Kumpulan Abstrak 1 - repositori.unud.ac.id · Permukaan Proses Gerinda Silinderis Baja Aisi 4140...

Kumpulan Abstrak 1st ICMMME & SNTTM-XIV

Badan Kerja Sama-Teknik Mesin Indonesia

Universitas Lambung Mangkurat

v

International Editorial Review Board

S. Basavarajappa, University BDT College of Engineering. India Nourredine Boubekry, University of North Texas, USA

Mohamed Bououdina, University of Bahrain College of Science, Bahrain Juan C. Campos Rubio, Federal University of Minas Gelais. Brazil

Kevin Chou. The University of Alabama. USA Mohammaci A. Chowdhury, Dhaka University of Engineering and Technology. Bangladesh

José Maria Cime, University of Coimbra, Portugal António Completo, University of Aveiro, Portugal

Leonardo R. da Silva, Federal Center for Technological Education, Brazil Teresa M. G. P. Duarte, University of Porto, Portugal

Jorge Ferreira. University of Aveiro. Portugal Leandro Freitas, Petrôleo Brasileiro SA — PETROBRAS. Brazil

V. N. Gaitoride, B,V.B College of Engineering & Technology. India Lidia Gurau. Transilvania University of Brasov, Romania Maki K. Habib, The American University in Cairo, Egypt

Zhengyi Jiang, University of Wollongong, Australia Sihai Jiao. Research Institute Baosteel. China

Ma-Eva Jiménez-Ballesta, Technical University of Cartagena, Spain Martin Jun. University of Victoria. Canada

S. R. Kamik, B.V.B College of Engineering & Technology. India N. Muthu Krishnan, Sri Venkateswara College of Engineering. India

Harmesh Kumar. Panjab University. India Aitzol Lamikiz. University of the Basque Country. Spain

Yajie Lei. George Washington University, USA Shuting Lei. Kansas State University,USA

AlUno Loureiro. University of Coimbra. Portugal Alakesh Manna, Punjab Engineering College, India

Angelos P Markopoulos, National Technical University of Athens, Greece Louis Montebello, STMicroelectronics. Malta

Rui A. S. Moreira, University of Aveiro, Portugal Fusaomi Nagata, Tokyo University of Science, Japan

Arup Kumar Nandi. Central Mechanical Engineering Research Institute. India Alfonso H. W. Ngan, University of Hong Kong, China

Meng Ni. The Hong Kong Polytechnic University, China K. Palanikumar. Sri Sairam Institute of Technology, India

Risto Poykio, Environmental Manager of Kemi City. Finland Hal Oirig. Siemens Wind Power AIS. Denmark

Fabrizio Quadrini, University of Rome ‘Tor Vergata. Italy Ramon Quiza, University of Matanzas. Cuba

Manish Roy. Defence Metallurgical Research Laboratory. India Prasanta Sahoo. Jadavpur University. India

Loredana Santo, University of Rome Tor Vergata, Italy M. A. Shah. King Abdul Aziz University, Saudi Arabia

Vishal S. Sharma, Ambedkar National Institute of Technology. India




vi

Reviewers

Prof. Dr. Ing. Harwin Saptoadi (TM. UGM)

Prof. Dr. Yatna Yuwana Martawirya (TM. ITB)

Prof. Dr. Jamasri (TM. UGM)

Prof. Dr. Sulistijono (TM. ITS)

Prof. Dr. Komang Bagiasna (TM. ITB)

Prof. Dr. Ing. Mulyani Bur (TM. UNAND)

Prof. Dr. Ir. Harinaldi, M.Eng. (TM. UI)

Prof. Dr. Fathurrazie Shadiq (UNLAM)

Dr. Jamari (UNDIP)

Dr. Ir. Syahril Taufiq, MSc.Eng. (UNLAM)

Aqli Mursadin. PhD. (UNLAM)




vii

Steering Committee

Advisor

Yulian Firmana Arifin

Chairman

Syahril Taufik

Vice chairman

Akhmad Syarief

Apip Amrullah

M. Rizali

Secretary

M. Jaya Winata, Samsul Rahman, Aries Aditya Kurniawan, Yuliana Isnani

Organizing committee

Lukman Alibi, Diaurrahman, M. Aulia Rahman, Bagus Saputro, Raizal Rais, Syauqi Rahmat Firdaus, Rahmat Ilmi,

Irraz Epiondra Fathan, Falentino Ari K, M. Jurni, Fatah Hidayatullah, Moch. Saifudin, Maidi, Fajar Perdana Putra, Trisna Aditya,

Fakhdillah Bustomi, Akh. Maulana Gumai, Edy Saputro, Jumalik, Rizky Arya S., M. Fajar Ridwan, Rian Wahyudi, A’yan Sabita,

Ichwan Noor A, Hendrico Ramelan P, Syahbudi Agung P, Setyo Yulio P.

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV)

Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

xxvii

COVER ............................................................................................................................................................................................................................. i

KATA PENGANTAR ...................................................................................................................................................................................................... ii

SAMBUTAN REKTOR .................................................................................................................................................................................................. iii

SAMBUTAN DEKAN ..................................................................................................................................................................................................... iv

REVIEWER ..................................................................................................................................................................................................................... v

PANITIA .......................................................................................................................................................................................................................... vii

JADWAL ACARA ........................................................................................................................................................................................................... viii

DAFTAR ISI .................................................................................................................................................................................................................... xxvii

KEYNOTE SPEAKER .................................................................................................................................................................................................... xlix

BIDANG KONVERSI ENERGI

NO JUDUL KODE

1 Genset dengan bahan bakar co-gasifikasi downdraft kulit kopi dan batubara KE 01

2 Unjuk Kerja Pengering Surya Tipe Rak Pada Pengeringan Kerupuk Kulit Mentah KE 02

3 Analisis Unjuk Kerja Sistem Turbin Gas Mikro Bioenergi Proto X-3 Berbahan Bakar LPG KE 04

4 Optimasi periode data berdasarkan time constant pada pengujian unjuk kerja termal kolektor surya pelat datar

KE 06

5 Pengembangan Model Matematika Kinetika Reaksi Torefaksi Sampah KE 07

6 PENGGUNAAN GAS SEBAGAI BAHAN BAKAR PADA SEPEDA MOTOR BERMESIN INJEKSI KE 10

7 STUDI NUMERIK KARAKTERISTIK ALIRAN GAS-SOLID DAN PEMBAKARAN PADA TANGENTIALLY FIRED PULVERIZED-COAL BURNER DENGAN VARIASI SUDUT TILTING

KE 11

8 Pemanfaatan Panas Buang Kondenser pada Pengering Beku Vakum KE 12

9 Sistem Pendingin Adsorpsi dengan Single Bed Adsorber KE 13

10 Penerapan Evaporative Cooling Untuk Peningkatan Kinerja Mesin Pengkondisian Udara Tipe Terpisah (AC Split)

KE 14

11 Penggunaan Thermal Energy Storage sebagai Penyejuk Udara Ruangan dan Pemanas Air pada Residential Air Conditioning Hibrida

