Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian dan Industri Terapan Vol. 09, No. 01, hal. 15- 22, Mei 2020

## Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian dan Industri Terapan
ISSN 2615-6334 (Online) ISSN 2087-5347 (Print)
Rino Harco *
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, STT Wastukancana Jl. Cikopak No.53, Sadang, Purwakarta
* Corresponding Author: rinoharco@stt-wastukancana.ac.id
Abstract —Fan motors assy in the air conditioning system of the vehicle are one component that works to blow air into the vehicle room, and also serves to increase the air pressure volume that will be flowed in the vehicle room. In the assembly process of the motor motor assy the XXX model is by using a pressing method to combine the motor blower with the impeller, in the impeller pressing process, the reject product occurs which is crack in the impeller hole during the pressing process. This happens because the dimensions of the impeller are not standard, namely the dimensions of the hole in the impeller has experienced a shift deviation of 0.15 mm from the standard tolerance ┴ 0.1 mm.   At 0.15 mm shift deviation, it is found that the slope of 1° has the potential to crack in the impeller hole during the pressing process, because the material on the impeller PPGF-20, is unable to withstand the twisting force of 1.388 KN when pressing process.
Keywords : Crack, Impeller, Pressing.
I ntisari — Fan motor assy pada  sistem  pendingin  udara  pada  kendaraan  adalah  salah  satu komponen  yang  bekerja  untuk  menghembuskan  udara  ke  dalam  ruangan  kendaraan,  dan  juga berfungsi  juga  sebagai  untuk  menaikkan  atau  memperbesar  volume  tekanan  udara  yang  akan dialirkan dalam ruangan kendaraan. Pada proses perakitan Fan motor assy model XXX ini adalah dengan  menggunakan  metode  pengepresan  untuk  menggabungkan  antara  motor blower dengan impeller , pada proses pengepresan impeller ini terjadi reject produk yaitu pecah pada bagian lubang impeller saat  proses  pengepresan.  Hal  ini  terjadi  dikarenakan  dimensi  pada  impeller  yang  tidak standart yaitu dimensi lubang pada impeller telah mengalami penyimpangan pergeseran sebesar ̅ 0.15  mm dari standard toleransi  ┴  0.1  mm.  Pada  penyimpangan  pergeseran ̅ 0.15  mm  ini mendapati  kemiringan  sudut  1°  berpotensi  mengalami  pecah  pada  bagian  lubang  impeller  saat proses pengepresan yang dikarenakan material pada impeller yaitu PPGF-20 tidak mampu menahan besarnya gaya puntir lebih dari 1.388 KN saat proses penekanan/pengepresan impeller . Kata kunci : Impeller, Pengepresan, Pecah.

## I. P ENDAHULUAN
Dalam  sebuah  sistem  pendingin  udara  pada kendaraan  atau  HVAC (Heating  Ventilation  Air Conditioning) dan  sistem  pendinginan  ini dipergunakan  untuk  mempertahankan  kondisi udara,  baik  temperatur  dan  kelembabannya dengan cara berikut :
1. Pada saat temperatur ruangan tinggi atau panas  pada  ruangan  kendaraan  maka air
conditioner akan  menyerap  panas  dari lingkungan  sekitar  sehingga  temperatur disekitarnya  akan  turun  atau  dingin  dan sebaliknya saat suhu disekitar turun maka air  conditioner akan  melepaskan  panas ke  udara  sekitar  dan  temperatur  udara akan naik.
2. Bersamaan  dengan  hal  itu  kelembaban udara  berkurang  sehingga  kelembaban udara  akan  dipertahankan  pada  tingkat

