TEKNIK DESAIN MEKANIKA Jurnal Ilmiah Teknik Mesin

(1)

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik

Fakultas Teknik,

,

, Universitas Udayana

Universitas Udayana

Kampus Bukit Jimbaran, Bali 80362

Telp./Fax.:

Telp./Fax.: +

+

+62 361 703321

+

62 361 703321

http://www.mesin.unud.ac.id

TEKNIK DESAIN MEKANIKA

Jurnal Ilmiah Teknik Mesin

ISSN 2302

ISSN 2302 –

–

– 5182

–

5182

Jurnal Ilmiah Teknik Mesin

Volume

Volume 7

7 7 • Nomor

7 • Nomor

• Nomor

• Nomor 1

1

1 1 •

• • Januari

• Januari 201

Januari

201

201 2018

8

8 8 • Hal. 1

• Hal. 1

• Hal. 1 ---- 108

• Hal. 1

108

108 Jurusan Teknik Mesin

Jurusan Teknik Mesin

Jurusan Teknik Mesin –

–

– Fakultas Teknik

–

Fakultas Teknik

Universitas Udayana

JITM-TDM Volume 7 Nomor 1 Hal. 1 - 108 Badung, Januari 2018 ISSN 2302-5182

Universitas Udayana

(2)

Volume 7, Nomor

Koordinator Program Studi

Redaksi

I Gede Teddy Prananda Surya,

I Gede Putu Agus Suryawan, S.T, M.T.

Dr. Ir. I Gusti Ngurah Nitya Santhiarsa, M

Dosen

Jurusan Teknik Mesin, Universitas Udayana

Kampus Bukit Jimbaran, Badung, Bali 80362

E-mail: jitm_tdm@

Info JITM

Jurnal Ilmiah Teknik Mesin TEKNIK DESAIN MEKANIKA diterbitkan oleh Jurusan Teknik Mesin Universitas Udayana empat kali dalam setahun pada bulan Januari, April, Juli dan Oktober, berisi artikel hasil penelitian dan kajian

tulisan yang belum pernah serta tidak sedang dipertimbangkan untuk diterbitkan atau dipublikasikan dalam media lain. Naskah diketik dalam Bahasa Indonesia atau bahasa Inggris dengan mengikuti pedoman yang dapat diunduh di halaman website Jurusan Teknik Mesin UNUD atau web JITM

i

ISSN

, Nomor 1, Januari 2018, Hal. 1

– 1

Penanggung Jawab

oordinator Program Studi Teknik Mesin UNUD

Ketua Dewan Redaksi

I Made Astika, S.T, M.Erg, M.T.

Redaksi Pelaksana/Tim Validasi

I Gede Teddy Prananda Surya, S.T, M.T.

Ir. I Nengah Suarnadwipa, M.T.

Ir. A. A Adhi Suryawan, M.T.

I Gede Putu Agus Suryawan, S.T, M.T.

Dr. Ir. I Gusti Ngurah Nitya Santhiarsa, M.T.

Dr. Ir. I Ketut Suarsana, M.T.

Ir. Made Suarda, M. Eng.

Editor Ahli

Dosen-dosen di Jurusan Teknik Mesin

Universitas Udayana

Alamat Redaksi

Jurusan Teknik Mesin, Universitas Udayana

Kampus Bukit Jimbaran, Badung, Bali 80362

Telp. / Fax.: 62 361 703321

@me.unud.ac.id; [email protected]

Info JITM-TDM: www.mesin.unud.ac.id

Jurnal Ilmiah Teknik Mesin TEKNIK DESAIN MEKANIKA diterbitkan oleh Jurusan Teknik Mesin Universitas Udayana empat kali dalam setahun pada bulan Januari, April, Juli dan Oktober, berisi artikel hasil penelitian dan kajian teoritis-analitis di bidang Teknik Mesin. Dewan redaksi menerima tulisan yang belum pernah serta tidak sedang dipertimbangkan untuk diterbitkan atau dipublikasikan dalam media lain. Naskah diketik dalam Bahasa Indonesia atau bahasa Inggris dengan mengikuti pedoman yang dapat diunduh di halaman website Jurusan Teknik Mesin UNUD atau web JITM

ISSN 2302 –5182

108 @yahoo.co.id

Jurnal Ilmiah Teknik Mesin TEKNIK DESAIN MEKANIKA diterbitkan oleh Jurusan Teknik Mesin - Universitas Udayana empat kali dalam setahun pada bulan Januari, April, Juli dan Oktober, berisi analitis di bidang Teknik Mesin. Dewan redaksi menerima tulisan yang belum pernah serta tidak sedang dipertimbangkan untuk diterbitkan atau dipublikasikan dalam media lain. Naskah diketik dalam Bahasa Indonesia atau bahasa Inggris dengan mengikuti pedoman yang dapat diunduh di halaman website Jurusan Teknik Mesin UNUD atau web JITM-TDM.

