Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Hasil Pencarian

Ditemukan 4 dokumen yang sesuai dengan query
cover
Aida Mahmudah
Abstrak :
ABSTRAK
Keberhasilan sebuah proses manufaktur dapat diindikasikan dari kualitas produk yang dihasilkan. Pada micro-blanking, kualitas produk ditunjukkan dengan kualitas permukaan geser (shear surface). Sedangkan pada bending, sudut springback menjadi menjadi indikator kualitas dari produk yang dihasilkan. Oleh karena itu, untuk meningkatkan kualitas produk hasil proses micro-forming, diperlukan pengembangan pada aspek-aspek sistem micro-forming. Namun, tingkat kesulitan yang cukup tinggi pada proses fabrikasi micro-forming tool menuntut kesederhanaan disain dan kemudahan pemilihan komponen standar. Selain itu, karakteristik material yang berubah karena adanya size effect menyebabkan respon material pun berubah, sehingga memerlukan perlakuan khusus sebelum material diproses. Oleh sebab itu, masih diperlukan pengembangan pada aspek lain yang diharapkan dapat meningkatkan kualitas produk yang dihasilkan. Aspek tersebut adalah parameter proses yang terdiri dari kecepatan punch, pelumasan dan holding time. Pada penelitian ini dilakukan pengembangan melalui penerapan peningkatan kecepatan punch dan holding time untuk meningkatkan kualitas produk hasil micro-forming. Variasi kecepatan punch yang digunakan adalah 0,5mm/s sampai dengan 10mm/s untuk blanking dan 0,5mm/s sampai dengan 15mm/s untuk bending. Holding time hanya diterapkan pada bending dengan variasi antara 2 detik sampai dengan 11 detik. Material yang digunakan sebagai spesimen adalah aluminium, kuningan, tembaga dan SUS304 dengan kisaran ketebalan 0,1mm. Hasil pengujian proses blanking menunjukkan bahwa dengan diterapkannya kecepatan punch yang berbeda, terjadi perubahan geometri shear surface. Rasio shear zone yang merupakan indikator kualitas dari part yang dihasilkan melalui proses blanking meningkat dengan semakin tingginya kecepatan punch. Demikian pula halnya dengan burr zone yang merupakan indikator visual termudah untuk dilihat, dipengaruhi pula oleh kecepatan punch. Pada arah rolling tertentu, rasio burr zone menurun dengan diterapkannya kecepatan punch yang lebih tinggi. Dalam hal proses bending, Hasil pengujian menemukan bahwa penekukan material aluminium, tembaga, SUS304 sebaiknya menggunakan arah rolling transversal, yaitu arah rolling tegak lurus terhadap sumbu tekukan. Karena sudut springback yang dihasilkan lebih kecil daripada material dengan arah rolling longitudinal. Selain daripada itu, holding time sangat baik diterapkan sebagai metode koreksi springback pada material tembaga dengan arah rolling transversal.
ABSTRACT
The success of a manufacturing process can be indicated by the quality of the product produced. In micro-blanking, product quality is indicated by the quality of the shear surface. While at bending, springback angle becomes an indicator of the quality of the product produced. Therefore, to improve product quality as a result of the micro-forming process, it is necessary to develop aspects of the micro-forming system. However, a high degree of difficulty in the fabrication process of micro-forming tools requires simplicity of design and ease of selection of standard components. Besides, the characteristics of the material that changes due to the size effect cause the material response to change, requiring special treatment before the material is processed. Therefore, development is still needed in other aspects that are expected to improve the quality of the products produced. This aspect is a process parameter consisting of punch speed, lubrication and holding time. In this study, development was carried out through the application of increased punch and holding time to improve the quality of products produced from micro-forming. The variation in punch speed used is 0.5mm/s up to 10mm/s for blanking and 0.5mm/s up to 15mm/s for bending. Holding time is only applied to bending with variations between 2 seconds to 11 seconds. The materials used as specimens are aluminum, brass, copper, and SUS304 with a thickness range of 0.1mm. The results of the blanking process investigation show that by applying different punch speeds, changes in the shear surface geometry occur. The shear zone ratio which is an indicator of the quality of the blanked-product increases with the higher punch speed. Similarly with burr zone, which is the most natural visual indicator to see, is also influenced by punch speed. In specific rolling directions, the burr zone ratio decreases with the application of higher punch speeds. Concerning the bending process, the test results found that bending of aluminum, copper, SUS304 material should implement the transverse rolling direction, i.e., the direction of rolling perpendicular to the bending axis. Because the springback angle produced is smaller than the material with a longitudinal rolling direction. Apart from that, holding time is very well applied as a springback correction method on copper material with a transverse rolling direction.
