Utilization of EFB Fiber as Epoxy-Based Composite Filler for Moving Structure of CNC Woodworking Machinery

摘要

AbstractCNC machinery is widely used at various kind of industrial sector to manufacture of art products up to satellite products. Instead of its massive utilization in automotive and electronic industry which mostly use metallic component, wood working industry has been using it to produces furniture’s, merchandises, and other house ware products which apply light weight non-metallic low density material. High removal rate in wood machining process needs high speed application due to its low density material; howevermost of wood working CNC machine is built on heavy steel structure for both its supporting structure and moving structure. In fact, the raw material is much lighter than the carrier itself. Its wasteful dynamic movement causes energy loses and vibrations that effect on machining accuracy, live of cutting tool, andproductivity. This research applied new light weight composite material base on renewable resource of oil palm empty fruit bunch (EFB) natural fiber as filler material combine with polymer epoxy as it’s matrix to be constructed as moving mechanical structure of high speed 3D CNC woodworking machine to improve itsdynamic performance. Comparative analysis showed that it has better dynamic performance on high speed machining process compared with traditional cast iron material.AbstrakMesin Perkakas CNC (Computerized Numerical Control) digunakan luas oleh industri untuk memproduksi mulai dari benda-benda seni kerajinan hingga untuk membuat satelit. Selain pemanfaatannya secara besar-besaran di industri otomotif dan elektronika yang umumnya menggunakan komponen logam,industri perkayuan telah banyak menggunakannya untuk memproduksi mebel, barang kerajinan, dan peralatan rumah tangga lainnya dengan mengaplikasikan bahan bukan logam seperti kayu yang berberat jenis rendah dan ringan. Tingkat pemotongan yang tinggi pada proses permesinan kayu membutuhkan permesinan cepat akibat berat jenis bahannya yang rendah tersebut, namun mesin CNC perkayuanumumnya dibangun dengan struktur logam yang berat, baik untuk struktur penopang maupun struktur bergeraknya. Kenyataannya, bahan baku kayunya sendiri jauh lebih ringan ketimbang struktur yang menggerakkannya. Dinamika gerakan pada struktur bergerak yang berat ini menyebabkan pemborosandaya dan getaran berlebih yang mempengaruhi ketelitian, keawetan pahat potong, dan produktivitas. Penelitian ini mengembangkan bahan komposit ringan baru dengan memanfaatkan sumber terbarukan dari limbah tandan kosong kelapa sawit (TKKS) sebagai bahan pengisinya dengan matriks polimer epoxy untuk dibangun sebagai struktur bergerak mesin CNC perkayuan metode permesinan cepat 3 dimensi,untuk meningkatkan unjuk kerja dinamiknya. Analisa perbandingan menunjukkan bahan ini memiliki unjukkerja dinamik lebih baik pada proses permesinan cepat ketimbang menggunakan besi tuang sebagai bahan tradisionalnya.