KE 15

12 Studi Eksperimental tentang Karakteristik Turbin Angin Sumbu Vertikal Jenis Darrieus-Savonius KE 17

13 PENGARUH KONSENTRASI GARAM TERHADAP KARAKTERISITIK ALIRAN DUA FASE GAS DAN AIR KE 22

14 Karakteristik Pembentukan Cincin Vorteks pada Jet Sintetik akibat Perubahan Frekwensi Eksitasi pada Aktuator Ber-cavity Kerucut

KE 23

15 KAJI TEORITIK KONSUMSI GAS LPG SEBAGAI SUMBER PANAS PADA PETERNAKAN AYAM BROILER TIPE KANDANG TERTUTUP (CLOSED HOUSE)

KE 24

16 STUDI AWAL GASIFIKASI SERBUK KAYU PADA OPEN TOP STRATIFIED DOWNDRAFT GASIFIER KE 25

17 Prototipe Sistem Pengering Cengkeh Dengan Energi Surya KE 26

18 Drag Reduction in Flow Separation Using Plasma Actuator in Cylinder Models KE 28

19 PENGARUH VARIASI NORMALITAS AKTIVATOR PADA AKTIVASI NaOH-FISIK ADSORBEN FLY ASH BATUBARA TERHADAP PRESTASI MESIN SEPEDA MOTOR 4-LANGKAH

KE 29



xxviii

20 PENGARUH TEMPERATUR PEMANASAN AWAL TIPE STRAIGHT PADA MINYAK KELAPA TERHADAP SUDUT SEMPROT NOSEL

KE 30

21 Analisis Beban Thermal Rancangan Mesin Es Puter Dengan Kompresor ½ PK Untuk Skala Industri Rumah Tangga

KE 32

22 Rancang Bangun Kondenser pada Pengering Beku Vakum KE 34

23 ANALISIS PERFORMANSI KOLEKTOR SURYA PEMANAS AIR DENGAN PELAT KOLEKTOR BENTUK-V KE 35

24 Analisa Performansi Kolektor Surya Pelat Bergelombang untuk Pengering Bunga Kamboja KE 37

25 Pengaruh Jarak Concentric dan Eccentric Reducer Pada Sisi Isap Pompa Sentrifugal Terhadap Gejala Kavitasi

KE 38

26 Karakterisasi Pembentukan Deposit pada Ruang Bakar Mesin Diesel Dengan Metode Tetesan Pada Pelat Panas

KE 40

27 Pengujian Performa Sistem Pendingin Absorpsi dengan Energi Panas Matahari di Universitas Indonesia Depok

KE 41

28 Karakteristik Aliran dan Perpindahan Panas Campuran Air dan Minyak Nabati untuk aplikasi sebagai refigeran sekunder

KE 42

29 PENGGUNAAN SOLAR COLLECTOR SEBAGAI PEMANAS AWAL DAN PIPA KONDENSAT SEBAGAI HEAT RECORVERY PADA BASIN SOLAR STILL UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI

KE 43

30 Analisis Performa Modul Solar Cell Dengan Penambahan Reflector Cermin Datar KE 44

31 Karakteristik Api Premiks Biogas pada Counterflow Burner KE 45

32 Theoretical Study of Forced Convective Heat Transfer in a Hexagonally Configured Seven-Vertical-Rod Bundle in Zirconia-Water Nanofluid

KE 47

33 KAJI EKSPERIMENTAL ALAT PENGOLAHAN AIR LAUT MENGGUNAKAN ENERGI SURYA UNTUK MEmproduksi GARAM Dan AIR TAWAR

KE 48

34 ANALISIS KARATERISTIK PEMBAKARAN BRIKET ARANG LIMBAH INDUSTRI KELAPA SAWIT dengan VARIASI BAHAN PEREKAT (BINDER) KANJI dan TAR MENGGUNAKAN METODE THERMOGRAVIMETRI ANALYSIS (TGA)

KE 50

35 PENINGKATAN HASIL EKSTRAKSI MINYAK NILAM DENGAN METODE HYDRO-STEAM MICROWAVE DISTILLATION

KE 51

36 PENGARUH VARIASI KEMIRINGAN SUDUT TURBULATOR TERHADAP LAJU PERPINDAHAN PANAS PADA ALAT PENUKAR KALOR ALIRAN BERLAWANAN (COUNTER FLOW HEAT EXCHANGER)

KE 52

37 Pengaruh Variasi Luas Heat Sink Terhadap Densitas Energi dan Tegangan Listrik Thermoelektrik KE 53

38 EFEKTIFITAS PERPINDAHAN PANAS PADA DOUBLE PIPE HEAT EXCHANGER DENGAN GROOVE KE 54

39 Penentuan Sub-sub Pola Aliran StratifiedAir-Udara pada Pipa Horisontal MenggunakanPengukuran Tekanan

KE 56

40 Distribusi Temperatur Pada Microwave menggunakan Metode CFD KE 57

41 PENGARUH DEBIT ALIRAN AIR TERHADAP PROSES PENDINGINAN PADA MINI CHILLER KE 58



xxix

42 PENGONTROLAN KUALITAS ANODE SOLID OXIDE FUEL CELL (SOFC) MELALUI PENGONTROLAN POROSITAS

KE 59

43 Pengaruh Kandungan Air pada Proses Pembriketan Binderless Batubara Peringkat Rendah Indonesia

KE 61

44 Perancangan Perangkat Eksperimen Kondensasi Kontak Langsung dengan Keberadaan Non Condensable Gas

KE 62

45 Model Laju Kinetik Dekomposisi Biomasa Untuk Pembentukan Tar Pada Proses Pirolisis KE 65

46 Analisis CFD Penempatan Air Conditioning Unit pada KRD Ekonomi Bandung Raya KE 66

47 Pengaruh temperatur permukaan sel surya terhadap daya pada kondisi pemodelan dan nyata KE 67

48 Pengaruh Pemilihan Jenis Material Terhadap Nilai Koefisien Perpindahan Panas pada Perancangan Heat Exchanger Shell-Tube dengan Solidworks

KE 73

49 PENGARUH LAJU ALIRAN AGENT GAS PADA PROSES GASIFIKASI KOTORAN KUDA TERHADAP KARAKTERISTIK SYNGAS YANG DIHASILKAN

KE 74

50 Pembakaran Rice Husk dan Coconut Shell Dalam Fluidized Bed Combustor KE 75

51 Studi Eksperimental Penyimpanan Energi Termal pada Tangki Pemanas Air Tenaga Surya yang Berisi PCM

KE 76

BIDANG MANUFAKTUR

NO JUDUL KODE

1 Optimalisasi Parameter Proses Cetak Injeksi Plastik dengan Metode Simulasi untuk Menurunkan Cacat Defleksi

MAN 01

2 Simulasi dan Studi Eksperimental Proses Injeksi Plastik Berpendingin Konvensional MAN 02

3 Optimasi Karakteristik Statik Spindel Mesin Perkakas Buatan Dalam Negeri MAN 04

4 Pengaruh ketebalan terhadap akurasi persamaan Rosenthal untuk model analitik proses pengelasan

MAN 09

5 Pengaruh Variasi Kecepatan Putaran Benda Kerja dan Kedalaman Pemakanan Terhadap Kekasaran Permukaan Proses Gerinda Silinderis Dengan Center Pada Baja AISI 4140

