Fluida Pemotongan Dijelaskan: Manfaat, Jenis, dan Penggunaan untuk Ketahanan Alat Mesin
Seiring kemajuan teknologi, proses pengolahan logam telah menggunakan fluida pemotongan. Fluida pemotongan adalah jenis pendingin dan pelumas yang digunakan pekerja logam untuk memperpanjang umur alat pemotongan. Zat ini juga memudahkan pemotongan material keras tanpa mengauskan alat. Terdapat berbagai jenis fluida pemotongan, yaitu minyak, emulsi minyak-air, pasta, gel, aerosol (kabut), serta udara atau gas lainnya.
Pada artikel ini, Anda akan mempelajari pengertian, fungsi, jenis, sifat, seleksi, aplikasi, metode penyampaian, serta keuntungan fluida pemotongan.
Apa itu fluida pemotongan?
Fluida pemotongan adalah zat cair atau gas yang digunakan untuk meningkatkan kondisi pemotongan selama proses pengolahan dan melindungi umur alat pemotongan. Istilah ini juga dikenal sebagai pendingin atau pelumas, minyak pemotongan, atau senyawa pemotongan, tergantung pada konteks dan jenis yang digunakan. Fluida pemotongan diterapkan selama operasi pengolahan atau pemotongan berlangsung, seperti penggergajian, pemboran, pemfraisan, dan lain-lain.
Fluida pemotongan dihasilkan dari fraksi distilasi petroleum, minyak nabati, lemak hewan, air, dan udara, atau bahan baku lainnya. Fluida ini umumnya digunakan dalam pengolahan logam dan proses mesin. Jenis fluida yang digunakan ditentukan oleh material benda kerja. Besi cor dan beberapa kuningan dapat diolah secara kering, meskipun kuningan mendapat manfaat saat fluida pemotongan digunakan.
Fungsi fluida pemotongan
Secara umum, fluida pemotongan melakukan dua fungsi utama: pendinginan dan pelumasan.
Pendinginan
Selama pengolahan, panas dihasilkan karena gesekan dan energi yang terbuang untuk merubah bentuk material. Udara di sekitar mengkonduksi panas dengan buruk (konduktivitas termal rendah), sehingga pendingin tidak cukup. Dalam pekerjaan produksi dengan pemotongan berat dalam waktu lama yang menghasilkan lebih banyak panas, fluida pemotongan lebih disukai daripada pendinginan udara. Pendingin cair meniadakan lebih banyak panas dan lebih cepat. Ini juga mempercepat proses pemotongan, mengurangi gesekan dan aus alat.
Selain itu, baik alat maupun material benda kerja akan panas, dan suhu berlebihan dapat merusak temperasi keduanya. Alat dan material akan melunak hingga gagal dan tidak berguna. Panas dapat membakar material di sekitarnya, menciptakan ekspansi termal yang tidak diinginkan, dan bahkan mengakibatkan oksidasi atau reaksi kimia yang tidak diinginkan.
Pelumasan
Selain pendinginan, fluida pemotongan membantu melumasi antarmuka antara tepis pemotongan alat dan irisan selama pemotongan. Dengan begitu, gesekan pada permukaan dicegah, dan sebagian generasi panas juga dicegah. Fluida pemotongan yang berfungsi sebagai pelumas juga mencegah irisan menempel pada alat, yang dapat mengganggu pemotongan selanjutnya.
Secara umum, fungsi fluida pemotongan meliputi:
- Membantu meredakan panas selama pengolahan.
- Pendinginan untuk benda kerja.
- Pendinginan untuk alat.
- Mengurangi gesekan dan aus.
- Mengurangi gaya dan konsumsi energi.
- Meningkatkan umur alat.
- Irisan dibuang oleh fluida pemotongan.
- Hasil permukaan yang baik dan bersih diperoleh jika fluida pemotongan digunakan.
- Permukaan mesin dilindungi dari korosi lingkungan.
Sifat fluida pemotongan
Berikut adalah sifat yang harus dimiliki fluida pemotongan untuk melakukan fungsi di atas:
- Titik nyala tinggi agar dapat digunakan pada suhu tinggi.
- Viskositas rendah agar mudah mengalir di atas benda kerja.
- Stabil pada suhu tinggi.
- Tendensi tidak membentuk gelembung.
- Sifat pelumasan yang baik untuk mengurangi gesekan antara alat dan benda kerja.
- Tingkat penyerapan panas tinggi sehingga panas dapat dengan mudah diserap.
- Tidak bereaksi secara kimia; bersifat kimiawi aktif.
- Tidak berbau untuk menghindari bau buruk bahkan pada suhu tinggi.
- Tidak berbahaya.
- Transparan sehingga operator dapat melihat area pemotongan.
Seleksi fluida pemotongan
Berikut adalah hal yang perlu dipertimbangkan saat memilih fluida pemotongan dan daftar material beserta fluida yang sesuai:
- Pertama, pertimbangkan material pekerjaan serta material alat.
- Kedua, jenis operasi pemotongan juga penting.
- Ketiga, efek pendinginan, yaitu bagaimana fluida bereaksi dengan material.
