ANALISA KARAKTERISTIK MATERIAL SPOKE WHEEL DENGAN CAST WHEEL PADA PELEK SEPEDA MOTOR

Transkripsi

1 ANALISA KARAKTERISTIK MATERIAL SPOKE WHEEL DENGAN CAST WHEEL PADA PELEK SEPEDA MOTOR Sasi Kirono, Adi Purnomo Universias Muhammadiyah Jakara, Jurusan Teknik Mesin ABSTRAK Pelek merupakan komponen yang pening pada sebuah kedaraan sepeda moor, pelek adalah bagian dari roda yang berfungsi unuk menerima bera dan semua beban (gaya) yang diimbulkan oleh kondisi jalan. Sehingga diperlukan analisa perbandinga pelek jari jari aau dengan pelek racing. Berdasarkan pada hasil komposisi kimia pada benda uji pelek jari-jari dan pelek racing, pada maerial pelek jari jari ersebu diklarifikasikan ermasuk baja karbon menengah jika diliha pada nilai karbonnya, dikarenakan nilai karbonnya berkisar anara,35% -,5% C, sedangkan pada pelek racing lebih banyak menggunakan Alumunium.Pada pelek jari-jari,4% C dan,4% Si,unsure silicon dalam baja karbon menengah dapa meningkakan kekerasan, kemampuan diperkeras secara menyeluruh, ahan panas, ahan aus sera ahan kara, menurunkan kemampuan empa dan las. Kemudian unsure nikel (Ni) sebesar,5% idak begiu efekif dalam meningkakan keahanan panas saa bergesekan dengan ranai. Unsur khrom (Cr) sebesar,4% dapa mengonrol srukur buiran pada saa bergesekan, api dalam mengonrol srukur buirannya idak sebagus pelek racing, karena unsur Cr pada pelek racing lebih rendah dari pelek jari-jari. Selanjunya unsur Mn dan Fe dengan kandungan,35% Mn dan 99,48% Fe.Pada penggunaannya pelek jari-jari lebih ahan lama dibandingkan dengan pelek racing, diliha dari hasil uji kekerasannya yang memiliki nilai lebih inggi pelek jari-jari. Kaa Kunci : Pelek jari-jari, Pelek racing, Beban gaya. PENDAHULUAN Perkembangan dunia oomoif yang semakin pesa, sehingga menunu indusri-indusri oomoif unuk selalu mengedepankan kemajuan eknologinya masing-masing, Pemakaian alumunium dan baja paduan khusus pada dunia oomoif juga erus meningka, seiring meningkanya kendaraan bermoor di indonesia, banyak komponen oomoif yang memakai baja paduan dan alumunium. Dianaranya adalah pelek pada sepeda moor. Penggunaan alumunium dan baja paduan pada komponen oomoif memiliki kekuaan dan kekerasan yang baik. Agar aluminium mempunyai kekuaan yang baik biasanya logam amuminium dipadukan dengan unsur-unsur seperi : Cu, Si, Mg, Zn, Mn, Ni, dan sebagainya. Agar besi mempunyai kekuaan yang baik sering diambahkan paduan, biasanya paduan yang di pakai adalah unsur-unsur seperi : C, Cr, Mg, Si, Mn, Ni, Al, Co dan sebagainya. Pengembangan lebih banyak memakai unsur karbon, karbon memegang peranan pening karena karbon memiliki sifa yang dapa meningkakan kekerasan, kekuaan dan kekuaan arik. Pelek moor merupakan buaan dari baja paduan menengah di karenakan dia Mengandung karbon,35%-,55%c. Akan eapi baja karbon menengah yang digunakan unuk pembuaan pelek idak lah bersifa permanen 7

