Electronic Theses and Dissertation

Operasi pemesinan pada material komposit seperti merapikan pinggir, pembuatan lubang, dan jenis pemotongan lainnya diterapkan. Beberapa situasi yang tidak diinginkan seperti keausan mata pahat, serat pecah dan gaya potong yang timbul ditemui karena struktur komposit yang tidak seragam dan kondisi pemotongan yang tidak sesuai. Dalam studi ini, proses milling komposit matriks polimer berpenguat serat abaka yang dibuat dengan proses cetak tekan dipelajari secara eksperimental. Proses milling menggunakan pahat potong karbida end mill berdiamaeter 10 mm 4 flut dengan helix angle 45˚. Kondisi pemotongan meliputi kecepatan putaran spindel (2000, 3500, 5000) rpm, kecepatan pemakanan (320, 980, 2000) mm/menit dan kedalaman potong (1, 1,5, 2) mm. Pemotongan yang diterapkan adalah side-milling sedangkan parameter yang diamati adalah gaya potong. Desain eksperimen yang digunakan adalah Box-Behnken design. Penelitian ini bertujuan mempelajari pengaruh kondisi pemotongan (putaran spindel, kecepatan pemakanan dan kedalaman potong) terhadap gaya potong pada proses milling komposit serat abaka. Dari hasil penelitian didapat, gaya potong meningkat seiring bertambahnya kecepatan pemakanan dan kedalaman potong. Sedangkan penurunan gaya potong diikuti dengan meningkatnya putaran spindel. Hasil menunjukkan nilai gaya potong minimum (57,544 N) didapat pada kecepatan spindel 3500 rpm dengan kecepatan pemakanan sebesar 320 mm/menit dan kedalaman potong 1 mm. Sedangkan nilai gaya potong maksimum (121,533 N) didapat pada kecepatan spindel 2000 rpm dengan kecepatan pemakanan 2000 mm/menit dan kedalaman potong 1,5 mm.

Machining operations on composite materials such as edge trimming, hole making, and other types of cutting are applied. Some undesirable situations such as tool blade wear, fiber breakage and resulting cutting forces are encountered due to non-uniform composite structure and unsuitable cutting conditions. In this study, the milling process of abaca fiber-reinforced polymer matrix composites prepared by press molding process was studied experimentally. The milling process uses a carbide end mill cutting tool with a diameter of 10 mm, 4 flutes with a helix angle of 45˚. Cutting conditions include spindle rotation speed (2000, 3500, 5000) rpm, cutting speed (320, 980, 2000) mm/min and cutting depth (1, 1.5, 2) mm. The cutting applied is side-milling while the parameter observed is cutting force. The experimental design used was the Box-Behnken design. This research aims to study the effect of cutting conditions (spindle speed, cutting speed and depth of cut) on cutting forces in the milling process of abaca fiber composites. From the research results, it was found that the cutting force increased with increasing cutting speed and cutting depth. Meanwhile, the decrease in cutting force is followed by an increase in spindle speed. The results show that the minimum cutting force value (57.544 N) was obtained at a spindle speed of 3500 rpm with a feed speed of 320 mm/minute and a cutting depth of 1 mm. Meanwhile, the maximum cutting force value (121.533 N) was obtained at a spindle speed of 2000 rpm with a feed speed of 2000 mm/minute and a cutting depth of 1.5 mm.