Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Pemesinan mikro adalah proses fabrikasi dengan skala pelepasan material puluhan mikro meter hingga beberapa meter. Salah satu metode yang digunakan untuk dapat menghasilkan produk mikro adalah dengan metode vibration assisted machining (VAM). Vibration assisted machining (VAM) merupakan metode pemesinan di mana getaran dengan amplitudo kecil dikenakan pada pahat atau benda kerja untuk meningkatkan proses fabrikasi. Untuk memberikan getaran pada proses pemesinan digunakan piezoelektrik yang bergetar pada frekuensi ultrasonic dengan amplitudo kurang dari 1 µm, yang sangat rendah untuk pemesinan. Oleh sebab itu digunakan ultrasonic horn yang juga disebut acoustic horn atau sonotrode yang memperkuat getaran pada ujung mata pahat. Karena getaran eksitasi yang diberikan beripa getaran longitudinal saja, perbesaran getaran pada ujung mata pahat juga hanya getaran longitudinal saja. Untuk menghasilkan getaran torsional ditambahkan alur pada sisi samping ultrasonic horn. Melalui pengamatan dengan simulasi 3D, penelitian ini menunjukkan dengan penambahan dan perubahan alur dapat memeperbesar amplitude getaran dengan perbesaran terbesar pada getaran longitudinal sebesar 9,46 kali lipat dan torsional sebesar 10,12 kali lipat.

---

Micro machining is a fabrication process with a material release scale of tens of micro meters to several meters. One of the methods used to produce micro products is the vibration assisted machining (VAM) method. Vibration assisted machining (VAM) is a machining method in which small amplitude vibrations are applied to the tool or workpiece to enhance the fabrication process. To provide vibration in the machining process, a piezoelectric vibrating at ultrasonic frequency with an amplitude of less than 1 m is used, which is very low for machining. Therefore, an ultrasonic horn is used which is also called an acoustic horn or sonotrode which amplifies the vibrations at the tip of the tool. Since the excitation vibration is only a longitudinal vibration, the magnification of the vibration at the tool tip is also only a longitudinal vibration. To produce torsional vibrations, grooves are added to the side of the ultrasonic horn. Through observations with 3D simulations, this study shows that by adding and changing the grooves, the amplitude of the vibrations can be increased with the largest magnification in longitudinal vibrations by 9,46 times and torsional by 10,12 times."

"Kebutuhan akan produk yang terminiaturisasi telah meningkat tinggi di era konsumer dengan tuntutan tinggi dan dengan tren yang selalu berubah. Hal ini juga yang membuat perkembangan teknologi mikromanufaktur terjadi secara cepat untuk memenuhi kualitas produk yang diinginkan. Salah satu dari teknologi yang dikembangkan ini yaitu ultrasonic vibration assisted machining (UVAM). UVAM berbeda dengan pemesinan konvensional dikarenakan adanya fenomena engage -disengage dari alat potong terhadap benda kerja. Fenomena engage-disengage menghasilkan geometri chip yang berbeda, sehingga menghasilkan permukaan hasil pemesinan yang berbeda juga. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari bagaimana UVAM dapat memberikan kualitas yang lebih baik dibandingkan dengan pemesinan konvensional. Pendekatan yang dilakukan yaitu dengan menghitung posisi cutting edge relatif terhadap benda kerja, baik itu sebelum maupun setelah diaplikasikannya getaran. Simulasi model teoritis dibuat dan dipresentasikan dengan menggunakan MATLAB. Tidak hanya parameter pemotongan dan parameter getaran saja, pengaruh fitur geometri cutting edge juga dipertimbangkan dalam penelitian ini. Sistem UVAM yang digunakan adalah dua dimensi (2D) dan diaplikasikan pada benda kerja. Dari hasil analisis, model yang dikembangkan dapat merepresentasikan geometri chip dan geometri permukaan dari hasil proses UVAM.

---

The needs of miniaturized products have increased a lot in this ever-changing era. This also makes the micromanufacturing technologies develop fast in order to meet the required quality of a product. One of the developed technologies is ultrasonic vibration assisted machining (UVAM). UVAM is different than conventional machining because of the way the cutting tool and the workpiece engage and disengage. This engage and disengage phenomenon produces a different chip geometry, hence also produces a different machined surface geometry.

