Apa itu Kelelahan Logam?

Kelelahan logam dapat menyebabkan kegagalan fatal tanpa peringatan, seperti bilah kipas yang terpisah dari mesin jet, menyebabkan kerusakan atau bahkan kematian. Untuk memahami dan mencegah kelelahan logam, pertama-tama kita harus memahami sesuatu tentang tegangan pada logam.

Tekanan dapat diterapkan dengan berbagai cara. Misalnya, tegangan tarik berkembang pada jari-jari luar dari sepotong kawat logam yang bengkok. Pada saat yang sama, tegangan tekan terjadi pada radius bagian dalam tikungan. Pembalikan tikungan akan membalikkan tegangan tekan dan tegangan tarik.

Bila dilakukan berulang-ulang, konsentrasi tegangan seperti ini akan menyebabkan retakan mikro. Jika tekanan berlanjut, retakan akan tumbuh. Dan karena retakannya kecil, mungkin hanya ada sedikit atau tidak ada peringatan yang terlihat. Hasilnya bisa berupa kegagalan kelelahan logam yang tidak terduga.

Tekanan yang Menyebabkan Kelelahan Logam

Selain tegangan lentur atau radial, jenis tegangan lain dapat menyebabkan kelelahan logam. Mungkin ada cacat yang disebabkan oleh proses manufaktur atau di dalam material itu sendiri. Peningkatan kelelahan logam juga dapat terjadi karena korosi, rotasi bagian, suhu, keausan, atau desain struktural. Misalnya, tepi lubang cenderung memusatkan tegangan, tetapi lubang dapat ditempatkan di tempat lain sehingga bagian tersebut tidak mudah lelah.

Tegangan yang menyebabkan kelelahan logam biasanya lebih rendah daripada kekuatan tarik ultimat material . Insinyur yang merancang bagian harus memahami berapa banyak tekanan berulang yang dapat ditangani bagian tersebut, dan itu sebagian tergantung pada kekuatan lelah logam.

Bentuk Kegagalan Kelelahan Material

Kegagalan kelelahan logam dapat tercermin dalam berbagai bentuk kelelahan, termasuk:

• Kegagalan kelelahan termal . Kelelahan logam jenis ini terjadi karena perubahan suhu. Perubahan ini dapat disebabkan oleh faktor lingkungan serta fluktuasi suhu dari aplikasi yang dimatikan dan dihidupkan.
• Kegagalan kelelahan korosi . Umumnya karena lingkungan korosif yang merusak logam. Korosi pada awalnya dapat menyebabkan retakan yang dapat menyebabkan kerusakan mekanis dan kelelahan.
• Kegagalan kelelahan getaran . Sesuai dengan namanya, kelelahan getaran disebabkan oleh kerusakan getaran yang menyebabkan keretakan dan tekanan saat peralatan berfungsi pada tingkat yang di luar standar operasional.
• Kegagalan mekanis . Jenis kelelahan logam ini disebabkan oleh tegangan yang terjadi dari waktu ke waktu dan termasuk kegagalan kelelahan akibat korosi dan getaran.

Pertimbangan Desain untuk Menentukan Kekuatan Kelelahan Logam

Bahan yang berbeda memiliki kekuatan lelah yang berbeda. Untuk menentukan kekuatan lelah suatu material, para insinyur akan menguji beberapa spesimen identik di bawah beban siklik yang berbeda sampai mereka putus. Banyak titik data tersebut kemudian dapat diplot pada grafik untuk menentukan batas kelelahan material.

Menggunakan nilai yang diketahui ini, insinyur struktur dapat melakukan analisis kelelahan perangkat lunak dari desain bagian. Jika diperlukan, mereka dapat mendesain ulang bagian tersebut untuk meminimalkan tekanan internal. Atau mereka dapat menentukan material lain yang akan lebih tahan terhadap tegangan lelah.

Desain rekayasa di mana kelelahan logam akibat tegangan berulang dapat menyebabkan masalah meliputi:

• Turbofan mesin jet dengan baling-baling berputar
• Bagian badan pesawat
• Sepeda off-road
• Jembatan dengan lalu lintas dan getaran angin
• Penangguhan otomotif
• Peralatan manufaktur
• Setiap komponen yang mengalami tekanan getaran

Pertimbangan Material Logam

Memilih bahan logam yang tepat untuk aplikasi Anda dapat sangat mengurangi dan mencegah kelelahan logam. Logam yang tahan korosi dan memungkinkan konduktivitas panas lebih cocok untuk aplikasi yang menghadapi lingkungan yang menantang. Kami dapat mengirimkan laporan pengujian material untuk semua Aluminium, Stainless Steel dan Lembaran dan Plat Baja serta produk panjang.

Kelelahan Logam Penerbangan

Kelelahan logam di pesawat adalah kejadian umum karena sifat siklus tekanan dan tekanan pada bagian pesawat dan komponen. Seiring waktu retak kecil dapat meningkatkan ukuran dan ruang lingkup, di mana kelelahan logam dapat menjadi faktor penyebab kegagalan mekanis dan struktural.

Tekanan, paparan atmosfer, dan kondisi penerbangan umum dapat melemahkan aluminium, baja karbon , dan komponen pesawat stainless steel. Area utama di mana kelelahan logam terjadi di pesawat:

• Area eksternal seperti kulit yang berfungsi di bawah tekanan struktural
• Area internal tempat komponen penahan beban mengalami lingkungan stres tinggi

Perawatan dan inspeksi rutin dapat membantu mengimbangi kelelahan logam penerbangan sementara memoles permukaan logam pesawat juga dapat membantu memperlambat efek retak dan kelelahan.

Mencegah Kelelahan Logam dengan Material Logam Berperforma Tinggi

Desain dan pemilihan material yang tepat dapat sangat mengurangi kelelahan logam, sementara pemolesan dapat membantu mengimbangi efek keausan aplikasi. IMS dapat mengirimkan laporan pengujian material untuk semua Aluminium, Stainless Steel dan Lembaran dan Plat Baja serta produk lama.

Industrial Metal Supply memiliki persediaan yang luas untuk aksesori logam dan logam. Kunjungi salah satu dari enam lokasi kami di California dan Arizona hari ini.