commit to user
ANALISA KEGAGALAN
HINGE ARM
PADA TRAILING FLAP WING PESAWAT PERINTIS
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
Oleh:
SRI HASTUTI NIM. I1410040
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
commit to user
HALAMAN PENGESAHAN
ANALISA KEGAGALAN
HINGE ARM
PADA TRAILING FLAP WING PESAWAT PERINTIS
Disusun oleh :
1. Purwadi Joko Widodo, ST, M.KOM
NIP. 197301261997021001 ...
2. Eko Prasetyo B., ST, MT
NIP. 197109261999031002 ...
3. Wahyu Purwo Raharjo, ST, MT
NIP. 197202292000121001 ...
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin Koordinator Tugas Akhir
commit to user
ABSTRAK
ANALISA KEGAGALAN HINGE ARM
PADA TRAILING FLAP WING PESAWAT PERINTIS
Sri Hastuti Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta hastutisri10@gmail.com
Hinge arm terletak pada trailing flap wing pesawat perintis. Kerusakan pada bagian permukaan hinge arm dapat menyebabkan kecelakaaan pesawat. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui penyebab kegagalan hinge arm dan mencari solusi untuk mengurangi tingkat kecelakaan pesawat.
Material hinge arm merupakan aluminium paduan. Karakteristik fisik hinge arm dianalisa dengan uji komposisi kimia, foto makro-mikro, uji korosi
potentiodynamic, serta foto SEM dan EDS. Karakteristik mekanik hinge arm
dianalisa melalui uji kekerasan dan uji tarik. Pengujian spesimen berdasarkan standard ASTM.
Hasil penelitian ini adalah sebagai berikut: (1) unsur paduan utama hinge arm adalah Zn (Zinc). Unsur paduan 1,14%Mg (Magnesium) dan <0,05%Cu
(Cooper) dibawah standard ASM aluminium paduan 7075, sehingga
menyebabkan kekuatan, keuletan hinge arm menurun dan terjadinya korosi. Ketahanan korosi aluminium paduan 7075 pada pengujian korosi dalam kategori luar biasa dan sangat baik (0,0005 – 0,1110 mm/tahun). Korosi terjadi akibat kelembaban lingkungan yaitu korosi selektif merupakan awal terjadinya korosi sumuran dan intergranular. (2) Solusi untuk mengurangi kerusakan pada komponen ini adalah: (i) diperlukannya perawatan khusus dan (ii) pemeriksaan secara berkala pada seluruh permukaan komponen, sehingga usia umur pakai dapat lebih lama.
commit to user
ABSTRACT
FAILURE ANALYSIS OF HINGE ARM ON THE TRAILING FLAP WING OF STOL (SHORT TAKE-OFF AND LANDING) AIRCRAFT
Sri Hastuti
Department of Mechanical Engineering Faculty of Engineering, Sebelas Maret University
hastutisri10@gmail.com
Hinge arm is located at the trailing flap of the wing of STOL aircraft. Damage on the surface of hinge arm can cause aircraft crash. The objectives of this research are to investigate the factors of failure of hinge arm and to find solution to reduce the level of aircraft crash.
The material of hinge arm was aluminum alloy. The physical characteristics of hinge arm were analyzed by using the chemical composition test, macro and micro photos, potentiodynamic corrosion test as well as SEM and EDS photos. The mechanical characteristics of hinge arm were analyzed by using the hardness and tensile tests. The specimen was tested on the basis of ASTM standard.
The results of this research are as follows: (1) the main alloy element of hinge arm is Zn (Zinc). The alloy element consists of 1.14%Mg (Magnesium) and less than 0.05% Cu (Cooper) which is below the ASM aluminum alloy 7075 standard in such a way that the strength and ductility of the hinge arm decrease and then corrosion occurs. The corrosion resistance of the aluminum alloy 7075
in the corrosion test which is in the outstanding and very good category (0.0005 –
0.1110 mm/year). The corrosion itself occurs due to the environmental humidity, which is the selective corrosion and the beginning of pitting and intergranular corrosion; and (2) the solutions to reduce corrosion at this component are: (i) it is necessary to have special maintenance; and (ii) it is necessary to have periodical inspection on the surface of all components, so that the life time of components can be any longer.
commit to user
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan kenikmatan
kepada kita semua, sehingga laporan tugas akhir ini dapat penulis selesaikan.
