DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL
i
HALAMAN PENGESAHAN
ii
HALAMAN PERNYATAAN
iii
NASKAH SOAL TUGAS AKHIR
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
v
KATA PENGANTAR
vi
DAFTAR ISI
1
DAFTAR GAMBAR
4
DAFTAR TABEL
7
DAFTAR LAMPIRAN
8
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
9
INTISARI
xviii
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
3
1.3 Batasan Masalah
3
1.4 Tujuan Penelitian
3
1.5 Manfaat Penelitian
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
BAB III LANDASAN TEORI 3.1. Mesin Whirling
5 10 10
3.1.1. Definisi Mesin Whirling
10
3.1.2. Bagian Utama Mesin Whirling
11
3.1.3. Pemodelan Proses Whirling
11
3.2. Medical Bone Screw
12
3.2.1. Definisi Medical Bone Screw
12
3.2.2. Skema Medical Bone Screw
13
3.2.3. Jenis Medical Bone Screw
14
3.3. Stainless Steel AISI 316L
15
3.4. Uji Kekasaran Permukaan
18
3.5. Baja S45C
19
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN
21
4.1. Objek dan Lokasi Penelitian
21
4.1.1 Objek Penelitian
21
4.1.2. Lokasi Penelitian
21
4.2. Bahan Penelitian
21
4.2.1 Kopling
21
4.2.2. Motor AC
22
4.2.3. Inverter
22
4.2.4. Tachometer
23
4.3. Alat Penelitian
24
4.3.1. Mesin CNC Milling
24
4.3.2. Mesin Bubut
24
4.3.3. Mesin Las
25
4.3.4. Mesin Drill
26
4.3.5. Gerinda
27
4.3.6. Tap
27
4.3.7. Alat Pengujian Surface Roughness
28
4.4. Diagram Alir Penelitian
29
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN
30
5.1. Pembuatan Mesin Whirling
30
5.1.1. Rancangan Mesin Whirling
30
5.1.2. Perhitungan Diameter Poros
33
5.1.3. Bill of Material
39
5.1.4. Proses Manufaktur
40
5.1.4.1. Pembuatan Barang Menggunakan Mesin CNC Milling
40
5.1.4.2. Pembuatan Barang Menggunakan Mesin CNC Bubut
42
5.1.4.3. Proses Drilling
43
5.1.4.4. Proses Pengetapan
44
5.1.4.5. Proses Pengelasan
45
5.1.5. Perakitan
46
5.1.6. Waktu Proses Produksi
47
5.2. Pembuatan Baut
48
5.3. Hasil Pengujian Kekasaran Permukaan Baut
49
BAB VI PENUTUP
51
6.1. Kesimpulan
51
6.2. Saran
52
DAFTAR PUSTAKA
53
LAMPIRAN
56
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Hasil simulasi pada kondisi permesinan (Lee dkk, 2008))
7
Gambar 2.2. Geometri tepi pahat untuk whirling (Song dan Zuo, 2013)
7
Gambar 2.3. Pengaruh geometri tepi pahat pada gaya potong (a) Pahat chamfer dan (b) Pahat bertepi bulat (Song dan Zuo, 2013)
9
Gambar 3.1. Mesin whirling
10
Gambar 3.2. Proses whirling
12
Gambar 3.3. Skema sekrup implan tulang (ASTM F 543, 2002)
14
Gambar 3.4. Jenis sekrup implan tulang HA dan HB (GPC Medical. Ltd, 2013) 2013)
15
Gambar 3.5. Penggunaan sekrup implan (a) sekrup implan HA pada tulang kortikal (Rüedi dkk, 2013) (b) sekrup implan HB pada tulang femur / cancellous bone (Raaymakers dkk, 2010)
15
Gambar 4.1. Kopling
22
Gambar 4.2. Motor AC
22
Gambar 4.3. Inverter
23
Gambar 4.4. Tachometer
23
Gambar 4.5. Mesin CNC milling
24
Gambar 4.6. Mesin Bubut
25
Gambar 4.7. Mesin Las
26
Gambar 4.8. Mesin drill
26
Gambar 4.9. Gerinda
27
Gambar 4.10. Tap
28
Gambar 4.11. Diagram Alir Penelitian
29
Gambar 5.1. Rancangan mesin whirling
30
Gambar 5.2. Ukuran dimensi tanggem whirling mesin
31
Gambar 5.3.
