PDF Isbn : 978-602-73732-0-4

(1)

(2)

(3)

Badan Kerja Sama-Teknik Mesin Indonesia Universitas Lambung Mangkurat

v

International Editorial Review Board

S. Basavarajappa, University BDT College of Engineering. India Nourredine Boubekry, University of North Texas, USA

Mohamed Bououdina, University of Bahrain College of Science, Bahrain Juan C. Campos Rubio, Federal University of Minas Gelais. Brazil

Kevin Chou. The University of Alabama. USA

Mohammaci A. Chowdhury, Dhaka University of Engineering and Technology. Bangladesh José Maria Cime, University of Coimbra, Portugal

António Completo, University of Aveiro, Portugal

Leonardo R. da Silva, Federal Center for Technological Education, Brazil Teresa M. G. P. Duarte, University of Porto, Portugal

Jorge Ferreira. University of Aveiro. Portugal

Leandro Freitas, Petrôleo Brasileiro SA — PETROBRAS. Brazil V. N. Gaitoride, B,V.B College of Engineering & Technology. India

Lidia Gurau. Transilvania University of Brasov, Romania Maki K. Habib, The American University in Cairo, Egypt

Zhengyi Jiang, University of Wollongong, Australia Sihai Jiao. Research Institute Baosteel. China

Ma-Eva Jiménez-Ballesta, Technical University of Cartagena, Spain Martin Jun. University of Victoria. Canada

S. R. Kamik, B.V.B College of Engineering & Technology. India N. Muthu Krishnan, Sri Venkateswara College of Engineering. India

Harmesh Kumar. Panjab University. India Aitzol Lamikiz. University of the Basque Country. Spain

Yajie Lei. George Washington University, USA Shuting Lei. Kansas State University,USA AlUno Loureiro. University of Coimbra. Portugal Alakesh Manna, Punjab Engineering College, India

Angelos P Markopoulos, National Technical University of Athens, Greece Louis Montebello, STMicroelectronics. Malta

Rui A. S. Moreira, University of Aveiro, Portugal Fusaomi Nagata, Tokyo University of Science, Japan

Arup Kumar Nandi. Central Mechanical Engineering Research Institute. India Alfonso H. W. Ngan, University of Hong Kong, China

Meng Ni. The Hong Kong Polytechnic University, China K. Palanikumar. Sri Sairam Institute of Technology, India Risto Poykio, Environmental Manager of Kemi City. Finland

Hal Oirig. Siemens Wind Power AIS. Denmark Fabrizio Quadrini, University of Rome ‘Tor Vergata. Italy

Ramon Quiza, University of Matanzas. Cuba

Manish Roy. Defence Metallurgical Research Laboratory. India Prasanta Sahoo. Jadavpur University. India

Loredana Santo, University of Rome Tor Vergata, Italy M. A. Shah. King Abdul Aziz University, Saudi Arabia

Vishal S. Sharma, Ambedkar National Institute of Technology. India

(4)

Badan Kerja Sama-Teknik Mesin Indonesia Universitas Lambung Mangkurat

vi

Reviewers

Prof. Dr. Ing. Harwin Saptoadi (TM. UGM) Prof. Dr. Yatna Yuwana Martawirya (TM. ITB)

Prof. Dr. Jamasri (TM. UGM) Prof. Dr. Sulistijono (TM. ITS) Prof. Dr. Komang Bagiasna (TM. ITB) Prof. Dr. Ing. Mulyani Bur (TM. UNAND)

Prof. Dr. Ir. Harinaldi, M.Eng. (TM. UI) Prof. Dr. Fathurrazie Shadiq (UNLAM)

Dr. Jamari (UNDIP)

Dr. Ir. Syahril Taufiq, MSc.Eng. (UNLAM)

Aqli Mursadin. PhD. (UNLAM)

(5)

Badan Kerja Sama-Teknik Mesin Indonesia Universitas Lambung Mangkurat

vii

Steering Committee Advisor

Yulian Firmana Arifin Chairman Syahril Taufik Vice chairman Akhmad Syarief

Apip Amrullah M. Rizali Secretary

M. Jaya Winata, Samsul Rahman, Aries Aditya Kurniawan, Yuliana Isnani

Organizing committee

Lukman Alibi, Diaurrahman, M. Aulia Rahman,

Bagus Saputro, Raizal Rais, Syauqi Rahmat Firdaus, Rahmat Ilmi,

Irraz Epiondra Fathan, Falentino Ari K, M. Jurni, Fatah Hidayatullah, Moch. Saifudin, Maidi, Fajar Perdana Putra, Trisna Aditya,

Fakhdillah Bustomi, Akh. Maulana Gumai, Edy Saputro, Jumalik, Rizky Arya S., M. Fajar Ridwan, Rian Wahyudi, A’yan Sabita,

Ichwan Noor A, Hendrico Ramelan P,

Syahbudi Agung P, Setyo Yulio P.