Tujuan penulisan skripsi ini adalah untuk memenuhi sebagian persyaratan guna
mencapai gelar Sarjana Teknik di Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas
Sebelas Maret Surakarta. Tugas akhir ini memaparkan analisa kegagalan Hinge
arm pada Trailing flapwing pesawat perintis.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu dalam penelitian dan penulisan laporan tugas akhir ini, khususnya
kepada :
1. Bapak Dr. Triyono, ST., MT. selaku pembimbing I yang telah memberikan
arahan dan masukan selama penyusunan tugas akhir ini.
2. Bapak Heru Sukanto, ST, MT selaku pembimbing II atas semua arahan
dan masukannya.
3. Bapak Didik Djoko Susilo, ST, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin
dan pembimbing akademik.
4. Bapak Purwadi Joko Widodo, ST, M.KOM, Eko Prasetyo B., ST, MT,
dan Wahyu Purwo Raharjo, ST, MT selaku dosen penguji.
5. Bapak Setiyono selaku PPC Engineer dari PT. Merpati Nusantara Airlines
yang telah memberikan kesempatan, arahan dan masukan selama
penyusunan tugas akhir ini.
6. Semua laboran Jurusan Teknik Mesin UNS terkhusus kepada Laboran
Laboratorium Material Maruto Adhi, ST.
7. Rekan-rekan mahasiswa S1 Non Reguler 2010 Jurusan Teknik Mesin UNS
dan teman – teman kos pondok Santy yang telah memberikan doa,
semangat dan bantuan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
8. Ayah, ibu, dan kakak yang selalu memberikan doa, dukungan, semangat
dan motivasi selama penelitian.
9. Serta semuai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, atas bantuan
dan dorongan semangat serta doanya, terima kasih.
commit to user
Penulis menyadari, bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak
kekurangan. Oleh karena itu, bila ada saran, koreksi dan kritik untuk
kesempurnaan skripsi ini, akan penulis terima dengan ikhlas dan dengan ucapan
terima kasih.
Dengan segala keterbatasan yang ada, penulis berharap skripsi ini dapat
digunakan sebagaimana mestinya.
Surakarta, Juni 2014
commit to user
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
SURAT TUGAS PEMBIMBING DAN PENGUJI SKRIPSI ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
ABSTRAK ... iv
1.5. Sistematika Penulisan ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1. Tinjauan Pustaka ... 5
commit to user
2.2.1. Aluminium ... 7
2.2.2. Klasifikasi Aluminium ... 8
2.2.3. Sifat – sifat Teknis Aluminium ... 11
2.2.4. Proses Pembutan Aluminium ... 12
2.2.5. Korosi ... 14
2.3. Dasar-Dasar Pengujian Spesimen ... 15
2.3.1. Pengujian Komposisi Kimia ... 15
2.3.2.Pengujian Metallografi ... 16
2.3.3.Pengujian Kekerasan ... 18
2.3.4.Pengujian Tarik ... 19
2.3.5.Pengujian Korosi... 19
2.3.6.Pengujian SEM dan EDS ... 21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 22
3.1. Tempat Penelitian ... 22
3.2. Bahan Penelitian ... 22
3.3. Alat Pengujian ... 22
3.4. Prosedur Penelitian ... 25
3.5. Diagram Alir Penelitian ... 29
BAB IV HASIL DAN ANALISA ... 30
4.1. Uji Komposisi Kimia ... 30
commit to user
4.2.1. Foto Makro... 31
4.2.1. Foto Mikro... 33
