(EDM) Sinking - Faculty e-Portfolio

Studi Pengaruh Besar Arus dan Arc On-Time Pada Electrical Discharge
Machining (EDM) Sinking Terhadap Kekasaran Permukaan Benda Kerja
dan Keausan Elektroda
Roche Alimin, Juliana Anggono, Rinto Hamdrik
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Kristen Petra
Jl. Siwalankerto 142-144 Surabaya 60236
[email protected], [email protected]
Abstrak
Pada proses pembuatan mold, seringkali proses EDM Sinking merupakan proses yang harus ada. Hal ini
dikarenakan keterbatasan kemampuan proses milling pada machining center. Proses material removal pada EDM Sinking
sangatlah lambat jika dibandingkan dengan proses milling, sehingga kecepatan proses EDM Sinking sedapat mungkin
ditingkatkan dengan tanpa mengurangi kualitas permukaan dan dimensi akhir benda kerja. Seiring dengan peningkatan
kecepatan proses maka terjadi penurunan kualitas kekasaran permukaan dan ketelitian dimensi benda kerja. Penurunan
ketelitian dimensi benda kerja terkait dengan keausan yang dialami oleh elektroda. Beberapa parameter dari proses EDM
Sinking akan diteliti kesignifikanannya terhadap kekasaran permukaan dan laju keasusan elektoda.
Besar arus listrik dan arc on-time akan berbanding lurus dengan kecepatan proses, kekasaran permukaan benda
kerja dan laju keausan elektroda. Metode Dual respon Surface akan digunakan untuk mengetahui parameter mana yang
lebih berpengaruh, antara besar arus listrik dan Arc on-time. Dengan demikian, parameter yang dikaji adalah besar arus
listrik, arc on-time dan arc off-time, yang mana digunakan sebagai variabel proses, dan sebagai responnya adalah
kekasaran permukaan benda kerja dan laju keausan elektroda. Dalam penelitian ini digunakan material benda kerja baja
SKD 11, yang mana sering digunakan sebagai material mold ataupun dies.
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa besar arus listrik lebih besar pengaruhnya dibandingkan dengan arc
on-time, baik terhadap kekasaran permukaan benda kerja maupun laju keausan elektroda. Nilai kekasaran permukaan
optimum yang dapat dicapai dalam penelitian ini adalah Ra = 2,82. Sedangkan untuk laju keausan elektroda adalah 1.544
mm3/menit.
Kata kunci: EDM Sinking, kekasaran permukaan, laju keausan elektroda, metode dual response surface
PENDAHULUAN
Pada proses pembuatan mold dan die,
seringkali proses EDM Sinking merupakan proses
yang harus ada. Hal ini disebabkan keterbatasan
kemampuan proses milling oleh machining center.
Sehingga untuk radius kecil dan pemotongan yang
dalam diperlukan proses lanjutan seperti EDM
Sinking.
Proses material removal pada EDM
Sinking sangatlah lambat jika dibandingkan dengan
proses milling, sehingga sedapat mungkin
kecepatan proses ditingkatkan dengan tanpa
mengurangi kwalitas permukaan dan dimensi akhir
benda kerja. Ketelitian dimensi benda kerja sangat
erat kaitannya dengan keausan yang terjadi pada
elektroda EDM Sinking. Seringkali untuk
mempertahankan keteliaan dimensi ini maka harus
disediakan lebih dari satu elektroda, semisal untuk
proses semi-finishing dan finishing.
Peningkatan kecepatan proses EDM
Sinking juga terkait dengan tingkat kekasaran
permukaan benda kerja. Penggunaan arus listrik
yang besar akan mempercepat proses material
removal pada EDM Sinking, tetapi seiring dengan
itu maka akan memperbesar tingkat kekasaran
benda kerja dan keausan elektroda.
Suhardjono[2]
pernah
melakukan
penelitian mengenai material removal rate pada
EDM Sinking, dan menyimpulkan bahwa arc offtime yang rendah akan memberikan material
removal rate yang tinggi, sedangkan arc on-time
medium (800μs) adalah yang optimum. Sedangkan
yang mempengaruhi kekasaran permukaan hanya
lah arc on-time.
