Pengertian Kekasaran Permukaan Lengkap

Kekasaran Permukaan

Permukaan benda adalah batas yang memisahkan antara benda padat tersebut dengan  sekelilingnya. Konfigurasi permukaan  merupakan suatu karakteristik geometri golongan mikrogeometri, yang termasuk golongan makrogeometri adalah permukaan secara keseluruhan yang membuat bentuk atau rupa yang spesifik, misalnya permukaan lubang, permukaan poros, permukaan sisi dan lain-lain yang tercakup pada elemen geometri ukuran, bentuk dan posisi ( Doni.2015).

Kekasaran permukaan dibedakan menjadi dua bentuk, diantaranya :

1.2.1        Ideal Surface Roughness

Yaitu kekasaran ideal yang dapat dicapai dalam suatu proses permesinan dengan kondisi ideal.

1.2.2        Natural Surface Roughness

Yaitu kekasaran alamiah yang terbentuk dalam

proses permesinan karena adanya beberapa faktor yang mempengaruhi proses

permesinan diantaranya : 

a. Keahlian operator,

b. Getaran yang terjadi pada mesin,

c. Ketidakteraturan feed mechanisme,

d. Adanya cacat pada material,

Gambar 2.12 Profil kekasaran permukaan (Saputro. 2014)

Berdasarkan profil kurva kekasaran di atas, dapat didefinisikan beberapa parameter permukaan, diantaranya adalah:

Profil kekasaran permukaan terdiri dari : 

a.       Profil geometrik ideal Merupakan permukaan yang sempurna dapat berupa garis lurus, lengkung atau busur.

b.      Profil terukur (measured profil) Profil terukur merupakan profil permukaan terukur.

c.       Profil referensi Merupakan profil yang digunakan sebagai acuan untuk menganalisa ketidakteraturan konfigurasi permukaan.

d.      Profil akar / alas Yaitu profil referensi yang digeserkan ke bawah sehingga menyinggung titik terendah profil terukur.

e.       Profil tengah Profil tengah adalah profil yang digeserkan ke bawah sedemikian rupa sehingga jumlah luas bagi daerah-daerah diatas profil tengah sampai profil terukur adalah sama dengan jumlah luas daerah-daerah di bawah profil tengah sampai ke profil terukur.

Berdasarkan profil-profil di gambar 2.12 di atas, dapat didefinisikan beberapa

parameter permukaan, yang berhubungan dengan dimensi pada arah tegak dan arah melintang. Untuk dimensi arah tegak dikenal beberapa parameter, yaitu:

a.    Kekasaran total (peak to valley height/total height), Rt(μm) adalah jarak antara profil referensi dengan profil alas

b.    Kekasaran perataan (depth of surface smoothness/peak to mean line), Rp (μm) adalah jarak rata-rata antara profil referensi dengan profil terukur

c.    Kekasaran rata-rata aritmetik (mean roughness index/center line average, CLA)

d.   Ra (μm) adalah harga rata-rata aritmetik dibagi harga absolutnya jarak antara profil terukur dengan profil tengah.

                              𝑅𝑎 = 1 𝑙 ∫ ℎ𝑖 2 𝑥 𝑑𝑥 1 0 (µ𝑚) ................................... (2.2)

e.    Kekasaran rata-rata kuadratik (root mean square height), Rq(μm) adalah akar bagi jarak kuadrat rata-rata antara profil terukur dengan profil tengah.

𝑅𝑞 = √ 1 𝑙 ∫ ℎ𝑖 2 𝑑𝑥 𝑙 0 ............................................ (2.3)

f.     Kekasaran total rata-rata, Rz(μm) merupakan jarak rata-rata profil alas ke profil terukur pada lima puncak tertinggi dikurangi jarak rata-rata profil alas ke profil terukur pada lima lembah terendah.

              𝑅𝑧 = ∑ [ 𝑅1+ 𝑅2+⋯ + 𝑅5− 𝑅6… 𝑅10 5 ]................................ (2.4)

Parameter kekasaran yang biasa dipakai dalam proses produksi untuk mengukur kekasaran permukaan benda adalah kekasaran rata-rata (Ra). Harga Ra lebih sensitif terhadap perubahan atau penyimpangan yang terjadi pada proses pemesinan. Toleransi harga Ra, seperti halnya toleransi ukuran (lubang dan poros) harga kekasaran rata-rata aritmetis Ra juga mempunyai harga toleransi kekasaran.

Harga toleransi kekasaran Ra ditunjukkan pada tabel 2.2. Toleransi harga kekasaran rata-rata, Ra dari suatu permukaan tergantung pada proses pengerjaannya. Hasil penyelesaian permukaan dengan menggunakan mesin gerinda sudah tentu lebih halus dari pada dengan menggunakan mesin bubut. Tabel 2.3 berikut ini memberikan contoh harga kelas kekasaran rata-rata menurut proses pengerjaannya.

Tabel 2.2 Toleransi nilai kekasaran rata-rata Ra permukaan (Saputro 2014)

No	Kelas kekasaran	Harga C.L.A (µm)	Harga Ra (µm)	Toleransi N	+50%	Panjang sampel (mm)
					-25%
1	N1	1	0.0025	0.02-0.04		0.08
2	N2	2	0.05	0.04-0.08
3	N3	4	0.0	0.08-0.015		0.25
4	N4	8	0.2	0.15-0.3
5	N5	16	0.4	0.3-0.6
6	N6	32	0.8	0.6-1.2
7	N7	63	1.6	1.2-2.4
8	N8	125	3.2	2.4-4.8		0.8
9	N9	250	6.3	4.8-9.6
10	N10	500	12.5	9.6-18.75		2.5
11	N11	1000	25.0	18.75-37.5
12	N12	2000	50.0	37.5-75.0		8

Tabel 2.3 Tingkat kekasaran rata-rata permukaan menurut pross pengerjaannya (Saputro. 2014)

Proses Pengerjaan	Selang (N)	Harga (Ra)
Flat and cylindrical lapping	N1-N4	0.025 - 0.2
Superfinishing Diamond turning	N1-N6	0.025 - 0.8
Flat cylindrical grinding	N1-N8	0.025 - 3.2
Finishing	N4-N8	0.1 - 3.2
Face and cyndrical turning, milling and reaming	N5-N12	0.4 - 50.0
Drilling	N7-N10	1.6 - 12.5
Shapping, Planning, Horizontal milling	N6-N12	0.8 - 50.0
Sandcasting and forging	N10-N11	12.5 - 25.0
Extruding, cold rolling, drawing	N6-N8	0.8 - 3.2
Die casting	N6-N7	0.8 - 1.6

Nilai kekasaran permukaan suatu benda kerja hasil dari proses pemesinan tergantung dari proses pengerjaannya. Proses pemesinan bubut memiliki tingkat kekasaran rata-rata Ra yaitu 0.4-5.0. Sedangkan pada proses pembubutan menggunakan intan, nilai kekasaran permukaan jauh lebih rendah.


Sekian Terimakasih
Semoga Bermanfaat

Opi Sumardi. Kekasaran Permukaan. 2017