BAB 1 - PEMBAHASAN A. Definisi Oli Grease Grease atau gemuk lumas adalah padatan atau semi padatan campuran pelumas dengan bahan pengental yang berfungsi mengurangi gesekan dan keausan antara dua bidang atau permukaan yang saling bersinggungan atau bergesekan. Grease juga berfungsi sebagai media pembawa panas keluar serta untuk mencegah karat pada bagian mesin. Sifat-sifat grease yang baik adalah mengurangi gesekan, mencegah korosi, sebagai penyekat dari kotoran atau air, mencegah kebocoran, konsistensi dan struktur tidak berubah, tidak mengeras pada suhu rendah, sifat yang sesuai dengan
penyekat
elastomer
dan
mempunyai
toleransi
pencemar pada tingkat tertentu. Grease berdasarkan tujuan pemakaiannya dibagi atas grease untuk industri otomotif, sistem transportasi dan industri non otomotif seperti pangandan pertanian. Pemakaian grease untuk masing-masing tujuan ini dibedakan oleh sifat dan karakteristik grease. Untuk tujuan industri pangan misalnya, karakteristik grease yang digunakan lebih khusus di banding dengan karakteristik grease yang digunakan pada industri otomotif. Industri pangan mempunyai persyaratan tambahan, tidak
hanya
aspek
pelumasannya
saja
tetapi
juga
memperhatikan aspek keamanan pangannya.
Gambar 1 : Grease
B. Pembuatan Grease Grease tersusun atas beberapa komponen, yaitu : 1. Base oil Kandungan base oil dalam pembuatan grease adalah 75-95 %. Beberapa tipe minyak dasar dalam pembuatan grease adalah : -
minyak bumi dari jenis parafinik
-
minyak nabati : minyak sawit, minyak jarak, dan lain-lain
-
minyak sintetis : senyawa kompleks hidrokarbon
2. Bahan pengental (Thickener) Komponen ini berfungsi sebagai bahan pengental dalam produk grease dengan kandungan 5-20 %. Beberapa tipe pengental yang umum digunakan adalah : -
pengental organik sintetik (zatanorganik gel) : poliurea, sabun logam sederhana dan
-
sabun logam kompleks
-
sabun yang terbentuk dari asam lemak ataupun ester yang berasal dari minyak nabati
1 | Page Grease Oil
Gambar 2 : Thickener Agent pada Grease 3.
Aditif Aditif berfungsi meningkatkan performa grease dengan kandungan 0-15 %. Aditif yang ditambahkan
perlu diperhatikan terutama sifat biodegrability-nya terhadap lingkungan. Kemampuan grease sebagai bahan lubrikan tergantung pada base oil,bahan pengental serta aditifnya. Bahan pengental, ibarat busa, menyerap minyak dan nantinya melepaskannya ke komponen yang dilumasi. Sebagian molekul bahan pengental terserap ke permukaan logam yang dilumasi untuk mencegah terjadinya kontak antar logam logam. Sifat grease tersebut diperkuat dengan adanya aditif. Aditif ini merupakan suatu bahan yang berfungsi sebagai “vitamin” bagi grease yang kegunaannya antara lain : Sebagai anti korosi Minyak pelumas harus mampu mencegah atau mengurangi proses timbulnya karat/proses korosi atau melindungi permukaan yang dilumasi dari terbentuknya karat. Untuk meningkatkan kemampuan pencegahan timbulnya karat, maka digunakan aditif sebagi anti korosi. Sebagai anti aus Untuk pembebanan kontak antara bidang yang relatif tinggi, pelumas harus mampu mencegah keausan secara pasif dengan membentuk lapisan film yang kuat di permukaan yang dilumasi, sehingga mampu mengurangi permukaan sentuh logam yang dilumasi dan secara aktif bereaksi dengan permukaan logam untuk mencegah terjadinya proses pemanasan setempat akibat beban yang tinggi. Sebagai anti oksidan Proses oksidasi menyebabkan kerusakan pelumas dan menyebabkan timbulnya kotoran serta asam yang dapat menimbulkan masalah selanjutnya. Untuk itu minyak pelumas harus mempunyai sifat/kemampuan tahan terhadap oksidasi, guna melindungi diri dari proses kerusakan serta menetralisir asam-asam yang mungkin terbentuk. Mempertahankan kekentalan grease (viscosity index improver) Aditif untuk mempertahankan kekentalan grease diperlukan untuk mencegah pengenceran grease. Pada suhu mesin tinggi akibat mesin bekerja dengan waktu lama dan pada suhu udara panas, grease akan mengencer. Peran grease yang menjadi encer tentu saja akan kurang efektif. Oleh karena itu dibutuhkan bahan aditif yang bersifat dapat mempertahankan kekentalan grease.
