Skema Thermal Spray

 

Boiler Industry Coating Material

Boiler Industry  Coating Material: 76MXC bond coat under a thermal barrier

 

 

Protective Tube

Problem: high temperature corrosion

 

Solution:  8830 Arc Spray System with ArcJet

 

Coating Procedure:

 

Preparation method: Grit blast with aluminum oxide, 40 mesh  at 100 psi [690  kPa]

Spray parameters: 175 Amps, 30 volts, 20 lbs [9.07 kg]/hr

Spray Time: 40 minutes

Spray angle:  90ｰ

Coating thickness: .020" [.508 mm]

Preheat temperature: 100ｰF [38ｰC]

Temperature during spray: 400ｰF [204ｰC]

Lathe speed: 550 rpm

Traverse speed: 215 sf/m

Base metal: Heat treated steel

Amount of material used:  6 pounds [2.7 kg] of 76MXC

 

Finishing Procedure:

Method:  none

Finished thickness: .020" [.51 mm]

Sealer used: none

Solusi Tindakan Perbaikan

 

Analisa Alternatif Solusi Tindakan Perbaikan

 

Hasil analisa keuntungan dan kerugian dari sistem perbaikan yang dikumpulkan dari studi literatur dan brosur dapat dilihat pada tabel berikut :

No	Solusi	Keuntungan	Kerugian
1	Pengelasan (Welding)	-          Metode yang paling umum digunakan karene kemudahan persyaratan fasilitas dan skill teknisi	Temperatur operasi sangat tinggi sehingga mengakibatkan terjadi bending pada poros Kemungkinan material hasil las tidak merata(berongga dan terjadi crack) Terbentuk HAZ (Heat Affected Zone) sehingga kekuatan momen punter berkurang dan akhirnya menyebabkan shaft patah. Perlu dilakukan banyak machining
2	Rebushing	-          Metode perbaikan paling murah -          Kerusakan lebih lanjut hanya pada material bushing (material poros asli tidak akan mengalami keausan)	diameter poros terlalu kecil untuk dilakukan pembubutan awal Bonding Strength rebushing tidak tentu, hanya pada daerah pengelasan titik. Terlalu banyak proses pengerjaan (tidak praktis)
3	Metal coating (compound)	-          Temperatur operasi metal coating hanya tergantung suhu kamar.	Bonding Strength sangat rendah. Kekerasan material hasil coating dibawah material original. Sehingga lifetime juga berkurang dengan pengurangan kekerasan dan lifetime.
4	Metal Spray	-          Hasil Metal Spray merata pada poros. -          Bonding Strength dan kekerasan hasil metal spray paling besar. -          Tidak mempengaruhi metalurgi material poros karena temperature rendah. -          Machining atau kerja ulang poros sedikit karena tidak terjadi crack atau proses chip. -          Dapat ditambahkan material lain sehingga material poros lebih tahan aus.
5	Penyepuhan (Chrome plating)	-          Temperatur operasi tidak terlalu tinggi.	Nilai kekerasan bervariasi Perlu dilakukan proses machining yakni grinding dan wiping (pengelapan) Hanya untuk perbaikan dengan pelapisan yang sangat tipis.

 

Untuk analisa dan perhitungan dalam pemilihan solusi tindakan perbaikan yang optimal maka kami mempertimbangkan factor berikut : (dapat dilihat pada table berikut)

 

	Kriteria	1	2	3	4	5
A.	Cost Efficient Effisiensi biaya perbaikan untuk proses yang diperlukan	≥ 150% Average	125 % Average	100 % Average	75 % Average	< 50 % Average
B	Time Factor Waktu perkiraan pengerjaan untuk penyelesaian proses	≥ 24 jam	18 jam	12 jam	≤ 3 jam	6 jam
C	Practicality Kemudahan dan kepraktisan proses perngerjaan	≥ 5 proses	4 proses	3 proses	2 proses	2 proses
D	Maintain Work Condition Pengembalian fungsi part ke kondisi operasi awal	≤50 % (kekerasan HB)	75 % (kekerasan HB)	100 % (kekerasan HB)	≥ 150 % (kekerasan HB)	125 % (kekerasan HB)
E	Improve Life Time Estimasi umur part setelah selesai dalam perbaikan	≤ 20% Ideal Life time	40 % ideal life time	60 % ideal life time	≥100 % ideal life time	80% ideal life time

Improve life time (factor E) ini mencakup :

1. Temperatur Operasi

Temperatur operasi akan mempengaruhi struktur metalurgi material sehingga mempengaruhi life time sendiri.

2. Bonding strength

Bonding strength akan mempengaruhi tingkat ketahanan terhadap keausan sehingga mempengaruhi life time sendiri.

 

Lewat criteria terbuat maka kita menghitung hasil total pembobolan untuk setiap alternative solusi yang ditawarkan,

Contoh perhitungan dapat dilihat pada contoh berikut untuk solusi perbaikan dengan system pengelasan berikut :

 

	Kriteria	Perkiraan	Bobot
A.	Cost efficient Efisiensi biaya perbaikan untuk proses yang diperlukan	75 % average	4
B	Time Factor Waktu perkiraan pengerjaan untuk penyelesaian proses	12 jam	3
C	Practicality Kemudahan dan kepraktisan proses pengerjaan	2 proses	4
D	Maintain Work Condition Pengembalian fungsi part ke kondisi operasi awal	100 % (kekerasan HB)	3
E	Improve life time Estimasi umur part setelah selesai dalam perbaikan	≤ 20% ideal life time	1
	TOTAL		15

 

Berdasarkan perhitungan analisa untuk setiap solusi tindakan perbaikan maka dapat hail total untuk setiap alternative seperti pada table berikut :

 

NO.	Solusi tindakan perbaikan	Kriteria					Total
		A	B	C	D	E
1	Pengelasan	4	3	4	3	1	15
2	Rebushing	5	1	3	1	1	11
3	Metal coating	2	1	4	2	4	13
4	Metal Spray	1	4	5	4	5	19
5	Penyepuhan	4	3	4	1	1	13

 

Catatan :

A.= cost Efficient

B = time factor

C = practicality

D = maintain work condition

E = Improve life time

 

Kesimpulan :

Karena solusi metal spray mempunyai bobot akhir 19 (paling tinggi) maka system perbaikan metal spray merupakan solusi yang optimal lewat criteria biaya, waktu, kepraktisan, kemampuan rekondisi dan umur pakai.

 

Referensi :

Hamrock, BJ, Fundamentals of Machine Element. 1999. Mc Graw-Hill. Singapore.