PROPORSAL KERJA PRAKTEK
Proposal Kerja PraktekPT. PUPUK SRIWIDJAJA PALEMBANG
A. JUDULANALISIS KEGAGALAN DAN SIFAT-SIFAT MATERIAL PADA
KOMPONEN MESIN PRODUKSI DI PT. PUPUK SRIWIDJAJA PALEMBANG
B. URAIAN SINGKATMesin merupakan salah satu fasilitas yang
mutlak diperlukan perusahaan manufaktur dalam berproduksi. Dalam
pengoperasiannya, terkadang mesin mengalami gangguan atau
kegagalan. Penyebab terjadinya kendala pada mesin yang beroperasi
berbagai macam, misalnya perawatan yang tidak teratur atau karena
beban yang berlebih. Dalam hal ini, kami sebagai mahasiswa Teknik
Mesin Universitas Sriwijaya mengajukan proposal kerja praktek pada
PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang untuk menganalisis kerusakan yang
terjadi pada komponen-komponen mesin serta melakukan pengujian
struktur dan sifat material untuk mengetahui sifat-sifat material
pada komponen-komponen mesin tersebut. Dan kami mengusulkan untuk
melaksanakan Kerja Praktek tersebut pada tanggal 18 Mei 2015 s/d 18
Juli 2015.
C. PENDAHULUANC.1. Latar BelakangKerja praktek merupakan salah
satu mata kuliah wajib di Jurusan Teknik Mesin Universitas
Sriwijaya yang harus ditempuh oleh mahasiswa Jurusan Teknik Mesin
sebagai salah satu syarat penyelesaian kurikulum.Dalam kerja
praktek ini mahasiswa diharapkan dapat menerapkan ilmu yang didapat
dari bangku kuliah dan dapat memahami keadian yang sebenarnya
dilapangan, tidak hanya teori yang di dapat dari bangku kuliah,
melalui pengalaman kerja praktek ini diharapkan dapat menambah
wawasan mahasiswa sehingga memiliki daya nalar dan pemahaman
mengenai pengetahuan Teknik Mesin yang terarah, sehingga
selanjutnya mahasiswa dapat membuat suatu perencanaan secara
teknis, mencari solusi masalah keteknikan dalam lingkungan suatu
perusahaan.Dalam hal ini, pihak industri dipandang tepat sebagi
fasilitator untuk mahasiswa dapat mempraktekkan ilmu yang didapat
dari bangku kuliah adalah PT. PUPUK SRIWIDJAJA PALEMBANG karena
sebagai lapangan ilmu teknik khususnya bidang material pada mesin
produksi yang dilakukan secara otomatis dan optimal di perusahaan
tersebut.
C.2. PermasalahanIlmu pengetahuan yang dipelajari selama
perkuliahan hampir tujuh puluh persen merupakan teori, lebih dari
itu ilmu tersebut pada dasarnya mengacu kepada keadaan ideal yaitu
hanya sebatas teori dan filosopinya saja.Seperti diketahui bahwa
dalam suatu pabrik atau industri semua disiplin ilmu dipakai dan
diterapkan, yang salah satu diantaranya adalah ilmu Teknik Mesin.
Untuk itu melaui kerja praktek ini diharapkan dapat mengetahui
kondisi perusahaan secara umum misalnya mengenai perkembangan
perusahaan, organisasi dan kegiatan-kegiatan perusahaan.PT. PUPUK
SRIWIDJAJA PALEMBANG dipilih sebagai industri yang tepat untuk
melaksanakan kerja praktek, karena sebagai lapangan ilmu teknik
khususnya bidang Produksi yang dilakukan oleh mesin secara otamatis
dan optimal di perusahaan tersebut.Adapun hal-hal yang berhubungan
langsung dengan kurikulum Teknik Mesin adalah :1) Design and
Assembly tujuannya ialah merancang, menganalisis kekuatan struktur
dan pemilihan bahan agar didapat produk yang sesuai dengan
spesifikasi, serta merakit komponen-komponen sehingga menghasilkan
produk yang dapat digunakan.2) Operation and Performance Assessment
bertujuan untuk mengoperasi dan menjalankan, serta menganalisis dan
menilai kinerja mesin.3) Preventif Maintenance and Repair,
tujuannya untuk menjaga peralatan mesin agar mempunyai unsure kerja
yang relative lama dan memperbaiki elemen-elemen mesin atau
peralatan lainnya sehingga berfungsi sebagaimana mestinya.
