PROSIDING SEMINAR NASIONAL XII Rekayasa dan Aplikasi Teknik Mesin di Industri ITENAS, Bandung, 17 Desember 2013

  

PROSIDING SEMINAR NASIONAL XII

Rekayasa dan Aplikasi Teknik Mesin di Industri ITENAS, Bandung, 17 Desember 2013

Editor :

DR.Ing. M. Alexin Putra Tarsisius Kristyadi, Ph.D.

Dani Rusirawan, Ph.D.

Novianti Nugraha, MT.

Ir. Encu Saefudin, MT.

Iwan Agustiawan, MT.

Ali, MT.

Tito Shantika, M.Eng.

Meilinda Nurbasari, Ph.D.

Yusril Irwan, MT.

Marsono, MT.

Liman Hartawan, MT.

Pengarah :

DR. Agus Hermanto, Ir., MT.

Tarsisius Kristyadi, Ph. D.

DR. Ing. M. Alexin Putra Ir. Encu Saefudin, MT Ir. Syahril Sayuti, MT.

Desain Sampul :

Muhammad Ridwan, ST., MT

ISSN 1693-3168

Cetakan Pertama, Desember 2013

Hak Cipta dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip, memperbanyak atau menterjemahkan sebagian atau

seluruh isi buku tanpa seijin dari Jurusan Teknik Mesin, ITENAS

PENGANTAR

Assalamu’alaikum warahmatullah wabarrakatuh,

Pertama-tama marilah kita panjatkan Puji Syukur ke hadirat Allah SWT, karena atas izin dan karunia-Nya kita dapat bertemu dan bersilaturahmi dalam seminar di kampus ITENAS-Bandung. Semoga seminar ini dapat berjalan dengan lancar sesuai dengan tujuannya

Seminar ini merupakan agenda tahunan civitas akademika Jurusan Teknik Mesin, FTI-ITENAS, yang sudah dimulai sejak tahun 2002. Seminar ini diharapkan menjadi forum diskusi dan tukar informasi kegiatan studi dan penelitian yang dilakukan oleh para peneliti dari perguruan tinggi (dosen dan mahasiswa), instansi maupun praktisi industri, khususnya yang terkait dengan bidang teknik mesin, sehingga dapat meningkatkan sinergi diantara keduanya.

Pada seminar kali ini, panitia telah berhasil menghimpun 35 makalah dan sekitar 24 makalah akan dipresentasikan. Makalah dikelompokkan kedalam tiga sub topik yaitu Teknologi Konversi Energi (TKE), Teknologi Bahan dan Material Komposit (TBMK), dan Teknologi Perancangan dan Pengembangan Produk (TPPP).

Dalam kesempatan ini, perkenankan kami menyampaikan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada seluruh penyaji makalah, peserta, civitas akademika Jurusan Teknik Mesin, FTI-ITENAS, dan semua pihak yang telah berpartisipasi aktif sehingga seminar ini dapat terselenggara. Semoga kerjasama yang telah kita bangun selama ini dapat terus ditingkatkan dimasa-masa mendatang.

Mohon maaf atas segala kekurangan dan kekhilafan.

Akhir kata kami mengucapkan selamat mengikuti seminar, semoga semua gagasan dan pikiran yang berkembang selama seminar ini dapat tercatat sebagai sumbangsih yang bermanfaat untuk kejayaan bangsa dan negara kita.

Wabillahi taufiq walhidayah, Wassalamu’alaikum warahmatullah wabarakatuh

Bandung, Desember 2013

Jurusan Teknik Mesin, FTI-ITENAS

Liman Hartawan, ST., MT.

Ketua Program Studi

iii

DAFTAR ISI

Hal

PENGANTAR ii

DAFTAR ISI iii

TOPIK TEKNOLOGI PERANCANGAN DAN PENGEMBANGAN PRODUK TPPP

01 Rancang Bangun Mesin Penghancur Plastik Getas Dan Pengolah Limbah Cair.

(Isdaryanto Iskandar, Noryawati Mulyono)

1

02 Rancangan Mesin Uji Tarik Polimer dengan Instrumen Pengukuran Loadcell. (Oyok Yudiyanto, Adhitya Sumardi, Wiwik Purwadi)

