USULAN PENELITIAN KELOMPOK
PENGARUH TEBAL LAMINAT TEMBAGA PADA BAHAN MUTLI LAMINAT BAJA KARBON RENDAH-TEMBAGA TERHADAP KEKUATAN SAMBUNGAN ANTAR LAPISAN DAN KETANGGUHAN
Oleh: Arianto Leman Soemowidagdo, M.T./ NIP.196812051997021 001 Tiwan, M.T./ NIP. 19710515 199702 1 001 Drs. Nurdjito, M.Pd./ NIP. 19520705 197703 1 001
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA TAHUN 2014
DEPARTEMEN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS TEKNIK Alamat: Karangmalang Yogyakarta 55281 Telp. 586168 pes. 292, 276, Telp & Fax: (0274) 586734
HALAMAN PENGESAHAN USULAN PENELITIAN 1. Judul Penelitian
: Pengaruh Tebal Laminat Tembaga pada Bahan Mutli Laminat Baja Karbon Rendah-Tembaga terhadap Kekuatan Sambungan Antar Lapisan dan Ketangguhan
2. Ketua Pelaksana Penelitian a. Nama Lengkap b. Tempat, Tanggal Lahir c. Jabatan Fungsional d. Program Studi e. Jurusan f. Alamat Rumah
: : : : : :
g. Telepon/Fax/HP h. e-mail i. Bidang Keahlian 3. Jenis Penelitian 4. Jumlah Tim Peneliti
: : : : :
5. Lokasi Penelitian 6. Biaya Penelitian a. Sumber dari Fakultas b. Sumber lain Jumlah
: : : : :
Arianto Leman Soemowidagdo, M.T. Yogyakarta, 5 Desember 1968 Lektor Kepala Teknik Mesin Pendidikan Teknik Mesin Griya Palem Hijau D-4, Jl Godean km. 7, Sidoarum, Godean, Sleman. (0274)6496469, 08179410006
[email protected] Bahan Teknik Kelompok Ketua : 1 orang Anggota : 2 orang Jurusan PT. Mesin FT UNY dan POLMAN Ceper Klaten Rp. 10.000.000,00 Rp. 10.000.000,00
Dekan Fakultas Teknik
Ketua Jurusan PT. Mesin,
Yogyakarta, 24 Maret 2014 Peneliti,
Dr. Moch. Bruri Triyono, MPd. NIP. 19560216 198603 1 003
Dr. Wagiran, MPd. NIP. 19750627 200112 1 001
Arianto Leman S., MT. NIP. 19681202 199702 1 001
ii
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN PENGESAHAN …………………………………………………........
ii
DAFTAR ISI …………………………………………………………………........... iii DAFTAR TABEL ...........………………………………………………………....... iv DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………….…......... iv DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................
iv
BAB I. PENDAHULUAN ......................................................................................
1
A. Latar Belakang ……...............................................................................
1
B. Ientifikai Masalah ..………………........................................................
2
C. Perumusan Masalah ………....................................................................
3
D. Tujuan Penelitian ...................................................................................
3
E. Manfaat Penelitian ..................................................................................
3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ………………………………………………...... 4 A. Sandwich Material ……………………...............................................
4
B. Proses Pengecoran ...............................................................................
4
C. Tembaga ..............................................................................................
6
BAB III. METODE PENELITIAN ...........................................................................
9
A. Desain Penelitian ....……………….....................................................
9
B. Proses Penelitian ....………………......................................................
9
C. Pengujian .............................................................................................
11
D. Analisis Data ........................................................................................
11
E. Diagram Alir Penelitian .......................................................................
12
F. Jadwal Pelaksanaan .............................................................................
12
BAB IV. RENCANA ANGGARAN BIAYA ..........................................................
13
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………....................
14
ORGANISASI TIM PENELITI ...............................................................................
23
BIODATA TIM PENELITI ......................................................................................
26
iii
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Bahan sandwich yang telah dikembangkan .......................................................
