makalah ( exavator )

74
EXCAVATOR ARM PROSES MANUFAKTUR DAN PEMILIHAN MATERIAL Nama Anggota : ROBERT SIHOTANG DBD 110 077 JULHEFRY MAROAN DBD 110 057 RIPAL JOHANNES TAMBA DBD 110 018 ULANZARONYX MASRHO LUMBAN GAOL DBD 110 079 MIKAEL HOT MANALU DBD 110 058 JONATHAN CHISTON SILAEN DBD 110 034 SYLVESTER SARAGIH DBD 111 0105 MANAEK TUA RAJA GUK-GUK DBD110 079 UNIVERSITAS PALANGKARAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN PERTAMBANGAN 2011

Upload: sylvester-saragih

Post on 18-Jan-2015

6.770 views

Category:

Education


3 download

DESCRIPTION

 

TRANSCRIPT

Page 1: Makalah ( exavator )

EXCAVATOR ARMPROSES MANUFAKTUR DANPEMILIHAN MATERIAL

Nama Anggota :

ROBERT SIHOTANG DBD 110 077

JULHEFRY MAROAN DBD 110 057

RIPAL JOHANNES TAMBA DBD 110 018

ULANZARONYX MASRHO LUMBAN GAOL DBD 110 079

MIKAEL HOT MANALU DBD 110 058

JONATHAN CHISTON SILAEN DBD 110 034

SYLVESTER SARAGIH DBD 111 0105

MANAEK TUA RAJA GUK-GUK DBD110 079

UNIVERSITAS PALANGKARAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN PERTAMBANGAN

2011

Page 2: Makalah ( exavator )

DAFTAR ISI

BAB I......................................................................................................................................... 8

PENDAHULUAN ..................................................................................................................... 8

1.1 Latar belakang.................................................................................................................. 8

1.2 Tujuan .............................................................................................................................. 8

1.3 Batasan masalah............................................................................................................... 8

1.4 Sistematika pembahasan .................................................................................................. 8

DASAR TEORI ....................................................................................................................... 10

2.1 Definisi Excavator ......................................................................................................... 10

2.2 Jenis Excavator .............................................................................................................. 10

2.3 Komponen Excavator .................................................................................................... 15

2.4 Material Removal Processes .......................................................................................... 17

2.4.1 Cutting .................................................................................................................... 17

2.4.2 Machining ............................................................................................................... 19

2.5 Metal Joining Processes................................................................................................. 20

2.5.1 GMAW (Gas Metal Arc Welding) ......................................................................... 20

2.5.2 Consumable material .............................................................................................. 21

2.5.3 MG-50..................................................................................................................... 22

2.6 Kondisi Kerja................................................................................................................. 23

BAB III .................................................................................................................................... 25

EXCAVATOR ARM TIPE PC200LC-7 .................................................................................... 25

3.3 Perhitungan Pembebanan............................................................................................... 33

3.4 Baja (steel) ..................................................................................................................... 40

Page 3: Makalah ( exavator )

3.5 Mild steel ....................................................................................................................... 44

3.6 Proses pembuatan excavator arm .................................................................................. 45

3.7 Inspection................................................................................................................... 49

3.8 Finishing .................................................................................................................... 51

BAB IV .................................................................................................................................... 55

KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................................... 55

4.1 Kesimpulan .................................................................................................................... 55

4.2 Saran .............................................................................................................................. 56

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 57

Page 4: Makalah ( exavator )

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Standard bucket ...................................................................................................10

Gambar 2.2. Ripper bucket ......................................................................................................11

Gambar 2.3. Trapezoidal bucket ..............................................................................................11

Gambar 2.4. Slope finishing bucket .........................................................................................11

Gambar 2.5. Ditch cleaning bucket ..........................................................................................12

Gambar 2.6. Single shank ripper..............................................................................................12

Gambar 2.7.Three shank ripper ...............................................................................................12

Gambar 2.8. Clamshell bucket .................................................................................................13

Gambar 2.9. Chip bucket .........................................................................................................13

Gambar 2.10. Spike hammer ....................................................................................................13

Gambar 2.11. Grapple .............................................................................................................14

Gambar 2.12. Lifting magnet ...................................................................................................14

Gambar 2.13. Scrap grapple ....................................................................................................14

Gambar 2.14. Magnet fork excavator ......................................................................................15

Gambar 2.15. Boom .................................................................................................................15

Gambar 2.16. Arm ....................................................................................................................15

Gambar 2.17. Bucket ................................................................................................................16

Gambar 2.18. Boom Cylinder ..................................................................................................16

Gambar 2.19. Arm Cylinder.....................................................................................................16

Gambar 2.20. Bucket Cylinder.................................................................................................16

Gambar 2.21. Upper structure..................................................................................................16

Gambar 2.22. Operator cab .....................................................................................................17

Gambar 2.23. Center frame......................................................................................................17

Gambar 2.24. Left and right undercarriage..............................................................................17

Page 5: Makalah ( exavator )

Gambar 2.25. Others................................................................................................................17

Gambar 2.26. Las oksi asitelin.................................................................................................18

Gambar 2.27. Drilling and Borring machine ...........................................................................19

Gambar 2.28. Drilling and Boring ...........................................................................................19

Gambar 2.29. Turning..............................................................................................................20

Gambar 2.30. Milling machine ................................................................................................20

Gambar 2.31. Peralatan GMAW..............................................................................................21

Gambar 2.32. Welding Position...............................................................................................22

Gambar 2.33. Wider working range ........................................................................................23

Gambar 2.34. Larger production..............................................................................................23

Gambar 2.35. Larger digging force, larger lifting capacity .....................................................24

Gambar 2.36. Heavy duty work...............................................................................................24

Gambar 3.1 Dimensi excavator komatsu PC200LC-7 ............................................................26

Gambar 3.2 Working range excavator komatsu PC200LC-7 ..................................................27

Gambar 3.3. Klasifikasi material .............................................................................................28

Gambar 3.4. Cost .....................................................................................................................31

Gambar 3.5. Bagian-bagian excavator arm .............................................................................31

Gambar 3.6. Excavator arm.....................................................................................................33

Gambar 3.7. Skema pembebanan.............................................................................................34

Gambar 3.8. Front hydraulic cylinder pivot.............................................................................37

Gambar 3.9. Bushing slider .....................................................................................................38

Gambar 3.10. Hydraulic Cylinder Bracket Arm ......................................................................39

Gambar 3.11. Grafik tegangan vs regangan.............................................................................40

Gambar 3.12. Komponen-komponen excavator arm...............................................................45

Gambar 3.13. Hydraulic cylinder bracket arm.........................................................................45

Gambar 3.14. Hydraulic cylinder bracket bucket ....................................................................46

Page 6: Makalah ( exavator )

Gambar 3.15. Front hydraulic cylinder pivot...........................................................................46

Gambar 3.16. Back hydraulic cylinder pivot ...........................................................................47

Gambar 3.17. Slider bushing ...................................................................................................47

Gambar 3.18. Excavator arm...................................................................................................48

Gambar 3.19. Excavator arm dan komponen lainnya .............................................................48

Gambar 3.20. Liquid penetrant inspection...............................................................................49

