat digunakan di  berbagai  kondisi  medan  berat  dan  miring  hingga menanjak.  Excavator  tipe  crawler  memiliki  kerangka penggerak  berbentuk  undercarriage  yang  terdiri  dari idler, track shoe, master pin dan track frame [2].
Pemakaian  excavator  di  medan  yang  berat  dan penggunaan  unit  diatas  kapasitas  menyebabkan kerusakan-kerusakan  pada  komponen  undercarriage. Salah  satu  komponen  undercarriage  yang  sering
mengalami  kerusakan  adalah  pin  master.  Pin  master berfungsi sebagai penghubung antar track link (pin track link).  Pin  track  link  merupakan  bagian  undercarriage yang  sering  mengalami  kerusakan  karena  bergesekan terus  menerus.  Oleh  karena  itu  dibuatlah  material pengganti yang memiliki kekerasan yang mendekati atau bahkan sama dengan material asli pin track link.
Material pin track link mengandung unsur Fe 97,57% dan  C  0,426%.  Dengan  diketahuinya  kedua  unsur  ini maka raw material pin track link dapat diklasifikasikan sebagai  baja  karbon  sedang.  Hal  ini  dikarenakan  baja karbon  sedang  memiliki  kadar  karbon  antara  0,25- 0,60%. Material baja karbon sedang yang umum ditemui di  oasaran  adalah  baja  AISI  1045.  Baja  AISI  1045 mengandung  karbon  (C)  0,042-0,050%,  belerang  (S) terbesar 0,40% dan besi (Fe) sebagai komponen utama [3].
Proses  manufaktur  pembuatan  pin  track  link  harus memiliki  tingkat  kekasaran  tertentu  karena  mudah  aus akibat gesekan yang terus-menerus. Nilai kekasaran (N) baja  memiliki  nilai  mutu  yang  berbeda-beda.  Nilai  ini sudah  diklasifikasikan  oleh  ISO  dimana  nilai  terendah (N1)  memiliki  nilai  kekasaran  (Ra)  sebesar  0,025  µ. Sedangkan  nilai  tertinggi  (N12)  memiliki  nilai kekasaran  (Ra)  sebesar  50  µ.  Pin  track  link  memiliki nilai  kekasaran  N9.  Proses  manufaktur  yang  bervariasi dapat menghasilkan nilai kekasaran yang berbeda-beda [4,  5,  6]  sehingga  pada  penelitian  ini  akan  dilakukan variasi  parameter  pemesinan  dengan  metode  Taguchi untuk mendapatkan kekasaran permukaan yang sesuai.
Agar  penelitian  ini  lebih  terarah,  maka  terdapat batasan-batasan  yang  harus  ditetapkan.  Diantaranya adalah  pin  track  link  yang  dibuat  digunakan  pada  alat berat  excavator  305.5E2,  materialnya  baja  AISI  1045, proses pemesinan menggunakan mesin bubut konvensional KINWA di Bengkel Konstruksi Politeknik Negeri  Madura,  dan  parameter  permesinan  yang digunakan  adalah  kecepatan  pemakanan,  kecepatan pemotongan, dan kedalaman potong. 2. Metode Penelitian
Alur pembuatan specimen pin track link ini dimulai dari perencanaan  desain dan  parameter  pemesinan.  Gambar 1 menunjukkan detil alur penelitian ini.
2.1. Alat dan Bahan
Alat  dan  bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini diantaranya sebagai berikut:
• Mesin bubut konvensional KINWA
• Mesin gerinda potong
• Jangka sorong
• Pahat karbida
• Pendingin/coolant
• Alat uji kekasaran
• Meja datar
• V-Block
• Safety devices, dan
• Baja AISI 1045
2.2. Data Eksperimen Pelaksanaan eksperimen dilakukan dengan mengkombinasikan  faktor  –  faktor  yang  terdapat  pada mesin  bubut  KINWA,  yaitu  variabel  –  variabel kecepatan pemakanan, kecepatan potong dan kedalaman potong.  Data  hasil  eksperimen  yang  diambil  pada penelitian ini adalah kekasaran permukaan.
Pengambilan  data  eksperimen  dilakukan  secara  acak dengan  kombinasi  parameter mengacu  pada rancangan percobaan  yang  sesuai  dengan  matriks  ortogonal  pada Tabel  1.  Pada  setiap kombinasi  parameter,  eksperimen akan dilakukan dengan pengulangan sebanyak dua kali untuk mewakili pengujian kehandalan data.
Gambar 1. Diagram alir penelitian Tabel 1. Data eksperimen
No Parameter Pemesinan a (mm) f (mm/menit) Cs (m/menit) 1 0,1 0,15 75,36 2 0,1 0,20 82,9 3 0.1 0,25 90,4 4 0,2 0,15 75,36 5 0,2 0,20 82,9 6 0,2 0,25 90,4 7 0,3 0,15 75,36 8 0,3 0,20 82,9 9 0,3 0,25 90,4

