MENERAPKAN
PENGGUNAAN AIRCRAFT MATERIAL
8.1. Mengidentifikasi Aircraft
Material Ferrous
8.1.1. Penjelasan karakteristik dan kandungan ferrous, baja paduan yang dipakai di
pesawat udara.
Besi/baja yang sudah diolah dari dapur-dapur baja seperti converter Bessemer,
converter Thomas; dapur Siemens Martin dan sebagainya disebut juga baja carbon
yaitu paduan besi dengan carbon Sedangkan unsur-unsur lainnya seperti Posfor
(P) dan Sulfur (S) tetap bercampur di dalamnya tetapi dalam jumlah minimum.
Unsur Silisium (Si) dan Mangan (Mn) bercampur dalam jumlah tertentu untuk
meniperbaiki sifat-sifat baja carbon tersebut.
 |
| Jenis-jenis Konverter |
Adapun macam dan
jenis-jenis baja adalah sebagai berikut:
8.1.1.1. Baja
Carbon Rendah.
Baja karbon rendah (mild steel) mengandung carbon sampai 0,10%— 0,30% C.
Setiap 1 ton (2000 pound) baja karbon rendah mengandung atau berisi 10 — 30 kg
(20 — 60 pound) carbon. Baja carbon ini dalam perdagangan dibuat dalam bentuk
plat-plat baja, baja strip dan baja profil. Berdasarkan jumlah carbon yang
terkandung di dalam baja maka baja carbon rendah dapat digunakan sebagai
berikut :
a) Baja carbon rendah yang
mengandung 0,04% —0,10% C dapat dibentuk baja plat atau baja strip dan bersifat
kenyal.
b) Baja carbon rendah yang
mengandung 0,05% C dapat digunakan untuk pembuatan kerangka atau badan-badan
mobil. Baja ini mempunyai k«kuatan tarik kira-kira 55.000 Ib/inch dan setelah
digilas (dirol) dalam keadaan dingin dapat mencapai kekuatan tarik sampai
96.000 Ib/inch2.
c) Baja carbon rendah yang
mengandung 0,15% — Q£% C dapat digunakan untuk konstruksi jembatan,
bangunan dan pekerjaan-pekerjaan konatruks
d) Baja carbon rendah yang
mengandung 0,20% - 0,30% C digunakan untuk membuat baut-baut dan mur, paku-paku
keling atau untuk keperluan pekerjaan
mesin. Baja carbon ini mempunyai sifat yang mudah dikerjakan mesin dan ditempa.
8.1.1.2. Baja
Carbon Sedang (medium).
Baja carbon ini mengandung carbon antara 0,30 — 0,60% C dan se-tiap 1 ton
baja carbon ini mengandung carbon antara 30 — 60 kg (60 — 120 pound).
Baja carbon ini banyak
digunakan untuk keperhian alat-alat perkakas bagi-an-bagian mesin. Berdasarkan
jumlah carbon yang terkandung dalam baja, maka baja carbon ini dapat digunakan
untuk alat-alat sebagai berikut:
a) Baja carbon yang
mengandung 0,40% C dapat digunakan untuk keper-luan industri kendaraan misalnya
untuk membuat baut-baut dan mur, poros-poros engkol dan batang-batang torak.
b) Baja carbon yang
mengandung 0,30% C dapat dipergunakan untuk membuat roda-roda gigi, palu
(martil) dan alat penjepit (clamp).
c) Baja carbon yang
mengandung 0,55% — 0,60% C dipergunakan untuk membuat pegas-pegas.
8.1.1.3. Baja
Carbon Tinggi (H.C.S.)
Baja carbon ini mengandung carbon antara 0,70% — 1,30% C dan se-tiap I ton
mengandung carbon antara 70 — 130 kg (140 — 260 pound) Baja carbon ini banyak
dipergunakan untuk pekerjaan-pekerjaan yang mengalami panas, Berdasarkan jumlah
carbon yang terkandung dalam baja, maka baja carbon ini dapat digunakan untuk
hal-hal sebagai berikut:
a) Baja carbon yang
mengandung kira-kira 0,95% C dapat dipergunakan untuk keperluan pembuatan
pegas-pegas, alat-alat perkakas seperti paron (landasan tempa) palu (martil);
gergaji dan pahat-pahat potong.
b). Baja carbon yang
mengandung 1% — 1,5% C dapat dipergunakan untuk pembuatan kikir; daun gergaji
dan peluru-peluru untuk bantalan peluru.
Di dalam perdagangan baja-baja carbon tersebut relatif lebih murah
harganya, karena baja karbon ini mempunyai sifat-sifat yang kurang baik yaftu
makin tinggi mengandung carbon, maka sifat baja carbon makin getas (brittle).
Pengerasan baja tersebut hasilnya kurang merata sehingga apabila dipergunakan
untuk benda kerja yang besar, pelaksanaannya menjadi sulit. Untuk memperbaiki
kwalitas dan sifat-sifat baja carbon ini, biasanya dicampur dengan unsur-unsur
lain misalnya mangan, nikel, dan sebagainya. Harga baja paduan ini akan
raenjadi mahal karena memerlukan pengolahan yang khusus.
8.1.1.4. Baja
Campuran (alloy steel)
carbon yang akan mempengaruhi sifat-sifat kekerasan, keliatan (elastis)
keadaan pembekuan dan komposisi kimia dari pada baja carbon, sehingga membuat
baja carbon berkwalitas tinggi.
Penambahan unsur-unsur di
dalam baja carbon dapat dilakukan dengan satu unsur atau lebih dan tergantung
dari pada karakteristik atau sifat-sifat baja carbon yang dibuat. Unsur-unsur yang
ditambahkan adalah; nikel, chrom, mangan, silikon, tungsten, vanadium, molybden
cobalt.
Penambahan unsur-unsur
tersebut membuat sifat-sifat dan karakteristik baja carbon sebagai berikut:
a) Baja nikel
Penambahan unsur nikel
pada baja carbon akan membuat sifat baja carbon menjadi bertambah liat dan
kuat, dan mencegah terhadap karat (tahan karat).
b) Baja khrom
Penambahan unsur chrom
pada baja carbon membuat sifat baja carbon bertambah liat, keras dan tahan aus.
Untuk pembuatan peralatan seperti roda-roda gigi dan poros-poros seringkali
ditambahkan unsur-nikel sehingga menjadi baja chrom nikel. Baja campuran ini
kekuatannya sangat baik dan tahan karat.
c) Baja mangan
Dengan penambahan unsur
mangaan ini membuat hasil pekerjaan menjadi lebih baik (bersih) dan juga
menambah kekuatan dan ketahanan panas dari pada baja carbon.
d) Baja Tungsten
Dengan penambahan unsur
tungsten ini akan menjadi sangat baik bila ditambahkan pula dengan unsur chrom,
vanadium, molybden atau mangaan untuk dijadikan baja potong cepat (H.S.S.) yang
dipergunakan untuk pahat-pahat potong (cutting tools). Baja Tungsten terhadap
panas yang tinggi pada waktu pekerjaan memotong,
e) Baja molybden
Dengan
penambahan unsur molybden ini membuat baja carbon menjadi lebih liat dan
menambah tinggi kekuatan baja. Salah satu campuran baja potong cepat (H.S.S.)
terbuat dari baja molybden, sehingga baja tetap liat pada .tem-peratur yang
tinggi.
f) Baja vanadium
Penambahan dengan unsur
vanadium ini memperbaiki butir-butir baja atau .susunan butir-butir baja
manjadi halus. Apabila dicampur dengan chrom membuat baja carbon menjadi baja
chrom vanadium dan membuat baja menjadi lebihkuat dan iebih tahan terhadap
keausan. Baja carbon vanadium sangat baik dipakai untuk membuat roda-roda gigi
dan batang penggerak serta poros engkol.
g) Baja Cobalt
Dengan penambahan unsur
cobalt ini akan membuat sifat baja menjadi keras, tahan panas dan tahan
keausan.
Baja cobalt sangat banyak
dipergunakan untuk konstruksi pesawat terbang atau konstruksi-konstruksi yang
tahan panas.
8.1.1.5. Baja
Alat-alat Perkakas.
