issn 2302 –5182

i

ISSN 2302 –5182

Volume 6, Nomor 2, April 2017, Hal. 157 – 253

Penanggung JawabKetua Jurusan Teknik Mesin UNUD

Ketua Dewan RedaksiDr. Ir. I Ketut Suarsana, MT

Redaksi Pelaksana/Tim ValidasiI Gede Teddy Prananda Surya, S.T., M.T.

Ir. I Nengah Suarnadwipa, M.T.Ir. A. A Adhi Suryawan, MT

I Gede Putu Agus Suryawan, S.T, M.T.Dr. Ir. I Gusti Ngurah Nitya Santhiarsa, MT

I Made Astika, ST., M.Erg. MTIr. I Made Suarda, M. Eng.

Editor AhliDosen-dosen di Jurusan Teknik Mesin

Universitas Udayana

Alamat RedaksiJurusan Teknik Mesin, Universitas UdayanaKampus Bukit Jimbaran, Badung, Bali 80362

Telp. / Fax.: 62 361 703321E-mail: [email protected]; [email protected]

Info JITM-TDM: www.mesin.unud.ac.id

Jurnal Ilmiah Teknik Mesin TEKNIK DESAIN MEKANIKA diterbitkan oleh Jurusan Teknik Mesin -Universitas Udayana empat kali dalam setahun pada bulan Januari, April, Juli dan Oktober, berisiartikel hasil penelitian dan kajian teoritis-analitis di bidang Teknik Mesin. Dewan redaksi menerimatulisan yang belum pernah serta tidak sedang dipertimbangkan untuk diterbitkan atau dipublikasikandalam media lain. Naskah diketik dalam Bahasa Indonesia atau bahasa Inggris dengan mengikutipedoman yang dapat diunduh di halaman website Jurusan Teknik Mesin UNUD atau web JITM-TDM.

i

ISSN 2302 –5182









Universitas Udayana





i

ISSN 2302 –5182









Universitas Udayana





ii

Jurnal Ilmiah Teknik Mesin – TEKNIK DESAIN MEKANIKA Volume 6, Nomor 2, April 2017

Kata Pengantar

Puji syukur tercurahkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas terbitnya Jurnal Ilmiah Teknik Mesin – TEKNIKDESAIN MEKANIKA, Universitas Udayana volume 6 Nomor 2, April 2017 ini. Penerbitan jurnal ini bertujuanmenyediakan media publikasi untuk hasil-hasil penelitian maupun kajian aplikasi di bidang Teknik Mesin, baik untukpeneliti di kalangan internal maupun eksternal kampus Universitas Udayana, baik dari kalangan mahasiswa maupundosen.

Dewan redaksi mengucapkan terima kasih atas dukungan dan motivasi dari rekan-rekan di kampus sertapimpinan jurusan dalam merealisasikan terbitnya jurnal ini. Dewan redaksi juga menyampaikan terima kasih ataspartisipasi rekan-rekan peneliti yang mengirimkan naskahnya untuk dipublikasikan via Jurnal Teknik MesinUniversitas Udayana.

Dalam penerbitan JITM TEKNIK DESAIN MEKANIKA Volume 6 Nomor 2 ini, disajikan 19 artikel, dalam berbagaitopik meliputi gasifikasi/biogas, transmisi, studi numerik uji tarik, material, pompa, pembakaran, kolektor surya,pompa kalor dan komposit.

Akhirnya, Dewan redaksi berharap semoga artikel-artikel dalam jurnal ini bermanfaat bagi pembaca danmemperkuat semangat untuk ikut dalam pengembangan ilmu dan teknologi terutama di bidang Teknik Mesin. Kamitunggu naskah-naskah untuk penerbitan berikutnya.

Dewan Redaksi

iii

ISSN 2302 –5182

TEKNIK DESAIN MEKANIKAJurnal IlmiahTeknik Mesin

Volume 6 • Nomor 2 • April 2017 • Hal. 157 – 253

D a f t a r I s i

Analisis Properties Fluida Pengering Pada Sistem Pengering Anyaman Ata BerbahanBakar Serbuk KayuI Wayan Sadiada, I Nengah Suarnadwipa dan I Wayan Bandem Adnyana

157- 160

Kekerasan Dan Struktur Mikro Hasil Coran Alumunium Silikon (Al-7%Si)Menggunakan Metode Evaporative Castingdengan Variasi Densitas StyrofoamI Wayan Sahhendra, I Ketut Gede Sugita, dan Dewa Ngakan Kt. Putra Negara