(3)

ii

Jurnal Ilmiah Teknik Mesin – TEKNIK DESAIN MEKANIKA Volume 7, Nomor 1, Januari 2018

Kata Pengantar

Puji syukur tercurahkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas terbitnya Jurnal Ilmiah Teknik Mesin – TEKNIK

DESAIN MEKANIKA, Universitas Udayana volume 7 Nomor 1, Januari 2018 ini. Penerbitan jurnal ini bertujuan

menyediakan media publikasi untuk hasil-hasil penelitian maupun kajian aplikasi di bidang Teknik Mesin, baik untuk

peneliti di kalangan internal maupun eksternal kampus Universitas Udayana, baik dari kalangan mahasiswa maupun

dosen.

Dewan redaksi mengucapkan terima kasih atas dukungan dan motivasi dari rekan-rekan di kampus serta

pimpinan jurusan dalam merealisasikan terbitnya jurnal ini. Dewan redaksi juga menyampaikan terima kasih atas

partisipasi rekan-rekan peneliti yang mengirimkan naskahnya untuk dipublikasikan via Jurnal Teknik Mesin

Universitas Udayana.

Dalam penerbitan JITM TEKNIK DESAIN MEKANIKA Volume 7 Nomor 1 ini, disajikan 20 artikel, dalam berbagai

topik meliputi gasifikasi/biogas, transmisi, studi numerik uji tarik, material, pompa, pembakaran, kolektor surya,

pompa kalor dan komposit.

Akhirnya, Dewan redaksi berharap semoga artikel-artikel dalam jurnal ini bermanfaat bagi pembaca dan

memperkuat semangat untuk ikut dalam pengembangan ilmu dan teknologi terutama di bidang Teknik Mesin. Kami

tunggu naskah-naskah untuk penerbitan berikutnya.

(4)

iii

ISSN 2302 –5182

TEKNIK DESAIN MEKANIKA

Jurnal IlmiahTeknik Mesin

Volume 7 • Nomor 1 • Januari 2018 • Hal. 1

– 108

D a f t a r I s i

Pengaruh Variasi Gaya TekanPadaAluminium Matrix Composite(AMC) Berpenguat

SiCw/Al

2

O

3

DenganWetting Agent Terhadap Porositas, DensitasDan Kekerasan

I Putu Ferdian A, K.Suarsana, Cok Istri Putri K. K.

1-6

Pengaruh Variasi Komposisi Komposit Matrik Aluminium Berpenguat SiCw/Al

2

O

3

Dengan Wetting Agent Terhadap Densitas, Porositas Dan Kekerasan

Dw Gd Eka Perdana P., K. Suarsana, Cok Istri Putri K. K.

7- 12

Studi Kecepatan Udara Superfisial Terhadap Laju Konsumsi Bahan Bakar Gasification

Dual Reactor Fluidized Bed Berbahan Bakar Arang Batok Kelapa

Julio Victorio Sibarani, I N. Suprapta Winaya dan Cok Istri Putri Kusuma K.

13 - 16

VariasiTemperaturTerhadapFCR GasifikasiDual Reactor Fluidized BedBerbahan Bakar

SekamPadi

I Putu Adi Wiranata, I Nyoman Suprapta Winaya, dan I Putu Lokantara

17 - 21

Studi Kecepatan Superfisial Terhadap Waktu Nyala Dan Laju Konsumsi Bahan Bakar

Pada DualReactorFluidized Bed Berbahan Bakar Serbuk Kayu

I Komang Suteja Agustara D. W. P, I Nyoman Suprapta Winaya dan I Putu Lokantara

22 - 27

Sifat Fisik dan Kekuatan Tarik Bioresin Getah Pinus dengan Variasi Temperatur

Pemanasan

Tommy Bernad Sirait, Cok Istri Putri Kusuma Kencanawati, I Ketut Gede Sugita

28 - 33

Pengaruh

i

Penambahan

i

Unsur

i

Cu pada Al – 7%Si Terhadap KarakteristikKekerasan

dan Keausan pada Proses Sand Casting

Yosep Reza Budi Setiawan, I Ketut Gede Sugita, A A I A S Komaladewi

34 - 38

Pengaruh permeabilitas cetakan pasir dan temperatur tuang pada proses pengecoran

aluminium silikon (Al-7%Si) terhadap kekuatan tarik, kekerasan dan struktur mikro