Baja alat-alat perkakas
ini adalah sangat luas dalam pemakaiannya. Baja ini mengandung carbon antara 0,85% — 0,95% dan baja alat-alat perkakas
ini biasanya dicampur dengan sedikit vanadium. Baja ini dapat dipergunakan untuk
ujung (mata) akt-alat potong seperti matabor, reamer, pisau frais (milling
cutter) dan mata-mata pahat. Baja ini setelah dicampur dengan unsur-unsur lain
dapat dijadkan baja potong cepat (H.S.S) yang dapat membuat penyayatan atau
pemakanan yang Iebih tebal (dalam) pada kecepatan yang tinggi dan dalam waktu
yang lama, Adapun baja ini mempunyai toemampuan demikian karena baja ini
mempunyai kesanggupan mempertahankan kekerasan pada suhu yang tinggi dan tahan
terhadap gesekan yang tinggi.
a) Baja Widia
Baja ini mempunyai
campuran unsur-unsur carbon, cobalt, silisium tetanium dan wolfram, Dengan baja
widia dapat dipakai bekerja secara terus menerus dengan kecepatan potong yang
tinggi.
Tenaga kerasnya tinggal
tetap sampai pada suhu kira-kira 900°C. Pe-makaian baja widia disambungkan pada
ujung pahat sebagai mata potong.
b) Baja intan (Diamond
steel)
Baja intan merupakan bahan
pemotong yang paling keras, dipakai untuk membentuk permukaan batu gerinda yang
telah dipakai, untuk memotong kaca dan untuk memotong baja-baja keras lainnya.
Pemakaian baja intan dengan jalan di sambungkan pada ujung pahat secara
elektris.
c) Baja tahan karat
(stainless steel)
Baja tahan karat ini
bersifat memberikan perlawanan terhadap karat. Untuk membuat baja tahan karat
perlu dicampur unsur chrom kira-kira 12%. Ada tiga jenis baja tahan karat yaitu
Ferritic, Martensitic dan Austensitic. Baja tahan karat ini banyak dipakai
untuk alat-alat kedokteran, alat-alat kendaraan dan alat-alat ruinah tangga.
8.1.1.6. Besi/Baja Tuang
Besi/baja tuang mengandung
carbon antara 2% ~ 4% dan sifatnya ter-gantung dari kemurnian campuran
unsur-unsur yang terbentuk di dalamnya. Pembuatan besi/baja tuang ini Iebih
mudah pengerjaannya akan tetapi cepat rusak (patah), karena baja ini sangat
rapuh dan getas serta tidak dapat dibentuk. Baja. tuang ini sangat banyak dipergunakant untuk peralatan-peralatan
bagian mesin seperti silinder blok dan tutup silinder motor, badan (kerangka)
mesin bubut, frais dan mesin bor.
Besi/baja tuang dimasukkan
ke dalam kotak yang berisi serbuk Fe2&O3, kemudian
dibakar dengan temperatur 900°C selama 7—10 hari, sehingga terjadi pembebasan
O2 dafi Fe2O3 dan O2 akan bersenyawa dengan C
dari Fe3C. Akibat petnbakaran ini kulit dari besi/baja tuang akan
menjadi lunak, sehingga dapat digunakan menjadi besi tuang yang dapat ditempa.
|
Logam |
Komposisi |
Kekuatan tarik |
Ketahanan
terhadap korosi |
Prinsip
penggunaan |
|
Besi Hitam |
Fe-Karbon rendah |
42,000 psi |
Rendah |
Perawatan secara
umum yang tidak terlindungi pada elemen |
|
Besi yang telah di-galvanis |
Sama seperti di
atas terlapisi dengan seng |
42,000 psi |
Baik |
Perawatan secara
umum |
|
Plat TERNE |
Besi-dilapisi
dengan larutan dari 30% Ti dan 70% Pb |
42,000 psi |
Baik |
Perawatan secara
umum, atap tangki bahan bakar dan oli, saringan |
|
Plat tin |
Fe-dilapisi
dengan Ti murni |
42,000 psi |
Baik untuk
melawan zat asam didalam makanan |
kotak makanan |
|
Baja-karbon
rendah |
C-0.10-0.30% Mn-0.30-1.00% Si-0.10-0.30% P-0.02-0.05% S-0.05% Maks. Fe-Sisa |
45,000 to 55,000 psi |
Rendah |
Pekerjaan perbaikan secara umum dimana
kekuatan tarik tinggi tidak begitu penting |
|
Baja-1095 karbon
tinggi |
C-0.90-1.05% Mn-0.25-0.50% P-0.04% S-0.055% Fe-Sisa |
200,000 psi saat
kondisi telah dilakukan perlakuan panas |
rendah |
Peralatan mesin
dan tangan, kebanyakan per-per |
|
Baja tahan karat |
Cr-18% Nn-8% Fe-71% |
75,000 saat
kondisi pelunakan |
Sangat tinggi |
Kotak-kotak amunisi, dinding,
saluran-saluran, sayap, lubang cowl, cerobong knalpot, karet pembungkus |
|
Inconel |
Ni-75% Cr-12-15% Fe-9% |
125,000 psi |
Sangat tinggi |
Sama seperti baja
tahan karat |
|
Baja-2330 Nikel |
C-0.25-0.35% Mn-0.50-0.80% Ni-3.25-3.75% Fe-Sisa |
100,000 – 160,000
psi dalam kondisi telah dilakukan perlakuan panas |
Sangat tinggi |
Macam-macam
komponen baut-mur pesawat dimana kekuatan dan kekerasan dibutuhkan |
|
Baja-3140 nikel
khromium |
C-0.35-0.45% Mn-0.60-0.90% Ni-1.00-1.50% Cr-0.45-0.75% Fe-Sisa |
150,000 – 200,000
psi kondisi telah dilakukan perlakuan panas |
Sedang |
Batang
penghubung, poros engkol, pengarah tachometer, washer dan macam-macam komponen |
|
Baja-4130
khrom-molibdenum |
C-0.25-0.40% Mn-0.40-0.60% Cr-0.80-1.10% Fe-Sisa |
90,000 - 180,000
psi |
Rendah |
Struktur pesawat
yang mendapat las, lubang sudu-sudu propeller |
|
Baja-6135
khrom-vanadium |
C-0.30-0.40% Mn-0.60-0.90% Cr-0.80-1.10% V-0.15-0.18% Fe-Sisa |
150,000 – 200,000
psi kondisi telah dilakukan perlakuan panas |
Baik |
Komponen-komponen
mesin yang telah ditempa |
8.1.2. Pengujian
Logam
Pengujian logam ialah mempunyai tujuan supaya sifat-sifat mekanis dari
bahan-bahan itu dapat dinyatakan dalam suatu angka atau bilangan. Dalam
menentukan sifat-sifat mekanis ini dapat dilaksanakan dengan berbagai macam
pengujian. Dalam hal ini sebuah batang percobaan dari bahan yang sama dan jika
perlu dengan pengerjaan panas yang sama sebagai halnya pada benda-benda kerja yang
bersangkutan, diuji dengan beberapa percobaan yang tertentu.
Dari hasil-hasil percobaan ini dapat ditarik kesimpulan tentang baik atau
tidaknya benda kerja tadi untuk dipakai dengan tujuan yang tertentu.
Untuk dapat
membanding-bandingkan hasil-hasil yang diperoleh dari percobaan-percobaan
tersebut, maka ukuran-ukuran batang perrobaan itu harus memenuhi syarat-syarat
tertentu.
8.1.2.1
Pengujian tarik
Tujuan uji tarik yaitu mengetahui kelakuan (perilaku ketika ada beban)
material jika dibebani dengan beban tarik. Dalam hal ini batang percobaan
diberi pembebanan tarik yang makin
lama
makin besar, sampai batang tersebut patah. Dari percobaan ini antara lain ditetapkan tegangan tarik, dan patah.
Batang-batang percobaan dari bahan-bahan yang akan diuji dibubut menurut
ukuran-ukuran normalisasi (gambar 8—68). Ujung-ujung
batang tersebut dibuat sesuai dengan alat penjepit dari mesin penguji yang
bersangkutan (gambar 8-69). Gaya tarik pada batang tadi dihasilkan oleh torak
sebuah silinder hidrolik dari mesin penguji tersebut.