MAN 10

6 Pengaruh Variasi Kecepatan Putaran Benda Kerja dan Kedalaman Pemakanan Terhadap Kekasaran Permukaan Proses Gerinda Silinderis Baja Aisi 4140 Menggunakan Media Pendingin (Coolant Campuran Minyak Sawit dan Calcium Hypochlorite)

MAN 11

7 PENINGKATAN KEAKURASIAN GERAKAN PADA PROTOYPE MESIN CNC MILLING Mini 3-AXIS MAN 12

8 Nilai kekasaran permukaan paduan magnesium AZ31 yang dibubut menggunakan pahat potong berputar

MAN 13

9 Pengaruh Variasi Kecepatan Gerak Benda Kerja terhadap Umur pada Proses Pembuatan Cetakan Paving AISI 1045 Home Industry Menggunakan Metode Flame Hardening

MAN 14

10 Kekasaran permukaan baja karbon sedang akibat proses sand-blasting dengan variasi tekanan dan sudut penyemprotan

MAN 15



xxx

11 Pemrograman CNC 5-Axis untuk Pembuatan Runner Turbin Propeler berbasis Feature MAN 16

12 Desain, Manufaktur, dan Inspeksi Produk Berbasis Fitur MAN 17

13 Simulasi Proses Active Hydro-Mechanical Drawing dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga pada Material Aluminium AlMg

MAN 20

14 APLIKASI METODOLOGI DESAIN HATAMURA UNTUK PROSES DESAIN JIG DAN FIXTURE MAN 21

15 PEMBUATAN MODUL PENGUJIAN KETELITIAN GEOMETRIK MESIN CNC MILLING VERTIKAL DENGAN METODE DOUBLE BALL BAR

MAN 23

16 Sustainable Product Development for Motorcycle Sidestand using Pugh’s Concept Selection Method

MAN 24

17 Pemodelan Penyalaan Pada Proses Bubut Kering Magnesium AZ31 Menggunakan Jaringan Syaraf Tiruan

MAN 25

18 Pengaruh Plunge Depth dan Preheat Terhadap Sifat Mekanik Sambungan Friction Stir Welding Polyamide

MAN 26

BIDANG MEKANIKA TERAPAN

NO JUDUL KODE

1 Analisis Penurunan Efisiensi Motor Listrik Akibat Cacat Pada Bantalan MT 01

2 Unjuk Kerja Alat Pembuat Ice Slurry dengan Air Laut MT 02

3 Pengaruh Variasi Diameter Orifice Terhadap Karakteristik Dinamis Hydraulic Motor Regenerative Shock Absorber (HMRSA) dengan Satu Silinder Hidraulik

MT 03

4 Pengaruh jumlah lilitan pipa sebagai pemanasan awal pada kompor pembakar jenazah MT 04

5 SIMULASI TURBIN AIR KAPLAN PADA PLTMH DI SUNGAI SAMPANAHAN DESA MAGALAU HULU KABUPATEN KOTABARU

MT 05

6 Studi Karakteristik Penjalaran Gelombang Tegangan (Stress Wave) Berupa Emisi Akustik (Acoustic Emission, AE) Pada Struktur Alat Penukar Kalor (Heat Exchanger)

MT 06

7 Pengaruh Pelumas Refrijeran pada Kinerja Alat Penukar Kalor Microchannel Sistem Tata Udara MT 07

8 Nonlinear Behaviour of Toroidal Shells of In-Plane and Out-of-Plane Oval Cross Sections under Internal Pressure

MT 08

9 PERANCANGAN JARINGAN PIPA TRANSMISI MATA AIR UMBULAN MT 09

10 Analisis Tegangan Pada Beberapa Jenis Steam Jet Ejector MT 10

11 Optimasi Pembuatan Biodiesel dengan Multi-Feedstock (CPO dan Jatropha) Berbantuan Ultrasonik pada 28 kHz

MT 11

12 DINAMOMETER GENERATOR AC 10 KW PENGUKUR UNJUK KERJA MESIN SEPEDA MOTOR 100 CC MT 13

13 Wind and Earthquake Loads On The Analysis of a Vertical Pressure Vessel For Oil Separator MT 14

14 Pengembangan Impact Energy Absorber Dengan Pengaturan Jarak Crash Initiator MT 15



xxxi

15 Desain Awal Rig untuk Pengujian Frame Bogie Kereta Monorel Jenis Straddle Produk Industri Lokal MT 17

16 PERANCANGAN RODA PENGGERAK ROBOT PENDOBRAK PINTU MT 19

17 Pengaruh Jumlah dan Sudut Sudu Pengarah Omni-Directional Terhadap Daya yang Dihasilkan Turbin Angin Savonius

MT 20

18 UJI KINERJA MODIFIKASI KOMPOR ( TUNGKU ) TANAH LIAT BERBAHAN BAKAR BRIKET LIMBAH KULIT JAMBU METE

MT 21

19 Penghitungan Numerik Kekuatan Buckling Struktur Kolom Taper MT 22

20 Analisis Suara pada Rotordinamik akibat Unbalance, Misalignment, dan Looseness MT 23

21 Analisis Gaya Pada Hanger Shaft “Suspensi Anting-Anting” Untuk Bogie Kereta Monorel Jenis Straddle

MT 24

22 Rancang Bangun Smart Greenhouse Untuk Pembudidayaan Tanaman Dengan Menerapkan Solar Cell Sebagai Tenaga Listrik

MT 26

23 Rancang Bangun Prototipe Quadrotor Tanpa Awak MT 27

24 DETEKSI MULAI TERBENTUKNYA ALIRAN CINCIN PADA PIPA HORISONTAL MENGGUNAKAN SENSOR ELEKTRODE

MT 28

25 Perancangan Pengering Bambu Resonator Gamelan dengan Memanfaatkan Limbah Termal Peleburan Bahan Gamelan

MT 29

26 Smart Chassis System Berbasis Proporsi Kontrol Traksi dan Pengereman MT 31

27 Rancang Bangun Alat Pres Parutan Kelapa Tipe Ulir Daya Penggerak Motor Listrik MT 32

28 Pembuatan dan Pengujian Prime Mover Termoakustik Tipe Gelombang Tegak MT 33

29 STUDI AWAL UNJUK KERJA PENDINGIN UDARA (AIR COOLER) BERBASIS TERMOELEKTRIK PADA AIR DUCT SEPEDA MOTOR TIPE SKUTIK

MT 34

30 Desain Mekanisme Alternatif Penerus Daya dari Poros Turbin Propeler ke Poros Generator dengan Menggunakan TRIZ

MT 35

31 RANCANG BANGUN MESIN PENCACAH RUMPUT GAJAH MT 37

32 Alat Bantu Analisis Kerusakan Anti-friction Bearing Pada Unit Alat Berat MT 40

33 Kaji Eksperimental prilaku degradasi kokas dari batubara muda MT 43

34 PEMODELAN DAN SIMULASI DINAMIKA HANDLING MOBIL LISTRIK UNS GENERASI II MT 45

35 Analisa Pemodelan dan Simulasi Gerak Aktuator Punch pada Mesin Pres untuk proses Deep Drawing

MT 48

36 Kaji Banding Prediksi Kerusakan Pada Bantalan Gelinding Melalui Sinyal Getaran Dan Sinyal Suara MT 49



xxxii

37 Analisa Efek Whirling pada Poros karena Pengaruh Letak Beban dan Massa terhadap Putaran Kritis MT 50

38 Simulasi Performa Konsumsi Energi pada Kendaraan Umum MT 51

39 Analisa Pengaruh Jarak Choke Bean Terhadap Laju Erosi Aliran Dua Fasa Steam-Solid di Dalam Elbow pada Pipa Vertikal Injektor Uap Menggunakan CFD