Sujana Lingga, I Ketut Gede Sugita, A A I A S Komaladewi

39 - 44

Pengaruh Variasi Kecepatan Superfisial Terhadap Lama Nyala Gas Pada Dual Reaktor

Fluidized Bed Berbahan Bakar Sekam Padi

I Putu Wahyu Eka Rama, I Nyoman Suprapta Winaya, dan Cok Istri Putri Kusuma K

(5)

iv

Studi eksperimental performansi pendingin evaporative coling pads dengan tapis kelapa

dan jerami

I Kadek Chris Setiawan, Hendra Wijaksana,I NengahSuarnadwipa

50 - 53

Pengaruh Pendinginan Air, Oli Dan Udara Terhadap Tingkat Kekasaran Dan Struktur

Mikro Pada Proses Milling Baja Karbon WF 250

Agusti Royan Mustofa, I Gusti Komang Dwijana, I Nyoman Gde Antara

54 - 58

Pengaruh Air Fuel Ratio Terhadap Emisi Gas Buang Berbahan Bakar Gas Dari Bahan

Dasar Arak Bali

Haryono, I G.N.P. Tenaya dan I G.K Sukadana.

59 - 62

Sifat fisik dan kekuatan tarik bioresin getah pinus dengan variasi waktu pemanasan

Fiko Syafri Rama, Cok Istri Putri Kusuma Kencanawati, I Ketut Gede Sugita

63 - 68

Studi Eksperimental Kolektor Surya Terkonsentrasi Menggunakan Media Penyimpan

Panas Pasir Dengan Variasi Penempatan Pipa Absorber Yang Berbentuk Spiral

Kadek Adi Jaya Purnayasa, Made Sucipta, Ketut Astawa.

69 - 76

Studi Eksperimental Kolektor Surya Terkonsentrasi Menggunakan Media Penyimpan

Panas Pasir Dengan Variasi Kerenggangan Pipa Absorber Berbentuk Spiral

I Putu Agus Putra Swastika, Made Sucipta, Ketut Astawa

77 – 83

Pengaruh Variasi Jumlah Sudu Miring Bertingkat Terhadap Volume Produksi Tanah

Liat

IGN. Dodik Adi Karya Putrawan

*

, IM. Widiyarta dan DNKP Negara.

84 – 88

Pengaruh Variasi Diameter Lubang Katup Limbah Terhadap Unjuk Kerja

Pompa Hydram

I Wayan Edi Pratama, Made Suarda,Ainul Ghurri

89 – 93

Studi Variasi Diameter Piringan Katup Limbah Terhadap Head Losses Katup Limbah

Pompa Hydram

I Made Bangkit Suartama, Made Suarda, Made Sucipta,

94 – 96

Pengaruh Variasi Ukuran Pasir Dan Densitas Lost Foam Terhadap Kontur Permukaan

Dan Porositas Hasil Pengecoran (Al-7%Si) Dengan Metode Pengecoran Evaporative

Casting

I Made Bayu Cokro Dwi Prana, I Ketut Gede Sugita, I Putu Gede Agus Suryawan

97 – 102

Pengaruh Fraksi Berat Serat Daun Nanas Terhadap Kekuatan Tarik Dan Lentur

Komposit Polyester

I Gede Sudiarsa,Tjokorda Gde Tirta Nindha, I Wayan Surata.

(6)

Jurnal Ilmiah TEKNIK DESAIN MEKANIKA Vol. 7 No. 1, Januari 2018 (1–6)

Korespondensi: Tel./Fax: 087860914141 E-mail: [email protected]

Pengaruh Variasi Gaya Tekan Pada Aluminium Matrix Composite

(AMC) Berpenguat Sicw/Al

2

o

3

Dengan Wetting Agent Terhadap

Porositas, Densitas Dan Kekerasan

I Putu Ferdian A, K.Suarsana, Cok Istri Putri K. K.