Kekuatan tarik dapat dibaca pada sebuah jarum meterari yang membawa serta
sebuah jarum lainnya yang terlepas. Setelah batang itu patah, maka ja yang
lepas tadi menunjukkan kekuatan
tertinggi yang telah dicapai, jadi beban
maksimurn. Tegangan
tarik dihitung dari : beban
maksimurn dalam kg dibagi penampang semula yang terkecil dari batang
percobaan dalam mm
Setelah itu batang percobaan tersebut diletakkan dengan bidang-bidang
patahannya berhadapan dan jarak antara kedua titik-titik batas diukur. Maka
regangan sama dengan : panjang ukuran setelah batang pataa dibagi panjang
ukuran semu!a dikalikan 100%.
Untuk melaksanakan percobaan-tarik kita
membutuhkan batang-tarik.
Batang-tarik, dengan ukuran-ukuran yang
dinormalisasikan, dibubut dari bahan yang akan diperiksa (lihat gambar 2.01 a).
Batang-percobaan ini
diikat antara dua kepala-pengikat bangku-tarik (lihat gambar 2.22). Dengan
mem-berikan gaya-tarik yang makin membesar, batang akan bertambah panjang dan
bertambah mengecil dan akhirnya putus (lihat gambar 2.01 b).
Sekarang ada kemungkinan
untuk mengukur pada tiap saat dari percobaan, gaya dan perpanjangan
bersangkutan. Agar hasil berbagai percobaan dapat dibandingkan, kita harus
menentukan bukan gaya akan tetapi tegangan dan bukan perpanjangan akan tetapi
tegangan. Dengan tegangan kita artikan gaya tiap satuan-luas. Untuk menghitung
regangan kita harus membagi gaya dengan luas penampang-batang.
8.1.2.2.
Pengujian tekan.
Pengujian tekan ini
adalah kebalikan dari pengujian tarik. Untuk melaksanakan pengujian tekan
kita memerlukan benda uji yang lain. Benda
uji untuk pengujian tekan mempunyai ukuran-ukuran 1 atau 2, ialah angka-angka
perbandingan dari jarak titik senter : diameter penampang.
Benda uji itu dipasang pada
mesin penguji (gambar 8—69), dan oleh gaya tekan yang
semakin bertambah besar
rnenekan pada batang tersebut, batang
ini akan menjadi pendek dan akhirnya rusak dan pecah.
Pengujian tekan jarang
sekali dilaksanakan, oleh karena kekuatan tekan dan kekuatan tarik pada hampir
semua bahan-bahan adalah kurang lebih sama. Kecuali pada beberapa bahan seperti
besi tuang, kekuatan tekannya adalah sangat lebih tinggi daripada kekuatan
tariknya. Untuk logam ini di samping pengujian tarik juga dilaksanakan pengujian
tekan.
8.1.2.3.
Pengujian kekerasan
Yang dimaksud dengan
kekerasan itu adalah tahanan dari sebuah bahan terhadap penusukan oleh
benda lain. Tujuan uji keras yaitu untuk membedakan material yang keras dan
lunak serta untuk mengetahui ketahanan material terhadap deformasi plastis. Menurut kekerasan
dari bahan-bahan mineral.
Kekerasan juga yaitu kemampuan bahan untuk menahan deformasi plastis.
Mohs telah menetapkan skala kekerasan
sebagai berikut :
Grafit .............. kekerasan 0,5 — 1
Talk .............. kekerasan 1
Gips ............. kekerasan 2
Kapur ............. kekerasan 3
Vluispat ............ kekerasan 4
Apatit ............. kekerasan 5
Baja lunak ........ kekerasan ± 6
Velspat ............kekerasan 6
Kwarsa .......... kekerasan 7
Topas ............. kekerasan 8
Baja disepuh ......kekerasan
± 8
Korun ............. kekerasan 9
Intan ................ kekerasan 10
Menurut skala ini sebuah
bahan mempunyai kekerasan 7, apabila kwarsa dapat digores oleh bahan ini, dan
pada topas tidak. Biasanya kekerasan untuk logam-Iogam ditentukan oleh tahanan
yang ditimbulkan logam itu terhadap penekanan tetap dari sebuah benda keras
yang dalam hal ini boleh dikatakan tidak mengalami perubahan bentuk.
8.1.2.3.1.
Sistem pengujian Brinell
Penetrator bola dan piramid. Pengujian dilakukan berulang kali dengan maksud : untuk mengetahui lunak atau
kerasnya benda uji dan untuk mengetahui deformasi plastis. Metode uji keras :
- Perbandingan
- Penekanan
- Dinamik
Pada sistem Brinel sebuah peluru kecil ditekankan dengan kekuatan tertentu
ke dalam benda uji. Kekerasan benda tersebut diketemukan sebagai hasil bagi
dari gaya dalam kg dengan mana peluru itu dibebani dan luas bekas penekanan
dalam mm2.
Dalam pesawat Brinell
terdapat sebuah peluru kecil yang mempunyai penampang tertentu dalam mm (gambar
8-74). Benda uji ditempatkan pada sebuah meja dan dengan meja ini, baik dengan
tangan, dengan perantaraan batang sekrup, maupun secara mekanis dengan
perantaraan sebuah batang sekrup
Kekerasan yaitu kemampuan bahan untuk menahan deformasi plastis
8.1.2.3.2.
Sistem pengujian vickers
Vickers
menggunakan piramid intan, prinsipnya menekankan F pada penetrator, sehingga
pada permukaan benda uji terdapat bekas penekanan. Kekerasannya :
VHN
= F/Abp =
1,8 F/d²
Metode
vickers tidak dapat mengukur kekerasan material yang memiliki banyak fasa,
karena tidak dapat menginjak semua fasa.
8.1.2.3.3.
Sistem pengujian rockwell
Rockwell memakai dua jenis
beban yaitu beban minor dan major. Beban minor besarnya
tetap : 10 kg. Beban major berubah-ubah tergantung skala yang digunakan. Pada
alat sudah terukur dan langsung dikonversikan ke skala yang dapat dibaca pada
dial indikator pada alat yang dipergunakan.
Skala kekerasan menurut Rockwell : A B C D ... M (yang
lazim : A B C)
-
Rockwell skala A (HRA)
Beban mayor : 60 kg, minor : 10 kg, penetrator : kerucut intan
-
Rockwell skala B (HRB)
Beban mayor : 100 kg, penetrator
bola baja (1/16"). HRB untuk mengukur logam lunak
(hasil proses anneal)
-
Rockwell skala C (HRC)
Beban mayor : 150 kg, penetrator kerucut intan. HRC untuk mengukur logam yang dikeraskan melalui perlakuan panas.
8.1.2.4. Pengujian kerapuhan
atau keuletan.
Pengujian
pukul Pengujian ini ialah untuk memperoleh gambaran bagaimana sikap
balian itu apabila mengalami beban yang mengejut (sifat liat). Kita dapat
membeda-bedakan pengujian pukul takik, dimana benda yang diuji itu dilemahkan
setempat oleh sebuah takik dan pengujian pukul tank. Pada kedua pengujian ini
ditetapkan banyaknya tenaga yang dibutuhkan untuk mematabkan sebuah batang
percobaan dengan sekali pukulan. Untuk keperluan ini dipakai pesawat pula
Charpy (gambar 8—83).
Pada pengujian pukul takik
ditempatkannya sebuah batang percobaan yang berbentuk segi empat atau siku-siku
dalam pesawat secara mendatar. Batang itu diberi alur takik. Martil ayunan
pesawat dijatuhkan melalui sudut a (gambar 8—84). Tenaga patahnya = G x R (cos
g — cos a).
Harga pukul takUc .atau sifat liat takik = tenaga patah dalam kgm
dibagi
95
penampang dafam mm2 . Penampang ini ditetapkan di
tempat alur takik tersebuL Hasil pengujian ini menunjukkan ketahanan bahan
terhadap kejutan-kejutan, akan tetapi tidak memberikan harga-harga yang dapat
dipergunakan untuk meng-hitung bagian-bagian konstruksi.
Harga-harga yang diperoleh
dengan batang-batang yang sama dan dari bahan yang sama pula, sering-sering sangat
berlainan. Tambahan lagi Jika harga tersebut dipengaruhi oleh lebar batang,
selanjutnya oleh temperatur dimana pengujian itu dilakukan tian akhirnya oleh
bentuk alur takik, sehingga sekali untuk membanding-bandingkan berbagai hasii
pengujian yang diperoleh itu. Gambar 8—86 memberikan ukuran-ukuran benda uji
yang banyak dipakai.
