isi pkmp 2012 peningkatan dan
TRANSCRIPT
5/11/2018 Isi Pkmp 2012 Peningkatan Dan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/isi-pkmp-2012-peningkatan-dan 1/15
1
A. JUDUL PROGRAM
Peningkatan Kekuatan dan Kekerasan Gear Rantai Sepeda Motor Buatan
Lokal Dengan Proses Cyaniding.
B. LATAR BELAKANG MASALAH
Sprocket sepeda motor yang berpasangan dengan rantai merupakan salah satu
contoh komponen yang berfungsi untuk mentransmisikan daya sehingga dalam
pengaplikasiannya sprocket harus memiliki ketahanan aus yang baik. Di pasaran
beredar beberapa macam produk sprocket sepeda motor mulai dari produk orisinil
(buatan jepang) yang berharga mahal, hingga produk-produk non orisinil atau
tiruan yang lebih murah. Harga produk orisinil saat ini sekitar tiga kali lipat dari
harga produk non orisinil (Budi, 2005).
Keunggulan sprocket sepeda orisinil yaitu umur pakai yang lebih lama,
disebabkan adanya proses perlakuan tambahan pada sprocket, yaitu surface
treatment untuk mengubah sifat atau karakteristik logam pada permukaan. Salah
satu proses yang dipakai untuk mengubah sifat permukaan logam adalahCyniding.
Gambar 1. Gear rantai sepeda motor dari material baja karbon rendah.
Pada gambar 1 ditunjukkan gear rantai sepeda motor dari material baja karbon
rendah. Seperti yang kita ketahui bahwa pada gear rantai sepeda motor (terutama
gear rantai bagian belakang) sering sekali haus karena harus bergesekan dengan
rantai, hal ini tentu merugikan dari segi efisiensi biaya karena umur pakainya yang
relatif rendah. Dari permasalahan diatas menerangkan bahwa gear pada motor
dapat kita keraskan permukaan giginya saja sehingga kekerasan yang optimum
5/11/2018 Isi Pkmp 2012 Peningkatan Dan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/isi-pkmp-2012-peningkatan-dan 2/15
2
kita dapatkan pada permukaannya saja tetapi bagian dalam dari gear rantai sepeda
motor masih tetap ulet.
Cyaniding adalah proses perlakuan panas yang dikerjakan pada low-carbon steel
dan alloy steel dimana steel dipanaskan hingga 760-8450C dalam molten bath dari
larutan sianida (misalnya natrium sianida) dan garam lain. (Raka, 1999). Proses
ini menghasilkan suatu lapisan permukaan yang keras dengan inti yang masih
lunak sehingga baja karbon medium masih tetap ulet (tidak getas) meski
permukaannya menjadi keras.
C. PERUMUSAN MASALAH
Permasalahan yang diangkat pada program ini dirumuskan sebagai berikut:
1. Bagaimana pengaruh kandungan Sodium cyanide ( cyaniding ) terhadap sifat
kekerasan dari gear rantai sepeda motor?
2. Bagaimana pengaruh Sodium cyanide ( cyaniding )terhadap efisiensi umur
pakai dari gear rantai sepeda motor?
3. Bagaimanakah struktur mikro yang terbentuk pada gear rantai sepeda motor
setelah menagalami perlakuan cyaniding?
4. Bagaimana perbandingan distribusi kekerasan pada sprocket orisinil dengan
sprocket non orisinil hasil cyaniding?
D. TUJUAN PROGRAM
Tujuan dilaksanakannya kegiatan PKMP ini adalah:
1. Untuk mengetahui pengaruh Sodium Cyanide ( cyaniding ) terhadap sifat
kekerasan dari gear rantai sepeda motor.
2. Untuk mengetahui pengaruh Sodium cyanide ( cyaniding )terhadap efisiensi
umur pakai dari gear rantai sepeda motor.