161- 165

Pengaruh Variasi Slip Ratio Terhadap Keausan Lapisan Nikel Tungsten Pada BajaKarbon Sedang Akibat Beban Gelinding LuncurSesep Aditio Simatupang, I Made Widiyarta dan I Made Parwata

166 - 171

Pengaruh Variasi Suhu Pemanas Awal Terhadap Karakteristik Lapisan Ni-Cr PadaBaja Karbon Sedang Dengan Metode Powder Flame Spray Coating.Edwin Reynaldo, I Made Widiyarta, I Made Parwata

172 - 175

Pengaruh Tekanan Gas Pembakaran (Asitelin & Oksigen) Terhadap Karakteristik danKetebalan Lapisan pada Karbon Baja Sedang (ST60)Wayan Widnyana Putra, I Made Widiyarta, I Made Parwata

176 - 179

Kekuatan Impak Dan Struktur Mikro Hasil Coran Paduan Aluminium Silikon ( Al-7%Si ) Dengan Variasi Temperatur TuangI GN Liladipta Pinatih, I Ketut Gede Sugita dan DNK Putra Negara

180 - 185

Pengaruh Penggunaan Octane Booster Terhadap Emisi Gas Buang Mesin Bensin EmpatLangkahPande Gede Ganda Kusuma, Ainul Ghurri dan I Made Astika

186 - 192

Analisis Kerugian Energi Pada Sistem Pengering Anyaman Ata Dengan MemvariasikanTebal Insulasi DindingI Putu Gede Aditya Yudhiyana Putra, I Nengah Suarnadwipa dan I Wayan Bandem Adnyana

193 - 198

Analisis Pembentukan Sudut Semburan Minyak Jelantah Pada Ujung Nosel SederhanaI G.N Bagus Yoga Junaya, IK.G. Wirawan dan W.N. Septiadi

199 - 204

Analisa Performansi Kolektor Surya Plat Datar Dengan Penambahan Sirip BerlubangBerdiameter Berbeda Yang Disusun Secara Staggered

205 - 210

iv

Agus Junianto, Ketut Astawa, I Nengah Suarnadwipa.

Analisis Variasi Luasan Preheating Berbentuk Spiral Terhadap Sudut SemburanMinyak JelantahKomang Kantun, IKG Wirawan dan Ainul Ghurri

211 - 214

Studi Eksperimental Pengaruh Variasi Tekanan Terhadap Sudut Semburan MinyakJelantahI Komang Juniarta, I Ketut Gede Wirawan, Ainul Ghurri

215 - 219

Distribusi Temperatur Sistem Pengering DalamProses Laundry Dengan MemvariasikanTata Letak PakaianBayu Anggara, N Suarnadwipa dan Bandem Adnyana

220 - 222

Distribusi Temperatur Udara Dalam Proses Pengering Laundry Dengan MemvariasikanKonsumsi Bahan BakarI Putu Agus Hendra Wiguna, Nengah Suarnadwipa dan Bandem Adnyana

223 - 226

Kajian Eksperimental Unjuk Kerja Mesin Menggunakan Bahan Bakar Arak BaliI M. Wawan Wijaya Kusuma, IG.K. Sukadana dan I W.B. Adnyana

227 – 231

Kajian Eksperimental Karakteristik Pembakaran Menggunakan Bahan Bakar ArakBaliI W. Adi Pramana Putra, I G.K Sukadana dan I W.B. Adnyana

232 – 236

Pengaruh Faktor Koreksi Pengapian Terhadap Emisi Gas Buang Yang Dihasilkan PadaKendaraan Jenis Injeksi 1800 CcBenny S, I G K Sukadana dan I W Bandem Adnyana

237 – 242

Pengaruh Komposisi dan Sintering Pada Komposit Al/(SiCw+Al2O3) Terhadap Densitas,Porositas dan KeausanKetut Suarsana, I Wayan Lega Suprapto

243 – 248

Pengaruh Lebar Takikan Pada Proses Penutupan Ujung Heat Pipe Terhadap TekananVacuum Heat PipeSi Putu Ngurah Rai Hermawan, Wayan Nata Septiadi, Ketut Astawa

249 – 253

Jurnal Ilmiah TEKNIK DESAIN MEKANIKA Vol. 6 No. 2, April 2017 (243 – 248)

