Isi

Laporan Kerja Praktik

Departemen Metalurgi dan Material | Laporan Kerja Praktik PT. Bukaka Teknik Utama

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kemajuan dalam bidang manufaktur dan infrastruktur menjadi salah satu indikator

kemajuan ekonomi suatu bangsa. Oleh karena itu keberadaan industri manufaktur memegang

peranan yang penting demi ketersediaan infrastruktur untuk meningkatkan perekonomian

bangsa.

PT. Bukaka Teknik Utama merupakan salah satu perusahan manufaktur kontruksi baja

terbesar di Indonesia. Untuk mendukung produksinya PT. Bukaka Teknik Utama memerlukan

beberapa tenaga ahli yang menguasai bidangnya, dan salah satu bidang yang dibutuhkan adalah

hal yang berhubungan dengan logam (Metalurgi).

Divisi Oil and Gas Equipment saat ini tengah merintis dan mengembangkan pembuatan

Gear Reducer. Dan ilmu Material sangat dibutuhkan dalam pengembangan Gear Reducer ini,

salah satunya adalah Material Selection, Casting, Heat Treatment, Korosi dan lain-lain. Dengan

pengetahuan dibidang material, diharapkan produk Gear Reducer yang dihasilkan mampu

memenuhi permintaan pasar dan sesuai dengan standar yang ada yaitu standar yang sudah

dibuat oleh AGMA (American Gear Manufactur Association)

1.2 Tujuan

Tujuan dari kerja praktek ini adalah untuk mengetahui proses proses yang dilakukan

untuk pembuatan komponen gear reducer (housing, gear dan pinion) terutama pada analisa

fungsi material sampai ke proses heat treatment.

1.3 Rumusan masalah

Masalah yang akan dibahas pada kerja praktek ini adalah :

1. Bagaimana kinerja dan perlakuan komponen housing pada Workshop OGE divisi

Gear Reducer?

2. Bagaimana proses pembuatan gear serta heat treatment yang dilakukan pada

Workshop OGE divisi Gear Reducer?



3. Bagaimana proses pembuatan pinion serta heat treatment yang dilakukan pada

Workshop OGE divisi Gear Reducer?

1.4 Metode

Metode yang dipakai untuk pengumpulan dan penyusunan data pada kerja praktek ini

adalah metode pengamatan langsung, wawancara dan telaah pustaka.

1.5 Waktu dan tempat

Tempat : PT. Bukaka Teknik Utama, Tbk

Jalan raya Naragong, km 19.5 Cileungsi- Cibinong, Jawa Barat.

Waktu : 4 Januari- 5 Februari 2016



BAB II

PROFIL PERUSAHAAN

2.1 Profil Umum PT Bukaka Teknik Utama

TONGGAK SEJARAH

PT Bukaka Teknik Utama Tbk, atau selanjutnya disebut 'Bukaka' atau 'Perseroan',

didirikan pada tanggal 25 Oktober 1978 berdasarkan Akta Notaris Haji Bebasa Daeng Lalo,

SH, No. 149 dan telah mendapat persetujuan dari Menteri Kehakiman RI melalui Surat

Keputusan No. Y.A.5/242/7 tanggal 21 Mei 1979.

Anggaran Dasar Perseroan telah mengalami beberapa kali perubahan dimana

perubahan terakhir di tahun 2011 adalah sehubungan dengan penurunan modal dasar, modal

ditempatkan dan disetor penuh serta nilai nominal saham. Modal Dasar yang sebelumnya

Rp2.000.000.000.000 diturunkan menjadi Rp1.352.000.000.000, terbagi atas 4.000.000.000

saham. Modal ditempatkan dan disetor diturunkan dari sebelumnya sebesar

Rp1.320.226.000.000 menjadi Rp892.472.776.000. Penurunan modal disetor dilakukan

melalui kuasi reorganisasi dengan cara menurunkan nilai nominal saham dari sebelumnya

Rp500 menjadi Rp338 per saham. Perubahan ini telah diaktakan dengan Akta No. 20 tanggal

15 Desember 2011 oleh Notaris H. Fedris S.H., dan telah mendapat persetujuan Menteri

Hukum dan Hak Asasi Manusia Republik Indonesia berdasarkan Surat Keputusan No. AHU-

08119.AH.01.02 tanggal 16 Februari 2012.

Membangun usaha dari sebuah perusahaan berskala kecil yang menangani bidang

usaha perbengkelan kendaraan bermotor, bisnis Perseroan terus berevolusi sehingga kini

memposisikannya sebagai salah satu perusahaan terkemuka di bidang Engineering,

Procurement and Construction.

Dengan dukungan sumber daya manusia yang ahli di bidangnya, Perseroan turut

berkontribusi terhadap percepatan pembangunan nasional melalui penyediaan produk dan

layanan yang berkualitas terhadap sektor-sektor strategis, seperti energi, transportasi dan

komunikasi. Perseroan juga didukung oleh entitas anak usahanya, PT Bukaka Mandiri

Sejahtera (BMS) yang bergerak di bidang pertambangan, pengolahan dan perdagangan nikel

serta PT Bukaka Energi (BE) yang bergerak di bidang pembangkit tenaga listrik.



Komitmen Perseroan untuk mempersembahkan karya terbaiknya bagi bangsa melalui

kemitraan strategis dengan banyak perusahaan terkemuka, termasuk dari mancanegara,

membuahkan Sertifikasi ISO 9001 dan Sertifikasi dari American Petroleum Institute (API)

untuk kegiatan jasa terkait minyak dan gas bumi tahun 1995.

Hingga kini, pembenahan terus dilakukan untuk menciptakan organisasi yang efisien,

ekonomis serta berdaya saing tinggi agar mampu terus berinovasi dan meraih peluang-peluang

usaha yang menjanjikan di masa datang1978

Pendirian Bukaka.

1979

Memulai usaha perbengkelan kendaraan bermotor dengan produk pertama yang

dibangun adalah Mobil Pemadam Kebakaran.

1990 - 2000

Pencatatan saham perdana di Bursa Efek Indonesia.

Meraih Sertifikasi dari American Petroleum Institute untuk kegiatan jasa terkait minyak

dan gas bumi.

Meraih Sertifikasi ISO dan API.

Mulai memperkenalkan produk baru, yakni garbarata, steel bridges, steam power plant,

transmisi listrik, dan proyek migas.

2000 - 2010

Memperoleh Sertifikat Quality Assurance & OHSAS.

Membangun PLTA.

Perseroan efektif keluar dari bursa (delisting) mulai tanggal 9 Agustus 2006.

Mendirikan entitas anak usaha PT Bukaka Mandiri Sejahtera.

Perseroan berhasil mengkonversi hutangnya sebesar US$140 juta menjadi setoran

modal perusahaan.

Perseroan kemudian menempuh langkah Kuasi Reorganisasi untuk menciptakan

struktur permodalan dan posisi keuangan perusahaan yang lebih sehat dan akuntabel.

2012

Perubahan Anggaran Dasar Perseroan mendapat persetujuan dari Menteri Hukum dan

Hak Asasi Manusia RI melalui Surat Keputusan No. AHU- 08119.AH.01.02.



Pendirian entitas anak, PT Bukaka Mandiri Sejahtera sesuai akta No. 2 tertanggal 4 Juni

2008 dan No. 3 tertanggal 29 Maret 2012 dihadapan Notaris Andy Azis di Tangerang

dan disahkan oleh Surat Keputusan Menteri Hukum dan Hak Asasi Manusia Republik

Indonesia No. AHU-64060.AH.01.02 Tahun 2012 tertanggal 13 Desember 2012, yang

bergerak di bidang pertambangan, pengolahan dan perdagangan nikel.

2013

Pendirian entitas anak, PT Bukaka Energi sesuai akta No. 3 tertanggal 10 Juni 2013,

yang melaksanakan kegiatan usaha Pembangkit Tenaga Listrik Air (PLTA ) yang di

dalamnya tercakup kegiatan pendistribusian energi listrik tenaga air, operator, dan

konsultasi bidang energi listrik tenaga air.

2014

Akuisisi Saham PT Bukaka Forging Industries melalui pengambilalihan saham PT

Indonusa Harapan Masa. Aksi korporasi ini disahkan melalui Akta Notaris Andy Azis,

S.H., No. 9 tertanggal 22 Desember 2014 dan telah mendapatkan persetujuan dari

Menteri Hukum dan Hak Asasi Manusia RI melalui Surat Keputusan No. AHU-

0134292.40.80.2014 tanggal 22 Desember 2014.

Perseroan melalui Entitas Anak, PT Bukaka Energi, mengakuisisi beberapa perusahaan

Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hydro (PLTM) yaitu: PT Mappung Hydro Power, PT

Sakita Hydro Power, PT Anoa Hydro Power dan PT Usu Hydro Power.

2015

Perseroan mencatatkan kembali (relisting) saham-sahamnya di Bursa Efek Indonesia (BEI)

pada tanggal 29 Juni 2015 dengan detil sebagai berikut:

Sektor/Sub-sektor : Infrastruktur, Utilitas, dan Transportasi/Konstruksi Non-Bangunan

Modal Dasar : 10 miliar lembar saham or Rp3.38 triliun

Nilai Nominal :Rp338/saham

Jumlah Saham Tercatat : 2,640,452,000 lembar saham

Modal Ditempatkan & Disetor Penuh : Rp892,472,776,000

Harga Saham Pencatatan Kembali : Rp590/saham

Kapitalisasi Pasar Pencatatan Kembali : Rp1,557,866,680,000 or Rp1.56 triliun



2.2 Visi dan Misi serta Nilai PT Bukaka Teknik Utama Tbk

Visi

Menjadi perusahaan Indonesia yang terkemuka di bidang Engineering, Procurement,

Construction , Eneri dan Investasi di dunia.