Program Studi Teknik Mesin Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran Bali

Abstrak

Kebutuhan material berbahan dasar logam pada dunia industri mendorong pemikiran untuk pengembangan material komposit, yang memiliki sifat-sifat mekanis lebih baik dari material sebelumnya. Maka dikembangkanlah aluminium matrik komposit menggunakan Aluminium sebagai matrik, SiCw dan Al2O3 sebagai penguat, dengan bantuan magnesium sebagai wetting agent. Penelitian yang dilakukan menggunakan proses metalurgi serbuk, dengan memvariasikan gaya tekannya (kompaksi) dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh variasi gaya tekan (kompaksi) terhadap sifat mekanis. Variasi penekanan spesimen menggunakan gaya tekan 20 kN, 25 kN, 30 kN, dengan penahanan masing-masing 20 menit. Pengujian yang dilakukan meliputi uji densitas, porositas, kekerasan, dan pengamatan menggunakan SEM (Scanning Electronic Microscope). Dari hasil pengujian pengaruh variasi tekanan mempengaruhi dari sifat mekanis. Hasil pengujian densitas menunjukan bahwa nilai densitas meningkat seiring dengan meningkatnya tekanan (kompaksi) yang diberikan. Nilai densitas paling tinggi didapatkan yaitu: 2,248 gram/cm3 pada tekanan 30 kN. Hasil pengujian porositas menunjukan bahwa nilai porositas menurun seiring dengan meningkatnya tekanan yang diberikan, didapat nilai porositas yang terendah yaitu sebesar 15,382% pada tekanan kompaksi 30 kN. Hasil pengujian kekerasan menunjukaan nilai kekerasan tertinggi yaitu sebesar 49,246 pada tekanan 30 kN.

Kata kunci: aluminium matrik komposit, metal matrik komposit, densitas, porositas, vickers.

Abstract

The requirement for metal base material in industrial encourages idea for the development of composite materials, that have better mechanical properties than the previous materials. Aluminium matrix composite developed using Aluminium as matrix, SiCw and Al2O3 as reinforcement, with asist of magnesium as wetting agent.The research conducted using powder metalurgy process, by varying the compaction to know the effect of compaction variation on mechanical properties. The variation preassure of the speciment compaction use 20 kN, 25 kN, 30 kN, with each 20 minutes holding time. The test conducted include, density, porosity, vickers, and observation using SEM (Scanning Electronic Microscope). From the results of the variation compacting influence from the mechanical properties. The density test results shows that the density value increases with increasing compaction giving. The highest density values obtained were : 2,248 gram/cm at 30 kN of compaction. Porosity test result showed that the porosity value decreased along with the increasing preasure given,obtained the lowest porosity value that is equal to 15.382% at 30 kN of compaction. The result of vicker number test show the highet hardness value is equal to 49.246 at 30 kN of compaction.

Keywords: aluminium matrix composite, metal matrix composite, density, porosity, vickers.

1. Pendahuluan

Ketersediaan material konvensional berbasis logam yang kuantitas dan kualitasnya terbatas

memunculkan pemikiran untuk pengembangan

material baru yang terdiri dari 2 atau lebih dari gabungan material yang berbeda, seperti logam dengan keramik, material ini disebut komposit [1].

Secara umum penelitian dan pengembangan

teknologi komposit bertujuan untuk meningkatkan karakteristik sifat material yang signifikan, sepertiiuntuk aplikasi material yang ringan tetapi sangat kuat. Penelitian yang akan dilakukan adalah

metode pengembangan Aluminium Matrix

Composite wisker (AMCw) menggunakan penguat SiCw dan Al2O3 dengan menambahkan wetting agen

yaitu Mg, menggunakan teknik powder metalurgy, dan memvariasikan gaya tekannya.

Tahun 2016 dilakukan penelitian terhadap pemanfaatan serat silicon carbon dan partikel

alumina pada Aluminium Matrix Composite guna meningkatkan sifat mekanisnya. Hasil yang didapat dari peningkatan komposisi penguat Al2O3 dapat

mengurangi porositas, meningkatkan densitas, dan kekerasan pun meningkat, dimana hasil porositas tertinggi adalah 21,546 % dan densitas tertinggi 2,469 gr/cm3 [2].