Pada pengujiain pukul
tarik dipergunakan sebuah batang percobaan buiat \ang pada kedua ujungnya diberi
uhr. Ha tang iiu pada ujung yan^ ,-iatu dipasang pada beban jatuh pa!u Cliarpy
menggantikan plsau pemukul, sedangkan pada ujunglainnya disekrupkan .^ebuah
flens penalian (gambar 8—86).
Jadi batang ini dipatahkan
oleh suatu pukulan tarik. Harga pukul Urik aUu keulctan puku! Urik - icnagu
paLaii daiam kgifi uibagi pfiia/npan" uaian: mm . Daya pukul yang
telah dihitung itu perlu diselidiki kembali untuk memperoleh hasil-hasil Varig
cukup teliti, ialah ; pertama dengan memperhitung-kan tahanan udara dan gcsekan
pesawat, dan kedua memperhitungkan pula tenaga kerja yang hilang dari
bagian-bagian benda uji yang terlempar ayunan itu.
8.1.2.4.
Pengujian lelah
Pengujian lelah yang
banyak dilakukan adalah
dengan pesawat yang dilukiskan pada gambar 8—87.
Sebuah batang percobaan
atau benda uji yang bulat dijepitkan pada alat-alat pembantu dan diberi beban
lengkung sedemikian, sehingga batang itu harus dapat menahan tarikan, tekanan
dan lengkungan. Kesemuanya itu diberi tumpuan yang dapat diputar oleh sebuah
motor listrik dengan perputaran yang tidak boleh melebihi dari 10.000 putaran
tiap menit. Faktor kelelahan ditetapkan menurut besarnya
beban dan banyaknya jumlah perputaran. Pengujian lelah ini member!
penjelasan tentang tahan lama suatu bagian mesin
8.1.3.
Standar klasifikasi baja SAE
a. Sistem indeks standar menurut angka, semula
dikembangkan oleh Society of Automotive Engineers (Perkumpulan Insinyur
Otomotif), digunakan untuk menggambarkan baja yang digunakan pada pesawat dan
konstruksi otomotif. Dengan sistem ini, memungkinkan untuk penggunaan angka
pada bengkel menggambar dan perencanaan untuk menjelaskan kualitas bagian dari
bahan yang dilapisi oleh penomoran. Dalam hal ini, baja karbon tinggi
diditunjukkan sebagai 1070.
b. Indek spesifik menurut angka
Gambar pertama (angka) menunjukkan klasifikasi nomor untuk mengetahui kelas
dari baja. Jika pada gambar tertulis angka 2 berarti menunjukkan baja nikel;
dan jika angka 3 baja nikel khromium. Gambar kedua di dalam SAE angka 1070
adalah nol. Ini menandakan bahwa tidak ada campuran bahan, yang mana hal
itu dijelaskan baja karbon. Dalam hal
baja campuran , gambar kedua secara umum menunjukkan kurang lebih persentasi dari prinsip bahan campuran.
Biasanya pada dua atau tiga angka terakhir pada gambar menunjukkan rata-rata
kandungan karbon dalam nilai keseratus
dari satu persen.
Gambar dua terakhir didalam SAE 1070
angka 70 menjelaskanpada kita kandungan baja 0.70 persen karbon, yang mana
kurang dari 1 persen. Demikian dengan nomor 2340 menunjukkan baja nikel yang
kurang lebih 3 persen nikel (3.35 – 3.75 persen) dan 0.40 persen karbon
(0.35-0.45 persen); dan angka 71360 menunjukkan baja tungsten kira-kira 13
persen tungsten (12-15 persen) dan 0.60 persen karbon (0.50-0.70 persen).
Penomoran dasar untuk bermacam-macam baja dijelaskan sebagai berikut :
Baja karbon 1
Baja nikel 2
Baja nikel-khromium
3
Baja molibdenum 4
Baja khromium 5
Baja
khromium-vanadium 6
Baja tungsten 7
Baja
nikel-khromium-molibenum dan mangan-molibdenum 8
Baja mangan-silikon 9
SAE 1 0 70
Angka pertama (1),
baja karbon
Angka kedua (0),
tidak ada campuran
Angka dua terakhir (70),
kira-kira karbon 0.70 persen
SAE 2 3 30
Angka pertama (2),
baja nikel
Angka kedua (3),
kira-kira 3 persen nikel
Angka dua terakhir (30),
kira-kira 0.40 persen karbon
SAE 7 13 50
Angka pertama (7),
baja tungsten
Angka kedua (13), kira-kira
13 persen tungsten
Angka dua terakhir (50),
kira-kira 0.60 persen karbon
Di dalam menentukan perkiraan
komposisi dari baja dari angka SAE, perlu dicatat bahwa kelas atau elemen
campuran dasar ditandai dengan angka pertama; persentasi elemen campuran dasar
juga ditandai angka kedua di hampir semua kelas; dan kandungan di dalam satu
per seratus ditandai oleh angka terakhir. SAE 4130 adalah pengecualian untuk
aturan yang disebutkan sebelum itu. Karena
Kode SAE telah
dibuat didalamnya, atau sekitar tahun 1906, saat itu telah dibuat ketentuan
pembuatan untuk 4130, baja khrom molibdenum, dikenalkan berikutnya sekitar
tahun 1918. Kenyataannya, khromium adalah campuran yang menonjol di dalam baja
4130, dan molibdenum tidak, walaupun terdapat diklasifikasikan pada kelompok
(4) baja. Angka kedua (1) di dalam baja 4130 menunjukkan kira-kira 1 persen
khromium. Kandungan molibdenum, menjadi lebih rendah dibanding khromium, tidak
diizinkan. Ini ditunjukkan di dalam analisis diwag ini dan contoh berikut :
SAE 4
1 30 (kandungan)
Karbon 0.28%
- 0.33%
Khromium 0.80%
- 1.10%
Mangan 0.40%
Molibdenum 0.15% - 0.25%
Fosfor (maks)
0.40%
Sulfur (maks)
0.40%
Silikon 0.20%
- 0.35%
SAE Khrom Moli 4 1
30
Angka pertama (4),
baja molibdenum
Angka kedua (1),
kira-kira 1 persen khromium
Angka dua terakhir
(30), kira-kira 0.30 persen karbon.
8.2. Mengidentifikasi aircraft material non-ferrous
Selain logam-logam besi dan baja yang
banyak digunakan dalam konstruksi mesin, tidak kalah pula pentingnya dalam
kebutuhan-kebutuh-an mesin digunakan juga bahan logam besi (non ferro). Bahan
ini dipakai dalam segala kebutuhan. Bahan ini antara lain adalah :
8.2.1. Nikel
Bijih Nikel banyak
terdapat di Negara-negara Ruaa.Aineriu.Finlaadia, Norwegia dan Indonesia.
Susunan yang terdapat dalam bijih-bijih nikel ini ialah:
a. Garnirit yaitu suatu
ikatan Silikat Magnesium dan 48% njkel.
b. Kis Nikel merah, yaitu
persenyawaan-persenyawaan nikel dengan A*rsenicum.
c. Kis
Nikel Putih, mengandung banyak Arsenicum. •
Pembuatan nikel adalah
hampir sama dengan pembuatan tembaga yaitu, bijih-bijih nikel mula-mula
dipanggang, kemudian dicairkan dengan mereduksi pakai arang dan bahan tambahan
dalam sebuah dapur tinggi. Atau dikerjakan dengan jalan elektris di atas sebuah
Carvon tertutup. Da-pat dilaksanakan pula dalam dapur nyala api dengan
menggunakan bahan-bahan reduksi seperti Mangaan dan Posfor. Nikel mempunyai
sifat keras dan padat, ber-warna putih keabu-abuan, dapat menahan pengaruh
atmosfer dengan baik. Berat jenisnya 8£ dan titik cairnya 14S5°C. Nikel murni
banyak dipakai pada in-dustri-industri kimia. Logam-Iogam baja, tembaga, loyang
dan lain-lain biasanya disepuh nikel dengan jalan digalbani. Selain itu juga
banyak digunakan untuk paduan-paduan logam yang membutuhkan kepadatan yang
besar dan tahan ter-hadap kerusakan dengan pengaruh kimia.
