CHAPTER 21 21.3 21.3 Jela Jelask skan an perb perbed edaa aan n anta antara ra rake rake angl angles es posi positi tiff dan dan nega negati tif. f. Dan Dan jela jelask skan an keuntunganna.
Rake Rake Angle ngless adala adalahh param paramete eterr yang yang digu diguna naka kann dalam dalam pros proses es cutting da dan machining processuntuk mengatur keluarnya keluarnya chip dari proses proses tersebut, dibagi menjadi dua yaitu positive rake angle dan negative rake angle Positif Rake Angle : -
Membuat tool lebih lebih lurus dan tajam, Mengurangi gaya dan kekuatan untuk memotong Membantu membuat chip berbentuk continuous chip pada material ductile Dapat membantu untuk tidak membentuk built-up edge
Negative Rake Angle: Angle: -
Membuat pisau pemotong lebih tumpul Memerlukan gaya dan kekuatan yang lebih le bih untuk memotong Dapat menyebabkan gesekan yang membuat temperature menjadi tinggi Dapat memproduksi permukaan yang bersih dan rapih
Rake angle sangat penting untuk mengkontrol arah dari chip flow dan juga kekuatan yang harus dipakai pada alat potong, juga Rake Angle ini mempengaruhi finished product product yang yang akan diinginkan 21.! "# s#ould t#rust for&e in &utting'
$e
be
interested
in
t#e
%agnitude
of
t#e
pemotongan pasukan penyebab konsumsi daya lebih dan akurasi dimensi dan getaran !adi kita harus mengontrol gaya pemotongan tetapi tidak pada biaya produktivitas tapi bagaimana kita mengurangi kekuatan sampai kecuali kita tahu apa faktor mengatur atau mempengaruhi gaya pemotongan "leh karena itu kita harus mengevaluasi peran parameter pemesinan pada pemotongan pasukan 21.1 21.1( ( )den )denti tif f t#e t#e for& for&es es in*o in*ol* l*ed ed in a &utt &uttin ing g oper operat atio ion n "#i #i of t#es t#esee for& for&es es &ontributes to t#e po$er re+uired'
Dalam Proses pemotongan gaya yang berkontribusi dalam proses tersebut adalah #rictional #orce $#%: gaya yang tibul akibat gesekan material dengan mesin &hurst #orce $#t% : gaya dorong pemotong pada mesin Normal #orce $#n%: gaya yang tegak lurus dengan arah pemotongan sheer force $#s%: 'aya resultan yang seimbang dengan kekuatan yang sama dan berla(anan bidang geser Resultan #orce $R%: Resultan gaya yang saling tegak lurus • • • •
•
21.13 E,plain $#at is %eant b t#e ter% %ainabilit and $#at it in*ol*es. "# does titaniu% #a*e poor %ainabilit'
Machinability adalah kemampuan suatu material untuk dikenai proses pembentukan, pemotongan dan pengeboran tanpa mengalami deformasi permanen pada strukturnya serta surface finishnya Maksudnya apabila sebuah material memiliki tingkat machinability yang baik maka material tersebut juga akan memiliko surface finish yang baik juga )elain itu machinability juga menunjukaan tingkat kemudahan sebuah material untuk dikenai proses diatas )alah satu material yang memiliki tingkat machinability rendah adalah titanium *al ini dikarenakan peoperti dari material tersebu &itanium memiliki konduktivitas termal yang rendah +arenanya dibutuhka &emperatur tinggi untuk memotongnya )elain itu, chemical reactivity dan modulus elastisitas yang rendah serta hardness yang tinggi juga membuat materil ini memiliki machinability yang buruk 21.1- %ur peralatan %anuraktur dapat bernilai sangat panjang jika digunakan dala% ke&epatan pe%otongan ang renda#. Apaka# anda %ereko%endasikan se%ua proses pe%otongan dan pe%esinan dikerjakan dengan ke&epatan renda#'