Selain mengetahui, kami juga membutuhkan sistem manajemen dari
Perusahaan itu sendiri. Tujannya agar kami dapat mengetahui dan
memahami lingkungan, organisasi dan struktur perusahaan tersebut.
Dalam hal ini system yang akan kami pelajari adalah sebagai berikut
:1) Struktur perusahaan 2) Sistem kerja sebuah perusahaan 3)
Persoalan perusahaan terutama dibidang perancangan dan pemilihan
bahan4) Mesin mesin yang digunakan beserta spesifikasinya5) Layout
dari hasil mesin di dalam perusahaan, dan hal lainnya yang
berhubungan dengan perusahaan.
C.3. Batasan MasalahAdapun batasan masalah pada kerja praktek
ini didasari oleh keterbatasan penyusun dan juga luasnya bidang
yang dikaji. Agar tidak terjadi penyimpangan dalam pembuatan
laporan dan kesalahpahaman, masalah yang merupakan pokok pembahasan
dan dibuat laporannya terbatas pada materi tersebut. Materi yang
akan dibahas adalah analisis kegagalan dan sifat-sifat material
pada komponen mesin produksi di PT Pupuk Sriwidjaja Palembang.
C.4. TujuanC.4.1. Tujuan Umum:1) Untuk membantu mahasiswa
memahami dan menjelaskan proses kegiatan suatu Perusahaan/ Industri
sehingga memiliki wawasan dan pengetahuan yang luas dan dapat
mempersiapkan diri dalam mengisi kebutuhan dunia kerja.2)
Menerapkan ilmu yang telah dipelajari selama kuliah.
C.4.2. Tujuan Khusus1) Menganalisis penyebab kegagalan yang
terjadi pada komponen mesin. 2) Mengetahui proses manufaktur yang
ada pada perusahaan.3) Memahami sistem manajemen suatu perusahaan
sehingga memiliki wawasan dan pengetahuan tentang manajemen suatu
perusahaan.
C.5. ManfaatC.5.1. Bagi Mahasiswa1) Memberikan bekal pengetahuan
dan keterampilan yang dapat digunakan dalam dunia kerja.2) Membuka
wawasan dan mendapatkan pengetahuan melalui praktek di lapangan3)
Merupakan wujud kerjasama antara dunia pendidikan dan dunia
kerja
C.5.2. Bagi Perusahaan1) Dapat melakukan pertukaran informasi
tentang ilmu dan teknologi yang digunakan pada Perusahaan/
Industri2) Peserta dapat membantu kegiatan dan operasional pada
Perusahaan/ IndustriC.5.3. Bagi Fakultas1) Menyesuaikan ilmu yang
diperoleh mahasiswa pada praktek di Perusahaan/ Industri dengan
kurikulum yang digunakan Fakultas tersebut.
D. LANDASAN TEORID.1. Analisis KegagalanD.1.1. Pengertian
Analisis KegagalanFailure Analysis (Analisis Kegagalan) adalah
suatu kegiatan yang ditujukan untuk mengetahui penyebab terjadinya
kerusakan yang bersifat spesifik dari peralatan utama, peralatan
pendukung, dan perlengkapan instalasi pabrik. Jenis Failure
Analysis pada material dapat berupa patahan, retakan, atau korosi
(Dieter, 1992).Kegagalan tersebut bisa berasal dari tahap
manufakturing, pembuatan, perakitan, atau pengoperasian yang tidak
sesuai dengan desain. Dengan demikian diperlukan analisa kerusakan
yang komprehensif yang bisa dimanfaatkan sebagai umpan balik dalam
perbaikan desain, material, perlakuan panas, dan sebagainya
terhadap sistem atau komponen (Rolando, 2012). Kegagalan dapat
didefinisikan sebagai kejadian sewaktu komponen tidak lagi mampu
memenuhi fungsi pemakaiannya dengan baik dikarenakan patahan atau
deformasi berlebih ataupun deteriorasi (Dieter, 1992). Mekanisme
kegagalan umumnya merupakan kegagalan bahan yang ditentukan oleh
riwayat termomekanis bahan selama pemrosesan dan kondisi pemakaian.