Penelitian yang telah dilakukan, ada beberapa hal yang perlu dikaji dan diteliti yaitu pengaruh variasi gaya tekan pada aluminium matrix composite (AMC) berpenguat SiCw/Al2O3 dengan wetting

Agent terhadap porositas densitas dan kekerasan Beberapa permasalahan yang akan dikaji, yaitu bagaimana pengaruh variasi gaya tekan pada komposit Al-SiCw/Al2O3 dengan wetting agent

melalui proses powder metalurgy yang terukur dari hasil pengujian, meliputi: uji densitas, porositas dan uji kekerasan, serta bagaimana morfologi bahan yang diamati melalui scanning electronic microscope.

(7)

I Putu Ferdian A, K. Suarsana, Cok Istri Putri K.K / Jurnal Ilmiah TEKNIK DESAIN MEKANIKA Vol. 7 No. 1, Januari 2018 (1–6)

2

Beberapa batasan ditetapkan dalam penelitian ini meliputi, material yang digunakan adalah matrik aluminium sebagai pengikat, SiCw, dan Al2O3 sebagai penguat, dan magnesium sebagai wetting agent. Proses kompaksi dilakukan dengan gaya tekan 20, 25, dan 30 kN dengan waktu tahan 20 menit dengan asumsi tekanan merata dan menyebar kesegala arah. Suhu sintering menggunakan temperaatur 600oC dengan waktu tahan selama 6 jam.

2. Dasar Teori

Material komposit didefinisikan sebagai material hasil kombinasi makroskopis dari dua atau lebih komponen yang berbeda, dengan tujuan untuk mendapatkan material yang memiliki sifat-sifat fisik dan mekanik tertentu yang lebih baik dari sifat masing-masing komponen penyusunnya. Komponen penyusun dari komposit, yaitu berupa penguat (reinforcement) dan pengikat (matrix). Pada

umumnya Berdasarkan bahan matrik yang

digunakan, maka komposit dapat dibagi ke dalam tiga kelompok, salah satunya adalah Metal Matrix

Composite (MMC). MMC adalah salah satu jenis komposit yang merupakan kombinasi dari dua material atau lebih dengan matrik berupa logam dan

umumnya menggunakan keramik sebagai

penguat.Berdasarkan bentuk partikel penguatnya, (MMC) dibagi menjadi 2, yaitu: Continous merupakan komposit yang menggunakan bahan fiber sebagai penguat.Komposit dengan penguat fiber umumnya digunakaan jika komponen yang hendak dibuat lebih mementingkaan kekuatan tarik yang baik. Sedangkan Discontinousdigunakan untuk aplikasi yang pembebanannya diterima merata di seluruh material MMC, karena beban akan disalurkan ke semua penguat melalui matrik sehingga penyebarannya akan merata dan tidak terpusat seperti serat continuous [3]. Dengan penguat jenis ini, memungkinkan untuk membuat material komposit secara metalurgi serbuk (powder metalurgy). Pada penelitian ini, MMC diteliti menggunakan jenis Discontinous, yang memiliki 4 elemen penting dari fabrikasi yang dibuat yaitu, logam aluminium sebagai matrik, partikel SiCw dan Al2O3 sebagai penguat, dan magnesium sebagai wetting agent yang berfungsi untuk meningkatkan pembasahan antara matrik aluminium dengan penguat SiC/Al2O3.

Aluminium merupakan logam ringan dengan masa jenis yang rendah (2,7 gr/cm3) memiliki sifat keuletan dan sifat mampu tekan yang cukup tinggi [4]. Silikon karbida (SiC) merupakan salah satu jenis keramik yang sering digunakan sebagai penguat dalam komposit. SiC whisker banyak dipergunakan

untuk memperkuat bahan logam, karena

ketahanannya terhadap suhu tinggi, dan memiliki kekerasan mendekati kekerasan intan [5]. Alumina merupakan salah satu jenis keramik oksida yang keras, penambahan alumina bertujuan untuk meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus material [6]. Pembutan komposit dengan penambahan

magnesium bertujuansebagai pengikat antara matrik dengan penguat, dengan cara menurunkan tegangan permukaan antara keduanya. Logam ini berfungsi untuk memperkuat ikatan adhesi antara dua unsur atau lebih pembentuk komposit [7]. Adapun proses pembuatan komposit menggunakan proses metalurgi serbuk yang mencakup beberapa tahapan seperti pencampuran (mixing) yang menggunakan metode pencampuran basah dengan menggunakan etanol. Selanjutnya adalah kompaksi, kompaksi adalah salah satu cara untuk memadatkan serbuk menjadi bentuk material baku. Tetakhir adalah Sintering, proses sintering merupakan proses pemanasan, dengan atau tanpa aplikasi tekan sehingga partikel akan saling berkaitan secara kimia menjadi struktur yang kohern [8]. Proses sinter akan meningkatkan sifat mekanik, hal ini diakibatkan oleh penyatuan dari partikel-partikel tersebut sehingga dapat meningkatkan densitas produk.