Gambar 3.21. Ultrasonic inspection.........................................................................................50

Gambar 3.22. Radiography inspection.....................................................................................50

Page 7: Makalah ( exavator )

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Recommended welding parameters ........................................................................21

Tabel 2.2. Chemical composition of MG-50............................................................................22

Tabel 2.3. Mechanical Properties of MG-50...........................................................................22

Tabel 2.4. Recommended welding parameters ........................................................................23

Tabel 3.1 Dimensi excavator komatsu PC200LC-7 ................................................................26

Tabel 3.2 Working range excavator komatsu PC200LC-7......................................................27

Tabel 3.3 Kombinasi bucket, arm dan boom ...........................................................................28

Tabel 3.4 Mechanical Properties..............................................................................................29

Tabel 3.5 Physical Properties...................................................................................................29

Tabel 3.6. Recommended welding parameters ........................................................................32

Tabel 3.7. Safety factor untuk material dengan beberapa kondisi kerja ..................................37

Tabel 3.8 Mechanical Properties pada standard ASTM ..........................................................40

Tabel 3.9 Chemical Properties pada standard ASTM..............................................................41

Tabel 3.10 Chemical Properties pada standard ISI..................................................................42

Page 8: Makalah ( exavator )

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakangExcavator berfungsi sebagai alat bantu dalam melakukan pekerjaan harus memiliki

faktor keselamatan yang baik. Faktor keselamatan tersebut dapat berupa pemilihan material

yang tepat dan sesuai dengan kondisi kerja dari excavator, desain excavator, maupun pada

saat proses pembuatan excavator.

Excavator arm adalah salah satu komponen dari excavator yang berfungsi sebagai

penghubung antara bucket dengan boom. Bagian dari arm yang kritis terhadap pembebanan

adalah pada kedua ujungnya. Material pada bagian tersebut harus mampu menahan beban-

beban yang terjadi.

1.2 TujuanTujuan dari penulisan makalah ini adalah :

a. Mengetahui pemilihan material yang sesuai untuk excavator arm.

b. Mengetahui proses manufaktur excavator arm.

1.3 Batasan masalah

a. Proses pemilihan material excavator arm.

b. Proses manufaktur excavator arm.

1.4 Sistematika pembahasanUntuk mempermudah penulis dan para pembaca maka penulisan makalah ini

menggunakan sistematika sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini dijelaskan tentang latar belakang, tujuan, dan batasan masalah pada

proses pembuatan excavator arm.

BAB II DASAR TEORI

Dasar teori merupakan bagian yang berisikan dasar-dasar teoritis atau konsep-konsep

yang digunakan sebagai dasar pemikiran untuk membahas dan menjelaskan tentang

sesuatu hal yang ada hubungannya dengan proses pembuatan excavator arm.

Page 9: Makalah ( exavator )

BAB III PROSES PEMBUATAN EXCAVATOR ARMPada bab ini dijelaskan tentang pemilihan material, kondisi kerja dan proses

manufaktur untuk pembuan excavator arm.

BAB IV PENUTUPDalam bab ini penulis menjelaskan tentang kesimpulan dan saran dari hasil penelitian

yang telah dilakukan.

Page 10: Makalah ( exavator )

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Definisi ExcavatorExcavator merupakan salah satu alat berat yang digunakan untuk memindahkan

material. Tujuannya adalah untuk membantu dalam melakukan pekerjaan yang sulit agar

menjadi lebih ringan dan dapat mempercepat waktu pengerjaan sehingga dapat menghemat

waktu. Excavator banyak digunakan untuk :

1. Menggali parit, lubang, dan pondasi

2. Pengahancuran gedung

3. Meratakan permukaan tanah

4. Mengangkat dan memindahkan material

5. Mengeruk sungai

6. Pertambangan

Beberapa bidang industri yang menggunakannya antara lain konstruksi,

pertambangan, infrastruktur dan sebagainya.

2.2 Jenis ExcavatorDengan adanya perbedaan kebutuhan dari masing-masing bidang industri, maka para

perusahaan pembuat excavator melengkapi unitnya dengan berbagai jenis excavator

berdasarkan fungsinya. Excavator diklasifikasikan berdasarkan jenis bucketnya diantaranya

yaitu sebagai berikut :

1. Standard bucket merupakan jenis yang paling banyak digunakan karena

penggunaannya yang fleksible untuk beberapa kondisi pekerjaan.

Gambar 2.1. Standard bucket

Page 11: Makalah ( exavator )

2. Ripper bucket cocok digunakan untuk menggali lapisan bebatuan atau tanah liat yang

keras. Bucket jenis ini memiliki penetrasi yang cukup dalam.

Gambar 2.2. Ripper bucket

3. Trapezoidal bucket digunakan untuk membuat saluran atau kanal irigasi

Gambar 2.3. Trapezoidal bucket

4. Slope finishing bucket digunakan untuk meratakan permukaan tanah karena memiliki

bucket yang datar dan lebar. Biasa digunakan untuk meratakan jalan, kanal, sisi

lereng, sisi sungai, dll.

Gambar 2.4. Slope finishing bucket

Page 12: Makalah ( exavator )

5. Ditch cleaning bucket cocok digunakan untuk membersihkan sungai atau mengeruk

lumpur dari dasar sungai. Bucket ini memiliki beberapa lubang yang berfungsi sebagai

tempat keluarnya air.

Gambar 2.5. Ditch cleaning bucket

6. Single shank ripper digunakan untuk mempersiapkan lahan untuk digali terutama

yang memiliki lahan bebatuan dan digunakan juga untuk mencabut akar atau batang

pohon.

Gambar 2.6. Single shank ripper

7. Three shank ripper merupakan alat yang efisien untuk menggali batu pada lereng,

menghancurkan dan mengangkat pondasi beton, dan juga untuk mencabut akar atau

batang pohon.

Gambar 2.7.Three shank ripper

Page 13: Makalah ( exavator )

8. Clamshell bucket digunakan untuk memindahkan material.

Gambar 2.8. Clamshell bucket

9. Coal bucket dan chip bucket sangat efisien dan aman ketika digunakan untuk

menangani material seperti batubara, pecahan batu, dll.

Gambar 2.9. Chip bucket

10. Spike hammer cocok digunakan untuk menghancurkan struktur beton, lereng

bendungan, dll.

Gambar 2.10. Spike hammer

Page 14: Makalah ( exavator )

11. Grapple digunakan untuk mengangkat batang kayu.

Gambar 2.11. Grapple

12. Lifting magnet digunakan untuk mengangkat dan memindahkan bahan-bahan yang

terbuat dari logam.

Gambar 2.12. Lifting magnet

13. Scrap grapple digunakan untuk mengangkat dan memindahkan material dengan

bentuk yang tidak beraturan. Memiliki empat buah cakar yang dapat membuka dan

menutup dengan silinder hidrolik masing-masing.

Gambar 2.13. Scrap grapple

Page 15: Makalah ( exavator )

14. Magnet fork excavator yang didasarkan pada lifting magnet dan fork yang

memberikan performa pengoperasian dalam penanganan potongan-potongan material

yaitu dengan mengkombinasikan gaya magnet dan gaya penekanan fork.

