Keausan Keausan adalah penguraian ketebalan permukaan akibat gesekan yang terjadi pada pembebanan dan gerakan. Keausan umumnya umumnya dianalogikan sebagai hilangnya materi sebagai akibat interaksi mekanik dua permukaan yang bergerak slidding dan dibebani. Ini merupakan fenomena normal yang terjadi jika dua permukaan saling bergesekan, maka akan ada keausan atau perpindahan materi yang terjadi antara dua benda yang bergesekan. Suatu komponen struktur dan mesin agar berfungsi dengan baik sebagaimana mestinya sangat tergantung pada sifat-sifat yang dimiliki material. Material yang tersedia dan dapat digunakan oleh para engineer sangat beraneka ragam, seperti logam, polimer, keramik, gelas, dan komposit. Sifat yang dimiliki oleh material terkadang membatasi kinerjanya. Namun demikian, jarang sekali kinerja suatu material hanya ditentukan oleh satu sifat, tetapi lebih kepada kombinasi dari beberapa sifat. Salah satu contohnya adalah ketahanan-aus ( ear resistance ! merupakan fungsi dari beberapa sifat material (kekerasan, kekuatan, dll!, friksi serta pelumasan. Material apapun dapat mengalami keausan disebabkan oleh mekanisme yang beragam. "engujian keausan dapat dilakukan dengan berbagai macam metode dan teknik, yang semuanya bertujuan untuk mensimulasikan kondisi keausan aktual. Salah satunya adalah metode #goshi dimana benda uji memperoleh beban gesek dari cincin yang berputar ( re$ol$ing disc !. "embebanan gesek ini akan menghasilkan kontak kontak antar permukaan yang berulang-ulang yang yang pada akhirnya akan mengambil sebagian material pada permukaan benda uji. %esarnya jejak permukaan dari material tergesek itulah yang yang dijadikan dasar penentuan tingkat keausan pada material. Semakin besar dan dalam jejak keausan maka semakin tinggi $olume material yang terkelupas dari benda uji. Keausan sendiri mempunyai dua sifat yaitu keausan normal dan keausan tidak normal ( akibat penggantian minyak pelumas yang tidak teratur !. Kemudian hal & hal yang mempengaruhi keausan ' . "embebanan ). Kecepatan *. +umlah minyak pelumas . +enis minyak pelumas . emperatur /. Kekerasan permukaan 0. Kehalusan permukaan 1. 2danya benda & benda asing 3. 2danya benda kimia Sebagaimana telah di jelaskan, material jenis apapun akan mengalami keausan dengan dengan mekanisme yang beragam , yaitu keausan adhesi$e, keausanabrasi$e, keausan lelah , keausan oksidasi dan keausan erosi.
%erikut penjelasan ringkas dari mekanisme-mekanisme tersebut ' 1. Keausan adhesive ( Adhesive Wear ) Keausan adhesif adalah salah satu jenis keausan yang disebabkan oleh terikat atau melekat ( adhesi$e ! atau berpindahnya partikel dari suatu permukaan material yang lemah ke material yang lebih keras serta deformasi plastis dan pada akhirnya terjadi pelepasan 4 pengoyakan salah satu material. "roses bermula ketika benda dengan kekerasan yang lebih tinggi menyentuh permukaan yang lemah kemudian terjadi pengikatan. "engikatan ini terjadi secara spontan dan dapat terjadi dalam suhu yang rendah atau moderat. 2dhesi$e ear sering juga disebut galling, scoring, scuffing, sei5ure, atau sei5ing. 6aktor & faktor yang menyebabkan keausan adhesi$e ' a. Kecenderungan dari material yang berbeda untuk membentuk larutan padat atau senyaa intermetalik. b. Kebersihan permukaan. +umlah ear debris akibat terjadinya aus melalui mekanisme adhesif ini dapat dikurangi dengan cara ,antara lain ' Menggunakan material keras. Material dengan jenis yang berbeda, misal berbeda struktur kristalnya. 2.
Keausan abrasif ( Abrasive Wear ) Keausan jenis ini terjadi bila suatu partikel keras ( asperity ! dari material tertentu meluncur pada permukaan material lain yang lebih lunak sehingga terjadi penetrasi atau pemotongan material yang lebih lunak. ingkat keausan pada mekanisme ini ditentukan oleh derajat kebebasan ( degree of freedom ! partikel keras atau asperity tersebut. Sebagai contoh partikel pasir silica akan menghasilkan keausan yang lebih tinggi ketika diikat pada suatu permukaan seperti pada kertas amplas, dibandingkan bila pertikel tersebut berada di dalam sistem slury. "ada kasus pertama, partikel tersebut kemungkinan akan tertarik sepanjang permukaan dan akhirnya mengakibtakan pengoyakan. Sementara pada kasus terakhir, partikel tersebut mungkin hanya berputar ( rolling ! tanpa efek abrasi.