MT 52

40 Kaji Eksperimental Penerapan Peredam Dinamik TLCD dan TMD pada Model Struktur Geser Dua Derajat Kebebasan

MT 55

41 Variasi bahan dan warna atap bangunan untuk Menurunkan Temperatur Ruangan akibat Pemanasan Global

MT 57

42 Perancangan Evaporator Vakum Penurun Kadar Air Dalam Madu Kapasitas 50 Liter MT 58

43 Analisis getaran untuk memprediksi batas kecepatan flutter dengan model seksional menggunakan metode ARMA

MT 59

44 Perancangan Sistem Kendali NCTF Berbasis Arduino Mega untuk Sistem Putar Eksentris Satu Massa Horisontal

MT 60

45 Analisis Metode Elemen Hingga pada Sendi Panggul Buatan Saat Digunakan untuk Menjalankan Ibadah Salat

MT 62

46 Pengembangan cengkam elektrostatik fleksibel dengan elektroda berstruktur pilar-pilar skala mikro MT 63

47 Analisis Distribusi Temperatur pada Mesin Produksi “Bata Umpak ” MT 64

48 Rancang Bangun Peralatan Fisioterapi Dua Derajat Kebebasan Berbiaya Rendah MT 65

49 PENERAPAN ANALISIS MODE DAN EFEK KEGAGALAN BERBASIS KEHANDALAN PADA PEMBUATAN KENDARAAN HEMAT ENERGI TIM CIKAL ITB

MT 66

50 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN DINAMOMETER KECIL DENGAN MENGGUNAKAN REM ARUS EDDY

MT 67

51 Pengaruh Alur Berbentuk Segi Empat Pada Permukaan Silinder Dengan Variasi Diameter Silinder MT 68

52 Analisis Tegangan pada Transfemoral Prosthetic Tipe Four-Bar Linkage dalam Gerakan Gait Cycle MT 70

53 Kinematic Design of Tree Degrees of Freedom Planar Parallel Mechanism with Consideration of Workingspace, Singularity and Dexterity

MT 71

54 ANALISIS TEGANGAN PLATFORM MOBIL LISTRIK CROSS OVER MT 73

55 Pengujian Fungsi Purwarupa Pintu Geser Kompak Busway dengan Mekanisme Puli dan Sabuk MT 74

56 Kaji Awal Pengembangan Metode Visi Komputer Berbasis Deteksi Tepi untuk Pengukuran Sebidang Defleksi Struktur

MT 75

57 INVESTIGASI REM ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM (ABS) DENGAN PENAMBAHAN KOMPONEN PENGGETAR SOLENOID

MT 76

58 Sustainable Product Development for Irrigation Water Pump using Biogas Fuel MT 77



xxxiii

59 Studi Parameter Sistem Peredam Getaran Dinamik Tipe Dual-Beam MT 80

60 Pembuatan Model Solid Tangan Palsu (Prosthetic Hand) Manusia Metode 3D Scanner dengan menggunakan Perangkat Lunak Autodesk 3D Max Design dan NetFabb

MT 81

61 Analisis Komputasi Pengaruh Geometri Muka dan Kontrol Aktif Suction Terhadap Koefisien Tekanan Pada Model Kendaraan

MT 83

62 PENINGKATAN KEANDALAN PADA DRIVE STATION ALAT ANGKUT REL KONVEYOR DENGAN METODE FAILURE MODE, EFFECT and CRITICALITY ANALIYSIS (FMECA)

MT 84

63 Mesin Pemisah dan Pencacah Sampah Organik dan Plastik Untuk Bahan Kompos MT 89

BIDANG TEKNIK INDUSTRI

NO JUDUL KODE

1 Pembuatan Aplikasi Basis Data Untuk Desain Snap-Fit Optimum TI 04

2 PENGEMBANGAN MODEL PERHITUNGAN INDEKS KOMPLEKSITAS PROSES PERAKITAN MANUAL TI 05

3 Studi Kelayakan Pembangkitan Daya Kogenerasi Mesin Gas Bandara Udara TI 06

4 “Perancangan Sistem Pengukuran Kinerja Pada Jurusan Teknik Mesin Universitas Udayana Menggunakan Metode Performance Prism”

TI 07

5 ANALISIS BEBAN KERJA TENAGA BANGUNAN DALAM PEMBANGUNAN RUMAH TIPE “X” DI PERUMAHAN ALAM SUTERA TANGERANG

TI 08

6 Optimasi Desain Tata Letak Fixture dengan Menggunakan Algoritma Genetika TI 12

7 Analisis Parameter Spatio-Temporal pada Basis Data Gerak Berjalan Orang Indonesia TI 13

8 Penerapan Metode Design for Manufacture and Assembly pada Handle Transformer Hand Bike TI 14

9 Analisis Dfma pada Produk Plastik Kasus Projector TI 15

10 RANCANGAN KLASTER INDUSTRI MARITIM TERINTEGRASI SEBAGAI BAGIAN DARI KONSEP INDONESIA SEBAGAI POROS MARITIM DUNIA

TI 16

11 Analisa Rantai Pasok Material Pada Kawasan Industri Maritim Terhadap Produktivitas Industri Perkapalan

TI 17

12 Rancangan Sistem Assessment Keselamatan Kebakaran Kapal Penyeberangan Roll On Roll Off TI 18

13 PENGEMBANGAN MODEL PROSES PRODUKSI BATA RINGAN (Autoclaved Aerated Concreated / AAC) DALAM MENDUKUNG KUALITAS PRODUKSI

TI 19

14 Pemodelan Sistem Kendali Irigasi Drip Untuk Budidaya Tanaman Kedelai Berbasis Analisis Evapotranspirasi Penman Monteith

TI 20

15 Analisa Teknis-Ekonomis Pemanfaatan Genset dan Panel Surya sebagai Sumber Energi Listrik Mandiri untuk Rumah Tinggal

TI 21

BIDANG PENDIDIKAN TEKNIK MESIN



xxxiv

NO JUDUL KODE

1 Integrasi Soft Skill dalam Matakuliah “Tugas Akhir” PTM 01

2 Pengaruh Penerapan Blended Learning Pada Praktikum Mekatrionika Terhadap Pencapaian Hasil Pembelajaran Praktikan

PTM 0

3 IMPLEMENTASI DAN PERANCANGAN APLIKASI BERBICARA PADA PERENCANAAN KOMPONEN MESIN DAN PENGARUHNYA PADA PERKULIAHAN

PTM 03

4 Perancangan dan Evaluasi Kinematika Pada Mainan Mekanikal Edukatif PTM 04

5 Masalah dalam Pembelajaran Gambar Teknik dan Gambar Mesin serta Usulan Solusinya PTM 05

6 PERGURUAN TINGGI TEKNIK KUNCI MENGATASI KEKURANGAN INSINYUR MENGHADAPI MEA 2015

PTM 06

7 Rancang Bangun Peralatan Praktikum “Pengujian Defleksi pada Beam dan Shaft” untuk Mata Kuliah Mekanika Kekuatan Material

