International Journal of Advanced Manufacturing Technology (2025) 140:5139–5154
Q1 SJR 0,71 , H-Index 175
Doi : https://doi.org/10.1007/s00170-025-16592-7
Penulis : Rahmat Agung Budi Santoso, Deendarlianto, Muhammad Akhsin Muflikhun
Tim peneliti dari Departemen Teknik Mesin dan Industri Universitas Gadjah Mada (UGM) kembali menorehkan prestasi di dunia teknologi manufaktur. Mereka berhasil mengungkap bagaimana alat potong super keras berbahan polycrystalline cubic boron nitride (PCBN) mampu bertahan dalam kondisi ekstrem saat membubut blok mesin bimetal dari aluminium dan besi tuang abu-abu (grey cast iron). Penelitian yang dipublikasikan di jurnal bergengsi The International Journal of Advanced Manufacturing Technology (Springer Nature, 2025) ini dilakukan oleh Rahmat Agung Budi Santoso, Prof. Deendarlianto, dan Dr. Muhammad Akhsin Muflikhun. Tim UGM ini menguji performa PCBN pada proses high-speed turning dengan kecepatan hingga 1.130 meter per menit — kondisi yang biasanya mempercepat keausan alat potong. Pada kecepatan tinggi dan feed rate 0,14 mm per putaran, alat potong PCBN mampu bertahan hingga 442 siklus pemotongan sambil mempertahankan kualitas permukaan di bawah batas industri (Rz ≤ 8 μm). Artinya, PCBN bisa bekerja jauh lebih lama tanpa menurunkan mutu hasil bubutan. Menariknya, para peneliti menemukan fenomena unik: setelah sekitar 200 siklus, permukaan besi tuang justru menjadi lebih halus daripada aluminium—hal yang sebelumnya dianggap mustahil. Fenomena ini terjadi karena tepi alat potong menjadi stabil dan terbentuk lapisan adhesif tipis yang justru memperbaiki hasil pemotongan. Dari hasil analisis mikroskop elektron (SEM–EDS), tim menemukan bahwa mekanisme keausan utama melibatkan gesekan, adhesi, dan oksidasi di area pertemuan dua material. Meski menghadapi tekanan termal dan mekanis tinggi, PCBN masih mempertahankan kekerasannya di kisaran 40–41 gigapascal, menandakan ketahanan struktur yang luar biasa. Dalam perbandingan dengan sisipan karbida berlapis TiAlN/AlCrN—alat potong yang umum digunakan di industri otomotif—PCBN terbukti jauh lebih awet dan mampu menghasilkan permukaan yang lebih halus dalam jangka waktu lebih panjang. “Penelitian ini menunjukkan bahwa alat potong PCBN punya potensi besar untuk digunakan di industri otomotif masa depan, terutama untuk produksi komponen mesin presisi yang memerlukan efisiensi tinggi,” jelas Dr. Muhammad Akhsin Muflikhun, dosen sekaligus peneliti utama dalam studi ini. “Kami berharap hasil ini bisa mendorong pengembangan teknologi manufaktur presisi di Indonesia.”
Kontributor: Rita Yulianti, S.IP.