## 3.   Hasil dan Pembahasan
3.1. Desain Sampel
Gambar  2  menunjukkan  desain  specimen  yang  akan dibuat.  Spesimen  memiliki  dimensi  diameter  24  mm dengan  panjang  130  mm.  Raw  material  berukuran diameter  30  mm  dengan  panjang  135  mm.  Spesimen yang  diproduksi  berjumlah  Sembilan,  sesuai  dengan jumlah parameter pada Tabel 1.
Gambar 2. Desain spesimen

## 3.2. Pembuatan Sampel
Pembuatan  spesimen  dilakukan  dengan  menggunakan mesin  bubut  konvensional  merk  KINWA  dengan langkah  pertama  yaitu  melakukan  bubut  muka  pada bagian benda kerja dengan panjang berukuran 135 mm, lakukan  proses  pembubutan  muka  pada  benda  kerja menjadi ukuran 130 mm. Proses tersebut dilakukan pada kedua sisi benda kerja hingga mencapai ukuran sebesar 130 mm yaitu sesuai dengan ukuran pin track link yang asli. Proses pembubutan muka benda kerja dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Proses pembubutan
Proses  selanjutnya  yaitu  proses  pembubutan  rata  pada benda  kerja  yang  awal  mula  berukuran  28  mm, kemudian  lakukan  kedalaman  pemakanan  sebesar  0,5 mm  secara  berulang  hingga  menjadi  ukuran  yang diinginkan  yaitu  24  mm,  sebelum  sampai  pada  ukuran 24  mm tersebut,  sisakan  ukuran  sebesar  24,1  mm atau 24,2  mm  sesuai  dengan  parameter  pemesinan  dan putaran  mesin  juga  mengikuti  parameter  yang
digunakan.  Proses  pembubutan  rata  benda  kerja  dapat dilihat pada gambar 3.
3.3. Pengujian Sampel
Perlunya      dilakukan      proses      pengukuran      dengan benar   sesuai   prosedur. Langkah-langkah yang harus dilakukan sebagai berikut:
1. Atur  jumlah  pengambilan  sampel  (n)  pada measuring condition. Sesuaikan dengan panjang benda ukur.
2. Pastikan  kondisi  detector  tetap  sesuai  dengan kondisi yang benar.
3. Kembali ke halaman utama pada display unit.
4. Tekan  tombol  [START/STOP]  pada  display unit,  atau  menggunakan  SJ  communication tools, klik “Start Measurement”.
5. Tunggu  sampai  detector  berhenti  bergerak. Catat hasil pengukuran.
6. Simpan  data pengukuran dengan  meng-export ke excel melalui SJ Communication Tools.
7. Lakukan  pengukuran  sebanyak  6  kali  pada setiap spesimen.  Ulangi langkah 2-6 pada titik pengukuran berbeda.
Setelah  pengujian  kekasaran  permukaan  pada  seluruh spesimen  maka  akan  didapatkan  data  mentah  berupa nilai  Ra  dan  grafik  dari  seluruh  pengukuran  setiap spesimen yang selanjutnya dilakukan pengolahan data.

## 3.4. Pengolahan Data
Proses produksi spesimen pin track link diawali dengan persiapan  penyediaan  sembilan  spesimen.  Baja  AISI 1045  dipotong-potong  ukuran  135  mm  untuk  dibubut muka.  Bubut  muka  dilakukan  dua  kali,  depan  dan belakang,  masing-masing  sebesar  2,5  mm.  Hal  ini dilakukan agar seluruh permukaan spesimen terkelupas. Diameter  baja  AISI  1045  adalah  28  mm  sedangkan diameter yang diharapkan adalah 24 mm. Sehingga ada beberapa  tahapan  proses  pembubutan  rata  yang dilakukan. Gambar 4 menunjukkan spesimen yang siap diproduksi.