PTM 07

BIDANG MATERIAL

NO JUDUL KODE

1 Pengujian Kinerja PCM Beeswax Sebagai Thermal Storage pada Aplikasi Pemanas Air Domestik Material 02

2 Studi Experimental Pengaruh Variasi Temperatur Pencampuran Terhadap Sifat Mekanik Campuran Polypropylen, Polyetylen Dan Fiber Glass Menggunakan Mesin Mixer Buatan Sendiri

Material 03

3 Model Matematik : Pengaruh Suhu Dan Waktu Tahan Pada Proses Annealing Terhadap Kekerasan Baja karbon

Material 04

4 MODIFIKASI GATING SYSTEM UNTUK MENGATASI CACAT SHRINKAGE PADA BAGIAN GROOVE PADA PRODUK PUMP CASING F-60 DENGAN MATERIAL AISI 304

Material 06

5 ANALISA SIFAT MEKANIK KOMPOSIT VINYL ESTER BERPENGUAT SERAT E-GLASS TIPE MULTIAXIAL DENGAN METODE VARTM UNTUK APLIKASI PADA LAMBUNG KAPAL CEPAT

Material 08

6 Characterization of Bioceramic Powder from Clamshell (Anadara Antiquata) Prepared By Mechanical and Heat Treatments for Medical Application

Material 09

7 KOROSI INFRASTRUKTUR BETON BERTULANG DI KABUPATEN ACEH BARAT PASCA TSUNAMI 2004 Material 10

8 Aplikasi Low Pressured Sitering Untuk Pengolahan Limbah Kemasan Aluminium Foil Menjadi Papan

Material 11

9 Pengaruh Variasi Laju Solidifikasi terhadap Struktur Mikro, Sifat Mekanis dan Akustik Perunggu Material 13

10 Penggunaan ISE Dalam Penentuan Koefisien Pengerasan Regang Baja Untuk Prediksi Properties Material Berdasarkan Hardness Value

Material 14



xxxv

11 The Effect of Various Post Curing Time and Polymer Composition on Tensile Strength and Microhardness between Epoxy Resin and Hardener

Material 15

12 Perbandingan Perlakuan Acrylic Acid dan Acrylic Acid Terhadap Keausan Komposit Polypropelene Berpenguat Serat Sisal

Material 16

13 Studi Eksperimen Sifat Mekanis Hibrid Komposit Epoxy dengan Penguat Serat Karbon dan Serat Basalt pada Beban Tarik

Material 17

14 PENGARUH PENAMBAHAN MODIFIER Sr TERHADAP MORFOLOGI FASA INTERMETALIK PADUAN ALUMINIUM SILIKON EUTEKTIK ( Al-11%Si )

Material 18

15 ANALISIS KEKUATAN STRUKTUR PENYANGGA KONVEYOR YANG DIPENGARUHI OLEH KOROSI DENGAN BANTUAN SOFTWARE SOLIDWORKS

Material 19

16 Usaha Peningkatan Ketangguhan Baja Tulangan Beton Komersial dengan Proses Pemanasan Kontinu pada Temperatur Eutectoid

Material 20

19 Pengujian Kandungan Unsur Logam Serat Ijuk dengan X-Ray Fluorescence Testing Material 27

20 Pemetaan Potensi Limbah Aluminium untuk Bahan Baku Jendela Kapal Material 29

21 Tingkat Kekasaran Permukaan Stainless Steel 316L Akibat Tekanan Steelballpeening Material 30

22 Studi Performan Balistik pada Komposit Besi Cor Kelabu Berpenguat Kawat Baja Material 31

23 Analisis Kegagalan Clamp U pada Sepeda Motor 200 cc Material 32

24 Penyerapan Air pada Epoxy dan Polyester Tak Jenuh dan Pengaruhnya pada Kekuatan Tarik Material 34

25 PENGARUH JENIS SERAT TERHADAP KUALITAS HASIL PEMESINAN BAHAN KOMPOSIT Material 35

26 KARAKTERISTIK LAJU KEAUSAN KOMPOSIT AlSiTiB/SiC DAN AlSiMgTiB/SiC Material 36

27 Modifikasi Kekerasan Baja Tahan Karat AISI 316L Dengan Menggunakan Proses Steel Ball Peening Material 37

28 Karakteristik Kekuatan Bending dan Impact akibat Variasi Unidirectional Pre-Loading pada serat penguat komposit Polyester

Material 38

29 Analisa Kekuatan Maksimal bata plastik hasil pengepresan jeis Polyethelene Terephthalate Material 39

30 Sifat Tarik dan Lentur Komposit rHDPE/Serat Cantula dengan Variasi Panjang Serat Material 40

31 Analisis struktur mikro dan kekerasan paduan Al scrapmenggunakan metode pengecoran evaporative

Material 44

18 Kekuatan Bending dan Impak Komposit Clay/Fly ash Untuk Aplikasi Fire Brick Material 23

Studi Eksperimen Pembuatan Komposit Metal Matrik Aluminium Penguat SiC Wisker dan A2O3 17 Material 21

Partikel sebagai Material Alaternatif



xxxvi

32 UPAYA PENINGKATAN KUALITAS SIFAT MAKANIK KOMPOSIT SERAT PURUN TIKUS (ELEOCHARIS DULCIS) BERMATRIK POLYESTER DENGAN PERLAKUAN NaOH

Material 45

33 Pengaruh Panjang Serat Terhadap Sifat Bending Komposit Poliester Berpenguat Serat Daun Gewang

Material 46

34 Analisis Struktur Mikro dan Fraktografi Hasil Pengelasan GMAW Metode Temper Bead Welding dengan Variasi Masukan Panas pada Baja Karbon Sedang

Material 47

35 KAJIAN Penggunaan metoda taguchi pada proses pembentukan komposit tehadap Sifat mekanik bahan

Material 48

36 Panel Akustik Ramah Lingkungan Berbahan Dasar Limbah Batu Apung Dengan Pengikat Poliester Material 49

Studi Eksperimen Pembuatan Komposit Metal Matrik Aluminium Penguat SiC Wisker dan Al2O3 Partikel sebagai Material Alaternatif

Ketut Suarsana 1, a*, Putu Wijaya Sunu2,b

(1) Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana (2) Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Bali.

Kampus Bukit Jimbaran Bali , Telepon (0361) 813321 [email protected]

Abstrak Pengembangan 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 bahan ringan dan murah yang merupakan persyaratan utama dalam dunia industri pembuatan komponen-komponen mesin. Hal ini memunculkan inovasi baru dalam pembuatan Aluminium Matrix Composite Whisker (AMCw) yang berbasis matrik Alumunium dengan penguat Silicon Carbon whisker dan Al2O3 partikel. Metode yang digunakan dalam penelitian adalah dengan proses powder metalurgi dan variasi komposisi penguat komposit. Awal proses komposit dibuat dengan variasi komposisi matrik Aluminium dengan penguat SiCw+Al2O3p dalam komposit. Komposisi Aliminium : 90% wt, 80% wt dan 70% wt dengan variasi penguat 10% wt, 20% wt dan 30% wt. Pembuatan material uji dilakukan dengan proses metalurgi serbuk dimana gaya tekan 2,5 ton, waktu penahanan 15 menit. Pengujian karakteristik dilakukan untuk menggetahui sifat fisik dan mekanik komposit. Jadi hasil penelitian adalah penambahan komposisi persen berat SiCw dan Alumina (Al2O3p) memberikan pengaruh pada sifat fisik dan mekanik komposit. Dimana densitas dan kekerasan meningkat terjadi pada setiap penambahan Alumina (Al2O3p) itu sendiri. Sebaliknya porositas menurun dengan 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 wisker dan Al2O3 partikel.