8.2.2. Seng
Seng didapat dari
bijih-bijih seng yang bersenyawa dengan belerang. Bijih-bijih seng yang
terpenting ialah:
a. Zink blende, Gamei atau
spat seng adalah karbonat seng (ZnCO3).
b. Galmei kersik yang
terdiri dari silikat seng (Zn Si O4 H20.
c. Zink blende ialah
sulfit seng (Zn S).
Untuk memisahkan seng
bijih-bijih tersebut dipanggang dalam dapur cenuk yaitu untuk mengeluarkan
belerang dan asam arang setelah itu terjadilah oksidasi seng. Karbonatnya
terurai menurut: ZnCO^ —* ZnO + C02. Sulfida dioksidasi menurut :
2ZnS + + 3O2 —> 2ZnO + 2SO2. Dioksid belerang
(SO2) yang menguap
dikerjakan menjadi asam belerang.
Oksid seng (Zn O) yang
terjadi sesudah depanggang setelah dicampur dengan zat arang. dapat diredusir
di dalam dapur lebur.
Pembuatan dengan
elektrolitis untuk mengerjakan ZnO menjadi seng murni kini semakin banyak
dipakai, karena dengan cara ini mendapatkan suatu jenis seng mengandung
99,75%Zn. Seng mempunyai sifat, berwarna kelabu muda,Herat jenisnya 7,1 titik
cairnya 149°C.
Pada patahnya berbetuk
kristal-kristal, tahan lama terhaddp udara, karena tertutup oleh lapisan oksid
seng yang melindunginya. Dalam suhu 130 - 1SO°C seng dapat dipecah-pecah dan
kenyal sehingga dapat dijadikan lempeng-lempeng dengan jalan digiling.
Penggunaan seng adalah:
a. Untuk melindungi
besi/baja dengan jalan meneelupkan ke dalam cairan seng yang disebut juga sepuh
seng.
b. Untuk melapis besi/baja
dengan jalan menggatvani.
c. Seng dapat juga untuk
melindungi permukaan benda dengan jalan disemprotkan dalam keadaan cair.
d. Seng dapat dipakai
untuk membuat elemen-elemen listrik.
8.2.3. Perak
Bijih perak terdapat dalam
persenyawaan timbel, seng dan logam-logam lain. Bijih-bijih perak yang
mengandung belerang dipanggang dahulu kemudian dicairkan, sedangkan yang
mengandung timbel dihaluskan sampai menjadi timbel kerja, kemudian dicairkan
dengan memasukkan zat asam yang banyak, sampai timbel terbakar menjadi
glit-timbel dan dikeluarkan sebagai terak, yang terting-gal hanya peraknya
saja. Ada kalanya cara mengeluarkan timbel dengan jalan elektrolitis.
Berat jenis perak 10,5 dan
termasuk logam mulia mempunyai daya hantar yang besar untuk arus listrik. Perak
digunakan untuk barang-barang perhiasan, mata uang, juga dipergunakan untuk
solder perak, yang terdiri dari 55% perak dan selebihnya tembaga dan seng.
8.2.4. Antimon
Antimon berasal
dari bijih-bijih antimon.
Yang terpenting ialah kilap Antimon atau kilap Sb2
Sj berwarna kelabu yang banyak terdapat di negara-negara Afrika Utara, Jerman,
Jepang, Perancis, Italia dan Tiongkok, Antimon dapat dikerjakan :
a) Dengan jalan membakar
sehingga terjadi oksid, Antimon :
2 Sb2 S3
+ 9O2 -^ 2Sb2 O3 + 6 SO2.
oksid in! kemudian
diredusir pakai sulfat natrium, arang kokas dan soda dalam sebuah dapur Cenuk
atau dapur nyala api agar supaya dapat memisahkan terak yang baik.
b) Dengan jalan mencarikan bijih-bijih yang
sudah dimumikan dengan pencairan bersama-sama dengan besi, sampai menyebabkan
bebasnya Antimun
menurut:
2 Sb2S3 + 3 Fe -> 2Sb2 + 3Fe S2*
Dengan sistem ini
logam-logam asal dengan membuang persenyawaan besi dan bahan tambahan dari
sulfat Natrium dan arang dicairkan dalam dapur cenuk
atau dapur nyala api.
Belerang dari bahan asal bersenyawa dengan besi dan membuat terak dengan bahan
tambahan.
Antimon mempunyai penampang patahan yang memperlihatkan kristal-kristal
besar dan mengkilap. Walaupun logatn ini lunak tetapi sangat getas, sehingga
dapat ditumbuk sampai halus.
Herat jenisnya 6,7 dan
titik cairnya 640°C. karena sangat getasnya maka logam ini tidak pernah dipakai
sendiri, tetapi selalu dipakai dalam paduan-padu* an dengan berbagai logam lain
misalnya untuk logam-putih, untuk membuat hurup dan rangka-rangka untuk
lempeng-lempeng akumutator.
8.2.5. Vanadium
— Vanadium adalah dibuat
dari bijih-bijih banadium yang didapat dari bermacam-macam petikan. Butir-butir
yang penting disebut vanadinit. Tempat pembuatan yang terkenal dari bijih
vanadium adalah di Peru Amerika Latin. Cara mengerjakan bijih-bijih vanadium
ialah dengan mencairkan pelikan-pelikan yang mengandung vanadium dengan memakai
sendawa dan soda. Se-sudah melalui beberapa pekerjaan-pekerjaan kimia akan
terjadi pentoksida vanadium, dan basil yang terbaik dapat mengandung kurang
lebih 99% vanadium Sifat vanadium adalah berwarna putih, agak keras dan rapuh.
Berat jenisnya 5,7 dengan titik cair !715°C. Vanadium ini dapat dipadu dengan bermacam-macam
logam lain, umpamanya dengan Aluminium, kobalt, tembaga, nikel, platina dan
timah sehingga banyak digunakan untuk pembuatan baja khusus.
8.2.6. Cadmium
Cadmium didapat tidak
dalam keadaan murni tetapi selalu didapat -kan dalam persenyawaan dengan logam
asal seng. Bahan 'Cadmium ini didapat pada waktu kita sedang mengerjakan seng,
yang dilakukan dengan jalan pe-nyulingan (destilasi).
Oleh karena titik didih
Cadmium ini lebih rendah dari pada titik didih Beng yaitu 770°C, maka pada
waktu pembuatan seng, yang akan keluar terlebih dahulu ialah Cadmiumnya. Sifat
dari Cadmium ialah mempunyai berat jenis 9,64 dan titik cairnya 321°C, berwarna
putih, bila dibengkokkan dapat ber-bunyi seperti timah, Cadmium dipergunakan
dalam paduan-paduan yang titik cairnya rendah, untuk beberapa ma cam logam anti
friksi dan untuk menyepuh (melapis) besi dengan Cadmium.
Umumnya logam-logam yang
berlapis Cadmium ini lebih tahan terhadap pengaruh udara dari pada logam-logam
yang disepuh dengan seng.
8.2.7. Molibden
Molibden berasal dari
bijih-bijih Molibden yang bersenyawa dengan belerang. Molibden banyak didapat
di Amerika, Australia. Jtalia, Swedia dan Norwegia. Cara pengerjaannya adalah
dimana bijih-bijih Molibden ini di pang-gang sampai berubah menjadi oksida. Selanjutnya
oksida tersebut diredusirdi dalam dapur listrik memakai zat arang.
Moiibden berwarna putih ke
perak-perakan yang berat jenisnya 10,2 dan titik cairnya 2620°C. Walaupun logam
ini agak keras tetapi dapat dikikir dan ditarik menjadi kawat. Pada suhu biasa
dalam udara tidak berubah, tetapi setelah dipanaskan akan mudah mengoksidir. Molibden ini dipergunakan dalam paduan paduan baja,
antara lain untuk baja alat-alat perkakas. Sedangkan yang dalam bentuk kawat dipakai di pabrik-pabrik bola lampu.