Gambar 2.14. Magnet fork excavator

Bucket yang berbeda akan berpengaruh terhadap komponen-komponen yang lainnya,

terutama tingkat pembebanan yang berbeda. Sehingga desain pada excavator dapat berubah

menyesuaikan jenis dan bentuk dari bucket.

2.3 Komponen ExcavatorExcavator terdiri dari beberapa komponen, yaitu :

1) Work equipment assembly

1. Boom

Gambar 2.15. Boom

2. Arm

Gambar 2.16. Arm

Page 16: Makalah ( exavator )

Bucket

Cylinder

Gambar 2.17. Bucket

a. Boom cylinder

Gambar 2.18. Boom Cylinder

b. Arm cylinder

Gambar 2.19. Arm Cylinder

c. Bucket cylinder

Gambar 2.20. Bucket Cylinder

2) Upper structure

Gambar 2.21. Upper structure

3) Operator cab

Page 17: Makalah ( exavator )

Gambar 2.22. Operator cab4) Center frame

Gambar 2.23. Center frame

5) Left and right undercarriage

Gambar 2.24. Left and right undercarriage

6) Others

Gambar 2.25. Others

2.4 Material Removal Processes2.4.1 Cutting

Cutting adalah proses pemotongan material sesuai dengan dimensi yang diinginkan

menggunakan mesin pemotong atau dengan menggunakan blander las potong. Mesin

pemotong digunakan untuk memotong bentuk yang sederhana seperti pemotongan pipa,

beam, stiffener, channel, dll. Sedangkan untuk bentuk-bentuk yang rumit biasanya dengan

menggunakan gas cutting.

Page 18: Makalah ( exavator )

Gambar 2.26. Las oksi asitelin

Pemotongan logam dengan menggunakan api oksi asitelin adalah memisahkan

sebagian logam dari logam induknya dengan cara reaksi kimia yaitu reaksi antara logam

dengan gas oksigen. Bila pemberian oksigen dilakukan dengan cepat atau disemburkan ke

logam yang telah mencair setempat akan tersorong lari dan terjadi celah sehingga logam

tersebut dapat terpotong. Intensitas pemanasan yang tinggi diperlukan pada saat

pemotongan akan dimulai, tetapi penggunaan intensitas pemanasan yang lebih rendah dapat

dipakai bila pemotongan telah berlangsung.

Ada beberapa macam bahan bakar gas yang umum digunakan untuk pemanasan pada

proses pemotongan logam dengan oksigen. Beberapa faktor yang merupakan pertimbangan

dalam memilih penggunaan bahan bakar untuk pemanasan pada proses memotong antara

lain:

Pengaruh pada kecepatan potong.

Waktu yang diperlukan untuk pemanasan sebelum dipotong.

Harga bahan bakar gas.

Biaya penggunaan oksigen yang diperlukan untuk pembakaran gas secara efisien.

Ketersedian bahan bakar gas dipasaran lokal dan mudah dipindahkan sesuai dengan

keperluan kerja.

Page 19: Makalah ( exavator )

Bahan bakar gas yang biasa digunakan yaitu gas propan, asitelin, hidrogen, dan LPG.

Pada dunia industri bahan bakar gas yang digunakan yaitu LPG karena mudah didapat

dan harganya relatif murah. Selain itu juga kualitas hasil pemotongan yang tidak jauh

berbeda dengan bahan bakar gas lainnya.

2.4.2 Machining

Machining merupakan proses pengerjaan material dengan melakukan proses

permesinan yaitu dengan menggunakan lathe machine, milling machine, grinding machine,

drilling and boring machine.

Gambar 2.27. Drilling and Borring machine

1) Drilling adalah proses pembuatan lubang

2) Boring adalah proses pembesaran ukuran dari lubang yang telah dibuat sebelumnya.

Gambar 2.28. Drilling and Boring

Mesin yang digunakan sebenarnya sama saja perbedaannya hanya terletak pada

fungsinya saja. Mesin yang digunakan pada pengerjaan material di dalam pabrik biasanya

yang menggunakan sistem magnet sebagai pondasi dari mesin tersebut.

Page 20: Makalah ( exavator )

3) Turning (bubut) adalah proses pengerjaan material yang berbentuk silindris. Mesin

bubut dapat melakukan pengerjaan seperti pembuatan fillet, chamfer, lubang, ulir,

konis dan lain-lain.

Gambar 2.29. Turning

4) Milling (frais) adalah proses perataan permukaan dengan menggunakan cutter yang

berputar.

Gambar 2.30. Milling machine

2.5 Metal Joining Processes2.5.1 GMAW (Gas Metal Arc Welding)

GMAW adalah salah satu jenis proses pengelasan yang menggunakan busur api listrik

sebagai sumber panas untuk mencairkan, yang menggunakan gas sebagai pelindung dan

elektrodanya sebagai bahan pengisi atau umpan. Karakteristik GMAW :

Busur listrik dikenakan antara kawat electrode dengan benda kerja

Page 21: Makalah ( exavator )

Welding

Position

Diameter

2.6mm 3.2mm 4.0mm 5.0mm 6.0mm

F, HF, H 55-85A 90-130A 130-180A 180-240A 210-310A

VU, OH 50-80A 80-120A 110-170A 150-200A -

Pemakanan kawat electrode berjalan secara kontinu dengan kecepatan yang konstan

Perlindungan terhadap nyala busur dan hasil las dilakukan dengan selubung gas

Gambar 2.31. Peralatan GMAW

Peralatan pokok dari GMAW diantaranya yaitu :

Power supply

Welding machine

Electrode dan perlatan feedingnya

Electrode holder dan welding gun

Supply gas mulia

2.5.2 Consumable material

Pada proses pengelasan dengan menggunakan consumable material seperti

electrode atau kawat las diperlukan adanya kesesuaian antara filler metal dengan base metal

agar diperoleh struktur mikro yang uniform. Jenis-jenis elektrode atau kawat las adalah

sebagai berikut :

Tabel 2.1. Recommended welding parameters

Page 22: Makalah ( exavator )

Mechanical Properties

Optimum

Stress

(MPa)

Tensile

Stress

(MPa)

Elongation

(%)

Impack

Value

(J)

Example 490

420

570

530

30

34

o-18 C : 100

o-18 C : 110

Quaranty ≥ 400 ≥ 480 ≥ 22 o-18 C ≥ 27

Elements (%)

C Si Mn P S Cu Al Ti+Zr

Example 0.04 0.73 1.64 0.010 0.010 0.23 0.01 0.22

Quaranty ≤ 0.15 0.55-

1.10

1.40-

1.90

≤ 0.030 ≤ 0.030 ≤ 0.50 ≤ 0.10 ≤ 0.30

Tabel diatas menunjukkan parameter pengelasan yang dianjurkan sesuai dengan diameter

elektroda dan posisi pengelasan yang dilakukan seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.19.

Keterangan :F : FlatHF : Horizontal FilletH : HorizontalOH : Over HeadVU : Vertical Up

Gambar 2.32. Welding Position

2.5.3 MG-50

Memiliki kode ASME A.5.18 dan AWS ER70S-G yang merupakan jenis kawat las

untuk baja karbon sedang. Kawat las ini digunakan pada pengelasan GMAW dengan CO2

sebagai shielding gas dan sangat cocok untuk flat, horizontal dan fillet welding. Pemakaian

arus yang tinggi sangat dianjurkan jika menggunakan kawat las ini.