Kegagalan merupakan semua perubahan dalam bagian mesin yang
menyebabkannya tidak bisa melakukan fungsinya dengan baik.
Tahap-tahap yang mendahului kegagalan akhir adalah kegagalan dini,
kerusakan dini semua ini akan membuat bagian atau komponennya
menjadi tidak aman untuk pemakaian berikutnya (Rolando, 2012).
D.1.2. Klasifikasi Kegagalan MaterialPenyebab kegagalan biasanya
ditentukan dengan mengkaitkannya pada satu atau lebih bentuk
kegagalan yang spesifik dan dari sini akan menjadi gagasan utama
dari kegiatan analisa kegagalan. Penyebab kegagalan sering
dimonitor dari perancangan, operasi, pemeliharaan dan pengiriman,
pada bagian dalam operasi dan pemeliharaan secara tradisional ada
penekanannya untuk analisa kegagalan dan pencegahan kegagalan.
Pengurangan kegagalan jangka panjang dapat dicapai dengan
spesifikasi dan modifikasi rancangan.Kegagalan pada komponen teknik
dapat dikelompokan menjadi tiga bagian (Rahardjo, 2011) yaitu : 1)
Kegagalan yang disebabkan oleh desain yang salah atau pemilihan
bahan yang tidak tepat.2) Kegagalan akibat pemrosesan yang salah.3)
Kegagalan akibat keausan selama pemakaian.
Disamping tiga cara pembagian penyebab kegagalan seperti
disebutkan diatas ada cara pembagian lain (Rahardjo, 2011) yaitu
:1) Kegagalan pada tegangan di atas level desain.Kegagalan jenis
ini paling mudah diperbaiki dan terutama terjadi karena kesalahan,
seperti desain yang salah atau penggunaan bahan yang salah , atau
karena beban yang lebih.2) Kegagalan pada tegangan dibawah level
desainKegagalan ini terjadi karena adanya cacat dianggap sebagai
kegagalan beban lebih setempat, karena kondisi tegangan setempat
melebihi tegangan desain. Ini terjadi akibat adanya konsentrasi
tegangan berkurang sehingga berada dibawah tegangan desain. Setiap
klasifiksi dari kegagalan tersebut dapat diidentifikasi dan
dikombinasikan satu sama lain atau dapat dipakai semua sebagai
suatu prosedur dari kegagalan tersebut. Contoh dari mode kegagalan
yang dapat saling berkombinasi (Rolando, 2012) :1) Elastic
deformation2) Yielding3) Brinelling4) Ductile rupture5) Brittle
fracture6) Fatiguea. High Cycle fatigue e. Impact fatigueb. Low
cycle fatigue f. Corrosion fatiguec. Thermal Fatigue g. Fretting
fatigued. Surface fatigue7) Corrotion8) Impact9) Fretting10)
Combine LoadContoh diatas merupakan sebagian kecil kombinasi
kegagalan yang saling terkait dan dapat diobservasi. Dari contoh
diatas penulis mengambil analisa mengenai kegagalan yaitu mengenai
fatigue (kelelahan).