Penelitian ini bertujuan untuk melihat
sejauh mana pengaruh parameter EDM Sinking,
yaitu: arus listrik, arc on-time, dan arc off-time
serta interaksi antar parameter terhadap kekasaran
permukaan benda kerja dan laju keausan elektroda.
Selain itu, setting parameter proses agar dihasilkan
kekasaran permukaan benda kerja minimum dengan
constraint nilai laju keausan elektroda tertentu juga
akan dilakukan.
METODOLOGI PENELITIAN
Secara ringkas langkah-langkah penelitian
ini dapat dilihat pada bagan alir sebagai berikut.
Benda kerja SKD 11 dengan
luasan 120 x 80 mm²
Elektroda tembaga berbentuk
silinder dengan diameter 10 mm
dan panjang 50 mm
Persiapan Sampel dan
Elektroda
Proses EDM dengan variasi
Arus: 3A, 6A, 9A
Arc on-Time: 3μs, 10μs, 17μs
Arc off-Time: 4μs, 12μs, 20μs
Pengujian kekasaran permukaan
benda kerja SKD 11
Gambar 2. Benda Kerja dan Elektroda
Pengukuran lama
waktu proses
Data kekasaran dan waktu proses
Membuat rancangan orde pertama
pertama
Y
Sesuai
?
Pada pengujian kekasaran permukaan,
angka yang diamati adalah Ra yang nilainya
dinyatakan dalam µm. Pengukuran diambil pada
range M (0,1 s/d 10,0 µm Ra). Angka kekasaran
permukaan diambil pada garis yang melalui titik
tengah penampang elektroda, dan offset kanan kiri
sebesar 2 mm, dengan menggunakan Surface
Roughness Tester (Mitutoyo, SJ-301). Dari tiga
posisi pengukuran tersebut kemudian dicari harga
rata-ratanya.
T
Membuat rancangan orde kedua
HASIL PENELITIAN
Menentukan Kondisi Optimum
Analisa Data
Kesimpulan
Gambar 1. Bagan Alir Penelitian
Material benda kerja yang digunakan dalam
penelitian ini adalah SKD 11, yang termasuk salah
satu material yang paling sering digunakan untuk
pembuatan mold dan die. SKD 11 memiliki sifatsifat tahan terhadap keausan, deformasi, kompresi
dan cracking, dengan kekerasan berkisar antara 5862 HRC dan temperatur pengerasan sekitar 10001050°C. Sedangkan untuk material elektroda
digunakan tembaga.
Sebagai persiapan awal, dilakukan proses perataan
permukaan pada benda kerja dengan proses milling.
Sedangkan untuk elektroda dilakukan perataan
permukaan sentuh dengan kertas gosok grade 1200,
serta dilakukan penimbangan awal dengan
timbangan digital dengan ketelitian 1 mg.
Mesin EDM yang digunakan adalah CNC EDM
jenis AMM 550, dengan cairan dielektrikum
produksi Petrofer.
Dari hasil percobaan didapatkan bahwa
peningkatan arus listrik menyebabkan peningkatan
kekasaran permukaan benda kerja. Besar arus 3A,
6A, dan 9A berturut-turut memberikan kekasaran
sebesar 2.818 µm, 2.887 µm dan 3.773 µm. Hal ini
dapat dijelaskan bahwa semakin besar nilai arus
listrik maka spark yang terjadi semakin besar pula,
dan mengakibatkan permukaan benda kerja
semakin kasar. Tabel 1 memperlihatkan data
peningkatan nilai kekasaran permukaan sebelum
dan sesudah proses EDM.
Tabel 1.
Arus
(A)
3
6
9
Nilai Kekasaran Permukaan dan
Persentase (%) Kenaikan Kekasaran
Permukaan antara Sebelum dan
Sesudah Proses EDM
Kekasaran Permukaan (µm)
Sebelum Sesudah
Proses
Proses
Kenaikan
EDM
EDM
Kekasaran
(µm)
(µm)
(%)
0.02
2.818
140
0.023
2.887
125
0.013
3.773
301
Semakin tinggi peningkatan arus listrik, semakin
tinggi pula kekasaran permukaannya. Dari tabel 2
terlihat bahwa kenaikan kekasaran permukaan tidak
bersifat linier terhadap kenaikan arus.
