1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Metal matrix composites (MMC) adalah material teknik yang dibentuk
menggunakan dua material atau lebih untuk memperoleh material baru yang mempunyai sifat fisis dan mekanis yang lebih baik dibanding material pembentuknya. Matrik yang digunakan untuk membuat MMC biasanya menggunakan logam lunak dan ringan yaitu aluminium, magnesium, dll. sedangkan penguat MMC biasanya menggunakan partikel SiC, Al2O3, dll. Salah satu partikel yang sering digunakan sebagai penguat MMC adalah Silikon Karbida (SiC) (Krainer 2006).
Silkon karbida atau juga dikenal dengan carborundum adalah suatu turunan senyawa silikon dengan rumus molekul SiC, terbentuk melalui ikatan kovalen antara unsur Si dan C. Unsur Silikon termasuk salah satu campuran yang paling baik untuk Aluminium. karena dapat meningkatkan kekerasan dan meningkatkan ketahanan aus. Faktor-faktor yang mempengaruhi keausan adalah kecepatan, pembebanan dan Komposisi bahan (Yuwono, 2008). Faktor – faktor tersebut telah dibuktikan dengan beberapa pengujian yang telah dilakukkan.
Wendy dkk ( 2011 ) melakukan pengujian keausan tehadap aluminium sekrap, Al-Si 3,76% dan Al – Si 9,12% dengan variasi pembebanan. Dari hasil uji keausan bahwa kenaikan laju keausan akan terus meningkat seiring dengan penambahan beban. Jamil dkk ( 2011 ) melakukan pengujian keausan tehadap aluminium sekrap, Al-Si 3,76% dan Al – Si 9,12% dengan variasi kecepatan putaran. Dari hasil uji keausan bahwa kenaikan laju keausan akan terus meningkat seiring dengan meningkatnya kecepatan putaran. Kurniawan dkk ( 2011 ) melakukan pengujian terhadap Al – SiC dengan variasi komposisi SiC sebesar 5%, 10 % dan 15 %. Dari hasil uji keausan bahwa kenaikan laju keausan akan terus menurun seiring dengan meningkatnya komposisi SiC. MMC dapat dibuat dengan berbagai proses pengecoran salah satunya yaitu proses stir casting.
2 memanfaatkan gaya gravitasi. Proses ini lebih murah dibanding prosess pembuatan MMC lainnya. Permasalahan yang muncul pada pembuatan MMC Al-SiC menggunakan proses stir casting yaitu terjadi pengelompokan partikel SiC pada matrik. Pengelompokan partikel SiC mengurangi kuatnya ikatan antara matrik aluminium dengan partikel SiC, permasalahan lain yang juga muncul adalah terjadinya porositas (Hashim 2001 ). Menurut Aqida ( 2010 ), porositas terbentuk akibat adanya gelembung udara yang terjebak di dalam cairan komposit Al-SiC pada saat pengadukan. Porositas dapat menurunkan sifat-sifat mekanis komposit Al-SiC.
Berdasarkan penelitian – penelitian diatas terdapat beberapa penelitian tentang metal matrix composite yang memadukan aluminium dengan silikon karbida sebagai penguat tetapi masih jarang yang menggunakan metode stir
casting serta uji keausan terhadap aluminium yang diperkuat dengan silikon
karbida dalam pembuatan metal matrix composite tersebut. Maka, tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis pengaruh gating system pada proses stir
casting terhadap mechanical properties dan mikrostruktur.
1.2 Perumusan Masalah
Permasalahan yang akan menjadi pokok bahasan dalam penelitian ini adalah bagaimana pengaruh gating system terhadap mechanical properties dan mikrostruktur pada produk coran aluminium menggunakan cetakan pasir dengan metode stir casting.
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini antara lain : a. Secara umum
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh type gating system pada pembuatan metal matrix composite dengan matrik aluminium 356 yang diperkuat silikon karbidadengan metode stir casting.
b. Secara khusus
3 1. Mengetahui proses pembuatan metal matrix composite Aluminium 356 – SiC
menggunakan metode stir casting dengan variasi type gating system.
2. Mengetahui pengaruh bentuk type gating system terhadap sifat mekanis metal
matrix composite dengan matrik Aluminium 356 yang diperkuat SiC.
3. Mengetahui pengaruh bentuk type gating system terhadap struktur mikro metal
matrix composite dengan matrik Aluminium 356 yang diperkuat SiC.
1.4 Batasan Masalah
Dalam penelitian ini, ada beberapa batasan masalah yang diharapkan dapat memberikan hasil yang maksimal, diantaranya:
1. Material yang digunakan Aluminium 356 yang diperkuat SiC. 2. Temperatur tuang dipilih 735 °C dengan putaran pengaduk 125 rpm 3. Penelitian ini digunakan cetakan pasir silika
4. Pengujian yang dilakukan adalah uji kekasaran, uji keausan, uji kekerasan dan uji impact.
5. Melakukan pengujian struktur mikro menggunakan mikroskop optik dengan pembesaran 50x dan 100x.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah: a. Pengembangan Akademis
1. Bagi peneliti, penelitian ini dapat menambah pengetahuan, wawasan dan pengalaman tentang metal matrix composite yang diperkuat SiC.
2. Bagi akademik, penelitian ini bermanfaat sebagai referensi untuk penelitian lebih lanjut mengenai metal matrix composite yang diperkuat SiC.
b. Pengembangan Industri
penelitian ini diharapkan bermanfaat sebagai referensi bagi pengembangan industri khususnya yang bergerak dalam bidang pembuatan metal matrix
4 1.6 Sistematika Penulisan
Penelitian ini dijadikan dalam bentuk laporan hasil penelitian skripsi. Pada Bab 1 ( pendahuluan ) menjelaskan tentang latar belakang masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, manfaat penelitian dan sistematika penulisan tugas akhir. Pada bab berikutnya yaitu pada bab 2 ( tinjauan pustaka ) berisi tentang Berisi tentang literatur dan referensi yang diperlukan berkenaan dengan bahan aluminium, silikon karbida, dan pengecoran stir casting.
Pada Bab 3 ( Metodologi Penelitian ) menjelaskan tentang urutan dan tata cara penelitian yang dilakukan. Dimulai dari waktu dan tempat, persediaan alat bahan, prosedur penelitian dan proses yang dilaksanakan. Selanjutnya pada bab 4 (analisa data dan pembahasan ) berisi berisi tentang menampilkan data yang diperoleh dari penelitian dan hasil pengujian berupa tabel maupun hasil pengamatan mikro dan makro.
