Electronic Theses and Dissertation

Proses pemesinan pada bahan komposit melibatkan aktivitas seperti merapikan tepi, menciptakan lubang, dan berbagai metode pemotongan lainnya. Terdapat beberapa situasi yang tidak diharapkan, seperti ausnya mata pahat dan munculnya getaran akibat struktur komposit yang tidak konsisten, serta kondisi pemotongan yang kurang ideal. Dalam penelitian ini, dilakukan pendekatan eksperimental terhadap proses milling pada komposit berbasis matriks polyester yang diperkuat dengan serat abaka dan serat gelas, yang dihasilkan melalui proses cetak tekan. Proses milling menggunakan pahat potong karbida end mill berdiamaeter 10 mm 4 flute dengan helix angle 45o. Kondisi pemotongan meliputi kecepatan putaran spindel (2000, 3500, 5000) rpm, gerak makan pergigi (0.04, 0.07, 0.10) mm/gigi dan kedalaman potong (1, 1.5, 2) mm. Pemotongan yang diterapkan adalah down-milling sedangkan parameter yang diamati adalah getaran, untuk mengetahui nilai getaran yang terjadi pada proses pemesinan tersebut diukur dengan menggunakan accelerometer. Desain eksperimen yang digunakan adalah box-behnken design. Penelitian ini bertujuan mempelajari pengaruh kondisi pemotongan (putaran spindel, kecepatan pemakanan dan kedalaman potong) terhadap getaran pada proses milling komposit serat abaka. Hasil penelitian menunjukkan bahwa getaran mengalami peningkatan sejalan dengan peningkatan putaran spindel, kecepatan pemakanan, dan kedalaman potong. Hasil menunjukkan nilai getaran maksimum (0.0206 m/s2) didapat pada kecepatan spindel 5000 rpm dengan kecepatan pemakanan sebesar 1400 mm/menit dan kedalaman potong 2 mm. Sedangkan nilai getaran minimum (0.0143 m/s2) didapat pada kecepatan spindel 2000 rpm dengan kecepatan pemakanan 320 mm/menit dan kedalaman potong 1.5 mm.

Machining processes on composite materials involve activities such as edge trimming, hole creation, and various other cutting methods. There are several unforeseen situations, such as tool wear and the emergence of vibrations due to inconsistent composite structures, as well as less-than-ideal cutting conditions. In this study, an experimental approach is conducted on the milling process of polyester matrix-based composites reinforced with abaca and glass fibers, produced through the press molding process. The milling process utilizes a 10 mm diameter 4-flute carbide end mill cutter with a 45-degree helix angle. Cutting conditions include spindle rotation speed (2000, 3500, 5000) rpm, tooth feed rate (0.04, 0.07, 0.10) mm/tooth, and cutting depth (1, 1.5, 2) mm. The applied cutting method is down-milling, and the observed parameter is vibration, which is measured using an accelerometer to determine the vibration values occurring during the machining process. The experimental design used is the Box-Behnken design. This study aims to investigate the influence of cutting conditions (spindle speed, feed rate, and cutting depth) on vibration during the milling process of abaca fiber composites. The results of the study indicate that vibration increases with the increase in spindle speed, feed rate, and cutting depth. The results show that the maximum vibration value (0.0206 m/s²) is obtained at a spindle speed of 5000 rpm with a feed rate of 1400 mm/minute and a cutting depth of 2 mm. Meanwhile, the minimum vibration value (0.0143 m/s²) is obtained at a spindle speed of 2000 rpm with a feed rate of 320 mm/minute and a cutting depth of 1.5 mm.