Kerusakan Material

4

Click here to load reader

description

Failure analysis, fractography, microstructure

Transcript of Kerusakan Material

Page 1: Kerusakan Material

Tugas Failure Analysis 1 M.Ekaditya Albar / 1106154305

1

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan “kerusakan”! Sebutkan kondisi umum dari

kerusakan material!

Menurut ASM Handbook Vol.11, kerusakan adalah ketidakmampuan suatu komponen

untuk dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Kerusakan juga dapat dikatakan sebagai loss

of function atau loss of service life.

Kondisi umum kerusakan material antara lain:

Suatu komponen atau sistem yang tidak dapat dioperasikan (dijalankan).

Suatu komponen atau sistem yang masih dapat beroperasi, tetapi tidak berfungsi

semestinya.

Kerusakan serius sehingga komponen atau sistem tersebut tidak aman untuk digunakan.

2. Sebutkan beberapa penyebab kerusakan yang umum terjadi pada suatu material

teknik! Beri contoh masing-masing!

Penyebab kerusakan material teknik antara lain:

No Penyebab Contoh

1 Salah desain Desain awal produk terdapat lubang atau bentuk

yang runcing yang menyebabkan adanya stress

concentration pada material tersebut.

2 Salah memilih material Adanya perbedaan nilai mechanical properties

antara komponen jadi dengan standardnya. Hal

ini biasanya terjadi akibat perbedaan komposisi

kimia yang dimiliki oleh komponen.

3 Ketidaksempurnaan material Adanya cacat bawaan yang dimiliki oleh base

material seperti porositas dan inklusi pada saat

pengecoran (casting) logam sehingga

berpengaruh terhadap proses berikutnya.

4 Salah dalam proses pembuatan Adanya kesalahan parameter dalam proses

pembuatan atau pembentukan material sehingga

menimbulkan cacat pada produk dan dapat

menginisiasi kerusakan pada komponen atau

sistem.

Page 2: Kerusakan Material

Tugas Failure Analysis 1 M.Ekaditya Albar / 1106154305

2

5 Salah dalam penyatuan (assembly) Adanya kesalahan dalam proses machining yang

dapat menimbulkan stress concentration atau

kesalahan penyusunan saat penyatuan

(assembly) yang menimbulkan deflection.

6 Kondisi operasi tidak sesuai Adanya kondisi operasi yang tidak sesuai

dengan standard operasi / pemakaian, seperti

over temperature, over speed dan over load.

7 Salah perawatan Adanya tindakan maintenance atau perawatan

yang dilakukan tidak sesuai dengan jadwal /

standardnya sehingga memicu timbulnya

kerusakan, seperti pelumasan yang tidak sesuai.

3. Buatlah analisa kerusakan pada “Tali Pinggang” saudara yang biasa dipakai sehari-

hari!

Tali pinggang pada aplikasinya digunakan untuk mengencangkan celana agar tidak kendur

ketika dipakai oleh penggunanya. Mekanismenya adalah dengan mengunci (locking) pada

ujung tali pinggang ke dalam beberapa lubang yang disesuaikan dengan lingkar pinggang dari

penggunanya. Adanya proses locking pada lubang-lubang ikat pinggang menyebabkan

timbulnya tegangan pada saat tali pinggang ini digunakan sehingga lubang-lubang tadi rawan

sekali mengalami deformasi. Jika dibiarkan terlalu lama, maka akan terjadi perobekan pada

daerah sekitar lubang tersebut dan atau lubang tersebut akan membesar.

Lubang ikat pinggang yang mengalami deformasi

Page 3: Kerusakan Material

Tugas Failure Analysis 1 M.Ekaditya Albar / 1106154305

3

4. Pelajaran apa yang diperoleh dari teknik kerusakan (engineering failures)?

Dengan mempelajari teknik kerusakan atau analisa kerusakan, kita dapat memperoleh:

Penyebab permasalahan kerusakan (failure) pada suatu komponen yang gagal bekerja

sesuai dengan fungsinya.

