Mikrometer

A. Pengertian Mikrometer (micrometer)

Mikrometer sekrup dalam bahasa inggris disebut sebagai Micrometer Screw Gauge. Alat ini pertama kali ditemukan pada abad ke-17 oleh seorang ilmuwan bernama William Gascoigne. Saat pertama kali digunakan, mikrometer sekrup digunakan untuk mengukur benda-benda di luar angkasa dari teleskop dan mengukur jarak sudut antara bintang.

Fungsi mikrometer sekrup sebenarnya memiliki kesamaan dengan alat ukur jangka sorong. Alat ini bisa menghitung panjang, tebal, dan diameter sebuah benda kerja. Ketelitian alat ukur mikrometer sekrup 10 kali lipat lebih tinggi dari jangka sorong. Jika dibandingkan, tingkat ketelitian jangka sorong sebesar 0,1 mm, sedangkan mikrometer sekrup bisa mencapai 0,01 mm.

B. Fungsi Mikrometer Sekrup

Fungsi mikrometer sekrup yang paling utama adalah untuk mengukur diameter atau ketebalan sebuah benda. Alat ini punya tingkat presisi 10x lipat dari jangka sorong. Oleh karena itu, mikrometer sekrup sangat akurat untuk menghitung benda dengan ukuran sangat kecil. Secara umum fungsi mikrometer sekrup ada lima, yaitu:

1. Berfungsi untuk mengukur ketebalan suatu benda kerja yang sangat tipis seperti lempengan baja, aluminium dan kertas.

2. Berfungsi untuk mengukur diameter luar suatu benda yang kecil seperti kawat, kabel dan lainnya.

3. Berfungsi untuk mengukur garis tengah lubang benda yang berukuran kecil.

4. Berfungsi untuk mengukur diameter dalam bentuk benda dengan menggunakan rahang tetap dan rahang geser atas

5. Berfungsi untuk mengukur kedalaman suatu lubang yang kecil seperti lubang pipa.

C. Jenis-Jenis Mikrometer Sekrup

Jenis mikrometer sekrup berdasarkan fungsinya:

1.  Mikrometer Sekrup Outside (mikrometer luar)

Mikrometer ini digunakan untuk mengukur tebal atau diameter bagian luar benda kerja. Anvilnya beberbentuk tabung  Contohnya diameter poros, tebal pelat tebal kertas, dan lain-lain. Mikrometer ini biasanya dijumpai pada bengkel pemesinan dan sekolah teknik.

Cara menggunakan mikrometer outside ini adalah pertama pastikan tidak ada kotoran antara spindle dengan referensi permukaan bidang dari benda kerja. Jangan sampai ada kotoran yang menyebabkan kesalahan hasil pengukuran. Kemudian, tempelkan benda pada anvil, kemudian putar rachet hingga spindle menyentuh benda kerja, dan hasil pengukurannya bisa dilihat dari skala utama dan nonius.

2.  Mikrometer Sekrup Inside (dalam) 2 Rahang

Alat ukur mikrometer memiliki rahang yang mirip dengan jangka sorong. Mikrometer ini sering digunakan untuk mengukur jarak antar pusat lubang karena memiliki ketelitian yang sangat tinggi. Bagian rahangnya berbentuk radius yang khusus didesain untuk mengukur diameter lubang dan radius.

3.  Mikrometer Sekrup Inside (dalam) 3 Rahang

Mikrometer inside tiga rahang digunakan untuk mengukur diameter lubang. Sesuai dengan namanya, mikrometer ini memiliki tiga rahang sehingga dapat mengukur dengan akurat.

Langkah penggunaan mikrometer ini adalah:

• Memastikan tidak ada kotoran antara spindle dengan permukaan bidang referensi benda kerja. Kebersihan alat perlu diperhatikan agar pengukuran akurat.

• Memasang mikrometer pada lubang dengan posisi tegak lurus untuk mendapatkan hasil pengukuran yang tepat. Pemasangan yang tidak tegak lurus akan menghasilkan pengukuran yang tidak akurat.