242

Pengaruh Komposisi dan Sintering Pada KompositAl/(SiCw+Al2O3) Terhadap Densitas, Porositas dan Keausan

Ketut Suarsana, I Wayan Lega SupraptoJurusan Teknik Mesin Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran Bali

Abstrak

Pertumbuhan material komposit berbasis logam pada dunia industri cukup potensial untuk memenuhi akan komponen-komponen permesinan. Dengan adanya perkembangan bahan yang sangat pesat, maka dituntut untuk menghasilkan bahanringan dan murah yang merupakan persyaratan utama dalam dunia industri pembuatan komponen-komponen mesin. Hal inimemunculkan inovasi baru dalam pembuatan Aluminium Matrix Composite (AMC) yang berbasis matrik Alumunium denganpenguat Silicon Carbon dan Al2O3 partikel. Metode yang digunakan dalam penelitian adalah dengan proses powdermetalurgi dan variasi komposisi penguat komposit. Awal proses komposit dibuat dengan variasi komposisi matrik Aluminiumdengan penguat SiC+Al2O3 dalam komposit. Komposisi Aliminium : 80% wt dengan variasi penguat 20% wt. Pembuatanmaterial uji dilakukan dengan proses metalurgi serbuk dimana gaya tekan 25 N, waktu penahanan 15 menit. Pengujiankarakteristik dilakukan untuk menggetahui sifat fisik dan mekanik komposit. Jadi hasil penelitian adalah penambahankomposisi persen berat SiC dan Alumina (Al2O3) memberikan pengaruh pada sifat fisik dan mekanik komposit. Dimanadensitas dan keausan meningkat terjadi pada setiap penambahan Alumina (Al2O3) itu sendiri. Sebaliknya porositas menurundengan meningkatnya komposisi penguat. Hubungan antara sifat dari masing-masing komposisi penguat SiCw dan Al2O3

pembentuk komposit yang dibuat dengan menganalisa struktur mikro yang terbentuk.

Kata Kunci: Matrik Aluminium, SiC dan Al2O3 partikel.

Abstract

The development of metal-based composite materials in the industrial world is sufficiently potential to meet the machiningcomponents. With the rapid development of materials, it is demanded to produce light and cheap materials which are themain requirements in the world of manufacture of machine components. This led to new innovations in the manufacture ofAluminum Matrix Composite (AMC) based Aluminum matrix with Silicon Carbon and Al2O3 particle reinforcement. Themethod used in this research is the process of powder metallurgy and variation of composite reinforcement composition.Initial composite process was made with variation of Aluminum matrix composition with SiC + Al2O3 hardness in composite.Aliminium Composition: 80% wt with variation of 20% wt. The preparation of the test material was carried out by a powdermetallurgy process in which the compressive force was 25 N, holding time was 15 minutes. Characteristic testing isperformed to determine the physical and mechanical properties of the composite. So the result of the research is the additionof percent weight composition of SiC and Alumina (Al2O3) give effect on physical and mechanical properties of composite.Where density and wear occurs, increases occur in each addition of Alumina (Al2O3) itself. Conversely porosity decreaseswith increasing reinforcement composition. The relationship between the properties of each of the SiCw and Al2O3 compositecompositing compositions prepared by analyzing the formed microstructure.

Keywords: Aluminum matrix, SiC and Al2O3 particles.

1. PendahuluanPeradaban kehidupan manusia semakin

berkembang maka kebutuhan akan teknologi bahanjuga semakin meningkat dan beragam dalamberbagai aplikasi penggunaannya. Ketersediaanmaterial konvensional yang kuantitas dan kualitasnyaterbatas memunculkan pemikiran untukpengembangan bahan melalui pengembangan prosespembuatan material dengan cara perlakuanpermukaan, penambahan penguat material lainmaupun rekayasa strukturalnya. Pengembangankomposit matriks aluminium dalam skala besar sudahbanyak dilakukan dalam penelitian. Dimanadidukung oleh tersedianya serat karbon, boron danwisker. Bahan dari Aluminium Matrix Composites(AMC) mempunyai prospek karena menjanjikankarakteristik kekuatan dan ketahanan deformasitermal yang baik. Penguat serat kontinu satu arahmenghasilkan perbaikan sifat mekanik yang

