Inilah Hal yang Dapat Mempengaruhi Fatigue Life

Fatigue adalah kerusakan kecil yang terjadi pada sebuah material yang diakibatkan oleh adanya sebuah tegangan yang berfluktuasi, yang mana besaranya lebih kecil dari tegangan pada listrik (tensile) maupun yield material yang diberikan beban konstan.

Ada beberapa fase yang terjadi pada perpatahan fatigue diantaranya:

Start of the crack

Mekanisme pada fatik umumnya dimulai dari crack initiation yang terjadi pada permukaan sebuah material yang lemah, atau pada sebuah daerah yang mana terjadi konsentrasi pada tegangan pada daerah permukaanya (seperti sebuah goresan, notch, lubang dll) yang diakibatkan oleh adanya pembebanan secara berulang.

Spread of cracks

Spread of crack atau penyebaran pada retakan, crack initiation akan berkembang menjadi microcrack. Yang mana permbatan atau perpaduan microcracks ini kemudian akan membentuk macrocracks yang akan berujung pada failure.

Patah

Perpatahan ini terjadi ketika sebuah material telah mengalami siklus tegangan dan juga regangan yang akan menghasilkan sebuah kerusakan permanent.

Fatigue itu sendiri juga terbagi kedalam 2 jenis, yakni:

High fatigue cycle: Regangan hampir seluruhnya elastis, 103 hingga 107-108 siklus

Low fatigue cycle: Regangan hampir semuanya plastik, siklus tinggi> 103 hingga 107-108 siklus

Beberapa faktor yang mempengaruhi fatigue life

• Tegangan cyclic: Besarnya tegangan pada cyclic ini tergantung pada komplesitas geometri dan juga pembebanan
• Geometri: Konsentrasi stress yang diakibatkan oleh veriasi bentuk dari geometri adalah awal muula terjadinya fatigue crack
• Kualitas sebuah permukaan: kekasaran yang terdapat pada sebuah permukaan dapat menyebabkan konsentrasi stress mikroskopik yang akan menurunkan ketahanan pada fatigue
• Tipe material: pada setiap material akan memiliki fatigue life yang berbeda juga, contohnya seperti composit dan polymer yang memiliki fatigue life yang berbeda dengan bahan metal
• Residual Stress: Sebuah proses manufaktur seperti pengelasan, pemotongan, casting dan beberapa proses lain yang melibatkan panas atau deformasi dapat membentuk residual stress yang juga dapat menurunkan ketahanan pada fatigue yang terdapat pada sebuah material
• The size and spread of internal defects: Sebuah cacat yang timbul akibat proses casting seperti gas porosity, non metallic inclusion dan shrinkage voids dapat menurunkan ketahanan pada fatigue
• Arah beban: Untuk non isotropic material, ketahanan pada fatigue dapat dipengaruhi oleh arah tegangan utama
• Besaran butir: Umumnya, jika semakin kecil ukuran butir, maka hal tersebut akan memperpanjang fatigue life
• Lingkungan: Kondisi lingkungan yang dapat menyebabkan erosi, korosi juga dapat mempengaruhi fatigue life
• Temperatur: Temperatur yang tinggi dapat menurunkan ketahanan pada fatigue material

Untuk meningkatkan fatigue life, dapat dilakukan dengan cara:

• Melakukan kontrol pada tegangan

Peningkatan pada tegangan dapat menurunkan umur pada fatigue, pemicunya dapat berupa mekanis seperti fillet atau alur pasak maupun metalurgi seperti porositas atau inklusi.

• Melakukan kontrol pada struktur mikro

Adanya peningkatan pada ukuran sebuah benda yang dilakukan pengujian, umumya fatigue life mengalami kegagalan yang dimulai dari permukaan. Dengan melakukan penambahan pada luas permukaan benda uji, maka kita juga dapat meningkatkan kemungkinan dimana terdapat sebuah aliran yang akan menurunkan waktu pemulaian atau waktu untuk memulai sebuah retakan

Sumber : Testing Indonesia