## Gambar 4. Spesimen pin track link
Sebelum mencapai diameter yang diinginkan, diameter benda disisakan sebesar 24,2 mm untuk proses finishing. Proses inilah yang mengaplikasikan variasi kesembilan
parameter  untuk  dilakukan  pengamatan  kekasaran permukaannya.  Data  hasil  permesinan  disajikan  dalam tabel 3.
Tabel  3  menunjukkan  nilai  kekasaran  permukaan  (Ra) dan klasifikasi nilai kekasaran dari kesembilan  variasi. Dari  tabel  tersebut  menunjukkan  pada  variasi  ketiga tidak  memenuhi  nilai  kekasaran  pin  track  link  yang diinginkan,  yaitu  N9.  Berdasarkan  studi  eksperimen yang  dilakukan  oleh  Jonoadji  dkk  dan  Permana  dkk didapatkan hasil bahwa semakin besar gerak makan (f) maka  menaikkan  nilai  kekasaran  (Ra).  Sedangkan  bila menaikkan  kecepatan  potong  (Cs)  maka  akan menurunkan nilai kekasarannya. Namun parameter yang memiliki  pengaruh  signifikan  terhadap  kekasaran permukaan  adalah  parameter  gerak  makan  daripada parameter kecepatan potong [7,8]. Hal ini masih belum selaras  dengan  hasil  penelitian  sebelumnya.  Perbedaan variasi  parameter  yang  digunakan  kurang  signifikan sehingga  pengaruhnya  kepada  kekasaran  permukaan juga tidak signifikan.
Tabel 3. Data hasil pengujian kekasaran permukaan
Penelitian ini juga menghitung waktu pemesinan. Waktu pemesinan  yang  ditentukan  dibatasi  pada  proses finishing  saja.  Hal  ini  bertujuan  mengetahui  pengaruh variasi  parameter  permesinan  terhadap  keefektifan waktu  pemesinan.  Waktu  pemesinan  didapatkan  dari persamaan  1.  Gambar  5  menunjukkan  grafik  waktu pemesinan dari setiap level parameter pemesinan.
𝑡 𝑐 = 𝐿𝑡 𝑓 [𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡] ...................................................... 1
Gambar 5. Grafik waktu pemesinan setiap level parameter
Gambar 5 menunjukkan semakin tinggi level parameter pemesinannya  maka  semakin  pendek  waktu  yang dibutuhkan untuk proses finishing. Hal ini dikarenakan pada level 9, kedalaman potongnya terbesar daripada 2 variasi lainnya dan gerak makannya juga besar daripada 2 variasi lainnya. Berdasarkan persamaan 1 sebelumnya bahwa  waktu  pemesinan  dipengaruhi  oleh  panjangnya material  yang  diproses  dan  gerak  makan.  Sehingga dengan  panjang  yang  sama,  semakin  besar  gerak makannya maka semakin singkat waktu pemesinannya.

## 4.   Kesimpulan
Pin  track  link telah  dibuat  menggunakan  material pengganti  baja  AISI  1045.  Material  ini  lebih  mudah didapat  di  pasaran  dengan  harga  relatif  murah  dan dengan  kualitas  yang  mirip  dengan  material  asli  pin track  link.  Dari  sembilan  level  kombinasi  parameter pemesinan,  88,89%  dapat  dinilai  GOOD  karena  telah memenuhi  spesifikasi  kekasaran  pin  track  link. Parameter  pemesinan  yang  disarankan  agar  dapat memenuhi  spesifikasi  kekasaran  adalah  menggunakan kedalaman  pemotongan  0,2  mm  atau  0,3  mm  dan feedrate  0,15 mm/putaran,  0,20 mm/putaran,  atau  0,25 mm/putaran. Sebagai saran untuk penelitian selanjutnya, perbedaan variasi parameter yang digunakan sebaiknya lebih  signifikan  agar  dampak  pengaruhnya  kepada kekasaran juga signifikan.