Misi

a. Merekrut sumber daya manusia yang kompeten dan proffesional

b. Menjadi perusahaan yang mempunyai daya saing tinggi, moder, inovatif, dan peduli

terhadap lingkungan

c. Menjalankan prinsip-prinsip tata kelola perusahaan yang baik dalam segala aspek

d. Memberikan kepuasan dan nilai tambah kepada para pemangku kepentingan

Nilai :

Integrity

Teamwork

Professionalism

Innovation

Exellence

2.3 Struktur Organisasi

PT. Bukaka dipimpin oleh seorang Presiden Direktur yang membawahi beberapa Direktur,

untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar berikut ;



Gambar 2.1 Struktur Organisasi PT Bukaka Teknik Utama

Sumber : PT. Bukaka Teknik Utama

: Tempat Kerja Praktek Penulis



2.4 Struktur Organisasi Unit Oil and Gas Equipment pada PT Bukaka Teknik Utama

Gambar 2.2 Struktur Organisasi Unit OGE PT Bukaka Teknik Utama

Sumber : PT Bukaka Teknik Utama



2.5 Aspek dan Kegiatan Perusahaan

Unit usaha PT Bukaka Teknik Utama antara lain ;

1. Tower transmisi dan Telekomunikasi

2. Garbarata

3. Jembatan Baja

4. Peralatan minyak dan gas

5. Perlatan Konstruksi Jalan

6. Perawatan dan Jasa offshore

7. Kendaraan peruntukan khusus

8. Anti karat baja

Unit usaha peralatan minyak dan gas atau yang sering disebut Oil and Gas Equipment

(OGE) yang merupakan tempat penulis melaksanakan kerja praktek mulai beroperasi pada

tahun 1986. Hingga saat ini sudah memasok lebih dari 6000 pompa dengan spresifikasi yang

beragam guna memenuhi permintaan dari bebrapa perusahaan minyak di Indonesia. Dengan

kapasitas produksi sekitar 75 unit per bulan untuk segala tipe pompa, Unit Usaha Peralatan

Minyak dan Gas di PT Bukaka Teknik Utama merupakan yang terbesar di Indonesia. Design

dan pembuatan pompa sudah disesuaikan dengan standarAPI (American Petrolum

Association). Dengan didukung oleh lebih dari 120 karyawan yang berpengalaman di

bidangnya, unit usaha ini tidak hanya memproduksi Beam Balance, Conventional crank

balance dan Mark II tapi juga memproduksi peralatan minyak dan gas seperti Mud Separator

Tank, High Pressure Tank, dan Sucker Road.

Produk unit ini antara lain Pumping Unit, Mud Gas Separator, Gear Reducer, Mud

Tank, Fuel Tank, Generator Tank, Pump and Gear Recondition. Produk-produk dari unit

pompa masih banyak diminati di banyak lapangan minyak diseluruh dunia karena kemudahan

dalam pengoperasian, kehandalan, dan berbiaya rendah. Beberapa perusahaan minyak yang

menggunakan produk ini antara lain PT Chevron Pacific Indonesia, Total EP, Pilona Tanjung

Lontar Ltd, Cooper’s Mechanical, Petrochina International, TAC Pertamina, KCO Pertamina,

JOB Pertamina, Kalrez Petroleum, dan PT Stanvac.



BAB III

DASAR TEORI

3.1 Housing

Gear reducer adalah bagian terpenting dari Heavy Duty Pumping unit, gear reducer

menghasilkan torsi yang kecil untuk menghailkan output yang besar. Berat dari motor dan

reducer serta pergerakan dari mesin dan komponen dalam gear akan menyebabkan getaran

serta menghasilkan tegangan yang besar pada interface gear dan motor.

Untuk meminimalisir dampak tegangan dari getaran terhadap bagian pumping

lainnya, desain dari gear reducer harus dilengkapi dengan komponen yang memiliki

kemampuan untuk mengurangi dampak tersebut. Salah satunya adalah komponen Housing

Gear Reducer yang didesain untuk menutupi bagian dalam dari komponen serta memiliki

fungsi peredam getaran dan explotion proof dari gear reducer

Selain alasan penggunaan aplikasi mekanis, pemilihan material housing harus

memperhatikan faktor lingkungan terkait kondisi yang dapat menyebabkan kerusakan secara

langsung ataupun secara perlahan terhadap material housing pada saat penyimpanan atau

proses di lapangan. Faktor lingkungan berupa konstituen udara atau zat yang reaktif dan mudah

terbakar dapat memicu kebakaran dan ledakan terhadap lingkungan sekitar dan komponen

pumping terutama gear reducer .

Kondisi lingkungan dengan kandungan zat yang bersifat korosif akan meyebabkan

penurunan kualitas dari material pada saat penyimpanan atau proses di lapangan. Korosi

merupakan fenomena penurunan kualitas material akibat interaksi dengan lingkungan, korosi

menyebabkan logam murni kembali menjadi bentuk alaminya yang lebih stabil akibat

terjadinya reaksi elektrokimia antara logam dengan lingkungannya. Ada 4 syarat utama yang

dapat menyebabkan terjadinya fenomena korosi, yaitu:

1. Adanya Reduksi Pada Katoda

2. Adanya Oksidasi Pada Anoda

3. Adanya elektrolit



4. Adanya Metallic Pathway

Gambar 3.1 Mekanisme Korosi

Reaksi yang terjadi:

Anoda: Fe Fe2+ + 2e-

Katoda:

1. Evolusi H2 dari larutan asam atau netral

2H+ + 2e- H2 (larutan asam)

2H2O + 2e- H2 + 2OH- (larutan netral dan alkalin)

2. Reduksi oksigen terlarut dalam larutan asam atau netral

O2 + 4H+ + 4e- 2H2O (larutan asam)

O2+ 2H2O + 4e- 4OH- (larutan netral dan basa)

3. Reduksi oxidizer terlarut dalam reaksi redoks

Fe3+ + e- Fe2+

Reaksi yang terjadi pada proses korosi adalah reaksi elektrokimia, dimana material

yang tidak stabil yang kita sebut anodik akan berusaha untuk mencapai kestabilannya dengan

menyuplai elektrn ke zat yang katodik. Reaksi elektrokimia akibat pengaruh lingkungan yang

terjadi menyebabkan berbagai tipe korosi serta menghasilkan produk korosi yang

menyebabkan penurunan kualitas material sehingga menyebabkan berkurangnya umur pakai

dari material tersebut.



3.2 Heat Treatment

Heat Treatment merupakan proses perlakuan panas yang dilakukan terhadap material

untuk mengubah struktur logam sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Ada beberapa

proses pada perlakuan heat treatment diantaranya :

a. Quenching

Proses ini juga biasa disebut dengan pengerasan, dimana baja yang sudah

dipanaskan sampai temeperatur austenisasi kemudian didinginkan secara cepat

(rapid cooling). Media yang digunakan untuk pendinginan ini bermacam-macam,

tergantung pada jenis material yang akan di quenching. Diantara media-media

tersebut antara lain :

Air : Murah serta sistemnya sederhana. Kekurangannya ia mudah

membentuk selimut uap yang menutupi permukaan komponen, sehingga

menghasilkan pedinginan tidak seragam dipenampang permukaan yang

luas. Pemanfaatannya terbatas pada industri perlakuan panas. Eliminasinya

di tambahkan Na/Ca Chloride, membuthukan closed system.

Larutan Polimer : Kemampuan pendinginan (H) daintara oli dan air.

Memerlukan close control karena konsentrasinya mudah berkurang.

Oli : Kemampuan pendinginan tidak sebaik air, tetapi lebih disenangi.

Dengan penambahan additive kemampuan pendinginan (H = cooling

power) dapat ditingkatkan lebih dari 0,4 s/d 1.

Lelehan Garam : Paling umum digunakan sbagai media pendingin

dikarenakan dapat bekerja pada rentang temperatur yang besar (150 °C s/d

595 °C, atau bahkan lebih). Dikarenakan karakter tersebut lelehan garam

banyak digunakan untuk delayed quenching seperti: kuens intermediate,

kuens isotermal / holding pada berbagai temperatur.

Gas/Udara : Hanya digunakan untuk baja dengan ukuran tipis atau baja yang

memiliki mampu keras tinggi. Pengaturan cooling power dilakukan dengan

cara mengatur laju semprot udara/gas.



b. Annealing

Tujuan dari proses annealing adalah untuk melunakkan material logam,

menghilangkan tegangan dalam/sisa dan memperbaiki butir-butir logam. Jika

dilihat dari grafik, proses annealing dapat dilihat sebagai berikut.

c. Normalizing

Normalizing adalah proses pemanasan lambat sampai dengan temperatur diatas

transformasi α -> gama dengan tujuan untuk menghilangkan ketidakragaman

struktur, mengeleminasi tegangan sisa, dan meningkatkan keseragaman dan

pengahalusan ukuran butir.

Perbedaan annealing dan normalizing dapat dilihat dari diagram fasa dibawah ini :

Gambar 3.2 Diagram fasa Fe

Sumber : Kuliah HST

d. Tempering

Tempering merupakan pemanasan kembali setelah quench di bawah garis A1 (160-

165 C) dengan tujuan ;

Mengurangi tegangan sisa akibat proses quench

Memperbaiki ketangguhan



Dalam hal tertentu dapat digunakan untuk meningkatkan kekerasan baja

perkakas jenis pengerjan panas dan kecepatan tinggi

Mengontrol dimensi komponen baja yang dikeraskan.

Mekanisme Temper :

Temper 1 : sebagian sisa austenit akan bertransformasi menjadi martensit

dan akan menyebabkan perubahan dimensi (transformasi lainnya, yaitu: M

-> F+Sementit, Sisa austenite -> Bainit, presipitasi karbida).

Temper 2 : martensit baru yang terbentuk pada tahap tempering 1akan

mengalami temper lanjut. Tegangan sisa yang masih ada akan terus

tereliminasi.

Temper 3 : terjadi eleminasi lanjut terhadap tegangan yang masih tersisa

dan dimensi perkakas menjadi lebih stabil setelah tahap ini.