7

03 Perancangan Konsep Mesin Cetak Tin Half Dengan Metode Carousel. (Ayi Ruswandi, Wiwik Purwadi, M. Agus Solihin, Junardi Josua Ompusunggu)

16

04 Sintesis Mekanisme Shifter Pemindah Posisi Pada Sistem Transmisi Untuk Kendaraan Xenia/Avanza. (Encu Saefudin, Sugiharto, Yuyu Wahyudi)

32

05 Perancangan Prototipe Picohydro Portable 200 Watt. (Tito Shantika dan Muh.

Ridwan)

39

06 Perancangan Picohydro Axial Sebagai Pemanfaatan Energi Air Dalam Pipa Distribusi Air Pedesaan. (Tito Shantika dan Noviyanti Nugraha)

49

07 Analisis Beban Statis Pada Poros Roda Penekan Mesin Cetak Tablet. (Eka Taufiq Firmansjah dan Budi Prayitno)

60

08 Perancangan dan Pengujian Alat Uji Lelah Dengan Kasus Batang Kantilever. (Ali) 64 09 Perancangan Simulator Uji Prestasi Motor Bakar Torak Serbaguna. (Bambang

Hermani)

72

TOPIK TEKNOLOGI BAHAN DAN MATERIAL KOMPOSIT TBMK

01 Penghilangan Struktur Mikro Ledeburit pada FCD dengan Metode Heat Treatment.

(Wiwik Purwadi, Kus Hanaldi, Fazri Septian Abidin)

1

02 Peningkatan Efisiensi dan Kecepatan Produksi Coran Timah Setengah Bola dengan Metode Pengecoran Gravitasi Terbalik dan Cetakan Carousel Kontinyu. (Wiwik Purwadi, Ayi Ruswandi, M. Agus Solihin, Andi Agus Setiawan)

12

03 Aplikasi Paduan Al-Si-Mg pada Control Chamber – Air Brake Kereta Api. (Meilinda Nurbanasari, Untung Asmoro, Fitria Ningsih)

24

04 Eksperimentasi Metoda Laminasi dan Metoda Pengujian Kekuatan Pelapisan pada Bambu Laminasi untuk Dijadikan Konstruksi Furnitur. (Yusril Irwan, Mohamad Arif W)

31

05 Pengujian Transmission Loss Pada Papan Serat Sabut Kelapa Dan Aluminium Hollow Bar Dengan Matriks Gypsum. (Yusril Irwan, Irsyad Ismail Syam)

42

iv

TOPIK TEKNOLOGI KONVERSI ENERGI TKE

01 Pengembangan Metode Sub-domain Seri Paralel untuk Melakukan Analisis CFD pada Penukar Panas Pipa Bersirip. (Nathanael P. Tandian dan Eksa Bagas Prasasti)

1

02 Perpindahan Kalor Pada Solar-Termal Panel Berdasarkan Debit Aliran Medium.

(Wahyudi, Yogi Sirodz Gaos, Muhamad Yulianto)

15

03 Pengaruh Pemasangan Photovoltaic Pada Dinding Bangunan Terhadap Temperatur Ruangan. (Muhammad Irsyad, M. Dyan Susila, Mey Hartanto)

23

04 Analisis Koefisien Perpindahan Kalor pada Tube Panel Solar-Termal berdasarkan Perubahan Debit Aliran Air. (Seftian Haryadi, Mulya Juarsa, Edi Marzuki, M.

Yulianto)

29

05 Karakteristik Termal Briket Ampas Tebu dan Serbuk Gergajian Kayu. (Nasrul Ilminnafik, Digdo Listyadi S., Hary Sutjahjono, Mahros Darsin)

38

06 Perubahan Reynolds Number Pada Sistem-Solar Termal Berdasarkan Perubahan Debit Aliran Untuk Simulasi Organic Rankine Cycle (Orc). (Hendra Hermawan, Muhamad Yulianto, Edi Marzuki, Mulya Juarsa)

44

07 Perpindahan Kalor Pada Solar-Thermal Panel Berdasarkan Debit Aliran Tinggi.

(Angga Sanjaya, Yogi Sirodz Gaos, Muhamad Yulianto dan Edi Marzuki, Mulya Juarsa)

50

08 Karakterisasi Reynolds Number Pada Sistem Solar Termal Berdasarkan Perubahan Debit Aliran Tinggi. (Hendra Andriyani, Yogi Sirodz Gaos, Edi Marzuki)

58

09 Perubahan Rugi Tekanan pada Sistem Solar-Termal Berdasarkan Perubahan Debit Aliran untuk Simulasi ORC. (Mokhamad Nur Khasan, Edi Marzuki, Muhamad Yulianto, Yogi Sirodz Gaos, Mulya Juarsa)

64

10 Analisis Nusselt Number Terhadap Pipa Berdasarkan Perubahan Debit Aliran Pada Solar Thermal. (Muklis Adi Saputra, Edi Marzuki, Yogi Sirodz Gaos, Muhamad Yulianto, dan Mulya Juarsa)

72

11 Perpindahan Kalor Pada Tangki Air Berdasarkan Debit Aliran Tinggi.

(Trikusmartono, Muhamad Yulianto, Edi Marzuki, Mulya Juarsa)

80

12 Perpindahan Kalor pada Tangki Air Berdasarkan Debit Aliran Air Rendah. (Adi Saputra Wijaya, Muhamad Yulianto, Mulya Juarsa, dan Edi Marzuki)

88

13 Analisis Peluang Konservasi Energi Listrik Pada Sistem Pencahayaan Dan Sistem Pendingin Udara Di Multivision Tower Jakarta. (Olga Arfiandani, Suharyanto, dan Sarjiya)

97

14 Analisis Proses Pengembunan Uap Selama Pendinginan Berdasarkan Variasi Debit Aliran Pendingin Pada Sprayer di dalam Simulator Sungkup Reaktor. (Ahmad Ruba’i, Luqmanul Hakim, Wahyudin, Ade Satria, Yogi Sirodz Gaos, Mulya Juarsa)

106

15 Aplikasi Dan Pengaruh Sistem Turbocharger Berkapasitas 100cc – 200cc Pada Performa Mesin Yamaha V-Ixion. (Alfan Ekajati L, Tri Sigit Purwanto, Kurnia H, Jaka Rahmadi)

116

v

16 Analisis Reliability Untuk Menentukan Mean Time Between Failure (MTBF) Studi Kasus Pulverizer Pada Sebuah PLTU. (Nuha Desi Anggraeni, Indra Nurhadi)

128

17 Uji Eksperimental dan Simulasi Kerugian Aliran Air Dalam Pipa PVC. (Mohammad Alexin Putra, Afriandi Sahputra)

134

18 Pengering Eceng Gondok Skala Industri Kecil, Perancangan Dan Pembuatan.

(Noviyanti Nugraha, M. Alexin P)

138

19 Analisis Perpindahan Panas pada Perancangan Tungku Load Bank AC Kapasitas 65 kW Dengan Menggunakan Elemen Pemanas Tipe Embedded Tubular. (Iwan Agustiawan, Usep Ali Albayumi, Muhammad Syauqi)

147

20 Perpindahan Kalor pada Solar-Termal Panel Berdasarkan Debit Aliran Rendah. (Dede Royani, Edi Marzuki, Muhamad Yulianto, Yogi Sirodz Gaos, Mulya Juarsa)

156

21 Perpindahan Kalor pada Tangki Air Berdasarkan Debit Aliran Air Medium.

(Muhamad Rizal, Muhamad Yulianto, Yogi Sirodz Gaos, Edi Marzuki dan Mulya Juarsa)

164

22 Analisis Pengaruh Pengotor Terhadap Proses Perpindahan Kalor Pada Alat Penukar Kalor Tipe Shell And Tube 1-1 Pass Counter Flow. (Ekwan Piktorino, Edi Marzuki, Mulya Juarsa)

173

ISSN 1693-3168 Seminar Nasional - XII

Rekayasa dan Aplikasi Teknik Mesin di Industri Kampus ITENAS - Bandung, 17-18 Desember 2013

TBMK - 24

Teknik MESIN

Aplikasi Paduan Al-Si-Mg pada Control Chamber – Air Brake Kereta Api

Meilinda Nurbanasari¹⁾, Untung Asmoro ²⁾, Fitria Ningsih¹⁾

1)Jurusan Teknik Mesin, FTI, Institut Teknologi Nasional, Jl. P.K.H. Mustapha No.23 Bandung 40124

2)PT. PINDAD, Bandung

Jl. Jenderal Gatot Subroto No. 517 Bandung 40284 nurbanasarimeilinda@yahoo.com

Abstrak

Paduan Al-Si-Mg tidak hanya diaplikasikan pada komponen body mobil dan pesawat terbang tetapi juga pada industri kereta api yaitu pada control chamber air brake kereta api. Proses manufaktur yang dilakukan untuk membuat control chamber yaitu proses pengecoran. Kegagalan yang seringkali pada pada control chamber adalah terjadi kebocoran pada saat dilakukan pengujian tekanan 5 bar.

Studi kali ini bertujuan untuk mengetahui penyebab terjadinya kebocoran dan memperbaiki sifat mekanik hasil pengecoran. Pada penelitian ini, sampel dibuat dengan proses pengecoran dan komposisi kimia yang sama dengan control chamber dan dilanjutkan dengan precipitation hardening untuk memperbaiki sifat mekanik. Proses precipitation hardening dilakukan dengan solution heat treatment pada temperatur 540 ^oC, natural aging dan artificial aging pada temperatur 170 ^oC.

Pengujian yang dilakukan meliputi uji komposisi kiimia, uji kekerasan, uji tarik dan analisa struktur mikro. Hasil pengujian menunjukkan harga kekerasan setelah mengalami precipitation hardening meningkat hampir dua kali lipat dibandingkan dengan kondisi as cast. Porositas terjadi pada sampel as cast dan yang telah mengalami perlakuan panas. Porositas diduga memberikan kontribusi sebagai penyebab kebocoran pada control chamber.

Key words: control chamber, precipitation hardening, analisa struktur mikro

1. Pendahuluan

Paduan Al-Mg-Si merupakan paduan aluminum seri 6xxx yang banyak digunakan baik dalam bentuk casting ataupun wrought product. Keunggulan paduan seri 6xxx yaitu kekuatan yang tinggi [1, 2]

memiliki sifat mampu las yang baik [3] dan ketahanan korosi yang tinggi [2, 3]. Dua pertiga dari produk/komponen esktrusi dibuat dari aluminium dan 90 % dari komponen tersebut dibuat dari seri 6xxx [4, 5]. Kombinasi sifat Al 6xxx yang menguntungkan, menyebabkan paduan seri ini digunakan antara lain pada komponen body mobil [6-8] dan struktur pesawat terbang [2]. Paduan aluminium seri 6xxx termasuk dalam kategori dapat di-heat treatment (heattreatable alloy) untuk memperbaiki sifat mekanisnya. Proses perlakuan panas meliputi solution heat treatment dan artificial aging. Mekanisme penguatan age hardening pada paduan seri ini terjadi akibat pembentukan senyawa intermetalik (presipitat) sebagai hasil dari dekomposisi fasa metastabil supersaturated solid solution yang diperoleh melalui proses solution heat treatment and quenching.

Penggunaan paduan Al 6xxx untuk control chamber pada sistem air brake kereta api sudah dilakukan 10 tahun terakhir. Kombinasi sifat ketangguhan dan kekuatan yang dimiliki oleh paduan aluminium seri 6xxx menjadi pertimbangan untuk digunakan sebagai control chamber (Gambar 1).

ISSN 1693-3168 Seminar Nasional - XII

Rekayasa dan Aplikasi Teknik Mesin di Industri Kampus ITENAS - Bandung, 17-18 Desember 2013

TBMK - 25

Teknik MESIN

Gambar 1: Control chamber pada sistem air brake kereta api

Fungsi dari komponen control chamber pada sistem air brake ini adalah untuk menampung udara, sehingga jika terjadi kebocoran maka udara secara bertahap akan berkurang dan mempengaruhi sistem pengereman dari kereta api. Produk – produk yang dibuat melalui proses pengecoran seringkali menghasilkan cacat berupa porositas dan juga segregasi yang sulit dihindari. Kedua hal tersebut dapat mempengaruhi kinerja komponen. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui penyebab terjadinya kebocoran pada control chamber dan memperbaiki kualitas control chamber melalui proses pengecoran yang dilanjutkan dengan precipitation hardening. Analisa struktur mikro, uji tarik, pengukuran harga kekerasan dan pengamatan terhadap porositas menjadi indikator perbaikan sifat material.

2. Metodologi Penelitian

Penelitian dilakukan dengan membuat paduan Al-Mg-Si dalam bentuk 3 sampel uji tarik melalui proses pengecoran dan komposisi kimia yang sama untuk membuat control chamber. Proses pengecoran dilakukan dengan metode sand casting. Jalannya penelitian dapat dilihat pada diagram alir sebagai berikut:

Gambar 2: Diagram alir jalannya penelitian.

ISSN 1693-3168 Seminar Nasional - XII

Rekayasa dan Aplikasi Teknik Mesin di Industri Kampus ITENAS - Bandung, 17-18 Desember 2013

TBMK - 26

Teknik MESIN

Bentuk sampel hasil pengecoran dapat dilihat pada Gambar 3a dan untuk memperoleh dimensi sampel sesuai dengan stadar JIS (Gambar 3b) dilakukan proses pemesinan dengan menggunakan mesin bubut di Lab CNC - Itenas.

a. Sampel hasil pengecoran (kiri) dan sampel uji tarik yang sudah sesuai standar JIS 2241

b: Dimensi sampel uji tarik berdasarkan standar JIS 2241 3. Sampel penelitian sesuai standar JIS 2241 (satuan dalam mm).

Sampel yang digunakan untuk pengujian komposisi kima diambil dari bagian ujung salah satu sampel hasil pengecoran dengan panjang 2 cm. Bentuk sampel uji komposisi kimia dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Sampel uji komposisi kimia.

Uji komposisi kimia hasil pengecoran dilakukan menggunakan spektrometri di PT. POLMAN dan hasilnya ditunjukkan pada Table 1:

Tabel 1: Komposisi kimia (wt%) hasil pengecoran dan standar [9].

keterangan Si Cu Mn Mg Zn Ti Cr Ni Pb Sn Na Sb Al

Standar 8,5-9,5 0,2 0,1 0,5-0,7 0,1 0,2 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 sisa sampel 9,6 0,4 0,02 0,55 0,03 0,08 0,004 0,012 0,01 0,04 0 0,06 sisa

ISSN 1693-3168 Seminar Nasional - XII

Rekayasa dan Aplikasi Teknik Mesin di Industri Kampus ITENAS - Bandung, 17-18 Desember 2013

TBMK - 27

Teknik MESIN

Secara umum, komposisi kimia sampel hasil sand casting sesuai dengan standar komposisi kimia [9]

paduan Al-Mg-Si yang digunakan untuk control chamber yaitu dengan kode ASTM 359.0 atau SG91A. Sampel hasil proses pengecoran dilakukan proses perlakuan panas yang terdiri dari solution heat treatment pada 540 ^oC selama 10-14 jam dan dilanjutkan celup cepat ke air yang bersuhu 60-80

oC. Sampel dibiarkan di udara terbuka selama 12 jam kemudian dilakukan proses artifical aging yaitu sampel dipanaskan pada 170 ^oC selama 8 jam. Proses perlakuan panas tersebut akan menghasilkan paduan Al seri6xxx berada dalam kondisi T62.

Setelah proses perlakuan panas selesai, 2 sampel dilakukan proses pemesinan sesuai standar JIS 2241 untuk dilakukan pengujian tarik sedangkan 1 sampel ditujukan untuk uji keras dan analisa struktur mikro. Uji tarik dilakukan pada mesin uji tarik Instron 1195 dengan kapasitas 10 ton di Lab. Logam ITB dan uji keras menggunakan metode Vickers dengan beban 1 kg di Lab. Metalurgi Fisik Itenas.

Data uji keras diambil berdasarkan hasil minimal tiga kali pengujian untuk setiap kondisi sampel.

Analisa struktur mikro menggunakan larutan etsa Keller’s dan mikroskop optik Nikon di Lab. Logam ITB.

3. Hasil dan Diskusi Analisa Struktur Mikro

Gambar 5 menunjukkan struktur mikro sampel pada kondisi as cast dan Gambar 6 menunjukkan struktur mikro sampel setelah mengalami perlakuan panas.

Gambar 5: Struktur mikro sampel kondisi as cast.

Gambar 6: Struktur mikro sampel setelah mengalami perlakuan panas.

Gambar 5 dan 6 menunjukkan perbedaan yang sangat jelas antara sampel hasil pengecoran dengan sampel yang telah mengalami perlakuan panas. Struktur mikro sample as cast (Gambar 5) menunjukkan terbentuknya struktur dendrit dengan ukuran dan distribusi yang tidak seragam.

ISSN 1693-3168 Seminar Nasional - XII

Rekayasa dan Aplikasi Teknik Mesin di Industri Kampus ITENAS - Bandung, 17-18 Desember 2013

TBMK - 28

Teknik MESIN

Presipitat Mg2Si juga dapat terlihat jelas pada Gambar 5. Jika dibandingkan dengan struktur mikro sampel yang telah mengalami perlakuan panas (Gambar 6) struktur dendrit sudah jauh berkurang dan presipitat Mg2Si cenderung lebih halus dan tidak membentuk koloni seperti yang terlihat pada strktur mikro as cast. Proses solution heat treatment yang dilakukan dalam waktu cukup lama, membuat Mg2Si yang terbentuk pada proses pengecoran larut ke dalam matriks sehingga matriks kaya akan Mg dan Si. Pada saat proses artificial aging presipitat yang terbentuk lebih halus dibandingkan dengan kondisi as cast. Presipitat yang terbentuk selama aging sangat berpengaruh terhadap harga kekerasan akhir dari sampel (lihat data hasil uji keras, Gambar 8). Presipitat yang keras ini merupakan penghalang gerakan dislokasi dan ukuran presipitat yang lebih kecil/halus akan menyebabkan pergerakan dislokasi menjadi lebih sulit dan terjadi peningkatan densitas dislokasi [10, 11].

Struktur mikro kondisi as cast (Gambar 5) juga menunjukkan adanya porositas akibat gas yang terperangkap selama proses pengecoran. Proses perlakuan panas yang dilakukan ternyata tidak berpengaruh banyak terhadap porositas yang sudah terbentuk. Hal ini terlihat pada Gambar 6 dimana secara kualitatif jumlah porositas yang sudah ada tidak mengalami pengurangan dan perubahan pada sampel yang telah mengalami perlakuan panas. Dapat disimpulkan bahwa precipitation hardening tidak mempengarhui porositas yang sudah terbentuk pada proses pengecoran tetapi memberikan pengaruh yang sangat besar terhadap perubahan struktur mikro dan harga kekerasan.

Hasil Uji Tarik

Harga tegangan maksimum (Ultimate Tensile Strength) dari tiap spesimen as-cast adalah 12,22 kg/mm² , 12,69 kg/mm² dan 12,82 kg/mm2. Harga tegangan maksimum ketiga sampel tersebut sudah memenuhi standar [12]. Data hasil uji tarik pada sampel yang telah mengalami perlakuan panas memiliki indikasi yang sama dengan data kekerasan yaitu mengalami peningkatan dengan rata rata tegangan maksimum yang dicapai adalah 28.7 kg/mm². Dibandingkan dengan standar Al6xxx T62 yang memiliki harga _u 25-35 kg/mm², maka sampel yang telah mengalamai proses perlakuan pada penelitian ini masuk ke dalm standar [12]. Harga kekuatan tarik yang meningkat setelah dilakukan proses perlakuan panas ini sejalan dengan meningkatnya harga kekerasan sampel.

Penentuan tegangan luluh (Yield Strength) sebelum dan setelah dilakukan perlakuan panas sangat sulit untuk dilakukan. Gambar 7 memperlihatkan grafik  vs e pada sampel yang telah mengalami perlakuan panas.

Gambar 7: Grafik  vs e sampel yang telah mengalami perlakuan panas.

Dari Gambar 7 terlihat jelas bahwa kurva uji tarik mengindikasikan bahwa sampel uji memiliki sifat getas dan tidak mengalami deformasi plastis. Dengan demikian pengambilan data _y dengan metoda off-set 0,2 % tidak dapat dilakukan. Hal ini juga didukung dengan patahan sampel uji yang terjadi dimana sampel tidak mengalami necking dan permukaan patahan membentuk sudut 90°. Hasil pengamatan pada permukaan patahan (Gambar 8) juga memperlihatkan bahwa permukaan patahan tidak berserabut, transgranular (patah tidak melewati batas butir) dan permukaan patahan lebih terang.

ISSN 1693-3168 Seminar Nasional - XII

Rekayasa dan Aplikasi Teknik Mesin di Industri Kampus ITENAS - Bandung, 17-18 Desember 2013

TBMK - 29

Teknik MESIN

setelah uji tarik (b) permukaan patahan

Gambar 8. Sampel yang mengalami perlakuan panas setelah pengujian tarik.

Uji keras

Hasil uji kekerasan terhadap sample hasil pengecoran dan yang telah mengalami perlakuan panas dapat dilihat pada gambar 9 sebagai berikut:

Gambar 9. Data uji keras sampel hasil pengecoran dan perlakuan panas.

Gambar 9 menunjukkan kekerasan sampel yang telah mengalami perlakuan panas meningkat hampir dua kali lipat dibandingkan dengan hasil cor yaitu dari 67,7 VHN menjadi 133,5 VHN. Mengacu kepada standar harga kekerasan paduan seri 6xxx [12], yaitu harga kekerasan dalam kondisi as cast adalah 51-71 VHN dan setelah mengalami perlakuan panas 76-102 VHN, maka harga kekerasan spesimen as-cast masuk ke dalam standar, sedangkan harga kekerasan sampel yang mengalami perlakuan panas di atas standar. Harga kekerasan sampel yang sudah mengalami perlakuan panas disebabkan karena terbentuknya presipitat yang terjadi selama artificial aging dan struktur dendrit yang terbentuk pada proses pengecoran hampir tidak ditemukan lagi. Selain itu ukuran butir yang lebih halus juga memberikan kontribusi kepada peningkatan harga kekerasan.

4. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian dan analisa yang dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Sampel control chamber yang dibuat melalui proses pengecoran dengan metode sand casting termasuk dalam tipe paduan aluminium cor 359.0 dengan kandungan Si (9,61%) dan Mg (0,55%).

2. Harga kekerasan sampel hasil pengecoran 67,7 kg/mm² dan mengalami peningkatan menjadi 133,5 kg/mm² setelah mengalami precipitation hardening.

3. Harga tegangan maksimum (Ultimate Tensile Strength) rata-rata untuk sampel hasil pengecoran adalah 12,69 kg/mm² dan harga tegangan maksimum sampel yang telah mengalami perlakuan panas adalah 28,7 kg/mm².

4. Cacat yang teramati baik pada sampel hasil pengecoran maupun stelah perlakuan panas berdasarkan gambar mikroskop optik yaitu porositas.

5. Kebocoran yang terjadi pada control chamber diduga karena porositas.

ISSN 1693-3168 Seminar Nasional - XII

Rekayasa dan Aplikasi Teknik Mesin di Industri Kampus ITENAS - Bandung, 17-18 Desember 2013

TBMK - 30

Teknik MESIN

Daftar Pustaka

1. Li, R.X., et al., Age-hardening behavior of cast Al–Si base alloy. Materials Letters, 2004. 58(15):

p. 2096-2101.

2. Immarigeon, J.P., et al., Lightweight materials for aircraft applications. Materials Characterization, 1995. 35(1): p. 41-67.

3. Lancker, M.V., The Metallurgy of Aluminum Alloys. (1967, New York: Wiley.

4. Parson, N. and H. Yiu, eds. In: Campbell PG, editor. Light metals. 1989, PA, (USA): TMS:

Warrendale.

5. Ozturk, F., et al., Influence of aging treatment on mechanical properties of 6061 aluminum alloy.

Materials & Design, 2010. 31(2): p. 972-975.

6. Evancho, J.W. and J.G. Kaufman, NEW 6XXX-SERIES ALLOYS FOR AUTO BODY SHEET.

Aluminium, 1977. 53(10): p. 609-613.

7. Vasudevan, A.K. and R.D. Doherty, eds. Preface to Aluminum Alloys: Contemporary Research and Applications. Treatise on Materials Science and Technology. Vol. 31. 1989, Academic Press:

New York.

8. Hatch, J.E., Aluminum: Properties and Physical Metallurgy. 1984: American Society for Metals.

9. Davis, J.R., Aluminum and Aluminum Alloys. 1993, United States: ASM International.

10. Dieter, G.E., Mechanical Metallurgy. 1986, New York: McGraw-Hill.

11. Altenpohl, D., Aluminum Viewed From Within. 1982, Dusseldorf: Aluminum- Verlag.

12. Mondolfo, L.F., Aluminum Alloys Structure & Properties. 1976, London: Butterworth & Co.