(X1), arc on-time (X2) dan arc off-time (X3) dapat
dilihat pada tiga grafik berikut ini
Tabel 2. Persentase (%) Kenaikan Kekasaran
Permukaan Sesudah Proses EDM
3A
6A
9A
1.0
(2.818
(2.887
(3.773
0.5
µm)
0.0
µm)
µm)
X2
Arus
Contour Plot of Kekasaran vs X2, X1
Kek asara
< 0
- 1
- 2
- 3
- 4
> 4
1.5
0
1
2
3
Hold Values
X3 0
-0.5
3A
(2.818
µm)
6A
(2.887
µm)
9A
(3.773
µm)
2%
-1.0
34 %
-1.5
-1.5
0.0
X1
0.5
1.0
1.5
Gambar 3. Contour Plot X1 (Arus) dan X2 (Arc
On-Time)
Terhadap
Kekasaran
Permukaan
Contour Plot of Kekasaran vs X3, X1
Kek asaran
< 3.0
3.0 - 3.5
3.5 - 4.0
4.0 - 4.5
4.5 - 5.0
5.0 - 5.5
> 5.5
1.5
1.0
X3
0.5
Tabel 3. Nilai Laju Keausan Elektroda dan
Persentase (%) Laju Keausan Elektroda
antara Sebelum dan Sesudah Proses
EDM
Hold Values
X2 0
0.0
-0.5
-1.0
-1.5
-1.5
3
6
9
-0.5
31 %
Tabel 3 memperlihatkan nilai keausan elektroda
sebelum dan sesudah proses EDM sebesar lebih
dari 2%, sedangkan tabel 4 memperlihatkan
keausan elektroda yang paling tinggi yaitu dari 3 A
ke 9 A yaitu sebesar 22%.
Arus
(A)
-1.0
Laju Keausan Elektroda (mm3/min)
Persentase
Sebelum
Sesudah
Keausan
Proses
Proses
Elektroda
EDM
EDM
(%)
(gr)
(gr)
(%)
34.24
33.98
0.76
34.21
33.84
1.08
34.35
33.65
2.04
-1.0
-0.5
0.0
X1
0.5
1.0
1.5
Gambar 4. Contour Plot X1 (Arus) dan X3 (Arc
Off-Time)
Terhadap
Kekasaran
Permukaan
Contour Plot of Kekasaran vs X3, X2
Kek asaran
< 1.5
1.5 - 2.0
2.0 - 2.5
2.5 - 3.0
3.0 - 3.5
3.5 - 4.0
> 4.0
1.5
1.0
Tabel 4. Persentase (%) Keausan
Sesudah Proses EDM
Elektroda
X3
0.5
Hold Values
X1 0
0.0
-0.5
-1.0
Arus
3A
(0.098 gr)
6A
(0.1 gr)
9A
(0.12 gr)
3A
(0.098
gr)
6A
(0.1 gr)
9A
(0.12
gr)
2%
22 %
20 %
Contour plot dari Response Surface
Regression untuk kekasaran permukaan versus arus
-1.5
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
X2
0.5
1.0
1.5
Gambar 5. Contour Plot X2 (Arc On-Time) dan
X3
(Arc
Off-Time)
Terhadap
Kekasaran Permukaan
Sedangkan untuk contour plot dari Surface
Regression untuk laju keausan elektroda versus
arus (X1), arc on-time (X2) dan arc off-time (X3)
dapat dilihat pada tiga grafik berikut ini.
Contour Plot of Laju vs X2, X1
1.5
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
1.0
X2
0.5
0.0
Laju
< -0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
> 2.5
Hold Values
X3 0
ulang arc on-time, interaksi ulang arc off-time,
interaksi antara arus listrik dan arc on-time, dan
interaksi antara arus listrik dan arc off-time.
Koefisien arus listrik yang berharga positif
menyatakan semakin besar arus listrik maka angka
kekasaran permukaan semakin besar, seperti terlihat
pada gambar 9 dan 10.
-0.5
-1.0
-1.5
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
X1
0.5
1.0
1.5
Gambar 6. Contour Plot X1 (Arus) dan X2 (Arc
On-Time) Terhadap Laju Keausan
Elektroda.