mur peralatan akan sangat panjang pada pemotongan berkecepatan rendah Namun, bukan berarti semua proses pemotongan dan pemesinan lainnya digunakan pada kecepatan rendah mumnya, penggunaan kecepatan yang rendah akan memakan (aktu yang cukup lama dalam proses produksinya, yang mana akan menyebabkan peningkatan cost produksi Alhasil, proses produksi pun dapat dikatakan tidak ekonomis Penggunaan kecepatan yang rendah juga akan menyebabkan terbentuknya chip yang terputus-putus 21.1/ e,plain t#e &onse+uen&es of allo$ing te%perature to rise to #ig# le*els in &utting0
.uttung is a compressive and shearing phenomenon, and occurs only (hen the total stress generated by the cutting element e/ceeds the ultimate strength of the material of the object being cut *eat may demage the 0uality of heat treated alloys, and laser cutting is less suitable for highly reflective material sush as alumunium 21.2 aktor apa ang %enebabkan perbedaan pada specific energy dala% machining beberapa %aterial di table 21.2' engapa bisa terdapat rentang energ untuk tiap kelo%pok %aterial'
1nergi spesifik adalah energi yang menghilang akibat proses • • •
pembentukan serpihan plo(ing seperti yang dilihat pada gambar 2344 gesekan yang timbul akibat sentuhan grain seluas permukaan area yang dilakukan proses machining
Rumus untuk menentukan energi spesifik shearing
adalah
Dimana ( adalah lebar area kerja,t adalah kedalaman potong )edangkan untuk mencari energi spesifik friksi
,dan total energi spesifik
adalah 5erdasarkan pernyataan dan rumus diatas,dapat diambil kesimpulan bah(a energi spesifik diperngaruhi oleh gaya,kecepatan,lebar permukaan,kedalaman potong serta ukuran dari grain material Adanya rentang energi spesifik disebabkan untuk menjaga kualitas hasil yang
baik,hal tersebut didapatkan berdasarkan uji coba ,dan kesimpulannya,rentang tersebutlah yang paling baik 21.31 engapa su#u dala% proses pe%otongan tergantung pada ke&epatan potong4 pakan4 dan kedala%an potong' Jelaskan dala% #al *ariabel proses ang rele*an 0.
Mengacu pada 10 $2446a% pada halaman 782 )aat kecepatan pemotongan bertambah , terjadi lebih sedikit (aktu untuk panas yang dihasilkan terdisipasi, sehingga mengakibatkan suhu bertambah )aat pakan 9 feed bertambah seperti saat proses turning atau saat kedalaman pemotongan seperti pada proses pemotongan orthogonal , chip yang dihasilkan akan lebih besar Dengan ketebalan-ke-area permukaan chip yang lebih besar , terdapat lebih sedikit kesempatan untuk panas terdisipasi, yang sekaligus menyebabkan suhu bertambah pula 21.3-. 5isaka# pe%otongan'
#ig#6speed
%aining
dilakukan
tanpa
%enggunakan
&airan
a, high-speed machining dapat dilakukan tanpa cairan pemotongan &ujuan utama dari cairan pemotongan untuk melumasi dan untuk menghilangkan panas, biasanya dilakukan dengan membanjiri alat dan benda kerja dengan cairan Dalam high-speed machining, sebagian besar panas yang dihantarkan dari ;ona cutting melalui chip, sehingga kebutuhan cairan pemotongan berkurang
CHAPTER 22 1 •
•
•
•
•
"#at are t#e %ajor properties re+uired of &utting6tool %aterials' "#'
*ot hardness, so that the hardness, strength, and (ear resistance of the tool are maintained at the temperatures encountered in machining operations &oughness and impact strength, so that impact forces on the tool that are encountered repeatedly in interrupted cutting operations &hermal shock resistance, to (ithstand the rapid temperature cycling encountered in interrupted cutting
22.2 Apa ko%posisi dari peralatan karbit'
&erdapat dua jenis karbit yakni tungsten karbit dan titanium karbit Dimana pada karbit tungsten tipikal terdiri dari partikel-partikel tungsten karbit dan matri/ kobalt Pada karbit titanium terdiri dari matir/ nickel-molbdenum 22.7 eskipun keras dan kuat dala% ko%presi 4 ba#an ini rapu# dan relatif le%a# dala% ketegangan .