3. Untuk mengetahui strukturmikro yang terbentuk pada gear rantai sepeda
motor setelah menagalami perlakuan Cyaniding.
4. Untuk mengetahui perbandingan distribusi kekerasan pada sprocket orisinil
dengan sprocket non orisinil hasil Cyaniding.
5/11/2018 Isi Pkmp 2012 Peningkatan Dan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/isi-pkmp-2012-peningkatan-dan 3/15
3
E. LUARAN YANG DIHARAPKAN
Luaran yang diharapkan dari program ini adalah data-data mengenai pengaruh
temperatur pemanasan cyaniding dan pengaruh komposisi Sodium Cyanide pada
gear rantai sepeda motor. Serta dapat dimasukkan dalam artikel ilmiah untuk
dikaji ulang serta dapat dipatenkan. Sehingga diharapkan data tersebut kemudian
dapat dijadikan acuan dalam proses pembuatan gear rantai sepeda motor.
F. KEGUNAAN PROGRAM
Kegiatan program ini yaitu dapat menghasilkan gear rantai sepeda motor yang
berkualitas tinggi dengan harga yang relatif murah serta sebagai upaya
peningkatan kualitas gear rantai sepeda motor
G. TINJAUAN PUSTAKA
1. Baja
Baja pada dasarnya adalah paduan besi-karbon. Selain terdiri dari besi dan karbon,
baja biasanya juga mengandung sejumlah unsur lain sebagian berasal dari
pengotoran pada bijih besi ( misalnya belerang dan phosphor ), yang biasanya
kadarnya akan ditekan serendah mungkin, sebagian lagi dari unsur yang
digunakan pada proses pembuatan baja ( misalnya silicon dan mangan ).
Gambar 2. Diagram fasa Fe – Fe3C ( Sumber : Wahid (1999)
5/11/2018 Isi Pkmp 2012 Peningkatan Dan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/isi-pkmp-2012-peningkatan-dan 4/15
4
Pada gambar 2 ditunjukkan diagram fasa Fe – Fe3C. Dimana baja mempunyai
kadar karbon antara 0 – 2% carbon.
1.1 Klasifikasi berdasarkan komposisi kimia
Baja secara umum dapat dibagi menjadi:
Baja karbon ( baja tanpa paduan, plain carbon steel ).
Baja paduan
1.1.1 Baja Karbon
Baja karbon rendah ( Low carbon Mild steel), kadar karbon sampai 0,30%.
Digunakan untuk baja profil rangka bangunan, mur, baut dan lain-lain.
Baja ini dapat dikeraskan.
Baja karbon menengah ( Medium carbon steel ), kadar karbon 0,30 % -
0,70%. Masih terdiri dari ferrit dan perlit juga, dengan perlit cukup
banyak, sehingga baja ini lebih kuat dan keras serta dapat dikeraskan,
tetapi getas. Banyak dugunakan untuk konstruksi mesin, seperti poros
engkol, poros, roda gigi, pegas dan lain-lain, yang memerlukan kekuatan
dan ketangguhan yang lebih tinggi.
Baja karbon tinggi ( High carbon steel ), kadar karbon lebih dari 0,70%,
Baja ini terutama digunakan untuk konstruksi mesin yang memerlukan
kekuatan lebih tinggi dan biasanya memerlukan sifat tahan aus, misalnya
untuk gunting, mata bor, reamer dan perkakas tangan yang lain.
2. Pengerasan Permukaan
Pengerasan permukaan atau case hardening biasanya digunakan untuk
mendapatkan sifat tahan aus pada permukaan saja dan bagian dalamnya tetap
memiliki keuletan dan ketangguhan yang baik. Dibandingkan dengan pengerasan
tembus (through hardening) yang dapat menurunkan keuletan dan ketangguhan,
pengerasan permukaan lebih sering dipilih untuk mengeraskan roda gigi, poros.