1
Tabel 2. Jumlah benda uji pada uji lap shear ..................................................................... 11 Tabel 3. Suhu tungku saat aluminium telah mencair ......................................................... 11
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Proses pembuatan benda coran ........................................................................ 5 Gambar 2. Proses pembuatan cetakan ...............................................................................
6
Gambar 3. Susunan plat baja di dalam cetakan pasir .....…………………...................... 10 Gambar 4. Dapur induksi …............................................................................................. 10 Gambar 5. Diagram alir pengembangan tungku pelebur aluminium ................................ 17 Gambar 6. Pemotongan drum ………………………………........................................... 19
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Organisasi tim Peneliti ................................................................................. 15 Lampiran 2. Biodata Peneliti ............................................................................................ 16
iv
BAB 1 PENDAHULUAN
A. Latar Belakang. Pengembangan desain bahan terus dilakukan untuk memenuhi kebutuhan akan sifat-sifat khusus tertentu. Pengembangan desain bahan ini tidak terbatas pada bahan logam dan polimer, tetapi telah banyak pula dikembangan bahan-bahan kombinasi logam dengan polimer. Pengembangan desain bahan dapat dilakukan melalui prosesproses: penempaan, pengerolan, cladding, deposisi lapisan tipis maupun lainnya. Proses-proses tersebut dipilih sesuai dengan tujuan pengembangan dan karakteristik bahan yang dikehendaki. Bahan sandwich adalah bahan komposit yang didesain secara berlapis antara dua bahan atau lebih untuk tujuan-tujuan tertentu. Salah satu tujuan pembuatan bahan sandwich adalah memperbaiki karakteristik bahan seperti: kekuatan ketangguhan, ketahanan aus, keuletan dan sebagainya tanpa mengorbankan bobot. Beberapa bahan sandwich yang telah dikembangkan disajikan pada tabel 1.
Tabel 1. Bahan sandwich yang telah dikembangkan. No Bahan Sandwich
Metode Pembuatan
Referensi
1
Sandwich material
Honeycomb core
Pflug dan Vangrimde, 2003
2
Sandwich material
Fibrous core
Clyne dan Markaki, 2004
3
Multi-layer metal sandwich materials
Epoxy-based adhesive system
Garnault et al., 2004
4
Metallic Sandwich Sheet
Diffusion bonding
Bouaziz et al., 2006
5
Method of making a composite metal sheet Bahan sandwich baja CrNi-Ti
Roll bonding
Groll dan McMurray, 2008
Explosive cladding
Ostroushko dan Mazancová, 2010
Aplikasi teknik pembuatan keris pada pembuatan komposit laminate Baja-Nikel
Tempa
Cahyono, 2010
6 7
1
Berdasar tabel 1, sebagian besar bahan sandwich yang dikembangkan tidak berbentuk laminat. Umumnya bahan sandwich yang telah dikembangkan terdiri atas tiga lapis bahan yaitu bahan dengan sifat keras dan kuat untuk lapisan luar serta bahan dengan sifat ringan namun tangguh di bagian inti. Cahyono (2010) mengadopsi pembuatan keris untuk membuat bahan laminat baja-nikel dan menemukan bahwa kualitas bahan laminat semakin baik jika jumlah lapisan laminat semakin banyak. Bahan laminat semacam ini akan