2.1. Pengujian Spesimen

Dalam penelitian ini karakteristik yang akan dicari dari material komposit yaitu meliputu: uji densitas, porositas, kekerasan dan analisa struktur mikro dengan menggunakan SEM.

A. Uji Densitas

Densitas merupakan perbandingan massa (m) dengan volume benda (V). Pengukuran densitas yang berbentuk padatan atau bulk

digunakan metoda Archimedes. Untuk

menghitung nilai densitas material komposit Al-SiCw/Al2O3 dipergunakan persamaan dengan standar ASTM C. 134–95.

0 )

(

m

x

H

2

m

k g b s

_ρ

ρ

−

=

..

(1) Dengan : ρ = Densitas Bahan (gr/cm3)

ms = Massa sampel kering (gr)

mg = Massa sampel digantung dalam

air (gr)

mb = Massa sampel setelah direndam

air (gr)

ρH2O = Massa jenis air (1 gr/cm3)

B. Uji Porositas

Porositas dapat didefenisikan sebagai perbandingan antara jumlah volume ruang kosong (rongga pori) yang dimilikiioleh zat padat terhadap jumlah dari volume zat padat itu sendiri. Porositas suatu bahan pada umumnya dinyatakan sebagai porositas terbuka atau apparent porosity, dan dapat dinyatakan dengan persamaan standar ASTM C 373 – 88 [9].

(8)

3

% 100 ) (m m x m m g b s b − − = Ρ

…...

(2) Dengan : P = Porositas Bahan (%)

ms = Masa sample kering (gr)

mg = Masa sample digantung dalam air

(gr)

mb = Masa sample setelah direndam

air (gr)

C. Uji Kekerasan

Uji vickers dikembangkan di inggris tahun 1925 dan dikenal sebagai diamond pyramid

hardness test (DPH). Uji kekerasan vickers

menggunakan indentor piramida intan, besar sudut antar permukaan piramida intan yang saling berhadapan adalah 136 derajat.

Ada dua rentang kekuatan yang berbeda, yaitu mikro (10 – 1000gr) dan makro (1 – 100 kg). Standar untuk pengujian:

- ASTM E-384 - Rentang mikro (10 – 1000 gr). - ASTM E-92 - Rentang makro (1 – 100 kg). - ISO 6507 – Rentang mikro dan makro. • Rumus Perhitungan Pengujian vickers sebagai

berikut :

VHN = ଵ,଼ହସ ௫ ௉

ௗమ

…...

(3)

Dengan:

VHN = Vickhers hardness number P = Beban yang diberikan (kgf) d2 = Panjang diagonal rata-rata hasil

indentasi

D. Uji SEM

Scanning Electron Microscope (SEM)

merupakan mikroskop elektron yang banyak digunakan untuk menganalisa 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 spesimentdigunakan untuk menguji dan strike yang lain adalah Cathode Ray

Tube (CRT) memberi tampilan gambar.[10].

3. Metode Penelitian

Pada penelitian ini penulis membuat material

aluminium matrik komposit dengan matrik

aluminium, berpenguat serbuk SiC/Al2O3 dan

menggunakan Mg sebagai wetting agent. Penelitian ini menggunakan proses metalurgi serbuk. Kemudian dianalisa karakteristik menggunakan uji densitas, porositas dan kekerasan dengan diikuti pengamatan SEM. Dalam penelitian ini, terdapat variabel yang dibagi menjadi dua yaitu variabel yang direncanakan meliputi komposisi % berat (Al fine powder, SiC

whisker, serbuk Al2O3 dan magnesium) dan

penekanan benda uji menggunakan gaya tekan 20, 25 dan 30 kN selama 20 menit. Sedangkan variabel yang dicari meliputi nilai densitas, porositas, kekerasan dan pengamatan struktur mikro. Sampel komposit yang dibuat berbentuk tabung dengan diameter 1 cm dan tinggi 1 cm, sehingga volume total komposit yang dihasilkan 0,785 cm3, dengan massa spesimen 2,2469 gram.

