Dalam dunia alat berat, komponen power train merupakan salah satu bagian paling krusial yang menentukan performa dan keselamatan unit. Salah satu komponen penting pada sistem pemindah tenaga Off Highway Truck (OHT) Caterpillar 785C adalah carrier as differential, yaitu rumah atau dudukan mekanisme differential yang bekerja meneruskan tenaga dari transmission ke final drive.
Namun dalam praktiknya, carrier as differential sering mengalami kerusakan, terutama pada unit yang telah bekerja di atas 15.000 jam operasi. Jenis kerusakan yang paling sering ditemukan adalah crack (retak), disusul oleh wear step dan fretting. Jika tidak ditangani dengan benar, kerusakan ini dapat memicu kegagalan fatal pada sistem differential.
Hal inilah yang menjadi fokus penelitian yang dilakukan oleh Amin Naryo dan Budha Maryanti dari Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Balikpapan, yang mengkaji bagaimana pengaruh repair crack terhadap nilai kekerasan carrier as differential.
Apakah carrier as differential yang sudah mengalami repair crack masih aman digunakan Kembali, untuk menjawab hal tersebut, penelitian dilakukan melalui uji kekerasan Brinell pada carrier as differential OHT 785C Caterpillar sebelum dan sesudah proses repair.
Pada proses perbaikan crack, umumnya dilakukan tahapan:
- Grinding atau pengupasan area retak hingga crack hilang sepenuhnya
- Pembersihan permukaan
- Penambahan material baru melalui proses welding
- Finishing hingga permukaan kembali sesuai ukuran awal
- Pemeriksaan ulang crack
Masalahnya, proses welding menghasilkan perlakuan panas (heat treatment tidak langsung) yang dapat mempengaruhi struktur mikro material, sehingga kekerasan permukaan komponen bisa berubah. Jika kekerasan menurun drastis, komponen berpotensi mengalami kerusakan berulang.
Karena itu, pengujian kekerasan menjadi penting untuk memastikan komponen masih sesuai standar pabrikan.
Penelitian yang dilakukan oleh Amin Naryo, Budha Maryanti, dan Sadat N.S. Sidabutar ini dilaksanakan di Departemen Power Train 1 PT Trakindo Utama CRC Balikpapan.
Metode yang digunakan adalah uji kekerasan Brinell, dengan indentor bola baja diameter 10 mm dan beban 3000 kgf.
Objek penelitian adalah 3 buah carrier as differential OHT 785C Caterpillar, yang masing-masing telah beroperasi sekitar 19.000 jam.
Pengujian dilakukan di 3 titik pada setiap carrier as, lalu diambil nilai rata-ratanya.
Standar kekerasan yang ditetapkan pabrikan Caterpillar untuk komponen ini berada pada rentang:
179 – 229 kgf/mm²
Hasil pengujian kekerasan sebelum dilakukan repair crack menunjukkan nilai kekerasan yang relatif tinggi dan stabil:
- Carrier As 1 : 220,78 kgf/mm²
- Carrier As 2 : 221,68 kgf/mm²
- Carrier As 3 : 221,68 kgf/mm²
Nilai tersebut masih berada dalam rentang standar pabrikan.
Setelah dilakukan proses welding repair crack, hasil uji kekerasan menunjukkan adanya penurunan nilai kekerasan pada semua spesimen:
- Carrier As 1 : 211,26 kgf/mm²
- Carrier As 2 : 212,08 kgf/mm²
- Carrier As 3 : 213,37 kgf/mm²
Meski mengalami penurunan, nilai tersebut tetap berada dalam standar kekerasan yang diperbolehkan Caterpillar.
Penurunan kekerasan setelah repair crack diperkirakan disebabkan oleh beberapa faktor utama:
- Efek panas dari proses welding
Panas tinggi dapat mengubah struktur mikro besi cor (cast iron), sehingga kekerasan permukaan menurun.
- Material tambahan (filler) yang digunakan saat pengelasan
Jika komposisi filler tidak benar-benar identik dengan material awal, kekerasan hasil repair dapat sedikit berbeda.
- Perubahan sifat mekanik di zona HAZ (Heat Affected Zone)
Daerah sekitar las sering mengalami perubahan sifat material, termasuk kekerasan dan ketahanan aus.
Namun penurunan yang terjadi pada penelitian ini tidak terlalu signifikan karena masih berada pada rentang yang ditentukan.
Kesimpulan Utama Penelitian
Hasil penelitian menyimpulkan bahwa:
- Repair crack pada carrier as differential menyebabkan penurunan kekerasan
- Kekerasan awal berkisar 220–221 kgf/mm²
- Setelah repair crack turun menjadi sekitar 211–213 kgf/mm²
- Penurunan dipengaruhi oleh perlakuan panas welding dan material tambahan
- Namun nilai kekerasan masih dalam rentang standar Caterpillar, sehingga carrier as differential masih dapat digunakan Kembali
Penutup
Repair crack merupakan solusi penting untuk meningkatkan efisiensi perawatan komponen alat berat, terutama pada carrier as differential yang harganya mahal dan masa tunggunya panjang. Namun proses repair tidak boleh hanya mengandalkan hasil visual atau crack test saja.
Penelitian yang dilakukan oleh Amin Naryo, Budha Maryanti, dan Sadat N.S. Sidabutar ini menegaskan bahwa pengujian kekerasan menjadi langkah penting untuk memastikan komponen benar-benar aman digunakan kembali, menghindari kerusakan berulang, serta menjaga reliability unit di lapangan.
Dengan hasil tersebut, dapat ditegaskan bahwa carrier as differential OHT 785C Caterpillar setelah repair crack masih aman digunakan kembali, selama nilai kekerasannya tetap memenuhi standar pabrikan dan crack tidak terjadi pada area kritis.