4.  Mikrometer Sekrup Bridge (kedalaman)

Mikrometer ini digunakan untuk mengukur kedalaman bidang, alur, dan celah dengan tingkat ketelitian yang tinggi. Hal yang menjadi pembeda dengan mikrometer dalam adalah, jenis mikrometer ini (mikrometer bridge) digunakan untuk mengukur kedalaman suatu lubang. Sedangkan, mikrometer dalam hanya mengukur diameternya saja.

5.  Mikrometer Sekrup Digital

Mikrometer ini adalah mikrometer yang memiliki skala digital. Skala pada mikrometer ini memiliki pengubah yang berfungsi untuk mengubah mm menjadi inch dan sebaliknya. Mikrometer ini sangat cocok digunakan untuk mengukur benda yang sangat presisi. Ketelitian pada mikrometer ini mencapai 0,0001 mm dan 0,00005 inch.

6.  Mikrometer Sekrup Point

Mikrometer ini mempunyai bentuk anvil berbentuk kerucut atau point, mikrometer ini bisa digunakan untuk mengukur benda yang memiliki spot tertentu yang sangat tipis sehingga membutuhkan presisi tinggi.

7.  Mikrometer Sekrup Blade

Mikrometer sekrup blade adalah salah satu jenis mikrometer yang dirancang khusus untuk mengukur dimensi benda dengan tingkat presisi tinggi, terutama pada bagian-bagian kecil, tipis, atau berbentuk celah. Mikrometer ini menggunakan bilah tipis (blade) pada rahang ukurannya untuk menjangkau dan mengukur benda yang sulit diukur dengan mikrometer biasa, seperti Ketebalan gigi roda gigi, Lebar celah kecil pada komponen mesin, Dimensi bagian ujung yang sulit diakses.

8.  V- Anvil Mikrometer Sekrup

V-Anvil Mikrometer Sekrup adalah jenis mikrometer yang dirancang khusus untuk mengukur diameter luar benda berbentuk bulat atau silinder, seperti kawat, pipa, atau alat dengan bentuk serupa. Ciri khas alat ini adalah adanya rahang berbentuk V pada anvil (penopang) yang memungkinkan pengukuran benda dengan bentuk tidak biasa, terutama yang memiliki lebih dari satu sisi rata atau tidak bulat sempurna, seperti pengukuran diameter gigi roda gigi.

9.  Disk Mikrometer Sekrup

Merupakan jenis mikrometer yang dilengkapi dengan rahang berbentuk cakram (disk) pada bagian anvil dan/atau spindle. Alat ini dirancang khusus untuk mengukur ketebalan atau dimensi benda yang tipis, seperti pelat logam, lembaran bahan, atau jarak antara gigi roda gigi (pitch). Bentuk cakramnya memungkinkan pengukuran pada benda yang memiliki permukaan tidak rata atau celah kecil yang sulit dijangkau oleh mikrometer biasa.

10.  Sheet metal micrometer

Sheet Metal Micrometer adalah jenis mikrometer khusus yang dirancang untuk mengukur ketebalan pelat logam (sheet metal) atau benda yang tipis namun luas, seperti lembaran logam, plastik, atau material serupa. Mikrometer ini memiliki desain unik dengan leher panjang (deep throat) untuk memungkinkan pengukuran pada area yang jauh dari tepi lembaran.

11.  Universal Mikrometer atau inchangeable anvil type

Pada mikrometer ini anvil bisa diubah sesuai dengan kebutuhan. Mikrometer ini memungkinkan untuk mengukur benda kerja yang besar dan bentuk yang bervariasi. Pada setiap penggantian anvil disertai dengan slip gauge (kaliber untuk setting posisi nol). Ada juga mikrometer yang dibuat khusus untuk suatu pekerjaan. Selain itu, mikrometer ini juga disebut dengan mikrometer spesial karena di dunia industri, produksi waktu tertentu memiliki jumlah target dan untuk mempercepat pengukuran ukuran benda kerja yang banyak maka mikrometer ini sangat membantu.