2019
D2583
UI - Disertasi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Dharmanto
Abstrak :
Proses atomisasi logam biasanya menghasilkan serbuk dengan butiran partikel berukuran lebih dari 200 μm, berbentuk tidak teratur. Selain itu, saat ini diperlukan juga serbuk logam dengan densitas rendah untuk aplikasi PM, supaya menghasilkan modulus elastisitas rendah. Hal tersebut dikarenakan adanya masalah modulus elastisitas logam jauh lebih besar daripada modulus elastisitas tulang alami (10 hingga 30 GPa) mendekati modulus elastisitas tulang alami. Melihat masalah tersebut maka dibutuhkan reaktor fabrikasi serbuk logam yang tepat, yang mampu untuk memproduksi serbuk logam dengan butiran partikel berbentuk bulat berpori berukuran kurang dari 200 μm dan berbiaya rendah. Maka pada penelitian ini, sebuah alat atomisasi plasma berbiaya rendah dirancang dan dibuat sebagai solusi untuk masalah biaya tinggi, masalah bentuk yang tidak beraturan pada hasil atomisasi plasma, dan masalah modulus elastisitas logam jauh lebih besar daripada modulus elastisitas tulang alami. Kemudian dibuat atomisasi plasma dengan daya sumber energi kurang dari 7 kVA. Prototipe mesin atomisasi telah berhasil dibuat dapat memproduksi serbuk logam dengan butiran partikel berbentuk bulat berpori dengan ukuran <200 μm dengan teknologi plasma berbiaya rendah. Prototipe mesin atomisasi plasma memiliki chamber dengan ukuran diameter 500 mm dengan tinggi 1000 mm, yang dilengkapi dengan dua buah siklon, dua buah scrubber basah, dua buah saringan dan kompresor. Pembangkit plasma memiliki tegangan keluaran rata-rata kurang lebih 102 volt, dengan arus yang dapat diatur dari 20 A sampai dengan 60 A. Pada variasi kecepatan umpan 2 mm3/detik, 3 mm3/detik, dan 4 mm3/detik pada ukuran serbuk <200μm masing masing adalah 4.90%, 5.20%, dan 5.35%, dimungkinkan tidak berpengaruh signifikan terhadap hasil jumlah serbuk ukuran <200μm. Dimana pencapaian jumlah hasil ukuran serbuk <200μm dibagi dengan jumlah seluruh hasil produksi (Yield Rasio) masing masing adalah 5.15%, 5.48%, dan 5.65%. Jumlah serbuk tertinggi dihasilkan dari variasi arus 35 A, diikuti dengan arus 30 A dan 25 A, yaitu masing masing adalah 18.30%, 14.30%, dan 11.35%. Hal tersebut menunjukkan bahwa semakin tinggi arus yang digunakan maka akan menghasilkan serbuk dengan ukuran <200 μm semakin banyak. Dimana pencapaian jumlah hasil ukuran serbuk <200μm dibagi dengan jumlah seluruh hasil produksi (Yield Rasio) masing masing berurutan adalah 22.49%, 16.69%, dan 12.80%. Jumlah serbuk pada ukuran partikel <200 μm untuk tekanan 1.5 bar, tekanan 2.0 bar, dan tekanan 2.5 bar masing-masing adalah 8.05%, 23.60%, dan 17.50%. Ada kemungkinan bahwa ini bisa terjadi karena untuk memecah logam cair menjadi tetesan butiran ukuran yang lebih kecil, diperlukan energi kinetik dari tekanan gas yang lebih besar. Sehingga tekanan gas yang besar dapat menghasilkan ukuran partikel yang lebih kecil dibandingkan dengan tekanan gas yang kecil. Sedangkan pada tekanan 2.5 bar terjadi penurunan jumlah pada ukuran serbuk <200 μm, hal tersebut dimungkinkan karena pada tekanan 2.5 bar terjadi menurunkan lama waktu kontak lelehan logam pada nosel atau panas yang kontak dengan lelehan logam berkurang. Hasil serbuk dari desain baru