PEMILIHAN BAHAN DAN PROSES BALL BEARING

PEMILIHAN BAHAN DAN PROSES

BALL BEARING PADA KIPAS

Dibuat untuk memenuhi syarat

mengikuti mata kuliah Pemilihan Bahan dan Proses Jurusan Teknik Mesin

OLEH

Mariyamah (03013150093) Dwi Setiawati (03013150081) Wahyudi Hakim (03013150107)

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

PEMILIHAN BAHAN DAN PROSES

BALL BEARING PADA KIPAS

Bantalan (bearing) adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban,

sehingga putaran atau gerakan bolak – baliknya dapat berlangsung secara halus, aman

dan panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta

elemen mesin lainnya bekerja dengan baik.

1. Kondisi Operasi dan pemilihan jenis bearing

Elemen – elemen pada bearing :

1. Elemen yang berputar

2. Race/ring (inner dan outer race) : hardened steel atau alloy steel

3. Cage / sangkar : plastic, brass atau steel

4. Shield / seals : labiryth seals

Kondisi operasi :

1. Beban radial dan aksial yang sedang

2. Putaran yang cukup tinggi

3. Temperatur tinggi

4. Terjadi gesekan

5. Kelakuan dalam bunyi dan getaran

Pemilihan jenis bearing

Pada umumnya jenis bearing digunakan pada kipas banyak jenis yaitu ball

bearing dengan baris tunggal alur dalam, baris ganda alur dalam, dan roller

bearing. Tapi di sini penulis menggunakan ball bearing dengan baris tunggal alur

dalam, yang sangat cocok untuk kipas ukuran medium dengan poros berada pada

posisi vertical.

Adapun karakteristik dari deep-groove ball bearing yaitu :

- Beban aksial : sedang

- Putaran : tinggi

- Ketahanan terhadap tumbukan : rendah

- Gesekan : rendah

- Ketelitian : tinggi

2. Pemilihan Bahan

Material ball bearing dapat dibuat dari beberapa jenis paduan, seperti copper-lead

cocok untuk kapasitas beban besar dan kecepatan tinggi, alumunium alloy cocok

untuk kecepatan sedang dan beban besar, paduan logam putih cocok untuk beban

kecil, kecepatan tinggi, ataupun, chrome steel (AISI 52100) dan stainless steel

tetapi kedua bahan ini tidak cocok untuk temperatur di atas 300o_F

Material ball bearing yang dipilih yaitu paduan tembaga SAE 64 Metal

Ferrous Non Ferrous

Cast Iron

Bahan Komposisi (%)

permukaan yang halus, suara yang tidak berisik pada saat beroperasi, tahan lama

3. Proses pembuatan ball bearing

Proses pembuatan ball bearing

Ball bearing yang terbuat dari paduan tembaga cukup banyak mengandung timah

dan timbal sangat cocok untuk dibuat dengan cara pengecoran cetakan logam

(pengecoran gaya tarik bumi)

Diagram alir proses pengecoran

Bahan baku

Tungku

1. Bahan – bahan yang digunakan pada paduan tembaga dicairkan di dalam tanur

krus dimana tanur ini harus dipanaskan terlebih dahulu pada 100o_{C selama 3}

jam baru kemudian tembaga dimasukkan sedikit demi sedikit. Hal ini

dimaksudkan untuk menghilangkan gas H2 yang ada pada tembaga agar tidak

terjadi cacat pada saat pengecoran. Kemudian sekitar 5 atau 10 menit

berikutnya masukkan logam paduan lainnya.

2. Logam yang sudah cair tadi dimasukkan dalam suatu ladel

3. Lalu dari ladel dituangkan dalam cetakan logam. Cetakan yang digunakan

cetakan logam yang terbuat dari baja khusus atau besi cor paduan yang

mengandung sedikit fosfor dan belerang.

Temperatur cair paduan 1.150 – 1.200o_{C dan temperatur tuang 1.050 –}

1.100o_C

Pengaturan komponen dan temperatur logam cair, bahan, ketebalan dinding,

bahan pelapis dan temperatur dari cetakan serta macam sifat dari cetakan Penuangan

Pembongkaran

Penyelesaian Akhir

logam perlu diperhatikan. Pemberian bahan pelapis permukaan pada cetakan

agar memudahkan proses pembebasan cetakan dan mengurangi keausan serta

menurunkan kecepatan pendinginan logam cair. Kalau cetakan ini dikerjakan

setelah diadakan pelunakan yaitu untuk menghilangkan tegangan, maka

diperoleh cetakan logam yang mempunyai ketelitian tinggi.

4. Setelah cukup kering bahan tersebut dikeluarkan dan dibersihkan

- Penyingkiran saluran penambah

- Penyelesaian akhir : gerinda

- Perbaikan pada coran : pemolesan

- Perlakuan panas : pelunakan (proses untuk menghilangkan tegangan

sisa yaitu dengan pemanasan sampai temperatur yang sesuai lalu

didinginkan dengan kecepatan yang sesuai)

5. Pemeriksaan

Keuntungan pengecoran cetakan logam :

- Ketelitian ukuran tinggi sehingga sangat baik dibandingkan pengecoran pasir

sehingga tambahan ukuran untuk penyelesaian dapat dikurangi. Oleh karena

itu mungkin membuat coran yang lebih ringan. Selanjutnya permukaan coran

sangat halus

- Struktur yang rapat dapat dihasilkan dengan cara ini, oleh karena itu sifat-sifat

mekanik dan sifat tahan tekanan sangat baik bila dibandingkan dengan coran

- Mekanisasi dari proses adalah mudah dan produktivitas tinggi apabila

dibandingkan dengan cetakan pasir. Cara ini sangat cocok untuk masa

produksi

Kerugian :

- Cara ini tidak sesuai untuk jumlah produksi yang kecil disebabkan tingginya

biaya cetakan logam.

- Sukar untuk membuat coran yang rumit

- Pembetulan cetakan logam sukar dan mahal sehingga perubahan rencana

pengecoran adalah sukar. Jadi sebelum membuat cetakan logam harus

dipelajari dahulu

- Dalam hal ini, coran perlu pelunakan. Coran paduan tembaga terbatas pada

Ladel

Bahan Baku

Perlakuan

panas

Penyingkiran

saluran penambah