3.3 Surface Hardening

Suatu proses perlakuan penguatan dengan tujuan meningkatan wear resistance tanpa

mempengaruhi sifat utama yang dimiliki oleh material. Dengan penggunaan surface hardening

ini maka material akan memiliki ketahanan akan wear juga memiliki ketahanan impak yang

baik. Ada beberapa metode pengerasan permukaan yang ada

1. Layer Addition

a. Hardfacing

Fusion hardfacing

Thermal spray

b. Coatings

Electrochemical Plating

Chemical Vapor Deposition

Thin Film (Physical vapor depostion, sputtering, ion plating)

Ion mixing

2. Surface Treatment

a. Diffusion methods

Carburizing



Nitriding

Carbonitriding

Nitrocarburizing

Boriding

Titanium-carbon diffusion

Toyota diffusion process

b. Selective Hardening Method

Flame hardening

Induction hardening

Laser hardening

Electron beam hardening

Ion implantation

Selective carburizing an nitriding

Use of arc lamps

Ada dua pendekatan yang berbeda dengan jelas berbagai metode untuk pengerasan permukaan:

Metode yang melibatkan penumpukan disengaja atau penambahan layer baru

Metode yang melibatkan permukaan dan bawah permukaan modifikasi tanpa

penumpukan disengaja atau peningkatan dimensi bagian

Karena pengerasan pada shaft tidak merubah dimensi maka surface hardening yang

digunakan adalah surface treatment dengan cara selective hardening methods dan difussion

methods.

a. Difussion methods

Surface hardening dengan menggunakan proses difusi merupakan memodifikasi

kimia dari permukaan. Dasar dari proses ini adalah thermokimia karena panas dibutuhkan

untuk mempercepat difusi ke permukaan dan sub-permukaan dari material, kedalaam

berhubungan dengan temperatur

Case depth K Time



Tabel 3.1 Metoda Difusi

Sumber : ASM Vol 4 Heat Treating

b. Selective Surface Hardening

Selective surface hardening baja biasanya dicapai dengan pemanasan lokal dan

pendinginan, tanpa modifikasi kimia dari permukaan. Namun, selective surface hardening juga

dapat mencakup modifikasi kimia dengan teknik seperti implantasi ion dan karburisasi selektif.

Metode yang lebih umum saat ini digunakan untuk mengeraskan permukaan baja flame

hardening dan surface hardening. Namun, masing-masing metode ini memiliki kekurangan

yang dapat mencegah penggunaannya dalam beberapa aplikasi.

Flame hardening, Proses flame hardening sama dengan pengerasan induksi, tetapi

sumber panasnya berasal dari nyala api (torch) pembakaran Oxy-Asetilen, propane

oksigen atau gas alam. Hasilnya adalah lapisan permukaan yang keras dengan fasa

martensit dan lapisan inti lebih lembut dengan struktur ferit-perlit. Tidak ada perubahan

dalam komposisi material ,oleh karena itu untuk melakukan proses ini diperlukan

kandungan karbon yang memadai sehingga dapat dicapai kekerasan permukaan yang

diinginkan. Kesulitan pengerasan nyala api adalah pada kontrol nyala yang dapat

memungkinkan terjadinya overheating dan oksidasi benda kerja.

Induction hardening, adalah metode pemanasan serbaguna yang dapat melakukan

pengerasan permukaan seragam dan pengerasan permukaan pada lokasi tertentu.



Pemanasan pada proses pengerasan induksi diperoleh dari arus bolak-balik

berfrekuensi tinggi berasal dari konverter oscilator yang selanjutnya didinginkan

dengan cepat. Arus bolak-balik dengan frekuensi tinggi (10.000 sampai 50.000 Hz) ini

mengakibatkan timbulnya arus Eddy dalam lapisan permukaan logam yang kemudian

berubah menjadi panas. Sedangkan kedalaman pemanasan tergantung kepada daya dan

frekuensi arus listrik. Semakin tinggi frekuensi, semakin tipis atau lebih dangkal

pemanasan. Oleh karena itu, kasus kedalaman lebih dalam menggunakan frekuensi

yang lebih rendah.

Laser hardening, biasa digunakan secara eksklusif pada material ferrous. Untuk

mengeraskan permukaan, laser akan dipanaskan sampai temperatur 900 – 1400˚C.

Setelah temperatur laser mencapai temperatur yang diinginkan, laser mulai bergerak

sepanjang permukaan material yang mau dikeraskan. Begitu temperatur permukaan

material tercapai, langsung dilakukan pendinginan cepat untuk mengeraskan

permukaannya. Pendinginan pada lasar menggunakan self-queching dimana ketika

mencapat temperatur austinisasi langsung pendingin tanpa media atau mengurangi

proses finishing proses pengerasan



BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 HOUSING

4.1.1 Deskripsi Housing

Housing merupkan komponen yang menutupi bagian mekanis dari gear dan

memberikan suport ke komponen yang bergerak pada gear reducer. Material komponen

housing didesain sesuai dengan kondisi aplikasi dan fungsi tertentu.

4.1.2 Fungsi Housing

Sebagai komponen dari gear reducer, housing material harus memiliki minimal

beberapa fungsi terkait aplikasi dan desainnya, diantaranya adalah :

1. Proteksi

Desain housing yang menutupi bagian dalam gear reducer memilki fungsi perlindungan

dari bahaya lingkungan luar yang korosif dan potensi ledakan semburan api dari

tumpahan minyak dan perlindungan untuk menahan beban tekanan dari proses kerja di

dalam gear.

2. Penyangga

Desain housing memiliki beberapa part yang digunakan sebagai penyangga dari

assembling komponen lainnya, sebagai keseluruhan dari main assembly gear reducer.

3. Explotion proof

Pemilihan material gear reducer harus memiliki kemampuan menahan potensi beban

ledakan agar tidak terjadi kerusakan yang parah terhadap unit pumping atau lingkungan

sekitar.

4. Peredam Getar

Pemilihan material gear reducer harus memiliki kemampuan menyerap getaran yang

baik untuk mengurangi dampak vibrous cycle terhadap potensi fatique atau kerusakan

komponen lainnya.



4.1.3 Lingkungan Operasi

Eksplorasi tambang minyak di daratan memiliki potensi yang berbahaya terhadap

lingkungan dan alat operasi itu sendiri. Operasi pertambangan yang dilakukan pada area

terbuka sangat rentan terjadinya akumulasi senyawa- senyawa korosif seperti H2, H2O, CO2,

dan Sulfur pada benda kerja sehingga menyebabkan terjadinya korosi.

Selain potensi korosi pada benda kerja, potensi ledakan dan kebakaran pada area

pertambangan juga rentan terjadi, disebabkan oleh beberapa hal seperti bahaya reaktifitas

akibat ketidakstabilan atau kemudahan terurai yang bereaksi dengan zat lain atau

terpolimerisasi yang bersifat eksotermik sehingga eksplosif atau reaktivitasnya terhadap gas

lain menghasilkan gas beracun.

Akumulasi gas-gas yang tertahan dalam eksplorasi lepas pantai dapat mengalami

suatu getaran hebat, yang diakibatkan oleh berbagai hal, seperti gerakan roda-roda mesin,

tiupan angin dari kompresor dan sejenisnya, sehingga gas itu terangkat ke udara (beterbangan)

dan kemudian membentuk awan gas dalam kondisi batas ledak (explosive limit) dan ketika itu

ada sulutan api, maka akan terjadi ledakan yang diiringi oleh kebakaran

4.1.4 Desain Housing

Pada komponen Housing Gear Reducer menggunakan dua tipe penutup, yaitu Upper

Housing dan Lower Housing.



Gambar 4.1 Gambar Teknik Housing Assembly

Sumber : PPIC PT Bukaka Teknik Utama



Gambar 4.2 Housing

4.1.5 Pemilihan Material

Material yang digunakan pada kedua jenis Housing tersebut adalah sama yaitu Grey

Cast iron ASTM A48 class 40. Penggunaan Grey Cast iron sebagai Housing Gear Reducer

karena memiliki beberapa kelebihan, yaitu :

1. Struktur yang rigid

2. Kekuatan tekanan besar

3. Rasio kekuatan terhadap berat yang bagus

4. High machinability

5. Corrosion resistance

6. Menyerap suara dan getaran atau Damping capacity

7. Mudah diCor

8. Harga Murah



4.1.6 Komposisi

Komposisi dari Gray Cast Iron ASTM A48 clas 40 adalah sebagai berikut :

Gambar 4.3 Komposisi Housing

Sumber : QC PT Bukaka Teknik Utama

4.1.7 Mikrostruktur

Penggunaan material berbasis besi tuang cor sebagai explotion proof karena memiliki

kekuatan tekanan yang tinggi saat mengalami beban ledakan, namun memiliki low tensile

strength dan poor ductility, yang disebabkan oleh graphite yang berbentuk flakes sehingga

material bersifat brittle. Mikrostruktur yang terdiri dari pearlite dan grafit yang berbentuk

flakes tersebut memiliki kelebihan sebagai penyerap getaran pada saat material menerima

getaran dari mesin.

Gambar 4.4 Mikrostruktur Grey Cast Iron

Sumber : ASM Vol 1 Properties Iron, Steel



4.1.8 Mechanical Properties

Gray Cast Iron ASTM A48 class 40 memiliki kekerasan 183- 234 HB, dan memiliki

tensile strength 275 N/mm2. Mechanical properties dari Gray cast iron bergantung terhadap

laju pendinginan saat dan setelah solidifikasi, komposisi kimia, serta desain casting. Secara

mekanik gray cast iron sangat lemah dan brittle dikarenakan mikrostruktur yang mempunyai

serpihan grafit yang merupakan titik stress concentration saat terjadi pembebanan.

Sebagai fungsi explotion proof, mechanical properties yang diharapkan dari material

tersebut adalah mempunyai ductility yang tinggi untuk meminimalisir dampak patahan yang

akan terjadi pada material sehingga potensi bahaya sedikit berkurang, namun sifat dari grey

cast iron yang sangat brittle, potensi ledakan yang terjadi di dalam mesin atau tekanan dari luar

diatisipasi oleh sifatnya yang memiliki rasio kekuatan terhadap berat yang baik.