atomisasi conduit plasma telah dianalisis menggunakan desain eksperimen untuk mendapatkan nilai optimal dari distribusi ukuran partikel serbuk logam. Optimalisasi parameter terbaik untuk mendapatkan distribusi ukuran partikel minimum dalam serbuk logam. Nilai minimum dalam hasil distribusi ukuran partikel D10, D50, dan D90 dari optimasi adalah 71 μm, 325 μm, dan 534 μm, dan nilainya dapat dicapai dengan menggabungkan parameter arus dan faktor tekanan 45 A dan 2.5 bar. Hasil persamaan regresi dapat digunakan sebagai referensi dalam pengoperasian alat atomisasi plasma saluran dalam memperoleh distribusi ukuran partikel tertentu yang dibutuhkan. Porositas serbuk logam dari hasil atomisasi plasma desain baru telah dianalisis menggunakan desain eksperimen. Analisis desain eksperimen untuk mendapatkan nilai porositas serbuk logam yang optimal. Variasi arus 45 A memiliki jumlah porositas yang lebih kecil dibandingkan dengan jumlah porositas pada variasi arus 40 A atau 35 A. Permukaan partikel serbuk pada variasi 45 A memiliki permukaan yang lebih halus dibandingkan permukaan partikel serbuk. dengan variasi 40 A dan 35 A. Serbuk logam dari hasil arus 45 A memiliki bentuk bulat yang lebih sempurna dibandingkan arus 40 A atau 35 A. Alat atomisasi conduit plasma dengan diameter lubang conduit 4 mm dan panjang 100 mm, jika digunakan untuk menghasilkan Ti Alloy maka arus yang disarankan adalah diatas 45 A dengan tegangan 102 V. Penelitian ini telah berhasil membuat bahan baku logam ringan densitas 4.11 ±0.32 g/cm3 dengan modulus elastisitas kompresi didapat rata-rata 11.05 ±2.9 GPa dari bahan serbuk stainless steel sebagai salah satu contoh aplikasi produk akhir dari hasil serbuk atomisasi plasma. ......The metal atomization process usually produces powders with particles of more than 200 m in size, irregular in shape. In addition, currently also required metal powders with low density for PM applications in order to produce a low modulus of elasticity, because the modulus of elasticity of metal is much larger than the modulus of elasticity of natural bone (10 to 30 GPa), approaching the modulus of elasticity of natural bone. Seeing these problems, we need an appropriate metal powder fabrication reactor, which is capable of producing metal powders with spherical, porous particles measuring less than 200 m and low cost. So in this study, a low-cost plasma atomizer is designed and manufactured as a solution to the problem of high cost, the problem of irregular shape in the plasma atomization result, and the problem of the modulus of elasticity of metals being much larger than the modulus of elasticity of natural bone. Then made atomization plasma with an energy source of less than 7 kVA. The atomization machine prototype has been successfully manufactured to produce metal powders with spherical porous particles of <200 m in size using low-cost plasma technology. The plasma atomizer prototype has a chamber with a diameter of 500 mm and a height of 1000 mm, which is equipped with two cyclones, two wet scrubbers, two filters, and a compressor. The plasma generator has an average output voltage of approximately 102 volts, with a current that can adjust from 20 A to 60 A. The raw material is in the form of a wire with a diameter