ANALISA KEGAGALAN HINGE ARM PADA TRAILING FLAP … · hinge arm dianalisa dengan uji komposisi...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ANALISA KEGAGALAN HINGE ARM

PADA TRAILING FLAP WING PESAWAT PERINTIS

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

Oleh:

SRI HASTUTI

NIM. I1410040

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2014


commit to user

ii

SURAT TUGAS PEMBIMBING DAN PENGUJI SKRIPSI


commit to user

iii

HALAMAN PENGESAHAN



Disusun oleh :

SRI HASTUTI

NIM. I1410040

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr. Triyono, ST., MT. Heru Sukanto, ST, MT

NIP. 197406251999031002 NIP. 197207311997021001

Telah dipertahankan di hadapan Tim Dosen Penguji pada hari Jumat tanggal 27

Juni 2014.

1. Purwadi Joko Widodo, ST, M.KOM

NIP. 197301261997021001 ..............................

2. Eko Prasetyo B., ST, MT

NIP. 197109261999031002 ..............................

3. Wahyu Purwo Raharjo, ST, MT

NIP. 197202292000121001 ..............................

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Mesin Koordinator Tugas Akhir

Didik Djoko Susilo, ST., MT. Dr. Eng. Syamsul Hadi, ST., MT.

NIP. 197203131997021001 NIP. 197106151998021002


commit to user

iv

ABSTRAK



Sri Hastuti

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta

[email protected]

Hinge arm terletak pada trailing flap wing pesawat perintis. Kerusakan

pada bagian permukaan hinge arm dapat menyebabkan kecelakaaan pesawat.

Tujuan penelitian ini untuk mengetahui penyebab kegagalan hinge arm dan

mencari solusi untuk mengurangi tingkat kecelakaan pesawat.

Material hinge arm merupakan aluminium paduan. Karakteristik fisik

hinge arm dianalisa dengan uji komposisi kimia, foto makro-mikro, uji korosi

potentiodynamic, serta foto SEM dan EDS. Karakteristik mekanik hinge arm

dianalisa melalui uji kekerasan dan uji tarik. Pengujian spesimen berdasarkan

standard ASTM.

Hasil penelitian ini adalah sebagai berikut: (1) unsur paduan utama hinge

arm adalah Zn (Zinc). Unsur paduan 1,14%Mg (Magnesium) dan <0,05%Cu

(Cooper) dibawah standard ASM aluminium paduan 7075, sehingga

menyebabkan kekuatan, keuletan hinge arm menurun dan terjadinya korosi.

Ketahanan korosi aluminium paduan 7075 pada pengujian korosi dalam kategori

luar biasa dan sangat baik (0,0005 – 0,1110 mm/tahun). Korosi terjadi akibat

kelembaban lingkungan yaitu korosi selektif merupakan awal terjadinya korosi

sumuran dan intergranular. (2) Solusi untuk mengurangi kerusakan pada

komponen ini adalah: (i) diperlukannya perawatan khusus dan (ii) pemeriksaan

secara berkala pada seluruh permukaan komponen, sehingga usia umur pakai

dapat lebih lama.

Kata kunci : analisa kegagalan, hinge arm, korosi

mailto:[email protected]


commit to user

v

ABSTRACT

FAILURE ANALYSIS OF HINGE ARM ON THE TRAILING FLAP

WING OF STOL (SHORT TAKE-OFF AND LANDING) AIRCRAFT

Sri Hastuti

Department of Mechanical Engineering

Faculty of Engineering, Sebelas Maret University

[email protected]

Hinge arm is located at the trailing flap of the wing of STOL aircraft.

Damage on the surface of hinge arm can cause aircraft crash. The objectives of

this research are to investigate the factors of failure of hinge arm and to find

solution to reduce the level of aircraft crash.

The material of hinge arm was aluminum alloy. The physical

characteristics of hinge arm were analyzed by using the chemical composition

test, macro and micro photos, potentiodynamic corrosion test as well as SEM and

EDS photos. The mechanical characteristics of hinge arm were analyzed by using

the hardness and tensile tests. The specimen was tested on the basis of ASTM

standard.

The results of this research are as follows: (1) the main alloy element

of hinge arm is Zn (Zinc). The alloy element consists of 1.14%Mg (Magnesium)

and less than 0.05% Cu (Cooper) which is below the ASM aluminum alloy 7075

standard in such a way that the strength and ductility of the hinge arm decrease

and then corrosion occurs. The corrosion resistance of the aluminum alloy 7075

in the corrosion test which is in the outstanding and very good category (0.0005 –

0.1110 mm/year). The corrosion itself occurs due to the environmental humidity,

which is the selective corrosion and the beginning of pitting and intergranular

corrosion; and (2) the solutions to reduce corrosion at this component are: (i) it is

necessary to have special maintenance; and (ii) it is necessary to have periodical

inspection on the surface of all components, so that the life time of components

can be any longer.