Akibatnya , sudut rake negatif $ yang menunjukkan sudut di antara lebih besar dari ujung alat, lihat , misalnya , 'ambar 24= di halaman 77> % ?ebih disukai terutama karena kecenderungan lebih rendah untuk menyebabkan tegangan tarik dan chipping alat
'ambar 24= 22./ Des&ribe t#e ad*antages and li%itations of 8CD and PCD0
Polycrystal diamond adalah gabungan dari partikel berlian disinter bersama-sama dengan pengikat logam Diamond adalah yang material yang paling keras, sehingga menjadi bahan yang tahan abrasi, friksi rendah, ketahanan aus tinggi dan durability yang baik sebagai alat pemotong P.D memiliki kelemahan terhadap stabilitas kimia pada suhu tinggi dan mudah larut dalam besi 5erbeda dengan single crystal yang dibuat dari 4 kristal saja Material dengan 4 kristal berarti memiliki orientasi kristal yang sama dan itu berarti memliki sifat mekanik dan termal yang lebih superior daripada diamond dari banyak kristal +elemahannya adalah proses pembuatannya yang sangat sulit dan memakan (aktu 22.11 E,plain t#e differen&e bet$een 6series and T6series
high-speed steels &here are t(o basic types of high-speed steels: molybdenum $M-series% and tungsten $&series% &he M-series contains up to about 4@ Mo, (ith .r, B, < and .o as alloying elements &he &-series contains 42 to 4> < (ith .r, B and .o as alloying elements .arbides formed in the steel constitute about 4@ to 2@ by volume &he M-series generally has higher abrasion resistance than the &-series, undergoes less distortion during heat treating, and is less e/pensive .onse0uently, 67 of all high-speed steel tools are made of the Mseries steels Ada dua jenis dasar dari high-speed steels, yaitu molybdenum $M-series% dan tungsten $&series% 5aja M-series mengandung 4@ Mo dengan .r, B, <, dan .o sebagai elemen paduan )edangkan, baja &-series mengandung 42 hingga 4> < dengan .r, B, dan .o sebagai elemen paduan +arbida yang terbentuk pada baja-baja ini adalah mencapai 4@ hingga 2@ dari total volume 5aja M-series secara umum memiliki daya tahan terhadap abrasi yang lebih baik dari baja &-series, mengalami lebih sedikit distorsi saat perlakuan panas, dan lebih murah Maka dari itu, 67 dari seluruh high-speed steels dibuat dari baja M-series 22.12. E,plain t#e signifi&an&e of rapid tooling in %anufa&turing'
4 &he high cost of labor and short supply of skilled pattern makers can be overcome 2 &here is a major reduction in lead time = *ollo( designs can be adopted easily so that light(eight castings can beproduced more easily C &he integral use of .AD technologies allo(s the use of modular dies (ith base ‐ mold tooling $match plates% and specially fabricated inserts &his modular techni0ue can further reduce tooling costs 22.17 ake a list of t#e alloing ele%ents used in #ig# speed steels. E,plain $#at t#eir fun&tions are and $# t#e are so effe&ti*e in &utting tools.
&ypical alloying elements for high-speed steel are chromium, vanadium, tungsten, and cobalt &hese elements impart higher strength and higher hardness at elevated temperatures .hromium improves toughness, hardenability, (ear and corrosion resistance, and hightemperature strength it increases the depth of hardness penetration resulting from heat treatment by promoting carburi;ation Banadium improves strength, toughness, abrasion resistance, and hardness at elevated temperatures it inhibits grain gro(th during heat treatment .obalt improves strength and hardness at elevated temperatures, (hile cobalt has the same effects as cobalt &hese alloys are effective for cutting tools because they have all
re0uirements that high-speed steels need to strengthen their properties: can be hardened to various depths, have good (ear resistance, and are relatively ine/pensive 1lemen campuran high-speed steel adalah kromium, vanadium, tungsten dan tembaga 1lemen-elemen ini meningkatkan kekuatan dan kekerasan pada temperatur tertentu +romium meningkatkan toughness, hardenability, tahan terhadap keusangan dan korosi, serta tahan terhadap temperatur tinggi +romium juga meningkatkan ketahanan terhadap penetrasi dari heat treatment dengan menaikkan karburisasi Banadium meningkatkan kekuatan, toughness, ketahanan abrasi dan hardness pada temperatur tertentu Banadium mencegah munculnya grain saat heat treatment &embaga meningkatkan strength dan hardness pada temperatur tertentu, sedangkan tungsten memiliki efek yang sama dengan tembaga .ampuran-campuran ini efektif untuk alat pemotong karena mereka memiliki semua yang dibutuhkan high-speed steels: bisa dikeraskan untuk berbagai kedalaman, memiliki ketahanan keusangan yang baik dan relatif tidak mahal 22.21 Referring to Table 22.14 state $#i tool %aterials $ould be suitable for interrupted &utting operations. E,plain.