12.  Wire Mikrometer Sekrup

Wire Micrometer adalah jenis mikrometer yang dirancang khusus untuk mengukur diameter kawat, kabel, atau benda berbentuk bulat dan tipis dengan presisi tinggi. Mikrometer ini memiliki rahang pengukur yang dirancang untuk menjepit kawat atau kabel kecil tanpa merusaknya, memastikan pengukuran akurat.

13.  Low Force Micrometer Sekrup

Low Force Micrometer Sekrup adalah jenis mikrometer yang dirancang untuk melakukan pengukuran dengan tekanan pengukuran yang rendah dan konsisten. Alat ini digunakan untuk mengukur benda yang sensitif terhadap deformasi, seperti bahan lembut (misalnya karet, plastik, kain) atau benda tipis yang dapat berubah bentuk akibat tekanan berlebihan.

D. Bagian-bagian jangka sorong

1. Frame (rangka)

Frame atau bisa juga dikatakan sebagai rangka. Bagian bingkai atau rangka ini berbentuk seperti huruf C atau huruf U. Bagian ini terbuat dari bahan logam yang tahan panas dan tebal dan kuat. Hal ini karena bertujuan agar bisa meminimalkan terjadinya peregangan yang bisa mengganggu proses pengukuran tebal suatu benda.

Selain itu, bagian frame ini juga dilapisi dengan lapisan plastik guna menghindari terjadinya transfer panas dari tangan pengukur terhadap logam saat pengukuran.

2. Anvil (rahang tetap)

Bagian mikrometer yang kedua ini adalah bagian poros tetap mikrometer dan memiliki fungsi untuk penahan sebuah benda saat akan diukur menggunakan alat mikrometer ini.

3. Spindle (rahang geser)

Spindle (rahang geser) adalah rahang pada mikrometer yang berhadapan dengan anvil. Berbeda dengan anvil yang hanya diam di tempat, spindle dapat digerakkan dengan cara memutar ratchet atau thimble sampai spindle dan anvil mengikat objek yang akan diukur.

4. Thimble (skala putar)

Thimble adalah bagian mikrometer yang terletak di bagian luar sleeve dan terdiri dari skala nonius. Thimble dapat diputar untuk menggerakkan spindle menyesuaikan objek yang diukur.

5. Sleeve (tabung ukur)

Sleeve (tabung ukur) adalah tabung yang berada di antara ujung frame dan thimble, yang menampilkan skala utama.

6. Ratchet (roda bergigi)

Ratchet (roda bergigi) adalah bagian ujung dari mikrometer yang dapat diputar untuk memastikan spindle menempel dengan benar pada benda kerja.

7. Pengunci (lock)

Pengunci pada mikrometer berfungsi untuk mengunci posisi spindle agar tidak bergerak ketika mengukur benda kerja.

E.Cara penggunaan dan pembacaan hasil ukur mikrometer digital

1)  Putar thimble untuk memastikan garis 0 (skala nonius) sejajar dengan garis tengah (skala utama) pada tabung sleeve.

2)  Nyalakan tombol On/Off. Jika terbaca angka 0 pada layar LCD, Anda dapat mulai melakukan pengukuran. Jika tidak terbaca angka 0, sesuaikan thimble dan ratchet sampai terbaca angka 0.

3)  Nyalakan tombol mm/in pada mikrometer, lalu pilih sistem satuan yang Anda inginkan.

4)  Buka rahang mikrometer dengan memutar ratchet. Hal ini perlu Anda lakukan dengan hati-hati karena jika tangan Anda menyentuh permukaan anvil atau spindle, maka akan menyebabkan ketidakakuratan pengukuran.

5)  Letakkan benda kerja pada anvil. Anda perlu memastikan bahwa anvil tegak lurus dengan permukaan benda yang diukur. Putar ratchet hingga spindle menyentuh permukaan benda kerja. Jangan menjepit benda kerja terlalu erat.