Tabel 2.2. Chemical composition of MG-50

Tabel 2.3. Mechanical Properties of MG-50

Page 23: Makalah ( exavator )

Welding

Position

Diameter

1.0mm 1.2mm 1.4mm 1.6mm

F 50-220A 100-350A 150-450A 200-550A

H 50-220A 100-300A 150-350A 200-400A

Optimum stress merupakan batas optimal yang dapat dicapai suatu material untuk

dapat kembali kebentuk semula ketika dilakukan uji tarik. Tensile strees merupakan batas

atas dari fasa elastis dari suatu material. Elongation merupakan pertambahan panjang dari

suatu material yang dapat dicapai dan sudah memasuki fasa plastis. Sedangkan impack

value merupakan harga impack suatu material pada kondisi temperatur material dibawah

0oC.

Tabel 2.4. Recommended welding parameters

2.6 Kondisi KerjaDibawah ini beberapa kondisi kerja yang disesuaikan dengan kombinasi dari ukuran

bucket, panjang arm dan panjang boom untuk hydraulic excavator agar bekerja dengan baik.

a. Wider working range kombinasi yang dipakai yaitu menggunakan long arm, long boom

dan small capacity bucket.

Gambar 2.33. Wider working range

b. Larger production kombinasi yang dipakai yaitu menggunakan short boom, short arm

dan large capacity bucket.

Gambar 2.34. Larger production

Page 24: Makalah ( exavator )

c. Larger digging force, larger lifting capacity kombinasi yang dipakai yaitu

menggunakan short arm dan ripper atau narrow bucket.

Gambar 2.35. Larger digging force, larger lifting capacity

d. Heavy duty work kombinasi yang dipakai yaitu menggunakan strengthened boom

strengthened arm dan heavy duty bucket.

Gambar 2.36. Heavy duty work

Jadi kombinasi dari boom dan arm pada berbagai posisi sangat berpengaruh pada

kapasitas dari bucket.

Page 25: Makalah ( exavator )

BAB III

EXCAVATOR ARM TIPE PC200LC-7

3.1 Excavator ArmPada makalah ini digunakan excavator komatsu tipe PC200LC-7 sebagai acuan dalam

penentuan desain arm dan pemilihan material. Desain yang digunakan pada makalah ini

adalah desain yang sudah dipakai dan diproduksi oleh komatsu. Fokus dari makalah ini

adalah pada proses pemilihan material, dimana analisa yang dilakukan berdasarkan desain

bertujuan untuk menghitung tensile stress dan menentukan titik kritis akibat pembebanan

bucket dan material yang dipindahkan pada saat bekerja.

Bagian excavator arm yang rentan terhadap pembebanan adalah pada hydraulic

cylinder bracket, bushing slider dan hydraulic cylinder arm pivot. Pada ketiga bagian tersebut

memiliki luas penampang yang kecil dibandingkan dengan body arm, sehingga dibutuhkan

material yang kuat terhadap beban kerja yang ditanggung oleh excavator arm.

Konstruksi dari excavator arm seluruhnya bertumpu pada body excavator arm, baik

itu bracket untuk cylinder hydraulic, excavator arm pivot dan excavator bucket. Berdasarkan

desainnya body excavator arm harus bisa menahan beban keseluruhan excavator arm dan

excavator bucket beserta isi maximum dari bucketnya. Hydraulic cylinder bracket pada

excavator arm harus mampu menahan beban kejut yang besar. Beban kejut terjadi akibat

besarnya gaya kerja yang terjadi pada bucket. Spesifikasi dari excavator komatsu tipe

PC200LC-7 adalah sebagai berikut :

a. Dimensi

Dimensi dari excavator komatsu tipe PC200LC-7 terdapat pada tabel di bawah ini.

Page 26: Makalah ( exavator )

Tabel 3.1 Dimensi excavator komatsu PC200LC-7

Gambar 3.1 Dimensi excavator komatsu PC200LC-7

Page 27: Makalah ( exavator )

b. Working RangeWorking range dari excavator komatsu tipe PC200LC-7 terdapat pada tabel di bawah

ini.

Tabel 3.2 Working range excavator komatsu PC200LC-7

Gambar 3.2 Working range excavator komatsu PC200LC-7

Page 28: Makalah ( exavator )

c. Backhoe Bucket, Arm, And Boom CombinationKombinasi dari backhoe bucket, arm dan boom dapat menghasilkan kinerja yang

optimal seperti terdapat pada tabel di bawah ini.

Tabel 3.3 Kombinasi bucket, arm dan boom

3.2 Material SelectionSecara garis besar material dibagi dalam beberapa kelompok besar. Fungsi yang

spesifik dari material bisa di tentukan apabila induk materialnya sudah di ketahui. Setiap

material mempunyai struktur, mechanical properties, physical properties, dan modification

properties yang berbeda-beda.

Gambar 3.3. Klasifikasi material

Page 29: Makalah ( exavator )

Tabel 3.4 Mechanical Properties

Tabel 3.5 Physical Properties

Page 30: Makalah ( exavator )

Dalam pengembangan sebuah model (part) baru pasti akan diikuti oleh beberapa

pertanyaan seperti : Benda seperti apa itu? Apa fungsinya? dan bagaimana cara kerja mesin

itu?. Untuk menjawab semua pertanyaan itu diperlukan penetapan sifat-sifat kerja dari part

yang sesuai dengan desain, kemampuan material yang digunakan secara garis besar dan

proses yang akan digunakan. Cara ini bisa dilakukan untuk menyaring kelas material dan

proses mana yang akan digunakan.

Pemilihan dari kemampuan material dibagi menjadi 5 kategori yaitu :

1. Sifat operasi (functional requirement) dari part

Sifat operasi berhubungan langsung dengan karakteristik dari pembebanan yang

diterima part secara langsung. Apakah part itu menerima beban gesek, beban tarik,

beban geser, beban kejut, dll.

2. Kondisi operasi part (resistance to service condition)

Kondisi lingkungan tempat beroperasi mempunyai peran yang sangat penting

dalam menentukan suatu material. Contohnya lingkungan yang memungkinkan

terjadinya korosi, seperti lingkungan bertemperatur rendah, berdampak merugikan bagi

kebanyakan material.

3. Kemampuan Proses (process ability requirement)

Kemampuan proses suatu material bisa dinilai dari kemampuan part tersebut

untuk dikerjakan dan dibentuk menjadi barang jadi. Contohnya part tersebut memiliki

sifat castability, formability, machinability, weldability, dan hardenability.

4. Cost

Harga biasanya menjadi faktor penting dalam evaluasi material karena tidak

sedikit aplikasi yang mempunyai batasan budget. Penentuan harga biasanya

dibandingkan dengan aplikasi yang akan di gunakan.

Page 31: Makalah ( exavator )

Gambar 3.4. Cost

5. Ketahanan uji (reliability requirement)

Ketahanan uji bisa diartikan kemungkinan akan ketahanan suatu material

terhadap fungsi tanpa adanya kerusakan atau kegagalan proses.