D.1.3. Fatigue (Kelelahan)Fatigue adalah salah satu jenis
kerusakan/kegagalan yang diakibatkan oleh beban berulang. Ada 3
fase didalam kerusakan akibat fatigue yaitu ; pengintian retak
(crack initiation), perambatan retak (crack propagation) dan patah
static (fracture). Formasi dipicu oleh inti retak yang dapat
berawal dari lokasi yang paling lemah kemudian terjadi pembebanan
bolak balik yang menyebabkan local plastisitas sehingga terjadi
perambatan retak hingga mencapai ukuran retak kritis dan akhirnya
gagal. Lebih dari 70% penyebab kerusakan disebabkan oleh jenis
kerusakan fatigue ini (Dieter, 1992). Suatu komponen
mesin/konstruksi dapat mengalami pembebanan dalam beberapa variasi
beban seperti fluktuasi beban, fluktuasi regangan atau fluktuasi
temperatur. Bahkan tidak jarang konstruksi mengalami tegangan
gabungan maupun kontaminasi dengan lingkungan yang korosif yang
tentunya akan menyebabkan suatu konstruksi akan lebih terancam
keamanannya (Dieter, 1992). Tiga siklus umum yang dapat menunjukkan
suatu siklus tegangan fatigue yaitu yang pertama adalah fluktuasi
tegangan terjadi mulai dari tegangan rata-rata nol dengan amplitude
yang konstan. Yang kedua yaitu fluktuasi tegangan dimulai diatas
garis rata-rata nol dengan amplitude konstan (Rolando, 2012). Dan
yang ketiga fluktuasi tegangan yang acak/random. Tiga siklus
tersebut ditunjukan pada Gambar.1
Gambar 1. Siklus Fatigue (Rolando, 2012)
Kerusakan atau kegagalan akibat fatigue berawal pada pengintian
retak dengan beban yang bolak balik, yang menyebabkan deformasi
plastis local berupa slip yang ditunjukkan dengan terbentuknya
intrusi dan ekstrusi sebagai cirri terjadinya slip yang menyebabkan
local deformasi (Rolando, 2012). Awal retak terbentuk pada daerah
slip. Pertumbuhan retak secara kristalografi terorientasi sepanjang
bidang slip dalam jarak yang pendek. Waktu yang pendek tersebut
ditunjukkan sebagai pertumbuhan retak tahap pertama. Arah dari
pertumbuhan retak secara makroskopik menjadi normal atau tegak
lurus terhadap tegangan tarik (Rolando, 2012). Hal ini ditunjukkan
sebagai perambatan retak tahap kedua, yang dinyatakan sebagai umur
perambatan retak.Siklus relatif selama pengintian dan perambatan
retak bergantung pada tegangan yang dialami. Bila tegangan menjadi
naik maka fase pengintian retak menjadi turun. Fatigue dapat dibagi
menjadi dua katagori yaitu fatigue siklus tinggi dan siklus rendah.
Pada fatigue siklus rendah retak terjadi sangat lama sedangkan pada
fatigue siklus tinggi retak terbentuk lebih awal. Ada perbedaan
yang tampak secara visual antara fatigue siklus rendah (high
stress) dan fatigue siklus tinggi (low stress). D.1.4. Kurva
Tegangan Siklus ( S N )Data fatigue biasanya disajikan dalam kurva
tegangan dan siklus, dimana tegangan adalah S dan siklus adalah N.
Jumlah siklus adalah siklus mulai dari pengintian retak sampai
perambatan retak.Bila tegangan turun maka jumlah siklus untuk
terjadi kegagalan menjadi naik, sedangkan bila tegangan naik maka
julmlah siklus menjadi berkurang. Pada baja sebagai ferrous alloy,
terdapat batas tegangan dimana kegagalan fatigue tidakterjadi atau
terjadi pada siklus yang amat panjang (infinite). Nilai batas
tersebut terlihat sebagai suatu aimptotik yang menunjukkan nilai
fatigue limit atau endurance limit. Endurance limit adalah tegangan
dimana tidak terjadinya kegagalan atau fracture didalam range 107
cycles (Rolando, 2012). Berbeda dengan material non-ferrous seperti
paduan aluminium dan lainnya tidak memiliki fatigue limit. Untuk
melihat perbedaaan antara kedua paduan tersebut dapat ditunjukkan
pada Gambar.2.
Gambar 2. Kurva S-N Untuk Paduan Ferro dan Non-Ferro (Rolando,
2012)
D.1.5. Tahapan dalam Melakukan Analisis KegagalanPengertian dari
analisa kegagalan yaitu merupakan suatu prosedur yang dilakukan
untuk mencari dan mengungkapkan mengapa dan bagaimana suatu alat
atau komponen mengalami kegagalan dengan mengacu kepada bagian atau
komponen yang mengalami kegagalan tersebut, khususnya pada bagian
permukaan patah (Rahardjo, 2011).Sangatlah penting untuk
merencanakan analisis kegagalan sebelum melakukan penelitian.
