bab 1 - ETD UGM

BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan zaman dan kemajuan ilmu pengetahuan
dan teknologi, aplikasi laser telah banyak digunakan oleh masyarakat dalam
berbagai bidang. Hingga saat ini telah banyak dikembangkan berbagai teknik
perlakuan permukaan material dengan menggunakan laser atau sering disebut
dengan laser processing materials. Penerapan aplikasi laser processing materials
dapat berupa laser engraving, laser sintering, maupun aplikasi laser untuk
melakukan pemotongan suatu material.
Aplikasi laser untuk melakukan pemotongan material merupakan
teknologi yang telah banyak digunakan pada masyarakat khususnya untuk
kepentingan komersial. Keunggulan teknik pemotongan dengan menggunakan
laser atau laser cutting dibanding dengan metode konvensional adalah ketepatan
pengerjaan lebih baik, proses pemotongan material lebih presisi, meningkatnya
kualitas material yang dipotong karena hasil pemotongan memiliki sisi yang halus
dan minim burr. Selain itu proses pemotongan dengan menggunakan laser mudah
diintegrasikan dengan komputer sehingga dapat dikontrol dengan mudah.
Sedangkan jika dilihat dari jenis material yang yang dipotong, material polimer
merupakan salah satu jenis material yang dapat dilakukan pemotongan dengan
menggunakan aplikasi laser. Selain material polimer, laser juga dapat digunakan
untuk memotong material lain kayu, medium density fibreboard (MDF),
alumunium dan bahan-bahan lunak seperti kayu, kertas, dan karet.
Pada pemotongan dengan menggunakan laser diperlukan adanya
parameter potong untuk menjalankan mesin laser agar dapat beroperasi dengan
baik dan benar. Parameter potong merupakan karakteristik dari suatu proses
pemotongan laser yang dapat diubah supaya mendapatkan hasil pemotongan yang
diinginkan. Berdasar alasan tersebut, maka untuk mendapatkan kualitas
pemotongan yang baik perlu adanya kombinasi dari parameter potong, antara lain
1
2
jenis laser, tekanan gas, kecepatan potong, daya pemotongan, dan jarak fokus atau
laser head.
Pada aplikasinya, parameter potong yang mendapat perhatian dalam suatu
pemotongan adalah daya, jarak laser head, dan kecepatan potong. Daya
pemotongan pada mesin laser cutting berpengaruh pada kemampuan memotong
material, dimana semakin besar daya yang digunakan maka semakin tebal pula
material yang dapat dipotong. Kemudian parameter jarak laser head pada mesin
laser cutting berpengaruh terhadap titik fokus yang dihasilkan pada pemotongan
material. Pemotongan material dengan mesin laser cutting harus berada pada jarak
titik fokus yang tepat, sebab jika tidak maka intensitas laser yang ditembakkan
pada material tidak maksimal sehingga menyebabkan pemotongan tidak
sempurna. Sedangkan kecepatan potong pada mesin laser cutting berpengaruh
pada kekasaran permukaan yang dihasilkan dari pemotongan. Sehingga dengan
menggunakan parameter pemotongan yang tepat pada suatu jenis material, maka
akan dapat mengurangi kerugian akibat cacat atau kerusakan yang timbul akibat
pemotongan.
Selain parameter potong, untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dalam
pengembangan aplikasi mesin laser cutting perlu dilakukan penelitian dengan
mengidentifikasi sifat fisik material
hasil pemotongan. Penelitian dengan
mengidentifikasi sifat fisik material dapat berupa melakukan pengujian kekasaran
permukaan, menganalisa celah hasil pemotongan atau mengukur diameter dari
laser yang ditembakkan ke material. Diharapkan dengan melakukan analisa
terhadap sifat fisik material hasil pemotongan tersebut, maka dapat mengetahui
parameter laser yang tepat untuk material tersebut.
Untuk memecahkan masalah tersebut maka dilakukan penelitian untuk
mengetahui parameter laser CO2 pada pemotongan polymethyl methacrylate
(PMMA). Diharapkan dengan penelitian ini akan diketahui hubungan antara daya
laser CO2, kecepatan potong, dan pengaruh jarak laser head terhadap material
dengan menganalisis surface roughness dan lebar celah yang dihasilkan dari hasil
pemotongan
3
1.2.
Rumusan Masalah
Untuk mendapatkan hasil pemotongan polymethyl methacrylate (PMMA)
yang baik diperlukan parameter pemotongan yang optimal yaitu daya laser, jarak
laser head, dan kecepatan potong untuk memperoleh nilai surface roughness dan
lebar celah pemotongan.
1.3.
Batasan Masalah
Dalam penelitian ini dilakukan pembatasan permasalahan sehingga tidak
meluas terlalu jauh. Batasan masalah yang dibuat mencakup tentang:
1. Penelitian menggunakan mesin laser cutting CO2 dengan kapasitas 80
Watt.
2. Material yang digunakan untuk proses pemotongan adalah polymethyl
methacrylate (PMMA) dengan ketebalan 3 mm.
3. Parameter pemotongan yang digunakan adalah daya laser, jarak laser
head, dan kecepatan potong.
4. Analisa hasil pemotongan dilakukan terhadap surface roughness dan lebar
celah potongan material.
1.4.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut
1. Untuk mendapatkan parameter pemotongan optimum dari mesin laser
cutting CO2 guna mendapatkan nilai surface roughness dan lebar celah
pada pemotongan material polymethyl methacrylate (PMMA).
2. Mengetahui pengaruh parameter pemotongan terhadap lebar celah
potongan dan kekasaran permukaan material yang terjadi.
1.5.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan untuk:
1. Sebagai referensi dalam proses pemotongan dengan menggunakan mesin
laser cutting CO2 untuk hasil yang optimum
4
2. Analisis dari pemotongan polymethyl methacrylate (PMMA) dengan
mesin laser cutting CO2 dapat menjadi referensi pengembangan untuk
material lainnya.