rangkuman aircraft hardware and tools

Nama : RR Alvina

NIM : 111221026

Kelas : 2 Aeronautika

Mechanically Expanded Rivets

Two classes of mechanically expanded rivets are discussed

here:

(1) Nonstructural.

(a) Self-plugging (friction lock) rivets.

(b) Pull-thru rivets.

(2) Mechanical lock, fl ush fracturing, self plugging rivets.

Self-Plugging Rivets (friction lock)

The self-plugging (friction lock) blind rivets are manufactured by several. Self-plugging (friction lock) rivets are fabricated in two parts: a rivet head with a hollow shank or sleeve, and a stem that extends through the hollow shank. Several events, in their proper sequence, occur when a pulling force is applied to the stem of the rivet:

(1)    the stem is pulled into the rivet shank;

(2)    the mandrel portion of the stem forces the rivet shank to expand; and

(3)   when friction (or pulling action pressure) becomes great enough, it will cause the stem to snap at a breakoff groove on the stem.

Self-plugging (friction lock) rivets are fabricated in two common head styles: (1) a protruding head similar to the MS20470 or universal head, and (2) a 100° countersunk head. Other head styles are available from some manufacturers.

Material composition of the rivet shank depends upon the type of material being riveted. Aluminum alloy 2117 shank rivets can be used on most aluminum alloys. Aluminum alloy 5056 shank rivets should be used when the material being riveted is magnesium. Steel rivets should always be selected for riveting assemblies fabricated from steel.

Pull-Thru Rivets

Pull-thru rivets are fabricated in two parts: a rivet head with a hollow shank or sleeve and a stem that extends through the hollow shank

Several events, in their proper sequence, occur when a pulling force is applied to the stem of the rivet: (1) The stem is pulled through the rivet shank; (2) the mandrel portion of the stem forces the shank to expand forming the blind head and filling the hole.

Pull-thru rivets are fabricated in two common head styles: (1) protruding head similar to the MS20470 or universal head, and (2) a 100° countersunk head. Other head styles are available from some manufacturers.

Each company that manufactures pull-thru rivets has a code number to help users obtain correct rivet for the grip range of a particular installation. In addition, MS numbers are used for identification purposes. Numbers are similar to those shown on the preceding pages.

Self-Plugging Rivets (Mechanical Lock)

Self-plugging (mechanical lock) rivets are similar to self-plugging (friction lock) rivets, except for the manner in which the stem is retained in the rivet sleeve. This type of rivet has a positive mechanical locking collar to resist vibrations that cause the friction lock rivets to loosen and possibly fall out. Self-plugging (mechanical lock) rivets display all the strength characteristics of solid shank rivets and in most cases can be substituted rivet for rivet.

Bulbed Cherrylock Rivets

The large blind head of this fastener introduced the word “bulb” to blind rivet terminology. In conjunction with the unique residual preload developed by the high stem break load, its proven fatigue strength makes it the only blind rivet interchangeable structurally with solid rivets.

Wiredraw Cherrylock Rivets

There is a wide range of sizes, materials, and strength levels from which to select. This fastener is especially suited for sealing applications and joints requiring an excessive amount of sheet takeup.

Huck Mechanical Locked Rivets

Self-plugging (mechanical lock) rivets are fabricated in two sections: a head and shank (including a conical recess and locking collar in the head), and a serrated stem that extends through the shank. Unlike the friction lock rivet, the mechanical lock rivet has a locking collar that forms a positive lock for retention of the stem in the shank of the rivet.

Material

Self-plugging (mechanical lock) rivets are fabricated with sleeves (rivet shanks) of 2017 and 5056 aluminum alloys, Monel, or stainless steel.The mechanical lock type of self-plugging rivet can be used in the same applications as the friction lock type of rivet.Composition of the material being joined together determines the composition of the rivet sleeve; for example, 2017 aluminum alloy rivets for most aluminum alloys and 5056 aluminum rivets for magnesium.

Head Styles

Self-plugging mechanical locked blind rivets are available in several head styles depending on the installation requirements.

Diameters

Shank diameters are measured in 1/32-inch increments and are generally identified by the first dash number: -3 indicates 3⁄32 inch diameter, -4 indicates 1⁄8 inch diameter, and so forth.

Both nominal and 1⁄64-inch oversize diameters are available.

