isi pkmp 2012 peningkatan dan

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



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.



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)



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

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.



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



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



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



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



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



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


3. Biaya Pengujian

biaya strukturmikro Rp. 650.000

Biaya flame hardening Rp. 750.000

Biaya mikro hardness Rp. 750.000


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



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

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+358c43829b219671








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


Agama : Hindu

Tempat / Tanggal Lahir : Gianyar, 20 September 1992

Alamat Asal : Jl. Jaya Negara No.22 Gianyar-Bali

Telephone/Handphone :081916616269


RIWAYAT PENDIDIKAN


1998-2004 SD SD Negeri 1 Gianyar

2004-2007 SMP SMP Negeri 1 Gianyar

2007-2010 SMA SMA Negeri 1 Gianyar


FTI-ITS

Penulis,

(I Dewa Gede Panca S )

NRP : 2710 100 004

Penulis,

(Gede Panca Ady Sapputra)

NRP : 2710 100 001



14

ANGGOTA KELOMPOK 2

Nama : I Putu Rian Utanaya Murta

Nama Panggilan : Rian


Agama : Hindu

Tempat / Tanggal Lahir : Tabanan / 2 Mei 1990

Alamat Asal : jl. Mekar II Blok A III no 4 Pemogan,

Denpasar

Telephone/Handphone : 085737222361


RIWAYAT PENDIDIKAN


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


Agama : Islam

Tempat / Tanggal Lahir : Purbalingga, 17 Agustus 1992

Alamat Asal :Purbalinggai, Kabupaten Jembrana-Bali

Telephone/Handphone :087863163662


RIWAYAT PENDIDIKAN

Penulis,

( I Putu Rian Utanaya M)NRP : 2708 100 027



15


1997-2003 SD SD N 2 Ekasari

2003-2006 SMP SMP Negeri 5 Melaya2006-2009 SMA SMA Negeri 1 Negara


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

isi pkmp 2012 peningkatan dan

Documents