2 | Page Grease Oil
Gambar 3 : Bahan dasar grease
C. Standar Grease Grease pada dasarnya merupakan pelumas yang dipadatkan dengan sabun logam atau non sabun logam. Ketentuan mutu dari grease ditentukan berdasarkan beberapa uji mekanik, diantaranya adalah : 1. ASTM D 2266 untuk menentukan sifa tanti aus 2. ASTM D 2596 untuk menentukan sifat tekanan ekstrim 3. ASTM D 2596 untuk menentukan kestabilan mekanik dari grease Seperti halnya kekentalan pada pelumas, untuk grease dinyatakan dengan kekerasan (consistency). Pengelompokannya ditentukan oleh National Lubricating Grease Institute (NLGI) yang membagi kekerasan grease menjadi 9 tingkat kekerasan, dari tingkat kekerasan 000 sampai dengan 6, seperti ditunjukkan pada tabel. Makin besar angka NLGI, makin keras greasenya dan makin kecil n omor NLGInya makin lunak greasenya.
3 | Page Grease Oil
Tabel 1 : NLGI Lubricating Grease Consistency Grade
Untuk penggunaan grease dari masing-masing spesifikasi karakteristik dan parameter unjuk kerja untuk tingkat mutu NLGI GA, GB DAN GC dapat dilihat pada table berikut : Klasifikasi NLGI
Kriteria Mutu Pelumasan menurut ASTM D 5950 Digunakan untuk bantalan gelinding baik pada kendaraan penumpang, truk
NLGI GA
dan kendaraan atau mesin lain dengan beban ringan. Mampu bekerja pada suhu operasi antara -20oC s/d 60oC. Kemampuan layanan yang lebih spesifik klasifikasi untuk GA tidak diperlukan. Digunakan untuk bantalan gelinding, mesin-mesin industry yang bekerja
NLGI GB
sedang, bantalan roda pada kendaraan penumpang, truk dan kendaraan atau mesin lain dengan beban ringan sampai beban sedang. Mampu bekerja pada temperature operasi antara -20oC s/d 70oC. Digunakan untuk bantalan luncur, bantalan roda pada kendaraan
NLGI GC
penumpang, truk dan kendaraan atau mesin lain dengan beban ringan sampai berat. Mampu bekerja pada suhu operasi antara -20 oC s/d 160oC, bahkan bisa mencapai 200oC. Tabel 2 : Tingkat mutu NLGI GA, GB, dan GC
4 | Page Grease Oil
D. Karakteristik Grease Kemampuan pelumasan grease tergantung pada bahan baku utama (baseoil) serta pengentalnya. Pengental dapat diidentikkan dengan serat yang dapat menyerap dan kemudian melepaskannya ke komponen yang dilumasi. Sebagian molekul pengental terserap kepermukaan logam yang dilumasi, yang bertujuan untuk mencegah kontak langsung antar komponen. Sifat-sifat grease yang utama ada dua, yaitu konsistensi (consistency) dan titik leleh (dropping point). 1. Penetrasi/konsistensi Pengukurannya menggunakan alat khusus yang dinamakan One Quarter Scale Cone Equipment. Untuk penggolongan penetrasi ini telah dibuat oleh NLGI, dimana makin kecil nomor NLGI maka makin lunak greasenya. 2. Titik leleh (dropping point) Titik leleh adalah temperatur pada saat grease mulai mencair. Titik leleh digunakan untuk quality control dan pengenalan grease. Titik leleh tidak menunjukkan batasan maksimum temperatur kerjanya. Pada umumnya suhu kerja grease jauh lebih tinngi dari titik lelehnya. Karakteristik lainnya dari grease dapat dilihat pada jenisnya, yaitu jenis sabun (soap) atau bukan dari sabun (non soap). Sabun yang dimaksud adalah sabun metalik atau abun logam. Pada umumnya grease adalah minyak mineral yang dipadatkan dengan sabun logam. Dilihat dari sabun yang digunakan secara umum,gemuk lumas dapat digolongkan ke dalam jenis : a. Dasar aluminium (Al) Sabun logam dengan menggunakan dasar aluminium mempunyai sifat lembek, halus, transparanserta mempunyai ketahanan terhadap air. Jenis sabun logam ini sangat baik untukkondisi kerja dibawah suhu 50oC. b. Dasar kalsium (Ca) Sabun logam dengan menggunakan dasar kalsium mempunyai sifat lembek, halus dan tahan terhadap air. Jenis sabun logam ini sangat baik untuk kondisi kerja dibawah suhu 50 oC. c.