2da dua kategori keausan ini, yaitu' a.
o body abrasion Keausan ini disebabkan oleh hilangnya material karena proses rubbing (penggarukan! oleh material lain yang lebih keras dibanding material yang lain. Sehingga mateial yang lunak akan terabrasi. 7ontohnya pada proses permesinan, antara lain cutting, atau turning. b. hree body abrasion 2us yang disebabkan proses galling sehingga serpihan hasil gesekan yang terbentuk (debris! mengeras serta ikut berperan dalam hilangnya material karena proses gesekan yang terjadi secara berulang-ulang. +adi pengertian 8tiga benda9 disini adalah dua material yang saling bergesekan dan sebuah benda serpihan hasil gesekan. Sedangkan pada keausan 8dua benda9, debris atau serpihan hasil gesekan tidak ada. :ebris berasal dari logam lembaran yang teradhesi pada permukaan alat cetak, kemudian karena proses pembentukan yang terjadi, serpihan ini akan menggaruk permukaan pelat, sehingga terjadilah keausan secara abrasif.
< < < 3.
4.
%.
. ). *. .
6aktor yang berperan dalam kaitannya dengan ketahanan material terhadap abrasi$e ear antara lain' Material hardness Kondisi struktur mikro ;kuran abrasif %entuk abrasif %entuk kerusakan permukaan akibat abrasi$e ear, antara lain ' Scratching Scoring =ouging Keausan lelah (Surface Fatigue Wear) Keausan lelah 4 fatik pada permukaan pada hakikatnya bisa terjadi baik secara abrasif atau adhesif. etapi keausan jenis ini terjadi akibat interaksi permukaan dimana permukaan yang mengalami beban berulang akan mengarah pada pembentukan retak-retak mikro. >etak-retak mikro tersebut pada akhirnya menyatu dan menghasilkan pengelupasan material. ?al ini akan berakibat pada meningkatnya tegangan gesek. Keausan Oksidasi K!r!sif ("rib! #he$ical Wear) Keausan kimiai merupakan kombinasi antara proses mekanis dan prosestermal yang terjadi pada permukaan benda serta lingkungan sekitarnya. Sebagai contoh, proses oksidasi yang sering terjadi pada sistem kontak luncur (sliding contact! antar logam. "roses ini lama kelamaan akan menyebabkan perambatan retak dan juga terjadi abrasi. "eningkatan suhu dan perubahan sifat mekanis pada asperiti adalah akibat dari keausan kimiai. Keausan jenis ini akan menyebabkan korosi pada logam. Keausan &r!si ( &r!si!n Wear ) "roses erosi disebabkan oleh gas dan cairan yang membaa partikel padatan yang membentur permukaan material. +ika sudut benturannya kecil, keausan yang dihasilkan analog dengan abrasi$e. Namun, jika sudut benturannya membentuk sudut gaya normal ( 3@ derajat !, maka keausan yang terjadi akan mengakibatkan brittle failure pada permukaannya. "engurangan Keausan ;ntuk mengurangi keausan yang terjadi, ada berbagai konsep yang diterapkan para ahli tribologi selain dengan pemberian cairan pelumas pada permukaan yang bergesekan. :alam poses pembentukan lembaran logam, galling yang terjadi bisa diminimalisasi dengan perlakuan pada pelat ataupun pada alat pembentuknya. =alling adalah pemberian cairan pelumas pada permukaan pelat. :ry lubricant dengan proses pelapisan tipis pada pelat dengan logam paduan lain dan pelapisan pada alat pembentuk atau tool. "elapisan ini bisa dengan metode physical $apor deposition ("A:! atau dengan cara chemical $apor deposition (7A:!. "engaruh keausan, jika keausan terjadi pada ' %antalan, maka akan menimbulkan getaran dengan amplitude dan frekuensi yang berlainan 2lat-alat ukur, maka akan mengurangi ketelitian 2lat-alat reproduksi, maka akan mengurangi kalitas dan kapasitas Silinder motor trak, maka akan menimbulkan penurunan daya dan penambahan pemakaian bahan bakar
. ). *. . . /. 0.
?al-hal yang harus perancang coba untuk menentukan pendekatan-pendekatan spesifik untuk mengurangi keausan yaitu' "ertahankan agar kontak gaya tetap rendah antara permukaan-permukaan yang bergeser, "ertahankan suhu rendah pada permukaan-permukaan yang berhubungan, =unakan permukaan-permukaan kontak yang keras, ?aluskan permukan-permukaan yang berhubungan, "ertahankan pelumasan yang terus menerus untuk mengurangi gesekan, "ertahankan agar kekentalan relatife antara permukaan-permukaan tetap rendah, entukan bahan-bahan yang memiliki sifat keausan yang baik.