## Analisa Crack Impeller Pada Fan Motor Assy
yang  nyaman  pada  dalam  ruangan kendaraan tersebut.
Dan  salah  satu  komponen  yang  terdapat dalam sistem pendinginan udara yaitu fan motor assy/blower assy yang bertugas menghembuskan angin atau udara ke dalam ruangan mobil,  yang juga berfungsi untuk menaikkan atau memperbesar tekanan udara yang akan dialirkan dalam ruangan kendaraan atau sebagai  pengatur atau pengontrol volume udara dalam mobil.
Oleh  sebab  itu  kualitas fan  motor assy / blower assy harus dalam kondisi  sempurna dan  tidak  boleh  ada  cacat  produksi agar hembusan  udara  yang  dihasilkan  dapat bersirkulasi  dengan  baik,  dan  analisa  ini dilakukan  karena  pada  PT.  VAI  XXX  terjadi kondisi  abnormal  proses  pada  perakitan fan motor assy/blower assy yaitu pada bagian lubang impeller  telah  terjadi  retakan/pecah  ketika sedang  diproduksi  yaitu  pada  saat  proses pengepresan.  Dan crack pada  impeller  ini mengakibatkan  putaran  impeller  tidak balance yang  mengakibatkan vibrasi /getaran  pada  hvac semakin  besar  dan  berpotensi  impeller  tersebut dapat  terlepas  dari motor blower pada  saat putaran/rpm tinggi.

## II. M ETODE P ENELITIAN
Dalam  penyusunan  tugas  akhir  ini,  penulis menggunakan beberapa metode untuk mengumpulkan data yang diperlukan antara lain a. Penelitian Lapangan Penelitian ini merupakan metode pengumpulan data yang diperoleh langsung dari lapangan antara lain :
i. Observasi lapangan. ii. Interview atau wawancara langsung.
b. Penelitian Kepustakaan
Merupakan  metode  pengumpulan  data  dari studi kepustakaan yang digunakan  sebagai pedoman dalam bidang yang diambil.
c. Metode Korelasional Pada  metode  korelasional,  hubungan  antara variable  diteliti  dan  dijelaskan.  Hubungan  yang dicari  ini  disebut  sebagai  korelasi,  jadi  metode korelasional mencari hubungan diantara variabel-variabel yang diteliti.
Tujuan  metode  korelasi  yaitu  meneliti sejauh  mana  variabel  pada  satu  faktor  yang berkaitan  dengan  variasi  pada  faktor  lainnya. Jika  pada  metode  ini  hanya  dua  variabel  yang dihubungkan  maka  disebut  korelasi  sederhana dan  jika  lebih  dari  dua  variabel  dihubungkan disebut  korelasi  berganda.  Pada  metode  ini pencarian  hubungan  (korelasi)  antara  dua variabel  menggunakan  koefisien  korelasi  atau ukuran  yang  menunjukan  berapa  banyak  variasi dalam  data  dapat  dijelaskan  (koefisien determinasi). Point
Analisa Penelitian
Menggunakan Metode 4M.
Metode cause and effect ;
 Man
 Machine
 Method
 Material
A. Pengujian Pada Mesin
1) Pengecekan pressure pressing impeller
 Tujuannya  untuk  mengambil  data penekanan  impeller  apakah  sudah sesuai standard pengepresan.
 Dilakukan  proses  pengepresan  dengan menggunakan  mesin wheel  inserting Janome  Tipe  JP504L  dengan  standard pressure pengepresan    antara  1.1  KN  - 2.8 KN.
 Alat  yang  digunakan  untuk  melihat hasil  dari  pengepresan  adalah  dengan melihat display pada  mesin wheel inserting .
2) Pengecekan air pressure mesin
 Bertujuan  untuk  melihat supply  air pressure pada  mesin  sudah  sesuai standard.
 Dilakukan  pengecekan air  pressure pada  mesin wheel  inserting dengan standard tekanan 0.3 MPa – 0.5 MPa.
 Alat  yang  dipakai  untuk  menentukan tekanan  udara  pada  mesin  adalah dengan menggunakan air regulator .
3) Pengecekan alignment jig pada mesin
 Pengecekan  ini  bertujuan  apakah  jig impeller  dan  jig motor blower pada posisi alignment atau center pada mesin wheel inserting .
Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian dan Industri Terapan Vol. 09, No. 01, hal. 15- 22,  Mei 2020
 Pengujian  ini  dilakukan  dengan  cara mempertemukan  antara  pin  pada  jig impeller dengan shaft motor blower .
 Alat  untuk  pengujian  ini  adalah dengan  menggunakan motor blower dan jig impeller.