The purpose of this sstudy is to give an understanding about how UVAM can have several advantages compared to conventional machining. The approach used in this study is by calculating where the cutting edge position relative to the workpiece, before and after vibration is applied. Simulated theoritical models are made and presented using MATLAB. Not only cutting parameters and vibration parameters, the influence of the geometry feature of cutting edge is also considered in this study. The UVAM system used is two-dimensional (2D) and induced on the workpiece. From the analysis result, the developed model can present the geometry of chip and geometry of machined surface from UVAM proccess."

"Model predictive vibration control provides insight into the predictive control of lightly damped vibrating structures by exploring computationally efficient algorithms which are capable of low frequency vibration control with guaranteed stability and constraint feasibility. In addition to a theoretical primer on active vibration damping and model predictive control, this book provides a guide through the necessary steps in understanding the founding ideas of predictive control applied in AVC such as, the implementation of computationally efficient algorithms, control strategies in simulation and experiment and typical hardware requirements for piezoceramics actuated smart structures."

"Pemesinan mikro merupakan teknik fabrikasi lanjutan untuk produk berukuran mikro atau memiliki akurasi dalam level mikro. Material yang digunakan pun tidak jarang berupa material lanjutan yang memiliki kekuatan tinggi dengan massa yang ringan seperti Ti-6Al-4V. Sebagai akibatnya, material tersebut memiliki sifat keras, getas, dan sulit diproses melalui pemesinan. Penelitian terbarukan menunjukkan bahwa pemberian getaran mampu meningkatkan kualitas dan kemampuan pemesinan untuk material-material dengan sifat tersebut, salah satunya berupa pemberian getaran longitudinal dan torsional (longitudinal torsional vibration assisted micromilling/LT-VAM). Penelitian ini akan mengamati proses pemesinan mikro dengan sistem LTVAM secara simulasi 3D. Pemesinan akan dilakukan dengan kombinasi kondisi kecepatan pemesinan dan jenis horn untuk LTVAM. Melalui pengamatan dengan simulasi 3D, penelitian ini menunjukkan bahwa penggunaan sistem LTVAM dengan horn yang memiliki torsionality tinggi memiliki potensi mengurangi gaya pemesinan hingga 35%, temperatur pemesinan hingga 9%, dan kekasaran permukaan hingga 27%.

---

Micromachining is an advanced microfabrication technique for micro-sized or micro-accuracy products. The materials used in micromachining are as advanced as it is, providing high-strength material while keeping its mass low such as those found in Ti-6Al-4V material. As a result, those mentioned advantages make them hard, brittle, and difficult to machine. Recent research articles had shown that vibration induction to the machining process can give a better machining quality to hard and brittle materials, one of which is longitudinal torsional vibration assisted micromilling (LT-VAM). This research is intended to simulate an LT-VAM machining process and how it compares to conventional micromilling. Several horn designs for LTVAM and variable speed will be simulated. Through the usage of 3D simulation techniques, the effects of LTVAM can then be measured. It has been shown that the application of the LTVAM system using a horn that has a high level of torsionality has the potential to reduce up to 9% of cutting temperature, 35% of cutting force, and 27% of surface roughness."

"Micromilling adalah pemesinan yang presisi untuk memproduksi geometri 3D yang kompleks dalam berbagai jenis material dengan tingkat pelepasan material tingkat mikro. Hasil pemesinan milling dapat ditingkatkan dengan ditambahkan getaran ultrasonic longitudinal dan torsional pada tool dengan menggunakan piezoelektrik (Longitudinal Torsional Vibration-assisted Machining/LT-VAM). Untuk mentransmisikan daya listrik dari struktur statis ke struktur berotasi, diperlukan Slip Ring. Pada penelitian ini, dilakukan desain dan simulasi sistem transmisi daya ultrasonik untuk LT-VAM sehingga menghasilkan tiga desain yang cocok untuk digunakan pada LT-VAM. Setelah dilakukan simulasi, desain kedua merupakan desain yang memiliki safety factor sebesar 4,3 yang mana terbaik dibandingkan dengan desain yang lainnya.