lebih baik dalam membagikan secara tegangan yang diterima atau ditahan. Namun, pemanasan saat penempaan menyebabkan oksidasi yang berakibat berkurangnya kadar karbon dan muncul terak. Al-Qur’an juga menerangkan suatu metode pembuatan bahan laminat, yaitu dengan metode pengecoran (QS 18: 96). Al-Qur’an menjelaskan bahwa Zulkarnain memerintahkan untuk memanaskan tiang-tiang besi dengan meniupkan api. Kemudian setelah besi memerah, Zulkarnain memerintahkan untuk menuangkan tembaga pada tiang-tiang besi tersebut. Besi yang berubah menjadi merah mengindikasikan bahwa besi telah mencapai suhu austenit. Jika tembaga cair dituangkan pada besi yang berada pada suhu austenit, maka akan terjadi proses difusi antara besi dan tembaga. Berdasarkan uraian diatas, penelitian ini akan menelaah pembuatan bahan laminat besi-tembaga dengan menerapkan metode pengecoran. Namun demikian, penelitian yang merupakan satu langkah awal untuk mengembangkan desain bahan baru ini, baja-tembaga tidak dipanaskan sampai suhu austenit. Hal ini dilakukan dengan pertimbangan, jika pada baja setebal sekitar 0,4 mm dituangkan tembaga bersuhu 1200 0C (suhu leleh tembaga 1085 0C) maka baja akan terpanaskan hingga suhu austenit. Metode pengecoran ini diharapkan dapat mengurangi efek oksidasi yang dapat muncul pada setiap lapisan laminat saat proses pembuatan. Karakteristik bahan laminat baja-tembaga yang dikembangkan dengan metode ini akan ditelaah sebagai data awal dalam pengembangan lebih lanjut. B. Identifikasi Masalah. Uraian pada latar belakang masalah menunjukkan bahwa pengembangan bahan sandwich sebagian besar tidak didesain dalam bentuk laminat. Metode pembuatan bahan metal sandwich antara lain adalah: tempa, roll bonding dan explosive cladding. Sedang pembuatan dengan metode pengecoran belum ditelaah meskipun hal tersebut telah dijelaskan di dalam Al-Qur’an. Penelitian ini akan menelaah metode pengecoran 2
untuk membuat laminat metal sandwich, khususnya bahan laminat baja-tembaga. Parameter yang akan diamati adalah pengaruh tebal laminat tembaga. C. Perumusan Masalah. a. Bagaimanakah pengaruh ukuran tebal tembaga pada bahan laminat bajatembaga terhadap ketangguhan bahan laminat baja-tembaga? b. Bagaimanakah pengaruh ukuran tebal tembaga pada bahan laminat bajatembaga terhadap kekuatan sambungan lapisan baja-tembaga? c. Bagaimanakah pengaruh ukuran tebal tembaga pada bahan laminat bajatembaga terhadap penampilan fisik bahan laminat baja-tembaga?
D. Tujuan Penelitian a. Mengetahui pengaruh ukuran tebal tembaga pada bahan laminat baja-tembaga terhadap ketangguhan bahan laminat baja-tembaga? b. Mengetahui pengaruh ukuran tebal tembaga pada bahan laminat baja-tembaga terhadap kekuatan sambungan lapisan baja-tembaga? c. Mengetahui pengaruh ukuran tebal tembaga pada bahan laminat baja-tembaga terhadap penampilan fisik bahan laminat baja-tembaga?
E. Manfaat Penelitian a. Menambah materi ajar pada matakuliah Bahan Teknik Lanjut di Jurusan Teknik Mesin FT-UNY. b. Pengembangan bahan laminat baja-tembaga. c. Pengembangan proses pengecoran sebagai metode pembuatan bahan laminat baja-tembaga. d. Bertambahnya khasanah ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya pada bidang pengecoran dan bidang desain bahan.