2 kekuaannya, karena di dalam kerjanya di dalam komponen kendaraan sepeda moor, pelek selalu berkaian dengan gear unuk meneruskan daya dari moor dan menahan beban dari jalan. Dan apabila di gunakan erus menerus dan selalu erkena beban yang selalu bera di pasikan pelek ersebu akan mengalami kerusakan pada jalan yang kasar aau perubahan benuk di dalam ukuran bagian-bagian pelek iu sendiri.. LANDASAN TEORI Pelek ( Wheel Rim ) Pelek merupakan salah sau komponen yang pening dalam kendaraan moor roda dua, yang berguna unuk menerima bera dan semua beban (gaya) yang diimbulkan oleh kondisi jalan. Pelek merupakan lingkaran luar desain logam yang epi bagian dalam pada ban sudah erpasang pada kendaraan seperi moor. Sebagai conohnya, pada roda sepeda di epi lingkaran yang besar menempel pada ujung luar dari jari-jari roda yang memegang ban dan abung.kegunaannya adalah sebagai empa menempelnya ban pada ujung luar dari jari-jari roda agar ban dapa mengesek keika berpuar sera pelek ini dapa menghasilkan lebih banyak gearan dan kurang nyaman karena dinding samping ban idak cukup kelengkungan yang fleksibel mengemudi dengan benar di aas permukaan yang kasar. Komposisi Kimia Alumunium Uji komposisi kimia dilakukan unuk mengeahui kandungan unsur kimia paduan dalam grinding ball. Pengujian dilakukan dengan menggunakan mesin specromeer. Dalam pelaksanaan pengujian sinar radioakif dan gas argon diembakkan erhadap specimen, kemudian dari hasil penembakan didapa prin ou yang erbaca pada layar kompuer. Daa yang dihasilkan pada uji komposisi kimia menunjukan adanya beberapa unsur kimia. Analisa komposisi kimia ini dapa dikeahui pengaruh dari masing-masing unsur kimia yang erkandung dalam grinding ball. Tabel. Komposisi paduan Aluminium menuru Sandar JIS H53 JIS ISO Cu Si Mg Zn Fe Mn Ni Sn Pb Ti Al C Z Al- SilCuFe Al- SilFe <.3 < < 3 <.3 5 < < < < < < < < Al- Si5Fe Al- Si6Cu4Fe Al- Si8Cu3Fe <. <.. o 3.. o o o.4 o o 5 < o 4.5 o o o 3 <. 5.. o o 3 <. 4.. o o 3 <3. 4.,5 o o 3 <

3 Z.5 o o o. 9.6 o. 3 <. 3 <3. < < Baja Berdasarkan Komposisi Kimianya Besi dan baja merupakan logam yang paling banyak digunakan dalam paduan anara elemen besi (fe) dengan unsur-unsur lain yang selalu ada seperi: Mangan, Silikon, Phospor, Belerang dan lain-lain. Besi dan baja dapa dibedakan menuru kadar karbonnya. Baja memilki baja karbon lebih kecil dari,7%, sedangkan besi mamiliki kadar karbon lebih besar dari,7%. Baja mempunyai unsur-unsur lain sebagai pemadu yang dapa mempengaruhi sifa dari baja. Penambahan unsur-unsur dalam baja karbon dengan sau unsur aau lebih, eganung pada karakerisik baja karbon yang akan dibua, jenis-jenis baja karbon berdasarkan komposisi kimianya anara lain: a. Baja karbon rendah b. Baja karbon menengah c. Baja karbon inggi Beriku dibawah ini adalah penjelasan mengenai jenis-jenis baja karbon a) Baja Karbon Rendah Baja karbon rendah (Low Carbon Seel) adalah baja yang mengandung karbon anara,5%-,35%, seiap sau on baja karbon rendah mengandung -3 Kg karbon. Baja karbon rendah dalam perdagangan dibua dalam benuk pla baja, baja srip dan baja baangan aau profil. Berdasarkan jumlah karbon yang erganung dalam baja, maka baja karbon rendah dapa digunakan aau dijadikan baja-baja sebagai beriku: Baja karbon rendah (Low Carbon Seel) yang mengandung,4%-,%c unuk dijadikan baja-baja pal aau srip. Baja karbon rendah mengandung,5%c, digunakan unuk kerperluan badan kendaraan. Baja karbon rendah mengandung,5%-,% C digunakan unuk konruksi jembaan,bangunan, membua bau aau dijadikan baja konruksi. b) Baja karbon menengah Baja karbon menengah (medium karbon seel) adalah baja yang mengandung karbon anara,35%-,55%c dan sau on baja karbon mengandung anara 3-6 kg. Baja karbon menengah ini banyak digunakan unuk keperluan ala-ala perkakas pada bagian mesin. Berdasarkan jumlah karbon yang erkandung dalam baja, maka baja karbon menengah dapa digunakan unuk berbagai keperluan seperi keperluan indusri kendaraan, roda gigi sprocke. () c. Baja karbon inggi Baja karbon inggi (high Carbon Seel) adalah baja yang mengandung kadar karbon anara,56%-,7% C dan seiap sau on baja karbon inggi mengandung karbon anara 7-3 kg. Baja ini mengandung egangan arik paling inggi dan paling banyak digunakan ools. Salah sau aplikasi dari baja ini adalah pembuaan kawa baja dari kabel baja.berdasarkan jumlah karbon yang erganung dalam baja maka baja karbon ini banyak digunakan pembuaan pegas, ala-ala perkakas seperi: palu, gergaji aau paha poong. Selain iu baja jenis ini banyak 9