Ukuran dimensi base whirling mesin
32
Gambar 5.4. Ukuran dimensi dudukan chuck shaft
32
Gambar 5.5.
Ukuran dimensi chuck shaft
33
Gambar 5.6.
Faktor konsentrasi tegangan α untuk pembebanan puntir statis dari suatu poros bulat dengan alur pasak persegi yang diberi fillet
Gambar 5.7.
38
Faktor konsentrasi tegangan β untuk pembebanan puntir statis dari suatu poros bulat dengan pengecilan diameter yang diberi fillet 38
Gambar 5.8.
Diagram Bill of Material
39
Gambar 5.9.
Proses permesinan CNC milling
40
Gambar 5.10.
Base part 1
40
Gambar 5.11.
Base part 2
41
Gambar 5.12.
Base part 3
41
Gambar 5.13.
Base part 4
41
Gambar 5.14.
Tangggem whirling (a) Tanggem depan dan (b) Tanggem belakang
42
Gambar 5.15.
Proses permesinan CNC bubut
42
Gambar 5.16.
Chuck shaft
43
Gambar 5.17.
Dudukan chuck shaft
43
Gambar 5.18.
Proses drilling
44
Gambar 5.19.
Proses pengetapan
44
Gambar 5.20.
Proses pengelasan
45
Gambar 5.21.
Hasil las bagian-bagian base
45
Gambar 5.22.
Perakitan komponen-komponen mesin whirling
46
Gambar 5.23. Pemasangan mesin whirling pada tool post mesin bubut
46
Gambar 5.24.
Skema baut
48
Gambar 5.25.
Baut hasil permesinan.
49
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1.
Nilai kekasaran bone screw product (Laksono, 2012).
5
Tabel 2.2.
Kondisi pemotongan (Song dan Zuo, 2013)
8
Tabel 3.1.
Komposisi kimia AISI 316L (MOWCO stainless steel, 2010)
17
Tabel 3.2.
Sifat mekanis S45C (JIS G 4051, 2009)
20
Tabel 3.3.
Baja karbon untuk kontruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin untuk poros (Sularso dan Suga, 2008)
20
Tabel 5.1.
Faktor-faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan
34
Tabel 5.2.
Diameter poros
37
Tabel 5.3
Hasil uji kekasaran permukaan baut
49
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1.
Datasheet 3-phase induction motor
57
Lampiran 2.
Datasheet eric drive AC motor speed controler
58
Lampiran 3.
Data hasil pengujian kekasaran permukaan baut
60
Lampiran 4. Gambar teknik mesin whirling
61
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN α
= Alfa
β
= Beta
Ø
= ir (mm)
τ
= Shearing Stress (kg/mm2)
τa
= Shearing Stress Applied (kg/mm2)
AC
= Alternating Curent
AISI
= American Iron Steel Intitute
ASTM = American Standard for Testing and Materials ASME = American Society of Mechanical Engineers BCC
= Body Centered Cubic
C
= Carbon
Cb
= Correction Bending
CNC
= Computer Numerical Control
Cr
= Chromium
d
= Diameter (mm)
ds
= Diameter Shaft (mm)
DC
= Direct Curent
DCP
= Dynamic Compression Pelate
FCC
= Face Centered Cubic
Fc
= Cutting Force
Fr
= Radial Force
fc
= Correction
HSS
= High Speed Steel
hp
= Horse Power
JIS
= Japan Industrial Standart
Kt
= Faktor Koreksi Puntir
Mn
= Manganese
Mo
= Molybdenum
Ni
= Nickel
Factor
P
= Daya (kW)
Pd
= Daya rencana (kW)
P
= Phosporus
Pb
= Plumbum
PCBN = Polycrystalline Cubic Boron Nitrida r
= Radius (mm)
Ra
= Roughness Average (µm)
rpm
= Rotation Per Minute
S
= Sulfur
Sf
= Safety Factor
Si
= Silicon
T
= Torsion (kg.mm)
Z
= Jumlah pahat