Keywords: failure analysis, hinge arm, corrosion

mailto:[email protected]


commit to user

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan kenikmatan

kepada kita semua, sehingga laporan tugas akhir ini dapat penulis selesaikan.

Tujuan penulisan skripsi ini adalah untuk memenuhi sebagian persyaratan guna

mencapai gelar Sarjana Teknik di Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas

Sebelas Maret Surakarta. Tugas akhir ini memaparkan analisa kegagalan Hinge

arm pada Trailing flap wing pesawat perintis.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah

membantu dalam penelitian dan penulisan laporan tugas akhir ini, khususnya

kepada :

1. Bapak Dr. Triyono, ST., MT. selaku pembimbing I yang telah memberikan

arahan dan masukan selama penyusunan tugas akhir ini.

2. Bapak Heru Sukanto, ST, MT selaku pembimbing II atas semua arahan

dan masukannya.

3. Bapak Didik Djoko Susilo, ST, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

dan pembimbing akademik.

4. Bapak Purwadi Joko Widodo, ST, M.KOM, Eko Prasetyo B., ST, MT,

dan Wahyu Purwo Raharjo, ST, MT selaku dosen penguji.

5. Bapak Setiyono selaku PPC Engineer dari PT. Merpati Nusantara Airlines

yang telah memberikan kesempatan, arahan dan masukan selama

penyusunan tugas akhir ini.

6. Semua laboran Jurusan Teknik Mesin UNS terkhusus kepada Laboran

Laboratorium Material Maruto Adhi, ST.

7. Rekan-rekan mahasiswa S1 Non Reguler 2010 Jurusan Teknik Mesin UNS

dan teman – teman kos pondok Santy yang telah memberikan doa,

semangat dan bantuan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

8. Ayah, ibu, dan kakak yang selalu memberikan doa, dukungan, semangat

dan motivasi selama penelitian.

9. Serta semuai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, atas bantuan

dan dorongan semangat serta doanya, terima kasih.

Semoga Allah SWT membalas budi baik Anda semuanya.


commit to user

vii

Penulis menyadari, bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak

kekurangan. Oleh karena itu, bila ada saran, koreksi dan kritik untuk

kesempurnaan skripsi ini, akan penulis terima dengan ikhlas dan dengan ucapan

terima kasih.

Dengan segala keterbatasan yang ada, penulis berharap skripsi ini dapat

digunakan sebagaimana mestinya.

Surakarta, Juni 2014

Penulis


commit to user

viii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL .................................................................................... i

SURAT TUGAS PEMBIMBING DAN PENGUJI SKRIPSI .................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... iii

ABSTRAK .................................................................................................... iv

ABSTRACT ................................................................................................. v

KATA PENGANTAR .................................................................................. vi

DAFTAR ISI ................................................................................................ viii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ........................................................................................ xiv

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xv

BAB I. PENDAHULUAN ........................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ..................................................................... 1

1.2. Perumusan Masalah ............................................................. 2

1.3. Batasan Masalah .................................................................. 3

1.4. Maksud dan Tujuan ............................................................. 3

1.5. Sistematika Penulisan .......................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI ....................................................................... 5

2.1. Tinjauan Pustaka .................................................................. 5

2.2. Dasar Teori .......................................................................... 7


commit to user

ix

2.2.1. Aluminium ............................................................... 7

2.2.2. Klasifikasi Aluminium ............................................ 8

2.2.3. Sifat – sifat Teknis Aluminium ............................... 11

2.2.4. Proses Pembutan Aluminium .................................. 12

2.2.5. Korosi ...................................................................... 14

2.3. Dasar-Dasar Pengujian Spesimen ....................................... 15

2.3.1. Pengujian Komposisi Kimia ................................... 15

2.3.2. Pengujian Metallografi ......................................... 16

2.3.3. Pengujian Kekerasan ............................................... 18

2.3.4. Pengujian Tarik ....................................................... 19

2.3.5. Pengujian Korosi ..................................................... 19

2.3.6. Pengujian SEM dan EDS ........................................ 21

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ..................................................... 22

3.1. Tempat Penelitian ............................................................... 22

3.2. Bahan Penelitian .................................................................. 22

3.3. Alat Pengujian ..................................................................... 22

3.4. Prosedur Penelitian .............................................................. 25

3.5. Diagram Alir Penelitian ...................................................... 29

BAB IV HASIL DAN ANALISA ................................................................ 30

4.1. Uji Komposisi Kimia ........................................................... 30

4.2. Uji Metallografi ................................................................... 31


commit to user

x

4.2.1. Foto Makro ................................................................. 31

4.2.1. Foto Mikro ................................................................. 33

4.3. Uji Kekerasan ...................................................................... 36

4.4. Uji Tarik .............................................................................. 38

4.5. Uji korosi ............................................................................. 40

4.6. Uji SEM dan EDS ................................................................ 44

4.7. Analisa penyebab kegagalan Hinge arm pesawat perintis

dan rekomendasi ................................................................

