Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Dewasa ini, banyak peneliti telah mengembangkan metode untuk pemesinan mikro dikarenakan kebutuhan akan produk berukuran mikro semakin meningkat. Kemampuan pemesinan micro-milling dalam menghasilkan produk miniatur yang kompleks dengan hasil permukaan yang baik membuatnya sering digunakan oleh industri dibandingkan dengan proses pemesinan mikro lainnya seperti chemical etching dan LIGA. Namun, proses pemesinan mikro secara konvensional tidak cukup untuk mendapatkan hasil pemesinan dengan permukaan yang baik. Penambahan getaran pada benda kerja atau mata pahat terbukti mampu untuk meningkatkan kualitas pemesinan dan efisiensi kerja, serta dapat meningkatkan umur mata pahat saat diterapkan dengan metode dan parameter yang benar. Desain pada sistem penambah getaran harus sesuai untuk mencapai hal tersebut. Pada penelitian ini terlampir berbagai macam desain sistem Ultrasonic Vibration Assisted Micro-Milling Dua Dimensi (2D UVAMM) untuk mesin micro-milling 5 axis Hadia Micromill-5X. Desain-desain yang dikembangkan harus mampu beroperasi pada frekuensi ultrasonik dengan menggunakan piezoelectric stack actuator sebagai komponen utama penghasil getaran pada benda kerja. Konsep desain menggunakan flexure hinge diterapkan dengan variasi dimensi dari flexure akan menjadi fokus utama pada penelitian ini. Proses optimasi desain 2D UVAMM dilakukan melalui metode Finite Element Analysis pada software Ansys. Simulasi modal dan simulasi harmonic response dilakukan sebagai tahap awal untuk menentukan frekuensi natural yang dihasilkan serta mengetahui besar amplitudo untuk mencari desain terbaik dalam sistem 2D UVAMM. Hasil yang didapatkan adalah desain alternatif 3 dengan variasi dimensi radius 1,5 mm dan ketebalan 5 mm dari flexure merupakan desain optimal untuk sistem 2D UVAMM pada penelitian ini. Desain ini mampu menghasilkan getaran 32.901 Hz dengan amplitudo pada sumbu Z sebesar 0,811 µm.

---

Nowadays, many researchers have developed methods for micromachining due to the need for micro-sized products increasing. The ability of micro-milling machining to produce complex miniature products with good surface results makes it often used by industry compared to other micro-machining processes such as chemical etching and LIGA. However, conventional micromachining processes are not sufficient to obtain machining results with good surfaces. The addition of vibrations to the workpiece or tool has proven to be able to improve machining quality and work efficiency, and can increase the tool life when applied with the correct methods and parameters. The design of the vibration actuator system must be suitable to achieve this. In this study, various designs of Two Dimensional Ultrasonic Vibration Assisted Micro-Milling (2D UVAMM) systems are attached for the Hadia Micromill-5X 5-axis micro-milling machine. The designs developed must be able to operate at ultrasonic frequencies by using a piezoelectric stack actuator as the main component that generates vibrations on the workpiece. The design concept of using a flexure hinge is applied with variations in the dimensions of the flexure which will be the main focus of this research. The process of optimizing the 2D UVAMM design was carried out using the Finite Element Analysis (FEA) method in the Ansys software. Modal simulation and harmonic response simulation are carried out as an initial step to determine the natural frequency generated and to find out the amplitude to find the best design in a 2D UVAMM system. The results obtained are alternative design 3 with variations in radius dimensions of 1.5 mm and thickness of 5 mm which is the optimal design for the 2D UVAMM system in this study. This design is capable of producing 32,901 Hz vibrations with an amplitude on the Z axis of 0.811 µm."

"ABSTRAKPenelitian ini bertujuan untuk mengatasi keterbatasan yang ada pada persiapan proses pemesinan mikro yaitu untuk mendapatkan zero position dimana titik tersebut merupakan acuan bagi keberlangsungan proses machining. Hal tersebut memiliki peranan yang penting dalam mendukung produktifitas sebuah machine tools. Fokus utama yang ingin dicapai adalah mendapatkan tingkat akurasi yang tinggi dalam mendapatkan titik zero position dengan mempertimbangkan aspek kerusakan yang ada pada benda kerja. Sistem yang dirancang terdiri dari penggunaan sensor piezoelektrik pasif dengan spesifikasi tertentu dan modul data akusisi yang telah terintegrasi dengan driver aktuator. Sistem otomatisasi yang telah dikembangkan sesuai dengan parameter-parameter penting yang dibutuhkan yaitu akurat, reliable, dan low cost. Eksperimen yang dilakukan menggunakan benda kerja dengan material alumunium dan diameter cutting tool 100 μm dan 200 μm serta tinjauan konfigurasi eksperimen yang ditetapkan. Hasil dari eksperimen dianalisa dan dibandingkan dengan kemampuan-kemampuan metode lainnya dimasa kini. Sehingga, metode ini bisa diimplementasikan untuk kebutuhan high-precision positioning pada sistem manufaktur dan pemesinan mikro.