of 1.6 mm. The feed speed variation of 2 mm3/second, 3 mm3/second, and 4 mm3/second at powder size <200μm, which are 4.90%, 5.20%, and 5.35% respectively, it is possible that it has no significant effect on the yield of powder size <200μm. The total yield of powder size <200μm divided by the total yield (Yield Ratio) is 5.15%, 5.48%, and 5.65%, respectively. The highest amount of powder was produced from the variation of the current 35 A, followed by the current 30 A and 25 A, which were 18.30%, 14.30%, and 11.35%, respectively. This shows that the higher the current, the more powders with a size of <200 m will be produced. Where the achievement of the total yield of powder size <200μm divided by the total number of production results (Yield Ratio), respectively, were 22.49%, 16.69%, and 12.80%, respectively. The pressure variation of 1.5 bar pressure, 2.0 bar pressure, and 2.5 bar pressure at powder size <200 μm were 8.05%, 23.60%, and 17.50%, respectively. It is possible that this could happen because to break the molten metal into smaller droplets, needs the kinetic energy of the gas pressure is greater so that large gas pressure can produce a smaller particle size compared to small gas pressure. While at a pressure of 2.5 bar there is a decrease in the amount of powder size <200 m, this is possible because, at a pressure of 2.5 bar, there is a decrease in the contact time of the molten metal on the nozzle or the heat in contact with the molten metal decreases.. The powder yield from the new design of the channel plasma atomization has been analyzed using the experimental design to obtain the optimal value of the metal powder particle size distribution. Optimization of the best parameters to obtain the minimum particle size distribution in metal powders. The minimum values in the D10, D50, and D90 particle size distribution results from the optimization are 71 μm, 325 μm, and 534 μm, and these values can be achieved by combining current parameters and pressure factors of 45 A and 2.5 bar. The results of the regression equation can be used as a reference in the operation of the channel plasma atomizer in obtaining the required particle size distribution. The porosity of the metal powder from the plasma atomization of the new design was analyzed using a design of experimental. The design of experimental analysis to obtain optimal porosity values for metal powders. The current variation of 45 A has a smaller amount of porosity than the amount of porosity at the current variation of 40 A or 35 A. The surface of the powder particles in the 45 A variation has a smoother surface than the surface of the powder particles. With variations of 40 A and 35 A. The metal powder of current 45A has a more perfect spherical shape than the current 40 A or 35 A. A conduit plasma atomizer with a conduit hole diameter of 4 mm and a length of 100 mm, if used to produce Ti Alloy, the recommended current is above 45 A with a voltage of 102 V. This research was succeeded in making light metal raw materials with a density of 4.11 ±0.32 g/cm3 with an elastic modulus of compression obtained an average of 11.05 ±2.9 GPa from stainless steel powder as an example of the application of the final product from plasma atomization powder.