3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
A. Sandwich Material Bahan sandwich terdiri atas dua lembar logam pada permukaan dan logam di tengahnya. Bahan ini dikembangkan dengan tujuan antara lain: ketahanan pada suhu tinggi, ringan dengan kekuatan yang memadai, tangguh dan sebagainya. Selain logam, bagian tengah bahan sandwich dapat digunakan bahan polymer (Garnault, 2004) atau bahan kayu semisal kayu balsa (Tias, 2008). Bahan sandwich dapat pula berupa laminat beberapa bahan yang merupakan kombinasi dari bahan logam dengan logam (Cahyono, 2010) maupun logam dengan polymer (Nagai, 1986). Cahyono (2010) telah mengaplikasikan metode pembuatan keris untuk mengembangkan bahan laminat. Proses pemanasan dan penempaan diterapkan untuk membuat bahan laminat baja 1020-nikel. Bahan laminat dibentuk dengan cara melipat susunan baja 1020-nikel dengan variasi 1, 3 dan 5 lipatan. Kemudian pada bagian tengah bahan laminat tersebut diselipkan baja 1045. Kekuatan
tarik, keuletan,
kekakuan dan kekerasan bahan laimnat tersebut semakin naik dengan bertambahnya jumlah lipatan. Namun, pemanasan menimbulkan terak akibat oksidasi baja yang berakibat lepasnya karbon dari permukaan baja dan beberapa laminat tidak menyatu. Bouaziz et al. (2006) mengembangkan metal sandwich dengan metode diffusion bonding. Metode pembuatan bahan sandwich ini adalah melapiskan logam lain pada sisi dalam logam permukaan. Logam yang dilapiskan ini memiliki suhu leleh yang lebih rendah daripada logam permukaan maupun logam inti. Saat pemanasan, lapisan logam ini akan meleleh dan terjadi ikatan antara logam permukaan dengan logam inti. Timah, seng, paduan seng, aluminium dan paduannya dapat digunakan sebagai logam pelapis pada metode ini. Baja karbon dan baja tahan karat dapat diaplikasikan untuk logam muka sedang logam inti digunakan logam dengan densitas yang lebih rendah daripada logam mukanya. Namun metode ini tidak dapat diterapkan untuk membuat bahan dengan jumlah laminat yang lebih banyak.
B. Proses Pengecoran Pengecoran logam adalah proses pembuatan benda dengan mencairkan logam dan menuangkan ke dalam rongga cetakan. Proses ini dapat digunakan untuk 4
membuat benda-benda dengan bentuk rumit. Benda berlubang yang sangat besar yang sangat sulit atau sangat mahal jika dibuat dengan metode lain, dapat diproduksi masal secara ekonomis menggunakan teknik pengecoran yang tepat. Pengecoran logam dapat dilakukan untuk bermacam-macam logam seperti, besi, baja, paduan tembaga (perunggu, kuningan, perunggu aluminium dan lain sebagainya), paduan ringan (paduan aluminium, paduan magnesium, dan sebagainya), serta paduan lain, semisal paduan seng, monel (paduan nikel dengan sedikit tembaga), hasteloy (paduan yang mengandung molibdenum, khrom, dan silikon), dan sebagainya. Bahan Baku
Tungku
Sistem pengolahan pasir Pasir
Ladel
Pembuatan cetakan
Penuangan
Rangka cetak Pembongkaran Pembersihan Pemeriksaan
Gambar 1. Proses pembuatan benda coran (Surdia dan Chijiiwa,1975: 3) Pembuatan coran dilakukan melalui proses-proses: pencairan logam, membuat cetakan, menuang, membongkar, membersihkan dan memeriksa coran (gambar 1). Pencairan logam dapat dilakukan dengan bermacam-macam cara, misal dengan tanur induksi, kupola, atau lainnya. Cetakan biasanya dibuat dengan memadatkan pasir yang diperoleh dari alam atau pasir buatan yang mengandung tanah lempung. Cetakan dari pasir mudah dibuat dan tidak mahal asal dipakai pasir yang sesuai.Cetakan dapat juga terbuat dari logam, biasanya besi dan digunakan untuk mengecor logam-logam yang titik leburnya di bawah titik lebur besi. Pada pengecoran logam, dibutuhkan pola yang merupakan tiruan dari benda yang hendak dibuat.Pola dapat terbuat dari logam, kayu, stereofoam, lilin, dan sebagainya. Pola mempunyai ukuran sedikit lebih besar dari ukuran benda yang akan dibuat dengan maksud untuk mengantisipasi penyusutan selama pendinginan dan pengerjaan finishing setelah pengecoran. Selain itu, pada pola juga dibuat kemiringan pada sisinya supaya memudahkan pengangkatan pola dari pasir cetak.