8.2.8. Platina
Platina berasal dari bahan bijih-bijih platina yang serupa benar dengan
perak. Platina asal dari kata Plata, bahasa Spanyol yang artinya perak. Bahan
Platina ini diketemukan dalam keadaan murni dan umumnya dalam bentuk
butir-butir bulat dan persegi. Logam ini diketemukan di pegunungan Ural.
Ke-cuali itu terdapat juga di (Columbia, Brazilia dan Kalimantan. Bijih-bijih
Platina selain mengandung platina, kerap kali mengandung emas, sedangkan beberapa bijih kadang-kadang juga
mengandung besi, tembaga, timah hitam dan zirko-nium. Kadar platina yang
terkandung dalam bijih-bijih tersebut antara 50 — 80%. Pembuatan Platina
dapat dengan bermacam-macam cara yaitu sesuai dengan
campuran zat-zat yang terkandung dalam bijih tersebut. Untuk bijih yang mengandung
emas dapat dikerjakan dengan air raksa, emas dengan logam-logam lain dapat
melarut dalam air raksa, sedangkan Platina tidak dapat larut. Ada juga yang
dikerjakan dengan jalan kimia, dimana Platina dapat dibersihkan sampai tercapai
keadaan yang murni.
Sifat
dari Platina adalah mempunyai berat jenis 21,04 dan titik cairnya terletak pada
suhu 1770°C mempunyai warna putih keperak-perakan, Seperti halnya dengan
tembaga dan perak, Platina sangat baik untuk ditempa dan ditegang. Kecuali itu
platina dapat dikerjakan dengan sempurna dan tidak akan mengoksidir dalam'
udara, walaupun dalam keadaan pijar putih, juga tidak aapat dirusak oleh
asam-asam yang kuat dan alkali. Platina ini akan laurt dalam air raja (asam
garant dan asam sendawa). Jika dibakar dalam api yang banyak
mengeluarkan
bara, Platina akan menjadi rapuh, karena persenyawaan dengan zat arang,
Logam
ini sangat mahaLharganya, oleh karena itu tidak banyak digunakan.
industri-industri kimia Platina dipakai sebagai cawan, Yang-berbentuk kawat
dipergunakan
untuk
membuat thermometer tahanan. Platina bisa dipakai sebagai ujung-ujung kontak
pada penyalaan motor bakar.
|
Logam |
Komposisi |
Kekuatan tarik |
Ketahanan
terhadap korosi |
Prinsip
penggunaan |
|
Aluminum
alloy-1100 |
Al-99% Campuran-1% |
13,000 psi |
Baik |
Tangki bahan
bakar, cowling, fairing, bagian non struktur |
|
Aluminum
alloy-3003 |
Al-97% Mn-1,5% Campuran-1% |
16,000 psi |
Baik |
Sama seperti di
atas |
|
Aluminum
alloy-2017 |
Al-92% Mg-0.2-0.75% Mn-0.04-1.0% Cu-3.5-4.5% |
26,000 psi |
Baik |
Penutup kulit
yang kena tekanan, bagian-bagian yang terkena ekstrusi, paku keling |
|
Aluminum
alloy-2017 clad |
Kurang lebih sama
seperti yang di atas. 5% dilapisi
dengan Al murni di roll pada permukaan dari plat |
56,000 psi saat
telah dilakukan perlakuan panas |
Baik |
Sama seperti alloy
saat sudjeknya untuk korosi |
|
Aluminum
alloy-2024 |
Al-92% Mg-0.2-0.75% Mn-0.04-1.0% Cu-3.5-4.5% |
26,000 psi
kondisi pelunakan, 68,000 psi saat kondisi telah dilakukan perlakuan panas |
Sedang |
Pengganti
aluminum alloy 2017 |
|
Aluminum
alloy-2024 clad |
Kurang lebih sama
seperti yang di atas. 5% dilapisi
dengan Al murni di roll pada permukaan dari plat |
25,000 psi
kondisi pelunakan, 62,000 psi saat kondisi telah dilakukan perlakuan panas |
Baik |
Sama dengan yang
di atas |
|
Aluminum
alloy-5052 |
Al-92% Mg-2.2-2.8% Mn-0.1% Cu-0.01% Ch-0.15-0.35% |
35,000 psi dalam
kondisi telah dilakukan pelunakan |
Baik |
Saluran bahan
bakar dan hidrolik, ujung sayap, tangki bahan bakar |
|
Aluminum
alloy-5053 |
Al-98% Mg-1.1-1.4% Mn-0.1% Cu-0.1% Ch-0.15-0.35% |
19,000 psi dalam
kondisi telah dilakukan pelunakan |
Baik |
Rivet, saluran,
fairing |
|
Aluminum
alloy-7075 |
Al-89% Mg-2.1-2.9% Mn-0.1-0.3% Cu-1.2-2.0% Ch-0.1-0.4% Zn-5.1-6.1% |
40,000 psi dalam
kondisi telah dilakukan pelunakan |
Baik |
Saluran fluida
tekanan tinggi, kegunaan konstruksi dimana kekuatan yang besar dibutuhkan |
|
Kuningan
(tembaga) |
Cu-75% Zn-25% |
45,000 psi |
Baik |
Radiator |
|
Tembaga |
Cu-99.9% Campuran-0.1% |
31,790 psi |
Baik |
Kabel listrik, radiator, gasket, washer |
|
Timah |
Pb-99.9% Campuran-0.1% |
3,000 psi |
Tinggi, melawan
zat asam |
Saluran asam
tangki |
|
Seng |
Zn-99.9% Campuran-0.1% |
20,000 psi |
Baik, kecuali
asam |
Pola dan untuk
membuat seng klorida |
|
Campuran
magnesium |
Al-3.0-10.0% Mn-0.1-1.5% Mg-Sisa Beberapa
tingkatan isi mencapai Zn 3.0% |
Tuang 38,000 psi,
pelat dan ekstrusi 44,000 psi |
Rendah |
Pelat, tangki
oli, komponen-komponen mesin tuang |
Menerapkan aircraft material composite dan non-metallic
8.2.1. Material Composite
teknologi material telah melahirkan suatu material jenis
baru yang dibangun secara bertumpuk dari beberapa lapisan. Material inilah yang
disebut material komposit. Material
komposit terdiri dari lebih dari satu tipe material dan dirancang untuk mendapatkan
kombinasi karakteristik terbaik dari setiap komponen penyusunnya. Pada da-
sarnya, komposit dapat didefinisikan sebagai campuran makroskopik dari serat
dan matriks. Serat merupakan material yang (umumnya) jauh lebih kuat dari
matriks dan berfungsi memberikan kekuatan tarik. Sedangkan matriks berfungsi
untuk melindungi serat dari efek lingkungan dan kerusakan akibat benturan.
Serat kaca (glass fibre) adalah
material yang umum digunakan sebagai serat. Namun, teknologi komposit saat ini
telah banyak menggunakan karbon murni sebagai serat. Serat karbon memiliki
kekuatan yang jauh lebih baik dibanding serat kaca tetapi biaya produksinya
juga lebih mahal. Komposit dari serat karbon memiliki sifat ringan dan juga
kuat.
Komposit jenis ini banyak digunakan untuk struktur
pesawat terbang, alat-alat olahraga, dan terus meningkat digunakan sebagai
pengganti
tulang yang rusak. Selain serat kaca, polimer yang biasanya
menjadi matriks juga dapat dipakai sebagai serat atau penguat. Contohnya,
kevlar merupakan serat polimer yang sangat kuat dan dapat meningkatkan toughness dari material komposit. Kevlar
dapat digunakan sebagai serat dari produk komposit untuk struktur ringan yang
handal, misalnya bagian kritis dari struktur pesawat terbang. Sebenarnya,
material komposit bukanlah penggunaan asli dari kevlar. Kevlar dikembangkan
untuk pengganti baja pada ban radial dan untuk membuat rompi atau helm anti peluru.
Sedangkan untuk matriks, kebanyakan material komposit
modern menggunakan plastik thermosetting, yang biasanya disebut resin. Plastik adalah polimer yang mengikat
serat dan membantu menentukan sifat fisik dari material komposit yang
dihasilkan. Plastik termosetting berwujud cair tetapi akan mengeras dan menjadi
rigid ketika dipanaskan. Plastik ini memiliki tahanan terhadap serangan zat
kimia yang baik meskipun berada pada lingkungan ekstrim. Untuk tujuan khusus,
digunakan matriks dari keramik, karbon dan logam.
