PENGARUH WETTABILITY DAN KEKASARAN PERMUKAAN TERHADAP HIDRODINAMIKA ALIRAN DENGAN KONDISI BATAS SLIP

Abstract

Teknologi MEMS (Micro Electro Mechanical System) merupakan gabungan dari komponen elektrik dan komponen mekanik dan mempunyai ukuran dari 100 nm sampai 1 mm. Masalah umum yang terkait dengan kegagalan perangkat MEMS adalah stiction. Stiction merupakan peristiwa melekatnya permukaan satu dengan permukaan lainnya yang saling kontak. Salah satu cara agar tidak terjadi stiction adalah dengan cara memberikan efek pada permukaan tersebut sehingga tidak dapat menyerap air atau 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. Dalam penelitian ini, kasus kontak sliding dimodelkan dengan infinite width. Pemodelan dipecahkan drngan menggunakan software Fluent. Persamaan slip akan dibuat melalui pemrograman User-Defined Function (UDF) Fluent untuk memecahkan studi kasus tentang fenomena slip. Hasil menunjukkan bahwa penggunaan kondisi mixed slip dengan daerah slip 65% dari permukaan akan menghasilkan load support yang paling besar dan menghasilkan friction yang paling kecil dibandingkan pada kondisi permukaan bertekstur dan kondisi permukaan halus. Dari setiap pemodelan yang dilakukan hanya kondisi mixed-slip yang memenuhi kriteria untuk dilakukan optimasi hydrodynamic lubrication, yaitu menghasilkan load support yang maksimum dan friction yang minimum. Kata kunci: pelumasan, slip, kekasaran permukaan, sliding.