5
Cetakan adalah rongga atau ruang di dalam pasir cetak yang akan diisi dengan logam cair. Pembuatan cetakan dari pasir cetak dilakukan pada sebuah rangka cetak. Cetakan terdiri dari kup dan drag. Kup adalah cetakan yang terletak di atas dan drag adalah cetakan yang terletak di bawah. Hal yang perlu diperhatikan pada kup dan drag adalah penentuan permukaan pisah yang tepat.
Gambar 2. Proses pembuatan cetakan (Surdia dan Chijiiwa, 1975: 94)
Rangka cetak yang dapat terbuat dari kayu ataupun logam adalah tempat untuk memadatkan pasir cetak yang yang sebelumnya telah diletakkan pola di dalamnya. Pada proses pengecoran dibutuhkan dua buah rangka cetak yaitu rangka cetak untuk kup dan rangka cetak untuk drag. Proses pembuatan cetakan dari pasir dengan tangan tampak pada gambar 2.
C. Tembaga Tembaga adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cu, berasal dari bahasa Latin Cuprum dan nomor atom 29. Bernomor massa 6
63,54. Tembaga merupakan unsur logam berwarna kemerahan. Tembaga merupakan konduktor panas dan listrik yang baik. Tembaga, seperti aluminium, dapat didaur ulang 100% tanpa mengurangi kualitasnya. Tembaga adalah logam paling banyak ketiga yang didaur ulang, setelah besi dan aluminium. Diperkirakan bahwa 80% dari seluruh tembaga yang pernah ditambang masih digunakan saat ini. Proses daur ulang tembaga pada umumnya sama dengan proses ekstraksi, namun prosesnya lebih sedikit. Tembaga bekas dengan kemurnian tinggi dilelehkan di furnace dan kemudian direduksi dan dibentuk kembali menjadi billet dan ingot. Sedangkan tembaga bekas dengan kemurnian lebih rendah diproses ulang dengan elektroplating di dalam asam sulfat. Karakteristik tembaga adalah: 1. Tembaga merupakan logam yang berwarna kuning seperti emas kuning dan keras bila tidak murni. 2. Mudah ditempa (liat) dan bersifat mulur sehingga mudah dibentuk menjadi pipa, lembaran tipis dan kawat. 3. Struktur kristal tembaga murni adalah face centered cubic (FCC) 4. Konduktor panas dan listrik yang baik, kedua setelah perak. 5. Titik leleh : 1.083 0C, titik didih : 2.301 0C 6. Berat jenis tembaga sekitar 8,92 gr/cm. 7. Tembaga merupakan unsur yang relatif tidak reaktif sehingga tahan terhadap korosi. Pada udara yang lembab permukaan tembaga ditutupi oleh suatu lapisan yang berwarna hijau yang menarik dari tembaga karbonat basa, Cu(OH)2CO3. 8. Pada suhu sekitar 300 0C tembaga dapat bereaksi dengan oksigen membentuk CuO yang berwarna hitam. Sedang pada suhu sekitar 1000 0C, akan terbentuk tembaga (I) oksida (Cu2O) yang berwarna merah. 9. Tembaga tidak diserang oleh air atau uap air dan asam-asam non oksidator encer seperti HCl encer dan H2SO4 encer. Tetapi asam klorida pekat dan mendidih menyerang logam tembaga dan membebaskan gas hidrogen. Tembaga banyak sekali digunakan dalam kehidupan sehari-hari manusia baik dalam bidang teknik maupun kesehatan. Contoh pemakaian tembaga antara lain: 1. Sebagai bahan untuk kabel listrik dan kumparan dinamo. Banyak digunakan dalam pembuatan pelat, pipa, kawat, pematrian, alat-alat dapur, dan industri.
