Aus (Wear) Presentasi Baru

AUS (WEAR)

Oleh :•Fuguh priambodo

(2613091033)•Chandra saputra

(2613091010)•Malia Ulfah

(2613091052)

DEFINISI AUS (WEAR )

Aus (wear) erat kaitanya dengan friction (gesekan) dan lubricant (pelumasan ) ketiganya dibahas dalam satu cabang ilmu yang disebut Tribologi

Aus merupakan rusaknya permukaan material padatan akibat adanya gesekan (friksi) antar permukaan padatan.

Keausan ini bukanlah sifat dasar material ,melainkan respon material terhadap sistem luar (kontak permukaan).

Keausan dapat terjadi pada material apapun yang disebabkan oleh mekanisme yang beragam diantaranya : keausan adhesive,keausan abrasive, keausan lelah,keausan korosif dan keausan erosi

MEKANISME KEAUSAN Keausan adhesive : terjadi apabila kontak

permukaan antara 2 material atau lebih mengakibatkan Perekatan satu sama lain dan pada akhirnya terjadi pelepasan. Keausan adhesive biasanya terjadi padapiston yang bergesek pada dinding silinder.

MEKANISME KEAUSAN2. Keausan Abrasive : terjadi bila suatu

partikel keras (asperity) dari material tertentumeluncur pada permukaan material lain yang lebih lunak sehingga terjadi penetrasi atau pemotongan material yang lebih lunak, sebagaimana ditunjukkan oleh Gambar

MEKANISME KEAUSAN3. Keausan lelah : berbeda dari dua

mekanisme sebelumnya yang hanya membutuhkan satu interaksi, keausan lelah (fatigue wear) membutuhkan interaksi multi (lebih dari sekali)

MEKANISME KEAUSAN4. Keausan korosif :Tahap terjadinya keausan korosif : Perubahan kimiawi (rusaknya lapisan oksida)

Terbentuknya korosi (bersifat rapuh)

Rusaknya seluruh lapisan oksida dan permukaan material

MEKANISME KEAUSAN5. Keausan Erosi : Proses erosi disebabkan oleh gas dan cairan yang membawa partikel padatan yang membentur

permukaan material. Contoh pada pipa yang mengalirkan minyak mentah yang membawa partikel erosive seperti pasir.

MEKANISME KEAUSAN Keausan Friting

Keausan yang terjadi akibat kombinasi dari gesekan dan getaran, seperti pada poros dan bearing. Kerusakan akan dipercepat dengan adanya partikel yang lepas dari permukaan, yang terperangkap diantara kedua permukaaan tersebut, sehingga keausan yang terjadi juga disebabkan oleh keausan abrasi.

PENGUJIAN KEAUSAN Pengujian keausan bertujuan untuk

mengukur ketahaanan keausan suatu material.

Metode pengujian bisa dilakukan dengan metode “pin on disk” yang sesuai standar (ASTM G 99-95a (Reapproved 2000)e1 “Wear Testing with a Pin-on-Disk Apparatus”.) atau dengan metode diluar standar ASTM yaitu metode “ogoshi”

(ASTM G 99-95A (REAPPROVED 2000)E1 “WEAR TESTING WITH A PIN-ON-DISK

APPARATUS”.)

SCOPE ( CAKUPAN) Metode ini menjelaskan prosedur lab untuk menentukan

keausan suatu material selama meluncur menggunakan alat pin-on-disk, material yang ditest berpasangan dan dibawah kondisi non abrasive, prinsip bidang percobaan yang diperhatikan dalam menggunakan alat ini untuk mengukur keausan dijelaskan, koefisien gesek juga dapat ditentukan.

Nilai-nilai yang dicapai dinyatakan dalm satuan SI yang dianggap sebagai standar

Standar ini tidak di tujukan untuk menyelesaikan semua masalah keamanan ,jika ada, yang berkaitan dengan penggunaanya, itu adalah tanggungjawab pengguna standar ini untuk membuat sesuatu yang sesuai keamanan,kesehatan dan sebagai penerapan pada peraturan pembatas sebelum penggunaan

SUMMARY OF TEST METHOD Metode pin on disk

Prinsip pengujian aus metode pin-on-disk adalah spesimen berbentuk pin ditekan terhadap disk yang berputar dan diberikan beban tertentu.

untuk metode pin-on-disk ,sebuah pin dengan ujung radius , diposisikan tegak lurus dengan disk yang berputar , sebuah bola yang dicekam dengan erat biasanya digunakan sebagai spesimen pin, disk bisa diorientasikan horizontal maupun vertikal

Hasil keausan dilaporkan sebagai volume yang hilang dalam (milimeter cubic) untuk pin dan disk dalam keadaan terpisah

F = gaya normal pada pind = diameter pin D = Diameter disk R = radius jalur keausan w = kecepatan putar disk

Keausan bisa ditentukan dengan mengukur kecocokan dimensi linear dari kedua material ,atau dengan menimbang keduanya baik sebelum dan sesudah test

Hasil keausan biasanya didapatkan dengan melakukan test dengan jarak luncur, harga beban, dan kecepatan yang di pilih

Dalam beberapa kasus hasil keausan dinyatakan sebagai volume keausan berbanding jarak luncur ,untuk spesimen yang berbeda dan jarak luncur yang berbeda

PENGUJIAN KEAUSAN Contoh mesin uji aus pin-on-disk

APPARATUS

Apparatus (peralatan)1. Motor drive (motor penggerak) harus bisa menjaga kestabilan kecepatan

pada saat beban diberikan, motor harus terpasang dengan benar agar tidak terjadi getarann yang mempengaruhi hasil test, kecepatan putaran biasanya di kisaran 0,3 sampai 3 rad / s (60 sampai 600r / min).