Contohnya, keramik digunakan untuk material komposit yang didesain bekerja
pada temperatur sangat tinggi dan karbon digunakan untuk produk
yang menerima gaya gesek seperti bearing dan gear.
Pada material komposit dikenal istilah lamina dan laminate. Lamina adalah
satu lembar komposit dengan satu arah serat tertentu, sedangkan laminate adalah gabungan beberapa
lamina. Laminate dibuat dengan cara memasukkan pre-preg lamina ke dalam
autoclave selama selang waktu tertentu dan dengan tekanan serta temperatur
tertentu pula. Auroclave adalah suatu alat semacam oven bertekanan untuk
menggabungkan lamina. Dibanding dengan material konvensional keunggulan
komposit antara lain yaitu memiliki kekuatan yang dapat diatur (tailorability),
tahanan lelah (fatigue resistance) yang baik, tahan korosi, dan memiliki
kekuatan jenis (rasio kekuatan terhadap berat jenis) yang tinggi. Manfaat
utama dari penggunaan komposit dalam mendapatkan kombinasi sifat kekuatan serta
kekakuan tinggi dan berat jenis yang ringan.
Dengan memilih kombinasi material serat dan matriks yang tepat, kita dapat
membuat suatu material komposit dengan sifat yang tepat sama dengan kebutuhan
sifat untuk suatu struktur tertentu dan tujuan tertentu pula. Penerbangan
modern, baik sipil maupun militer, adalah contoh utamanya. Keduanya akan menjadi sangat tidak efisien
tanpa adanya material komposit. Material komposit canggih kini telah umum digunakan pada bagian sayap dan
ekor, propeller, bilah rotor, dan juga struktur internal pesawat terbang.
Selain aplikasi di industri dirgantara, dewasa ini material komposit telah
banyak juga digunakan untuk badan mobil F1, alat-alat olahraga, struktur kapal
dan industri migas. Hambatan dalam aplikasi material komposit umumnya adalah
soal biaya. Meskipun sering kali proses manufaktur material komposit lebih
efisien, namun material mentahnya masih terlalu mahal. Material komposit masih
belum bisa secara total menggantikan material konvensional seperti baja, tetapi
dalam banyak kasus kita memiki kebutuhan akan hal itu. Tidak diragukan, dengan
teknologi yang terus berkembang, pengunaan baru dari material komposit akan
bermunculan. Kita belum melihat semua yang material komposit
dapat lakukan.
8.2.2. Material
Non-Metallic
8.3.2.1. Asbes.
Asbes adalah suatu jenis
mineral terdiri dari asam kersik dan magnesium yang berbentuk serat. Untuk
beberapa mineral sangat beda kwalitas dari serat-seratnya. Misalkan jenis
khrisotil yang diketemukan di Pulau Serarn bentuk seratnya bervariasi panjang
dan pendek, sedangkan jenis antopilit yang diketemukan di dat-rah Kebumen
bentuk seratnya bervariasi tidak dapat dipintal, letapi lebih taban terhadap
asam.
Serat-serat yang telah digiling diteruskan ke mesin pemintalan, di mana ia
dipintal dengan memakai kapas sehingga menjadi benang tunggal. Sesudah itu diteruskan pula ke mesin perangkapan untiik
disalukan jadi salu ptntal. Asbes itu berwarna kelabu kemerah-merahan,
Siiat-sifat yang terpenting ialah bahwa asbes tidak dapat terbakar.
Pemakaian ashes yang
berkwalitas tinggi, dipakai untiik mejapisi .renvrem mobil.
8.3.2.2. Karet.
Karet itu diperoleh dari getah yang didapat dari pohon_Hevea B.rasiJiensU
yang hanya dapat tumbuh di daerah-daerah tropis. Dalam pohon-pohon itu dibuat
penyayatan-penyayatan pada kulitnya, dimana kita mendapatkan getah putih yang
disebut lateks. Pohon-pohon itu memerlukan kira-kira_5 tahun sebelum kita dapat
menyadapnya.
8.3. Menerapkan jenis-jenis corrotion
Korosi adalah peristiwa rusaknya logam karena reaksi dengan lingkungannya
(Roberge, 1999). Definisi lainnya adalah korosi merupakan rusaknya logam karena
adanya zat penyebab korosi, korosi adalah fenomena elektrokimia dan hanya menyerang
logam (Gunaltun, 2003). Pada dasarnya peristiwa korosi adalah reaksi
elektrokimia. Secara alami pada permukaan logam dilapisi oleh suatu lapisan
film oksida (FeO.OH). Pasivitas dari lapisan film ini akan rusak karena adanya
pengaruh dari lingkungan, misalnya adanya penurunan pH atau alkalinitas dari
lingkungan ataupun serangan dari ion-ion klorida. Pada proses korosi terjadi
reaksi antara ion-ion dan juga antar elektron. Anode adalah bagian dari
permukaan logam dimana metal akan larut.
Reaksinya :
<!--[if !vml]--> Fe —–> 2 Fe++
+ 4e-
Dengan
kata lain ion-ion besi Fe++ akan melarut dan elektron-elektron e-
tetap tinggal pada logam. Katode adalah bagian permukaan logam dimana
elektron-elektron 4e- yang tertinggal akan menuju kesana (oleh
logam) dan bereaksi dengan O2 dan H2O.
<!--[if
!vml]--><!--[endif]--> O2 + H2O + 4e-
—–> 4 OH-
Ion-ion 4 OH-
di anode bergabung dengan ion 2 Fe++ dan membentuk 2 Fe(OH)2.
Oleh kehadiran zat asam dan air maka terbentuk karat Fe2O3.
Jenis-jenis
korosi yang sering terjadi antara lain :
8.3.1. Korosi Permukaan
Korosi yang disebabkan oleh salah satu, bahan kimia
langsung atau terserang elektrokimia.
Korosi permukaan nampak pada
permukaan yang kasar, tergores, atau berlubang pada permukaan logam. Korosi
yang dihasilkan seringkali disertai dengan endapan bubuk. Korosi permukaan disebabkan salah satu,
terkena bahan kimia langsung atau serangan elektrokimia. Terkadang korosi juga
akan tersebar di bawah permukaan yang dicat dan tidak dapat disebabkan oleh
kekerasan permukaan atau endapan bubuk.
Sebagai pengganti, cat atau plat akan diangkat semua pada permukaan dalam
lepuhan kecil dimana dihasilkan dari tekanan di bawah tumpukan produk korosi.
8.3.2. Korosi
Logam yang Berbeda
Kerusakan lubang yang luas mungkin dihasilkan dari
hubungan antara bagian-bagian logam yang berbeda di dalam konduktor. Saat
korosi permukaan mungkin atau tidak mungkin mengambil daerah, aksi galvanik,
tidak serupa elektroplat, terdapat pada titik-titik atau daerah-daerah yang
berhubungan dimana telah retak atau diabaikan. Serangan elektrokimia dapat
sangat serius karena kejadian ini, dalam banyak hal, mengambil daerah yang
tidak kelihatan, dan satu-satunya jalan untuk mendeteksinya lebih dulu pada
struktur yang rusak dengan membongkar dan menginspeksi.
8.3.3. Korosi Intergranular
Korosi jenis ini menyerang sepanjang batas-batas butir
dari campuran dan biasanya dihasilkan dari ketidakseragaman dalam struktur
campuran. Aluminium campuran dan beberapa baja tahan karat terutama sekali
rentan terhadap serangan elektrokimia. Ketidakseragaman disebabkan oleh
terjadinya perubahan dalam campuran selama proses pemanasan dan pendinginan. Korosi
intergranular mungkin ada tanpa bukti permukaan yang nampak. Korosi
intergranular sangat keras mungkin terkadang disebabkan permukaan logam yang
”terkelupas:. Ini mengangkat atau melapisi logam pada permukaan yang melapisi
batas-batas butir disebabkan sisa tekanan korosi produk yang bertambah. Jenis
korsoi ini sulit untuk dideteksi pada tingkat keasliannya. Metode inspeksi Ultrasonik
dan arus pusar telah berhasil digunakan (gambar 18-9 dan 18-10)
8.3.4. Korosi
Tekanan
Korosi tekanan terjadi akibat dari efek kombinasi dari
tekanan tarik yang terus menerus dan lingkungan yang korosif. Korosi tekanan
retak, ditemukan hampir semua sistem logam; bagaimanapun terutama sekali
karakteristik dari aluminium, tembaga, khusus baja tahan karat , dan baja
campuran dengan kekuatan tinggi (lebih dari 240,000 psi). Biasanya terjadi disepanjang garis perlakuan dingin dan
mungkin sifat dalam transgranular atau intergranular. Aluminium campuran
pengungkit dengan tekanan pada bushing,
penyangga kejut roda pendarat dengan pipa tipe ulir sekrup gemuk alat-alat
bantu, clevis pin joint, sesuai susut, dan tabung mur B dengan tekanan
berlebihan adalah contoh dari bagian yang rentan terhadap korosi tekanan.