Dasar natrium (Na) Sabun logam dengan menggunakan dasar natrium mempunyai sifat agak berurat/serat dan dapat mencegah karat dengan baik, tetapi mudah larut dalam air. Jenis sabun logam ini sangat baik untuk kondisi kerja dibawah suhu 100oC.
d. Dasar litium (Li) Sabun logam dengan menggunakan dasar aluminium mempunyai sifat lembek, halus, mantap dalam pemakaian serta mempunyai ketahanan terhadap air. Jenis sabun logam ini sangatbaik untuk kondisi kerja dibawah suhu 150oC.
5 | Page Grease Oil
Gambar 4 : Macam-macam grease Grease non sabun adalah grease yang mempunyai dasar bukan sabun,seperti menggunakan silikon yang biasanya digunakan untuk pemakaian suhu tinggi. Informasi karakteristik tipikal grease dapat dilihat seperti pada tabel dibawah.
Tabel 3 : Informasi Grease Komersial
6 | Page Grease Oil
E. Metode Pengujian Grease 1. Cone Penetration Cone penetration ( DIN 2137 ) adalah suatu metode untuk mengukur
daya tahan grease
terhadap gaya tekan sebuah batang kerucut, metode ini akan mendefinisikan nilai ” viskositas ”. Cara pengukuran :
Grease diletakkan pada bejana penetrometer dan ditekan pada suhu 25 °C selama 5 detik.
Kedalaman penetrasi diukur dalam skala mm.
Grease diklasifikasikan menurut NLGI dengan grade mulai 000 ( cair ) sampai 6 ( solid ).
Gambar 6 : Metode Pengujian Cone Penetration
Gambar 7: Alat Uji Cone Penetration - (Penetrometer)
7 | Page Grease Oil
Gambar 8 : Tipe Grease NLGI 000 (cair) 2.
Gambar 9 : Tipe Grease NLGI 3 (padat)
Dropping Point Dropping point adalah suatu metode untuk mengetahui suhu tertinggi suatu grease mulai mengalir, dan tidak berhubungan dengan temperatur kerja dari grease. Cara pengukuran : Grease dimasukkan dalam suatu tube dan dipanaskan. Kemudian diukur pada suhu berapa grease mulai jatuh menetes. Semakin tinggi suhunya semakin baik
Gambar 10 : Metode Pengujian Dropping Point
8 | Page Grease Oil
3.
Consistency & Working Stability Consistency & working stability adalah metoda untuk mengukur daya tahan grease terhadap gaya tekan pada disc yang memiliki lubang dan ditekan berulang kali. Cara pengukuran : Grease diletakkan di grease cup dan ditekan sebanyak 60 stroke, kemudian dilihat wujud grease tersebut. Grease selanjutnya ditekan sebanyak 10.000 stroke dan dilihat perubahan wujudnya. Grease yang baik memiliki perubahan wujud atau struktur yang sedikit.
Gambar 11: Metode Pengujian Consistency & Working Stability
Gambar 12: Grease cup dengan hole plate
Gambar 13 : Pengujian Grease
9 | Page Grease Oil
4. Oil Separation Oil Separation adalah suatu metode menguji ketahanan grease dalam menjaga base oil untuk tetap dalam satu kesatuan homogen. Cara pengukuran : Grease dimasukkan ke sebuah cangkir dan diberi beban 100 gram diatasnya lalu dioven 40°C selama satu minggu. Kemudian jumlah oli terpisah akan ditimbang dan dinotasikan kedalam persentase dari berat awal grease. Semakin kecil persentasenya akan semakin baik kualitas grease. Pemisahan oli dari grease sangat tergantung dari jenis base oil, thickening agent dan metode pembuatannya.
