TUGAS AKHIR
BIDANG TEKNIK PRODUKSI PEMBENTUKAN DAN MATERIAL
OPTIMASI BUKAAN KATUP AIR OPTIMAL PADA PROSES
FLAME HARDENING UNTUK MENDAPATKAN KEKERASAN
SPROCKET YANG MERATA
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Tahap Sarjana
Oleh:
ULIL AMRI
NBP : 07 171 014
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ANDALAS
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Apparatus Uji Flame Hardening ... 19
4.2 Hasil Pengujian Kekerasan ... 20
4.2.1 Pengujian Kekerasan pada Batang Gigi Sprocket ... 20
4.2.2 Pengujian Kekerasan pada Akar Gigi Sprocket ... 27
4.3 Karakteristik Struktur Mikro ... 33
4.3.1 Struktur Mikro pada Akar Gigi Sprocket ... 33
4.3.2 Struktur Mikro pada Batang Gigi Sprocket ... 39
BAB V. PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 51
5.2 Saran ... 51
DAFTAR PUSTAKA
i
ABSTRAK
Kekuatan baja karbon biasanya seragam dari bagian permukaan sampai interiornya.
Namun untuk keperluan komponen mekanik dengan beban dinamik dan berat seperti
sprocket, diperlukan sifat yang berlawanan antara bagian permukaan dan interior
yakni keras di permukaan tetapi relatif ulet pada interiornya. Untuk mendapatkan
sifat mekanik unik tersebut maka pada material tersebut perlu dilakukan suatu
treatment tambahan, salah satunya flame hardening. Flame hardening merupakan
suatu metode pengerasan permukaan material dengan memanfaatkan nyala api
oxy-astelin atau oxy-propane lalu dilakukan pendinginan cepat pada permukaan material
tersebut dengan menggunakan media pendingin air.
Pada penelitian ini dilakukan proses pembuatan apparatus flame hardening dan
pengujian flame hardening terhadap sprocket sepeda motor komersil dengan
parameter variasi bukaan katup air dengan pemanasan selama 3 menit, kecepatan
motor dan jarak flame head dengan sprocket pada 100 rpm dan 5 mm. Kemudian
dilakukan pengujian kekerasan menggunakan Shimadzu Rockwell Hardness Tester
dan pemeriksaan strukturmikro menggunakan mikroskop optik Jenco terhadap
sprocket setelah flame hardening.
Dari hasil pengujian kekerasan yang dilakukan terhadap sprocket, proses flame
hardening telah memberikan peningkatan kekerasan yang cukup signifikan pada
batang gigi dan akar gigi sprocket. Namun, nilai yang didapatkan masih berada di
bawah kekerasan sprocket pabrikan. Hasil yang tidak jauh berbeda juga terlihat
pada pengamatan struktur mikro antara sprocket setelah flame hardening dengan
sprocket pabrikan. Hasil penelitian ini menunjukkan Flame hardening yang
dilakukan cukup sukses namun hasil yang diberikan masih sedikit di bawah nilai
sprocket pabrikan.
Tugas Akhir Pendahuluan
Ulil Amri (07 171 014) 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kekuatan baja karbon dipengaruhi oleh kadar karbon yang dimilikinya. Biasanya sifat
ini seragam dari bagian permukaan sampai interior material. Namun untuk keperluan
komponen mekanik dengan beban dinamik dan berat seperti sprocket dan roda gigi
diperlukan sifat yang berlawanan antara bagian permukaan dan interior yakni keras di
permukaan tetapi relatif ulet pada interiornya. Untuk mendapatkan sifat mekanik unik
tersebut maka pada material tersebut perlu dilakukan suatu treatment tambahan, salah
satunya flame hardening.
Flame hardening merupakan salah satu proses pengerasan permukaan (surface
treatment) dengan pemanasan objek dengan nyala api (acetylen atau
oxy-propena) lalu didinginkan cepat dengan menggunakan air atau oli [1]. Proses ini telah
banyak diaplikasikan di berbagai bidang otomotif dimana salah satu contoh
produknya adalah sprocket sepeda motor. Proses ini mampu meningkatkan kekerasan
pada permukaan sprocket, yang berinteraksi/bergesekan langsung dengan rantai.
Apabila sprocket tidak memiliki kekerasan yang baik pada permukaannya, maka
sprocket tersebut akan cepat aus dan mengakibatkan umur pakai sprocket lebih
singkat.
Kenyataannya, sprocket yang beredar di pasaran memiliki tingkat kualitas yang
berbeda-beda. Produk kualitas nomor 1 yang paling mahal memuat spesifikasi produk
yang cukup jelas, sedangkan kualitas dibawahnya seringkali tidak mencantumkan
spesifikasi teknis tersebut.
Penelitian ini membuat apparatus flame hardening skala laboratorium dan akan
menguji karakteristik apparatus dalam sudut pandang bukaan nosel air yang optimum
Tugas Akhir Pendahuluan
Ulil Amri (07 171 014) 2
1.2 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Membuat apparatus flame hardening.
2. Mendapatkan bukaan katup optimum pada proses flame hardening yang
menghasilkan kekerasan tertinggi dan merata pada sprocket.
1.3 Manfaat
Salah satu manfaat penelitian ini adalah terbentuknya sebuah apparatus flame
hardening yang dapat dimanfaatkan untuk praktikum penunjang proses belajar
mengajar di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Andalas.
1.4 Batasan Masalah
Untuk lebih memfokuskan penelitian, maka penelitian ini dibatasi oleh beberapa hal,
diantaranya adalah proses flame hardening yang dilakukan adalah pemanasan selama
3 menit dan didinginkan dengan media air. Kecepatan motor dan jarak flame head
dengan sprocket diatur konstan pada 100 rpm dan 5 mm.
1.5 Sistematika Penulisan
Laporan tugas akhir ini disusun dengan sistematika sebagai berikut :
Bab I Pendahuluan, Bab II Tinjauan Pustaka, Bab III Metodologi Penelitian, Bab IV
Hasil dan Pembahasan, Bab V Penutup.
Bab I Pendahuluan, menjelaskan mengenai latar belakang masalah, tujuan, batasan
masalah dan sistematika penulisan.
Bab II Tinjauan Pustaka, menjelaskan mengenai Baja SAE 1045 dan teori
pendukung penelitian.
Bab III Metodologi Penelitian, menjelaskan prosedur pengujian, spesimen dan
peralatan pengujian.
Bab IV Hasil dan Pembahasan, memaparkan tentang apparatus flame hardening dan
Tugas Akhir Pendahuluan
Ulil Amri (07 171 014) 3
Bab V Kesimpulan dan Saran, merumuskan inti sari penelitian dan saran-saran yang
direkomendasikan berdasarkan pengalaman di lapangan untuk perbaikan proses