(gambar 18-12)
8.3.5. Korosi
Lubang
Korosi
secara lokal pada permukaan logam, berusaha menembus kedalam logam. Penyebab
utamanya adanya serangan oleh ion klorida dan Kerusakan material yang
disebabkan oleh adanya kavitasi (terbentuk gelembung) dari cairan dalam aliran
fluida pada fase antar muka padat cair. Contohnya di impeller pompa. Ini
mungkin terjadi pada logam tetap ini banyak terjadi pada jenis aluminium dan
campuran magnesium. Lubang pertama terlihat putih disektarnya, bubuk endapan
pada aluminium; bagaimanapun, permukaan nampak kuning-kuningan kecil sekali
lubang atau rongga. Dalam kejadiannya, lubang terlihat dirumuskan dengan baik
pada bukit dan lembah saat dilihat melalui lensa kaca pembesar. Dalam kejadian
lubang kecil, korosi dapat dihilangkan dengan etsa-asam, mencuci, atau buffing, dapat dipakai.
8.3.6. Korosi Fretting
Korosi fretting terutama sekali merusak pada bentuk
korosif yang diserang yang mana terlihat saat dua permukaan yang menempel
secara normal saat berhenti berkenaan dengan logam satu dengan yang lainnya, yang
pokok sedikit gerakan relatif. Ini
sifat dari lubang pada permukaan, dan generasi jumlah sedapat mungkin potongan
dengan cabang yang halus. Sejak gerakan terbatas dari dua permukaan mencegah
potongan dari melepasnya dengan sangat mudah, terjadi abrasi lokal yang luar
biasa. Kehadiran uap air sangat menaikkan tipe
ini dari keadaan buruk.
8.3.7. Korosi
Lelah
Retak yang disebabkan
oleh tekanan putaran pada logam di korosi sekeliling daripada terus menerus
beban yang tetap yang menyebabkan retak korosi tekanan disebut korosi lelah.
Korosi dapat dihasilkan dalam formasi lubang yang dangkal pada daerah tekanan.
Lanjutan daerah yang terkena korosi, tajam, kedalaman lubang. Ini dapat
memunculkan tempat untuk permulaan terjadinya retak lelah yang mana
akhirnyamenyebabkan kerusakan pada komponen. Kehadiran korodan signifikan
mempercepat tingkatan perkembangan dari retak lelah.
8.3.8. Korosi
Pengelupasan kulit
Korosi pengelupasan kulit yaitu lanjutan dari korosi
intergranular yang mana penunjukkannya oleh pengangkatan permukaan logam oleh
gaya yang memperluas akumulasi hasil korosi pada batas-batas butir hanya di
bawah permukaan. Walaupun ini sering terlihat pada bagian ekstruksi tebal butir
biasanya kurang dari bentuk pengerolan, pengelupasan kulit juga terjadi pada
besi tempa, plat, dan batang lembaran.
Prinsip
berbahaya dari korosi ini terletak dalam potensial kehilangan kekautan sebagai
hasil dari merusaknya jalan permukaan bantalan dan kehilangan dalam bagian yang
efektif sebelum jumlah yang cukup besar produk korosi yang terkumpul pada
permukaan logam.
Sering terlihat di lingkungan marin, korosi ini biasanya terjadi di bagian atas sayap dan kontrol
permukaan sekeliling fastener. Tingkat korosi ini biasanya dipercepat dengan
adanya logam yang berbeda seperti baja fastener dan elektrolit korosif seperti air garam.
8.3.9. Korosi
Celah atau Korosi Sel Konsentrasi
Perbedaan konsentrasi dari elektrolit atau aktif anoda
dan katoda dapat membuat jenis korosi yang baru dan disebut korosi sel
konsentrasi.
Dalam jalan keluar tak terjebak, perbedaan biasanya dalam
jumlah oksigen yang larut atau dalam nomor logam ion yang mengisi. Jika ada dua
titik yang terjebak dalam kotak air atau solusi pembersihan berarti ada
konsentrasi yang berbeda, daerah anodik dan katodik mungkin dihasilkan, dan
daerah anodik yang akan terserang.
Jenis ini terjadi menyerang secara umum pada celah, atau
daerah yang mana cairan dapat tersimpan. Menjaga daerah bersih, menghilangkan
air yang terjebak, menghindari pembuatan celah selama perbaikan, tepatnya
menggunakan perapat, dan menghilangkan kekosongan yang mana dapat menjadi
penjebak air yang akan mencegah dari korosi sel konsentrasi.
8.3.10.
Korosi
Filiform
Korosi filiform
disebabkan oleh kelembaban yang tinggi dan terjadinya cahaya mandiri dan
bakteria. Terjadinya di
sekitar fastener, engsel kulit, atau retaknya lapisan cat, Terserang
elektrolit, terdapat uap lembab, oksigen, dan ion korosif.
Bentuk khusus dari tanda korosi ini bentuknya tajam, liat
liut, beralur di bawah cat yang tersebar dari fastener, engsel kulit penumpu,
atau rusaknya lapisan dalam filiform atau threadlike manner.
Dalam banyak
hal korosi filiform murni melibatkan korosi permukaan ringan dengan tidak
merusak sturuktur. Saat ini tampilan yang tidak diingini dan rusaknya lapisan
cat dibolehkan akibat sangat korosi langkah harus diambil untuk mencegah
pengembangan yang lebih lanjut. Tujuan perlakuan yang melibatkan pelepasan cat
yang telah melepuh dan daerah insepksi dengan 10 kali kaca pembesar untuk
menentukan luas dari daerah korosi. Semua produk korosi harus dihilangkan dan
daerahnya ditutup dengan cat pelindung. Jika korosi tetap ada di bawah kepala fastener, fastener harus dihilangkan, dan daerahnya harus dibersihkan, dan fastener baru dipasang
setelah diberi alodine
primer pelindung atau perapat.
8.3.11.
Korosi Mikrobiologi
Korosi yang disebabkan oleh mikroba biasanya terjadi di tangki bahan bakar
secara keseluruhan, misalnya jamur, ragi yang terkontaminasi dengan
kerosene-tipe bahan bakar mesin jet, bakteri penghasil sulfat (sulfobrio) menghasilkan H2S atau H2SO4 yang bersifat korosif. Organisme
biasanya ada dalam tanah dibawa oleh udara dan air tanah dan mungkin ditemukan pertumbuhannya
di lapisan air dalam tangki. Setelah masa pertumbuhan dalam tangki, endapan
lumpur terbentuk, yang mana mungkin terdapat oksigen dan memungkinkan adanya
organisme lain.
Mekanisme korosi tidak sepenuhnya dimengerti, walaupun ini dimungkinkan
meliputi pembentukan konsentrasi sel. Beberapa organisme dikenal mampu
melakukan penetrasi ke lapisan organik di dalam tangki, dimungkinkan
mikroorganisme lain dan produk metabolik lain untuk menyerang aluminum secara
searah.
Pembentukan mikrobial dapat dicegah dengan memasang pembuangan tangki
secara sempurna, dengan pengawasan secara berkala sistem penyaluran bahan
bakar, dan saringan air dari bahan bakar selama proses transfer dan pengisian
bahan bakar ke pesawat. Dan tambahan lagi, tangki yang tercemar seharusnya
dibersihkan dengan uap dengan jarak berkala. Diakui bahwa penambahan bahan
bakar biocidal juga mengurangi kerasnya korosi mikrobial.