## Ucapan Terimakasih
Penulis  menyampaikan  terimakasih  kepada  Politeknik Negeri  Madura  yang  telah  mendukung  dalam penyediaan sarana dan prasarana demi terselesaikannya penelitian ini.
a = 0,1 mm f = 0,15 mm/menit Cs = 75,36 m/menit a = 0,1 mm f = 0,20 mm/menit Cs = 82,9 m/menit a = 0,1 mm f = 0,25 mm/menit Cs = 90,4 m/menit a = 0,2 mm f = 0,15 mm/menit Cs = 75,36 m/menit a = 0,2 mm f = 0,20 mm/menit Cs = 82,9 m/menit a = 0,2 mm f = 0,25 mm/menit Cs = 90,4 m/menit a = 0,3 mm f = 0,15 mm/menit Cs = 75,36 m/menit a = 0,3 mm f = 0,20 mm/menit Cs = 82,9 m/menit
a = 0,3 mm f = 0,25 mm/menit Cs = 90,4 m/menit 2 5,617 3 4,480 N9 Ke las Ke kasaran Pe rmukaan 1
5,510 N9
Spe sime n Se tting Parame te r Pe me sinan 6 6,739 7 7,471 8 5,812 4 7,563 5 8,464 9 7,189 N9 Rata-Rata Ra ( µm) N8 N9 N9 N9 N9 N9 0 20 40 60 Level 1 Level 2 Level 3 Level 4 Level 5 Level 6 Level 7 Level 8 Level 9 Waktu pemesinan

## Daftar Rujukan
[1] Lase,  E.V.,  Syaifuddin,  M.,  Ginting,  E.F.  (2020). Sistem  Pakar  Mendeteksi  Kerusakan  Komponen Alat  Berat  Excavator  Pada  PT.  Km  Group  Dengan Menggunakan  Metode  Teorema  Bayes. Jurnal Cyber Tech , 3(6). https://doi.org/10.53513/jct.v3i6.3610
[2] Gunawan,  K.  dan  Nazaruddin,  N.  (2015).
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN KOMPONEN UNDERCARRIAGE PADA MODEL  EXCAVATOR  DI  LABORATORIUM HIDRAULIK DAN PNEUMATIK UNIVERSITAS
RIAU. Jurnal  Online  Mahasiswa  Fakultas  Teknik Universitas Riau, 2(1)
[3] Prakoso,  D.  S.  A.,  Purwanto,  H.,  &  Dzulfikar,  M. (2019). “Analisa Pengaruh Tempering
Menggunakan  Pemanas  Induksi  Pasca  Quenching Dengan  Media  Oli  Pada  Baja  Aisi  1045  Terhadap Struktur  Mikro  Dan  Nilai  Kekerasan  Sebagai Material  Pengganti  Pin  Track  Link  Bulldozer”. Jurnal Ilmiah MOMENTUM , 15(2).
[4] Novrialdy, Y., K, A., A, Y., & Prasetya, F. (2021). PENGARUH VARIASI FEED RATE TERHADAP KEKASARAN  PERMUKAAN  POLYETHYLENE
MENGUNAKAN  MESIN  CNC  MIILING.  Jurnal Vokasi Mekanika, 3(2), 25-33. https://doi.org/10.24036/vomek.v3i2.206
[5] Saputra, A., Fazhari, S., Widiyanto, S., Priyana, S.P., Rusdiyanto,  R.  (2023).  Pengaruh  Variasi  Feeding Pada  Mesin  Bubut  Terhadap  Tingkat  Kekasaran Permukaan Benda Kerja Material Baja ST 41. Jurnal Ilmiah Teknobiz, 13(1).
https://doi.org/10.35814/teknobiz.v13i1.4843
[6] Wijayanti, I., Hakim, R., Widodo, W. (2019). Studi Experimen  Mula:  Analisa  Kekasaran  Permukaan Baja  ST  37  Terhadap  Variasi  Kuat  Arus  Listrik. JATRA , 1(2)
https://doi.org/10.30871/jatra.v1i2.1781
[7] Jonoadji,  N.  dan  Dewanto,  J.  (1999).  Pengaruh Parameter  Potong  dan  Geometri  Pahat  Terhadap Kekasaran  Permukaan  Pada  Proses  Bubut. Jurnal Teknik Mesin, 1(1), 82-88.
[8] Permana,  D.I.  dan  Yayat,  Y.  (2019).  Optimasi Parameter Permesinan Terhadap Tingkat Kekasaran Permukaan Aluminium Proses Pembubutan Dengan Metode  Taguchi. METAL:  Jurnal  Sistem  Mekanik dan Termal , 3(1).