Mahasiswa Magister Teknik Mesin Departemen Teknik Mesin dan Industri (DTMI) UGM, Muh. Azizul Hakim, mempresentasikan proposal tugas akhirnya dalam ujian proposal yang dilaksanakan pada Rabu (04/03) di Ruang Sidang A-3 DTMI. Penelitian yang diusulkan mengangkat judul “Pengaruh Suhu Dies dan Konsentrasi Sabun sebagai Pelumas pada Proses Fine Deep Drawing Plat Paduan Cu-Zn 70/30 terhadap Gaya Drawing serta Defect.”
Penelitian ini dilatarbelakangi oleh kebutuhan peningkatan kemandirian industri pertahanan Indonesia, khususnya dalam produksi amunisi secara efisien dan berkualitas. Salah satu komponen penting dalam amunisi adalah primer cup yang umumnya dibuat dari paduan kuningan Cu-Zn 70/30 melalui proses pembentukan logam. Teknologi yang digunakan untuk memproduksi komponen berukuran kecil ini adalah proses fine deep drawing, yaitu teknik pembentukan pelat logam menjadi bentuk cangkir dengan presisi tinggi.
Namun, penerapan teknologi tersebut pada pelat dengan ketebalan sangat tipis, yaitu sekitar 0,5 mm, sering menghadapi tantangan yang dikenal sebagai size effects. Fenomena ini menyebabkan perilaku material pada skala kecil tidak lagi sepenuhnya mengikuti teori pembentukan logam konvensional. Salah satu dampaknya adalah hilangnya mekanisme open lubricant pockets, yang biasanya membantu pelumas cair terperangkap di permukaan kontak. Ketika mekanisme ini tidak terjadi, gesekan meningkat dan dapat menimbulkan cacat berupa tearing pada material.
Melalui penelitian ini, Muh. Azizul Hakim berupaya menganalisis pengaruh variasi suhu dies serta konsentrasi larutan sabun sebagai pelumas terhadap beberapa parameter penting proses drawing. Parameter yang diamati meliputi gaya drawing, ketebalan dinding produk, potensi terjadinya cacat tearing, serta kualitas permukaan hasil pembentukan.
Penelitian dilakukan melalui studi eksperimental yang dimulai dari tahap persiapan material berupa pelat paduan kuningan Cu-Zn 70/30 dengan ketebalan 0,5 mm yang diproses menjadi blank berdiameter luar 4,5 mm. Tahapan penelitian mencakup validasi sifat material melalui uji tarik dan pengamatan mikrostruktur, perancangan serta pembuatan komponen punch dan dies, hingga pelaksanaan eksperimen fine deep drawing menggunakan mesin pneumatik.
Dalam eksperimen ini, suhu dies divariasikan untuk memicu fenomena thermal softening yang diharapkan dapat menurunkan gaya pembentukan. Selain itu, penggunaan pelumas berbasis air sabun diuji untuk membentuk lapisan batas atau boundary layer yang mampu mengurangi gesekan antara material dan permukaan dies. Data yang diperoleh dari percobaan kemudian dianalisis untuk menentukan batas terjadinya cacat tearing serta mengevaluasi kualitas permukaan produk hasil proses pembentukan.
Melalui penelitian ini, diharapkan dapat ditemukan kombinasi parameter suhu dies dan konsentrasi pelumas yang paling optimal untuk menghasilkan komponen tanpa cacat dengan gaya pembentukan minimum. Hasil penelitian tersebut diharapkan tidak hanya memberikan panduan praktis dalam menurunkan tingkat kecacatan produk (defect rate), tetapi juga menjadi referensi penting bagi pengembangan proses fine deep drawing paduan Cu-Zn 70/30 dalam skala industri.
Kontributor: Andhes Puspitalina, S.Hut.
Penyusun: Gusti Purbo Darpitojati, S.I.Kom.