Tahapan-tahapan utama dari analisis kegagalan pada suatu komponen
teknik (Rahardjo, 2011) yaitu :1) Pengumpulan data tentang latar
belakang dan pemilihan sampel.2) Pemeriksaan secara visual dengan
mata.3) Melakukan pengambilan foto sampel.4) Pengujian tidak
merusak.5) Pengujian merusak.6) Pengujian metalografi, makro dan
mikro.7) Menentukan penyebab kegagalan.8) Analisis terjadinya
proses kegagalan.9) Saran dan kesimpulan analisis Dalam memecahkan
masalah kegagalan maka perlu untuk mendaftar dan mendokumentasikan
kegagalan guna memperoleh gambaran tentang faktor-faktoryang
menyebabkan kegagalan.Sewaktu kegagalan atau crack terjadi dalam
suatu stuktur material, maka ada nilai yang harus diambil untuk
menganalisa kegagalan tersebut. Perlengkapan yang diperlukan untuk
menganalisa mengikuti diagram alir prosedur untuk menganalisis
kegagalan.Item yang diperlukan untuk investigasi failure analisis
yaitu (Rahardjo, 2011) :1) Material yang digunakan, data produksi
(proses permesinan, induction hardening, heat threathment)2)
Komposisi material (distribution pattern)3) Mechanical properties
(hardeness tester)4) Alat pengujian mekanik5) Analisa mekanik
(Design stress, asumsi perhitungan)6) Analisa fracture surface
Gambar 3. Klasifikasi Kegagalan Material (Rahardjo, 2011)
D.2. Sifat-Sifat MaterialD.2.1. Sifat-Sifat MaterialSecara garis
besar material mempunyai sifat-sifat yang mencirikannya, pada
bidang teknik mesin umumnya sifat tersebut dibagi menjadi tiga
sifat. Sifat sifat itu akan mendasari dalam pemilihan material,
sifat tersebut adalah (Yunus, 2012):1) Sifat mekanik2) Sifat
fisik3) Sifat teknologi
D.2.2. Jenis-Jenis Sifat Material1) Sifat MekanikSifat mekanik
material, merupakan salah satu faktor terpenting yang mendasari
pemilihan bahan dalam suatu perancangan. Sifat mekanik dapat
diartikan sebagai respon atau perilaku material terhadap pembebanan
yang diberikan, dapat berupa gaya, torsi atau gabungan keduanya.
Dalam prakteknya pembebanan pada material terbagi dua yaitu beban
statik dan beban dinamik. Perbedaan antara keduanya hanya pada
fungsi waktu dimana beban statik tidak dipengaruhi oleh fungsi
waktu sedangkan beban dinamik dipengaruhi oleh fungsi waktu (Yunus,
2012).Untuk mendapatkan sifat mekanik material, biasanya dilakukan
pengujian mekanik. Pengujian mekanik pada dasarnya bersifat merusak
(destructive test), dari pengujian tersebut akan dihasilkan kurva
atau data yang mencirikan keadaandari material tersebut. Setiap
material yang diuji dibuat dalam bentuk sampel kecil atau spesimen.
Spesimen pengujian dapat mewakili seluruh material apabila berasal
dari jenis, komposisi dan perlakuan yang sama. Pengujian yang tepat
hanya didapatkan pada material uji yang memenuhi aspek ketepatan
pengukuran, kemampuan mesin, kualitas atau jumlah cacat pada
material dan ketelitian dalam membuat spesimen. Sifat mekanik
tersebut meliputi antara lain: kekuatan tarik, ketangguhan,
kelenturan, keuletan, kekerasan, ketahanan aus, kekuatan impak,
kekuatan mulur, kekuatan leleh dan sebagainya.Sifar-sifat mekanik
material yang perlu diperhatikan (Yunus, 2012) :a) Tegangan yaitu
gaya diserap oleh material selama berdeformasi persatuan luas.b)
Regangan yaitu besar deformasi persatuan luas.c) Modulus
elastisitas yang menunjukkan ukuran kekuatan material.d) Kekuatan
yaitu besarnya tegangan untuk mendeformasi material atau kemampuan
material untuk menahan deformasi.e) Kekuatan luluh yaitu besarnya
tegangan yang dibutuhkan untuk mendeformasi plastis.f) Kekuatan
tarik adalah kekuatan maksimum yang berdasarkan pada ukuran mula.g)
Keuletan yaitu besar deformasi plastis sampai terjadi patah.h)
Ketangguhan yaitu besar energi yang diperlukan sampai terjadi
perpatahan.i) Kekerasan yaitu kemampuan material menahan deformasi
plastis local akibat penetrasi pada permukaan.