7
2. Senyawa tembaga juga digunakan dalam kimia analitik dan penjernihan air, sebagai unsur dalam insektida, cat, obat-obatan dan pigmen. 3. Kegunaan biologis untuk runutan dalam organisme hidup dan merupakan unsur penting dalam darah binatang berkulit keras. 4. Paduan 70% tembaga - 30% seng disebut kuningan, sedang paduan 80% tembaga - 20%timah putih disebut perunggu. Perunggu yang mengandung sejumlah fosfor dipakai dalam industri arloji dan galvanometer. Kuningan memiliki warna seperti emas sehingga banyak dipakai sebagai perhiasan atau ornamen-ornamen. Sedang perunggu banyak dijadikan perhiasan dan digunakan pula pada seni patung. 5. Mata uang dan perkakas-perkakas yang terbuat dari emas dan perak selalu mengndung tembaga untuk menambah kekuatan dan kekerasannya. 6. Sebagai bahan penahan untuk bangunan dan beberapa bagian dari kapal. 7. Serbuk tembaga digunakan sebagai katalisator untuk mengoksidasi metanol menjadi metanal.
8
BAB 3 METODE PENELITIAN
A. Desain Eksperimen Penelitian
ini
menggunakan
pendekatan
metode
Poisson
Probability
Distribution yang mengaplikasikan hukum probability pada beberapa keluaran hasil eksperimen dengan menguji tingkat kemungkinan pada analisa hasil. Metode ini diawali dengan menentukan parameter uji, interval uji, titik awal dan akhir uji, dan output hasil uji. Adapun penerapan metode pada penelitian ini diuraikan sebagai berikut : 1. Parameter, terbagi : parameter bebas yaitu variasi jarak antar plat pada susunan berjajar plat baja karbon rendah, sedangkan parameter terikat yaitu kekuatan sambungan laminat baja-tembaga, ketangguhan impakdan struktur mikro. 2. Interval uji dan titik awal-akhir uji. Interval variasi jarak antar plat adalah 0,2 mm, sedang titik awal uji 0,2 mm dan titik akhir uji 0,8 mm. 3. Keluaran (Output) uji, pada penelitian ini output ada 3 yaitu kekuatan sambungan laminat baja-tembaga, ketangguhan impak dan struktur mikro. B. Proses penelitian Plat baja karbon rendah tebal 0,4 mm diperoleh dari toko Sekawan Yogyakarta. Pemilihan plat dengan tebal 0,4 mm dimaksudkan agar plat tidak mudah terdeformasi saat penuangan tembaga cair. Plat di uji komposisi kimia di PT Itokoh Ceperindo, Kalten. Plat kemudian dipotong-potong dengan ukuran 200x300 mm. Plat-plat itu kemudian disusun berjajar dengan variasi jarak antar plat baja: 0,2, 0,4, 0,6, dan 0,8 mm. Jumlah lapisan laminat baja-tembaga berturut-turut adalah 33, 25, 21 dan 17 lapisan dengan tebal akhir bahan berturut-turut adalah 10, 10, 10,4 dan 10 mm. Susunan plat kemudian diletakkan dalam cetakan pasir silika (Gambar 3) untuk kemudian dituangkan tembaga cair. Tembaga yang diperoleh dari pasaran dilebur menggunakan dapur induksi di POLMAN Ceper Klaten (Gambar 4). Peleburan tembaga dilakukan hingga suhu 1200 0C. Hal ini untuk menjaga agar tembaga tetap cair saat penuangan. Tembaga dituangkan ke dalam cetakan berisi susunan plat baja. Setelah penuangan, tembaga dibiarkan menjadi dingin secara perlahan-lahan.
9
Celah antar plat dengan variasi 0,2-0,8 mm
Plat Baja 0,4 mm
Saluran masuk
Saluran keluar
Pasir Silika Saluran keluar
Saluran masuk
Cetakan dari pasir silika
Gambar 3. Susunan plat baja di dalam cetakan pasir
Gambar 4. Dapur induksi di POLMAN Ceper, Klaten
Proses penuangan dilaksanakan dengan tahapan sebagai berikut: (1) Siapkan empat buah cetakan berisi susunan plat baja dengan variasi celah antar plat 0,2, 0,4, 10
0,6 dan 0,8 mm; (2) Lebur tembaga pada dapur pemanas hingga suhu 1200 0C; (3) Tuangkan tebaga cair ke tiap cetakan; (4) Biarkan tembaga menjadi dingin dan memadat secara perlahan-lahan.
