Optimasi Multirespon Proses Wire Electrical Discharge Machining untuk Pengerjaan Komponen Punch and Dies Bracket Konstruksi Kapal Alumunium

Abstract

Wire electrical discharge machining(WEDM) banyak digunakan untuk proses pembuatan punch and dies. Dimana material yang digunakan memiliki tingkat kekerasan yang sangat tinggi. Parameter pemesinan yang kurang tepat dapat menyebabkan hasil pemotongan yang tidak optimal. Penelitian ini dilakukan untuk mengoptimalkan beberapa karakteristik hasil proses pemesinan secara serentak dengan cara mevariasikan variabel-variabel proses pemesinan WEDM. Karakteristik hasil proses yang diteliti antara lain adalah lebar pemotongan, kekasaran permukaan, dan tebal lapisan white layer. Proses pemesinan dilakukan pada material tool steel SKD 11. Arc on time, on time, open voltage dan servo voltage merupakan variabel-variabel proses yang akan divariasikan. Rancangan percobaan dilakukan menggunakan metode Taguchi dengan matriks ortogonal L₁₈(2¹x3³) dengan dua kali replikasi. Sedangkan langkah yang digunakan untuk mengoptimasi karakteristik hasil proses pemesinan yang diteliti secara serentak adalah menggunakan metode grey relational analysis (GRA). Lebar pemotongan, kekasaran permukaan dan tebal lapisan white layer memiliki performance characteristics “smaller-is-better.” Hasil dari penelitian menunjukkan nilai variabel-variabel proses pemesinan yang menghasilkan kualitas karakteristik yang paling optimum adalah sebagai berikut: arc on time (1A), on time (4?s), open voltage (70V), dan servo voltage (40V). Dengan persentase kontribusi variabel proses dari yang terbesar berturut-turut adalah on time (65,09%), open voltage (11,35%), arc on time (7,71%), dan servo voltage (5,61%).

Wire electrical discharge machining (WEDM) process is commonly used to make punch and dies. WEDM services are typically used to cut hard metals. Inappropriate machining parameters can cause suboptimal cutting results. This research was conducted to optimize several characteristics of the machining process simultaneously by varying WEDM machining process variables. Performance characteristics of the WEDM process include the kerf, surface roughness and thickness of the white layer. The machining process is carried out on SKD 11 tool steel material.  Arc on time, on time, open voltage and servo voltage are process variables that will be varied. The experimental matrix design was carried out using the Taguchi method L₁₈ (2¹x3³) orthogonal array with two replications. Then to optimize the performance characteristics of the machining process simultaneously is using the Gray Relational Analysis (GRA) method. Performance characteristics of kerf, surface roughness, and thickness of the white layer is "smaller-is-better". The results of the experiment indicate the value of the machining process variables that produce the most optimum quality performance characteristics are as follows: arc on time (1A), on time (4?s), open voltage (70V), and servo voltage (40V). And the percentage of contribution of the process variables from the largest to smallest are as follows: on time (65,09%), open voltage (11,35%), arc on time (7,71%), and servo voltage (5,61%).