2) Sifat FisikSifat penting yang kedua dalam pemilihan material
adalah sifat fisik. Sifat fisik adalah kelakuan atau sifat-sifat
material yang bukan disebabkan oleh pembebanan seperti pengaruh
pemanasan, pendinginan dan pengaruh arus listrik yang lebih
mengarah pada struktur material. Sifat fisik material antara lain :
temperatur cair, konduktivitas panas dan panas spesifik (Yunus,
2012).Struktur material sangat erat hubungannya dengan sifat
mekanik. Sifat mekanik dapat diatur dengan serangkaian proses
perlakukan fisik. Dengan adanyaperlakuan fisik akan membawa
penyempurnaan dan pengembangan material bahkan penemuan material
baru (Yunus, 2012).
3. Sifat TeknologiSelanjutnya sifat yang sangat berperan dalam
pemilihan material adalah sifat teknologi yaitu kemampuan material
untuk dibentuk atau diproses. Produk dengan kekuatan tinggi dapat
dibuat dibuat dengan proses pembentukan, misalnya dengan pengerolan
atau penempaan. Produk dengan bentuk yang rumit dapat dibuat dengan
proses pengecoran. Sifat-sifat teknologi diantaranya sifat mampu
las, sifat mampu cor, sifat mampu mesin dan sifat mampu bentuk.
Sifat material terdiri dari sifat mekanik yang merupakan sifat
material terhadap pengaruh yang berasal dari luar serta sifat-sifat
fisik yang ditentukan oleh komposisi yang dikandung oleh material
itu sendiri (Yunus, 2012).
D.2.3. Pengujian Sifat-Sifat Material1) Pengujian
KekerasanKekerasan (Hardness) adalah salah satu sifat mekanik
(Mechanical properties) dari suatu material. Kekerasan suatu
material harus diketahui khususnya untuk material yang dalam
penggunaanya akan mangalami pergesekan (frictional force) dan
deformasi plastis. Deformasi plastis sendiri suatu keadaan dari
suatu material ketika material tersebut diberikan gaya maka
struktur mikro dari material tersebut sudah tidak bisa kembali ke
bentuk asal artinya material tersebut tidak dapat kembali ke
bentuknya semula. Lebih ringkasnya kekerasan didefinisikan sebagai
kemampuan suatu material untuk menahan beban identasi atau
penetrasi/ penekanan (Wahyuni, 2012).Di dalam aplikasi manufaktur,
material dilakukan pengujian dengan dua pertimbangan yaitu untuk
mengetahui karakteristik suatu material baru dan melihat mutu untuk
memastikan suatu material memiliki spesifikasi kualitas tertentu.
Didunia teknik, umumnya pengujian kekerasan menggunakan 3 macam
metode pengujian kekerasan, yakni (Wahyuni, 2012) :a) Pengujian
kekerasan dengan metode Brinnel bertujuan untuk menentukan
kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan material terhadap
bola baja (identor) yang ditekankan pada permukaan material uji
tersebut (spesimen). Idealnya, pengujian Brinnel diperuntukan untuk
material yang memiliki permukaan yang kasar dengan uji kekuatan
berkisar 500-3000 kgf. Identor (Bola baja) biasanya telah
dikeraskan dan diplating ataupun terbuat dari bahan Karbida
Tungsten.b) Pengujian kekerasan dengan metode Rockwell bertujuan
menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan
material terhadap indentor berupa bola baja ataupun kerucut intan
yang ditekankan pada permukaan material uji tersebut.c) Pengujian
kekerasan dengan metode Vickers bertujuan menentukan kekerasan
suatu material dalam yaitu daya tahan material terhadap indentor
intan yang cukup kecil dan mempunyai bentuk geometri berbentuk
piramid seperti ditunjukkan pada gambar 3. Beban yang dikenakan
juga jauh lebih kecil dibanding dengan pengujian rockwell dan
brinel yaitu antara 1 sampai 1000 gram. Angka kekerasan Vickers
(HV) didefinisikan sebagai hasil bagi (koefisien) dari beban uji
(F) dengan luas permukaan bekas luka tekan (injakan) dari indentor
(diagonalnya) (A) yang dikalikan dengan sin 136/2 (Wahyuni,
2012).