C. Pengujian Pengujian yang dilakukan selama penelitian mengacu pada keluaran yang akan di analisa, ada 3 pengujian yang diuraikan sebagai berikut : 1. Uji lap shear digunakan untuk mengetahui karakteristik sambungan antar laminat. Pengujian dilakukan menggunakan mesin uji tarik universal di laboratorium bahan dan pengolahan JPTM FT UNY. Tabel 2. Jumlah benda uji pada uji lap shear. Jarak antar plat 0,2 mm 0,4 mm 0,6 mm 0,8 mm
Jumlah benda uji 3 buah 3 buah 3 buah 3 buah
2. Uji impak, untuk mengetahui ketangguhan dengan mengukur energi yang diserap oleh benda kerja saat menerima beban kejut. Pengujian dilaukkan di laboratorium bahan teknik program studi D-3 FT UGM. Tabel 3. Jumlah benda uji pada uji Impak Jarak antar plat 0,2 mm 0,4 mm 0,6 mm 0,8 mm
Jumlah benda uji 3 buah 3 buah 3 buah 3 buah
3. Pengamatan stuktur mikro, untuk mengamati difusi pada zona sambungan logam baja dan tembaga. Difusi pada zona ini menentukan karakteristik komposit laminat baja-tembaga. Pengamatan dilakukan menggunakan mikroskop optik olympus dengan eye piece optilab di laboratorium bahan dan pengolahan JPTM FT UNY.
D. Analisis data Hasil uji tarik dan impak dituangkan ke dalam kurva pengaruh variasi tebal logam tembaga dalam bahan laminat baja-tembaga terhadap kekuatan tarik dan impak.
11
Beserta hasil pengamatan struktur mikro, kurva tersebut di analisis secara deskriptif yang mengaitkan masing-masing hasil pengujian.
E. Diagram Alir Penelitian
Uji komposisi kimia
Baja Karbon
Tembaga
Dipotong-potong dengan ukuran (200x300) mm
Dicairkan pada dapur induksi hingga suhu 1200 0C.
Plat baja di susun dengan variasi celah antar plat 0,20,8 mm dengan interval 0,2 mm Susunan plat dimasukkan ke dalam cetakan pasir silika
Di tuangkan ke dalam cetakan yang berisi susunan plat baja. Tembaga cair mengisi celah antara pada susunan plat baja
Pengujian lap shear, impak dan pengamatn struktur mikro Analisa Hasil Kesimpulan
F. Jadwal Pelaksanaan No 1 2 3 4 5 6
Kegiatan
5
Persiapan dan pembuatan laminat baja Pembuatan cetakan Penuangan tembaga Pengujian – pengujian Pengolahan dan Analisa Data Penyusunan Laporan
12
6
Bulan ke7 8 9
10 11
BAB 4 RENCANA ANGGARAN BIAYA
No A 1 2 3 4 5 B 1 2 3 4 5 6 8 9 D 1 2 E 1 2 3
Satuan
Kegiatan GAJI DAN UPAH Honor Ketua peneliti Honor Peneliti II Honor Peneliti III Tekniksi I Tekniksi II
90 60 30 35 35 SUB TOTAL GAJI DAN UPAH
Harga total