menonjol dibandingkan dengan material matrik tanpapenguatan maupun yang diskontinu [1]. Kompositadalah perpaduan dari beberapa bahan yang dipilihberdasarkan kombinasi sifat fisik masing-masingmaterial penyusunnya untuk menghasilkan materialbaru dan unik dengan ikatan antara masingmasingmaterial penyusun sebagai matrik dan penguat.Material Al alloy digabungkan dengan keramik SiCwtergolong dalam jenis material komposit AluminiumMatrix Composite (AMC). Pada proses perekayasaanmaterial Aluminium Matrix Composites (AMC) dapatmenggunakan logam aluminium alloy sebagai matrikdengan keramik SiC dan alumina sebagai bahanpenguat/pengisi. Perbedaan dari material penyusunkomposit, antara matrik dan pengisi (filler), agarberikatan dengan kuat, maka perlu penambahan aditifatau penguat [2]. Model penguatan denganmengunakan jenis penguat merupakanpengembangan dari perlakuan permukaan pada

Ketut Suarsana, I Wayan Lega Suprapto / Jurnal Ilmiah TEKNIK DESAIN MEKANIKA Vol. 6 No. 2,April 2017 (243 – 248)

244

material dasar, tapi sebelumnya umum dilakukandengan rekayasa perlakuan panas (heat treatment)pada permukaan material komposit.

Penggabungan aditif atau penguat yangberbeda karakteristiknya, selama ini dilakukandengan metode bonding diffusion yaitupenggabungan dilakukan dengan pemanasantemperatur tinggi dengan tegangan mekanik yangbesar. Metode ini juga mempunyai kelemahan yaitubentuk produk yang terbatas dan biaya produksitinggi. Penggabungan aditif pada temperatur dingindengan rekayasa permukaan lapisan melalui prosessmanufaktur metalurgi serbuk, merupakan alternatifyang dapat dikembangkan [3]. Salah satu metodapembentukan logam yang memungkinkan adanyakontrol terhadap setiap variabel prosesnya dapatdilakukan dalam proses fase padat. Ketelitian dalamkontrol dan rekayasa variabel proses merupakan halyang menjadi penentu kualitas hasil produk.Pencampurannserbuk logam dengan partikel keramikuntuk membuat Metal Matrix Composites (MMC)perlu adanya variabel yang jelas. Setelah prosespencampuran ini biasanya diikuti dengan coldcompaction, degassing dan perlakuan panas sepertihot isostatic pressing (HIP) maupun sintering. Prosespenekanan adalah memadatkan serbuk ataukonsolidasi dari serbuk kedalam bentuk yangdiinginkan, agar diperoleh dimensi presisi, sertamaterial tidak mudah hancur. Kajian yang telahdilakukan sebelumnya dalam bidang Metal MatrixComposites (MMC) terutama aluminium sebagaimatrik dan Silikon carbon sebagai penguat, adalahbertujuan untuk meningkatkan karakteristik fisik danmekaniknya. Pelapisan alumina (Al2O3) padapermukaan SiC partikel cenderung meningkatkankarakteristik karena lebih merata dan menyebabkanikatan interfasial antara penguat SiC dengan matrikAluminium menjadi lebih baik [4] Dalam penelitiansebelumnya komposit berbasis matrik Al diperkuatoleh SiC itu sendiri atau alumina (Al2O3) telahbanyak diteliti. Namun penguat gabungan SiCbersama alumina partikulat (Al2O3) pada aluminiummatrik disebut komposit Al/(SiC+ Al2O3), dandengan variasi persentase berat belum ada meneliti.Dalam hal ini dipandang perlu untuk membuatmaterial baru dengan komposisi tertentu untukmendapatkan sifat material yang kekuatannya tinggiserta sebagai bahan alternatif untuk aplikasipengunaannya. Oleh karena itu fokus penelitianadalah pengaruh komposisi penguat gabungan SiCditambah alumina partikulat (Al2O3) denganAluminium sebagai matrik terhadap karakteristikkomposit terutama kekuatan, densitas, porositas dankekerasan yang dimiliki komposit baru.