57

BAB V PENUTUP ....................................................................................... 59

5.1. Kesimpulan .......................................................................... 59

5.2. Saran .................................................................................... 59

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


commit to user

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Pengujian kekerasan Vickers (ASTM, 2003) ................... 18

Gambar 2.2. Corrosion rate determination .......................................... 20

Gambar 3.1. Hinge arm pesawat perintis ............................................. 22

Gambar 3.2. Alat uji komposisi kimia METALSCAN ......................... 23

Gambar 3.3. (a) Alat uji makro .................................................................. 23

Gambar 3.3. (b) Alat uji mikro ................................................................... 23

Gambar 3.4. Alat uji kekerasan vickers ............................................... 24

Gambar 3.5. Alat uji tarik ..................................................................... 24

Gambar 3.6. Alat uji korosi Potentiodynamic ...................................... 25

Gambar 3.7. Alat uji SEM dan EDS PHENOM PROX ..................... 25

Gambar 3.8. Spesimen uji komposisi kimia …..................................... 26

Gambar 3.9. Spesimen uji Metallografi ................................................ 26

Gambar 3.10. Skema lokasi titik pengujian kekerasan Vickers ............. 27

Gambar 3.11. Spesimen uji tarik ............................................................. 27

Gambar 3.12. Spesimen uji korosi potensio dinamik ............................. 28

Gambar 3.13. Diagram alir penelitian ..................................................... 29

Gambar 4.1. Korosi pada Hinge arm pesawat perintis ......................... 31

Gambar 4.2. Foto makro korosi cekungan lubang Hinge arm …......... 32


commit to user

xii

Gambar 4.3. Foto mikro penampang Hinge arm sisi bagian luar ........ 33

Gambar 4.4. Foto mikro penampang Hinge arm sisi bagian dalam ..... 34

Gambar 4.5. Foto mikro penampang Hinge arm pinggir lubang

bearing ............................................................................. 35

Gambar 4.6. Permukaan dan penampang melintang uji kekerasan ...... 36

Gambar 4.7. Distribusi kekerasan pada permukaan ............................. 37

Gambar 4.8. Distribusi kekerasan penampang bagian dalam lubang

bearing ............................................................................. 37

Gambar 4.9. Foto makro penampang dan patahan uji tarik .................. 38

Gambar 4.10. Grafik uji tarik spesimen 3 ………................................... 39

Gambar 4.11. Foto permukaan uji korosi potensio dinamik ................... 40

Gambar 4.12. Diagram tafel uji korosi 0%, 3%, 5%, dan 7% ................ 41

Gambar 4.13. Histogram laju korosi aluminium paduan 7075 ............... 42

Gambar 4.14. Foto SEM sampel uji korosi 0% NaCl ............................. 44

Gambar 4.15. EDS spesimen uji korosi media 0% NaCl ........................ 45







Gambar 4.22. Foto SEM permukaan Hinge arm yang sudah terkorosi.. 51


commit to user

xiii

Gambar 4.23. EDS permukaan Hinge arm yang sudah terkorosi

…........ 52

Gambar 4.24. Foto SEM permukaan pinggir lubang bearing (500x

zoom) ............................................................................... 53

Gambar 4.25. Foto SEM permukaan pinggir lubang bearing Hinge arm

(12500x zoom) ………..................................................... 54

Gambar 4.26. EDS permukaan pinggir lubang bearing yang sudah

terkorosi ........................................................................... 55

Gambar 4.27. Foto SEM permukaan lubang bearing Hinge arm (500x

zoom) ……………………….……………...................... 56

Gambar 4.28. Foto SEM permukaan lubang bearing Hinge arm (660x

zoom) ……………………….……………...................... 56


commit to user

xiv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Klasifikasi aluminium paduan tempaan ......................... 11

Tabel 2.2. Komposisi kimia aluminium paduan 7075 .................... 16

Tabel 4.1. Hasil uji komposisi kimia Hinge arm ............................ 30


commit to user

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Tabel Pengujian kekerasan Vickers ................................ 63

Lampiran 2 Tabel pengujian tarik ..................................................... 63

Lampiran 3 Tabel pengujian korosi potensio dinamik ...................... 64

Lampiran 4 Tabel tingkat ketahanan korosi.......................................... 64

Lampiran 5 Tabel sifat fisik dan mekanik aluminium paduan 7075 .. 65

Lampiran 6 Gambar sayap depan pesawat perintis ........................... 66

Lampiran 7 Gambar RH dan LH outboard Hinge arm sayap

belakang ......................................................................... 67

Lampiran 8 Gambar Kartu kontrol manual khusus inspeksi korosi .. 68

ANALISA KEGAGALAN HINGE ARM PADA TRAILING FLAP … · hinge arm dianalisa dengan uji komposisi...

Documents

Transcript of ANALISA KEGAGALAN HINGE ARM PADA TRAILING FLAP … · hinge arm dianalisa dengan uji komposisi...