Excavator arm terdiri dari beberapa part yang di rakit menjadi satu kesatuan. Masing

masing part mempunyai peranan yang berbeda-beda. Oleh karena itu maka material yang

digunakan untuk setiap bagian part akan berbeda-beda pula.

Hydraulic CylinderBracket Arm

Bushing slider

Hydraulic Cylinder

Bracket Bucket

Body excavator arm

Back hydraulic

Front hydraulicCylinder Pivot

Cylinder Pivot

Gambar 3.5. Bagian-bagian excavator arm

Page 32: Makalah ( exavator )

Spesifikasi

material

Sifat operasi

(functional

requirement)

Kondisi operasi

(resistance to

service condition)

Processes

ability

requirement

Cost Reliability

requirement

Total

point

Steel x x x x x 5

Stainless

steelx x x 3

Aluminum

alloyx x 2

Copper /

copper

alloy

x x 2

Titanium x x 2

Nickel x x 2

Magnesium

alloyx x 2

Plastic x 1

Composite x x x 3

Ceramic x x 2

Konstruksi dari excavator arm seluruhnya bertumpu pada body excavator arm, baik

itu bracket untuk hydraulic cylinder, excavator arm pivot dan excavator bucket. Berdasarkan

desainnya body excavator arm harus bisa menahan beban keseluruhan excavator arm dan

excavator bucket beserta isi maximum dari bucketnya. Hydraulic cylinder bracket pada

excavator arm harus mampu menahan beban kejut yang besar. Beban kejut yang besar dan

berulang-ulang terjadi akibat besarnya gaya kerja yang terjadi pada bucket pada waktu awal

pengerukan. Proses joining pada excavator arm menggunakan proses las (welding) oleh

karena itu material yang diperlukan harus mempunyai sifat mampu las yang baik. Jadi body

excavator arm idealnya memiliki sifat tahan kejut, mampu las baik, ulet (ductile) dan mudah

diproses.

Tabel 3.6. Recommended welding parameters

Page 33: Makalah ( exavator )

Berdasarkan hasil tabel di atas maka material yang sesuai dengan spesifikasi yang

diperlukan adalah baja. Baja mempunyai sifat tahan kejut yang baik, mudah untuk

ditreatment tahan karat, mudah untuk diproses, harga relative murah, mempunyai sifat wear

resistant yang baik dan mempunyai weldability yang baik.

3.3 Perhitungan PembebananUntuk mendapatkan besarnya tensile stress minimal pada arm, maka terlebih dahulu

dicari gaya (force) yang terjadi pada plat penahan pin cylinder arm nya. Pada bagian inilah

yang mengalami stress paling besar, karena dibutuhkan sejumlah momen yang sama besarnya

untuk memposisikan arm kurang lebih sejajar dengan posisi areal kerja.

Untuk melakukan perhitungan pembebanan maka dilakukan perhitungan pada 2

kondisi yaitu :

1. Kondisi pada saat pengangkatan beban

2. Kondisi pada saat melakukan digging

Gambar 3.6. Excavator arm

1. Kondisi pada saat pengangkatan beban

Massa sand dengan volume bucket penuh;

ρsand (wet) = 2230 kgm-3

Page 34: Makalah ( exavator )

untuk volume bucket 0.86 m3, maka massa sand (wet) ;

Msand= kg

= 1917.8 kg

Volume aktual biasanya melebihi volume maksimal bucket, maka massa aktualnya

kemungkinan bisa mencapai dua kali dari perhitungan,

Msand= kg

= 3835.6 kg

Dengan mengambil nilai massa bucket yang terdapat dalam komatsu handbook (Mbucket = 767

kg), maka:

=

= kgms-2

ms-2

= 45151.506 N

Massa arm pada komatsu handbook yaitu 955 kg maka

Q= = 2523.1753 Nm-1

Nilai Q diasumsikan memberikan beban secara merata keseluruh bagian arm

A

FA

Q = 2523.1753 Nm-1

FB

B

FAC Rc FBC

y =0.813 m x = 2.9 m

Gambar 3.7. Skema pembebanan

Maka momen pada titik C (MC)

ΣMC = 0

(FA x 0.813) + (FAC x ½ x 0.813) - (FBC x ½ x 2.9) - (FB x 2.9)= 0

Page 35: Makalah ( exavator )

(FA x 0.813) + ((2523.1753 x 0.813) x ( ½ x 0.813)) – ((2523.1753 x 2.9) x (½ x 2.9)) -

(45151.506 x 2.9)= 0

(FA x 0.813) + ((2051.3415189 x 0.4065) – (7317.20837 x 1.45) - (45151.506 x 2.9)= 0

(FA x 0.813) + (833.87)- (10609.95) - (130939.36)= 0

(FA x 0.813) = 140714.52

FA = = 173080.59 N

Maka momen pada titik B (MB)

ΣMB = 0

Page 36: Makalah ( exavator )

(FA x 3.713) + (FAC x 3.3065) - (RC x 2.9)+ (FBC x 1.45) = 0

(173080.59 x 3.713) + (2051.3415189 x 3.3065) - (RC x 2.9) + (7317.20837x 1.45)= 0

(642648.23) + (833.87) – (RC x 2.9) + (10609.95)= 0

(RC x 2.9) = 654092.052

RC = = 225548.98 N

Dengan gaya gaya yang sudah diketahui maka kita dapat menghitung tegangan tarik (tensile

stress) pada beberapa titik pembebanan yaitu :

1. Front hydraulic cylinder pivot

Page 37: Makalah ( exavator )

Material Steady Load Live Load Shock Load

Cast Iron 5 to 6 8 to 12 16 to 20

Wrought iron 4 7 10 to 15

Steel 4 8 12 to 16

Soft material and alloy 6 9 15

Leather 9 12 15

Timber 7 10 to 15 20

Gambar 3.8. Front hydraulic cylinder pivot

A=pxl

= 127 x 85

= 10795 mm2

σ =

=

= 4.183 MPa

Tabel 3.7. Safety factor untuk material dengan beberapa kondisi kerja

Sumber: A Text Book of Machine Design, R. S. Khurmi, J. K. Gupta

Untuk material steel pada kondisi shock load maka tegangan tarik yang diizinkan adalah :

σ = 4.183 MPa x 14

= 58.557 MPa

Page 38: Makalah ( exavator )

2. Bushing slider

Gambar 3.9. Bushing slider

A=pxl

= 154.6 x 94

= 14532.4 mm2

σ =

=

= 15.66 MPa

Untuk material steel pada kondisi live load maka tegangan tarik yang diizinkan adalah :

σ = 15.66 MPa x 14

= 219.263 MPa

3. Hydraulic Cylinder Bracket Arm

Page 39: Makalah ( exavator )

Gambar 3.10. Hydraulic Cylinder Bracket Arm

A = 2 x (p x l)

= 2 x (50 x 70)

= 7000 mm2

σ =

=

= 24.726 MPa

Untuk material steel pada kondisi live load maka tegangan tarik yang diizinkan adalah :

σ = 24.726 MPa x 14

= 346.163 MPa

Dengan mengambil nilai

ultimate stress terbesar yaitu 440.72 MPa,

maka dapat disesuaikan dengan jenis material

carbon steel yang memiliki nilai ultimate

stressnya mendekati nilai tersebut.