4. Hasil dan Pembahasan

Pengambilan data hasil penelitian dilakukan sejak dari awal proses pencampuran komposisi untuk mengetahui persentase berat antara matrik dengan penguat, hingga pengambilan data pada pengujian densitas, porositas, kekerasan dan pengamatan menggunakan SEM.

4.1 Data Hasil Pengujian Densitas

Hasil pengujian densitas pada spesimen yang telah melalui proses sintering

Tabel 1. Hasil Uji Densitas

Tabel pengujian densitas yang telah didapat, selanjutnya akan ditampilkan grafik yang ditunjukan pada gambar 1.

Gambar 1. Grafik Rata-Rata Nilai Densitas

Berdasarkan grafik pada Gambar 1, terlihat adanya peningkatan densitas. Peningkatan densitas pada gaya tekan 20kN sebesar 2,048 gr/cm3 menjadi 2,113 gr/cm3 pada gaya tekan 25kN dan meningkat hingga 2,247 gr/cm3 pada gaya tekan 30 kN.

(9)

4

Densitas yang tertinggi yaitu pada gaya tekan 30 kN yaitu sebesar 2,247 gram/cm3. Dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin tinggi gaya tekan (kompaksi) yang diberikan maka semakin tinggi pula densitas yang diperoleh.

Perbedaan gaya tekan yang diberikan sangat berpengaruh terhadap densitas pada spesimen. Peningkatan densitas yang semakin baik sebanding dengan peningkatan gaya tekan yang diberikan. Densitas terjadi akibat adanya ikatan antar partikel, ikatan partikel ini memberikan pengaruh terhadap distribusi porositas pada spesimen.

4.2 Data Hasil Pengujian Porositas

Hasil pengujian porositas pada spesimen yang telah melalui proses sintering

Tabel 2. Hasil Uji Porositas

Dari tabel pengujian densitas yang telah didapat, selanjutnya akan ditampilkan grafik yang ditunjukan pada gambar 2.

Gambar 2. Grafik Rata-Rata Nilai Porositas

Berdasarkan grafik pada gambar 2 dapat dilihat bahwa porositas akan semakin menurun dengan semakin tinggi gaya tekan (kompaksi) yang diberikan. Penurunan porositas pada gaya tekan 20 kN sebesar 18,595%, menjadi 16,976% pada gaya tekan 25 kN dan menurun menjadi 15,381% pada gaya tekan 30kN.

Dapat ditarik kesimpulan bahwa dengan bertambahnya gaya tekan (Kompaksi) maka porositas berangsur-angsur semakin menurun. Gaya Tekan (kompaksi) yang lebih tinggi menyebabkan kerapatan antar partikel lebih tinggi sehingga mengurangi jumlah porositas.

Porositas merupakan pusat konsentrasi tegangaan eksternal yang dapat menurunkan kemampuan material komposit dalam menahan beban. Porositas akan berpengaruh terhadap kekerasan.

4.3 Data Hasil Pengujian Kekerasan

Hasil pengujian kekerasan pada spesimen yang telah melalui proses sintering

Tabel 3. Hasil Uji Kekerasan

Dari tabel pengujian kekerasan yang telah didapat, selanjutnya akan ditampilkan grafik yang ditunjukan pada gambar 3.

Gambar 3. Grafik Rata-Rata Nilai Kekerasan

Melalui grafik pada Gambar 3, dapat dilihat bahwa kekerasan akan semakin meningkat dengan semakin tinggi gaya tekan (kompaksi) yang

(10)

5

diberikan. Dari hasil pengujian tersebut didapat kekerasan rata-rata 32,853 pada gaya tekan 20kN, pada gaya tekan 25 kN didapat kekerasan rata-rata sebesar 45,179, dan semakin meningkat pada gaya tekan 30 kN yaitu sebesar 49,246.

4.4. Hasil Pengamatan Scanning Electron Microscope (SEM)

Gambar 4. Hasil Pengamatan Porositas Menggunakan SEM pada Spesimen 20 kN

Perbesaran 100x dan 500x

Melalui Gambar 4 dengan pembesaran 100x menjelaskan bagaimana proses metalurgi serbuk menggunakan gaya tekan 20 kN masih terdapat porositas yang timbul cukup banyak , dan melalui Gambar 4dengan pembesaran 500x menjelaskan terlihatnya volume porositas yang timbul cukup besar.