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2021
D-pdf
UI - Disertasi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Christiand
Abstrak :
Pemantauan keausan pahat pada proses pemesinan merupakan hal yang penting. Perambatan keausan pahat yang tidak normal maupun peristiwa rusaknya pahat sebelum masa pakai dapat mempengaruhi hasil pemesinan. Pada pemesinan micro-milling, keausan pahat terjadi jauh lebih cepat dibandingkan pada pemesinan macro-milling dikarenakan efek downsizing terhadap geometri pahat itu sendiri. Untuk hal tersebut, sebuah sistem pemantauan keausan pahat dapat memberikan informasi perambatan keausan pahat agar pengguna dapat mengantisipasi kejadian-kejadian yang destruktif serta dapat mengambil keputusan lebih lanjut atas proses pemesinan yang sedang berlangsung. Pada kerja penelitian ini telah dikembangkan sebuah sistem pemantauan keausan pahat untuk pemesinan micro-milling berbasis teknologi digital twin. Sistem yang dikembangkan mampu memberikan informasi estimasi keausan pahat serta informasi ketidakpastian estimasi itu sendiri dengan memanfaatkan simulasi real-time yang dijalankan dalam digital twin. Model virtual dikembangkan berdasarkan model mekanistik dari proses micro-milling yang merupakan bagian dari pendekatan berbasis hukum fisika (physics-based). Model virtual yang dikembangkan meliputi model motor spindle, model unit pengendali (controller) spindle, dan model torsi potong. Ketika simulasi digital twin berjalan, model virtual mensimulasikan variabel-variabel yang terkait proses pemesinan micro-milling serta berinteraksi dengan beberapa variabel lain yang diperbarui (di-update) berdasarkan data real-time sensor-sensor di mesin micro-milling. Variabel tersimulasi digital twin dijadikan informasi dasar untuk dibandingkan dengan variabel yang didapat secara real-time, khususnya variabel torsi motor spindle yang kemudian ditransformasi ke ruang keausan pahat. Extended Kalman filter (EKF) digunakan sebagai salah kerangka kerja untuk mengintegrasi informasi tersimulasi dan informasi real-time untuk menghasilkan sebuah estimasi keausan pahat. Proses pemantauan keausan pahat dilakukan dengan menggunakan diagram kendali (control chart) dan kategorisasi tingkat keausan pahat untuk mengevaluasi nilai estimasi keausan pahat dan ketidakpastian estimasi itu sendiri. Eksperimen pemesinan slot micro-milling dilakukan untuk benda kerja yang terbuat dari stainless steel SUS304 dengan menggunakan pahat mikro berbahan karbida berukuran diameter 1000 µm. Dengan menggunakan empat dataset yang dihasilkan dari eksperimen, sistem pemantauan yang dikembangkan mampu menunjukkan proses perambatan keausan pahat dengan rata-rata error estimasi terbesar adalah 0.052 mm dan nilai ketidakpastian estimasi σtruth terbesar adalah ±0.04 mm untuk dua mata pahat. Untuk implementasi menggunakan EKF, rata-rata error estimasi terbesar adalah 0.038 mm dengan standar deviasi terbesar adalah ±0.031 mm untuk dua mata pahat. Kerja penelitian ini juga telah menghasilkan sebuah alat pengukur keausan pahat yang disebut MicroEye dengan metode observasi langsung (direct observation) menggunakan kamera mikroskop dan lengan robot aktif 6-DOF (degree of freedom). Dalam hal kemampuan pengambilan gambar, MicroEye mampu membawa kamera ke posisi yang ditargetkan sehingga seluruh area keausan pahat yang ingin dideteksi berada dalam ROI (region of interest) dengan tingkat keberhasilan sebesar 86.66%. Dalam hal kemampuan mencapai posisi, MicroEye memiliki error posisi sudut maksimum sebesar 0.596◦ dan error posisi linear maksimum 0.0336 cm pada arah sumbu x dan 0.767 cm pada arah sumbu y. ......Tool wear monitoring is an essential aspect of the machining process. The tool breakage and the abnormality of tool wear progression affect the machining result. Due to the downsized tool’s geometry, the progression of tool wear in micro-milling is much faster than in macro-milling. A tool wear monitoring system helps to give information about the progression of tool wear so that the user can anticipate unwanted destructive events and make further decisions for the ongoing machining process. This dissertation presents the development of a tool wear monitoring system based on the digital twin technology for micro-milling applications. The developed system can provide the tool wear estimate and the estimation uncertainty