Mekanisme kerusakan yang terjadi, apakah akibat korosi, fatigue, brittle fracture,

overload, stress corrosion atau mekanisme kerusakan lainnya.

Solusi atau tindakan pencegahan agar nantinya kerusakan tersebut tidak terulang lagi atau

diminimalisasi di masa yang akan datang.

5. Di bidang material (manufaktur), ada istilah Failure Mode and Effect Analysis (FMEA).

Jelaskan menurut saudara konsep dan lingkup dari FMEA dan kegunaannya, berilah

contoh di lapangan berikut resikonya.

FMEA adalah suatu prosedur terstruktur untuk mengidentifikasi dan mencegah sebanyak

mungkin mode kegagalan (failure mode). Suatu mode kegagalan adalah apa saja yang

termasuk dalam kecacatan, kondisi diluar spesifikasi yang ditetapkan, atau perubahan

dalam produk yang menyebabkan terganggunya fungsi dari produk (Gaspers, 2002).

Secara umum, FMEA (Failure Modes and Effect Analysis) didefinisikan sebagai sebuah

teknik yang mengidentifikasi tiga hal, yaitu:

Penyebab kegagalan potensial dari sistem, desain produk, dan proses selama siklusnya,

Efek dari kegagalan tersebut,

Tingkat kekritisan efek kegagalan terhadap fungsi sistem, desain produk, dan proses.

Jenis-jenis FMEA yang bisa diterapkan dalam sebuah industri manufaktur, yaitu:

System, berfokus pada fungsi sistem secara global

Concept, berfokus pada analisa sistem / subsistem pada tahap awal desain konsep

Equipment, berfokus pada analisa desain mesin dan perlengkapan sebelum pembelian

Design, berfokus pada desain produk

Process, berfokus pada proses produksi, dan perakitan

Service, berfokus pada fungsi jasa

Software, berfokus pada fungsi software

Page 4: Kerusakan Material

Tugas Failure Analysis 1 M.Ekaditya Albar / 1106154305

4

Kegunaan FMEA antara lain:

Meningkatkan kualitas, keandalan, dan keamanan produk

Membantu meningkatkan kepuasan pelanggan

Meningkatkan citra baik dan daya saing perusahaan

Mengurangi waktu dan biaya pengembangan produk

Memperkirakan tindakan yang dapat mengurangi resiko

Tahapan proses FMEA:

1) Mengidentifikasi berbagai jenis kegagalan dan akibatnya,

2) Menentukan nilai Severity,

3) Mencari penyebab,

4) Menentukan nilai Occurrence,

5) Mengidentifikasi sistem kontrol yang sudah ada (sudah ditetapkan),

6) Menentukan nilai Detection,

7) Menentukan nilai RPN (Risk Priority Number), dan

8) Menentukan tindakan perbaikan bila nilai RPN tinggi.

Severity: tingkat bahaya atau kerugian yang timbul. Nilai tinggi bila bahaya tinggi atau

kerugian besar

Occurance: seberapa banyak atau sering kegagalan mungkin akan terjadi. Nilai tinggi bila

sering atau banyak.

Detection: tingkat deteksi, kemampuan sistem yang dalam mendeteksi terjadinya

kegagalan. Nilai tinggi bila kemampuan mendeteksi rendah.

Ketiga nilai tersebut dikalikan dan menghasilkan RPN (Risk Priority Number)

RPN = Severity x Occurrence x Detection

Makin tinggi RPN, makin besar kebutuhan untuk melakukan tindakan perbaikan.

FMEA baik sekali digunakan pada sistem manajamen mutu untuk jenis industri manapun.

Standar ISO/TS-16949 (standar sistem manajemen mutu untuk industri automotive)

mensyaratkan dilakukannya FMEA pada saat perancangan produk maupun perancangan

proses produksi. ISO-9001 tidak secara eksplisit mensyaratkan dilakukannya FMEA.

Meski begitu, baik sekali bila perusahaan menerapkannya untuk memenuhi persyaratan

tentang tindakan pencegahan.