5/11/2018 Isi Pkmp 2012 Peningkatan Dan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/isi-pkmp-2012-peningkatan-dan 5/15
5
2.1 Cyaniding
Cyaniding merupakan modifikasi liquid carburizing. Dilakukan dengan
menggunakan salt bath seperti pada liquid carburizing, tetapi dengan konsentrasi
garam cyanid yang lebigh rendah dan temperature pemanasan yang lebih rendah.
Reaksi yang terjadi pada salt bath sama dengan yang terjadi pada liquid
carburizing, Tetapi, karena temperatur pemansasan yang dipakai lebih rendah,
maka difusi nitrogen cukup banyak.
Cyaniding yang sering dilakukan adalah dengan menggunakan salt bath dengan
kandungan cyanide sebesar 30 % dengan pemanasan pada 800-8500C. Waktu
tahan bias mencapai 1,5 jam. Pada kulit akan diperoleh kandungan nitrogen
sampai 0.5% dengan kadar karbon 0.5-0.8%. Walaupun kadar karbonnya lebih
rendah tetapi kekerasan yang tinggi dapat dicapai setelah diquench sehingga
terbentuk martensit.
H. METODE PENELITIAN
1. Variabel Penelitian Variabel terikat yang digunakan dalam penelitian adalah gear rantai sepeda motor
Sedangkan variabel bebasnya adalah variasi temperatur pada proses cyaniding.
5/11/2018 Isi Pkmp 2012 Peningkatan Dan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/isi-pkmp-2012-peningkatan-dan 6/15
6
2.Diagram Alir Penelitian
Gambar 4. Diagram alir penelitian
Persiapan alat dan Bahan
Cyaniding, temperature 800oC,850
holdin time 90 menit
Quenching ( oil)
Tempering 300C, 500oC
holding time 60,120 menit
Uji kekerasan Uji stukturmikro
Analisa data danembahasan
Kesimpula
END
START
5/11/2018 Isi Pkmp 2012 Peningkatan Dan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/isi-pkmp-2012-peningkatan-dan 7/15
7
3) Prosedur Penelitian
3.1 Bahan Penelitian
Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah gear sepeda motor. Spesimen
berbentuk plat lingakaran. Pada gambar 5 ditunjukkan spesimen uji yang akan
digunakan pada penelitian ini.
Gambar 5. Spesimen Uji
3.2 Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mesin pemptong 5. Peralatan uji kekerasan
2. Penggaris - Mikro hardness
3. Gerinda 6. Peralatan pada pengambilan foto
4. Peralatan Heat treatment - Mikroskop optik
- Kertas gosok grid 120-200
Las oksi asitilen - Serbuk alumina
Stpwatch - Etching reagen
Boks untuk quenching - Mesin grinding dan polishing
Termocouple
3.3 Cyaniding
Penelitian ini menggunakan dua variable yaitu variable temperature cyaniding dan
waktu lamanya pemansan. Cyaniding dilakukan pada temperature 8500C dengan
laju pemanasan konstan 150C/ menit dan waktu penahanan 90 menit kemudian
diquencing di media oli. Cyaniding ini dilakukan supaya penetrasi nitrogen lebih
5/11/2018 Isi Pkmp 2012 Peningkatan Dan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/isi-pkmp-2012-peningkatan-dan 8/15
8
masuk ke dalam baja dan untuk memperoleh sifat tahan aus yang tinggi, fatique
limits / strength yang lebih baik.
3.4 Tempering
Tempering dilakukan sebelum mencapai temperatur kamar, sekitar 50oC – 75
oC.
Untuk mengukur temperatur tersebut digunakan termocouple. Temperatur temper
yang dipilih 300oC dan 500
oC dengan waktu 60 dan 120 menit dan diquenching
di udara. Tempering ini dilakukan untuk memperoleh sifat mekanik yang lebih
tangguh.