Pada dasarnya interrupted cutting operations, membutuhkan alat pemotong yang memiliki impact strength yang tinggi $toughness% serta memiliki thermal-shock resistance Pada tabel di atas menunjukkan bah(a high speed steels memperngaruhi toughest Namun, resistansi terhadap suhu tinggi lebih rendah dan saat beroperasi umur dari alat sangat terbatas Akibatnya, meskipun tidak semua bahan keras, seperti carbides, cermets, dan polycrystalline cubic boron nitride dan diamond Digunakan secara luas di variasi (orkpiece Enterrupted .utting materials seperti pada table di ba(ah
22.22 "# are e%i&al stabilit and inertness i%portant in &utting tools'
)tabilitas kimia(i dan inersitas alat potong itu penting demi menjaga rendahnya gesekan dan tingkat keausan )alah satu penyebab gesekan adalah tegangan geser yang diperlukan untuk merusak microwelds dalam hubungan antara alat potong dan material kerja 22.39. :btain data on t#e t#er%al properties of *arious &o%%onl used &utting fluids. )dentif t#ose $#i are basi&all effe&ti*e &oolants ;su as $ater6based fluids< and t#ose$#i are basi&all effe&ti*e lubri&ants ;su as oils<.
Pada cutting process, dibutuhkan cutting fluid yang berperan sebagai coolant $pendingin% dan lubricant $reduksi gesekan% *al ini dibutuhkan agar proses pemesinan dapat berjalan dengan optimal Dari beberapa jenis fluida cair, air adalah fluida coolant yang paling efektif *al ini disebabkan thermal conductivity yang relatif tinggi dibanding cairan lain, sehingga sangat efektif dalam menyerap kalor yang terdapat pada mesin Akan tetapi, air kurang tepat jika digunakan sebagai lubricating fluids, sebab viskositasnya yang rendah *al lain adalah properti kimia yang dimiliki oleh air sangat memungkinkan menyebabkan terjadinya korosi pada mesin "leh sebab itu, pada umumnya proses pemesinan ini
menggunakan emulsi lo(-molecular (eight oils yang tersuspensi pada air yang cocok sebagai lubricating fluids
CHAPTER 23 23.2 Des&ribe t#e operations t#at &an be perfor%ed on a drill press.
Drill presses usually are designated by the largest (orkpiece diameter that can be accommodated on the table and typically range from 47@ to 427@ mm En order to maintain proper cutting speeds at the cutting edges of drills, the spindle speed on drilling machines has to be adjustable to accommodate different drill si;es Adjustments are made by means of pulleys, gearbo/es, or variable-speed motors A drill press can be used to drill holes, tap threads, ream, and bore in a part 23.9 Ho$ is drill life deter%ined'
Drill life usually is measured by the number of holes drilled before they become dull and need to be re (orked or replaced &his can be determined e/perimentally by clamping a block of material on a suitable dynamometer or force transducer and drilling a number of holes (hile recording the tor0ue or thrust force during each successive operation After a number of holes have been drilled, the tor0ue and force begin to increase because the tool is becoming dull Drill life is defined as the number of holes drilled until this transition begins "ther techni0ues, such as monitoring vibration and acoustic emissions also may be used to determine drill life 23.12 "#at is t#e differen&e bet$een a blind #ole and a t#roug# #ole' "#at is t#e signifi&an&e of t#at differen&e'
&hrough holes : mata pahat atau mata bor mencapai sisi ba(ah benda kerja9 material di tembus 5lind holes : mata pahat atau mata bor tidak mencapai sisi ba(ah benda kerja9 material tidak ditembus 'ambar : •
•
$a% through hole
$b% blind holes
23.17 Jelaskan faktor faktor apa ang dapat %e%buat per%ukaan kasar pada apter 23.
Form Tools ,
karena tingkat kehalusan dari permukaan yang sudah menjadi finished product tergantung dari tools yang dipakai dan juga metode yang dipakai, karena Bibration and .hatter dapat membuat suatu produk tidak halus permukaannya, hal yang sama juga ditemukan dalam proses Cutting , jika gerakan dari cutting tool nya tidak statis dan terjadi vibrasi maka akan memproduksi permukaan yang tidak halus 23.2( Does t#e for&e #ole dept# in&reases' E,plain.