1. Pendahuluan Peradaban kehidupan manusia

semakin berkembang maka kebutuhan akan teknologi bahan juga semakin meningkat dan beragam dalam berbagai aplikasi penggunaannya. Ketersediaan material konvensional yang kuantitas dan kualitasnya terbatas memunculkan pemikiran untuk pengembangan bahan melalui pengembangan proses pembuatan material dengan cara perlakuan permukaan, penambahan penguat material lain maupun rekayasa strukturalnya. Pengembangan komposit matriks aluminium dalam skala besar sudah banyak dilakukan dalam penelitian. Dimana didukung oleh tersedianya serat karbon, boron dan wisker. Bahan dari Aluminium Matrix Composites (AMC) mempunyai prospek karena menjanjikan karakteristik kekuatan dan ketahanan deformasi termal yang baik. Penguat serat kontinu satu arah menghasilkan perbaikan sifat mekanik yang menonjol dibandingkan dengan material matrik tanpa penguatan maupun yang diskontinu [1].

Komposit adalah perpaduan dari beberapa bahan yang dipilih berdasarkan kombinasi sifat fisik masing-masing material penyusunnya untuk menghasilkan material baru dan unik dengan ikatan antara masing-masing material penyusun sebagai matrik dan penguat. Material Al alloy digabungkan dengan keramik SiCw tergolong dalam jenis material komposit Aluminium Matrix Composite (AMC). Pada proses perekayasaan material Aluminium Matrix Composites (AMC) dapat menggunakan logam aluminium alloy sebagai matrik dengan keramik SiC dan alumina sebagai bahan penguat/pengisi. Perbedaan dari material penyusun komposit, antara matrik dan pengisi (filler), agar berikatan dengan kuat, maka perlu penambahan aditif atau penguat [2]. Model penguatan dengan mengunakan jenis penguat merupakan pengembangan dari perlakuan permukaan pada material dasar, tapi sebelumnya umum dilakukan dengan rekayasa perlakuan panas (heat treatment) pada permukaan material komposit. Penggabungan aditif atau penguat yang berbeda karakteristiknya, selama ini

dilakukan dengan metode bonding diffusion yaitu penggabungan dilakukan dengan pemanasan temperatur tinggi dengan tegangan mekanik yang besar. Metode ini juga mempunyai kelemahan yaitu bentuk produk yang terbatas dan biaya produksi tinggi. Penggabungan aditif pada temperatur dingin dengan rekayasa permukaan lapisan melalui prosess manufaktur metalurgi serbuk, merupakan alternatif yang dapat dikembangkan [3]. Salah satu metoda pembentukan logam yang memungkinkan adanya kontrol terhadap setiap variabel prosesnya dapat dilakukan dalam proses fase padat. Ketelitian dalam kontrol dan rekayasa variabel proses merupakan hal yang menjadi penentu kualitas hasil produk. Pencampuran serbuk logam dengan partikel keramik untuk membuat Metal Matrix Composites (MMC) perlu adanya variabel yang jelas. Setelah proses pencampuran ini biasanya diikuti dengan cold compaction, degassing dan perlakuan panas seperti hot isostatic pressing (HIP) maupun sintering. Proses penekanan adalah memadatkan serbuk atau konsolidasi dari serbuk kedalam bentuk yang diinginkan, agar diperoleh dimensi presisi, serta material tidak mudah hancur. Kajian yang telah dilakukan sebelumnya dalam bidang Metal Matrix Composites (MMC) terutama aluminium sebagai matrik dan Silikon carbon sebagai penguat, adalah bertujuan untuk meningkatkan karakteristik fisik dan mekaniknya. Pelapisan alumina (Al2O3) pada permukaan SiC partikel cenderung meningkatkan karakteristik karena lebih merata dan menyebabkan ikatan interfasial antara penguat SiC dengan matrik Aluminium menjadi lebih baik [4]

Dalam penelitian sebelumnya komposit berbasis matrik Al diperkuat oleh SiCw itu sendiri atau alumina (Al2O3) telah banyak diteliti. Namun penguat gabungan SiCw bersama alumina partikulat (Al2O3p) pada aluminium matrik disebut komposit Al/(SiCw+Al2O3p), dan dengan variasi persentase berat belum ada meneliti. Dalam hal ini dipandang perlu untuk membuat material baru dengan komposisi tertentu untuk mendapatkan sifat material yang

kekuatannya tinggi serta sebagai bahan alternatif untuk aplikasi pengunaannya. Oleh karena itu fokus penelitian adalah pengaruh komposisi penguat gabungan SiCw ditambah alumina partikulat (Al2O3p) dengan Aluminium sebagai matrik terhadap karakteristik komposit terutama kekuatan, densitas, porositas dan kekerasan yang dimiliki komposit baru.

2. Bahan dan Metode Penelitian Bahan yang digunakan dalam

penelitian berupa serbuk dan serat dari Aluminium Matrik, Al2O3 partikel serta SiC whisker. Pembuatan dengan teknik metalurgi serbuk menggunakan bahan baku yaitu Al fine powder (≥90%) p.a Merck dan serat SiC whisker komersial diameter (d ≈ 0.5 µm), panjang (l ≈ 40 µm). Sebagai bahan tambahan digunakan serbuk Al2O3 partikel dan Etanol 96% (CH3COOH) sebagai media pencampur. Untuk grafit (C) dari arang dan Vasiline sebagai pelumas pada dinding cetak tekan. Alat penelitian

- Timbangan 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 SiCw dan bahan wetting agen.

- Furnace , sebagai alat pemanas - Cetakan/die, alat yang digunakan untuk

mencetak Al dengan SiCw dan bahan wetting agen

- Alat uji Scanning Electron Microscope (SEM)

Penentuan Persen berat (%wt) antara Matrik dengan Penguat Aluminium matrix Composite (AMCw) dibuat dari pencampuran matrik dengan penguat, dimana matrik adalah Aluminium fine powder dengan penguat

SiCw yang diperkuat dengan bahan aditif. Proses pembuatan komposit ini dilakukan dengan proses metalurgi serbuk. Sampel komposit AMCw yang dibuat berbentuk silindris dengan diameter 0,8 cm dan tinggi 1 cm. Sehingga, volume total komposit yang harus dihasilkan ± 0,5 cm3. Bahan yang digunakan adalah Aluminium (ρm = 2,7 gr/cm3), SiCw (ρf = 3.2 gr/cm3) dan Al2O3

(ρf = 3,8 gr/cm3) dengan perbandingan persen berat (% wt) masing-masing sebagai berikut. Tabel 1. Komposisi Matriks Al dan penguat (SiCw+Al2O3).