2) Pengujian Tarik Uji tarik rekayasa banyak dilakukan untuk
melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan
sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. Pada uji tarik,
benda uji diberi beban gaya tarik sesumbu yang bertambah secara
kontinyu, bersamaan dengan itu dilakukan pengamatan terhadap
perpanjangan yang dialami benda uji (Pusvyta, 2010). Kurva tegangan
regangan rekayasa diperoleh dari pengukuran perpanjangan benda
uji.
(1)
Regangan yang digunakan untuk kurva tegangan regangan rekayasa
adalah regangan linier rata-rata, yang diperoleh dengan membagi
perpanjangan panjang ukur (gage length) benda uji, L, dengan
panjang awalnya, L0 (Pusvyta, 2010). (2)
Gambar 4. Pertambahan L ketika diberi beban P (Pusvyta,
2010)
Gambar 5. Kurva umum tegangan - regangan hasil uji tarik
(Pusvyta, 2010)
Kurva tegangan regangan hasil pengujian tarik umumnya tampak
seperti pada gambar D.4. Dari gambar tersebut dapat dilihat a. AR
garis lurus. Pada bagian ini pertambahan panjang sebanding dengan
pertambahan beban yang diberikan. Pada bagian ini, berlaku hukum
Hooke (Pusvyta, 2010) :
(3)
dengan: L = pertambahan panjang benda kerja (mm)L0 = panjang
benda kerja awal (mm)P = beban yang bekerja (N)A = luas penampang
benda kerja (mm2)E = modulus elastisitas bahan (N/mm2)Dari
persamaan (5) dan (6), bila disubstitusikan ke persamaan (7), maka
akan diperoleh: (4)
b. Y disebut titik luluh (yield point) atas. Y disebut titik
luluh bawah.c. Pada daerah YY benda kerja seolah-olah mencair dan
beban naik turun disebut daerah luluh.d. Pada titik B beban
mencapai maksimum dan titik ini biasa disebut tegangan tarik
maksimum atau kekuatan tarik bahan (B). Pada titik ini terlihat
jelas benda kerja mengalami pengecilan penampang (necking).e.
Setelah titik B, beban mulai turun dan akhirnya patah di titik F
(failure)f. Titik R disebut batas proporsional, yaitu batas daerah
elastis dan daerah AR disebut daerah elastis. Regangan yang
diperoleh pada daerah ini disebut regangan elastis.g. Melewati
batas proporsional sampai dengan benda kerja putus, biasa dikenal
dengan daerah plastis dan regangannya disebut regangan plastis. E.
METODOLOGI E.1. Diagram Alir
Orientasi Umum Perusahaan
Survei Lapangan
Pemilihan Studi Kasus
Pengambilan Data-Data
Pengolahan Hasil Data
Analisis Mekanisme Kegagalan
Hasil Pembahasan Analisis
Saran dan Kesimpulan
Gambar 6. Diagram Alir Kerja Praktek
E.2. Tahapan-Tahapan Kerja Praktek1. Orientasi Umum Perusahaan
Orientasi umum perusahaan bertujuan sebagai pengenalan tentang
struktur umum pada perusahaan tersebut. Baik itu struktur jabatan
organisasi manajemen maupun prosedur pekerjaan pada setiap tingkat
jabatan. Orientasi juga bertujuan mengetahui visi dan misi serta
sejarah/ awal pendirian perusahaan tersebut.
2. Survei LapanganSurvei lapangan yaitu kami melakukan survei
lapangan untuk mendapatkan data teknis komponen mesin yang meliputi
spesifikasi minimum maupun maksimum mesin manufaktur dan jenis
material yang digunakan pada komponen mesin tersebut, serta
prosedur proses manufaktur pembuatan pupuk di PT. PUSRI
Palembang.