Kekerasan dan ductility yang tidak terlalu bagus ditambah harganya yang relatif

murah membuat gray cast iron ASTM A48 class 40 dipilih sebagai Housing Gear Reducer,

namun penggunaan Gray Cast Iron ASTM A48 class 40 pada komponen Housing lebih

diutamakan kerap dipilih karena mempunyai daya serap yang tinggi terhadap getaran.

Kemampuan Gray Cast Iron untuk meyerap getaran banyak digunakan sebagai base dan

support dari part mesin- mesin yang bergerak secara dinamis yang dihasilkan dari proses kerja

gear reducer yang diserap kemudian diubah ke dalam bentuk energi panas atau dalam bentuk

lainnya. Kemampuan dari suatu material untuk menyerap getaran tersebut dinamakan sebagai

damping capacity.

Tabel 4.1 Dumping Capacity

Sumber : ASM Vol 1 Properties Iron, Steel



Dua parameter yang mempengaruhi damping capacity dari grey cast iron adalah

dislocation loop yang panjang, dan konsentrasi dari impurities pada material. Grey cast iron

memiliki fasa grafit yang didalamnya terjadi pergerakan dislokasi serta interaksinya dengan

impurities yang disebut internal friction, secara teoritis nilai internal friction pada temperatur

yang tinggi akan naik akibat meningkatnya pergerakan dislokasi pada grafit.

Dalam berbagai aplikasi, internal friction diformulasikan sebagai Q-1, yang

merupakan tangen sudut antara tegangan dan reganagan. Perhitungan untuk Damping adalah

𝛿 = ln𝑛

𝐹 𝑡= 𝜋𝑄−1

Keterangan : t = time (s)

F= frequency (Hz)

Pada grafik dibawah dijelaskan bahwa semakin tingginya temperatur, internal friction

semakin meningkat antara range temperatur 180- 250 K, dan pada temperatur 200 K dengan

frekuensi yang berbeda terjadi anomali internal friction akibat transformasi fasa grafit pada

temperatur tersebut. Hal tersebut menjelaskan bahwa dislokasi pada grafit akan berubah seiring

dengan berubahnya temperatur.

Gambar 4.5 Grafik Temperatur Terhadap Dislokasi



Selain faktor diatas, faktor impurities akan menghambat pergerakan dislokasi pada

grey cast iron. Pada kenaikan temperatur internal friction akan naik akibat impurities tidak

mampu menghalangi dislokasi, namun modulus elastis akan turun pada range temperatur yang

tinggi dikarenakan perubahan dimensi dislokasi dari titik letaknya dalam fasa grafit. Pada

grafik dibawah ini dijelaskan kondisi grafit yang dipengaruhi oleh berbagai impurities (H2SO4

dan NHO3), semakin tinggi temperatur maka nilai internal friction dari grey cast iron akan

semakin meningkat.

Gambar 4.6 Efek Impurities Terhadap Dislokasi

4.1.9 Tugas Khusus “Metode Perlindungan Housing”

Selain metode pemilihan material dengan menggunakan grey cast iron ASTM A 48

class 40 yang memiliki kemampuan explotion proof dan damping capacity yang baik, kondisi

lingkungan berupa kandungan senyawa yang agresif, kelembapan, dan kandungan air yang

terakumulasi pada material. juga dapat menyebabkan potensi kerusakan pada housing material.

Dari studi kasus di lapangan maupun penyimpanan di gudang, pemilihan grey cast iron ASTM

A 48 class 40 tetap memiliki kecenderungan terkorosi walaupun memiliki komponen paduan

yang dapat meningkatkan resistansi terhadap korosi.



Beberapa metode yang dapat dilakukan sebagai perlindungan material housing

terhadap potensi korosi adalah :

1. Proteksi Katodik Anoda Korban

Prinsip dasar dari proteksi katodik anoda korban adalah proteksi korosi dengan

menghubungkan material yang lebih elektronegatif terhadap struktur dalam sirkuit

tertutup. Sehingga struktur akan terpolarisasi secara katodik, dan material yang

lebih elektronegatif akan mengalami polarisasi secara anodik (terkorosi).

Adapun syarat anoda korban adalah sebagai berikut :

1. Perbedaan potensial antara anoda dengan struktur harus besar sehingga

mencegah struktur untuk terkorosi.

2. Anoda harus mempunyai efisiensi pemakaian yang tinggi.

3. Berada pada kondisi elektrolit yang sama (air, udara, tanah)

Umumnya Magnesium dan Zinc merupakan anoda yang paling sering

digunakan untuk sistem proteksi katodik. Aluminium juga termasuk anoda korban

yang baik, tetapi aluminium mudah mengalami pasivasi yang berakibat akan

menurunkan arus keluarannya. Oleh karena itu umumnya aluminium akan

dipadukan dengan unsur lain, seperti tin, indium, merkuri atau gallium. Berbagai

jenis anoda untuk sistem proteksi katodik anoda korban dapat dilihat pada table

berikut:

Tabel 4.2 Perbandingan Anoda Korban



Kelebihan dari metode anoda korban antara lain:

Tidak memerlukan sumber energi eksternal sehingga dapat dipakai pada daerah

terpencil.

Biaya pemasangan relatif rendah

Biaya perawatan minimum

Kemungkinan terjadinya interferensi katodik pada struktur lain kecil

Kemungkinan terjadinya over proeteksi kecil

Distribusi potensial merata.

Dapat di install pada daerah dengan kepadatan struktur cukup tinggi

Untuk temporary protection dari struktur baru atau struktur yang sudah ada.

Dapat digunakan untuk localized protection di daerah tertentu pada struktur.

Keterbatasan dari metode anoda korban antara lain:

Adanya arus keluar dan driving potential yang terbatas sehingga membatasi

luas baja yang dapat dilindungi

Membutuhkan jumlah anoda yang banyak bila digunakan pada pipa berdiameter

besar.

Anoda yang habis harus diganti.

Tidak efektif jika digunakan pada lingkungan dengan resistivitas tanah tinggi.

Sangat sulit diaplikasikan pada ruang terbuka

2. Inhibitor

Inhibitor adalah komponen kimia yang ditambahkan dalam jumlah sedikit

dengan tujuan menghalangi terpaparnya permukaan logam dari lingkungan yang

korosif sehingga menghambat laju korosi. Inhibitor dapat terbentuk seperti lapisan

yang tidak seragam, yang menyerupai coating, yang bertindak sebagai penghalang

secara fisis. Penggunaan inhibitor pada konsentrasi yang kecil untuk lingkungan

tertentu, dapat mengurangi laju korosi, sehingga inhibitor dapat juga disebut

sebagai katalis penghambat laju korosi.

Secara umum mekanisme kerja dari inhibitor dapat dibedakan sebagai berikut :



1. Inhibitor teradsorpsi pada permukaan logam, dan membentuk suatu lapisan tipis

dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor. Lapisan ini tidak dapat dilihat oleh

mata biasa, namun dapat menghambat penyerangan lingkungan terhadap

logamnya.

2. Melalui pengaruh lingkungan (misal pH) menyebabkan inhibitor dapat

mengendap dan selanjutnya teradsopsi pada permukaan logam serta melindunginya

terhadap korosi. Endapan yang terjadi cukup banyak, sehingga lapisan yang terjadi

dapat teramati oleh mata.

3. Inhibitor lebih dulu mengkorosi logamnya, dan menghasilkan suatu zat kimia

yang kemudian melalui peristiwa adsorpsi dari produk korosi tersebut membentuk

suatu lapisan pasif pada permukaan logam.

4. Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya.

Efisiensi dari inhibitor yang digunakan dapat dilihat dengan menggunakan

perhitungan sebagai berikut:

𝐈𝐧𝐡𝐢𝐛𝐢𝐭𝐨𝐫 𝐄𝐟𝐟𝐢𝐜𝐢𝐞𝐧𝐜𝐲 (%) =(𝑪𝑹𝒖𝒏𝒉𝒊𝒃𝒊𝒕𝒆𝒅 − 𝑪𝑹𝒊𝒏𝒉𝒊𝒃𝒊𝒕𝒆𝒅)

𝑪𝑹𝒖𝒏𝒉𝒊𝒃𝒊𝒕𝒆𝒅× 𝟏𝟎𝟎

Dimana:

CRuninhibited = laju korosi sistem yang tidak diinbisi

CRinhibited = laju korosi sistem yang diinhibisi

Inhibitor dapat diklasifikasikan berdasarkan jenis senyawa kimia (organik dan

anorganik), dan jenis reaksi serta mekanisme penginhibisiannya. Berikut adalah

klasifikasi inhibitor yang umum digunakan :

Berdasarkan Jenis Senyawa Kimia

Berdasarkan jenis senyawa kimia, inhibitor dibedakan menjadi dua, yaitu

inhibitor organik dan inhibitor anorganik.

a. Inhibitor organik biasanya merupakan inhibitor yang mengandung gugus polar,

seperti atom N, S, dan O, serta senyawa heterosiklik dengan gugus polar. Inhibitor



jenis ini memproteksi logam dengan membentuk lapisan hidrofobik pada

permukaan logam.

b.Inhibitor anorganik merupakan inhibitor dengan senyawa garam kristalin seperti

kromat, fosfat, dan molibdat. Pada inhibitor ini, senyawa anion dari inhibitor

berperan dalam mengurangi laju korosi, dimana anion tersebut akan membentuk

ikatan ionik pada permukaan logam.

