Memahami Pitting pada Bearing dan Gear
Definisi: Apa itu Pitting?
Pengikisan adalah pembentukan rongga-rongga kecil, kawah, atau depresi pada permukaan bantalan, elemen gelinding, atau gigi roda gigi. Pitting dapat terjadi akibat dua mekanisme yang berbeda: (1) kelelahan pitting dari kelelahan kontak bergulir, yang merupakan kerusakan kelelahan permukaan tahap awal, dan (2) korosi pitting dari serangan elektrokimia, yang menciptakan rongga permukaan melalui penghilangan material. Pada bantalan, pitting sering dianggap sebagai bentuk awal atau ringan dari pengelupasan, sementara pada roda gigi, pitting dikenali sebagai mode kegagalan spesifik yang berbeda dari kerusakan gigi atau keausan berlebihan.
Pitting menciptakan kekasaran permukaan dan konsentrasi tegangan yang menghasilkan getaran dan kebisingan, dan jika tidak diperbaiki, inisiasi lubang dapat berkembang menjadi serpihan yang lebih besar dan akhirnya kegagalan komponen.
Jenis-jenis Pitting
1. Kelelahan Pitting (Mekanik)
Hasil dari kelelahan kontak bergulir:
Mikropitting
- Ukuran: Lubang yang sangat kecil (diameter 10-50 mikrometer)
- Penampilan: Tekstur permukaan abu-abu matte, hampir tidak terlihat oleh mata telanjang
- Lokasi: Terkonsentrasi di area dengan tekanan tinggi
- Perkembangan: Dapat berkembang menjadi macropitting atau stabil tergantung pada kondisi
- Umum di: Roda gigi dengan lapisan pelumas tipis, bantalan kecepatan tinggi
Macropitting (Pengeroposan Awal)
- Ukuran: Diameter 1-5 mm, kedalaman 0,1-0,5 mm
- Penampilan: Kawah atau lubang terlihat jelas
- Proses: Retakan kelelahan bawah permukaan menjalar ke permukaan
- Perkembangan: Biasanya tumbuh menjadi serpihan yang lebih besar
- Jangka Waktu: Mungkin butuh waktu berbulan-bulan hingga bertahun-tahun untuk berkembang menjadi kegagalan
2. Korosi Pitting (Kimia)
Hasil dari proses elektrokimia:
- Menyebabkan: Kelembaban, asam, atau bahan kimia yang bersentuhan dengan permukaan bantalan
- Penampilan: Lubang kasar, berwarna karat, seringkali mengandung produk korosi
- Distribusi: Mungkin tersebar luas di seluruh permukaan daripada terlokalisasi pada zona beban
- Kedalaman: Biasanya lebih dangkal dari lubang kelelahan pada awalnya
- Penambah Stres: Lubang korosi bertindak sebagai lokasi awal retakan lelah
3. Pitting Listrik
- Menyebabkan: Arus listrik yang melewati bantalan menciptakan busur listrik
- Penampilan: Kawah-kawah kecil yang jaraknya berdekatan dengan pola yang teratur (beralur)
- Umum di: Motor dengan penggerak VFD, pembumian poros tidak memadai
- Ciri: Penampilan papan cuci atau bergelombang
- Deteksi: Pola khas dalam inspeksi visual
Metode Deteksi
Analisis Getaran
Pitting menghasilkan tanda-tanda getaran yang khas:
- Tahap Awal: Peningkatan kecil dalam getaran frekuensi tinggi
- Frekuensi Kesalahan: Penampilan BPFO, BPFI, atau BSF tergantung lokasi
- Analisis Amplop: Paling efektif untuk mendeteksi pitting tahap awal
- Perkembangan: Amplitudo dan jumlah harmonik meningkat seiring dengan pertumbuhan pit
Inspeksi Visual
- Memerlukan pembongkaran bantalan atau akses boreskop
- Carilah area abu-abu matte (micropitting) atau kawah yang terlihat (macropitting)
- Hitung dan ukur lubang untuk menilai tingkat keparahannya