---

Micromilling is precision machining for producing complex 3D geometries in a wide variety of materials and able to remove material at micro level. Milling machining results can be improved by adding longitudinal and torsional vibration to the tool (Longitudinal Torsional Vibration-assisted Machining/LT-VAM) by using piezoelectric. In order to transmit electric power from a static structure to a rotating structure, a slip ring is required. In this research, design and simulation of ultrasonic power transmission system for LT-VAM is carried out so as to produce two designs that are suitable for use in LT-VAM. After simulation, the best design goes to design number two because it has the highest safety factor which produce 4,3 safety factor score."

"Dewasa ini, banyak peneliti telah mengembangkan metode untuk pemesinan mikro dikarenakan kebutuhan akan produk berukuran mikro semakin meningkat. Kemampuan pemesinan micro-milling dalam menghasilkan produk miniatur yang kompleks dengan hasil permukaan yang baik membuatnya sering digunakan oleh industri dibandingkan dengan proses pemesinan mikro lainnya seperti chemical etching dan LIGA. Namun, proses pemesinan mikro secara konvensional tidak cukup untuk mendapatkan hasil pemesinan dengan permukaan yang baik. Penambahan getaran pada benda kerja atau mata pahat terbukti mampu untuk meningkatkan kualitas pemesinan dan efisiensi kerja, serta dapat meningkatkan umur mata pahat saat diterapkan dengan metode dan parameter yang benar. Desain pada sistem penambah getaran harus sesuai untuk mencapai hal tersebut. Pada penelitian ini terlampir berbagai macam desain sistem Ultrasonic Vibration Assisted Micro-Milling Dua Dimensi (2D UVAMM) untuk mesin micro-milling 5 axis Hadia Micromill-5X. Desain-desain yang dikembangkan harus mampu beroperasi pada frekuensi ultrasonik dengan menggunakan piezoelectric stack actuator sebagai komponen utama penghasil getaran pada benda kerja. Konsep desain menggunakan flexure hinge diterapkan dengan variasi dimensi dari flexure akan menjadi fokus utama pada penelitian ini. Proses optimasi desain 2D UVAMM dilakukan melalui metode Finite Element Analysis pada software Ansys. Simulasi modal dan simulasi harmonic response dilakukan sebagai tahap awal untuk menentukan frekuensi natural yang dihasilkan serta mengetahui besar amplitudo untuk mencari desain terbaik dalam sistem 2D UVAMM. Hasil yang didapatkan adalah desain alternatif 3 dengan variasi dimensi radius 1,5 mm dan ketebalan 5 mm dari flexure merupakan desain optimal untuk sistem 2D UVAMM pada penelitian ini. Desain ini mampu menghasilkan getaran 32.901 Hz dengan amplitudo pada sumbu Z sebesar 0,811 µm.

---

Nowadays, many researchers have developed methods for micromachining due to the need for micro-sized products increasing. The ability of micro-milling machining to produce complex miniature products with good surface results makes it often used by industry compared to other micro-machining processes such as chemical etching and LIGA. However, conventional micromachining processes are not sufficient to obtain machining results with good surfaces. The addition of vibrations to the workpiece or tool has proven to be able to improve machining quality and work efficiency, and can increase the tool life when applied with the correct methods and parameters. The design of the vibration actuator system must be suitable to achieve this. In this study, various designs of Two Dimensional Ultrasonic Vibration Assisted Micro-Milling (2D UVAMM) systems are attached for the Hadia Micromill-5X 5-axis micro-milling machine. The designs developed must be able to operate at ultrasonic frequencies by using a piezoelectric stack actuator as the main component that generates vibrations on the workpiece. The design concept of using a flexure hinge is applied with variations in the dimensions of the flexure which will be the main focus of this research. The process of optimizing the 2D UVAMM design was carried out using the Finite Element Analysis (FEA) method in the Ansys software. Modal simulation and harmonic response simulation are carried out as an initial step to determine the natural frequency generated and to find out the amplitude to find the best design in a 2D UVAMM system. The results obtained are alternative design 3 with variations in radius dimensions of 1.5 mm and thickness of 5 mm which is the optimal design for the 2D UVAMM system in this study. This design is capable of producing 32,901 Hz vibrations with an amplitude on the Z axis of 0.811 µm."