3.5 Pengamatan Mikro
Preparasi sampel yang dilakukan pada pengamatan mikro ini sama pada
pengamatan makro. Pengamatan mikro dilakukan untuk mengetahui perubahan
struktur mikro mulai dari bagian tepi sampai pada bagian tengah spesimen uji.
Perbesaran yang diambil 100x,200x, 500x dan 1000x
Gambar 6. Mikroskop optic
Pada gambar 6. Ditunjukkan mikroskop optic yang akan digunakan untuk
pengamatan mikro untuk mengetahui perubahan struktur mikro yang terjadi.
3.6 Uji Hardness
Untuk mengetahui kekerasan lapisan selubung (case depth) yang sangat tipis
digunakan pengujian kekerasan dengan vickers. Pengujian dilakukan berdasarkan
standar ASTM E 384, adapun langkah – langkah yang dilakukan adalah:
a. Spesimen dibersihkan permukaannya
5/11/2018 Isi Pkmp 2012 Peningkatan Dan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/isi-pkmp-2012-peningkatan-dan 9/15
9
b. Menempatkan indentor pada mesin
c. Menempatkan beban yang sesuai pada mesin
d.Menaikan tabel mesin dengan memutar hand wheel sehingga indentor
mengadakan penetrasi pada specimen
e. Memutar handle sehingga terjadi penetrasi berarti pembebanan penuh
f. Setelah handle tidak bergerak lagi, skala dibaca (pembacaan pada beban
penuh)
g. Handle dikembalikan kepada posisi semula kemudian skala dibaca
(pembacaan pada relieving).
Gambar 8 Lokasi uji titik mikro hardness
Pada gambar 8 ditunjukkan lokasi uji titik hardness yang akan dilakukan pada
spesimen uji. Angka kekerasan dihitung dengan rumusan sebagai berikut: bila F
dalam satuan (N) kekerasan vickers menjadi:
( 7 )
Dimana : Hv = Kekerasan vickers
F = beban (kgf)
S = luas indentasi (mm2)
D = diameter rata – rata indentasi (mm)
Ө = sudut indentor
bila F dalam satuan (N) kekerasan vickers menjadi:
( 8 )
I. JADWAL KEGIATAN PROGRAM
5/11/2018 Isi Pkmp 2012 Peningkatan Dan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/isi-pkmp-2012-peningkatan-dan 10/15
10
Tabel 1. Jadwal pelaksanaan program
Adapun pelaksanaan pengujian secara keseluruhan dilakukan dilingkungan
Jurusan Teknik Material dan Metalurgi FTI ITS dengan dibantu beberapa staf
laboratorium.
J. RANCANGAN BIAYA
Adapun anggaran Biaya pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
URAIAN UNIT HARGA
SATUAN
JUMLAH
1. Biaya Habis Pakai
Pembelian gear motor
orisinil
9 buah Rp. 250.000
Rp. 2.250.000
Pembelian gear motor non
orisinil
12 buah Rp. 60.000
Rp. 540.000
Pembelian gas oksitilen 2 tbg Rp. 450.000 Rp . 900.000
Pembelian serbuk alumina 200 gr Rp. 900.000
Pembelian Etching reagen 2 botol Rp. 50.000 Rp. 100.000
Pembelian alkohol 1 botol Rp. 10.000 Rp. 10.000
Tinta printer 4 pak Rp. 40.000 Rp. 160.000
Biaya pembuatan proposal Rp. 50.000
No. Kegiatan Bulan 1 Bulan 2 Bulan 3 Bulan 4 Bulan 5
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 41. Pencarian