Penentuan Karakteristik komposit : Penentuan Densitas Densitas merupakan besaran fisis yaitu perbandingan massa (m) dengan volume benda (V), (Birkeland, P.W., 1984) [5]

0)( 2H

mmm

m

kgb

s ρρ ×−−

=

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 didalam air / jenuh (mb)(gr),massa jenis air (ρH2O)=1 gram/cm3) Penentuan Porositas Porositas suatu bahan pada umumnya dinyatakan sebagai porositas terbuka atau apparent

Al Fine Powder

SiC wisker Penguat Al2O3 p

(% ) wt (% ) wt

90%

10 0 7 3 4 6 1 9

80%

20 0 17 3 14 6 11 9

70%

30 0 27 3 24 6 21 9

porosity, dan dapat dinyatakan dengan persamaan standar ASTM C 373 - 88. (Birkeland, P.W., 1984)[5]

m b - m s p = ---------------------- x 100 %

mb - (mg - mk) Kekerasan (Vickers Hardness Test) Angka kekerasan Vickers dengan persamaan :

Scanning Electron Microscope (SEM)

Scanning Electron Microscope merupakan mikroskop elektron yang banyak digunakan untuk analisa permukaan material. SEM juga dapat digunakan untuk menganalisa data kristalografi, sehingga dapat dikembangkan untuk menentukan elemen atau senyawa. Prinsip kerja SEM di mana dua sinar elektron digunakan secara simultan. Satu strike specimen digunakan untuk menguji dan strike yang lain adalah Cathode Ray Tube (CRT) memberi tampilan gambar. SEM menggunakan prinsip scanning, maksudnya berkas elektron di arahkan dari titik ke titik pada objek. Gerakan berkas elektron dari satu titik ke titik yang lain pada suatu daerah objek menyerupai gerakan membaca. Gerakan membaca ini disebut dengan scanning. Komponen utama SEM terdiri dari dua unit, electron column dan display console. Electron column merupakan model electron beam scanning. Sedangkan display console merupakan elektron skunder yang di dalamnya terdapat CRT.

3. Hasil dan Pembahasan Densitas Komposit

Pada komposit Al-(SiCw+Al2O3p) ini, menggunakan Aluminium sebagai matrik dengan SiCw digabung Al2O3p sebagai penguat, dibuat dengan proses metalurgi serbuk. Serbuk matrik aluminium dicampur dengan penguat SiCw dan serbuk Al2O3p, kemudian proses kompaksi. Bakalan yang terbentuk setelah kompaksi disebut green density. Green density ini terbentuk karena adanya ikatan antarmuka partikel-partikel matrik dan penguat. Green density tidak

dapat dikatakan/dipresentasikan sebagai densitas akhir komposit, karena ikatan antarmuka serbuk yang terjadi masih sangat lemah.

Dari gambar 1, terlihat bahwa peningkatan komposisi matrik Aluminium dan penguat Al2O3p menyebabkan peningkatan kerapatan/densitas komposit. Peningkatan densitas juga proporsional dengan penambahan penguat alumina, dimana densitas bakalan (green density) naik seiring bertambahnya komposisi persen berat (%wt) penguat. Peningkatan densitas terjadi karena adanya gaya adhesi-kohesi antar partikel. Gaya ini dipengaruhi oleh penguncian antar permukaan partikel, gaya Van Der Waals dan gaya elektostatik. Gaya tekan yang diberikan pada partikel akan dapat membentuk model ikatan bola-bidang. Hal ini dikarenakan pada model ikatan ini porositas yang terbentuk relatif semakin kecil. Semakin meningkat komposisi berat (%wt) penguat alumina (Al2O3p) yang digunakan, maka semakin besar pula nilai densitas yang diperoleh.

Gambar 1. Hubungan densitas dengan komposisi bahan Al2O3p

Porositas Komposit

Porositas dapat terjadi akibat terjebaknya lubrikan, gas dan terjadinnya proses perlakuan partikel yang tidak terjadi secara sempurna. Prediksi secara tepat kekuatan mekanik material porus dapat dilakukan dengan mempertimbangkan bentuk, orientasi dan volume porositas. Analisa porositas pada umumnya hanya mempertimbangkan efek fraksi volume porositas dalam kaitannya dengan kekuatan komposit porus [6]. Persyaratan dasar

kekuatan komposit terletak pada kualitas kekuatan antarmuka matrik dan penguat. Ikatan antarmuka inilah yang menjadi jembatan transmisi tegangan luar yang diberikan dari matrik menuju partikel penguat. Jika ikatan yang terjadi antara matrik dengan penguat dengan baik maka transmisi tegangan ini dapat berlangsung dengan baik dan kuat. Keberadaan porus yang terletak pada daerah antarmuka antar serbuk matrik dan penguat menyebabkan terhalangnya pembentukan ikatan antar partikel penguat sepanjang proses kompaksi maupun pembentukan sepanjang proses perlakuan. Porositas juga merupakan pusat konsentrasi tegangan eksternal yang dapat menurunkan kemampuan material dalam menahan beban eksternal.

Pada gambar 2. komposit Al-(SiC+ Al 2O3p) porositas terjadi pada daerah antar muka matrik dan penguat. Keberadaan porositas menyebabkan penurunan sifat mekanik komposit. Pada umumnya total porositas banyak dipengaruhi oleh serat SiCw yang orientasinya secara acak atau random pada komposit. Hal ini berakibat ikatan antarmuka serbuk aluminium dengan serat SiCw menimbulkan pori lebih banyak dibandingkan dengan serbuk Al dipadukan dengan alumina partikel. Selain itu porositas sangat berhubungan erat dengan kompaktibilitas, semakin kecil ukuran serbuk maka luas kontak permukaan antar butir semakin luas. Bila porositas semakin kecil maka sifat kompaktibilitas bahan semakin tinggi begitu juga densitas bahan meningkat.

Gambar 2. Hubungan porositas dengan komposisi bahan Al2O3p

Kekerasan Komposit Gambar 3. menunjukkan hubungan

antara komposisi persentase berat dari komposit Al-(SiCw+Al2O3p) terhadap kekerasan bahan. Hal ini dapat dilihat bahwa setiap peningkatan komposisi gabungan penguat SiCw dan Al2O3p dengan komposisi matriks Aluminium, menyebabkan peningkatan dalam kekerasan. Temuan ini mirip dengan penelitian sebelumnya [7], bahwa semakin besar jumlah komposisi penguat yang digunakan, semakin tinggi nilai kekerasan yang diperoleh dan terjadi peningkatan ikatan antar partikel. Umumnya setiap penambahan penguatan pada aluminium matriks menyebabkan peningkatan kekerasan komposit. Dalam hal ini, efek penambahan Al2O3p sendiri berdampak pada kekerasan komposit. Pada Tabel 2. ditampilkan data pengaruh komposisi persentase berat penguat SiCw dan Al2O3p pada aluminium matrik terhadap kekerasan komposit. Tabel 2 Data Kekerasan