2. Dasar Teori

Penentuan DensitasDensitas merupakan besaran fisis yaitu

perbandingan massa (m) dengan volumebenda (V), (Birkeland, P.W., 1984) [5]

(1)

dengan : Densitas bulk (ρ) (gram/cm3),massa sampel setelah dikeringkan di dalam oven (ms) (gr), massa sampel yang digantung di dalam air(mg)(gram), massa kawat penggantung sampel(mk)(gram), massa sampel setelah direndam didalamair / jenuh (mb)(gr),massa jenis air (ρH2O)=1gram/cm3)

Penentuan PorositasPorositas suatu bahan pada umumnya

dinyatakan sebagai porositas terbuka atau Apparentporosity, dan dapat dinyatakan dengan persamaanstandar ASTM C 373 - 88. (Birkeland, P.W., 1984)[5].

(2)

Penentuan KeausanPengujian keausan dapat dilakukan dengan

berbagai macam metode dan teknik, yang semuanyabertujuan untuk mensimulasikan kondisi keausanaktual. Salah satunya adalah metode Ogoshi dimanabenda uji memperoleh beban gesek dari cincin yangberputar (revolving disc). Pembebanan gesek iniakanmenghasilkan kontak antar permukaan yangberulang-ulang yang pada akhirnya akan mengambilsebagian material pada permukaan benda uji.Besarnya jejak permukaan dari material tergesekitulah yang dijadikan dasar penentuan tingkatkeausan pada material. Semakin besar dan dalamjejak keausan, maka semakin tinggi volume materialyang terkelupas dari benda uji dengan pembebanan10 N [6].

3. Metode PenelitianAluminium matrix Composite (AMC) dibuat

dari pencampuran matrik denga penguat, dimanamatrik adalah Aluminium fine powder denganpenguat SiC yang diperkuat dengan bahan aditif.Proses pembuatan komposit ini dilakukan denganproses metalurgi serbuk. Sampel komposit AMCyang dibuat berbentuk silindris dengan diameter 0,8cm dan tinggi 1 cm. Sehingga, volume total komposityang harus dihasilkan ± 0,5 cm3 [7]. Bahan yangdigunakan adalah Aluminium (ρm = 2,7 gr/cm3), SiC(ρf = 3.2 gr/cm3) dan Al2O3 (ρf = 3,8 gr/cm3) denganperbandingan persen berat (% wt) masing-masingsebagai berikut. Tabel 1. Komposisi Matriks Al danpenguat (SiC+Al2O3).Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitianberupa serbuk dan serat dari Aluminium Matrik,Al2O3 partikel serta SiC whisker. Pembuatan dengan

3


245

teknik metalurgi serbuk menggunakan bahan bakuyaitu Al fine powder (≥90%) p.a Merck dan serat SiCwhisker komersial diameter (d ≈ 0.5 μm), panjang (l≈ 40 μm). Sebagai bahan tambahan digunakan serbukAl2O3 partikel dan Etanol 96% (CH3COOH) sebagaimedia pencampur [8]. Untuk grafit (C) dari arang danVasiline sebagai pelumas pada dinding cetak tekan.

Alat PenelitianTimbangan Digital, berfungsi untuk

penimbangan massa bahan. Alat Uji Microhardness Tester Mortar, wadah untuk proses pencampuran Beker glass dan gelas ukur Magnetik Stirrer sebagai alat untuk

pencampur serbuk dari bahan. Alat kompaksi CARVER dengan kapasitas

10 ton Mesin magnetic stirrer, mesin ini berfungsi

untuk mencampur dan mengaduk Al dengan SiC dan bahan wetting agen. Furnace , sebagai alat pemanas Cetakan/die, alat yang digunakan untuk

mencetak Al dengan SiC dan bahanwetting agen

Alat uji Scanning Electron Microscope(SEM)

4. Hasil dan Pembahasan

4.1. Densitas KompositSifat fisik densitas dari komposit sangat

dipengaruhi oleh temperatur maupun waktu tahansinter. Ada beberapa faktor yang berpengaruhterhadap proses sinter adalah ukuran partikel, bentuk,struktur, densitas, temperatur dan waktu. Penurunanukuran partikel akan meningkatkan difusi, hal inidisebabkan peningkatan perbandingan luas areaterhadap volume akan menyebabkan peningkatangaya penggerak yang lebih tinggi, sedangkan bentukpartikel akan meningkatkan luas kontak antarpartikel, sehingga meningkatkan kecepatan difusi.Permukaan partikel yang kasar, mempunyai luaskontak yang rendah dibandingkan partikel yanghalus. Struktur kristalin pada serbuk sangat signifikanpengaruhnya terhadap proses sinter. Nilai densitasbakalan yang tinggi menyebabkan sifat akhirkomposit lebih baik seperti kethanan aus, penghantarpanas dan kerapatan komposit. Peningkatan nilaidensitas bakalan mempengaruhi luas kontakpermukaan antar partikel. Peningkatan temperaturdan waktu pada proses sinter akan dapatmeningkatkan kecepatan sinter, yang berhubungansecara signifikan. Struktur polikristalin cenderungmempunyai ukuran butir yang lebih kecil, danmemiliki sifat mekanik seperti tegangan tarik, ukuranbutiran dan dimensi yang lebih stabil. Struktur butiryang lebih halus memiliki transpor material yanglebih baik, sehingga menyebabkan kecepatan difusitinggi. Setelah proses sinter, ukuran butir cenderung