or
tor+ue
in
drilling
ange
as
t#e
'aya dan torsi dapat meningkat karena lubang kedalaman meningkat, tetapi tidak signifikan #aktor-faktor yang akan meningkatkan kekuatan dan torsi yang bidang kontak antara alat dan permukaan silinder lubang dan kesulitan dalam menghilangkan chip dari ba(ah lubang yang dalam dan kemungkinan penyumbatan +ecuali kedalaman lubang yang sangat dalam, ini biasanya dianggap tidak penting dan kekuatan dan torsi dapat diambil sebagai konstan 23.22 Des&ribe t#e ad*antages and appli&ations of #a*ing a #ollo$ spindle in t#e #eadsto&k of a lat#e'
&he main advantage is the ability to feed stock through the headstock of the lathe &his is particularly important in automatic bar machines (hich minimi;es deflections due to cutting forces &hese machine tools are capable of high-precision machining of small-diameter parts
23.3. Cal&ulate t#e sa%e +uantities as in E,a%ple 23.1 for #ig#6strengt# titaniu% allo and at = > 9(( rp%.
Kecepatan potong maks.
v=
700 × π × 12.5 1000
=27.5 m / menit
Kecepatan potong pada diameter yang dikerjakan
v=
700 × π × 12 1000
=26.4 m / menit
Kedalaman potong sebesar !."# mm. feed ratenya 100
f =
700
=0.29 mm / rev
$etal removal rate $%% & '.().$4227%$@27%$@26%$8@@% F
467= mm =9min
150 0.29 × 700
=0.74 menit
nit po(er titanium alloy F 7
5 × 1953 60
=163 W =9780
Nilai torsinya : τ =
9780 700 × 2 × π
=2.2 Nm
Maka, nilai cutting force nya : F c =
2.2 × 1000 12.25 / 2
=360 N
Nm menit
23.3! 5atangan besi tuang dengan dia%eter 2(( %% sedang diproses pada %esin bubut dengan kedala%an pe%otongan sebesar d > 1.27 %%. esin bubut tersebut dilengkapi dengan %otor elektrik 126k" dan %e%iliki efisiensi %ekanis -(?. @e&epatan poros %esin adala# 7(( rp%. Hitungla# feed %aksi%u% ang dapat digunakan sebelu% proses bubut di%ulai.
Diketahui: Da $cast iron% F 46>87 mm 5*P F $42%$@>% F 63 k< .ast iron specific po(er $table 242% F 44 <s9mm= hingga 7C <s9mm = Pavg F == <s9mm= Maka, ma/imum metal removal rate: MRR=
( 9.6 ) ( 1000 ) W 3.3
Ws 3 mm
=2909 m m s
3
Mengikuti persamaan 2=4a MRR = πDa df N
Maka ma/imum feed nya adalah
f =
( 2909 )( 60 ) MRR = =0.45 mm /rev πDadN π ( 198.75 )( 1.25)( 500 )
CHAPTER 2
2.1 E,plain $# %illing is su a *ersatile %aining operation0
Milling is the machining process of using rotary cutters to remove material from a (orkpiece by advancing $or feeding% in a direction at an angle (ith the a/is of the tool Et convers a (ide variety of different operations and machines, on scales from small individual parts of large, havy duty gang miling operations Et is one of the most commonly used processes in industry and machine shops today for machining parts to precise si;es and shapes 2. 8ebutkan sifat geo%etris dari broa dan jelaskan fungsina.
