Optimisasi Parameter Desain Corner-Filleted Hinge Dengan Metode Full Factorial Untuk Penggunaan Pada Ultrasonic Vibration Assisted Machining (UVAM)

Kristanto, Fransiskus Kevin
Anugraha , Rino Andias
Sjafrizal, Teddy

eProceedings of Engineering
Vol. 12 No. 1 (2025): Februari 2025

Abstrak— Permesinan Ultrasonic Vibration Assisted Machining (UVAM) muncul sebagai alternatif untukmenghasilkan komponen presisi tinggi dengan tingkat detail dan kehalusan yang luar biasa. Metode ini memanfaatkan getaranuntuk menghasilkan gerakan relatif antara alat potong danbenda kerja, yang menghasilkan hasil potong dengan presisitinggi. Getaran pada permesinan UVAM timbul daripenggunaan keramik piezoelektrik yang menghasilkan getaranultrasonik. Namun, agar getaran ini dapat optimal, diperlukandukungan dari desain vibration tool yang mampu meningkatkantingkat deformasi yang dihasilkan yaitu dengan desain flexurehinge. Deformasi ini juga dipengaruhi oleh jenis flexure hingeyang digunakan. Salah satu jenis flexure hinge yang umumdigunakan adalah Corner-filleted hinge, terutama dalampenggunaan pada vibration tool. Corner-filleted hingemerupakan jenis flexure hinge yang paling banyak digunakandan memiliki peran penting dalam meningkatkan deformasipada aplikasi tersebut. Pada kajian ini, Simulasi menggunakanmetode finite element dilakukan untuk memahami respons dankarakteristik mekanis Corner-filleted Hinge dalam berbagaikondisi pembebanan vibrasi. Berdasarkan konteks yang telahdisebutkan, tujuan dari kajian ini adalah untuk mempelajaripenggunaan desain Corner-filleted Hinge pada vibration toolUVAM. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasikombinasi parameter desain Corner-filleted hinge yang optimal,dengan mempertimbangkan parameter seperti radius, tebalhinge, dan panjang hinge, yang masing-masing dieksplorasidengan 5 level nilai. Penelitian ini mengeksplorasi kemampuanCorner-filleted Hinge dalam meningkatkan deformasi danmeminimalisir stres melalui simulasi getaran yang realistis,menggunakan metode Design of Experiments (DOE) khususnyametode Full Factorial untuk mengkombinasikan parameterdesain. Dengan demikian, hasil dari kajian ini diharapkan dapatmemberikan kontribusi dalam mengembangkan desain yangoptimal untuk meningkatkan deformasi pada permesinanUVAM. Kata kunci — Ultrasonic Vibration Assisted Machining, Flexure Hinge, Corner-filleted Hinge, Deformasi, Finite ElementMethod