Identifikasi Tegangan pada Permukaan Karet SBR-25 saat mengalami Kontak Abrasi: Investigasi Numerik

Abstract

Keausan akibat abrasi pada komponen yang terbuat dari material karet seperti pada ban kendaraan atau seal sangat menentukan umur pakai dari komponen tersebut. Dalam material karet, ketika permukaan yang masih halus mengalami abrasi, maka akan terbentuk permukaan yang bergerigi secara paralel yang arahnya tegak lurus dengan arah gerak abrasi. Bentuk permukaan yang bergerigi ini akan terus menerus terbentuk selama proses kontak abrasi masih berjalan. Keausan abrasi terjadi akibat tegangan pada material karet melampaui tegangan patah material. Tetapi analisis keausan abrasi pada karet masih sangat sulit dilakukan secara analitik dikarenakan sifat karet yang non linier dan hyperelastic. Dengan menggunakan metoda numerik, tulisan ini membahas tegangan yang terjadi pada permukaan karet SBR-25 yang sudah terabrasi. Sebagai studi awal, analisis dilakukan dalam dua dimensi dengan menggunakan perangkat lunak komersial ABAQUS 6.14-5 dengan memodelkan karet yang kontak dengan indenter yang kaku. Simulasi dilakukan dengan variasi kedalaman indentasi, kekasaran permukaan dan dimensi gigi (chip). Secara umum hasil menunjukkan bahwa makin besar kedalaman indentasi dan kekasaran permukaaan akan meningkatkan nilai tegangan maksimum. Disisi lain, lokasi terjadinya tegangan maksimum (tegangan kritis) juga sangat dipengaruhi oleh kedalaman indentasi, kekasaran permukaan dan dimensi dari chip.