TEKNIK MESIN - FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MALANG

ANALISIS KEGAGALAN(FAILURE ANALYSIS)

FAILURES ?KERUSAKAN ?KEGAGALAN ?

Suatu komponen/peralatan dikatakan “gagal” (failed)bila :• sama sekali tidak bisa dioperasikan• dapat dioperasikan, tetapi tidak berfungsi dg baik• ada kerusakan, sehingga tidak aman bila dioperasikan

KEGAGALAN KEGAGALAN dapat diartikan kerusakan

yang tidak wajar

rusak sebelum waktunya

FAILURE = KERUSAKAN= KEGAGALAN

FAILURE ANALYSIS = ANALISA KEGAGALAN

analisa untuk menemukan penyebab kegagalan,

sehingga tindakan perbaikan dapat dilakukan untuk

mencegah terulangnya kegagalan

WHY DO MACHINES FAIL?

• Wajar - Aus (wear): scuffing (lecet muka), abrasion - Lelah (fatigue) - Karat (corrosion) - Erosi (erosion) - Penuaan (aging)

• Prematur - Pelumasan tidak bagus (kualitas, kuantitas pelumas, periode penggantian pelumas tidak benar) - Kotor/kontaminasi - Overheated - Misalignment (pada kopling, bearing, belt, rantai)

WHY DO MACHINES FAIL?

Brinelling karena overloaded Overheated

WHY DO MACHINES FAIL?

Fatigue damage

A

C

B

D

E

F

PENYEBAB UTAMA KEGAGALANKESALAHAN DALAM DESAIN

KESALAHAN DALAM PEMILIHAN MATERIAL

CACAT MATERIAL

KESALAHAN DALAM PROSES PENGERJAAN

KESALAHAN DALAM PEMASANGAN/PERAKITAN

KESALAHAN OPERASI

CONTOH KEGAGALAN

KESALAHAN DALAM DESAIN• Kriteria perancangan yang meleset dari kondisi operasi

yang sebenarnya beban , lingkungan, suhu operasi, dsb• Adanya takikan (notches)

KESALAHAN DALAM PEMILIHAN MATERIAL• Data material yang tidak mencukupi misalnya hanya

data uji tarik, padahal bebannya dinamik/fatigue, dsb• Kriteria pemilihan material kaitan antara beban/tegangan

dan suhu operasi dengan mekanisme kegagalan serta

kriteria pemilihan material.

CONTOH KEGAGALAN (lanjutan)

CACAT MATERIAL

• Cacat di permukan dan di dalam material menurunkan

kekuatannya

• Cacat pengecoran porositas, rongga, retak , penyusutan.

• Cacat pengerolan/tempa segregasi (pemisahan), laminasi (lapisan tipis, seams (lipatan), terjebaknya oksida di dekat permukaan, dsb

KESALAHAN DALAM PROSES PENGERJAAN

• Proses forming tegangan sisa, retak mikro, dsb

• Machining dan grinding tegangan sisa & pemusatan tegangan akibat

kekasaran permukaan

• Grinding yang berlebihan (sampai overheating) retak rambut

• Penandaan (marking) pemusatan tegangan

• Heat treatment dekarburasi (permukaan baja menjadi lunak), distorsi

dan bahkan retak akibat celup cepat (quenching)

• Electroplating penggetasan hidrogen

• Welding meninggalkan cacat pengelasan (porositas, retak, tegangan sisa

KESALAHAN DALAM PEMASANGAN/PERAKITAN• Kesalahan dalam pemasangan seperti halnya

misalignment akan menimbulkan beban yang berlebihan• Pemaksaan dalam perakitan

KESALAHAN OPERASI• Kondisi operasi yang tidak normal/berlebihan (beban,

kecepatan, suhu, dsb) merusak peralatan• Bila lingkungannya lebih korosif daripada yang diduga

sebelumnya• Perawatan (maintenance) yang kurang• Prosedur start up & shut down yang salah

DIAGRAM HUBUNGAN ANTARA ANALISA KEGAGALAN

DAN DESAIN SERTA PRODUKSI SUATU KOMPONEN

EconomicEconomic SafetySafety FunctionFunction AppearanceAppearance Prior HistoryPrior History

DesainDesain

MaterialSelection

MaterialSelection

FabricationFabrication

MachiningMachining

AssemblyAssembly

ServiceService Failure Analysis

Failure Analysis

1. PENGUMPULAN DATA LAPANGAN DAN PEMILIHAN SAMPEL

2. PEMERIKSAAN AWAL TERHADAP KOMPONEN YG GAGAL

3. NON DESTRUCTIVE TEST

4. PENGUJIAN MEKANIK

5. PEMILIHAN, IDENTIFIKASI DAN PEMEBERSIHAN SAMPEL

6. PEMERIKSAAN MAKROSKOPIS

7. PEMERIKSAAN MIKROSKOPIS

8. PEMILIHAN DAN PENYIAPAN SAMPEL METALOGRAFI

9. PEMERIKSAAN METALOGRAFI

10. PENENTUAN MEKANISME KEGAGALAN

11. ANALISA KIMIA

12. ANALISA DENGAN MEKANIKA PATAHAN (FRACTURE MECHANICS)

13. PENGUJIAN PADA KONDISI SIMULASI

14. PENYUSUNAN LAPORAN

LANGKAH UTAMA DALAM ANALISA KEGAGALAN

Kategori Mesin/Peralatan Produksi

• Ditinjau dari tingkat kerumitan, harga, peranan dan resiko dalam suatu mata rantai produksi, mesin digolongkan atas:

- Critical - Essential (Potentially critical) - General Purpose (Non critical)

• Kategori ini untuk menentukan strategi perawatan yang sesuai.

Mesin “Critical”

• Kalau rusak dapat membahayakan

• Kalau rusak proses produksi terganggu

• Investasi mahal

• Biaya perbaikannya mahal (misal: high speed turbine)

• Waktu untuk perbaikan lama

Mesin “General Purpose” • Kalau rusak tidak membahayakan

• Kalau rusak tidak mengganggu proses produksi

• Investasi tidak mahal

• Biaya perbaikan tidak mahal

• Mempunyai unit cadangan

• Tidak mengakibatkan kerusakan sekunder

Mesin Essential (Potentially Critical) • Di antara mesin critical dan general purpose.

Telp. R : (0341) 719151, Hp : 0818535771; 082140554007Telp/Fax: (0341) 564570E-mail : fianmz@yahoo.com