altogether by running the real-time digital twin simulation. The virtual model was developed from the mechanistic model of the micro-milling process, which is part of a physics-based approach. The virtual model consists of the spindle motor, spindle controller, and cutting torque models. During the simulation, the virtual model simulates the variables of the micro-milling process and interacts with some of the real-time variables coming from the sensors in the micro-milling machine. The simulated variables (such as spindle motor torque) as the ground information are compared to the real-time variables in the wear space. Extended Kalman filter (EKF) is used as the framework to integrate the simulated and real-time information to estimate the wear growth. Then, the wear estimate and the estimation uncertainty are evaluated using a control chart and a categorization of wear level. The slot micro-milling experiment was conducted for SUS304 stainless steel workpiece with 1000 µm carbide micro-tool. The developed system can monitor the progression of tool wear with the largest mean of estimation error = 0.052 mm and the largest estimation uncertainty = ±0.04 mm. The implementation of EKF framework has improved the estimation accuracy with largest estimation error 0.038 mm with largest standard deviation ±0.031 mm for two cutting teeth. This dissertation also presents the result of a tool wear measurement device called MicroEye. The device uses a direct observation approach with a microscope camera as the primary sensor. The device has an active 6-DOF (degree of freedom) arm robot mechanism for motion flexibility. In terms of wear analysis, MicroEye can provide three metrics to analyze the difference between the fresh and the worn tools. In the aspect of image acquisition, MicroEye was able to bring the camera to the targeted position with the success rate 86.66% so that the ROI (region of interest) of the tool image is fully captured by the camera. In positioning, MicroEye achieved a maximum error of angular position 0.596◦, the maximum error of linear position 0.0336 cm in x-axis direction and 0.767 cm in y-axis direction.
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2024
D-pdf
UI - Disertasi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Dede Lia Zairiatin
Abstrak :
[ABSTRAK
Proses micro-milling merupakan salah satu pilihan proses mikro-manufaktur 3D, yang mampu menghasilkan produk dengan bentuk kompleks. Bentuk kompleks umumnya ditemui pada mold dan dies atau produk kompleks lainnya seperti impeller dan turbin. Tahapan penelitian diawali dengan pengembangan mesin micro-milling Hadia Micromill-5X, yang meliputi pengembangan konstruksi, pengembangan sistem kontrol gerak dan pengembangan metode perencanaan lintasan pahat yang memanfaatkan sistem CAD/CAM terintegrasi. Tahap berikutnya adalah karakterisasi perfoma proses micro-milling dalam menghasilkan produk mikro, yang dilakukan melalui studi literatur dan pengujian eksperimental. Analisis karakterisasi meliputi kekasaran permukaan, burr yang terbentuk, serta analisis kondisi pahat pada rentang waktu tertentu. Hasil karakterisasi menunjukkan kekasaran permukaan pada sisi proses end-milling dapat dicapai lebih baik bila dibandingkan pada sisi proses peripheral dengan nilai kekasaran permukaan minimum 20 nm. Terdapat empat jenis burr yang terbentuk pada suatu micro-channel yaitu yaitu enterance burr, top burr, exit side burr dan bottom burr. Bottom burr merupakan salah satu jenis burr baru yang diidentifikasi pada penelitian ini. Hasil utama dari tahap ini adalah rekomendasi parameter pemesinan optimum untuk aplikasi produk mikro dengan bentuk dinding tipis. Dari hasil pengujian performa, mesin Hadia Micromill-5X dan metode yang dikembangkan terbukti mampu menghasilkan produk dinding tipis datar dengan ketebalan minimum 11,71 μm dengan aspek rasio 23,48. Perbedaan antara tebal desain dan tebal aktual (∆Tda) adalah berkisar antara 3,51 μm hingga 25,48 μm. Salah satu penyebabnya perbedaan ini adalah ketidaksesuaian diameter pahat aktual (Da) dengan diameter yang ditetapkan. Ketika ketidaksesuaian pahat turut diperhitungakan terhadap diameter aktual, maka deviasi atau perbedaan ukuran yang terjadi (∆Tae) adalah berkisar antara -4,69 μm hingga 3,48 μm. Nilai ∆Tae masih berada dalam rentang keakurasian motor stage, yaitu ± 5 μm maupun run-out aktual, yaitu 