---

ABSTRACTThis research deals with the tool-workpiece contact problem in micromilling operation, which is essential as a part of machine tools productivity. The focus was on improving the accuracy in getting the work coordinate setup at micro machining preparation. The proposed system consists of a passive piezoelectric with certain specification and data acquisition as a united integrated robust system. The automated system that has been developed well suited with the need for simple, accurate, reliable, and low cost. Experimental trials involved a test parts for aluminum material with diameter cutters 100 and 200 μm with different scenario through the configuration of the system. The results of these experiments were analyzed and compared with the capabilities of currently available methods and technologies on. Therefore, this technique can be implemented for high-precision positioning in manufacturing and micromachining systems."

"

Penelitian ini bertujuan untuk mendesain dan mengembangkan sistem Ultrasonic Vibration Assisted Machining Dua Dimensi (2D UVAM) pada mesin micro-milling 5 axis Hadia Micromill-5X. Getaran ultrasonik dua dimensi yang dihasilkan oleh sistem 2D UVAM digunakan untuk menggetarkan benda kerja pada proses micro-milling. Sistem yang dikembangkan menggunakan prinsip dua buah Langevin piezoelectric transducer yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan getaran dalam rentang ultrasonik dan dengan amplitudo getaran kecil yang masih berada dalam rentang mikrometer. Proses optimasi desain 2D UVAM dilakukan melalui metode Finite Element Analysis pada software ANSYS Workbench 17.0. Kedua buah Langevin piezoelectric transducer dirancang agar memiliki mode getaran simetris dan asimetris dengan frekuensi natural yang sama, sehingga dapat dihasilkan getaran dengan pola elips pada benda kerja. Sistem 2D UVAM beroperasi pada frekuensi natural 24 kHz dan memiliki estimasi total perpindahan pada sumbu normal dan tangensial berturut-turut adalah 0,766 μm dan 0,382 μm. Dua buah sumber listrik dengan frekuensi 24 kHz, dengan beda fase 90 derajat, dan tegangan Peak-Peak 212 Volt disuplai oleh sebuah ultrasonic generator untuk mengeksitasi kedua buah Langevin piezoelectric transducer. Untuk mengkonfirmasi sistem 2D UVAM yang dikembangkan, dilakukan eksperimen untuk membandingkan kekasaran permukaan pada Aluminium 6061-T6 melalui pemesinan micro-milling dengan metode konvensional dan dengan tambahan sistem 2D UVAM. Verifikasi kekasaran permukaan dilakukan melalui proses slot milling dengan pahat potong carbide berdiameter 1 mm. Variasi kecepatan putaran spindle dan feed rate digunakan sebagai pendukung proses analisa dari kualitas permukaan hasil pemesinan. Dari hasil eksperimen pemesinan Aluminium 6061-T6, diperoleh bahwa getaran ultrasonik yang dihasilkan oleh sistem 2D UVAM mempunyai dampak positif dalam meningkatkan kualitas permukaan pada proses pemesinan dengan kecepatan spindle rendah yaitu dalam rentang 3.000 RPM sampai dengan 15.000 RPM, namun sebaliknya menurunkan kualitas permukaan pada proses pemesinan dengan kecepatan spindle tinggi yaitu dalam rentang 30.000 RPM sampai dengan 80.000 RPM.

---

This study aims to design and develop a Two-Dimensional Ultrasonic Vibration Assisted Machining (2D UVAM) system on the Hadia Micromill-5X 5-axis micro-milling machine. Two-dimensional ultrasonic vibrations produced by 2D UVAM systems are used to vibrate the workpiece in the micro-milling process. The system is developed using the principle of two Langevin piezoelectric transducers which have the ability to produce vibrations in the ultrasonic range and with small vibration amplitude that is still within the micrometer range. The process of 2D UVAM design optimization is done through the Finite Element Analysis method in the ANSYS Workbench 17.0 software. The two Langevin piezoelectric transducers are designed to have symmetrical and asymmetrical vibration modes with the same natural frequency, so that elliptical pattern vibrations can be generated on the workpiece. The 2D UVAM system operates at a natural frequency of 24 kHz and has an estimated total displacement on the normal and tangential axes respectively 0.766 μm and 0.382 μm. Two power sources with frequency of 24 kHz, phase difference of 90 degrees, and peak-peak voltage of 212 volt are supplied by an ultrasonic generator to excite both of the Langevin piezoelectric transducers. To confirm the developed 2D UVAM system, experiments were conducted to compare the surface roughness of Aluminum 6061-T6 through micro-milling with conventional method and with additional of the 2D UVAM system. Surface roughness verification is done by slot milling with a carbide cutting tool with diameter of 1 mm.Variations in spindle speed and feed rate are used to support the analysis process of the machined surface quality. From the results of the Aluminum 6061-T6 machining experiment, it was found that the ultrasonic vibrations produced by 2D UVAM system have positive impact on improving surface quality in machining processes with low spindle speeds, in the range of 3,000 RPM up to 15,000 RPM, but on the contrary it reduces the surface quality in machining process with high spindle speeds of 30,000 RPM up to 80,000 RPM.