Contour Plot of Laju vs X3, X1
1.5
1.0
1.5
2.0
2.5
1.0
X3
0.5
Laju
<
>
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.0
Hold Values
X2 0
0.0
-0.5
Gambar 9. Foto Permukaan Benda Kerja (100x)
untuk Arus = 3A, Arc On-Time = 10µs,
Arc Off-Time = 12µs.
-1.0
-1.5
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
X1
0.5
1.0
1.5
Gambar 7. Contour Plot X1 (Arus) dan X3 (Arc
Off-Time) Terhadap Laju Keausan
Elektroda.
Contour Plot of Laju vs X3, X2
1.5
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
1.0
X3
0.5
Laju
< -0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
> 2.0
Hold Values
X1 0
0.0
Gambar 10. Foto Permukaan Benda Kerja (100x)
untuk Arus = 9A, Arc On-Time =
10µs, Arc Off-Time = 12µs.
-0.5
-1.0
-1.5
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
X2
0.5
1.0
1.5
Gambar 8. Contour Plot X2 (Arc On-Time) dan
X3 (Arc Off-Time) Terhadap Laju
Keausan Elektroda.
PEMBAHASAN
Dari hasil response surface regression,
parameter yang secara statistik berpengaruh
signifikan terhadap respon kekasaran permukaan
adalah arus, arc on-time, arc off-time, interaksi
Pada response surface regression,
koefisien arc on-time berharga positif menunjukkan
semakin besar arc on-time maka angka kekasaran
permukaan semakin besar pula, seperti terlihat pada
gambar 11 dan 12. Fenomena ini bisa dijelaskan,
karena arc on-time menyatakan waktu terjadinya
loncatan bunga api listrik (spark) akibat arus listrik
yang mengalir sebelum berhenti sesaat (pause).
Meningkatnya nilai arc on-time menyebabkan
frekuensi loncatan bunga api listrik (spark) pada
celah antara elektroda dan benda kerja akan
bertambah, sehingga kecepatan potong akan
bertambah
yang
menyebabkan
kekasaran
permukaan benda kerja juga naik.
Gambar 11. Foto Permukaan Benda Kerja (100x)
untuk Arus = 6A, Arc On-Time =
10µs, Arc Off-Time = 12µs.
Gambar 12. Foto Permukaan Benda Kerja (100x)
untuk Arus = 6A, Arc On-Time =
21µs, Arc Off-Time = 12µs.
Sedangkan koefisien arc off-time berharga
negatif menunjukkan bahwa pengaruh arc off-time
terhadap kekasaran permukaan adalah berbanding
terbalik, dimana semakin besar harga arc off-time
mengakibatkan kekasaran permukaan menurun,
seperti terlihat pada gambar 13 dan 14. Fenomena
ini bisa dijelaskan, karena arc off-time menyatakan
periode dimana arus listrik berhenti untuk sesaat
(pause) sebelum loncatan bunga api listrik terjadi
kembali, meningkatnya nilai arc off-time
menyebabkan frekuensi loncatan bunga api listrik
pada celah antar elektroda akan berkurang,
sehingga kecepatan potong akan berkurang (secara
keseluruhan).
Gambar 13. Foto Permukaan Benda Kerja (100x)
untuk Arus = 3A, Arc On-Time =
3µs, Arc Off-Time = 4µs.
Gambar 14. Foto Permukaan Benda Kerja (100x)
untuk Arus = 3A, Arc On-Time = 3µs,
Arc Off-Time = 20µs.
Pengaruh interaksi arus dengan arus
berharga positif menunjukkan bahwa semakin besar
interaksi ulang arus dengan arus mengakibatkan
bertambahnya kekasaran permukaan. Walaupun
secara interaksi ulang parameter arus menambah
kekasaran permukaan, tetapi koefisien arus secara
individu lebih besar dibandingkan koefisien arus
pada interaksi menunjukkan bahwa parameter arus
lebih besar pengaruhnya terhadap respon kekasaran
permukaan secara individu dari pada interaksi
ulangnya.