## B. Pengujian Pada Material
1) Pengukuran dimensi pada material
 Pengukuran  ini  bertujuan  untuk mengetahui  dimensi  material  apakah sesuai dengan standard.
 Dilakukan  pengecekan  pada  setiap komponen fan  motor  assy pada bagian-bagian yang berpotensi
adanya keabnormalan.
 Alat  yang  dipakai  untuk  mengukur material  tersebut  adalah  dengan menggunakan  alat  ukur caliper digital .
 Pengecekan  nomor part material fan  motor assy
 Pengecekan  ini  dilakukan  untuk melihat  apakah  produk  tersebut menggunakan part nomor  yang  sama sesuai standard.
 Dilakukan  pengecekan  dengan  cara melihat nomor part yang ada di carton box ataupun yang ada di part tersebut.
 Cara  yang  dilakukan  adalah  dengan melihat  secara  visual part number tersebut apakah sesuai dengan Bill Of Material atau BOM.
2) Pengukuran Coordinate Measuring Machine
/ CMM
 Pengukuran  ini  bertujuan  untuk melihat dengan presisi  dimensi  aktual part impeller.
 Dilakukan  pengukuran  apakah  sesuai dengan  standard  yang  ada  pada drawing pada part tersebut.
 Alat  yang  dipakai  untuk  mengukur part impeller  tersebut  adalah  dengan
menggunakan mesin Coordinate
Measuring Machine atau CMM.
Gambar 1. Diagram alir penelitian.

## III. H ASIL D AN P EMBAHASAN

## A. Analisa Metode Fishbone
Pada analisa yang dilakukan pada metode 4 M dapat digambarkan menjadi diagram fishbone dan dapat dilihat pada Gambar 2 dan rangkuman diskusi terlihat pada Tabel 1 [4]
Gambar 2 Diagram fishbone .
Tabel 1 . Rangkuman diskusi terkait analisa fishbone

## B. Analisa Pada Mesin
1) Spesifikasi Mesin Pressing (Janome JP-
504L)
Mesin wheel  inserting dengan  tipe  Janome JP-504L ini adalah mesin press yang digunakan untuk merakit fan motor assy yaitu dengan cara menekan impeller terhadap shaft motor sehingga impeller tersebut dapat terpasang. Berikut adalah spesifikasi  mesin  Janome  JP-504L  dapat  dilihat pada Tabel 2 [1]
Tabel 2 . Spesifikasi Mesin Janome JP-504L
2) Analisa Tekanan Udara ( Jig Motor Blower )
Untuk  standard  tekanan  udara  pada mesin wheel  Inserting adalah  0.3  MPa  sampai 0.5  MPa,  jika  tekanan  udara  kurang  ataupun lebih  pada  mesin  akan  berakibat  posisi  jig blower motor tidak akan sejajar pada jig impeller dan  hal  ini  berakibat  proses  pengepresan abnormal  yang  berpotensi  pada motor blower tidak sejajar terhadap lubang impeller, dan dapat dilihat pada Gambar 3 [6]
Gambar 3. Posisi jig saat proses pengepresan.
3) Analisa Alignment Wheel Inserting Machine Pada analisa ini peneliti ingin memastikan  apakah  pada  mesin wheel  inserting bermasalah  dikarenakan  posisi  antara jig impeller dengan jig motor blower tidak  sejajar dan kesejajaran antara jig impeller dan jig motor blower dapat dilihat pada Gambar 4 [6]
Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian dan Industri Terapan Vol. 09, No. 01, hal. 15- 22,  Mei 2020
4) Hasil analisa alignment mesin press
Pada  gambar  tersebut  dapat  dilihat  bahwa antara  pin  impeller  dengan shaft pada  motor touching atau  bersentuhan  dengan  posisi  yang sejajar/ center .  Dan  dapat  disimpulkan  bahwa pada  analisa  penelitian  yang  dilakukan  dengan metode alignment pada  mesin press ini dinyatakan  normal/  tidak  berpotensi  bermasalah dan dapat dilihat pada Gambar 5
Gambar 5. Hasil penelitian metode alignment .