Grip Length

Grip length refers to the maximum total sheet thickness to be riveted and is measured in 1⁄6 of an inch. This is generally identified by the second dash number. To determine the proper grip rivet to use, measure the material thickness with a grip selection gauge (available from blind rivet manufacturers).

Rivet Identification

Each company that manufactures self-plugging (friction lock) rivets has a code number to help users obtain the correct rivet for the grip range or material thickness of a particular installation. In addition, MS numbers are used for identification purposes

Special Shear and Bearing Load Fasteners

Many special fasteners produce high strength with light weight and can be used in place of conventional AN bolts and nuts. Special fasteners eliminate this loose fit because they are held in place by a collar that is squeezed into position.

·         Huck Manufacturing Comany

9SP-B A 6 3

9SP-B Head Style

9SP-B = brazier or universal head

9SP-100 = 100o countersunk head

A Material composition of shank

A = 2017 aluminium alloy

B = 5056 aluminium alloy

R = mild steel

6 Shank diameter in 32nds of an inch:

4 = 1.8 inch 6 = 3.16 inch

5 = 5.32 inch 8 = 1.4 inch

3 Grip range (material thickness) in 16ths of an inch

·         Military Standard Number

MS 20600 B 4 K 2

MS Military Standard

20600 Type of rivet and head style:

20600 = self-plugging (friction lock) protruding head

20600 = self-plugging (friction lock) 100o countersunk head

B Material composition of sleeve:

AD = 2117 aluminium alloy

B = 5056 aluminium alloy

4 Shank diameter in 32nds of an inch:

4 = 1.8 inch 6 = 3.16 inch

5 = 5.32 inch 8 = 1.4 inch

K Type of stem:

K = knot head stem

W = serrated stem

2 Grip range (material thickness) in 16ths of an inch

metalografi

LAPORAN PRAKTIKUM

METALOGRAFI

oleh

RR Alvina Rana Prabowo

111221026

2 Aeronautika

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Tujuan Praktikum

1.      Melakukan prosedur metalografi dengan benar

2.      Mengetahui struktur mikro material

Dasar Teori

Metalografi adalah salah satu cara untuk melakukan pemeriksaan struktur mikro pada logam dengan pengamatan dibawah mikroskop optic. Struktur mikro meliputi fasa yang setimbang. Fasa yang setimbang adalah fasa yang terbentuk dari fasa cair ke fasa padat dengan laju pendinginan sangat lambat. Jenis fasa ini terdiri dari perlit, ferit, austenite dll yang dapat dianalisis dengan menggunakan diagram fasa (Fe-C). Fasa yang tidak setimbang adalah fasa yang terbentuk akibat pendinginan cepat. Jenis fasa ini terdiri atas martensit, bainit, yang dapat dianalisis dengan menggunakan diagram CCT (Continous-Cooling Transformation). Sedangkan ditinjau dari bentuk butir logam memiliki dua bentuk butir, yaitu butir equaxial dan elongation.

Terdapat 2 skala pengamatan:

1.      Skala Pengamatan Makro: Pengamatan dengan perbesaran10X atau lebih kecil.

Yang diamati: Porositas, segregasi pad aprodukcor, pengotor, jenis perpatahan,homogenitas struktur las

2.      Skala pengamatan mikro: Pengamatan100x atau lebih besar.

Yang diamati: fasa, besar butir, endapan.

 Alat yang digunakan: MikroskopOptik(s/d 1000 x),Scanning Electron Microscope(SEM); (s/d 300000 x), Transmission Electron Microscope (TEM); (s/d 1000000 x)

            Diagram fasa Fe-C adalah diagram fasa biner besi-karbon dengan keluratan karbon didalam besi maksimum 6.7% . Analisis pada diagram fasa Fe-C dengan asumsi bahwa pendinginan dari fasa cair ke fasa padat dilakukan dengan laju pendinginan yang sangta lambat. Pada digram fasa tersebut terdapat tiga reaksi fasa yaitu reaksi fasa peritektik, eutektek, dan eutectoid. Sedangkan fasa yang terbentuk antara lain : austenite, feritik, perlitik, sementit. Apabila ditinjau dari % C pada Fe, diagram tersebut dikelompokkan ke dalam empat yaitu : baja hypoeutektoid, baja hypereutectoid, besi cor hypoeutektik dan besi cor hypereutektik. Bentuk diagram fasa Fe-C dapat dilihat pada Gambar 1-1