Page 40: Makalah ( exavator )

Gambar 3.11. Grafik tegangan vs regangan

Penentuan spesifikasi baja harus diatas dari nilai yield point, karena pada fase ini

material belum memasuki fase plastic elongation dimana benda kerja akan kembali ke

bentuk semula. Berdasarkan hasil perhitungan di atas maka baja yang cocok adalah baja yang

mempunyai yield point 185 MPa.

3.4 Baja (steel)Baja merupakan campuran antara iron dan carbon, dengan kandungan baja maximum

1.5%. Carbon berperan dalam membentuk iron carbide, karena sifat mampu untuk

meningkatkan hardness/kekerasan dan strength/kekuatan dari baja. Elemen lain seperti

silicon, sulphur, phosforus dan mangan juga mempengaruhi baik itu menambah atau

mengurangi dari properti baja. Kebanyakan pada saat ini baja dibentuk dalam bentuk plain

carbon steel. Carbon steel di definisikan sebagai baja yang mempunyai kandungan karbon

dan tidak mengandung 0.5% silicon dan 1.5% mangan. Plain carbon steel berkisar antara

0.06% sampai dengan 1.5% carbon yang dibagi-bagi menjadi beberapa jenis carbon steel.

1. Low Carbon or mild Steel

2. Medium carbon Steel

3. High carbon steel

up to 0.30% carbon

0.30% to 0.60% carbon

lebih dari 0.60% carbon

Berdasarkan standard ASTM maka dipilih material mild steel dengan type A 283

grade B dengan mechanical properties sebagai berikut :

Tabel 3.8 Mechanical Properties pada standard ASTM

Page 41: Makalah ( exavator )

Tabel 3.9 Chemical Properties pada standard ASTM

Page 42: Makalah ( exavator )

Jika kita menggunakan Indian Standard (IS : 1570-1961) plain carbon steel di tandai

dengan huruf ‘C’ dan diikuti dengan jumlah carbon yang terkandung di dalamnya. Pada

standard ISI material excavator arm menggunakan type C20 berarti plain carbon steel

mengandung 0.15% - 0.25% carbon dan mangan 0.60-0.90%. Berdasarkan tabel ISI di bawah

ini diperlihatkan komposisi dan applikasi dari plain carbon steel.

Tabel 3.10 Chemical Properties pada standard ISI

ISIdesignation

Composition

Carbon Manganese

Uses

C 07

C 10

0.12 max

0.15 max

0.5 max

0.3 - 0.5

Cold forming dan deep drawing

Case hardening steel untuk pembuatan cam

shaft, gear beban rendah, cams, pin,C 14 0.10 - 0.18 0.4 - 0.7 spindle,

ratchet, rantai dll. Produk deep drawing dan

forming tool produk lainnya.

C20

C25

0.15 - 0.25

0.20 - 0.30

0.6 - 0.9

0.3 - 0.6

Baja serba guna untuk konstruksi stress

rendah, untuk aircraft socket, bracket dng

tingkat stress rendah, levers, baut, fan blade

camshaft dll

C30 0.25 - 0.35 0.6 - 0.9 untuk pembuatan cold formed part seperti

tangki sepeda motor, lengan rem. Setelah

proses (Case) Hardening, tempering, baja

ini bisa digunakan u/ sprocket, tie rod, tube,

automobile dan furniture

C35 0.3 - 0.4 0.3 - 0.6 di gunakan untuk low stress part dan auto-

Page 43: Makalah ( exavator )

mobile tubes dan fastners

C40 0.35 - 0.45 0.6 - 0.9 Chrankshaft, shaft, spindle, pushrods, auto-

mobil axle, connecting rod, gear(forged) dan

part yang membutuhkan strenght danresistant

C45 0.40 - 0.55 0.60 - 0.90 Spindle mesin produksi, crankshaft, baut,

gear beban ringan

C50 0.45 - 0.55 0.6 - 0.9 Kunci, crank shaft, cylinder dan part mesin

yang membutuhkan wear resistance yang

sedang

C55 0.50 - 0.60 0.50 - 0.65 gear, coil spring, cylinder, cam, kunci,

crankshaft

Clutch spring, Hardened screw and bolt,C60 0.55 - 0.65 0.50 - 0.80 axle

locomotive carriage wagon tyre, engineC65 0.60 - 0.70 0.50 - 0.80 valve

spring, small washer.

C70 0.65 - 0.70 0.50 - 0.80 Baffle spring, shock absorber, unhardened

gear and worm and clutch plate

C80

C113

0.75 - 0.85

1.05 -1.20

0.5 - 0.80

0.5 - 0.80

Shear blade, scrapper

Leaf and coil spring, harrow disk, kunci,

Page 44: Makalah ( exavator )

taps, twist drill

3.5 Mild steel

Mild steel mengandung 0.15-0.45%C. Mempunyai sifat murah, kuat digunakan untuk

konstruksi, automobile dan packaging.

Semua baja mempunyai massa jenis (density) yang tinggi dan Modulus Young yang

tinggi. Kekuatan dari mild steel dihasilkan dari pengerjaan dingin (cold working)

yang menjadikannya sangat tangguh.

Mild steel mudah berkarat, dan harus di lindungi dengan pengecatan, galvanis atau

pelapis lainnya.

Keuntungan :

High strength-to-weight ratio

High stiffness-to-weight ratio

Good strength with high toughness

Kekakuan tinggi (high stiffness)

Murah (very cheap)

Mudah dibentuk (easy to shape)

Mudah di las (easy to weld)

Mudah di daur ulang (easy to recycle)

Kekurangan :

Massa tinggi (high density)

Conductivitas rendah (poor electrical and thermal conductivity)

Contoh produk mild steel :

Large structures - bridges, buildings, oil rigs

Car body panels, trains

Machine tools

Pressure vessels

Kemasan makanan

Paku

Page 45: Makalah ( exavator )

3.6 Proses pembuatan excavator arm

Gambar 3.12. Komponen-komponen excavator arm

Komponen – komponen excavator arm :

1. Hydraulic cylinder bracket armHydraulic cylinder bracket arm merupakan bagian dari excavator yang berfungsi

untuk mengikat sistem hydraulic antara boom dengan arm. Proses pembuatan dari bagian

ini menggunakan proses pengelasan GMAW, pengelasan dilakukan pada bagian A dan B.

Proses las GMAW ini digunakan karena prosesnya cepat sehingga tepat untuk dilakukan

pada produksi masal. Pada saat melakukan pengelasan pastikan tidak ada spatter yang

mengenai bagian lubang dari hydraulic cylinder bracket arm.

Gambar 3.13. Hydraulic cylinder bracket arm

Page 46: Makalah ( exavator )

2. Hydraulic cylinder bracket bucketHydraulic cylinder bracket bucket adalah bagian yang berfungsi untuk mengikat

arm dengan bucket. Dalam proses ini memanfaatkan salah satu proses fusion welding

yaitu GMAW, untuk menyatukan dua buah plat dari hydraulic cylinder bracket bucket.