Bahan dan
Sampel
2. Preparasi
Sampel
3. Perijinan
Laboratorium
4. Pengujian
spesimen
5. Penyusunanlaporan dan
Poster
5/11/2018 Isi Pkmp 2012 Peningkatan Dan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/isi-pkmp-2012-peningkatan-dan 11/15
11
dan penggandaannya
Biaya dokumentasi Rp. 100.000
Jumlah Rp. 5.010.000
2. Peralatan Penunjang PKM
Penyewaan termocouple 1 unit Rp. 300.000 Rp. 300.000
Pembelian stopwacth 1 unit Rp. 50.000 Rp. 50.000
Pembuatan mesin pemutar
flame hardening
2 unit Rp. 350.000
Rp. 700.000
Pembelian Penggaris 1 unit Rp. 5.000 Rp. 5.000
Pembelian kertas amplas
grade 220 - 2000
50kertas Rp. 9.000
Rp. 450.000
Pembelian nozzle untuk
tekanan air
5 unit Rp. 50.000
Rp. 250.000
Pembelian resin untuk
moulding specimen
3 liter Rp. 50.000
Rp. 150.000
Jumlah Rp. 1.905.000
3. Biaya Pengujian
biaya strukturmikro Rp. 650.000
Biaya flame hardening Rp. 750.000
Biaya mikro hardness Rp. 750.000
Jumlah Rp. 2.150.000
4. Lain-lain
Biaya Tranportasi 30 hari Rp. 20.000 Rp. 600.000
Biaya tak terduga Rp. 235.000
Jumlah Rp. 835.000
Total Biaya Rp. 9.900.000
5/11/2018 Isi Pkmp 2012 Peningkatan Dan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/isi-pkmp-2012-peningkatan-dan 12/15
12
5. Pemasukan
Dikti Rp. 9.900.000
Total Pemasukan Rp. 9.900.000
K. DAFTAR PUSTAKA
Avner 1985. Introduction to Physical Metallography, , Sidney . Singapore:
Mcgraw-Hill Book Company
Kenji Asakura, Fumio Hasimoto, Kyouritsu Syuppan, 2002. Manufacturing
Process I
Kenji Asakura, Fumio Hasimoto, Kyouritsu Syuppan, 2002 Manufacturing
Process II
Mikell P. Groover; John Wiley & Sons, Inc.Fundamentals of Modern
Manufacturing, Materials, Processes, and Systems; Second Edition
Serope Kalpakjian and Steven R. Schmid, 2003. Manufacturing Processes for
Engineering Materials, Fourth Edition, , Prentice Hall, New Jersey
Thelning,Karl-Erik. Butterworths, 1984. Steels and Its Heat Treatment ,: London
and Boston
Suherman, Wahid, 1988. Diktat Kuliah Ilmu Logam I : Jurusan Teknik MesinFTI-
ITS, Surabaya
Suherman, Wahid, 1988. Diktat Kuliah Ilmu Logam II : Jurusan Teknik MesinFTI-
ITS, Surabaya
http://www.google.co.id/#h1=id&biw=1366&bih=575&q=flame+hardening%28+
e1gun%2C1999%29&aq=f&aqi=&aq1=&oq=&gs_rfai=&fp+358c43829b219
671
http://rakacahya.blogspot.com/2009/06/heat-treatment.html
L. LAMPIRAN
1) Biodata Kelompok
KETUA KELOMPOK
5/11/2018 Isi Pkmp 2012 Peningkatan Dan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/isi-pkmp-2012-peningkatan-dan 13/15
13
Nama : I Dewa Gede Panca Suwirta
Nama Panggilan : Dewa
Jenis Kelamin : Laki-laki
Agama : Hindu
Tempat / Tanggal Lahir : Klungkung, 26 Juni 1992Alamat Asal : Nusa Penida, Kabupaten Klungkung-Bali
Telephone/Handphone : 087854793404
Email : [email protected]
RIWAYAT PENDIDIKAN