2. Revolvining counter (penghitung putaran)Mesin harus dilengkapi dengan penghitung putaran atau bisa dikatakan yang akan mencatat jumlah putaran disk dan sebaiknya memiliki kemampuan untuk berhenti secara otomatis ketika jumlah putaran yang sebelumnya ditentukan telah tercapai

3. Pin Specimen Holder and Lever Arm pemegang spesimen diam dan terpasang pada lengan tuas yang memiliki poros, penambahan pemberat adalah salah satu cara untuk melakukan pembebanan, pemegang spesimen harus bisa mengurangi getaran selama test berlangsunng

4. Wear Measuring SystemsAlat untuk mengukur keausan linear harus memiliki sensitivitas minimal 2,5 μm , sementara alat untuk mengukur keausan dengan menghitung kehilangn berat harus memiliki sensitivitas minimal 0,1 mg , dalam keadaan keausan yang rendah d butuhkan kesensitivitasan yang lebih baik

SPECIMENT PREPARATION Standar ukuran dan karakteristik spesimen

uji (pin) dan piringan penguji (disc) : Untuk metode ini material yang digunakan

bervariasi namun dengan dimensi tertentu Spesimen yang akan diuji dibentuk menjadi

silinder atau lingkaran. Diameter spesimen berbentuk pin berukuran dari 2-10 mm

sementara untuk disk memiliki diameter dari 30-100 mm dan memiliki ketebalan dari 2-10 mm

Kekasaran permukaan harus 0.8 μm,atau lebih kecil

SPECIMENT PREPARATION Tabel standar karakteristik piringan uji

PENGUJIAN KEAUSAN Prosedur Pengujian pin-on-disk

Prosedur pengujian pin on diskProsedur pengujian

TEST PARAMETERS Keausan yang terjadi dapat diliahat dari

beberapa hal diantaranya kerataan permukaan benda kerja dan disk

penguji sebelum dan sesudah test Perubahan berat sebelum dan sesudah test Perubahan bentuk sebelum dan sesudah

test

Sementara parameter pengujian pin–on-disk diantaranya: Load (beban), Speed (kecepatan luncur),Distance (jarak luncur), Temperature (suhu di dekat daerah kontak ),Atmosphere (Lingkungan kontak )

CALCULATION (PERHITUNGAN)

Ket :Wear scar diameter = diameter goresanSphere radius = radius bolaWear track radius = radius jejak ausTrack width = lebar jejak

Ket :V = laju aus

X = Jarak luncur (mm)

Volume yang hilang

•Laju keausan

PENGUJIAN KEAUSAN LAIN PENGUJIAN METODE OGOSHI• metode Ogoshi dimana benda uji

memperoleh beban gesek dari cincin yang berputar (revolving disc). Pembebanan gesek ini akan menghasilkan kontak antar permukaan yang berulang-ulang yang pada akhirnya akan mengambil sebagian material pada permukaan benda uji

PRINSIP KERJA

h= kedalaman ausP= tekanan /beban yang diberikan

• Tingkat keausan material yang di uji dapat dilihat dari besarnya jejak gesekan pada permukaan material yang di uji

• karena Semakin besar dan dalam jejak keausan maka semakin tinggi volume material yang terkelupas dari benda uji

PERHITUNGAN

CONTOH Berikut contoh hasil pengujian aus pada

3 logam berbeda dengan metoda ogoshi

600000

Urutan material yang memiliki laju aus paling besar dari hasil test:

1. Al

2. Cu

3. Fe

Sementara urutan logam yang memiliki kekerasan yang baik dari 3 spesimen uji tadi :

1. Fe = 123.3155557 (kg/mm2)

2. Cu = 66.24377426 (kg/mm2)

3. Al = 54.72313775 (kg/mm2)

RUMUS ARCHARD Pada tahun 1950-an J. F. Archard menemukan

suatu hukum yang dapat memprediksi terjadinya keausan pada material yang saling bergesekan.

Dari persamaan arccahar tadi dapat di katakan bahwa :

• koefisien gesek , Volume keausan

• jarak luncur , volume keausan

• Gaya normal permukaan , volume keausan

• Kekerasan , volume keausan

• Volume keausan , laju keausan

KESIMPULAN keausan terjadi karena adanya gesekan

antar permukaan padatan Faktor yang mempengaruhi tingkat

keausan : gesekan, jarak luncur ,beban , Dari contoh pengujian terhadap 3 spesimen

tadi Semakin tinggi kekerasan suatu material ,maka akan semakin rendah laju keausanya,begitu pula sebaliknya

Keausan dapat diantisipasi dengan : pemilihan bahan , pengerasan ,pelumasan (lubricated)

REFERENCED DOCUMENTS 2.1 ASTM Standards: E 122 Practice for Choice of Sample Size to

Estimate a Measure of Quality for a Lot or Process2 E 177 Practice for Use of the Terms Precision

and Bias in ASTM Test Methods2 E 178 Practice for Dealing with Outlying

Observations2 G 40 Terminology Relating to Wear and Erosion3 2.2 Other Standard:4 DIN-50324 Testing of Friction and Wear

TERIMA KASIH