"

"Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan sistem transduser dual transverse pada Ultrasonic Vibration Assisted Microforming (UVAM). Perancangan sistem transduser didasarkan pada dua gagasan terkait getaran yakni longitudinal dan transversal. Setiap sistem menggunakan transduser piezoelektrik Langevin, yang masing-masing dapat menciptakan getaran ultrasonik dengan amplitudo rendah. Pada gagasan longitudinal, getaran longitudinal yang dihasilkan oleh transduser diteruskan melalui sumbu yang sama menuju benda kerja. Sedangkan pada gagasan transversal, getaran longitudinal yang dihasilkan oleh dua transduser dalam fase yang sama diubah oleh sonotrode block berpori menjadi getaran dalam arah normal dengan permukaan benda kerja. Proses optimalisasi desain sistem transduser UVAM dilakukan dengan simulasi modal menggunakan metode Finite Element Analysis (FEA). Hasil analisis simulasi menunjukkan bahwa sistem transduser dual transverse dengan gagasan transversal memiliki frekuensi kerja yang lebih optimum dibandingkan gagasan lainnya, yakni sebesar 31,3 kHz dan memiliki amplitudo di permukaan dies pada sumbu normal sebesar 6,32 μm. Pada penelitian ini juga dilakukan validasi sistem transduser yang telah dikembangkan melalui uji amplitudo terhadap variasi getaran ultrasonik. Hasil dari skripsi ini adalah sistem transduser dual tansverse UVAM beserta microforming tool.

---

The purpose of this study is to develop a dual transverse transducer system for Ultrasonic Vibration Assisted Microforming (UVAM). The design of the transducer system is based on two ideas related to vibration, namely longitudinal and transverse. Each system uses Langevin piezoelectric transducers, each of which can create low-amplitude ultrasonic vibrations. In the longitudinal idea, the longitudinal vibration generated by the transducer is transmitted through the same axis toward the workpiece. Whereas in the transverse idea, the longitudinal vibrations generated by two transducers in the same phase are converted by the porous block sonotrode into vibrations in the direction normal to the surface of the workpiece. The process of UVAM transducer system design optimization was done by modal simulation using Finite Element Analysis (FEA) method. The simulated analysis result shows that the transducer system with the transverse concept has a more optimum working frequency than the other ideas, which is 31,3 kHz and has an estimated total displacement on the normal axis of 6,32 µm. This study also validated the transducer system that had been developed by testing the amplitude with ultrasonic vibrations variation. The results of this thesis is dual transverse  UVAM transducer systems and microforming tool."

"This book introduces physical effects and fundamentals of piezoelectric sensors and actuators. It gives a comprehensive overview of piezoelectric materials such as quartz crystals and polycrystalline ceramic materials. Different modeling approaches and methods to precisely predict the behavior of piezoelectric devices are described. Furthermore, a simulation-based approach is detailed which enables the reliable characterization of sensor and actuator materials.One focus of the book lies on piezoelectric ultrasonic transducers. An optical approach is presented that allows the quantitative determination of the resulting sound fields. The book also deals with various applications of piezoelectric sensors and actuators."

"Micromilling adalah pemesinan yang presisi untuk memproduksi geometri 3D yang kompleks dalam berbagai jenis material dengan tingkat pelepasan material tingkat mikro. Hasil pemesinan milling dapat ditingkatkan dengan ditambahkan getaran ultrasonic longitudinal dan torsional pada tool dengan menggunakan piezoelektrik (Longitudinal Torsional Vibration-assisted Machining/LT-VAM). Untuk mentransmisikan daya listrik dari struktur statis ke struktur berotasi, diperlukan Slip Ring. Pada penelitian ini, dilakukan desain dan simulasi sistem transmisi daya ultrasonik untuk LT-VAM sehingga menghasilkan tiga desain yang cocok untuk digunakan pada LT-VAM. Setelah dilakukan simulasi, desain kedua merupakan desain yang memiliki safety factor sebesar 4,3 yang mana terbaik dibandingkan dengan desain yang lainnya.