6)  Anda perlu mengunci mur pengunci untuk memastikan angka tersebut tidak berubah. Hasil akhir pembacaan Anda sudah dapat dilihat pada layar LCD.

7)  Anda juga bisa mendapatkan hasil pengukuran dengan membaca skala pada sleeve dan thimble. Namun, hasil pada pembacaan digital jauh lebih akurat. Anda dapat menggunakan bacaan pada sleeve dan thimble sebagai referensi.

F. Cara Membaca Mikrometer Metrik

Langkah pertama, baca skala utama yang terdekat dengan tabung thimble. Setiap garis di bawah datum mewakili 1 mm, sementara setiap garis di atas datum mewakili 0,5 mm. Langkah kedua, baca skala nonius, lalu dikali dengan 0,01 mm. Atau secara ringkas rumus pembacaan micrometer adalaj angka skala utama + (angka skala nonius x tingkat ketelitian mikrometer)

Maka, pengukuran yang didapat dari contoh gambar tersebut adalah 6 mm + 0,5 mm + 0,43 mm = 6,93 mm.

F. Cara mengkalibrasi mikrometer

Mikrometer perlu dikalibrasi secara rutin untuk memastikan akurasi dan keandalannya dalam melakukan pengukuran. Kalibrasi adalah proses membandingkan pengukuran yang dihasilkan mikrometer dengan standar yang diketahui (seperti blok pengukur standar) untuk memastikan bahwa alat tersebut memberikan hasil yang benar.

1. Sebelum melakukan kalibrasi, Anda perlu memastikan bahwa mikrometer tersebut berfungsi dengan baik dan tidak terdapat masalah pada setiap bagiannya.

2. Langkah selanjutnya adalah memeriksa mikrometer pada berbagai titik uji dan berbagai bacaan pengukuran menggunakan blok pengukur (gauge block) atau standar alternatif dengan tingkat akurasi yang tinggi. Tingkat toleransi mikrometer juga harus diperhitungkan saat memeriksa bacaan.

3. Anda perlu membersihkan permukaan mikrometer dan blok pengukur yang akan digunakan. Pastikan suhu lingkungan saat pengukuran adalah pada rentang 18-24°C. Pastikan anvil dan thimble tidak rusak, tergores, atau retak.

4. Jika permukaan anvil rusak, maka bisa terjadi kesalahan dalam membaca mikrometer. Posisi anvil dan thimble harus lurus dan sejajar.

5. Untuk memeriksa kondisi ratchet, putar ratchet dengan instrumen terkunci (instrument locked). Kemudian untuk memeriksa skala pengukuran, Anda perlu menggunakan blok pengukuran anvil ukuran paling kecil.

6. Ukur dan catat 5 pengukuran dengan panjang yang berbeda. Untuk mikrometer yang memiliki lebih dari satu anvil, lakukan pengukuran terpisah dengan masing-masing anvil. Batas toleransi yang dapat diterima adalah ± 0,0002” atau 0,005 mm.

G. Cara Perawatan mikrometer

1. Jaga dan pastikan mikrometer tidak terjadi benturan keras ataupun terjatuh yang dapat mengakibatkan kerusakan pada mikrometer.

2. Bersihkan mikrometer dari kotoran dan debu pada permukaannya saat sebelum maupun setelah pemakaian agar tetap menjamin hasil pengukuran yang presisi.

3. Untuk memaju mundurkan spindel jangan gunakan spindel untuk memutarnya, gunakan thimble untuk memutar spindel.

4. Simpan mikrometer dalam sebuah kotak penyimpanan dan pastikan tetap dalam kondisi terbebas dari debu dan kotoran serta jauhkan dari paparan matahari langsung, tingkat kelembapan yang tinggi, getaran, serta perubahan suhu yang terlalu tinggi. Pengaruh suhu pada mikrometer tidak begitu signifikan apabila rentang ukur dari mikrometer hanya 30 mm, tetapi untuk pengukuran dengan rentang ukur hingga 300 mm jika terjadi perubahan suhu 10° celcius maka akan terjadi perubahan panjang hingga 0.012 mm.