## C. Analisa Pada Material
1) Material Impeller
Material  yang  dipakai  untuk  pembuatan impeller  ini  adalah  PP-GF20  yang  mempunyai arti polypropylene dengan  campuran fiber  glass sebesar  20%  dan  termasuk  jenis  plastik thermoplast yaitu  adalah  plastik  yang  dapat dicetak  berulang-ulang  dengan  adanya  panas. Polypropylene (pp) merupakan polimer kristalin yang  dihasilkan  dari  proses  polimerisasi  gas propilena. Propilena mempunyai specific gravity rendah  dibandingkan  dengan  jenis  plastik  lain. Dan  p olypropylene juga  mempunyai  titik  leleh yang cukup tinggi (
C - ), sedangkan titik  kristalisasinya  antara - .
Polypropylene mempunyai ketahanan  yang baik terhadap  bahan  kimia (chemical  Resistance) yang tinggi, akan tetapi didapati ketahanan pukul ( impact  strength ) nya rendah. Berikut datasheet material impeller pp-gf20 pada Tabel 3 [7].
Tabel 3 . Material impeller pp-gf20.

## 2) Pengecekan Jig Go/No Go
Pengecekan  dengan  menggunakan jig go / no go bertujuan  untuk  mengetahui  apakah gap  pada impeller masih  masuk  standard  dan mengontrol  kemiringan  impeller  saat  terinstal pada motor blower terlihat pada Gambar 6
Gambar 6 . Pengecekan jig go/no go.

## 3) Pengujian Menggunakan Mesin CMM
Dari  uji  4 sample untuk  toleransi ketegaklurusan  lubang impeller mempunyai nilai  ┴  0.1  dan  hasil  dari  pengukuran  ada variasi  kemiringan  yang  keluar  dari  dimensi pada drawing ,  dapat  dilihat  pada  Gambar  7 dan Tabel 4
Gambar 7 . Hasil pengukuran CMM.
Tabel 4 . Hasil pengukuran cmm
4) Simulasi lubang impeller keadaan miring
Berikut ini adalah gambar ketika impeller dalam keadaan miring dan ideal center pada fan motor  assy ,  terlihat  perbedaan  jika  lubang impeller  miing  maka shaft  motor bersentukan terhadap  disebagian  dinding  dan  jika  lubang impeller lurus maka shaft motor akan seimbang disisi-sisi dinding bagian dalam lubang impeller dan posisi tersebut dapat dilihat pada Gambar 8
Gambar 8 . Simulasi lubang impeller.
5) Perhitungan Gaya Yang Bekerja
Gambar 9 . Hasil pengukuran CMM.
 Perhitungan mencari kemiringan garis  (c) [3]
Pergeseran impeller  ( ̅ = 0.15 mm ) Tinggi lubang impeller = 28 mm Garis  (c) ?
Perhitungan  :
= + = + = 0.0225 + 784 = √ c = 28.1 mm
Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian dan Industri Terapan Vol. 09, No. 01, hal. 15- 22,  Mei 2020
 Perhitungan mencari kemiringan sudut  (Y)
Pergeseran impeller ( ̅ = 0.15 mm )
Tinggi lubang impeller = 28 mm Sudut  (c) = 28.1 mm Sudut (Y)
?
Perhitungan  :
Cos Y =
Cos Y = = =
Cos Y =  0.999 →       Y   = 1°
 Perhitungan gaya gesek [5]
Berikut  ini  adalah  perhitungan  gesekan yang  terjadi  antara shaft motor blower dengan lubang  impeller  jika  dalam  kondisi  tegak lurus/ center :
F gesek = P impeller x  A shaft motor = P impeller  x =  2.4 . 10 3 x (3.9975) 2 x  10 -6 = 2.4  x  3.14  (3.9975) 2 x  10 -3

## = 0.1204 N (normal)
Berikut  ini  adalah  perhitungan  gesekan yang  terjadi  antara shaft motor blower dengan lubang impeller jika dalam kondisi miring :
F gesek = P impeller x  Cosϴ  x  A shaft motor
= P impeller x 0.1 ° =  2.4 . 10 3 x 0.999  x (3.9975) 2 x  10 -6
= 2.4  x  0.999  x  3.14  (3.9975) 2 x  10 -3
=  0.1203 N  (miring)