4 digunakan unuk kerperluan indusri lain seperi pembuaan kikir, pisau cukur, maa gergaji, dan lain-ldengan demikian pembagian paduan baja menuru komposisi kimianya pada abel ini: Tabel. Klasifikasi Baja Paduan Baja. Baja Karbon Rendah Baja Karbon Rendah Baja Karbon Sedang Baja Karbon Tinggi. Baja Paduan Baja Paduan Rendah Baja Paduan Sedang BajaPaduan Tinggi 3. Baja Spesial Baja Sainles Baja Perkakas Komposisi Kimia (dalam%),5-,35% C +,35-,5% Mn,35-,5% C +,5-,8% Si,5-,7%C+,4% P (maks),5 S (maks) Seperi pada baja paduan rendah unsur-unsur paduan kuarang dari 4% seperi Cr, Ni, Mo, Al dan lain-lain. Cr, Ni, Mo Al, Ti, V, dan elemen lain seperi halnya pada baja paduan rendah, eapi jumlah elemen paduan anara 5-%. Dengan oal elemen-elemen lebih dari %. Feriik (-3% Cr dan kadar karbon rendah). Marensiik (-7% Cr dan,-% C) Auseniik (7-5% Cr dan *-% Ni) Presipiasi (seperi halnya auseniic, diambah elemen pemadu Cu, Ti, Al, Mo, Nb aau N. General purpose ool seel High speed seel (,85-,5% C,,5-% W ), 4-9,5% Mo, 3-4,5% Cr, -4% V, 5-% Cu). 3. METODOLOGI PENELITIAN MULAI Persiapan Bahan Pelek jari jari dan pelek racing. Die Casing Pelek jari jari Pelek racing. Uji Banding. Uji Kekerasan. Uji Komposisi Kimia 3. Uji Srukur Mikro 3

5 Daa Hasil pengujian Pembahasan Selesai 4. DATA DAN HASIL PEMBAHASAN Tabel 3. Daa Hasil Pengujian Komposisi Kimia No unsur (Elemen) Kadar % (Pelek Jari-jari) Kadar % (Pelek Racing) C.54 - Si S.3-4 P.3-5 Mn Ni Cr Mo.5-9 V. - Cu.6.9 W. - Ti..7 3 Sn. - 4 Al Pb Nb.4-7 Zr.4-8 Zn Fe Mg -.97 Daa Hasil Uji Kekerasan (Brinell) Dari hasil pengujian kekerasan brinell seelah diambil iik penekan menggunakan piramid dengan beban penekanan 6,5 Kgf dapa diperoleh daa sebagai beriku: Tabel 4. Daa Hasil Pungujian Kekerasan Brinell Kekerasan Brinell (HB ) No Uji Veleg Jari Velg Racing Keerangan jari 7.4. Pogram HB : Beban : 6,