8,33 μm. Metode micro-milling untuk produk dinding tipis dengan bentuk kompleks yang dikembangkan pada penelitian ini, diaplikasikan untuk pembuatan 2 micro-impeller yang masing-masing memiliki jumlah blade dan ketebalan yang berbeda. Micro-impeller yang memiliki 8 blade dengan diameter aktual 3.098 μm, tinggi 600 μm, ketebalan rata-rata blade 33,7 μm dan jarak terluar antara blade 1.207 μm, deviasi ukuran maksimum yang terjadi hingga 13,3 μm dapat dihasilkan dengan baik. Namun, pada micro-impeller yang memiliki 16 blade dengan diameter 3.190 μm dan ketebalan rata-rata blade 11,96 μm terdapat beberapa blade yang terbelah dan terdefleksi. Secara umum, metode micro-milling yang dikembangkan telah dapat diaplikasikan dengan baik. Keterbatasan dalam menghasilkan bentuk dinding tipis lebih dikarenakan sifat dan karakteristik material dari produk, yang mengalami defleksi sebagai akibat dimensi dinding yang sangat tipis.;
ABSTRACT
Micro-milling process is one of choices to manufacture 3D product, which has the ability to produce complex shape. Complex shapes are commonly found in mold and dies or other complex product such as impeller and turbine. The research was started by developing the micro-milling machine, Hadia Micromill-5X, which covers the development of machine construction, control system and tool-path generation method by using integrated CAD/CAM system. The next part of the research is to characterize the micro-milling performance to produce micro product, through literature study and experimental test. Characterizations analysis covers surface roughness, burrs and tool condition in a certain range of time. The result shows that the surface roughness on end-milling process side is better than peripheral process side, with minimum surface roughness of 20 nm. There are four types of burr that formed on micro-channel, which are entrances burr, top burr, exit side burr and bottom burr. Bottom burr is the first identify in this research. The main result of characterization phase is a recommendation of optimum cutting parameter for thin-wall micro-product application. Based on performance testing, the micro-milling machine Hadia Micromill-5X and developed method is proved to have the capability to produce thin-wall product with minimum thickness of 11.71 μm, with an aspect ratio of 23.48. The difference between design and actual thickness (∆Tda) is around 3.51 μm to 25.48 μm. One of the causes of the difference is the incompatibility of actual tool diameter (Da) with desired diameter. If the tool diameter incompatibility is considered, than the size differences (∆Tae) are around -4.69 μm to 3.48 μm. ∆Tae value is still in the range of motor stage accuracy and actual run-out, which ± 5 μm are and 8.33 μm respectively. Micro-milling method for thin-wall complex shape product developed in this research was applied to produce 2 micro-impellers with different amount of blades and thickness. 8?s blade micro-impeller with actual diameter of 3,098 μm, 600 μm heights, average thickness of 33.7 μm, with 13.3 μm of maximum deviation size, was produced properly. However, there are several torn and cloven blades on 16?blade micro-impeller with a diameter of 3,190 μm and average actual thickness of 11.96 μm. In general, the micro-milling method developed in this research is properly applied. The limitation to produce a thinner wall is caused by the material properties and characteristic of the product, which experiences deflection due to the flimsiness of a thin wall. ;Micro-milling process is one of choices to manufacture 3D product, which has the ability to produce complex shape. Complex shapes are commonly found in mold and dies or other complex product such as impeller and turbine. The research was started by developing the micro-milling machine, Hadia Micromill-5X, which covers the development of machine construction, control system and tool-path generation method by using integrated CAD/CAM system. The next part of the research is to characterize the micro-milling performance to produce micro product, through literature study and experimental test. Characterizations analysis covers surface roughness, burrs and tool condition in a certain range of time. The result shows that the surface roughness on end-milling process side is better than peripheral process side, with minimum surface roughness of 20 