Analisis Hasil Pembuatan Koin Aluminium dengan Proses Blanking Menggunakan Beban Impak Benda Jatuh Bebas

Abstract

Pembuatan koin aluminium biasanya dilakukan pada mesin pres (press tool). Proses pembuatannya disebut blanking di mana pelat diletakkan di antara sepasang alat pemotong, pons (punch) dan cetakan (dies) dan produknya disebut blank. Selain koin aluminium, produk lain yang dihasilkan adalah benda-benda berbentuk lempengan, seperti bentuk cincin, segi empat, bulat lonjong (elips), dan bentuk kompleks lainnya. Ukuran koin dan kwalitas sisi potong yang diinginkan ditentukan oleh banyak faktor di antaranya adalah kelonggaran (clearance) pons dengan cetakan, kecepatan pemotongan, besar gaya potong, jenis material koin dan material alat potong. Pada umumnya untuk melakukan proses pemotongan menggunakan jenis beban sistem manual, mekanik, pneumatik serta hidrolik, dengan kecepatan rendah antara 20 s.d 40 m/menit. Dalam penelitian ini proses pembuatannya dipilih beban impak benda jatuh bebas, yang dirancang berdasarkan standar JIS atau SNI di mana benda dijatuhkan pada ketinggian: 0,5 s.d 2,5 m, maka kecepatan benda jatuh sama dengan kecepatan potong pada masing-masing ketinggian 3,13 s.d 7,0 m/s. Bahan koin ditentukan adalah aluminium yang dirol yang banyak diperoleh di pasaran dengan ketebalan 2 mm dan diameter nominal koin 22 mm. Pons yang digunakan sebanyak lima buah di mana ukurannya masing-masing mempunyai kelonggaran terhadap cetakan yang bervariasi dari 2 s.d 10 % terhadap ketebalan pelat. Untuk setiap pons dihasilkan sampel koin sebanyak lima buah. Maka dari sampel-sampel tersebut diperoleh ukuran dan kwalitas sisi koin. Kemudian dilakukan juga pengukuran besar gaya impak yang terjadi akibat benda jatuh bebas sesuai massa benda dan tinggi jatuh seperti yang disebutkan di atas. Pengukurannya menggunakan load cell yang dilengkapi dengan impact force measurement software, sedang untuk melihat dan mengetahui kwalitas sisi koin, digunakan mikroskop digital. Dari hasil penelitian diperoleh ukuran koin aluminium yang mendekati ukuran cetakan adalah pada kelonggaran 8 %. Kelonggaran yang lebih kecil membutuhkan gaya impak yang lebih besar. Diameter koin terkecil adalah 22,020 mm dan diameter terbesar adalah 22,036 mm. Toleransi ukuran koin untuk diameter 22 mm adalah sebesar 0,06 mm, sehingga diameter koin terbesar yang diijinkan adalah 22,06 mm. Sehingga semua ukuran koin dapat diterima. Juga diperoleh bahwa besar massa dan ketinggian benda jatuh bebas mempengaruhi kecepatan potong juga mempengaruhi pembentukan sisi koin dan burr height, tetapi tidak mempengaruhi ukuran/diameter koin. Gaya impak dipengaruhi oleh besar massa dan ketinggian jatuh beban. Gaya impak yang terukur lebih kecil sebesar 3,8 s.d 5,78 % dibanding dengan gaya impak teoritis.

Aluminum coin is generally produced by using press tool. The process is called blanking, where the plate is placed on between punch and die and its product is called blank. Beside the aluminum coin, the other products resulted are plate-shaped which are not only circular in shape, but also other shapes such as ring, rectangular, ellipse, and other complicated shapes. The size and quality of burnish of required product is determined by several factors, i.e. clearance between punch and die, cutting speed, cutting force, types of raw materials, and cutting tool material. In general the cutting process of the product is carried out manually. But mechanical, pneumatic, and also used hydraulic system, with low speed from 20 to 40 m/minute. In this research, impact load obtained from free fall object designed in compliant with JIS or SNI standard is used, where the object is set to fall from 0.5 to 2.5 m, hence the highest fall speed of the load same as cutting speed from 3.13 to 7.0 m/s. The coin material selected in this research was a 2-mm thick-rolled aluminum plate which can be found in the material stores to obtain the diameter of coin 22-mm. The punch was used is five pieces, where the clearance of each punch diameter is varied from 2 to 10 % of the thickness of the plate. Each punch produces five samples the diameter and burnish quality were observed using digital microscope. Then the impact force is measured based on the varieties of mass and the height of the object fall. The measurement of impact force resulted from free fall object, used load cell provided with impact force measurement software. From the research we can obtain that the best clearance is 8 %. The smallest clearance needs bigger free fall object. The smallest coin diameter is 22.020 mm and the biggest one is 22.036 mm. The coin tolerance is 0.06 mm; the biggest coin diameter permitted is 22.06 mm. So all coin measurement can be accepted. It is also obtain that the mass and height of free fall object influenced the cutting speed, the form of burnish and the burr height shape on the aluminum coin, but it does not influence the result of the diameter coin size. The impact force is influenced by the mass and the height of the object fall. The impact force measured smeller as was 3.8 to 5.78 %, compared to the impact force theoretical.