1.080.000 720.000 360.000 350.000 350.000 2.860.000 PERALATAN,PENGUJIAN PENELITIAN & BAHAN PENELITIAN HABIS PAKAI 1 lbr 250.000 250.000 Baja karbon tebal 0,4 mm 4 kg 15.000 60.000 Baja karbon tebal 0,2; 0,6; 0,8 mm 20 kg 50.000 1.000.000 Tembaga 1 spes. 100.000 100.000 Pengujian komposisi kimia baja karbon 4 paket 200.000 800.000 Pembuatan cetakan 1 paket 3.000.000 3.000.000 Peleburan dan penuangan tembaga 12 spes. 30.000 360.000 Uji impak 3 paket 200.000 600.000 Transpoartasi Yogya-Klaten pp SUB TOTAL BAHAN PENELITIAN HABIS PAKAI 6.170.000 BIAYA MANAJEMEN 2 keg 200.000 400.000 Seminar instrumen dan hasil 1 keg 200.000 200.000 Sertifikasi dan Admnistrasi SUB TOTAL 600.000 PENGELUARAN LAIN-LAIN 1 paket ATK 70.000 70.000 1 keg 100.000 100.000 Pembuatan laporan 2 paket 100.000 200.000 Fotocopy dan penjilidan SUB TOTAL 370.000 TOTAL PEMBIAYAAN PENELITIAN 10.000.000
13
jam jam jam jam jam
Harga satuan
%
12.000 12.000 12.000 10.000 10.000
28,6%
61,7%
6,0%
3,7% 100,0%
DAFTAR PUSTAKA. Al-Qur’an dan Terjemahnya, 2007, Media Insani Publishing, Surakarta, Indonesia. Bouaziz, O., et al., 2006, Metallic Sandwich Sheet, United States Patent, Pub. No.: US 2006/0147743 Al. Cahyono, G.M.D., 2010, Aplikasi Teknik Pembuatan Keris Pada Komposit Laminate Baja- Nikel, http://digilib.its.ac.id/ITS-Undergraduate-3100010039072/9900, diakses: 5 Janauri 2011, 10.45 WIB Clyne, T.W., dan Markaki, A., 2004, Sandwich Material, United States Patent, Patent No.: US 6,764,772 B2. Garnault, A.M., et al., 2004, Multi-Layer Metal Sandwich Materials Comprising Epoxy-Based Adhesive Systems, United States Patent, Pub. No.: US 2004/0058181 A1. Groll, W.A., dan McMurray, PA, 2008, Method Of Making A Composite Metal Sheet, United States Patent, Patent No.: US 7,353,981 B2. Ostroushko, D., dan Mazancová, E., 2010, Chosen Properties Of Sandwich CrNi SteelTi Material After Explosive Cladding, http://www.metal2011.com/data/metal2010/sbornik/lists/papers/336.pdf; diakses: 5 Januari 2011, 10.20 WIB. Pflug, J., dan Vangrimde, B., 2003, New Sandwich Material Concepts-Continuously Produced Honeycomb Cores, http://www.compositesintransport.com/; diakses: 5 januari 2011, 10.35 WIB. Surdia., T. dan Chijiiwa., K., 1975, Teknik Pengecoran Logam, Jakarta: PT Pradnya Paramita. Tias, E.H., 2008, Karakterisasi Sifat Mekanik Struktur Sandwich Dan Material Penyusunnya Melalui Pengujian Bending Dengan Variasi Panjang Penumpu, http://digilib.itb.ac.id/gdl.php?mod=browse&op=read&id=jbptitbpp-gdlettyhernan-32224; dikses: 5 januari 2011, 11.02 WIB.
14
ORGANISASI TIM PENELITI No
Nama dan NIP
Kedudukan
Tugas
1
Arianto Leman S., MT. 19681205 199702 1 001
Ketua Peneliti
2
Tiwan, MT. 19680224 199303 1 002
Anggota 1
a. Desain pembuatan laminat b. Desain proses pengecoran c. Analisis data
3
Drs. Nurdjito, M.Pd 19520705 197703 1 001
Anggota 2
a. Desain pengujian lap shear b. Analisis data
4
Rohman S.Ip 19600406 198303 1 003
Teknisi 1
a. Pemotongan plat baja b. Pembuatan laminat baja c. Pembuatan benda uji
5
Suyadi 19610114 198303 1 004
Teknisi 2
a. Pengujian lap shear b. Pengujian impak c. Pengamatan struktur mikro
a. b. c. d.
15
Koordinasi kegiatan Pembelian bahan penelitian Proses penuangan Analisis data