Gambar 13: Metode Pengujian Oil Separation 5. Water Resistance Water resistance adalah suatu metode untuk mengetahui kemampuan grease dalam menahan daya adhesi oleh air sehingga strukurnya menjadi rusak. Cara pengukuran : Grease dioleskan pada metal yang dicoated dengan cd anidate dan dimasukkan ke gelas yang berisi air dan didiamkan selama 3 jam pada suhu 90°C. Lalu diamati perubahan warna yang terjadi, perubahan ini diskalakan dalam range :
angka 0 ( tanpa perubahan ) sampai
angka 3 ( perubahan mayor )
Grease yang baik adalah tanpa perubahan
10 | P a g e Grease Oil
Gambar 14: Metode Pengujian Water Resistance 6. Four Ball EP Test Four Ball EP test adalah suatu metode untuk mengetahui kemampuan grease terutama aditif EP dalam menahan beban. Cara pengukuran : Grease dimasukkan dalam bejana yang berisi empat bola baja yang tersusun dalam bentuk tetrahedron.Kemudian bola paling atas diputar 1800 rpm dan dari bawah diberi beban selama 10 detik. Test ini diulang – ulang sampai mendapatkan beban maksimal dimana keempat bola baja tersebut menjadi satu ( terjadi efek pengelasan ). Grease dengan EP terbaik adalah yang menerima beban terbesar.
Gambar 15: Metode Pengujian Four Ball EP Test
11 | P a g e Grease Oil
7. Rotational Viscometer Rotational Viscometer adalah suatu metode untuk mengukur viskositas grease dengan prinsip kecepatan rotasi. Cara pengukuran : Grease dimasukkan dalam bejana dan lengan pemutar beserta pegasnya diputar. Akibat putaran grease akan menghambat sehingga memberi gaya lawan terhadap pegas, defleksi pegas akan menghasilkan torsi . Viskositas diukur oleh variabel kecepatan rotasi, geometri alat, bentuk wadah. Metode ini cukup rumit untuk diaplikasinya dibanding cone penetration.
Gambar 16: Alat Pengujian Rotational Viscometer
F. Aplikasi Penggunaan Grease 1) Super Lube® Multi Purpose Grease
Plain, anti-friction, ball, roller, wheel bearings
Cams, slides, valves, conveyors, chains
Food processing equipment
Caliper assembly and bearing grease
Seat regulators and tracks
Fifth wheels
Parts lubricant
Winches, pulleys, snaps
Trailer and buddy bearings
12 | P a g e Grease Oil
Dielectric grease, battery protector
Gambar 17 : Bearings
13 | P a g e Grease Oil
2) Silicone Dielectric Grease Lubricates and moisture proofs Protects battery cables, spark plugs, distributor caps Cable connections Terminal strips and disconnects 3) Silicone Lubricating Grease Treadmills, exercise equipment O-Rings Tools, mold release Grommets, locks Food manufacturing equipment Electronic equipment, plastic parts High speed machinery Gambar 18 : Food Grade Grease Weather stripping 4) High Temperature/Extreme Pressure Grease Plain (journal, sleeve, guide) bearings Anti-friction or roller bearings Tenter frames Bakery conveyor bearings Blower fan bearings Lithographic ovens Paint and ceramic curing ovens Furnace door hinges Oven damper controls Corrugating machinery Gambar 19 : Blower fan bearings Sluice Gates 5) Oil Applications a. Oil with PTFE Plain, anti-friction and roller bearings Reciprocating compressor lubricant additive Machine ways and tools Centralized lubricating systems Straight, helical, bevel and spiral gears Enclosed industrial gears Chains Gear head motors Conveyors Gambar 20 : Chains
14 | P a g e Grease Oil
b. Lightweight Oil General light oil applications Textile spindles Grinder arbor bearings Ring oiled bearings Wick feeds Bottle and air line oilers Oil cups Enclosed chains Light circulating systems Gambar 21 : Wick feeds Food grade chain lubricant c. Air Tool Oil Air impact tools Drills Grinders Screwdrivers Sanders Percussion tools Household shop tools All oil lubricated Air tools Air line lubricatorsAir misting and dripping applicators d. Synthetic Gear Oil Spur Gears Helical Gears Herringbone Gears Rack and pinion Gears Straight bevel Gears Spiral bevel Gears Worm Gears (E.P.) Chain drive Circulating systems High temperature chains Gambar 22 : Gears Oil lubricated bearings Gear boxes
15 | P a g e Grease Oil
6) Aerosol Applications a. Industrial Bearings, Conveyors, Chains, Pumps, Open gears b. Automotive Calipers, Chassis, Dielectric grease, Door hinges and locks, Shocks & springs, Trunk latches, Battery protector, Power antennas c. Marine Snaps, Zippers, Winches & pulleys, Inboard and outboard drives, Prop shafts, Rollers, Sail tracks d. Household Windows, Locks, Garage doors, Lawnmowers, Pool pumps, Sewing machines, Appliances, Tools, Toys e. Recreational and Sporting Fishing, Bicycles, RV’s, Roller blades, Hunting, Weightlifting equipment 7) Silicone Treadmills Exercise equipment O-Rings Rubber gaskets Tools, mold release Grommets, locks Food manufacturing equipment Electronic equipment, plastic parts High speed machinery Weather stripping Gambar 23 : O-Rings 8) Dri Film Industrial slides & glides Intricate clockworks Door Locks and Lock Cylinders Chains, Cable swivels Tools, Mold Release Pipe Fittings Door and Trunk hinges Precision Instruments Electronic equipment Electrical equipment High speed machinery Zippers Gambar 24 : Industrial slides & glides Musical instruments In-line skates and Bicycles Radio controlled cars, boats, and planes
G. Kelebihan dan Kekurangan Grease Grease / gemuk mempunya beberapa sifat yang tidak dapat dilakukan oleh cairan pelumas lain, yakni: 1. Keuntungan a. Pelumasannya lama tanpa penambahan karena gemuk tidak dapat mengalir atau menyebar b. Bersifat perapat yang sempurna pencega menempelnya benda-benda asing seperti kotoran, gas dan air pada permukaan yang dilumasi
16 | P a g e Grease Oil
c.