"Seiring berkembangnya zaman yang menuntut kebutuhan produk berskala kecil, dibutuhkan pengembangan dalam teknologi pada skala mikro. Tool ultrasonic vibration assisted microforming adalah pengembangan alat proses manufaktur untuk dimensi berada pada sub milimeter yang memanfaatkan getaran untuk meningkatkan kualitas hasil produk. Alat ini dibuat sebagai langkah kontribusi penelitian di ranah teknologi microforming. Skripsi ini membahas pengembangan tool serta sistem pengukuran gaya pembentukan untuk proses ultrasonic vibration assisted micro punching dan stamping. Dilakukan estimasi gaya dan analisis mode kegagalan pada tool dalam kondisi statis serta simulasi proses ultrasonic vibration assisted micro punching dan stamping. Simulasi menunjukkan bahwa terdapat pengurangan pembebanan sebesar 24,3 – 39,4% pada proses micro punching dan 62,5 – 67% pada proses micro stamping dengan getaran ultrasonik. Validasi tool yang dikembangkan dilakukan dengan uji proses pembentukan produk yang ditentukan dengan menggunakan getaran ultrasonik. Hasil dari skripsi ini adalah tool dan sistem pengukuran gaya pembebanan untuk proses ultrasonic vibration assisted micro punching dan stamping.

---

Along with the development of an era that demands the need for small-scale products, developments in technology on a micro-scale are needed. Tool ultrasonic vibration assisted microforming is a tool developed for manufacturing process with sub-millimeter dimension that utilizes vibration to increase product quality. The tool was created as a step to contribute in microforming technology research. This thesis discusses the tool development and measurement system for forming force for ultrasonic vibration assisted micropunching and microstamping process. Force estimation and failure mode analysis was conducted at static condition of the tool and ultrasonic vibration assisted micropunching process was simulated. The simulation shows that there was a reduction in forming force from 24,3 – 39,4% on micro punching process and 62,5 – 67% on micro stamping process. Validation of the tool developed is carried out by testing the process on the specified product. The result of this thesis is a tool and a measurement system for forming force for ultrasonic vibration assisted micropunching and microstamping."

"Metode microforming adalah proses pembentukan material dengan deformasi plastis pada parameter mikro. Namun, metode ini memiliki masalah pada skala mikro yang disebut size effect. Untuk mengatasi kesulitan tersebut, terdapat beberapa pendekatan baru, salah satunya menggunakan Ultrasonic Vibration Assisted (UVA) microforming. UVA microforming adalah metode forming dengan memberikan getaran dengan frekuensi tinggi pada benda kerja untuk mengurangi gaya pembentukan, meningkatkan smoothzone, mengurangi kekasaran permukaan, dan meningkatkan akurasi. Untuk menghasilkan getaran, dibutuhkan komponen bolted langevin transducer yang mengubah sinyal listrik menjadi sinyal akustik dalam rentang frekuensi ultrasonik. Performa dan efisiensi transducer sangat bergantung pada desain pada sistem transducer. Oleh karena itu, proses mendesain harus diperhatikan secara detail. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam mendesain sistem transducer di antaranya perhitungan dimensi komponen, karakteristik getaran, karakteristik pre-stress, dan pemilihan material. Selanjutnya, desain transducer dilakukan simulasi modal dan simulasi harmonic response untuk mengetahui besarnya frekuensi pada getaran longitudinal yang dihasilkan transducer, serta besar displacement transducer setelah diberikan gaya punch. Penelitian ini juga mengukur amplitudo untuk mencari parameter terbaik dalam melakukan proses microforming.

---

n at a micro parameter. However, this method has a problem at the micro-scale called the size effect. There are several new approaches to overcome these difficulties, one of which is using Ultrasonic Vibration Assisted (UVA) microforming. UVA microforming is a forming method by applying high-frequency vibrations to the workpiece to reduce forming forces, increase smooth zone, reduce surface roughness, and increase accuracy. To produce vibration, a bolted Langevin transducer is needed which converts electrical signals into acoustic signals in the ultrasonic frequency range. The performance and efficiency of the transducer are highly dependent on the design of the transducer system. Therefore, the design process must be considered in detail. Several things that need to be considered in designing a transducer system include the calculation of component dimensions, vibration characteristics, pre-stress characteristics, and material selection. Furthermore, the design of the transducer is carried out with a modal simulation, and a harmonic response simulation to determine the frequency of the longitudinal vibration produced by the transducer, as well as the displacement of the transducer after the punch force is applied. This study also measures the amplitude to find the best parameters for the micro forming process."