Kumpulan Abstrak 1st ICMMME & SNTTM-XIV Badan Kerja Sama-Teknik Mesin Indonesia Universitas Lambung Mangkurat
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
v
Kumpulan Abstrak 1st ICMMME & SNTTM-XIV Badan Kerja Sama-Teknik Mesin Indonesia Universitas Lambung Mangkurat 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)
vi
Kumpulan Abstrak 1st ICMMME & SNTTM-XIV Badan Kerja Sama-Teknik Mesin Indonesia Universitas Lambung Mangkurat 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.
vii
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015 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
xxvii
20
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015 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-VerticalRod Bundle in Zirconia-Water Nanofluid
KE 47
33
KAJI EKSPERIMENTAL ALAT PENGOLAHAN AIR LAUT 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
MENGGUNAKAN ENERGI SURYA UNTUK
xxviii
42
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015 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
xxix
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015 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
xxx
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015 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
xxxi
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015 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 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
xxxii
pada Model
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015 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
xxxiii
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015 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
xxxiv
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015 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
17
Studi Eksperimen Pembuatan Komposit Metal Matrik Aluminium Penguat SiC Wisker dan A2O3 Partikel sebagai Material Alaternatif
Material
21
18
Kekuatan Bending dan Impak Komposit Clay/Fly ash Untuk Aplikasi Fire Brick
Material
23
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
xxxv
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015 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
xxxvi
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 komponenkomponen 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 masingmasing 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), Sebagai bahan panjang (l ≈ 40 µm). 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). Al Fine Powder
90%
80%
70%
SiC wisker
Penguat Al2O3 p
(% ) wt 10 7 4 1 20 17 14 11 30 27 24 21
(% ) wt 0 3 6 9 0 3 6 9 0 3 6 9
Penentuan Karakteristik komposit : Penentuan Densitas Densitas merupakan besaran fisis yaitu perbandingan massa (m) dengan volume benda (V), (Birkeland, P.W., 1984) [5] ms ρ= × ρH 2 0 mb − ( m g − m k ) 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
porosity, dan dapat dinyatakan dengan persamaan standar ASTM C 373 - 88. (Birkeland, P.W., 1984)[5] p
mb - ms = ---------------------- x 100 % m b - (m g - m k )
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+ Al2O3p) 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
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Al Fine SiC wisker Kekerasan Al2O3 Powder (% ) wt (% ) wt VHN 1 VHN 2 10% 0% 94,592 96,552 90% 7% 3% 107,332 102,813 4% 6% 120,024 112,156 1% 9% 125,738 114,690 20% 0% 105,036 109,704 80% 17% 3% 128,750 117,311 14% 6% 141,947 135,107 11% 9% 149,320 141,947 30% 0% 125,738 135,107 70% 27% 3% 149,320 145,563 24% 6% 161,504 165,898 21% 9% 180,214 175,243
VHN 3 92,691 100,660 117,311 131,871 114,690 131,871 125,738 131,871 122,831 157,282 170,475 190,813
Total 283,835 310,806 349,491 372,300 329,431 377,933 402,792 423,138 383,677 452,165 497,877 546,270
SD 1,931 3,405 3,997 8,707 4,828 7,666 8,137 8,759 6,415 5,984 4,486 7,953
Mean 94,612 103,602 116,497 124,100 109,810 125,978 134,264 141,046 127,892 150,722 165,959 182,090
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 : Al2O3p dari 3%wt, 6%wt dan 9%wt, untuk masing-masing komposit matriks aluminium.
Al2O3p
Prosentase Porositas kecil
SiCw 4%wt SiCw+6 %wt Al2O3
Al2O3p 1%wt SiCw+9 %wt Al2O3
Gambar 4b. Foto SEM distribusi penguat pada komposisi 6% Al2O3p dan 9% Al2O3p.
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. Porositas
SiCw
Porositas berkurang
SiCw Al2O3p 10%wt SiCw+0 %wt Al2O3
7%wt SiCw+3 %wt Al2O3
Gambar 4a. Foto SEM distribusi penguat pada komposisi 0% Al2O3p dan 3% 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 atomatomnya. 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%.
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), 126133. [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.