Pengaruh interaksi ulang arc on-time
dengan arc on-time berharga positif menunjukkan
bahwa semakin besar interaksi ulang arc on-time
dengan arc on-time mengakibatkan bertambahnya
kekasaran permukaan. Walaupun secara interkasi
ulang parameter arc on-time menambah kekasaran
permukaan, tetapi koefisien arc on-time secara
individu lebih besar dibandingkan koefisien arc ontime pada interaksi menunjukkan bahwa parameter
arc on-time lebih besar pengaruhnya terhadap
respon kekasaran permukaan secara individu dari
pada interaksi ulangnya.
Pengaruh interaksi ulang arc off-time
dengan arc off-time berharga positif menunjukkan
bahwa pengaruh interaksi ulang arc off-time dengan
arc off-time adalah berbanding terbalik, dimana
semakin besar interaksi ulang arc off-time dengan
arc
off-time
mengakibatkan
bertambahnya
kekasaran permukaan. Walaupun secara interaksi
ulang parameter arc off-time menaikkan kekasaran
permukaan, tetapi koefisien arc off-time secara
individu lebih besar dibandingkan koefisien arc offtime pada interaksi ulang menunjukkan bahwa
parameter arc off-time lebih besar pengaruhnya
terhadap respon kekasaran permukaan secara
individu dari pada interaksi ulangnya.
Koefisien interaksi antara parameter arus
listrik dengan arc on-time berpengaruh signifikan
terhadap respon kekasaran permukaan benda kerja.
Hal ini didukung dengan besarnya nilai koefisien
interaksi parameter arus listrik dengan arc on-time.
Koefisien yang berharga positif menunjukkan
bahwa semakin besar interaksi antara parameter
arus listrik dengan arc on-time menyebabkan
kekasaran permukaan benda kerja semakin besar.
Untuk laju keausan elektroda, parameter
yang secara statistik berpengaruh signifikan adalah
arus, arc on-time, arc off-time, interaksi ulang arc
on-time, interaksi ulang arc off-time, interaksi
antara arus listrik dan arc on-time, dan interaksi
antara arus listrik dan arc off-time.
Koefisien arus listrik yang berharga positif
menyatakan semakin besar arus listrik maka angka
laju keausan elektroda semakin besar pula.
Fenomena ini bisa dijelaskan karena semakin besar
nilai arus listrik maka spark yang terjadi semakin
besar pula. Hal ini mengakibatkan kawah yang
terjadi pada permukaan benda kerja semakin curam.
Koefisien arc on-time berharga positif
menunjukkan semakin besar arc on-time maka
angka laju keausan elektroda semakin besar pula.
Fenomena ini bisa dijelaskan, karena arc on-time
menyatakan waktu terjadinya loncatan bunga api
listrik akibat arus listrik yang mengalir sebelum
berhenti sesaat (pause), meningkatnya nilai arc ontime menyebabkan frekuensi loncatan bunga api
listrik pada celah antara elektroda dan benda kerja
akan bertambah, sehingga kecepatan potong akan
bertambah yang menyebabkan laju keausan
elektroda benda kerja naik.
Koefisien arc off-time berharga negatif
menunjukkan bahwa pengaruh arc off-time
terhadap laju keausan elektroda adalah berbanding
terbalik, dimana semakin besar harga arc off-time
mengakibatkan laju keausan elektroda menurun.
Fenomena ini bisa dijelaskan, karena arc off-time
menyatakan periode dimana arus listrik berhenti
untuk sesaat (pause) sebelum loncatan bunga api
listrik terjadi kembali, meningkatnya nilai arc offtime menyebabkan frekuensi loncatan bunga api
listrik pada celah antar elektroda akan berkurang,
sehingga kecepatan potong akan berkurang yang
mengakibatkan laju keausan elektroda turun.
Pengaruh interaksi arus dengan arus
berharga positif menunjukkan bahwa semakin besar
interaksi ulang arus dengan arus mengakibatkan
bertambahnya laju keausan elektroda. Walaupun
secara interaksi ulang parameter arus menambah
laju keausan elektroda, tetapi koefisien arus secara
individu lebih besar dibandingkan koefisien arus
pada interaksi menunjukkan bahwa parameter arus
lebih besar pengaruhnya terhadap respon laju
keausan elektroda secara individu dari pada
interaksi ulangnya.