No Al Fine

Powder

SiC wisker

Al2O3

Kekerasan

(% ) wt (% ) wt VHN 1 VHN 2 VHN 3 Total SD Mean

1 10% 0% 94,592 96,552 92,691 283,835 1,931 94,612

2 90% 7% 3% 107,332 102,813 100,660 310,806 3,405 103,602

3 4% 6% 120,024 112,156 117,311 349,491 3,997 116,497

4 1% 9% 125,738 114,690 131,871 372,300 8,707 124,100

5 20% 0% 105,036 109,704 114,690 329,431 4,828 109,810

6 80% 17% 3% 128,750 117,311 131,871 377,933 7,666 125,978

7 14% 6% 141,947 135,107 125,738 402,792 8,137 134,264

8 11% 9% 149,320 141,947 131,871 423,138 8,759 141,046

9 30% 0% 125,738 135,107 122,831 383,677 6,415 127,892

10 70% 27% 3% 149,320 145,563 157,282 452,165 5,984 150,722

11 24% 6% 161,504 165,898 170,475 497,877 4,486 165,959

12 21% 9% 180,214 175,243 190,813 546,270 7,953 182,090

Pada gambar 3 nilai kekerasan

komposit dengan penguat (SiCw+Al2O3p) pada 0% Al2O3p sebagai penguat dengan komposisi komposit berturut-turut : (90% Al+10% SiCw), (80% Al + 20% SiCw) dan (70% Al + 30% SiCw). Ketika SiCw sendiri meningkat tanpa Al2O3p dalam matriks aluminium, kekerasan meningkat karena serat SiCw ukuran diameter yang kecil, lebih kecil dari aluminium matriks serbuk dan serat mempunyai kekerasan yang tinggi. Hal ini juga terjadi karena penurunan persentase

berat komposit matriks aluminium itu sendiri yang sifatnya lunak. Salah satu sifat dari aluminium adalah ulet (ductille) dan kekerasan yang rendah. Disisi lain, nilai kekerasan komposit meningkat dengan penambahan persentase berat penguatan gabungan SiCw dan Al2O3p. Jadi nilai kekerasan meningkat dengan penguatan : Al 2O3p dari 3%wt, 6%wt dan 9%wt, untuk masing-masing komposit matriks aluminium.

Gambar 3. Hubungan kekerasan dengan komposisi bahan Al2O3p

Analisa struktur mikro SEM komposit

Berdasarkan hasil penelitian, nilai porositas dengan peningkatan komposisi persentase berat dari penguat gabungan SiCw+Al2O3p disetiap matrik aluminium bahwa persentase porositas mengalami peningkatan yang disebabkan oleh pengaruh dominan dari penguat SiCw.

Gambar 4a. Foto SEM distribusi penguat pada

komposisi 0% Al2O3p dan 3% Al2O3p

Gambar 4b. Foto SEM distribusi penguat pada

komposisi 6% Al2O3p dan 9% Al2O3p.

Gambar 4(a) dan (b) menunjukkan porositas komposit dengan 90% Aluminium matriks dan penguatan Al2O3p dan SiCw adalah masing-masing (0%+10% berat), (3%+7% berat), (6%+ 4% berat), (1%+9% berat). Pada gambar 4 terlihat semakin meningkat komposisi Al2O3p menunjukan porositas menurun dimana daerah ini ditunjukan dengan semakin rapat susunan atom-atomnya. Ini terbukti semakin kaya dengan partikel Al2O3 kerapatan/densitas semakin meningkat, namun ini terjadi pada saat penurunan komposisi dari SiCw. Hal ini juga terjadi pada penambahan partikel Al2O3

porositas menurun dimana struktur semakin rapat dan berkurangnya pori pada permukaan komposit.

4 Kesimpulan Dari penelitian komposit Al+(SiCw+Al2O3p) menggunakan yang terdiri dari aluminium fine powder sebagai matrik dengan Silicon Carbon whisker (SiCw) digabung alumina partikel (Al2O3p) sebagai penguat, juga berdasarkan hipotesa, analisa dan pengamatan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan : 1. Komposisi persentase berat (%wt) penguat

pada komposit Al+(SiCw+Al2O3p) memberikan pengaruh terhadap sifat fisik yaitu densitas meningkat dan porositas menurun dengan peningkatan penguat dari alumina, dimana densitas tertinggi adalah (ρ = 2,469 gr/cm3) dan porositas terendah didapat pada p =5,235%.

Porositas

berkurang

10%wt SiCw+0 %wt Al2O3 7%wt SiCw+3 %wt Al2O3

Porositas

SiCw

SiCw

Al 2O3p

1%wt SiCw+9 %wt Al2O3 4%wt SiCw+6 %wt Al2O3

SiCw

Al 2O3p Prosentase Porositas kecil

Al 2O3p

2. Porositas menurun dengan peningkatan penguat dari alumina, dimana porositas tertinggi adalah p=21,546 % dan porositas terendah didapat p = 5,235%. Sedangkan sifat mekanik dimana nilai densitas berbanding terbalik dengan hilai porositas.

3. Sifat mekanik yaitu kekerasan meningkat pada komposit Al+(SiCw+Al2O3p) disetiap peningkatan persentase berat dari alumina partikel (3%wt Al2O3p, 6%wt Al2O3p dan 9%wt Al2O3p).

4. Struktur mikro dari komposit Al+(SiCw+ Al2O3p) disetiap peningkatan persentase berat dari alumina (0%, 3%wt, 6%wt dan 9%wt) pada 90%Al mempengaruhi sifat fisik dan mekanik. Jadi peningkatan komposisi penguat Al2O3p dapat mengurangi porositas dan meningkatkan densitas juga kekerasan meningkat dengan melihat visual dari hasil foto SEM.

Ucapan Terimakasih Terimaksih yang dalam dan tak ternilai saya berikan kepada Laboratorium Metalurgi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana, Institut Teknologi Malang (ITN) dan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya (UB) sebagai tempat melaksanakan penelitian ini. Daftar Pustaka [1] Beatty, R. L. and Wyman, F. H., 1987,

Continous Silicon Carbide Whisker Production, United state Patent, No. 4,637, 924.

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

[3] Widyastuti, Eddy, S., Siradj, Dedi Priadi, and Anne Zulfia., 2008. Compactibility Al/Al2O3 Composites with Variable Hold Time Sintering, Makara, Sains, Vol.12, No. 2, November (2008), 113-119.

[4] Zainuri, M., Siradj, E. S., Priadi, D., dan Zulfia, A., 2008. Pengaruh Pelapisan Permukaan Partikel SiC dengan Oksida

Metal terhadap Modulus Elastisitas Komposit Al/SiC. Matrix, 12 (2), 126-133.

[5] Birkeland, P. W., 1984. Soil dan Geomorphologi, Oxford, University Press New York,halaman 14-15.

[6] Garnier, V., Fantozzi, G., Nguyen, D., Dubois, J., & Thollet, G., 2005. Influence of SiC whisker Morphology and Nature of SiC / Al2O3 Interface on Thermo Mechanical Properties of SiC Reinforced Al2O3 Composites. Journal of the European Ceramic Society, 25, 3485-3493. doi : 10.1016/ j. jeurceramsoc.2004.09.026.

[7] Gibson Ronald, F., 1994. Principles of Composite Material Mechanics. Singapore : McGraw- Hill.

Kumpulan Abstrak 1 - repositori.unud.ac.id · Permukaan Proses Gerinda Silinderis Baja Aisi 4140...

Documents

Transcript of Kumpulan Abstrak 1 - repositori.unud.ac.id · Permukaan Proses Gerinda Silinderis Baja Aisi 4140...