            Diagram fasa Continous Cooling Transformation (CCT) adalah diagram yang menggambarkan proses pendinginan dari fasa austenite ke fasa yang lain dilakukan dengan pendinginan yang beragam, termasuk media pendinginnya. Dengan laju pendinginan yang beragam tersebut, strukur mikro logam mengalami perubahan, yang berakibat pada perubahan sifat mekanik bahan utamanyaterhadap kekerasan. Namun demikian tidak semua baja dapat dikeraskan, tergantung pada kandungan karbon atau karbon ekivalennya.

Gambar 1-2 Struktur mikro baja sebagai fungsi pendinginan

 

                                                                                                                           

 

Alat yang Digunakan

1.      Alat pemotong spesimen

2.      Alat monting

3.      Rotary grinding dan alat poles

4.      Alat pengering spesimen

5.      Mikroskop optik

Bahan yang Diperlukan

1.      Ampelas kasar sampai halus (100-200)

2.      Larutan etching

3.      Kapas

Langkah kerja

Sebelum praktikum

·         Lakukan penetapan atau pemilihan sampel logam yang akan diperiksa struktur mikronya

·         Lakukan studi literatur untuk mendeskripsikan spesimen yang akan diperiksa

·         Lakukan pemotongan spesimen sesuai dengan studi literatur

·         Lakukan mounting spesimen untuk memudahkan dalam pemegangan benda uji

Mempersiapkan spesimen metalografi

·         Lakukan penggerindaan spesimen yang sudah dimountingdengan menggunakan mesin rotary grinding. Gunakan ampelas dari yang terkasar (nomor terkecil) sampai yang terhalus (nomor terbesar)

·         Permukaan spesimen  diusahakan rata pada kedua bidangnya, agar pada saat pengamatan tidak terjadi bias

·         Bila penggerindraan atau pengampelasan telah selesai, lakukan pemolesan pada bagian permukaan yang akan dijadikan objek pengamatan

·         Gunakan mesin poles dan kain poles yang halus serta pasta peleshing yang ada

·         Pada saat melakukan pemolesan, usahakan permukaan benar-benar terbebas dari goresan bekas ampelas.Gunakan mikroskop untuk melihat ada atau tidaknya bekas goresan

·         Etching. Gunakan table etching yang ada

Problem etching

·         Struktur mikro tidak muncul, hal ini disebabkan oleh waktu etching yang kurang lama, atau pilihan larutan etching tidak sesuai dengan spesimen.

·         Struktur terkorosi atau over etching , hal ini disebabkan oleh waktu etching yang terlalu lama. Bila hal ini terjadi lakukan pemolesan kembali

Analisis

austenit

grafit

            

Dari hasil pengambilan gambar menggunakan mikroskop, maka didapatkan bahwa struktur mikro pada material tersebut adalah struktur mikro dari besi tuang atau besi cor, lebih tepatnya adalah besi cor kelabu, ditandai dengan adanya bentuk seperi cacing pada struktur mikro tersebut. Besi cor kelabu terbentuk ketika karbon dalam paduan berlebih hingga tidak larut dalam fasa austenitnya dan membentuk grafit berbentuk serpih (flake). Jika besi cor ini dipatahkan maka permukaan patahannya berwarna abu-abu sehingga disebut besi cor kelabu. Besi cor kelabu adalah salah satu material teknik yang penting karena memiliki banyak kegunaan, biaya produksinya relatif murah, mampu mesin yang sangat baik, tahan aus, dan memiliki efek peredam getaran(damping capacity). Secara umum besi cor kelabu memiliki kandungan karbon (2,5 – 3,5) %, silikon (1,5 – 3,0) %, mangan (0,5 – 0,8) %, sulfur (max. 0,15%), dan fosfor (max. 0,25%). Kekuatan tarik besi cor ini antara 179 – 293 MPa, kekerasan 140 – 270 HB. Aplikasi besi cor kelabu antara lain untuk silinder blok, plat kopling, gear box, bodi mesin diesel, dan lain-lain.Secara komersial, besi tuang atau besi cor yang dipakai adalah besi tuang dengan kadar karbon 2.5%-4.3% karena kadar karbon yang tinggi dapat membuat besi tuang atau besi cor ini menjadi sangat rapuh.