Pengaruh interaksi ulang arc on-time
dengan arc on-time berharga positif menunjukkan
bahwa semakin besar interaksi ulang arc on-time
dengan arc on-time mengakibatkan bertambahnya
laju keausan elektroda. Walaupun secara interkasi
ulang parameter arc on-time menambah laju
keausan elektroda, tetapi koefisien arc on-time
secara individu lebih besar dibandingkan koefisien
arc on-time pada interaksi menunjukkan bahwa
parameter arc on-time lebih besar pengaruhnya
terhadap respon laju keausan elektroda secara
individu dari pada interaksi ulangnya.
Pengaruh interaksi ulang arc off-time
dengan arc off-time berharga positif menunjukkan
bahwa pengaruh interaksi ulang arc off-time dengan
arc off-time adalah berbanding terbalik, dimana
semakin besar interaksi ulang arc off-time dengan
arc off-time mengakibatkan bertambahnya laju
keausan elektroda. Walaupun secara interaksi ulang
parameter arc off-time menaikkan laju keausan
elektroda, tetapi koefisien arc off-time secara
individu lebih besar dibandingkan koefisien arc offtime pada interaksi ulang menunjukkan bahwa
parameter arc off-time lebih besar pengaruhnya
terhadap respon laju keausan elektroda secara
individu dari pada interaksi ulangnya.
Pengaruh interaksi antara parameter arus
listrik dengan arc on-time berpengaruh signifikan
terhadap respon laju keausan elektroda benda kerja.
Hal ini didukung dengan besarnya nilai koefisien
interaksi parameter arus listrik dengan arc on-time.
Koefisien yang berharga positif menunjukkan
bahwa semakin besar interaksi antara parameter
arus listrik dengan arc on-time menyebabkan laju
keausan elektroda benda kerja semakin besar.
KESIMPULAN
Secara individu arus listrik merupakan
parameter yang paling berpengaruh, baik terhadap
kekasaran permukaan benda kerja maupun laju
keausan elektroda, kemudian diikuti berturut-turut
oleh arc on-time dan arc off-time. Semua interaksi
berpengaruh signifikan secara statistik baik
terhadap kekasaran permukaan benda kerja maupun
laju keausan elektroda.
Nilai
optimum
untuk
kekasaran
permukaan adalah sebesar 2,82 (dengan kombinasi
arus = 4,753 A, arc on-time = 8,243 dan arc offtime = 33,611). Sedangkan nilai optimum untuk
laju keausan elektroda adalah 1,544 (dengan
kombinasi arus = 5,8908 A, arc on-time = 10,4168
dan arc off-time = 12,2852).
SARAN
Pada penelitian ini hanya diambil respon
kekasaran permukaan dan laju keausan elektroda.
Padahal pada proses EDM Sinking masih ada
respon yang sering dipertimbangkan di dalam
pemilihan level dari variabel bebasnya, yaitu over
cut. Oleh karena itu disarankan untuk
pengembangan lebih lanjut penelitian yang
melibatkan variabel bebas yang lain seperti: lebar
gap, tekanan flushing, dan tegangan.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Soepangkat, Bobby O. P., Optimasi
Kekasaran Permukaan Benda Kerja dan
Laju Keausan Elektroda Pada Proses EDM
Sinking, Seminar Nasional Teknik Mesin 2:
pp 81-87, 2007.
[2] Suhardjono, Pengaruh Arc On dan Arc Off
Time terhadap Kekasaran Permukaan dan
Laju Pembuangan Geram Hasil Pemesinan
Sinking EDM, Jurnal Teknik Mesin, vol 6,
no.1 , 2004.
[3] Khuri, Andre I., dan John A. Cornell,
Empirical Model Building and Respon
Surface, New York: Marcell Dekker, 1996.
[4] Guitrau, E. Bud, The EDM Handbook, New
York: Hanser Gardner Publications, 1997.
[5] Draper, Norman dan Harry Smith, Analisa
Regresi Terapan. Jakarta: Gramedia Pustaka
Utama, 1981.
[6] Bagiasna, Komang, Proses-Proses Non
Konvensional, Departemen Mesin ITB, 1991.
[7] Montgomery, Douglas C., Design and
Analysis of Experiments, New York: John
Wiley & Sons., 1997.