---

Micromilling is precision machining for producing complex 3D geometries in a wide variety of materials and able to remove material at micro level. Milling machining results can be improved by adding longitudinal and torsional vibration to the tool (Longitudinal Torsional Vibration-assisted Machining/LT-VAM) by using piezoelectric. In order to transmit electric power from a static structure to a rotating structure, a slip ring is required. In this research, design and simulation of ultrasonic power transmission system for LT-VAM is carried out so as to produce two designs that are suitable for use in LT-VAM. After simulation, the best design goes to design number two because it has the highest safety factor which produce 4,3 safety factor score."

"Kebutuhan akan energi semakin meningkat. Saat ini, lebih banyak yang menggunakan sumber daya alam terbatas sebagai penghasil energi, seperti solar, bensin, batubara dan lain-lain sehingga banyak peneliti yang mengembangkan energi alternatif dari sumber daya alam yang dapat diperbarui, seperti gelombang laut, angin, matahari, getaran, dan piezoelektrik. Namun, penelitian mengenai piezoelektrik masih sedikit. Oleh karena itu, penulis mencoba untuk menganalisis gelombang tegangan keluaran piezoelektrik sehingga dapat dilihat bentuk serta pemanfaatannya. Penelitian ini merupakan penelitian kualitatif yang menganalisis gelombang tegangan piezoelektrik. Pengambilan data dilakukan dengan menempelkan piezoelektrik pada dinding, kemudian memukulnya menggunakan silinder pemukul yang dipasang pada sebuah motor sehingga ketika motor berputar, silinder pemukul akan mengenai piezoelektrik. Rangkaian ini kemudian dihubungkan dengan osiloskop untuk melihat gelombang yang dihasilkan. Hasilnya adalah gelombang tegangan yang dihasilkan berbentuk sinusoidal (bolak-balik ; AC) dengan gelombang positif lebih besar dibanding dengan gelombang negatifnya yang dikarenakan besar momentum tumbukan lebih besar dibanding regangan. Tegangan yang dihasilkan oleh piezoelektrik berpengaruh terhadap dimensi (luas penampang dan tebal) dari piezoelektrik.

---

The demand for energy is increasing. Nowadays, people often useunrenewable resources as energy, such as diesel, gasoline, coal and other so researchers are developing alternative energy from renewable resources, such as ocean waves, wind, solar, vibration, and piezoelectric. However, research on piezoelectric still small. Therefore, the author tries to analyze the piezoelectric output voltage waveform that can be seen form and utilization.

This research is a qualitative study that analyzed the piezoelectric voltage waveform. Data retrieval is done by attaching a piezoelectric on the wall, then hit him using cylindrical bat mounted on a motor so when the motor spins, the piezoelectric cylinder will bat. The circuit is then connected to an oscilloscope to see the waveform generated.

The result is a surge voltage generated sinusoidal (Alternating Current) with positive waves greater than the negative waves that because large momentum pressure greater than strain. The voltage generated by the piezoelectric effect on the dimensions (cross-sectional area and thickness) of the piezoelectric."

"Danau UI memiliki potensi energi gelombang air yang dapat digunakan untuk mendukung pemanfaatan piezoelectric sehingga dapat menghasilkan energi listrik yang dapat digunakan sebagai energi alternatif bagi lingkungan kampus UI. Pada skripsi ini akan dilihat potensi energi yang dihasilkan oleh gelombang air di danau Ui untuk penerapan pieozoelektrik sebagai pembangkit daya skala mikro. Pengukuran potensi energi gelombang air bertujuan untuk mengetahui nilai besaran yang digunakan untuk mendukung pengunaaan piezoelektrik dalam menghasilkan daya listrik. Parameter yang diukur pada potensi gelombang air tersebut adalah tinggi, periode, dan panjang gelombang yang dihasilkan. Melakukan Uji pengukuran terhadap suatu piezoelectric untuk mendapatkan parameter seperti tegangan dan daya yang dihasilkan terhadap penggunaan piezoelectric yang diperlukan untuk membangkitkan energi listrik dengan potensi yang ada di danau UI.

---

UI lake has a potential water wave energy that can be used to support of using piezoelectric in order to produce electricity as an alternative energy support for UI college. At this paper, we will discuss about measurement of potenstial wave energy of water wave using the parametrs wave height, period, and wave length of the resulting water Conducting tests on a piezoelectric measurements to obtain parameters such as voltage and power generated. So that we know the using of piezoelectric energy needed to generate electricity by using potential water wave energy that produced by wave potensial based on UI lake."