Pengaruh Variasi Pelumasan Minyak Kulit Padi Pada Proses Face Milling Terhadap Laju Korosi Spesimen SS AISI 316L

Fadhlan, Azka (2020) Pengaruh Variasi Pelumasan Minyak Kulit Padi Pada Proses Face Milling Terhadap Laju Korosi Spesimen SS AISI 316L. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Stainless steel merupakan grup dari baja paduan tinggi yang di desain untuk menyediakan ketahanan korosi yang tinggi. Prinsip dari elemen paduan pada stainless steel adalah adanya kandungan chromium yang biasanya diatas 15 %. Chromium pada paduan membentuk film oksida tipis untuk menahan korosi yang mungkin terjadi. Nikel dan Molibdenum juga merupakan bahan paduan lain untuk meningkatkan perlindungan terhadap korosi. Namun, dengan adanya paduan-paduan yang mampu menahan korosi, korosi pada stainless steel masih ditemukan di lingkungan-lingkungan yang ekstrim seperti dalam pengaplikasian Blowout Preventer (BOP) yang merupakan sistem pengaman untuk pengeboran bawah laut yang tentunya hal ini dapat membahayakan keselamatan dan lingkungan apabila terjadi corrosion failure. Proses permesinan pada stainless steel dapat dilakukan dengan proses face milling dengan mesin CNC HAAS VF2 yang relatif mudah dan memiliki ketelitian yang tinggi. Namun, pemilihan metode pelumasan juga patut dipertimbangkan untuk meningkatkan surface finish yang dapat dihasilkan oleh proses permesinan. Fungsi pelumasan sendiri adalah untuk mengurangi gesekan yang terjadi antara pahat – chip, dan pahat – benda kerja. Metode dry merupakan proses permesinan tanpa menggunakan cutting fluid, metode flood merupakan metode pelumasan banjir dengan aliran fluida yang di arahkan ke area pemotongan , sedangkan metode MQL (Minimum Quantity Lubrication) merupakan metode pelumasan dengan cutting fluid dengan laju aliran 50 ml/jam – 500 ml/jam di kombinasikan dengan udara bertekanan sehingga menghasilkan partikel – partikel kecil yang lebih mudah masuk ke daerah pemotongan yang sulit dijangkau oleh metode flood, sehingga fungsi pelumasan MQL selain lebih hemat dalam jumlah pemakaian, diharapkan juga dapat menghasilkan surface finish yang lebih baik daripada dua metode sebelumnya. Ukuran baik atau tidaknya surface finish dapat dilihat dari kekasaran permukanya, jika benda kerja mempunyai kekasaran permukaan yang rendah, maka benda kerja tersebut memiliki surface finsih yang baik. Semakin buruk surface finish akan menghasilkan kekasaran permukaan yang tinggi yang dalam hal ini akan meningkatkan peluang adanya microcracks pada benda kerja, dengan hadirnya microcracks pada benda kerja yang akan berkontak dengan air laut sangat tidak diharapkan, karena dengan adanya mickrocracks dan adanya kontak dengan anion pada air laut akan meningkatkan peluang terjadinya pitting corrosion. Penelitian ini ditujukan untuk mengetahui pengaruh variasi metode pelumasan minyak kulit padi terhadap laju korosi pada proses face milling stainless steel AISI 316L. Proses face milling dilakukan dengan menggunakan mesin CNC HAAS VF2, pahat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pahat carbide VG mill dengan feed rate 130 mm/min dan spindle speed 2200 rpm dan metode pelumasan yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode dry, flood dan MQL (Minimum Quantity Lubrication) dengan laju aliran pelumasan berturut – turut yaitu 0 ml/jam, 0,9 liter/min, dan 380 ml/jam. Nilai kekasaran permukaan pada benda kerja diukur dengan alat surface roughness tester SJ-210 dan pada masing-masing perbedaan proses pelumasan akan memberikan kekasaran permukaan yang berbeda pula nilainya, hal ini diakibatkan oleh gesekan yang dihasilkan oleh setiap metode pelumasan pada permesinan yang berbeda beda. Hasil kekasaran permukaan, microcracks, dan korosi yang terbentuk dapat diamati dengan digital microscope dan scanning electron microscope. Untuk uji laju korosi digunakan alat uji lajuxiv korosi PalmSens. Dengan metode MQL memiliki nilai kekasaran terkecil sampai metode dry dengan nilai kekasaran permukaan yang terbesar, hasil kekasaran permukaan rata – rata untuk metode dry, flood, dan MQL berturut – turut adalah 0,432 µm, 0,346 µm, dan 0,237 µm. MQL memiliki nilai kekasaran terendah dikarenakan cairan pelumasanya yang dapat lebih mudah memasuki daerah pemotongan dibanding metode flood. Hasil pengujian laju korosi didapati metode MQL memiliki laju korosi terendah dikarenakan semakin halus permukaan benda kerja, semakin kecil pula microcracks yang ada pada proses permesinan sehingga korosi makin sulit terjadi. Nilai laju uji korosi untuk metode dry, flood, dan MQL berturut – turut adalah 0,0563 mm/year, 0,0453 mm/year, 0,037 mm/year. Berbagai data yang ada didukung dengan data yang didapatkan dari pengamatan digital microscope, dengan metode MQL merupakan metode yang menghasilkan kekasaran permukaan terendah dan dry dengan kekasaran permukaan tertinggi, sedangkan untuk microcracks dan korosi yang terbentuk bisa diamati dengan jelas dengan alat scanning electron microscope.