Berdasarkan Jenis Reaksi dan Mekanisme Inhibisi

Berdasarkan jenis reaksi dan mekanisme inhibisi, inhibitor diklasifikasikan menjadi

scavenger inhibitor dan interface inhibitor.

a. Scavenger inhibitor umumnya merupakan inhibitor dengan mekanisme mengurangi

konsentrasi oksigen terlarut di dalam larutan ruah atau biasa disebut sebagai oxygen

scavenger. Oksigen didalam larutan akan bereaksi dengan senyawa inhibitor dan

membentuk senyawa baru. Dengan berkurangnya oksigen didalam larutan, maka

laju korosi dapat diminimalisir.

b. Interface inhibitor merupakan inhibitor yang bekerja pada antar muka logam

dengan elektrolit dengan membentuk lapisan pada antar muka tersebut. Interface

inhibitor ini dibedakan menjadi liquid dan vapor phase inhibitor.

Penggunaan inhibitor dalam industri, misalnya industri minyak dan gas untuk pipa,

biasanya menggunakan suatu tanki injeksi. Inhibitor diinjeksikan ke dalam fluida yang

mengalir di dalam pipa melalui tanki injeksi dalam dosis tertentu. Contoh inhibitor yang

umum digunakan adalah Minyak atau pelumas.

3. Coating

Coating adalah lapisan film yang diaplikasikan di atas permukaan logam dengan

tujuan untuk melindungi permukaan logam dari lingkungan yang korosif (protective

coating) dan juga sebagai dekorasi (decorative coating). Protective coating merupakan

metode proteksi korosi yang paling banyak digunakan di industri.

Komponen-komponen yang terdapat pada organic coating:



1. Binder : merupakan pembentuk lapisan dan berkontribusi untuk ketahanan dari

cat coating dan menyuplai sifat mekanis, fisik, kohesi serta fleksibilitas.

2. Solvent : digunakan untuk menurunkan viskositas, pelarut ini akan menguap

seketika dan tidak ada pada saat lapisan cat kering.

3. Pigment : merupakan pembentuk warna dan sifat opaque dari lapisan cat yang

kering. Menyuplai kekerasan, ketahanan abrasi, mengurangi degradasi dari

primer coat dari paparan sinar matahari.

4. Aditif &filler : untuk tujuan khusus pada coating.

5. Ekstender : serupa dengan pigmen atau terkadang terlarut di dalam binder,

biasanya hanya untuk modifikasi sifat dari cat.

Sistem proteksi dari coating antara lain:

1. Primer coat : Penggunaan cat dasar pada permukaan logam harus dilakukan

secara merata, karena penggunaan cat dasar sangat mempengaruhi keberhasilan

pada lapisan berikutnya. Sifat-sifat yang harus dimilki oleh cat dasar adalah

sebagai berikut:

Daya adhesi yang baik terhadap substrat dengan persyaratan persiapan

permukaan yang tertentu.

Mampu mengikat lapisan berikutnya.

Mampu mengurangi penyebaran proses korosi pada bagian-bagian yang

retak atau pecah dari lapisan cat.

Cukup tahan terhadap cuaca dan bahan kimia untuk jangka waktu tertentu

sebelum dilakukan lapisan berikutnya.

2. Intermediate coat : Lapisan cat ini diberikan setelah cat primer. Beberapa

persyaratan yang harus dimiliki untuk lapisan ini adalah sebagai berikut:

Memberikan lapisan yang cukup memadahi pada logam.

Mengikat secara merata lapisan primer dan top coat.

Than terhadap lingkungan.

3. Top coat (finish coat): merupakan lapisan terluar dari sistem coating, selain

harus cukup kuat terhadap pengaruh lingkungan, top coat juga harus memiliki

penampilan yang baik.



Mekanisme coating dalam melindungi logam dari korosi, diantaranya:

1. Sebagai barrier: menciptakan barrier yang kuat untuk memisahkan permukaan

logam dengan lingkungan seperti kelembaban, air atau lingkungan korosif lain

seperti gas, ion atau elektron

2. Sebagai lapisan inhibitive : tedapat penambahan suatu zat tertentu yang

berfungsi sebagai inhibitor korosi. Mekanisme ini menyebabkan terserapnya

air pada cat yang dapat melarutkan inhibitor yang terdapat pada pigment

sehingga bereaksi membentuk lapisan.

3. Sebagai anoda korban/galvanik : terdapat penambahan aditif pada cat. Aditif

memiliki potensial yang lebih rendah sehingga berfungsi sebagai anoda korban

yang menyebabkan permukaan logam menjadi katoda.

Salah satu faktor penting yang mempengaruhi coating adalah preparasi permukaan

sampel. Surface preparation merupakan langkah awal untuk melakukan coating,

dimana hasil dari surface preparation sangat mempengaruhi kualitas coating. Tak

jarang, kualitas coating 60% nya ditentukan oleh surface preparation yang baik. Tahap

preparasi permukaan yang dilakukan meliputi :

1. Membersihkan kotoran seperti, oli, grease, karat, yang terdapat pada baja karena

dapat menurunkan ikatan adhesif coating.

2. Membuat permukaan logam menjadi kasar dengan derajat kekasaran tertentu.

3. Melacak cacat pada permukaan logam, dan meminimalisir adanya sharp edge.

Surface preparation secara umum dibagi menjadi dua cara, yaitu cara kimia, dan

cara mekanik.

Cara Kimia

Banyak asam (H2SO4, HCl), alkali(NaOH, Na3PO4, Na2CO3, borax), dan pelarut-

pelarut organik (alkohol, aseton, eter) yang digunakan untuk membersihkan permukaan

logam baja sebelum pengecatan. Pemakaian dari zat-zat kimia ini harus sesuai dengan

kondisi permukaan dan jenis logam yang akan dibersihkan. Contoh nya adalah

degreasing, dan pickling.



Cara Mekanik

Persiapan permukaan secara mekanik digunakan untuk menghilangkan

kontaminan- kontaminan seperti karat, kerak logam dan cat lama pada permukan

substrat dengan energi mekanik melalui penyemprotan/penggosokan bahan abrasif.

Banyak jenis peralatan/metoda mekanik yang tersedia untuk persiapan permukaan

logam sebelum proses coatin, yang mana aplikasinya harus disesuaikan dengan jenis

cat, kondisi lingkungan, bentuk dan kondisi konstruksi. Contoh cara mekanik adalah

dengan hand tool cleaning, power tool cleaning, dan abrasive blast cleaning.

Hasil surface preparation harus mengikuti tingkat kebersihan yang telah ditetapkan,

dan mengacu pada standar yang digunakan, seperti ISO 8501, NACE, SSPC, ASTM

D 2200.

4.2 GEAR REDUCER

4.2.1 Spesifikasi First and Second Gear pada Gear Reducer

Kebanyakan gear dibuat menggunakan carbon and low alloy steel. Secara umum

material yang digunakan untuk membuat gear harus memiliki persyaratan dasar yaitu fabrikasi

dan proses serta servis. Untuk syarat fabrikasi diantaranya adalah machinability, forgeability,

dan respon terhadap heat treatment. Sedangkan service requirement berhubungan dengan

kemampuan gear untuk tetap bekerja dengan baik di kondisi pembebanan tertentu.

Gear memiliki beberapa type, diantaranya ;

1. Spurs Gear

2. Helical Gears

3. Straight Bevel Gears

PT Bukaka sendiri memproduksi gears dengan type Spurs dan Hellical. Gears yang

diproduksi untuk heavy duty.

Gear yang dibuat disesuaikan dengan standar yang sudah ditetapkan oleh AGMA

(American Gear Manufacturers Association). Basic data nya adalah sebagai berikut ;



Tabel 4.3 Basic Data Gear

Sumber : AGMA

Fokus yang diangkat disini adalah bagaimana baja casting yang didapatkan dari

supplier dengan kekerasan awal sekitar 217-220 HB, bisa memiliki kekerasan sekitar 260-280

HB setelah dilakukan Heat Treatment. Dengan alurnya adalah melakukan heat treatment

terlebih dahulu sebelum melakukan machining terhadap baja casting tersebut (heat treatment

before machining). Kekerasan 260-280 HB yang ditargetkan adalah dibagian luar dari baja

casting tersebut (untuk gigi gear).

Tabel 4.4 Material Gear

Sumber : AGMA



4.2.2 Proses pembuatan gear (first and second gear) pada gear reducer

Proses pembuatan gear sendiri dapat melalui 2 alur proses, yaitu ;

1. Heat Treatment Before Machining

Heat Treatment Before Machining merupakan proses heat treatment yang dilakukan

sebelum materail casting di machining, kurang lebih alurnya adalah sebagai berikut :

Dari alur proses diatas dapat dilihat bahwa alur produksi berjalan lebih efektif, karena

2 tahap terakhir dari proses produksi dilakukan di tempat yang sama yaitu PT Bukaka

Teknik Utama sendiri. Akan tetapi dalam segi proses, machining yang dilakukan

setelah heat treatment akan memberikan kesulitan tersendiri dengan kondisi material

yang lebih keras, sehingga bisa dirangkum keuntungan dan kekurangan dari alur ini,

yaitu ;

Keuntungan : Proses/siklus berjalan lebih efektif, karena 2 proses terakhir

dilakukan di tempat yang sama yaitu di PT Bukaka Teknik Utama (cost lebih

murah)

Kerugian : Proses machining kurang baik, karena baja casting lebih keras

dibanding sebelum dilakukan Heat treatment, dibutuhkan pisau/alat machining

yang kekerasannya lebih besar dibandingkan untuk machining sebelum heat

treatment. Kemungkinan terjadinya crack juga lebih besar.

Kerugian dari proses ini bisa diantisipasi dengan menggunakan alat machining yang

memiliki kekerasan lebih tinggi dibandingkan alat machining yang digunakan untuk

baja casting sebelum dilakukan heat treatment.