Bagian A dan B seperti gambar dibawah ini disatukan menggunakan pengelasan GMAW.

Gambar 3.14. Hydraulic cylinder bracket bucket

3. Front hydraulic cylinder pivotPada front hydraulic cylinder pivot terdapat tiga buah bagian (A, B, C) yang

disatukan menggunakan proses pengelasan GMAW. Front hydraulic cylinder pivot

berfungsi sebagai penahan dari bucket yang dihubungkan pada body excavator arm.

Bagian-bagian penyusun dari front hydraulic cylinder pivot dapat dilihat pada gambar

dibawah ini.

Gambar 3.15. Front hydraulic cylinder pivot

Page 47: Makalah ( exavator )

4. Back hydraulic cylinder pivotPada back hydraulic cylinder pivot terdapat tiga buah bagian (A, B, C). Back

hydraulic cylinder pivot berfungsi sebagai penahan dari bucket yang dihubungkan pada

body excavator arm. Back hydraulic cylinder pivot juga berfungsi sebagai engsel bagi

bucket agar bucket bisa bergrak sesuai fungsinya. Setiap bagian disambung dengan

metode pengelasan GMAW. Metode pengelasan ini bertujuan agar pengerjaan dapat

dilakukan dengan cepat. Pada saat proses pengelasan dilakukan, pastikan tidak ada

spatter yang masuk ke lubang back hydraulic pivot. Karena apabila spatter masuk ke

lubang ini, maka pergerakan dari bucket akan terganggu.

Gambar 3.16. Back hydraulic cylinder pivot

5. Slider bushingProses pembuatan slider bushing yaitu dengan menggabungkan ketiga part

dengan di las. Pengelasan yang digunakan yaitu las GMAW dan pastikan tidak ada

spatter yang masuk ke lubang dalam proses pengelasannya.

Gambar 3.17. Slider bushing

6. Body excavator arm

Fungsi dari body excavator arm yaitu sebagai komponen utama pada arm

excavator. Sistem hidrolik umtuk menggerakan bucket dipasang pada body excavator arm

ini. Proses pemasangan body excavator arm ini disambung menggunakan metode

Page 48: Makalah ( exavator )

pengelasan MIG/GMAW. Penggunaan metode pengelasan ini bertujuan agar pemasangan

berjalan cepat dan dapat mempersingkat waktu pengerjaan.

Setelah semua part telah di dapat, maka proses selanjutnya yaitu perakitan.

Perakitan dilakukan secara teratur. Dan untuk menyelesaikannya, seluruh part disambung

pada body excavator arm juga dengan metode pengelasan GMAW. Dan arm pun sudah

siap di rakit pada excavator.

Gambar 3.18. Excavator arm

Gambar 3.19. Excavator arm dan komponen lainnya

Page 49: Makalah ( exavator )

3.7 InspectionPada pembuatan excavator arm maka perlu adanya pemeriksaan mengenai kerusakan

yang terjadi pada setiap sambungan. Langkah yang harus dilakukan adalah dengan pengujian

NDT (Non destructive Test). Keuntungan pengujian dengan cara tersebut adalah benda yang

akan diuji tidak akan mengalami kerusakan. Ada beberapa jenis pengujian NDT yang

dilakukan diantaranya adalah:

1. Liquid penetrant inspection

Yaitu pengujian yang dilakukan dengan menggunakan cairan kimia yang terdiri dari

cleaner, penetrant, dan developer. Digunakan untuk mendeteksi retakkan atau cacat yang

terjadi pada permukaan benda kerja.

Gambar 3.20. Liquid penetrant inspection

2. Ultrasonic inspectionYaitu pengujian yang dilakukan dengan menggunakan gelombang ultrasonic

untuk mengetahui cacat yang ada didalam material. Pengujian ini memanfaatkan

perbedaan ketinggian gelombang yang dipancarkan, jika terdapat cacat didalam material,

maka kita dapat mengetahuinya dari gelombang yang lebih rendah dibandingkan dengan

gelombang normal.

Page 50: Makalah ( exavator )

Gambar 3.21. Ultrasonic inspection

3. Radiography inspection

Yaitu pengujian yang dilakukan dengan menggunakan radiasi sinar X atau sinar γ

yang mampu menembus hampir semua logam kecuali timbal dan material padat lainnya

sehingga dapat digunakan untuk mengetahui struktur material bagian dalam sehingga jika

terjadi cacat dibagian tersebut dapat langsung terlihat. Keuntungan pengujian ini adalah

dapat melakukan pengujian pada permukaan yang tidak rata, tetapi pengujian ini sangat

berbahaya bagi kesehatan manusia.

Gambar 3.22. Radiography inspection

Page 51: Makalah ( exavator )

3.8 Finishing

Proses pelapisan material dengan tujuan agar melindunginya dari reaksi kimiawi yang

dapat merusak material itu sendiri. Ada beberapa cara pelapisan yang digunakan diantaranya

painting dan plating. Painting memiliki keunggulan dibandingkan dengan plating,

keuntungannya yaitu :

a. Dapat dioperasikan dengan mudah

b. Banyak pilihan warna yang digunakan

c. Tidak menyebabkan perubahan yang signifikan dalam berat, ukuran, dan juga bentuk

benda

d. Mudah diperbaiki dan dicat ulang

e. Peralatan dan teknologi yang digunakan sederhana

f. Harganya murah

Sedangkan kerugian jika menggunakan plating diantaranya :

a. Warna yang digunakan terbatas

b. Menyebabkan perubahan dalam berat dan ukuran

c. Proses perbaikanya agak sulit

d. Harganya mahal

1) Pengertian Painting

Painting atau pengecatan adalah proses pelapisan pada suatu material dengan tujuan

agar terlindung dari korosi, sebagai pemanis dan juga fungsi susunan warna. Dengan

melakukan pengecatan maka objek yang dicat akan terlindung dari reaksi oksidasi yang

dapat menyebabkan karat. Pemilihan warna yang tepat juga dapat mempengaruhi psikis

dari manusia sehingga mendorong effisiensi dan produktivitas yang tinggi.

2) Jenis cat

Jenis cat yang banyak digunakan adalah cat anti karat, cat anti karat adalah cat dasar

pada permukaan besi yang dapat mempertinggi sifat penempelan dengan dengan besi serta

mencegah timbulnya karat. Menjaga besi dari karat adalah memutus hubungan antara besi

dengan udara dan air sehingga reaksi kimia terutama reaksi oksidasi tidak akan terjadi.

Page 52: Makalah ( exavator )

3) Campuran cat

Untuk mengatur viskositas atau kekentalan pada cat maka cat biasanya dicampur

dengan thiner. Jika viskositas dari cat kurang tepat maka akan sangat berpengaruh pada

hasil pengecatan. Jika campuran terlalu encer maka lapisan cat terlalu tipis dan akan

menurunkan efisiensi lapisan. Dan jika terlalu kental maka akan menimbulkan cacat

seperti goresan kuas atau can yang menggumpal sehingga diperoleh hasil yang kurang

maksimal.

