Analisa Thermophisic Variasi Campuran Minyak Jarak Dengan Caco3 Sebagai Alternatif Cairan Pendingin Permesinan

Abstract

Mesin frais atau mesin milling merupakan peralatan penting dalam industri manufaktur yang menggunakan gerakan memutar pahat untuk memotong benda kerja. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekasaran permukaan pada pengolahan logam dengan mesin milling meliputi kecepatan potong, kondisi mesin, ketebalan umpan, material benda kerja, geometri pahat, cairan pendingin, dan keterampilan operator. Seiring dengan tantangan penggunaan coolant kimia yang berdampak negatif terhadap kesehatan dan lingkungan, penelitian ini mengeksplorasi penggunaan daun jarak sebagai alternatif coolant alami. Daun jarak, yang kaya akan minyak dengan kandungan 25%-35% pada biji dan 50%-60% pada daging buah, dipilih sebagai bahan baku utama, sementara kalsium karbonat (CaCO3) ditambahkan dalam bentuk partikel sebagai aditif. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis efektivitas campuran minyak jarak dan CaCO3 sebagai bahan pendingin dalam proses pemesinan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa campuran minyak jarak dengan 0,15% CaCO3 memiliki densitas rata-rata tertinggi yaitu 1192,524 kg/m³, dibandingkan dengan variasi lainnya dan coolant konvensional. Analisis viskositas menunjukkan bahwa viskositas partikel fluida berbanding terbalik dengan suhu, dan sedimentasi menunjukkan stabilitas campuran tanpa perubahan signifikan setelah 30 hari. Temuan ini mendukung potensi penggunaan daun jarak dan CaCO3 sebagai alternatif coolant yang efektif dan ramah lingkungan dalam proses pemesinan.

Abstract

The milling machine, an essential tool in the manufacturing industry, operates by rotating a cutting tool to machine workpieces. Factors affecting surface roughness in metal machining with milling machines include cutting speed, machine condition, feed thickness, workpiece material, tool geometry, coolant, and operator skill. Coolants play a crucial role in reducing cutting forces, smoothing the workpiece, and extending tool life. With the challenges posed by chemical coolants, which can negatively impact health and the environment, this study explores the use of castor leaves as a natural coolant alternative. Castor leaves, rich in oil with a content of 25%-35% in the seeds and 50%-60% in the fruit pulp, were selected as the primary raw material, while calcium carbonate (CaCO3) was added as particles. This study aims to analyze the effectiveness of a castor oil and CaCO3 mixture as a coolant in machining processes. The results indicate that the mixture of castor oil with 0.15% CaCO3 has the highest average density of 1192.524 kg/m³ compared to other variations and conventional coolants. Viscosity analysis shows that the viscosity of the fluid is inversely related to temperature, and sedimentation tests show good stability of the mixture with no significant changes after 30 days. These findings support the potential of using castor leaves and CaCO3 as an effective and environmentally friendly coolant alternative in machining processes.