Electronic Theses and Dissertation

Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kelayakan penggunaan minyak
nanofluid berbasis campuran minyak goreng bekas (Waste Cooking Oil/WCO) dan
minyak kastor (Castor Oil/CO) dengan penambahan nanopartikel magnesium
silikat (MgSiO₃) sebagai cairan pemotong ramah lingkungan pada proses
pemesinan material SKD-11 menggunakan metode Minimum Quantity Lubrication
(MQL). Material SKD-11 merupakan baja perkakas dengan kekerasan dan
ketahanan aus yang tinggi sehingga sulit dikerjakan dan berpotensi menghasilkan
gaya potong, pemotongan, serta topografi yang tinggi. Nanofluid diformulasikan
melalui proses pencampuran dan homogenisasi untuk memperoleh dispersi
nanopartikel yang stabil. Proses pemesinan dilakukan pada mesin CNC milling
dengan variasi kondisi pelumasan. Kinerja cairan pemotong dievaluasi berdasarkan
parameter gaya potong, kekasaran permukaan,pemotongan,topografi permukaan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan nanofluid WCO–CO dengan
penambahan nanopartikel MgSiO₃ mampu menurunkan gaya potong dari
pemesinan dibandingkan kondisi dry dan minyak tanpa nanopartikel. Selain itu,
kualitas permukaan benda kerja meningkat yang ditunjukkan oleh nilai kekasaran
permukaan yang lebih rendah dan topografi permukaan yang lebih seragam.
Penambahan nanopartikel MgSiO₃ berkontribusi dalam mengurangi gesekan dan
kekasaran . Dengan demikian, nanofluid WCO–CO–MgSiO₃ berpotensi menjadi
alternatif cairan pemotong yang efektif dan ramah lingkungan untuk pemesinan
material SKD-11.

This study aims to evaluate the feasibility of using a nanofluid based on a mixture of Waste Cooking Oil (WCO) and Castor Oil (CO) with the addition of magnesium silicate (MgSiO₃) nanoparticles as an environmentally friendly cutting fluid in the machining process of SKD-11 material using the Minimum Quantity Lubrication (MQL) method. SKD-11 is a tool steel characterized by high hardness and wear resistance, making it difficult to machine and potentially resulting in high cutting forces and unfavorable surface topography. The nanofluid was formulated through a mixing and homogenization process to achieve stable nanoparticle dispersion. The machining process was carried out using a CNC milling machine under various lubrication conditions. The performance of the cutting fluid was evaluated based on parameters such as cutting force, surface roughness, and surface topography. The results show that the use of WCO–CO nanofluid with the addition of MgSiO₃ nanoparticles is capable of reducing cutting forces compared to dry conditions and base oil without nanoparticles. Furthermore, the surface quality of the workpiece improved, as indicated by lower surface roughness values and more uniform surface topography. The addition of MgSiO₃ nanoparticles contributes to reducing friction and improving surface finish. Therefore, the WCO–CO–MgSiO₃ nanofluid has strong potential as an effective and environmentally friendly alternative cutting fluid for machining SKD-11 material.