6 Kgf Indenor : bola Ø,5 mm Veleg Jari jari ( baja koing) Velg Racing ( Paduan Al Si) Raaraa Gbr 4 Grafik Pengujian Kekerasan Pada Bagian Tread Pada Pelek Jari-Jari Pembahasan Hasil Uji Kekerasan Brinell Pada pengujian kekerasan daa hasil nilai kekerasan dengan meode brinell yang sudah diraa raakan pada iap iap benda uji. Unuk maerial pelek jari-jari nilaikekerasan raa raa 63,3 HB, sedangkan pelek racing nilai kekerasan raa raa 4,7 HB. Jadi nilai kekerasan padapelek jari-jari lebih inggi dibandingkan dengan pelek racing dikarenakan pada pelek jari-jari komposisi kimia kadar karbon dan silikonnya lebih besar dibandingkan dengan pelek racing. Kadar karbon yang inggi pada baja dapa menaikan kekuaan dan kekerasan maerial. Sedangkan unsure silicon mempunyai sifa keahanan aus, dan keahanan erhadap panas dan kara. Daa Hasil Pengujian Meallografi Pada pengujian mealografi dimaksudkan unuk mengeahui fasa - fasa yang erdapa pada Pelek jari-jari dan pelek racing yang sudah di esakalling reagen dengan menggunakan microskopopik dengan pembesaran 5X. Pada pelek erdapa beberapa bagian bagian seperi bagian spo welding, daerah coaing, daerah penyangga, daerah read. - Pengujian Mealografi pada pelek jari jari Feri Perli Gambar 5. Foo Srukur Mikro Pelek Jari-Jari Pembesaran 5x Pada Dareah Tread 3

7 Gambar 6 Foo Srukur Mikro Pelek Jari-Jari Pembesaran 5x Pada Dareah Coaing Perli feri Gambar. 7 Foo Srukur Mikro Pelek Jari-Jari Pembesaran 5x Pada Dareah Spo Welding Pengujian Mealografi Pada Pelek Racing Gambar 8 Foo Srukur mikro Pelek Racing Pembesaran 5x Bagian Tempering 33

8 Gambar 9 Foo Srukur mikro Pelek Racing Pembesaran 5x Bagian Spo Welding Gambar Foo Srukur mikro Pelek Racing Pembesaran 5x Bagian Cohing Pembahasan Hasil Pengujian Meallografi Pada foo srukur mikro pada pelek jari-jari seperi erliha pada gambar erliha srukur yang erbenuk adalah srukur ferri (berwarna agak erang aau puih) dengan buiran-buiran yang besar dan paling dominan. Srukur perlie (berwarna agak gelap) juga erliha dalam srukur ini, dengan buiran-buiran yang agak besar dan sediki. Kemudian srukur semeni (berwarna abuabu agak erang) juga erbenuk dalam fasa ini, dengan buiran-buiran yang kecil dan banyak, eapi idak bagiu dominan.pada foo srukur mikro pada pelek racing seperi erliha pada gambar erliha srukur yang erbenuk adalah srukur ferri (berwarna agak gelap kecoklaan) dengan buiran-buiran yang besar dan paling dominan. Srukur perlie (berwarna agak gelap) juga erliha dalam surkur ini, dengan buiran-buiran agak besar dan sediki. Kemudian srukur semeni (berwarna abu-abu agak erang) juga erbenuk dalam fasa ini, dengan buiran-buiran agak besar dan banyak, eapi idak begiu dominan.pada gambar surkur mikro diaas, srukur ferri erbenuk, karena kandungan unsur logam Fe yang sanga banyak dan srukur ini bersifa lunak sera ule. Berikunya pada fasa srukur perlie erbenuk oleh perpaduan srukur anara srukur ferri dan semeni, sera fasa srukur ini memiliki yang ule dan kekerasan yang cukup kua. Kemudian surkur mikro semeni pada srukur diaas erjadi, karena adanya pendinginan yang agak cepa dan srukur ersebu bersifa keras. 34