- Foto untuk dokumentasi dan tren
Analisis Minyak
- Partikel logam dalam sampel minyak menunjukkan penghapusan material aktif
- Ferrografi menunjukkan morfologi partikel yang merupakan karakteristik dari pitting vs. keausan
- Peningkatan konsentrasi partikel menunjukkan kerusakan progresif
Pengujian Ultrasonik
- Kekasaran permukaan akibat pitting meningkatkan emisi ultrasonik
- Detektor ultrasound portabel untuk pemantauan non-invasif
- Efektif untuk deteksi dini sebelum gejala getaran hilang
Penyebab dan Pencegahan
Pencegahan Kelelahan Pitting
- Peringkat Bantalan yang Memadai: Pilih bantalan dengan masa pakai L10 yang melebihi layanan yang diperlukan
- Pelumasan yang Tepat: Pastikan ketebalan film memadai (rasio λ > 3)
- Kebersihan: Minimalkan kontaminasi yang menimbulkan peningkatan stres
- Penyelarasan: Mencegah pemuatan tepi akibat ketidaksejajaran
- Kontrol Beban: Hindari kelebihan beban (umur bantalan ∝ 1/Beban³)
Pencegahan Korosi dan Pengikisan
- Penyegelan yang Efektif: Mencegah masuknya kelembapan
- Pelumas yang Tepat: Gunakan pelumas dengan inhibitor korosi
- Bahan Tahan Korosi: Bantalan baja tahan karat untuk lingkungan basah
- Perlindungan Penyimpanan: Lindungi bantalan cadangan dari kelembaban
- Pencegahan Kondensasi: Hindari siklus termal yang menyebabkan kondensasi
Pencegahan Pitting Listrik
- Pembumian poros yang tepat pada aplikasi motor VFD
- Bantalan berinsulasi untuk salah satu ujung motor
- Elemen rol keramik (non-konduktif)
- Hilangkan atau minimalkan arus bearing
Pitting di Gigi
Pada aplikasi roda gigi, pitting memiliki karakteristik khusus:
Lubang pada Gigi Roda Gigi
- Terjadi pada permukaan gigi di zona kontak
- Terkonsentrasi di dekat garis pitch tempat sliding dan rolling bergabung
- Menciptakan kebisingan dan getaran khas pada frekuensi mesh roda gigi
- Dapat diterima dalam jumlah sedang untuk beberapa aplikasi
- Pengikisan yang berlebihan menyebabkan gigi patah
Deteksi
- Ditingkatkan frekuensi mesh roda gigi getaran
- Sideband pada frekuensi poros
- Perubahan kebisingan yang dapat didengar
- Pemeriksaan visual sisi gigi
Penilaian Tingkat Keparahan
Kriteria Tingkat Keparahan Keropos pada Bantalan
- Baru mulai: Beberapa lubang mikro tersebar, < 5% zona beban terpengaruh
- Lampu: Pitting terlihat, area zona beban 5-25%
- Sedang: Pengikisan yang luas, area 25-50%, mulai menyatu
- Berat: > Area 50%, lubang-lubang bergabung membentuk serpihan, perlu penggantian segera
Kriteria Keputusan
- Lanjutkan Operasi: Mulai terbentuknya lubang kecil dengan pemantauan
- Penggantian Rencana: Pitting sedang, jadwalkan penggantian dalam 1-3 bulan
- Penggantian Mendesak: Keropos parah, ganti pada kesempatan pertama
- Penutupan Darurat: Perkembangan cepat, getaran atau suhu tinggi
Pitting merupakan tahap peralihan yang penting dalam degradasi bantalan—lebih serius daripada keausan permukaan umum, tetapi berpotensi dapat ditangani jika dideteksi sejak dini. Melalui pemantauan getaran dengan analisis selubung dan praktik perawatan yang tepat, pitting dapat diidentifikasi sejak dini, sehingga memungkinkan perawatan terencana sebelum berkembang menjadi kegagalan spalling yang fatal.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									