ANALISIS PENGARUH PERMUKAAN SLIP TEXTURE TERHADAP PERFORMANSI PELUMASAN PADA KONTAK SLIDING MENGGUNAKAN METODE VOLUME HINGGA

Abstract

Salah satu permasalahan yang ada pada pelumasan dalam MEMS adalah stiction. Stiction merupakan peristiwa melekatnya permukaan satu dengan permukaan yang lain. Salah satu cara agar tidak terjadi stiction adalah dengan cara memberikan efek pada permukaan tersebut sehingga tidak dapat menyerap air atau dapat dikenal sebagai hydrophobic. Sehingga fluida yang digunakan sebagai pelumas akan terjadi slip pada permukaan batas. Untuk menjadikan fenomena slip pada permukaan, ada 2 cara yaitu dengan cara pelapisan permukaan (coating) atau memberikan efek kekasaran permukaan. Slip biasanya dideskripsikan dengan slip length model pada laju geser yang rendah atau dengan critical shear stress model untuk laju geser yang tinggi. Pemodelan kasus kontak sliding dimodelkan dengan infinite width. Pemodelan dipecahkan menggunakan metode volume hingga, yaitu solusi dibagi ke dalam sejumlah control volume yang berhingga, dan persamaan umum yang telah didiskretisasi diaplikasikan pada tiap control volume. Hasil menunjukkan bahwa penggunaan permukaan texture dan ditambahkan efek slip dapat meningkatkan tekanan hidrodinamis sebesar dari tiga kali lipat dari kondisi no-slip. Load support maksimum didapatkan pada panjang daerah slip sebesar 0.65 dari panjang kontak sliding. Pengaruh kekasaran permukaan dapat meningkatkan load support pada kondisi no-slip dengan panjang TR/Lx sebesar 0.65. Sedangkan pada kondisi slip, kekasaran permukaan akan menurunkan load support pada kondisi critical shear stress. Kata kunci: stiction, pelumasan, slip, kekasaran permukaan, metode volume hingga.