4.3. Uji Kekerasan ... 36
4.4. Uji Tarik ... 38
4.5. Uji korosi ... 40
4.6. Uji SEM dan EDS ... 44
4.7. Analisa penyebab kegagalan Hinge arm pesawat perintis dan rekomendasi ... 57 BAB V PENUTUP ... 59
5.1. Kesimpulan ... 59
5.2. Saran ... 59
DAFTAR PUSTAKA
commit to user
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Pengujian kekerasan Vickers (ASTM, 2003) ... 18
Gambar 2.2. Corrosion rate determination ... 20
Gambar 3.1. Hinge arm pesawat perintis ... 22
Gambar 3.2. Alat uji komposisi kimia METALSCAN ... 23
Gambar 3.3. (a) Alat uji makro ... 23
Gambar 3.3. (b) Alat uji mikro ... 23
Gambar 3.4. Alat uji kekerasan vickers ... 24
Gambar 3.5. Alat uji tarik ... 24
Gambar 3.6. Alat uji korosi Potentiodynamic ... 25
Gambar 3.7. Alat uji SEM dan EDS PHENOM PROX ... 25
Gambar 3.8. Spesimen uji komposisi kimia …... 26
Gambar 3.9. Spesimen uji Metallografi ... 26
Gambar 3.10. Skema lokasi titik pengujian kekerasan Vickers ... 27
Gambar 3.11. Spesimen uji tarik ... 27
Gambar 3.12. Spesimen uji korosi potensio dinamik ... 28
Gambar 3.13. Diagram alir penelitian ... 29
Gambar 4.1. Korosi pada Hinge arm pesawat perintis ... 31
commit to user
Gambar 4.3. Foto mikro penampang Hinge arm sisi bagian luar... 33
Gambar 4.4. Foto mikro penampang Hinge arm sisi bagian dalam ... 34
Gambar 4.5. Foto mikro penampang Hinge arm pinggir lubang bearing ... 35
Gambar 4.6. Permukaan dan penampang melintang uji kekerasan ... 36
Gambar 4.7. Distribusi kekerasan pada permukaan ... 37
Gambar 4.8. Distribusi kekerasan penampang bagian dalam lubang bearing ... 37
Gambar 4.9. Foto makro penampang dan patahan uji tarik ... 38
Gambar 4.10. Grafik uji tarik spesimen 3 ………... 39
Gambar 4.11. Foto permukaan uji korosi potensio dinamik ... 40
Gambar 4.12. Diagram tafel uji korosi 0%, 3%, 5%, dan 7% ... 41
Gambar 4.13. Histogram laju korosi aluminium paduan 7075 ... 42
Gambar 4.14. Foto SEM sampel uji korosi 0% NaCl ... 44
commit to user
Gambar 4.23. EDS permukaan Hinge arm yang sudah terkorosi
…... 52
Gambar 4.24. Foto SEM permukaan pinggir lubang bearing (500x
zoom) ... 53
Gambar 4.25. Foto SEM permukaan pinggir lubang bearing Hinge arm
(12500x zoom) ………... 54
Gambar 4.26. EDS permukaan pinggir lubang bearing yang sudah
terkorosi ... 55
Gambar 4.27. Foto SEM permukaan lubang bearing Hinge arm (500x
zoom) ……….………... 56
Gambar 4.28. Foto SEM permukaan lubang bearing Hinge arm (660x
commit to user
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Klasifikasi aluminium paduan tempaan ... 11
Tabel 2.2. Komposisi kimia aluminium paduan 7075 ... 16
commit to user
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Tabel Pengujian kekerasan Vickers ... 63
Lampiran 2 Tabel pengujian tarik ... 63
Lampiran 3 Tabel pengujian korosi potensio dinamik ... 64
Lampiran 4 Tabel tingkat ketahanan korosi... 64
Lampiran 5 Tabel sifat fisik dan mekanik aluminium paduan 7075 .. 65
Lampiran 6 Gambar sayap depan pesawat perintis... 66
Lampiran 7 Gambar RH dan LH outboardHinge arm sayap belakang ... 67