Tahun Tingkatan Institusi
1998-2004 SD SD N 1 Semarapura Tengah
2004-2007 SMP SMP Negeri 1 Semarapura
2007-2010 SMA SMA Negeri 1 Semarapura
2010-sekarang Perguruan Tinggi Jurusan Teknik Material & Metalurgi
FTI-ITS
PENGALAMAN KEPANITIAAN :
1.Organizing Comitee Suksesi TPKH-ITS 2009
ANGGOTA KELOMPOK 1
Nama : Gede Panca Ady SapputraNama Panggilan : Gede
Jenis Kelamin : Laki-laki
Agama : Hindu
Tempat / Tanggal Lahir : Gianyar, 20 September 1992
Alamat Asal : Jl. Jaya Negara No.22 Gianyar-Bali
Telephone/Handphone :081916616269
Email : [email protected]
RIWAYAT PENDIDIKAN
Tahun Tingkatan Institusi
1998-2004 SD SD Negeri 1 Gianyar
2004-2007 SMP SMP Negeri 1 Gianyar
2007-2010 SMA SMA Negeri 1 Gianyar
2010-sekarang Perguruan Tinggi Jurusan Teknik Material & Metalurgi
FTI-ITS
Penulis,
(I Dewa Gede Panca S )
NRP : 2710 100 004
Penulis,
(Gede Panca Ady Sapputra)
NRP : 2710 100 001
5/11/2018 Isi Pkmp 2012 Peningkatan Dan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/isi-pkmp-2012-peningkatan-dan 14/15
14
ANGGOTA KELOMPOK 2
Nama : I Putu Rian Utanaya Murta
Nama Panggilan : Rian
Jenis Kelamin : Laki-laki
Agama : Hindu
Tempat / Tanggal Lahir : Tabanan / 2 Mei 1990
Alamat Asal : jl. Mekar II Blok A III no 4 Pemogan,
Denpasar
Telephone/Handphone : 085737222361
Email : [email protected]
RIWAYAT PENDIDIKAN
Tahun Tingkatan Institusi
1996-2002 SD SD NEGERI 1 RENON
2002-2005 SMP SMP NEGERI 1 DENPASAR
2005-2008 SMA SMA NEGERI 4 DENPASAR
2008-sekarang Perguruan Tinggi Jurusan Teknik Material dan Metalurgi
Fakultas Teknologi Industri, ITS
PENGHARGAAN YANG PERNAH DITERIMA
1. 15 Besar olimpiade Fisika Bali tingkat SMP
KARYA TULIS YANG PERNAH DIBUAT :
1. Peningkatan kualitas Sprocket orisinil butan local dengan pack karburizing,
hardening dan tempering.
ANGGOTA KELOMPOK 3
Nama : Rizky Dekatama
Nama Panggilan : Rizky
Jenis Kelamin : Laki-laki
Agama : Islam
Tempat / Tanggal Lahir : Purbalingga, 17 Agustus 1992
Alamat Asal :Purbalinggai, Kabupaten Jembrana-Bali
Telephone/Handphone :087863163662
Email : [email protected]
RIWAYAT PENDIDIKAN
Penulis,
( I Putu Rian Utanaya M)NRP : 2708 100 027
5/11/2018 Isi Pkmp 2012 Peningkatan Dan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/isi-pkmp-2012-peningkatan-dan 15/15
15
Tahun Tingkatan Institusi
1997-2003 SD SD N 2 Ekasari
2003-2006 SMP SMP Negeri 5 Melaya2006-2009 SMA SMA Negeri 1 Negara
2009-sekarang Perguruan Tinggi Jurusan Teknik Material & Metalurgi
FTI-ITS
2) Biodata Dosen Pembimbing
Nama : Ir. Muchtar Karokaro
NIP : 194707171978031001
Jabatan Struktural : Dosen Tetap
Fakultas / Jurusan : FTI/ Teknik Material dan Metalurgi
Alamat : -
Telephone/Handphone : -
Waktu untuk kegiatan PKM : 2 jam/minggu
Penulis,
(Rizky Dekatama )
NRP : 2710 100 081
Dosen Pembimbing,
( )NIP. 194707171978031001