Mempunyai daya tahan terhadap beban tinggi
d. Mengurangi gesekan e. Mencegah korosi f.
Mencegah kebocoran
g. Konsistensi dan struktur tidak berubah h. Tidak mengeras pada suhu rendah 2. Kerugian a. Dibandingkan dengan oli pelumas, gemuk lebih sulit untuk penanganan, pengisian dan penggantian. b. Mempunyai tahanan gerak besar c.
Kemampuan pendinginan rendah sesuai rendahnya kemudahan mengalir, sehingga gemuk cepat panas
d. Sulit untuk membersihkan kotoran-kotoran yang menempel
17 | P a g e Grease Oil
BAB 2 - PENUTUP Kesimpulan Penulis mengambil kesimpulan bahwa penggunaan oli grease/gemuk sangatlah penting baik dibidang apapun. Karena sifat grease yang selalu menempel dan baik dalam menjaga bahan aditif pada benda yang diolesi oleh gemuk, terutama untuk aplikasi terbuka. Grease juga memiliki standar tersendiri yang di standarisasi oleh National Lubricating Grease Institute ( NLGI ) yakni dari 000 (semi cair) sampai 6 (padat). Grease dapat digolongkan dalam beberapa jenis, yakni dasar Alumunium (Al), dasar kalsium (Ca), dasar Natrium ( Na ),dan dasar litium (la). Pengujian yang dilakukan terhadap grease juga bertujuan agar performa grease tetap terjaga sebagai pelumas yang baik dalam pengaplikasiannya. Penggunaan grease saat ini banyak digunakan dalam dunia manufaktur maupun industry, terutama industry pangan menggunakan grease yang bertipe Food Grade. Grease sendiri memiliki kelebihan antara lain, mempunyai daya tahan terhadap beban tinggi, mengurangi gesekan, mencegah korosi, mencegah kebocoran, konsistensi dan struktur tidak berubah, tidak mengeras pada suhu rendah,dan masih banyak yang lainnya. Penulis berharap untuk kemudian grease dapat dimanfaatkan sebaik mungkin, terutama penggunaan grease bertipe Food Grade yang memiliki bahan dasar lemak hewani maupun nabati. Dan penggunaan grease digunakan sesuai dengan tipe yang sudah ditentukan agar grease mampu bekerja secara maksimal.
18 | P a g e Grease Oil
DAFTAR PUSTAKA
1. http://www.academia.edu/8645548/TECHNICAL_TRAINING_DEPARTMENT_SERVICE_DIVISION_ 2. 3. 4. 5. 6.
BASIC_MECHANIC_COURSE_BASIC_MAINTENANCE http://www.scribd.com/doc/117452388/Pelumas-Padat-Gemuk-Grease http://www.machinerylubrication.com/Read/29371/high-temperature-lubricant http://www.super-lube.com/grease-applications-ezp-16.html http://www.praoto.com/gemuk-vaselin/ http://ocw.usu.ac.id/course/download/4140000062-teknologi-oleokimia/tkk-
322_handout_pelumas.pdf 7. PT. TOYOTA ASTRA MOTOR. 1995. New Step Training Manual. Jakarta 8. Presentasi Perawatan Mesin – Pertemuan 6 Grease 2
19 | P a g e Grease Oil