3. Pemilihan Studi KasusPemilihan studi kasus dilakukan untuk
membatasi ruang lingkup pembahasan serta menseleksi studi kasus
yang ada.
4. Pengambilan Data-DataTahap selanjutnya yaitu pengambilan
data, data yang akan diambil meliputi data-data teknis tentang
mekanisme mesin pada saat beroperasi, data tentang gaya-gaya yang
terjadi pada saat mesin beroperasi, spesifikasi tentang material
yang digunakan pada suatu bahan uji tersebut, serta
pengujian-pengujian bila diperlukan.
6. Pengolahaan Hasil DataSetelah semua data-data tersebut telah
lengkapi, data-data yang ada disusun dan kemudian diolah untuk
menganalisa uji komposisi pada material tersebut. Selanjutnya data
hasil perhitungan disusun dalam bentuk tabel kemudian ditampilkan
dalam bentuk grafik.7. Analisis dan Hasil Pembahasan.Setelah
mengetahui data dari hasil pengujian, selanjutnya analisis penyebab
terjadinya kegagalan baik dari segi sampel materialnya, mekanisme /
cara kerja dan desain serta beban yang diterima saat sampel
tersebut digunakan.
8. Kesimpulan dan Saran.Kesimpulan diambil dari hasil pembahasan
analisis yang telah dilakukan dari awal hingga akhir serta
saran-saran agar tidak terjadi kegagalan yang akan terjadi di masa
mendatang.
E.3. Penyusunan Laporan kerja PraktekPenyusunan hasil penelitian
di dalam kegiatan kerja praktek tentang analisis kerusakan poros
pada mesin pompa ke dalam bentuk laporan kerja praktekData-data
yang digunakan dalam analisis ini nantinya adalah data-data yng
meliputi :1. Data operasi PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang secara
keseluruhan pada proses manufaktur2. Buku pedoman PT. Pupuk
Sriwidjaja Palembang.3. Buku dan literatur yang relevan dengan
masalah analisis kerusakan pada material tersebut.
F. WAKTU DAN JADWAL PELAKSANAANKami mengusulkan untuk
melaksanakan kerja praktek ini selama dua bulan mulai tanggal 18
Mei 2015 s/d 18 Juli 2015, dan memohon ditempatkan di bagian
Material Engineering. Tempat kegiatan Kerja Praktek Mahasiswa ini
akan dilaksanakan di PT. PUPUK SRIWIDJAJA PALEMBANG yang
beralamatkan di Jl.Mayor Zen, Palembang, Sumatera Selatan. Adapun
jadwal kegiatan adalah sebagai berikut:NOKEGIATANMINGGU KE
12345678
1Orientasi ------
2Studi Kepustakaan- -----
3Praktek Lapangan- ---
5PenyelesaianLaporan---
Keterangan : = pelaksanaan kegiatan- = tidak ada kegiatan
G. PENUTUPDemikianlah proposal ini kami ajukan dengan harapan
semoga PT. PUPUK SRIWIDJAJA PALEMBANG dapat mempertimbangkan dan
mengabulkannya. Atas perhatian dan kerja sama yang baik, kami
ucapkan terima kasih.
DAFTAR PUSTAKA
Dieter,G.E. Failure Analysis in Engineering Application. Jakarta
: Erlangga. 1992.
Pusvyta. Yeny. Pengujian Tarik Pada Logam. Bandung : Institut
Teknologi Bandung. 2010.
Rahardjo, Teguh. Analisa Kegagalan Material. Malang : Institut
Teknologi Nasional Malang. 2011.
Rolando, Noel O. Analisis Kegagalan Rear Axle Shaft Truck
Kapasitas 7,5 Ton. Depok : Universitas Indonesia. 2012.
Wahyuni, Ika. Uji Kekerasan Material dengan Metode Rockwell.
Surabaya : Universitas Airlangga. 2012.
Yunus, Asyari D. Struktur dan Sifat Material. Jakarta :
Universitas Darma Persada. 2012.
http://www.pusri.co.id : diakses tanggal 20 Desember 2014
Jurusan Teknik Mesin 22Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya