METODE PENELITIAN
3.4 Tahapan Penelitian .1 Persiapan Serbuk
Pada tahapan ini, kita persiapkan botol serbuk besi cor mesh 100 dan 150 yang sudah diayak dan nikel yang akan diuji. Pada tahapan ini, nikel tidak perlu kita tumbuk karena nikel sudah dalam keadaan serbuk dan siap dipakai dalam pengujian.
3.4.2 Analisa Pengayakan Serbuk (Sieving Analysis)
Sieving adalah teknik paling umum digunakan untuk menganalisa ukuran
partikel dengan cepat. Setelah proses pembuatan serbuk dan proses pengeringan serbuk dilakukan, maka pengambilan data selanjutnya adalah pengukuran ukuran dari partikel serbuk. Teknik yang digunakan adalah proses pengayakan(sieving) dengan metode
screening bertingkat. Dalam teknik pengujian ukuran serbuk ini digunakan 3 (tiga)
tingkatan sebagai tingkatan mesh.
3.4.2.1 Alat dan bahan
Peralatan yang diperlukan dalam proses sieving ini berupa pengayak (mesh 100 dan 150), kertas sebagai alas selama proses pengayakan serbuk, botol plastik sebagai tempat penyimpanan produk dan marker untuk memberi tanda. Sedangkan bahan yang dibutuhkan berupa besi cor.
3.4.2.2 Prosedur pengayakan
Prosedur dari proses sieving sebagai berikut: a. Menyiapkan peralatan dan bahan yang diperlukan.
b. Masukkan serbuk besi cor ke pengayak dengan ukuran mesh 100 secara bergantian, setelah mesh 100 dilanjutkan dengan mesh 150.
c. Menggetarkan ayakan selama kurang lebih 15 menit dengan dialasi kertas sebagai tempat jatuhnya serbuk.
d. Ulangi proses tersebut sehingga hasil sieving serbuk sesuai dengan yang kita butuhkan.
e. Menghentikan getaran dan mengambil hasil sieving serbuk setiap ayakan.
f. Ambil botol plastik yang sudah disediakan dan beri tanda sesuai jenis material dan ukuran partikelnya.
g. Masukkan serbuk kedalam botol plastik sesuai dengan tandanya. 3.4.3 Observasi Bentuk Partikel
Metode yang digunakan untuk observasi bentuk partikel adalah metode
microscopy. Microscopy adalah metoda analisa bentuk dan ukuran partikel yang pasti,
sebab individu partikel teramati dan terukur. Sebagian dari teknik yang digunakan lebih berbentuk seni dibanding ilmu pengetahuan, dan beberapa teknik pengukuran adalah subjektif. Bagaimanapun, jika prinsip dasar sampling, persiapan dan perhitungan diikuti, suatu perhitungan tepat dapat dibuat melalui pemahaman sifat alami partikel yang telah dipelajari(ASM Handbook, Vol.7, 1993).
Microscopy dan analisa gambar yang dilakukan pada pengujian ini adalah
dengan menggunakan mikroskop optik cahaya untuk mengamati bentuk dan ukuran partikel serbuk. Mikroskop optik digunakan untuk menghitung diameter ukuran partikel yang berkisar antara 100 µm sampai 0.5µm. Resolusi suatu mikroskop optik secara optimal sekitar 0,25 mm, tetapi efek diffraction mempengaruhi pinggiran partikel yang kecil mengakibatkan kesalahan penting pada pengukuran dalam range ukuran ini. Resolusi dapat ditingkatkan hingga turun ke 0,1 µm dengan menggunakan cahaya ultraviolet dan quartz optics(ASM Handbook, Vol.7, 1993). Pengamatan partikel serbuk menggunakan perbesaran 200X dan 500X (100 µm).
a. Alat dan bahan
Peralatan yang digunakan berupa mikroskop optik cahaya, kamera digital, isolasi, kaca dan dial indikator. Sedangkan bahan yang diperlukan adalah besi cor dan nikel.
b. Prosedur observasi bentuk partikel
Prosedur observasi bentuk partikel adalah sebagai berikut: 1) Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.
2) Lapisi kaca dengan menggunakan isolasi bolak-balik.
3) Letakkan masing-masing kaca dengan beberapa partikel besi cor dan nikel keatas kaca tersebut.
4) Amati bentuk partikel serbuk tersebut dengan menggunakan mikroskop optik cahaya .
5) Ukur diameter partikel serbuk dengan bantuan dial indikator.
6) Photo hasil pengujian terrsebut dengan menggunakan kamera digital. 7) Analisa bentuk partikel sesuai dengan teori yang ada.
3.4.4 Pembuatan Wadah Sintering (Build Part)
Pada tahapan ini, kita persiapkan wadah sintering sebagai tempat pengujian
sintering serbuk Ni dan besi cor sebagai supporting powder. Bahan untuk pembuatan
wadah adalah pipa baja berdiameter 3” tinggi 50 (mm).
Peralatan yang digunakan yaitu plat Aluminium tipis datar, pipa berbentuk silinder, plat besi, gergaji dan las listrik. Untuk ukurannya dapat dilihat pada alat penelitian diatas.
3.4.4.2 Prosedur pembuatan Wadah sintering dan cetakannya Prosedur dari pembuatan silinder build part sebagai berikut : a. Siapkan peralatan dan bahan yang diperlukan.
b. Potong pipa silinder sehingga dapat dijadikan cangkir wadah sintering. c. Las pada bagian bawah pipa dengan plat besi sehingga alas tetutup.
d. Bentuk plat aluminum tipis seperti ukuran di alat penelitian di atas sebagai cetakan untuk serbuk uji nikel.
3.4.5 Proses Inderect Pressureless Sintering
Pada proses ini, wadah sintering yang sudah dibuat sesuai ukuran diberi besi cor
mesh 100 atau 150 kedalam wadah berguna sebagai alas sampai ketinggian 15 mm dan
ratakan lalu ditaruh cetakan alumunium tipis yang sudah dipersiapkan sebagai tempat serbuk Ni di tengah-tengah permukaan besi cor yang rata. Didalam cetakan Ni yang kosong taburi serbuk Ni kedalam cetakan itu sampai memenuhi cetakan dan rata pada permukaan cetakan kemudian setiap sisi cetakan Ni taburi kembali serbuk besi cor sehingga cetakan Ni tidak mengalami pergeseran atau dalam kondisi terjepit oleh serbuk besi cor dan lakukan secara pelan sampai besi cor memenuhi wadah sintering. Sebuk Ni didalam wadah sintering tidak dikompaksi dan siap untuk sintering dalam tungku pemanas, temperatur sintering yang digunakan adalah 870oC, 900oC, dan 930oC selama 240 menit. Untuk memudahkan kerja saat mengeluarkan dari dalam tungku pemanas setelah selesai di sinter siapkan penjepit wadah sintering, setelah wadah sintering keluar dari tungku diamkan terlebih dahulu agar terjadi pendinginan setelah itu padatan besi cor yang ada pada permukaan dihancurkan sampai spesimen Ni terlihat, kemudian diambil, dibersihkan dan dibentuk menjadi spesimen uji tarik, uji mikrografi, uji komposisi, uji konduktivitas termal.
3.4.6 Pembentukan Spesimen Uji Shrinkage, Uji Tarik, Uji mikrografi, dan Uji Densitas, Uji Komposisi dan Uji Konduktivitas Termal
Material hasil sintering kemudian dibentuk menjadi spesimen uji shrinkage, uji tarik, uji mikrografi, dan uji densitas, uji komposisi dan uji konduktivitas termal.
Pada pengujian shrinkage, spesimen Ni diukur volumenya dengan menggunakan gelas ukur. Pada pengujian tarik, material dibentuk sesuai dengan ASTM D638 seperti pada Gambar 3.8.
Spesimen uji tarik dijepit dengan menggunakan jig, seperti pada Gambar 3.9
Gambar 3.9 Jig Pengujian Tarik
Pada uji mikro, material dibentuk dengan mouting resin dan dipoles sebelum diamati dibawah mikroskop. Pada pengujian densitas, material sisa uji tarik dicelupkan ke dalam air untuk diukur densitasnya. Pada uji komposisi material dilakukan dari sisa spesimen uji tarik kemudian diuji komposisinya. Pada uji konduktivitas termal, material Cu diuji konduktivitas termal dengan dibentuk secara silinder.
10
63 20.4