menghilangkan butir kecil karena terjadipertumbuhan butir. Struktur kristalin serbuk padasaat proses sinter lebih stabil, selama gaya pengerakutama untuk terjadinya rekristalisasi (penurunandislokasi), tidak terjadi di dalam serbuk. Strukturyang mempunyai cacat yang cukup besar, sepertidislokasi akan meningkatkan proses difusi.Komposisi partikel seperti oksidasi pada permukaanpartikel akan menurunkan energi permukaan dandapat menghalangi terjadinya mekanisme transporpermukaan, sehingga dapat menurunkan keefektifandari proses difusi sepanjang proses sinter. Sepanjangproses sinter temperatur akan menjadi gaya dorongdifusi antarmuka partikel. Sehingga semakin tinggitemperatur dan semakin lama waktu tahan sinter,densitas komposit akan semakin meningkat.

Tabel 1 Data hasil pengujian Densitas Aluminiummatrix composite (AMC) dengan Al matrikdiperkuat SiC dan Al2O3

Komposisi 500°C

Al(%)

SIC(%)

Al₂O₃(%)

1 Jam 3 Jam

ρ(gr/cm3) ρ(gr/cm3)

80

17 32.360 ±0.02023

2.391 ±0.05686

14 62.391 ±0.01012

2.426 ±0.02156

11 92.452 ±0.07520

2.492 ±0.05761

550°C

1 Jam 3 Jam


17 32.393 ±0.02245

2.415 ±0.04301

14 62.421 ±0.02043

2.457 ±0.01400

11 92.465 ±0.03095

2.515 ±0.04180

600°C

1 Jam 3 Jam


17 32.464 ±0.0320

2.485 ±0.0525

14 62.503 ±0.0135

2.549 ±0.0657

11 92.556 ±0.0909

2.589 ±0.0449


246

Gambar 1. Grafik hubungan komposisi dengandensitas

Porositas KompositSecara ekperimental pengaruh temperatur

dan waktu tahan (holding time) sintering terhadapporositas dapat diketahui dari pengamatan datapenelitian pada tabel 5.2 dan gambar 5.3. Pada Tabel5.2 ditunjukkan data hasil pengujian porositasAluminium matrix composite (AMC) dengan Al finepowder sebagai matrik diperkuat SiC dan Al2O3

setelah perlakuan sintering. Perlakuan sintering yangdikenakan pada komposit Al-(SiC+Al2O3) adalahdengan variasi temperatur dan holding time, padatemperatur sintering : 500oC, 550oC dan 600oC,dengan holding time berturut-turut : 1 jam dan 3 jam.Untuk perhitungan dan pengujian penentuanporositas.

Tabel 3 Data hasil pengujian porositas aluminiummatrix composite (AMC) dengan Alsebagai matrik diperkuat SiC dan Al2O3,setelah proses sinter.

Gambar 2 Grafik hubungan komposisi denganporositas

2,200

2,250

2,300

2,350

2,400

2,450

2,500

2,550

2,600

2,650

1 2 3

Perlakuan 500oC, 1 jam Perlakuan 500oC, 3 jamPerlakuan 550oC, 1 jam Perlakuan 550oC, 3 jamPerlakuan 600oC, 1 jam Perlakuan 600oC, 3 jam

Komposisi

Dens

itas

(gr/

cm3)

0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

1 2 3

Perlakuan 500oC, 1 jam Perlakuan 500oC, 3 jamPerlakuan 550oC, 1 jam Perlakuan 550oC , 3 jamPerlakuan 600oC, 1 jam Perlakuan 600oC, 3 jam

Poro

sitas

(%)

Komposisi

Komposisi 500°C

Al(%)

SIC(%) Al₂O₃

(%)