##  Perhitungan tegangan geser puntir
Gambar 10 . Lingkaran mohr.
Berikut  ini  adalah  hasil  perhitungan tegangan geser puntir yang terjadi saat proses pengepresan yang berpotensi mengakibatkan crack pada  bagian  lubang impeller saat proses pengepresan. [7]
T geser puntir =   F impeller x x r impeller
d impeller 4 / 32
= F impeller x  1°  x r impeller x 32 (2 r impeller ) 4 =   2400 x 0.0175 x (60.5  x  10 -3) x  32
3.14  (2 x 60.5 x 10 -3 ) 4
=  120.82 x 10 3 Pa = 120.82 KPa
 Perhitungan gaya puntir
Berikut ini adalah hasil dari perhitungan  gaya  puntir  yang  terjadi  saat proses pengepresan yang berpotensi menyebabkan  pecah/ crack pada  bagian lubang impeller ketika saat proses pengepresan. [ 2 ]
F puntir = T geser puntir x ( r impeller ) 2 =  120.82  x 10 3 x   3.14 (60.5  x  10 -3 ) 2
=  120820  x  3.14  x  (3660  x  10 -6) =  1388.5 N = 1.388 KN
Gambar 11 . Gaya puntir pada lubang impeller .

## IV. K ESIMPULAN
Metode  analisa  penyebab impeller crack dilakukan dengan menggunakan metode 4M dan setelah  dilakukan  pengembangan  penelitian terhadap main power dan method tidak berpotensi  masalah  dan  potensi  pada  mesin press ,  yaitu  pengecekan  pada air  presure, tekanan pada impeller dan alignment pada mesin press tidak ditemukan keabnormalan yang  dapat berpotensi  menyebabkan  terjadinya crack pada lubang impeller . Setelah  dilakukan  pengecekan dan  pengukuran  pada  material  terkait  maka hasilnya  peneliti  menemukan  keabnormalan pada  material,  dimana  dimensi  pada part impeller tersebut  sudah  keluar  dari  spesifikasi yang  telah  ditetapkan  oleh drawing/ standard. Faktor  yang berpotensi  menyebabkan terjadinya crack pada  lubang impeller yaitu  dikarenakan posisi  pada  bagian  bawah  lubang  impeller  telah mengalami  pergeseran  sebesar ̅ ┴  =  0.15  mm dari standard ┴ 0.1 mm. Dan pergeseran tersebut yang  menyebabkan  ketika  proses  pengepresan impeller terhadap motor blower akan berpotensi pecah  / crack pada  bagian  lubang impeller dikarenakan material pada impeller tidak mampu menahan gaya  puntir sebesar 1.388 KN.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Terima  kasih  disampaikan  kepada  para karyawan PT XXX yang telah mensupport serta membantu memberikan data-data yang diperlukan dalam penelitian ini.

## R EFERENSI
[1]  Operation manual specifications  janome electro press jp4series  /  22  /  Janome Sewing  Machine  Co.,  Ltd.-  Tokyo,  Japan. january 2009. [2]  Joseph  Edward  Shigley.    Larry  D.  Mitchell Perencanaan Teknik    Mesin.  Edisi  ke Empat (Jilid 1) Jakarta. Erlangga.1999. [3]  Buku ajar fisika jilid 1, (17- 18)1.Fisika dasar-digital  library    uwp-Universitas WijayaPutra pdvlibrary.uwp.ac.id. Diakses 25 Mei 2018. [4] Purba, H.H. (2008, September 25). Diagram Fishbone  dari  Ishikawa.  Retrieved  from (hardipurba.com  /2008/09/25/  diagram- fishbone-dari-ishikawa.html).  Diakses  03
Juli 2018. [5] E.P.Popov. Mekanika Teknik Edisi kedua (Versi S1). Jakarta: Erlangga. 1996. [6] Piotrowski, John, Shaft alignment handbook. Third Edition. New
York. by Taylor & Francis Group, LLC. 1952.
[7]Matweb.http://www.matweb.com/search/ datasheet.aspx?  matguid  Diakses  03  Juli 2018.