            Jika dilihat pada gambar hasil percobaan, terlihat ada daerah yang hitam (gosong) hal ini bisa saja terjadi dikarenakan waktu etching yang terlalu lama, meskipun sudah dipoles lagi namun hal ini tidak menghilangkan semua bekas gosong. Digambar juga terlihat bahwa terdapat bagian yang tidak focus, hal ini terjadi karena permukaan spesimen tidak rata.

            Jika dilihat dari struktur mikronya, terdapat perbedaan bentuk grafit, yaitu berbentuk bulat, serpih (flakes), dan berkelompok. (lihat pada Gambar 1-3)

	Gambar 1-3 Bentuk grafit pada besi cor (Tata Surdia, 1975)

 

            Grafit adalah satu bentuk kristal karbon yang lunak dan rapuh, pada struktur besi cor 85 % dari kandungan karbon terbentuk sebagai grafit. Dalam struktur mikro ada berbagai bentuk dan ukuran dari potongan-potongan grafit yaitu halus atau besar, serpih atau asteroit, bergumpal atau bulat. Keadaan potongan grafit ini memberikan pengaruh yang besar terhadap sifat-sifat mekanis dari besi cor. Perbedaan ini disebabkan oleh perbedaan bentuk dari potongan-potongan grafit, dimana serpih-serpih grafit mengalami pemusatan tegangan pada ujung-ujungnya, kalau suatu gaya bekerja tegak lurus pada arah serpih, sedangkan pada grafit bulat tidak mengalami hal tersebut.

            Austenite ialah suatu larutan padat yang mempunyai batas maksimum kelarutan Carbon 2%C pada temperature 1130 Derajat Celcius, struktur kristalnya FCC (Face Center Cubic).Sifat-sifatyang penting pada austenit : Ketangguhan baik sekali, Ketahanan korosi yang paling baik dari SS yang lain, Bentuk kristal pada suhu ruangan dan temperature tinggi adalah FCC, Non hardened heattretment, Mudah dibentuk, Dapat menahan timbulnya scc dan linier granulun corrosion,  Paling banyak dipakai dalam industri, Non magnetit , Stabil antara temperatur 911 - 1392˚C , Maximum solubility 2,14 % wt C ,Elevated temperatur.

            Jika gambar diatas dibandingkan dengan hasil gambar pada percobaan maka didapatkan bahwa gambar hasil percobaan hampir sama dengan gambar no I , yaitu grafit berbentuk serpih-serpih (flakes).

 Selain itu ada tipe grafik yang dapat terjadi pada besi cor kelabu (sebagai referensi)

  

	Gambar 1-4  Tipe Grafit Pada Besi Cor Kelabu (Tata Surdia, 1975)

 

Jika dilihat dari struktur mikro referensi, diperkirakan spesimen yang diuji adalah besi cor kelabu. Besi cor kelabu terbentuk ketika karbon dalam paduan berlebih hingga tidak larut dalam fasa austenitnya dan membentuk grafit berbentuk serpih (flake). Besi cor kelabu adalah salah satu material teknik yang penting karena memiliki banyak kegunaan, biaya produksinya relatif murah, mampu mesin yang sangat baik, tahan aus, dan memiliki efek peredam getaran (damping capacity). Secara umum besi cor kelabu memiliki kandungan karbon (2,5 – 3,5) %, silikon (1,5 – 3,0) %, mangan (0,5 – 0,8) %, sulfur (max. 0,15%), dan fosfor (max. 0,25%). Kekuatan tarik besi cor ini antara 179 – 293 MPa, kekerasan 140 – 270 HB.

Kesimpulan

Karekteristik struktur mikro logam (logam ferrous) berbeda-beda satu sama lainnya, hal ini berfungsi untuk mengidentifikasi logam tersebut.

Berdasarkan struktur mikronya, gambar hasil percobaan merupakan stuktur mikro dari besi cor kelabu (gray cast iron).

Fasa-fasa yang terbentuk adalah austenit dan grafit.

Daftar Pustaka

http://www.scribd.com/doc/92221921/dokumen-153-Modul-3

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/25554/4/Chapter%20II.pdf

http://www.scribd.com/doc/52600158/metalografi

http://nofrijon.org/teaching/download/Metallography.pdf