4) Pengaturan dasar/fondasi

Sebelum melakukan pengecatan maka hal terpenting yang harus dilakukan adalah

menyiapkan bidang material yang akan dilas. Bidang material harus dibersihkan dari

kotoran, air, dan minyak agar tidak merusak penempelan cat dengan material. Ada dua

cara dalam membersihkan bidang material yang akan di cat, yaitu :

a. Cara fisik

Cara ini digunakan untuk membersihkan bagian-bagian yang tidak dapat dilakukan

dengan cara kimia. Peralatan yang digunakan yaitu dapat berupa kikir, mesin

gerinda, ampelas dan juga wire brush.

b. Cara kimia

Yaitu proses pembersihan dengan cairan kimia, contohnya dengan garam klorida

yang dilarutkan dengan air untuk menghilangkan karat.

5) Alat pengecatan

Penggunaan alat pengecatan yang tepat sangat mempengaruhi kualitas dari hasil

pengecatan. Ada beberapa macam alat pengecatan, diantaranya :

a. Air spray

b. Air less spray

c. Spray elektrostatis

d. Pencelupan

e. Pelapisan listrik

f. Curtain flow coater

g. Roler coat

Page 53: Makalah ( exavator )

Alat pengecatan yang dilakukan pada excavator arm adalah dengan menggunakan

air spray karena memiliki efisiensi pekerjaan yang baik serta dapat menghasilkan

pengecatan yang halus. Prinsip air spray seperti tampak pada gambar.

Gambar 3.23. Prinsip air spray

Jika pada larutan dikenakan aliran udara dengan kecepatan tinggi maka larutan akan

menjadi titik-titik air lalu jatuh. Seperti pada gambar sprayer, jika ditiupkan udara dari

lubang kecil dibagian ujung akan keluar udara yang kuat maka tekanan di dekat O akan

menjadi rendah, air akan naik keatas dan dengan dorongan udara yang kuat maka air akan

menyemprot keluar.

6) Penyebab cacat pada pengecatan dan cara pencegahannya

a. Cacat pada objek pengecatan

b. Cacat yang timbul karena material yang kurang baik kualitasnya seperti besarnya

sifat penyerapan, kandungan kelembaban dan juga kotoran. Cara pencegahanya

yaitu dengan pengaturan fondasi secara chemical treatment.

c. Cacat yang timbul pada cat

d. Cacat ini terjadi karena pengendapan pigmen, perubahan viskositas, pengerasan

gelation dan timbulnya buih. Cara pencegahannya yaitu sebelum dilakukan

pengecatan maka cat harus diperiksa terlebih dahulu kualitasnya. Jika kulitasnya

dibawah standard perusahaan maka perlu diperbaiki atau diganti.

e. Cacat karena peralatan pengecatan

Beberapa macam masalah pada peralatan pengecatan :

a. Kebersihan peralatan pengecatan terutama pada spray gun yang menyebabkan cat

yang dihasilkan tidak rata.

b. Perawatan mesin pengecatan yang tidak cocok

Page 54: Makalah ( exavator )

c. Mesin dan cat tidak cocok akan menyebabkan jeleknya pola distribusi partikel

sehingga terjadi pin hole, kulit jeruk serta buih.

d. Untuk pencegahanya adalah dengan melakukan perawatan terhadap mesin

pengecatan sesuai dengan petunjuk, seperti melakukan pembersihan setelah

melakukan pengecatan dan memeriksa filter cat sebelum dilakukan proses

pengecatan.

e. Cacat akibat cara pengecatan

Beberapa sebab kesalahan dalam melakukan pengecatan

a. Teknik dalam melakukan pengecatan

b. Perbandingan campuran antara cat dengan pelarut/pengencer

c. Kecocokan antara cat dengan pelarut/pengencer

Pencegahannya adalah dengan memperbaiki cara dan teknik pengecatan serta

harus selalu membaca petunjuk dalam melakukan pencampuran sehingga dihasilkan

larutan yang sesuai dan dengan perbandingan yang tepat.

Page 55: Makalah ( exavator )

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 KesimpulanHal yang harus diperhatikan dalam proses pemilihan material adalah sebagai berikut :

1. Sifat operasi (functional requirement) dari part

Sifat operasi berhubungan langsung dengan karakteristik dari pembebanan yang

diterima part secara langsung. Apakah part itu menerima beban gesek, beban tarik,

beban geser, beban kejut, dll.

2. Kondisi operasi part (resistance to service condition)

Kondisi lingkungan tempat beroperasi mempunyai peran yang sangat penting

dalam menentukan suatu material. Contohnya lingkungan yang memungkinkan

terjadinya korosi, seperti lingkungan bertemperatur rendah, berdampak merugikan bagi

kebanyakan material.

3. Kemampuan Proses (process ability requirement)

Kemampuan proses suatu material bisa dinilai dari kemampuan part tersebut

untuk dikerjakan dan dibentuk menjadi barang jadi. Contohnya part tersebut memiliki

sifat castability, formability, machinability, weldability, dan hardenability.

4. Cost

Harga biasanya menjadi faktor penting dalam evaluasi material karena tidak

sedikit aplikasi yang mempunyai batasan budget. Penentuan harga biasanya

dibandingkan dengan aplikasi yang akan di gunakan.

5. Ketahanan uji (reliability requirement)

Ketahanan uji bisa diartikan kemungkinan akan ketahanan suatu material

terhadap fungsi tanpa adanya kerusakan atau kegagalan proses.

Proses manufaktur pada excavator arm pada dasarnya terdiri dari dua proses utama

yaitu metal removal process dan metal joining process.

Page 56: Makalah ( exavator )

4.2 SaranBanyak sekali faktor – faktor yang dapat mempengaruhi proses pembuatan suatu

produk, oleh sebab itu perlu adanya perencanaan yang matang pada aspek-aspek sebagai

berikut :

1. Design

2. Material selection

3. Process selection

4. Manufacture

5. Evaluation / inspection

Semua hal-hal tersebut diatas harus dipenuhi agar dapat dihasilkan suatu produk yang

berkualias dan dengan harga yang dapat bersaing.

Page 57: Makalah ( exavator )

DAFTAR PUSTAKA

Kalpakjian, Serope, Manufacturing Engineering And Technology Third Editio,. Addison-

Wesley Publishing company, New York, 1995.

Degarmo, E. Paul., Black, JT., Kohser, Ronald A, Materials And Processes In Manufacturing

Ninth edition, John Wiley & Sons, USA, 2003.

ASM INTERNATIONAL Handbook Committee, Properties And Selection : Irons, Steels,

And High Performance Alloys Volume 1, ASM INTERNATIONAL, USA, 1990.

Wegst, C.W, StahlschlÜssel, Verlag StahlschlÜssel Wegst KG, Berlin, 1977.

Komatsu Handbook, Specification And Aplication Handbook Twenty Fourth Edition,

Komatsu, Japan, 2003.

Caterpillar Handbook, Performance Handbook 32th Edition, Caterpillar Inc, Illinois, 2001.

Ashby, Michael. F and Jones, David R. H., Engineering Materials 2: An Introduction to

Microstructures, Processing and Design Second Edition, Biddles Ltd, 1998.

Ashby, Michael. F., Materials Selection In Mechanical Design Second Edition, PergamonPress Ltd, London, 1999