5roach berbentuk seperti gergaji, namun ketinggian gigi meningkat seiring dengan memanjangnya alat 5roach terdiri atas tiga bagian yang berbeda: satu untuk memakan, yang kedua untuk semi-finishing, dan bagian akhir untuk menyelesaikan proses broaching +arakteristik yang paling penting dari broach adalah kenaikan per gigi $RP&%, yang adalah berapa banyak material yang dihapus oleh masing-masing gigi RP& bervariasi untuk setiap bagian dari broach, yang merupakan bagian pemakan yang memiliki chip breaker $tr%, bagian semi-finishing $ts%, dan finishing bagian $tf% 'igi pemakan menghapus sebagian besar materi, sehingga jumlah gigi berubah seiring dengan bertambahnya (aktu broaching 'igi semi-finishing menghasilkan permukaan akhir dan gigi akhir menyelesaikan memberikan finishing akhir 5agian akhir RP& $tf% biasanya nol sehingga ketika gigi finishing pertama aus, gigi akhir selanjutnya yang kemudian melanjutkan fungsi si;ing 2./ @enapa sulit untuk %enggergaji plat ang tipis'
+arena luas daerah yang di gergaji9potong kecil, sehingga dapat terjadi pembengkokan pada plat ntuk memotong plat dapat menggunakan pisau potong atau dengan mesin potong 2.11 engapa end %illing %erupakan #al serbaguna ang penting' Jelaskan dengan &onto#6&onto#
+arena kemampuan kepersisian rasio panjang-ke-diameter yang relatif tinggi dari end milling yang mampu menghapus materi dari relung kecil dan jauh pada benda kerja .ontohnya aerospace komponen 2.19 Apa saja persa%aan dan perbedaan pada slitting dengan %enggunakan milling cutter dan dengan %enggunakan gergaji'
&he milling machine utili;es a rotating cutter (ith multiple teeth to perform the slitting operation, cutting the material across a small (idth 5ecause the cutters are rigid and the process is (ell controlled, good dimensional accuracy is obtained &he blades in sa(ing are thinner, hence thin cuts are possible *o(ever, the blade has more fle/ibility $not only because it is thin but it is also long% and hence control of dimensions can be
difficult Et should be noted that are several types of sa(s and that circular sa(s have been developed (hich produce good dimensional accuracy and thickness control 2.21 Co%%ent on our obser*ations &on&erning t#e designs illustrated in ig. 2.2(b and on t#e usefulness of broaing operations
&he usefulness of broaching lies not only in the comple/ity of parts (hich can be economically produced, but also in the high surface 0uality &hese parts (ould be relatively difficult to produce economically and at high rates by other machining processes 2.27 Dengan sketsa4 jelaskan perbedaan dan persa%aan dari s#a*ing4 broaing dan turn6broaing
)having
5roaching
&urn 5roaching )having merupakan proses finishing pada pembuatan gir, proses ini bertujuan untuk memperoleh akurasi dimensi yang baik dan juga permukaan yang lebih baik 5roaching adalah proses pembentukan pada pembuatan gir, dimana bertujuan untuk memperbesar lubang pada yang linear &urn broaching tidak jauh berbeda dengan broaching hanya saja pada turn broaching proses pembesaran lubang terjadi secara rotari bukan secara linear 2.3( enga&u pada angka ba$a# 4 sisi %iring dari segitiga kanan pada angka di sebela# kanan ditugaskan nilai , 4 dan kira6kira sa%a dengan D .
!uga , dari segitiga siku-siku , G F d 9 / Menggantikan G , kita mendapatkan / 2 F Dd Dari Pythagoras &eorema l2c H d2 F /2 )ejak d diasumsikan pertama, istilah kuadrat dapat diabaikan Dengan demikian , l c F / FID 2.32 Cal&ulate t#e ip dept# of &ut4 t&4 and t#e tor+ue in E,a%ple 2.1.
2.3! Assu%e t#at in t#e fa&e6%illing operation s#o$n in ig. 2. t#e $orkpie&e di%ensions are 1(( %% b 27( %%. T#e &utter is 17( %% in dia%eter4 #as eig#t teet#4 and rotates at 3(( rp%. T#e dept# of &ut is 3 %% and t#e feed is (.127 %%Btoot#. Assu%e t#at t#e spe&ifi& energ re+uire%ent for t#is %aterial is 7" 6 sB%%3 and t#at onl 97? of t#e &utter dia%eter is engaged during &utting. Cal&ulate ;a< t#e po$er re+uired and ;b< t#e %aterial6re%o*al rate.
#rom the information given, (e note that the material removal rate is
MRR F $@427 mm9tooth%$> teeth9rev%$=@@ rev9min%$= mm%$@87%$4@@ mm% or MRR F 38,7@@ mm= )ince the specific energy of material removal is given as 7 <-s9mm=, (e have power =67,500 mm 3 / min
(
)
min 5 W −s =5.6 kW 60 sec mm 3