1 Jam 3 Jam

p(%) p(%)

17 3 10.851 ±0.87732

10.029 ±1.76810

14 6 9.356 ±1.01289

7.696 ± 1.06899

11 9 8.049 ±2.45656

5.902 ± 0.86203

550°C

1 Jam 3 Jam

p(%) p(%)

80 17 3 12.508 ±1.21037

9.655 ±0.91232

14 6 10.668 ±0.86439

7.997 ±0.95604

11 9 8.711 ± 1.66446 6.517 ±1.09402

600°C

1 Jam 3 Jam

p(%) p(%)

17 3 9.036 ±0.09372

6.998 ±1.63185

14 6 7.111 ± 1.83290 6.020 ±2.07385

11 9 5.426 ±0.20759

4.311 ±1.16856


247

Keausan Komposit

Tabel 4 Data hasil pengujian keausan kompositaluminium matrix diperkuat SiC dan Al2O3

Pada gambar 3 menunjukkan hubunganantara komposisi persentase berat dari komposit Al-(SiC+Al2O3) dengan keausan. Hal ini dapat dilihatbahwa setiap peningkatan komposisi gabunganpenguat SiC dan Al2O3 dengan komposisi matriksAluminium, menyebabkan peningkatan sifat fisik.Temuan ini mirip dengan penelitian sebelumnya(Widyastuti, et al. 2008). Hipotesa penelitianmenyatakan peningkatan perlakuan komposisipersentase berat (%wt) pada kompositAl+(SiC+Al2O3), menjadikan semakin meningkatsifat mekanik dari komposit. Pada penelitian iniuntuk setiap komposisi matrik dan peningkatanpersentase berat penguat Al2O3 sendiri, menyebabkanmeningkatnya ketahanan aus dan konduktivitastermal komposit. Hal ini terjadi karena partikel Al2O3

yang memiliki ukuran lebih kecil daripada matriksaluminium itu sendiri, memungkinkan mereka untukmenyebar secara merata. Partikel Al2O3 itu sendirimempunyai nilai kekerasan lebih tinggi darialuminium matrik, bila ditingkatkan penambahanAl2O3 sehingga menyebabkan kekerasan meningkat.Selanjutnya, setiap pengurangan SiC dari gabunganpenguatan (SiC+Al2O3) juga menyebabkanketahanan aus. Ini bisa terjadi karena serat SiC acak,lebih kecil dari partikel serbuk aluminium matriksdan kekerasanya tinggi. Dengan orientasi serat acakdari SiC dapat meningkatkan pembentukan jumlahpori-pori pada komposit. Pada penelitian sebelumnyamatrik paduan aluminium diperkuat dengan partikelsilikon karbida dengan dan tanpa dilapisimenunjukkan bahwa lapisan partikel dan ukuranpartikel memberikan efek secara signifikan terhadapsifat-sifat mekanis pada permukaan komposit.

Gambar 3 Grafik hubungan komposisi dengankeausan

5. KesimpulanDari hasil penelitian komposit

Al/(SiC+Al2O3) yang terdiri dari aluminium finepowder sebagai matrik dengan Silicon Carbonwhisker (SiC) digabung alumina partikel (Al2O3)sebagai penguat, juga berdasarkan analisa danpengamatan yang telah dilakukan maka dapatdisimpulkan:1. Komposisi persentase berat (%wt) penguat pada

komposit Al+(SiC+Al2O3) memberikan pengaruhterhadap densitas meningkat dan porositasmenurun dengan peningkatan penguat darialumina, dimana densitas tertinggi adalah (ρ =2,589 gr/cm3) dan porositas terendah didapatpada p =4,311 %.

2. Porositas menurun dengan peningkatan penguatdari alumina, dimana porositas tertinggi adalahp=21,546 % dan porositas terendah didapat p =4,311 %. Sedangkan sifat mekanik dimana nilaidensitas berbanding terbalik dengan nilaiporositas.

3. Sifat mekanik yaitu keausan meningkat padakomposit Al+(SiC+ Al2O3) disetiap peningkatanpersentase berat dari alumina partikel (3%wtAl2O3, 6%wt Al2O3 dan 9%wt Al2O3).

Daftar Pustaka

[1] Beatty, R. L. and Wyman, F. H., 1987,Continous Silicon Carbide WhiskerProduction, United state Patent, No. 4,637,924.

