Karakteristik Pemotongan Ortogonal Kering Paduan Titanium Ti6Al4V Menggunakan Pahat Karbida

Abstract

In this study, titanium alloy Ti6Al4V was cut using carbide tool (WC-Co) for the purpose of studying the orthogonal dry cutting characteristic on the material. The insert carbide tool was mounted on tool holder and having rake angle (g) of 0o and 30o. There were 3 levels of cutting speed (Vc) of 15, 30, and 60 m/min and feed (f) 0.1, 0.2 and 0.3 mm/tooth selected as the cutting conditions in this study. The results of study show that tool with rake angle of 30o experiences catastrophic failure soon after cutting length of 1000 mm at all cutting conditions. For tool with rake angle of 0o, cutting can be carried out at all cutting conditions and it is found that cutting force tends to decrease when the increasing of cutting speed at feed of 0.1 mm but in opposite when feed is increased up to 0.3 mm. It is due to metal softening at high cutting temperature, the chip formation parameters, i.e. friction coefficient (m) and primary shear zone (f), and the shear banding localisation on segmented chip formation. Abstract in Bahasa Indonesia : Pada kajian ini, paduan titanium Ti6Al4V dipotong menggunakan pahat karbida (WC-Co) dengan tujuan mempelajari karaktersitik pemotongan ortogonal kering bahan tersebut. Pahat karbida sisipan dipasangkan pada pemegang pahat sehingga menghasilkan geometri pahat terpasang bersudut geram (g) 0o dan 30o. Tiga tingkat laju pemotongan (Vc) yaitu 15, 30 dan 60 m/min serta pemakanan (f) yaitu 0.1, 0.2 dan 0.3 mm/tooth ditetapkan sebagai kondisi pemotongan. Hasil kajian menunjukkan bahwa pahat karbida bersudut geram 30o tidak dapat digunakan untuk pemotongan ortogonal Ti6Al4V karena mengalami kegagalan katastropik segera setelah pemotongan sepanjang 1000 mm untuk seluruh kondisi pemotogan. Untuk pahat bersudut geram 0o, pemotongan dapat berlangsung untuk semua kondisi pemotongan dan didapati bahwa gaya pemotongan cenderung turun seiring dengan kenaikan laju pemotongan pada pemakanan 0.1 mm tetapi yang sebaliknya terjadi saat pemakanan dinaikkan hingga 0.3 mm. Hal ini terjadi akibat peristiwa pelembutan material pada suhu pemotongan tinggi dan juga berkaitan erat dengan parameter pembentukan geram yaitu koefisien gesek (m) dan sudut geser utama (f), dan lokalisasi kawasan geser adiabatik saat pembentukan geram bersegmen. Kata kunci: Sudut geram pahat, gaya pemotongan, kegagalan katastropik, koefisien gesek, sudut geser utama, geram bersegmen.