Melalui Gambar 5 dengan perbesaran 100x menjelaskan pada gaya tekan 25 kN jumlah porositas yang timbul berkurang, dan melalui Gambar 5 dengan pembesaraan 500x, volume porositas yang timbul mulai merapat.

Melalui Gambar 6 dengan pembesaraan 100x menjelaskan pada gaya tekan 30 kN jumlah porositas yang timbul semakin berkurang, dan melalui Gambar 6 dengan pembesaran 500x, volume porositas yang timbul berangsur-angsur semakin merapat.

Melalui gambar hasil pengamatan porositas menggunakan SEM dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin meningkatnya gaya tekan yang diberikan, semakin kecil pula nilai porositas yang terdapat pada spesimen. Porositas yang terdapat pada spesimen

yaitu porositas gas. Porositas gas terjadi akibat adanya gas yang terjebak pada saat proses metalurgi serbuk. Hal ini disebabkan karena pada saat tahapan metalurgi serbuk terdapat kemungkinan adanya udara yang terjebak diantara partikel serbuk.

5. Kesimpulan

Data dari hasil penelitian pengaruh variasi gaya tekan pada Aluminium Matrik Komposit berpenguat SiCw/Al2O3 dengan wetting agent terhadap porositas,

densitas dan kekerasan, maka dapat ditarik kesimpilan bahwa:

1. Pengaruh variasi gaya tekan terhadap densitas menunjukan bahwa nilai densitas meningkat seiring dengan meningkatnya gaya tekan (kompaksi) yang diberikan. Densitas terjadi akibat adanya ikatan antar partikel, ikatan partikel ini memberikan pengaruh terhadap distribusi porositas pada spesimen. Pengaruh variasi gaya tekan terhadap porositas menunjukan bahwa porositas menurun seiring dengan meningkatnya gaya tekan (kompaksi) yang diberikan. Gaya Tekan (kompaksi) yang lebih tinggi menyebabkan kerapatan antar partikel lebih tinggi sehingga mengurangi jumlah porositas. Porositas akan berpengaruh terhadap kekerasan. Pengaruh variasi gaya tekan terhadap kekerasan menunjukan kekerasan yang tertinggi yaitu sebesar 49,246 pada gaya tekan (kompaksi) 30 kN.

2. Hasil pengamatan SEM terlihat jelas porositas yang paling banyak terjadi pada gaya tekan (kompaksi) 20 kN, dan terlihat pula partikel penguat kurang terdistribusi merata.

Daftar Pustaka

[1] Zainuri M., 2006, Pembentukan Lapisan

Tipis Oksida Logam Partikel SiC untuk meningkatkan Ikatan Komposit Isotropik Al/SiC.

[2] Suarsana, Ketut., 2016, Pemanfaatan Serat

Silicon Carbon dan Partikel Alumina Pada Matriks Aluminium Untuk Meningkatkan Sifat Mekanis Material Komposit, Bali,

Universitas Udayana.

[3] Matthew, F.L and R.D Rawlijns., 1994,

CompositeMaterial: Enginering & Science.Chapman & Hall, London

[4] Altenpohl, D., 1982, Aluminium Viewed from

Within. Aluminium Verlag. Dusseldrof

[5] Brandt, N. G. L. and Senesan, Z. D., 1995,

Ceramic Cutting Tool Reinforced by Whiskers, United State Patent, No. RE35,090.

(11)

6

[6] Devi,C., 2011, Mechanical Caracterization of

Aluminium Silicone Carbide Composite.

International Journal of Applied Engineering Research, Dindigul Volume 1, No 4.2011. ISSSN-0976-4259.

[7] Lutfi, Syukron., 2010 Pengaruh Magnesium

Terhadap Proses Electroless Coating pada Partikel Penguat SiCw. Departemen Teknik

Metalurgi dan Material Universitas Indonesia. [8] Randall M. German., 1996, Sintering Theory

and Practice (New York: John Wiley&Son,

Inc.)

[9] Birkeland, P.W. 1984, Soil And

Geomorphology, Oxford, University Press

New York

.

[10] Cahn, Haasen. P., Kramer. E. J., 1993,

Material Science And Technology, A

Comprehensiv Treatment, Vol 2A.,

Caracterisation of Material Part 1. Eric Lifshin.V.H, New York.