Casting (Pindad)

Heat Treatment (Pihak luar)

Machining (Bukaka)

Assembling (Bukaka)



Gambar 4.7 Cutter Hobbing

Sumber : NACHI

2. Heat treatment after machining

Heat Treatment Before Machining merupakan proses heat treatment yang dilakukan

sebelum materail casting di machining, kurang lebih alurnya adalah sebagai berikut :

Sama halnya dengan heat treatment before machinig, alur ini juga memiliki keuntungan

dan kerugian, yaitu ;

Keuntungan : Perlakuan machining menjadi lebih mudah cost untuk proses

machining tidak terlalu besar karena pisau yang digunakan untuk machining

kekerasannya tidak harus terlalu tinggi karena baja casting dalam keadaan

masih lunak

Casting (Pindad)

Machining (Bukaka)

Heat Treatment (Pihak luar)

Assembling (Bukaka)



Kerugian : Siklus produksi, dimana cost yang dikeluarkan untuk satu proses ke

proses lainnya berlangsung bolak balik (transport cost)

Artinya dari segi machining, proses ini cukup memberikan kemudahan dalam proses

machining, karena mateial yang akan di machining belum terlalu keras. Permasalahan

ada pada proses produksi yang harus bolak balik dari satu tempat ke tempat lain

sehingga memakan cost yang tidak sedikit.

PT Bukaka Teknik Utama sendiri memakai alur heat treatment before machining

dengan pertimbangan biaya transport yang lebih tinggi untuk memakai alur heat treatment after

machining dibandingkan dengan penggunaan cutter yang lebih keras untuk machining.

1. Mendatangkan Bahan Baku (Casting)

Bahan baku untuk membuat first and second gear pada gear reducer diperoleh dari PT

Pindad atau PT Baja Kurnia. Bahan baku yang digunakan adalah Ductile Cast Iron yang

memiliki sifat mekanik dan komposisi kimia sebagai berikut :

Sifat mekanik :

Sifat Mekanik Setelah Heat Treatment

(Target PT Bukaka Teknik Utama)

Yield Strength 70 Ksi/Mpa 70 Ksi/Mpa

Tensile Strength 100 Ksi/Mpa 100 Ksi/Mpa

Elongation 3 % 3 %

Hardness 217-225 HB 260-280 HB

Tabel 4.5 Sifat Mekanik DCI grade 100-70-03




Komposisi kimia :

Second Gear

Chemical C% Si% Mn% P% S% Mg% Cu%

Standar 3,6-3,8 2,4-2,6 0,60-0,80 0,035 Max 0,035 Max 0-048-0,055 0,20-0,50

Actual 3,728 2,415 0,65 0,035 0,020 0,048 0,419

Tabel 4.6 Komposisi kimia second gear

Sumber QC PT Bukaka Teknik Utama

First Gear

Chemical C% Si% Mn% P% S% Mg% Cu%

Standar 3,6-3,8 2,4-2,6 0,60-0,80 0,035 Max 0,035 Max 0-048-0,055 0,20-0,50

Actual 3,66 2,46 0,65 0,035 0,020 0,052 0,415

Tabel 4.7 Komposisi kimia first gear

Sumber QC PT Bukaka Teknik Utama

2. Proses Heat Treatment

Setelah mendatangkan bahan baku, dilakukan proses heat treatment untuk mendapatkan

kekerasan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan oleh PT Bukaka Teknik Utama,

dalam hal ini PT Bukaka bekerja sama dengan PT Seraya Perkasa Mututama

3. Machining

Proses machining (bubut) dilakukan dengan menggunakan mesin CNC-TAKANG seri

TKV-1600M. Pada saat proses bubut ini, bahan casting dibubut sesuai dengan dimensi

gear sesuai dengan standar yang sudah ada pada gambar teknik. Setelah dilakukan

proses bubut, dilanjutkan dengan pembuatan gigi dari gear tersebut dengan

menggunakan mesin hobbing. Mesin yang digunakan adalah CNC Gear Hobbing

Machine Type YKL 31-160.



Gambat 4.8 Mekanisme Hobbing

Sumber ASM Vol 8 Mechanical Testing

4. Assembling

Proses ini merupakan perakitan komponen gear reducer yang terdiri dari housing, shaft

dan first and second gear itu sendiri.

4.2.3 Tugas khusus “Proses Heat Treatment untuk mendapatkan Gear dengan

kekerasan 260-280 HB”

Kerjasama PT Bukaka Teknik Utama dengan PT Seraya Perkasa Mututama

memperoleh untuk proses heat treatment terhadap casting diperoleh hasil sebagai berikut

No Nama Barang kekerasan

1. 2nd Gear (D114-M01-003-M) 304-347 HB

2. 1st Gear (D114-M02-005-M) 203-263 HB

Tabel 4.8 Data hasil kekerasan setelah heat treatment

Sumber Sumber QC PT Bukaka Teknik Utama



Dari data tersebut dapat dilihat bahwa kekerasan yang didapatkan tidak sesuai dengan

yang spesifikasi yang diinginkan.

Hal ini kemudian menjadi dasar dari tugas khusus yang diberikan yaitu memberikan

rekomendasi bagaimana proses heat treatment yang sebaiknya dilakukan terhadap baja casting

untuk memperoleh kekerasan sesuai dengan yang sudah ditargetkan.

Quenching and temper adalah pilihan terbaik untuk heat treatment untuk ductile iron.

Untuk alat pemanasan sendiri digunakan dapur furnace, karena grade 100-70-03 akan lebih

cocok di heat treatment dengan menggunakan furnace, sedangkan untuk grade lain seperti 80-

55-06 dapat menggunakan flame hardening.

Heat treatment terhadap ductile iron bisa dilakukan dengan urutan sebagai berikut ;

1. Preparasi Specimen

Preparasi sampel biasanya mencakup persiapan alat serta persiapan sampel. Untuk

persiapan alat berkaitan dengan pengaturan suhu furnace untuk mendapatkan

temperatur yang dibutuhkan dari material. Persiapan spesimen berupa pembersihan

permukaan spesimen dapat dilakukan dengan metode degreasing dan pickling.

Ada beberapa hal yag perlu diperhatikan dalam preparasi sampel, untuk menghindari

terjadinya scalling dan dekarburisasi permukaan pada setiap perlakuan panas, maka

disarankan temperatur nonoxidized furnace harus di-seal, atau dengan pengontrolan

atmosfer. Untuk menghindari terjadinya distorsi maka pengemasan pada saat

pemanasan susunan material tidak ditumpuk.

Preparasi (dapur dan

sampel)PreHeating Austenisasi

QuenchingTempering



Ductile iron memiliki beberapa fakta yang dapat dijadikan rujukan untuk pemilihan

media untuk heat treatment nya.

Gambar 4.9 Ductile Iron Fact

Sumber : Dura bar

Dari data diatas dapat dilihat bahwa semua grade ductile iron memiliki kemampuan

untuk di heat treatment apakah itu dengan menggunakan furnace, flame hardening

ataupun induction hardenin. Akan tetapi karena disini menyangkut biaya dan

efektifitas dalam melakukan heat treatment terkait dengan dimensi dan gradenya,

grade 100-70-03 lebih baik di heat treatment menggunakan dapur pemanasan/furnace

dibandingkan flame hardening dan induction hardening yang lebih cocok

diaplikasikan pada grade 80-55-06.

2. Pre-Heating

Pre- Heating dilakukan untuk menghindari respon material terhadap perubahan

temperatur yang mendadak terutama pada material dengan dimensi yang besar.

Dikarenakan Gear memiliki struktur casting yang rumit akan menyebabkan adanya

tegangan yang disebabkan oleh pemanasan yang uniform, maka dilakukan pre- Heating

pada temperatur 600ᵒC- 650ᵒC kemudian dilanjutkan dengan pemanasan dengan

kecepatan 50- 100ᵒC /jam hingga mencapai temperatur Austenisasi yang disarankan.

Kecepatan pemanasan ini harus diatur agar tidak menimbulkan gradien temperatur yang

curam antara bagian dalam dan permukaan



(ASM Specialty Handbook : Cast Iron).

3. Austenisasi

Austenisasi pada temperatur 845-925 C (Heat Treaters Guide Book), selama satu jam

untuk setiap kedalaman 1 inch. Ketika kedalaman lebih dari 1 inch , waktu Austenisasi

dilakukan selama satu jam per inch.

Gambar 4.10 Grafik perbandingan Temperatur, waktu tahan dan kekerasan yang

didapatkan.

Sumber : PPT Kuliah Heat Treatment Bab Pengerasan, Temper dan Subzero

Treatment

4. Quenching

Quenching merupakan proses pendinginan cepat (rapid cooling) baja dari temperatur

austenit sampai temperatur ambien pada media tertentu yang akan menghasilkan

struktur martensit. Pemilihan media quench ditentukan oleh jennis baja dan paduannya.

Media quenching yang dapat dipakai untuk ductile cast iron antara lain adalah Polymer,

minyak dan udara. Pemilihan media quenching didasarkan pada kandungan alloy,

Polymer dan minyak digunakan untuk unalloy atau low alloy irons, sedangkan media

quenching udara digunakan untuk High alloy iron. Penggunaan air tidak dianjurkan

untuk media quenching ini karena air akan mudah membentuk selimut uap yang

menutupi permukaan komponen, sehingga menghasilkan pendinginan yang tidak

seragam, khusunya di penampang permukaan yang luas. Proses Quenching



menggunakan media minyak untuk meminimalisir stress dan quench cracking tetapi

karena material casting sangat rentan terjadinya cracking maka Quenching dilakuakn

pada media minyak yang panas dengan temperatur sekitar 100- 200ᵒC kemudian

dilanjutkan dengan pendinginan untuk mendapatkan material dengan temperatur ruang.

Gambar 4.11 Kurva hubungan temperatur dan suhu pada saat quench

Sumber: PPT Kuliah Heat Treatment Bab Pengerasan, Temper dan Subzero

Treatment

Selimut uap : Kecepatan pendinginan relatif lambat akibat seluruh permukaan

ditutupi oleh uap, temp transisi menuju mekanisme pendidihan (leidenfrost

temperature) tidak dipengaruhi temp awal quench.

Pendidihan : Kecepatan pendinginan sangat tinggi ditandai dengan gelembung-

gelembung uap pada permukaan komponen

Konveksi : Kecepatan pendinginan kembali menjadi lambat melalui rambatan

konveksi.