9 5. KESIMPULAN Berdasarkan dari hasil peneliian yang dilakukan, maka dapa diarik beberapa kesimpulan :. Berdasarkan pada hasil komposisi kimia pada benda uji pelek jari-jari dan pelek racing, pada maerial pelek jari-jari ersebu diklarifikasikan ermasuk baja karbon menengah jika diliha pada nilai karbonnya, dikarenakan nilai karbonnya berkisaranara,35% -,5% C. unsure silicon dalam baja karbon menengah dapa meningkakan kekerasan, kemampuan diperkeras secara menyeluruh, ahan panas, ahan aus sera ahan kara, menurunkan kemampuan empa dan las.kemudian unsure nikel (Ni) sebesar,5% idak begiu efekif dalam meningkakan keahanan panas saa bergesekan dengan ranai. Unsur khrom (Cr) sebesar,4% dapa mengonrol srukur buiran pada saa bergesekan, api dalam mengonrol srukur buirannya idak sebagus pelek racing, karena unsur Cr pelek racing lebih rendah dari pelek jari-jari. Selanjunya unsur Mn dan Fe dengan kandungan,35% Mn dan 99,48% Fe. Pada maerial berpengaruh dalam pencegahan erbenuknya grafi dan mampu mensabilkan semeni sera dapa mengurangi penyusuan aau caca maerial. Penambahan unsur Zn pada maerial sebesar,3% Zn dapa meningkakan sifa-sifa mekanik pada saa bergesekan dengan ranai. Pada pelek racing. unsur % C dan 6,67% Si dapa meningkakan kekerasan pada maerial dan mampu menahan gesekan secara baik. Kemudian unsur khrom (Cr) sebesar,5% Cr pada maerial mampu mengonrol srukur buiran pada saa bergesekan. Unsur nikel (Ni) sebesar,4% pada maerial berfungsi meningkakan keahanan panas saa mengalami gesekan dengan ranai. Unsur Fe sebesar.45% dan Mn sebesar,96% pada maerial berfungsi sebagai pencegah erbenuknya grafi dan mensabilkan semeni sera dapa mengurangi penyusuan aaucaca maerial.. Pada pengujian kekerasan daa hasil nilai kekerasan dengan meode brinell yang sudah diraa raa kan pada iap iap benda uji. Unuk maerial pelek jari jari nilai kekerasan raa raa 63.3 HVN, sedangkan pelek racing nilai kekerasan raa raa 4.7 HVN. Jadi nilai kekerasan pada pelek jari jari lebih inggi dibandingkan dengan pelek racing 3. Pada foo srukur mikro pelek jari-jari erliha pada gambar erliha srukur yang erbenuk adalah srukur ferri (berwarna agak erang aau puih) dengan buiran-buiran yang besar dan paling dominan. Srukur perlie (berwarna agak gelap) juga erliha dalam srukur ini, dengan buiran-buiran yang agak besar dan sediki. Kemudian srukur semeni (berwarna abu-abu agak erang) juga erbenuk dalam fasa ini, dengan buiran-buiran yang kecil dan banyak, eapi idak bagiu dominan. Pada penggunaannya pelek jari-jari lebih ahan lama dibandingkan dengan pelek racing, diliha dari hasil uji kekerasannya yang memiliki nilai lebih inggi pelek jari DAFTAR PUSTAKA. Apa, Iu, Pelek Moor, Hp://sudiosau.wordpress.com,8. Amsead B. H, Teknologi Mekanik, Terjemahan Sriai Djaprie, Erlangga, Jakara, George E Dieer, Sriai Djafri. Mealurgi Mekanik, Erlangga, Jakara Herry Seiawan, FT UI 8, Pengaruh logam 5. Sularso. Ms. Me. 4, Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin, P Pradaya Paramia, Jakara 6. Produc.Php., Acion, Hp:// 7. Suraman, M servis sepeda moor pusaka grafika 3 35

10 8. Surdia, Taa M. S. Me. E And Saio, Shiinroku 5. Pengeahuan Bahan Teknik. Jakara : P. Pradnya Paramia 9. Tabloid Moor plus edisi 3, Perawaan pelek moor. Tabloid Oomoif edisi 4, Jenis pelek sepeda moor. Surdia, Taa M. S. Me. E. 97. Ilmu Logam. Insiu Teknologi Bandung.. Surdia, Taa M. S. Me. E. dan Kenji Chijiwa, Teknik Pengecoran Logam, Jakara, Zeren, M., 7,The effec of hea reamen on aluminium based pison alloys, Maerial and Design, 8,