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

1 2 3

Perlakuan 500oC, 1 jam Perlakuan 500oC, 3 jamPerlakuan 550oC, 1 jam Perlakuan 550oC, 3 jamPerlakuan 600oC, 1 jam Perlakuan 600oC, 3 jam

Komposisi

Keau

san

(gr)

Komposisi Suhu

AlPowder

(%wt)

SiCWiker

(%)

AL2O3

(%)

500 oC 550 oC 600 oC

waktusintering

waktusintering

waktusintering

1jam

3Jam

1jam

3Jam

1jam

3Jam

80 17 3 0,055 0,025 0,045 0,016 0,037 0,008

14 6 0,051 0,024 0,043 0,016 0,034 0,007

11 9 0,047 0,023 0,043 0,013 0,032 0,005


248

[2]. Sciti, D., and Bellosi, A., 2002.Microstructure and Properties of Alumina-SiC nanocomposites Prepared from UltrafinePowders, Journal of Material Science 37,Kluwer Academic Publishers.

[3] Widyastuti, Eddy, S., Siradj, Dedi Priadi, andAnne Zulfia., 2008. Compactibility Al/Al2O3Composites with Variable Hold TimeSintering, Makara, Sains, Vol.12, No. 2,November (2008), 113-119.

[4] Zainuri, M., Siradj, E. S., Priadi, D., danZulfia, A., 2008. Pengaruh PelapisanPermukaan Partikel SiC dengan Oksida Metalterhadap Modulus Elastisitas KompositAl/SiC. Matrix, 12 (2), 126- 133.

[5] Birkeland, P. W., 1984. Soil danGeomorphologi, Oxford, University PressNew York,halaman 14-15.

[6] Sulardjaka dkk 2015. Karakteristik lajukeausan komposit AlSiB/SiC danAlSiMg/SiC. Jurusan Teknik Mesin, FT-UNDIP, Kampus UNDIP Tembalang-Semarang. Indonesia

[7] Widyastuti, et al. 2008. KompaktibilitasKomposit Isotropik Al/Al2O3 denganVariabel Waktu Tahan Sinter. DepartemenMetalurgi dan Material, Fakultas Teknik,Universitas Indonesia, Depok 16424,Indonesia.

[8] Ketut Suarsana, dkk,. 2015 Studi EksperimenPembuatan Komposit Metal MatrikAluminium Penguat Sic Wisker Dan Al2O3

Partikel Sebagai Material Alaternatif , ISBN:2302‐4542, Jurnal Teknik Mesin (SNTTM)XIV Jurusan Teknik Mesin Fakultas TeknikUniversitas Udayana, Denpasar Bali,Indonesia.

Pengaruh Komposisi danSintering Pada Komposit

by I Ketut Suarsana

FILE

TIME SUBMITTED 31-JUL-2017 04:43PM

SUBMISSION ID 834260353

WORD COUNT 3030

CHARACTER COUNT 17735

340._JURNAL_SUARSANA.PDF (104.78K)

%17SIMILARITY INDEX

%16INTERNET SOURCES

%3PUBLICATIONS

%3STUDENT PAPERS

1 %52 %33 %34 %2

5 %16 %17 %1

Pengaruh Komposisi dan Sintering Pada KompositORIGINALITY REPORT

PRIMARY SOURCES

repository.usu.ac.idInternet Source

elektro.ub.ac.idInternet Source

onlyposting.blogspot.comInternet Source

Suarsana, Ketut, and Rudy Soenoko."Hardness, Density and Porosity ofAl/(SiCw+Al2O3p) Composite by PowderMetallurgy Process without and with Sintering",Applied Mechanics and Materials, 2015.Publicat ion

repository.ui.ac.idInternet Source

eprints.undip.ac.idInternet Source

eprints.unlam.ac.idInternet Source

8 <%19 <%110 <%111 <%112 <%113 <%114 <%115 <%116 <%1

EXCLUDE QUOTES OFF

EXCLUDEBIBLIOGRAPHY

ON

EXCLUDE MATCHES OFF

pt.scribd.comInternet Source

es.scribd.comInternet Source

bibliographie.uni-tuebingen.deInternet Source

www.researchgate.netInternet Source

www.scribd.comInternet Source

ejournal.undip.ac.idInternet Source

www.unud.ac.idInternet Source

iqra-wahyuni.blogspot.comInternet Source

eprints.uns.ac.idInternet Source

issn 2302 –5182

Documents