Kecepatan perpindahan panas pada kondisi ini sangat dipengaruhi oleh viskositas

cairan, agitasi, temperatur cairan/bath.

5. Tempering

Proses tempering dilakukan pada furnace yang memiliki sirkulasi udara paling kurang

4 jam, selama proses tempering akan terjadi penurunan kekerasan dan kekuatan serta

meningkatkan keuletan.

Temperatur tempering akan menentukan hasil akhir dari struktur yang terbentuk. Untuk

ductile Iron, rseange temperatur temper dapat dilihat melalui grafik dibawah, jika

kekerasan yang diinginkan adalah 260-280 HB, maka range temperatur temper sekitar

580-610 C. Setelah dilakukan tempering, gear didiamkan di udara (suhu ruang) untuk

proses pendinginan karena pendinginan di udara tidak terlalu mempengaruhi nilai

kekerasan.



Gambar 4.12 Grafik Sifat Mekanik Terhadap Temperatur Tempering



Gambar 4.13 Kurva Proses Heat Treatment DCI 100-70-03

Pada saat pre heating baja memuai dan di temperatur austenisasi terjadi

tranformasi fasa dari ferrite ke austenite

Kemudian pada suhu austenit ditahan selama kurang lebih 1/kedalaman 1 inch

Di quenching dengan media minyak panas (100-200 C) dan didapatkan

kekerasan sekitar 56 HRC

Kemudian dilakukan tempering sampai suhu sekitar 580-610 untuk

menurunkan kekerasan

Didiamkan di temperatur ruang



4.3 PINION AISI 4140

4.3.1 Spesifikasi material pinion AISI 4140 pada gear reducer

Pada komponen komponen PT Bukaka Teknik Utama menggunakan AISI 4140

sebagai material dimana penggunaan material berdasarkan dengan standar yang digunakan

yaitu AGMA. Selain itu material AISI 4140 ini memiliki kemampuan untuk dikeraskan pada

bagian permukaannya. Hal ini ditunjukkan oleh kurva TTT yang dimiliki AISI 4140, dimana

pada kurva terdapat daerah terbentuknya fasa martensit. Dengan adanya wilayah fasa martensit

tersebut AISI 4140 dapat memiliki kekerasan pada permukaan sesuai 50 HRC yang menjadi

standar untuk kekerasan permukaan komponen pinion pada PT Bukaka Teknik Utama.

Gambar 4.14 Kurva TTT AISI 4140

Sumber : PPt Kuliah Baja dan Paduan Super



Baja AISI 4140 merupakan baja jenis baja high stenght low alloy steel atau yang

dikenal dengan baja HSLA. Baja ini memiliki kekuatan yang jauh lebih tinggi dibanding low

acarbon steel dikarenakan memiliki paduan Mn dan Mo. Paduan ini menyebabkan pengecilan

ukuran batas butir serta adanya terbentuk persipasi sehingga kekerasan dari baja meningkat.

Tabel 4.9 Komposisi AISI 4140


4.3.2 Proses Pembuatan Pinion AISI 4140 pada Gear Reducer

Proses pembuatan gear sendiri dapat melalui 2 alur proses, yaitu heat treatment

sebelum machining dan heat treatment setelah machining:

Metode Keuntungan Kerugian Cost

Sebelum

Machining

Resiko terjadi

distorsi dan crack lebih

kecil

Machining menjadi

sulit dikarenakan

kekerasan permukaan >

50 HRC

Lebih besar,

karena memerlukan

mata pisau yang

sangat keras dan

mahal

Setelah

Machining

Hasil kekerasan

permukaan pinion lebih

seragam

Resiko terjadi

distorsi dan crack lebih

besar dikarenakan sudut

dari hasil pinion

Lebih kecil karena

mata pisau tidak perlu

yang keras

Tabel 4.10 Kondisi Perlakuan Surface Hardening



1. Surface Hardening Sebelum Machining

Surface hardening sebelum machining merupakan proses surface hardening

yang dilakukan sebelum material AISI 4140 di machining. Dari tabel perbandingan

diatas terdapat keuntungan dan kerugian yaitu

Keuntungan : Resiko terjadi distorsi dan crack lebih kecil dikarenakan bentuk

dari material yang dilakukan hardening tidak komplek.

Kerugian : Machining menjadi sulit dikarenakan kekerasan permukaan > 50

HRC. hal ini disebabkan permukaan terbentuk fasa martensit sehingga

dibutuhkan pisau/alat machining yang kekerasannya lebih besar dibandingkan

untuk machining.

2. Surface Hardening Setelah Machining

Surface hardening setelah machining merupakan proses surface hardening

yang dilakukan setelah material AISI 4140 di machining. Dari tabel perbandingan

diatas terdapat keuntungan dan kerugian

Keuntungan : Hasil kekerasan permukaan pinion lebih seragam dan perlakuan

machining menjadi lebih mudah cost untuk proses machining tidak terlalu besar

karena pisau yang digunakan untuk machining kekerasannya tidak harus terlalu

tinggi karena baja AISI 4140 dalam keadaan masih lunak

Kerugian : Resiko terjadi distorsi dan crack lebih besar dikarenakan pada saat

perlakuan surface hardening material telah dalah bentuk pinion yang cukup

komplek. Gigi pada pinion sangat rentan untuk terjadinya crack karena terdapat

sudut pada gigi tersebut

Dengan pertimbangan diatas PT Bukaka Teknik Utama sendiri memakai alur surface

hardening setelah machining dengan pertimbangan biaya pengadaan mata pisau yang sangat

tinggi yang akan mengakibatkan harga gear reducer meningkat signifikan serta hasil surface

hardening lebih seragam jika menggunakan hardening setelah machining.

Alur yang akan digunakan PT Bukaka Teknik Utama dalam pembuatan komponen

pinion AISI 4140 sebagai berikut :



1. Mendatangkan Bahan Baku AISI 4140 (Bar)

Bahan baku untuk membuat komponen shaft atau pinion pada gear reducer adalah AISI

4140 yang diimpor dari Amerika. Bahan baku yang digunakan memiliki sifat mekanik

dan komposisi kimia sebagai berikut :

Komponen Raw Material Bukaka Spesifikasi

Input Shaft

Ass’y

AISI 4140 TS : 13200 N/mm2

YS : 110000 N/mm2

Elongasi : min 16 %

Hardness : 280-320

HB

Heat treatment

after machining

Heat treatment

after machining

Pinion 2nd Ass’y AISI 4140 TS : 13200 N/mm2

YS : 110000 N/mm2

Elongasi : min 16 %

Hardness : 280-320

HB

Heat treatment

after machining

Heat treatment

after machining

Tabel 4.11 Spesifikasi dan Sifat Mekanik AISI 4140

Sumber : PPIC PT Bukaka Teknik Utama

2. Machining

Proses machining yang dilakukan bertujuan untuk membentuk komponen AISI 4140

sesuai dengan spesifikasi pada gambar 4.15 Untuk proses machining terdiri dari

beberapa tahap

Pemotongan, bahan baku AISI 4140 dalam bentuk bar dipotong menggunakan

MH-1016JA.

Bubut, hasil dari AISI 4140 yang telah dipotong dibubut menggunakan mesin

CNC-TAKANG seri LA40X3000. Pada proses material dibubut sesuai bentuk

dan dimensi yang sudah ada pada gambar teknik.



Hobbing, hasil bubut kemudian dilanjutkan ke proses hobbing menggunakan

CNC Gear Hobbing Machine Type YKL 31-160. Untuk membentuk gigi gear

dari komponen pinion AISI 4140.

Gambat 4.15 Bentuk Kmponen Pinion AISI 4140


3. Proses Heat Treatment ( Surface Hardening)

Setelah dilakukan proses machining, komponen pinion AISI 4140 dilakukan proses

surface hardening untuk mendapatkan kekerasan sesuai dengan spesifikasi yang

diinginkan oleh PT Bukaka Teknik Utama. Proses surface hardening PT Bukaka Teknik

Utama bekerja sama dengan pihak ketiga PT Seraya Perkasa Mututama. Dalam proses

surface hardening PT Bukaka Teknik Utama menggunakan proses Induction Hardening

dengan kekerasan yang didapat adalah



Gambar 4.16 Kurva Hasil Induction Hardening

Sumber : PT Bukaka Teknik Utama

Sebelum menggunakan proses Induction Hardening, PT Bukaka Teknik Utama

menggunakan perlakuan pengerasan permukaan dari pinion menggunakan nitriding.

Namun proses ini tidak digunakan lagi karena terjadi kegagalan dimana hasil dari

nitriding terjadi pengelupasan.

4. Assembling

Proses ini merupakan perakitan komponen gear reducer yang terdiri dari housing, shaft

dan first and second gear itu sendiri.

4.3.3 Analisa Penyebab Pengelupasan Hasil Nitriding Berdasarkan Telaah Pustaka.

Kegagalan nitriding dimana pengelupasan hasil nitriding pada pinion 4140 PT Bukaka

Utama menjadi dasar tugas khusus yang diberikan untuk menganalisis penyebab pengelupasan

hasil nitriding berdasarkan telaah pustaka.

Penyebab hasil proses Nitriding yang seharusnya menghasilkan kekerasan

permukaan yang tinggi, namun mudah terkelupas disebabkan oleh karena terbentuknya lapisan



Nitrida putih (fasa ganda Fe4N dan Fe2-3N) akibat disosiasi Nitrida pada material tidak

sempurna, sehingga sebagian besar Nitrida bertumpuk pada permukaan.

Biasanya masalah tersebut terjadi akibat proses Nitiding yang tidak sempurna pada

proses single stage disebabkan oleh dua hal, yaitu pengaruh temperatur dan waktu proses

terhadap intensitas Amonia sehingga menghasilkan produk yang jelek, untuk mengatasi

masalah tersebut biasanya dilakukan proses pemanasan double stage. Prinsip dari double stage

adalah untuk mengurangi terbetuknya lapisan putih pada permukaan material saat di- Nitriding.