Berikut adalah daftar material beserta fluida pemotongan yang direkomendasikan dan operasinya.
| MATERIAL |
FLUIDA PEMOTONGAN |
| CI, Kuningan |
Fluid Kering |
| Tembaga |
Terpentin |
| Aluminium |
Kerosin |
| Baja |
Minyak Pemotongan atau Senyawa Pemotongan |
| Baja Kecepatan Tinggi |
Fluida pemotongan tanpa air |
| Baja Keras, Bronze |
Minyak Mineral |
Klasifikasi fluida pemotongan
Terdapat berbagai cara mengklasifikasikan fluida pemotongan, namun tidak ada standarisasi yang menetapkannya dalam industri. Namun, berikut adalah cara klasifikasi yang paling umum.
- Udara
- Fluida Pemotongan Berbasis Air:
- a) – air;
b) – emulsi (minyak larut air);
c) – larutan kimia (atau fluida sintetis);
III. Minyak Murni:
- a) – minyak mineral;
b) – minyak lemak;
c) – minyak komposit;
d) – minyak tekanan ekstrem (EP);
e) – minyak ganda uso
Jenis fluida pemotongan
Berikut adalah berbagai jenis fluida pemotongan dan cara kerjanya.
Air
Air adalah salah satu cara umum untuk pendinginan selama pengolahan namun buruk dalam pelumasan. Zat ini juga mendorong karat pada material. Biasanya digunakan sebagai agen pendingin saat penggergajian alat karena bukan proses yang lama.
Minyak Larut (Emulsi)
Fluida pemotongan minyak larut terdiri dari minyak larut, emulsifier yang terdiri dari natrium sulfonat, lemak, sabun asam, dan ester. Additif seperti resistensi korosi atau agen penyatukan dan air untuk pelarutan juga termasuk. Ini adalah salah satu jenis fluida pemotongan yang paling umum dan terbesar yang digunakan dalam operasi pengolahan. Emulsifier adalah zat kimia yang memungkinkan suspensi titik-titik minyak yang kecil. Agen penyatuan memberikan emulsi putih tanpa minyak atau krim yang terpisah setelah dicampur dengan air, dengan tingkat pelarutan 5% sebagai yang paling umum. Jenis fluida ini memiliki kemampuan pelumasan rata-rata dan sifat pendingin yang baik. Paling cocok untuk operasi pemotongan ringan pada mesin serbaguna di mana tingkat penghapusan logam rendah.
Minyak Lurus (minyak petroleum atau nabati)
Contoh minyak lurus adalah minyak paraffin, minyak naftenik, minyak nabati, dll. Biasanya, ini adalah minyak petroleum atau nabati yang digunakan tanpa pelarutan dengan air. Minyak lurus memberikan pelumasan yang luar biasa dan untuk kebutuhan ramah lingkungan, minyak nabati memerankan peran karena kemudahan biodegradasi dan pembuangan. Namun, mereka tidak sering digunakan karena bertanggung jawab untuk dekomposisi dan bau buruk.
Minyak Mineral
Minyak mineral adalah jenis khusus lainnya dari fluida pemotongan yang digunakan untuk operasi pemotongan yang lebih berat karena sifat pelumasan yang baik. Biasanya digunakan dalam produksi mesin di mana tingkat penghapusan logam tinggi dilakukan. Paling cocok untuk baja tetapi tidak boleh digunakan pada tembaga dan lega karena efek korosifnya.
Fluida Sintetis
Jenis fluida pemotongan ini adalah fluida berbasis air dan tidak mengandung minyak mineral. Mereka memiliki ukuran partikel typikal 0,003 mm. karena air memberikan sifat pendingin yang luar biasa namun korosif, tidak dapat digunakan pada semua material dan operasi. Fluida pemotongan ini juga tidak efektif sebagai pelumas. Namun, karat pada material dapat dicegah ketika additif seperti inhibitor karat ditambahkan.
Fluida Semi-Sintetis
Jenis fluida pemotongan semi-sintetis adalah campuran minyak larut (emulsi) dan fluida sintetis (berbasis air). Dalam fluida ini, sekitar 5 hingga 20% minyak mineral diemulsikan dengan air sehingga mikroemulsi dihasilkan. Ukuran bagian bervariasi dari 0,01 – 0,1 mm yang cukup kecil untuk mentransmisikan semua insiden dengan ringan. Jenis fluida pemotongan ini digunakan luas karena menawarkan manfaat baik dari minyak larut dan sintetis.
Tonton video di bawah untuk mempelajari lebih lanjut tentang operasi atau pengoperasian fluida pemotongan serta metode penyampaian:
Kesimpulan
Fluida pemotongan sangat penting dalam pengolahan logam dan bahkan industri rekayasa saat ini karena beberapa material dan alat juga memerlukan pendinginan dan pelumasan selama proses pemotongan atau pengolahan. Dalam artikel ini, kami telah mempelajari dan menjelaskan apa itu fluida pemotongan, fungsinya, sifat, seleksi, klasifikasi, jenis, serta metode penyampaian fluida pemotongan.
Saya harap Anda telah mendapat banyak manfaat dari pelajaran ini, jika demikian, mohon bagikan dengan mahasiswa teknik lainnya. Terima kasih telah membaca! Sampai jumpa lain waktu.