English Abstract

Stainless steel is a group of high alloy steels that are designed to provide high corrosion resistance. The principle of alloying elements in stainless steel is the presence of chromium which is usually above 15%. Chromium in the alloy forms a thin oxide film to resist corrosion that might occur. Nickel and Molybdenum are also other alloys to increase protection against corrosion. However, with the alloys that can withstand corrosion, corrosion in stainless steel is still found in extreme environmental environments such as the application of Blowout Preventer (BOP) which is a safety system for underwater drilling which of course can endanger the safety and the environment if corrosion occurs failure. The machining process on stainless steel can be done with a face milling process with a HAAS VF2 CNC machine that is relatively easy and has high accuracy. However, the choice of lubrication method is also worth considering to improve the surface finish that can be produced by the machining process. The function of the lubrication itself is to reduce the friction that occurs between the chip-cutting tool and the workpiece-cutting tool. The dry method is a machining process without using cutting fluid, flood method is a flood lubrication method with fluid flow directed to the cutting area, while the MQL (Minimum Quantity Lubrication) method is a lubrication method with cutting fluid with a flow rate of 50 ml/hour - 500 ml/hour combined with compressed air to produce small particles that are easier to enter the cutting area that is difficult to reach by the flood method so that the MQL lubrication function is more efficient in terms of usage, it is also expected to produce a better surface finish than the two methods. previous. Good size or not surface finish can be seen from the surface roughness, if the workpiece has a low surface roughness, then the workpiece has a good surface finish. The worse surface finish will result in high surface roughness which in this case will increase the chances of microcracks in the workpiece, with the presence of microcracks in the workpiece that will come in contact with seawater is very unexpected, because with the presence of microcracks and contact with anions in seawater will increase the chance of pitting corrosion. This study aimed to determine the effect of variations in the method of rice husk oil lubrication on the corrosion rate in the stainless steel AISI 316L face milling process. The face milling process was carried out using a HAAS VF2 CNC machine, the cutting tool used in this study were carbide VG mill with a feed rate of 130 mm/min and a spindle speed of 2200 rpm and the lubrication methods used in this study were dry, flood and MQL methods (Minimum Quantity Lubrication) with a continuous lubrication flow rate of 0 ml/hour, 0.9 liter/min, and 380 ml/hour. The surface roughness value of the workpiece is measured by the SJ-210 surface roughness tester and each difference in the lubrication process will give a different surface roughness value, this is caused by the friction produced by each lubrication method at different machining. The results of surface roughness, microcracks, and corrosion formed can be observed with a digital microscope and scanning electron microscope. For the corrosion rate test PalmSens corrosion rate test was used. With the MQL method having the smallest roughness value to the dry method with the largest surface roughness value, the average surface roughness results for the dry, flood,xvi and MQL methods are 0.432 µm, 0.346 µm, and 0.237 µm, respectively. MQL has the lowest roughness value due to its lubricating fluid which can more easily enter the cutting area compared to the flood method. Corrosion rate test results found the MQL method has the lowest corrosion rate due to the smoother surface of the workpiece, the smaller the microcracks that exist in the machining process so that corrosion becomes more difficult. Corrosion test rate values for the dry, flood, and MQL methods were 0.0563 mm / year, 0.0453 mm / year, 0.037 mm / year, respectively. The available data is supported by data obtained from digital microscope observations, with the MQL method is the method that produces the lowest surface roughness and dry with the highest surface roughness, while for microcracks and corrosion that is formed can be clearly observed with a scanning electron microscope.

Other obstract

-

Item Type: Thesis (Sarjana)
Identification Number: 0520070071
Uncontrolled Keywords: MQL, Dry, Flood, Kekasaran Permukaan, Laju Korosi MQL, Dry, Flood, Surface Roughness, Corrosion Rate.
Subjects: 600 Technology (Applied sciences) > 620 Engineering and allied operations > 620.1 Engineering mechanics and materials
Divisions: Fakultas Teknik > Teknik Mesin
Depositing User: Bambang Septiawan
Date Deposited: 04 Feb 2021 22:40
Last Modified: 04 Feb 2021 22:40
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/182320
Full text not available from this repository.

Actions (login required)

View Item View Item