Gambar 4.17 Grafik Temperatur terhadap Kandungan Amonia, Waktu terhadap Kandungan

Amonia

Proses double stage dilakukan secara dua tahap, tahap pertama parameter yang

digunakan sama dengan proses pada single stage, temperatur antara 495- 525ᵒC laju disosiasi

15- 30% namun berbeda waktu. Kemudian dilanjutkan ke tahap kedua, temperatur dinaikkan

ke 550- 565ᵒC dan laju disosiasi dinaikkan ke 60- 80%.



Gambar berikut menjelaskan kedalaman pengerasan pada baja 4140 yang mengalami

proses double stage, namun berbeda waktu tahan pada pemanasan tahap pertama. Baja yang

mengalami waktu tahanan lama pada tahap pertama akan sedikit bahkan tidak ada lapisan

Nitrida putihnya.

Gambar 4.18 Hasil Nitriding dengan Perbedaan Temperatur dan Waktu

Sumber : ASM Vol 4 Heat Treating

Efek waktu pada Nitriding akan menyebabkan menigkatnya kedalaman tetapi

kekerasan dari hasil nitriding lebih rendah

Gambar 4.19 Kurva Kedalaman Kekerasan pada Saat Double Temp



4.3.4 Alternatif Pengerasan Surface Hardening yang Dapat Diaplikasikan pada Pinion

AISI 4140

Dalam pemilihin metoda pengerasan permukaan pada PT Bukaka Teknik Utama

dijabarkan dalam beberapa pendekatan.

4.3.4.1 Pendekatan berdasarkan kondisi sebelum atau sesudah machining

Analisis ini sama hal dengan dasar pemilihin proses yang dijelaskan

sebelumnya dimana pengerasan setelah machining lebih murah dan hasil pengerasan

yang lebih seragam. Pada analisis lebih penekanan kepada pengerasan yang dilakukan

kepada memodifikasi kimia atau merubah fasa dari permukaan tanpa membentuk

lapisan baru. Apabila lapisan baru terbentuk maka akan menambah dimensi sehingga

tidak sesuai dengan spesifikasi yang ditetapkan PT Bukaka Teknik Utama. Pengerasan

permukaan tanpa penambahan lapisan pada permukaan ‘Selective treatment’.

4.3.4.2 Pendekatan berdasarkan karakteristik dari AISI 4140

Baja AISI 4140 merupakan jenis baja low alloy dan medium carbon steel,

berdasarkan pendekatan ini baja AISI 4140 dapat dilakukan surface hardening sesuai

dengan karakteristik masing surface hardening. Karakteristik surface hardening yang

sesuai dengan Baja AISI 4140 adalah Carburizing, Nitriding, Carbonitriding, Titanium

Carbide dan Boriding. Pemelihan ini didasarkan dari tabel … dimana pada tabel

terdapat jenis baja yang dapat dilakukan surface hardening.

4.3.4.3 Pendekatan berdasarkan Kurva CCT AISI 4140

Dari kurva CCT AISI 4140 terdapat wilayah martensit tanpa melewati pearlite

atau bainet. Dengan adanya wilayah ini dapat dipastikan Baja AISI 4140 dapat memiliki

kekerasan > 50 HRC. Selain itu, wilayah ini juga menunjukkan pengerasan permukaan

tanpa melibatkan difusi dapat dilakukan, yang biasa disebut dengan ‘Selective Surface

Hardening’. Proses itu meliputi pemanasan pada temperatur austinisasi kemudian

diquench menggunakan media oli.



Gambar 4.20 Kurva TTT AISI 4140

Sumber : PPt Kuliah Heat Surface Trearment DTMM

4.3.4.4 Pendekatan Berdasarkan Difusi

Pada pendekatan ini, beberapa metoda difusi yang dapat digunakan pada baja

AISI 4140 dikerucutkan menjadi 1 dengan cara perbandingan keuntungan, kerugian serta

cost untuk perlakuannya.

Metode Keuntungan Kerugian Cost

Carburizing Peralatan murah Rentan distorsi Rendah

Tinggi (vacum)



Nitriding Minim distorsi

Suhu operasi rendah

Proses nya lambat Rendah

Tinggi (vacum)

Carbonitriding Temperatur rendah

dari carburizing

Distorsi rendah dari

carburizing

Untuk low alloy

disarankan hanya

dalam gas

carbonitriding

Rendah

Titanium Carbide Wear resistance

tinggi (>70HRC)

Temepratur tinggi

menyebabkan

distorsi

Tinggi (titanium

mahal)

Boriding Wear resistance

tinggi

Proses temperatur

menyebabkan

distorsi

Tabel 4.12 Perbandingan Metoda Difusi

Dari tabel pemakaian treatment yang disarankan kepada nitriding dengan

perlakuan nitriding karena temperatur rendah , minim distorsi, cost nya yang murah.

PT Bukaka Teknik Utama telah menggunakan nitriding namun lapisan nitrida

terkelupas diakibatkan adanya nitrida putih, pencegahan yang dapat dilakukan

berdasarkan penjelasan sebelumnya adalah

Menggunakan proses salt dan ion nitriding

Melakukan pemanasan double stage (mengurangi nitrida putih)



4.3.4.5 Pendekatan berdasarkan metoda ‘Selective Surface Hardening’

Pada pendekatan ini, beberapa metoda difusi yang dapat digunakan pada baja

AISI 4140 dikerucutkan menjadi 1 dengan cara perbandingan keuntungan, kerugian

serta cost untuk perlakuannya.

Metode Kerugian Keuntungan Cost

Flame Hardening Rentan

distorsi

Tidak seragam

Lokalisasi

Murah

Paling rendah

Induction

Hardening

Rentan

distorsi

Pengerasan lokalisasi,

seragam

Murah

rendah

Laser Hardening Mahal Minimalisasi distorsi

Self quenching

Proses cepat

Tinggi

Tabel 4.13 Perbandingan Metoda Selective Surface Treatment

Dari tabel pemakaian treatment yang disarankan kepada laser hardening.

Walaupun harga untuk peralatan nya mahal tapi untuk investasi menggunakan laser

menguntungkan dikarenakan distorsi yang terjadi minim dan proses yang cepat. Selain

itu, proses ini dapat melakukan self-quenching sehingga tidak perlu perlakuan

quenching pada media tertentu.



BAB V

KESIMPULAN

Dari penelitian yang telah dilakukan terhadap komponen gear reducer dan

perlakuaan panas yang dapat diterapkan pada PT. BUKAKA TEKNIK UTAMA, Cileungsi,

dapat disimpulkansebagai berikut :

5.1 Komponen Housing

1. Material untuk Housing adalah grey cast iron ASTM A 48 class 40

2. Kondisi operasi Pumping berada pada lingkungan yang reaktif, korosif, dan flammable

5. Grey cast iron memiliki mikrostruktur grafit flakes dan perlit

6. Nilai Damping capacity dipengaruhi oleh internal friction

7. Internal friction merupakan pergerakan dislokasi pada fasa grafit

8. Internal friction meningkat seirig naiknya temperatur

9. Perlindungan terhadap Korosi Pumping dimulai dari penyimpanan di gudang sampai

pada operasi di lapangan

10. Metode perlindungan dari korosi dapat dilakukan dengan metode proteksi katodik

Anoda Korban, Inhibitor dan Coating

11. Metode Anoda korban membutuhkan pengontrolan terhadap anoda yang dipakai

12. Metode Inhibitor tergantung terhadap kondisi Lingkungan

13. Keberhasilan dari Coating bergantung terhadap preparation dan komponen pelapisan

5.2 Heat Treatment

1. Salah satu jenis material yang cocok digunakan untuk gear adalah Ductile Cast Iron

grade 100-70-03

2. Untuk menaikkan kekerasan ductile iron, digunakan proses heat treatment quench and

temper

3. Alur proses yang digunakan untuk pembuatan gear di PT Bukaka Teknik Utama adalah

Heat Treatment before Machining



4. Proses machining bisa dilakukan setelah heat treatment dengan syarat pisau atau alat

machining harus memiliki kekerasan yang lebih dibandingkan pisau yang digunakan

untuk machining baja sebelum heat treatment

5.3 Surface Hardening

1. Pengerasan permukaan pada Pinion AISI 4140 dilakukan setelah machining.

2. Pengerasan yang dilakukan adalah ‘ Surface Treatment’ yang hanya memodifikasi

permukaan.

3. Pengerasan secara metoda difusi adalah Salt atau Ion Nitriding

4. Pengerasan secara metoda selective surfave adalah Laser Hardening



DAFTAR PUSTAKA

ANSI-AGMA 2004-B89-1995__Gear Materials and Heat Treatment Manual

ANSI-AGMA 6008-A98-1998__Specifications for Powder Metallurgy Gears

ASM vol 15: Casting

ASM vol 4 : Heat Treating

Callister,William. 2007. Material Science and Engineering an Introduction (seventh ed). New

York: John Willey and Sons.

Gear Reducer Manufacturing Material Specification. PT Bukaka Teknik Utama. 2014

Heat Treaters Guide Book : Practice and Procedure for Irons and Steels. 1995

Materi kuliah “ Pengerasan, Temper, Subzero Treatment” Dr.Myrna A.Mochtar. Departemen

Teknik Metalurgi dan Material UI

Materi kuliah “High Strenght Low Alloy dan Low Alloy 2015 “ Prof. Dr.-Ing. Suharno,

Bambang.. Departemen Teknik Metalurgi dan Material UI

Quality Control Component Pinion Pumping Unit D-160 S. PT Bukaka Teknik Utama. 2015

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00225476/document diakses pada 2 Februari 2016

http://www.petersonsteel.com/wp-content/uploads/2011/03/Reducing-Gear-Noise.pdf diakses

pada 2 Februari 2016

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00225476/document

http://www.petersonsteel.com/wp-content/uploads/2011/03/Reducing-Gear-Noise.pdf

Isi

Documents

Transcript of Isi