nm. There are four types of burr that formed on micro-channel, which are entrances burr, top burr, exit side burr and bottom burr. Bottom burr is the first identify in this research. The main result of characterization phase is a recommendation of optimum cutting parameter for thin-wall micro-product application. Based on performance testing, the micro-milling machine Hadia Micromill-5X and developed method is proved to have the capability to produce thin-wall product with minimum thickness of 11.71 μm, with an aspect ratio of 23.48. The difference between design and actual thickness (∆Tda) is around 3.51 μm to 25.48 μm. One of the causes of the difference is the incompatibility of actual tool diameter (Da) with desired diameter. If the tool diameter incompatibility is considered, than the size differences (∆Tae) are around -4.69 μm to 3.48 μm. ∆Tae value is still in the range of motor stage accuracy and actual run-out, which ± 5 μm are and 8.33 μm respectively. Micro-milling method for thin-wall complex shape product developed in this research was applied to produce 2 micro-impellers with different amount of blades and thickness. 8?s blade micro-impeller with actual diameter of 3,098 μm, 600 μm heights, average thickness of 33.7 μm, with 13.3 μm of maximum deviation size, was produced properly. However, there are several torn and cloven blades on 16?blade micro-impeller with a diameter of 3,190 μm and average actual thickness of 11.96 μm. In general, the micro-milling method developed in this research is properly applied. The limitation to produce a thinner wall is caused by the material properties and characteristic of the product, which experiences deflection due to the flimsiness of a thin wall. , Micro-milling process is one of choices to manufacture 3D product, which has the ability to produce complex shape. Complex shapes are commonly found in mold and dies or other complex product such as impeller and turbine. The research was started by developing the micro-milling machine, Hadia Micromill-5X, which covers the development of machine construction, control system and tool-path generation method by using integrated CAD/CAM system. The next part of the research is to characterize the micro-milling performance to produce micro product, through literature study and experimental test. Characterizations analysis covers surface roughness, burrs and tool condition in a certain range of time. The result shows that the surface roughness on end-milling process side is better than peripheral process side, with minimum surface roughness of 20 nm. There are four types of burr that formed on micro-channel, which are entrances burr, top burr, exit side burr and bottom burr. Bottom burr is the first identify in this research. The main result of characterization phase is a recommendation of optimum cutting parameter for thin-wall micro-product application. Based on performance testing, the micro-milling machine Hadia Micromill-5X and developed method is proved to have the capability to produce thin-wall product with minimum thickness of 11.71 μm, with an aspect ratio of 23.48. The difference between design and actual thickness (∆Tda) is around 3.51 μm to 25.48 μm. One of the causes of the difference is the incompatibility of actual tool diameter (Da) with desired diameter. If the tool diameter incompatibility is considered, than the size differences (∆Tae) are around -4.69 μm to 3.48 μm. ∆Tae value is still in the range of motor stage accuracy and actual run-out, which ± 5 μm are and 8.33 μm respectively. Micro-milling method for thin-wall complex shape product developed in this research was applied to produce 2 micro-impellers with different amount of blades and thickness. 8’s blade micro-impeller with actual diameter of 3,098 μm, 600 μm heights, average thickness of 33.7 μm, with 13.3 μm of maximum deviation size, was produced properly. However, there are several torn and cloven blades on 16’blade micro-impeller with a diameter of 3,190 μm and average actual thickness of 11.96 μm. In general, the micro-milling method developed in this research is properly applied. The limitation to produce a thinner wall is caused by the material properties and characteristic of the product, which experiences deflection due to the flimsiness of a thin wall. ]
2015
D1863
UI - Disertasi Membership  Universitas Indonesia Library