(6)

Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

xxvii

COVER ... i

KATA PENGANTAR ... ii

SAMBUTAN REKTOR ... iii

SAMBUTAN DEKAN ... iv

REVIEWER ... v

PANITIA ... vii

JADWAL ACARA ... viii

DAFTAR ISI ... xxvii KEYNOTE SPEAKER ... xlix

BIDANG KONVERSI ENERGI

NO JUDUL KODE

1 Genset dengan bahan bakar co-gasifikasi downdraft kulit kopi dan batubara KE 01 2 Unjuk Kerja Pengering Surya Tipe Rak Pada Pengeringan Kerupuk Kulit Mentah KE 02 3 Analisis Unjuk Kerja Sistem Turbin Gas Mikro Bioenergi Proto X-3 Berbahan Bakar LPG KE 04 4 Optimasi periode data berdasarkan time constant pada pengujian unjuk kerja termal kolektor

surya pelat datar KE 06

5 Pengembangan Model Matematika Kinetika Reaksi Torefaksi Sampah KE 07 6 PENGGUNAAN GAS SEBAGAI BAHAN BAKAR PADA SEPEDA MOTOR BERMESIN INJEKSI KE 10

7 STUDI NUMERIK KARAKTERISTIK ALIRAN GAS-SOLID DAN PEMBAKARAN PADA TANGENTIALLY

FIRED PULVERIZED-COAL BURNER DENGAN VARIASI SUDUT TILTING KE 11

8 Pemanfaatan Panas Buang Kondenser pada Pengering Beku Vakum KE 12

9 Sistem Pendingin Adsorpsi dengan Single Bed Adsorber KE 13

10 Penerapan Evaporative Cooling Untuk Peningkatan Kinerja Mesin Pengkondisian Udara Tipe

Terpisah (AC Split) KE 14

11 Penggunaan Thermal Energy Storage sebagai Penyejuk Udara Ruangan dan Pemanas Air pada

Residential Air Conditioning Hibrida KE 15

12 Studi Eksperimental tentang Karakteristik Turbin Angin Sumbu Vertikal Jenis Darrieus-Savonius KE 17 13 PENGARUH KONSENTRASI GARAM TERHADAP KARAKTERISITIK ALIRAN DUA FASE GAS DAN AIR KE 22 14 Karakteristik Pembentukan Cincin Vorteks pada Jet Sintetik akibat Perubahan Frekwensi Eksitasi

pada Aktuator Ber-cavity Kerucut KE 23

15 KAJI TEORITIK KONSUMSI GAS LPG SEBAGAI SUMBER PANAS PADA PETERNAKAN AYAM BROILER

TIPE KANDANG TERTUTUP (CLOSED HOUSE) KE 24

16 STUDI AWAL GASIFIKASI SERBUK KAYU PADA OPEN TOP STRATIFIED DOWNDRAFT GASIFIER KE 25

17 Prototipe Sistem Pengering Cengkeh Dengan Energi Surya KE 26

18 Drag Reduction in Flow Separation Using Plasma Actuator in Cylinder Models KE 28 19 PENGARUH VARIASI NORMALITAS AKTIVATOR PADA AKTIVASI NaOH-FISIK ADSORBEN FLY ASH

BATUBARA TERHADAP PRESTASI MESIN SEPEDA MOTOR 4-LANGKAH KE 29

(7)

Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

xxviii

20 PENGARUH TEMPERATUR PEMANASAN AWAL TIPE STRAIGHT PADA MINYAK KELAPA TERHADAP

SUDUT SEMPROT NOSEL KE 30

21 Analisis Beban Thermal Rancangan Mesin Es Puter Dengan Kompresor ½ PK Untuk Skala Industri

Rumah Tangga KE 32

22 Rancang Bangun Kondenser pada Pengering Beku Vakum KE 34

23 ANALISIS PERFORMANSI KOLEKTOR SURYA PEMANAS AIR DENGAN PELAT KOLEKTOR BENTUK-V KE 35 24 Analisa Performansi Kolektor Surya Pelat Bergelombang untuk Pengering Bunga Kamboja KE 37 25 Pengaruh Jarak Concentric dan Eccentric Reducer Pada Sisi Isap Pompa Sentrifugal Terhadap

Gejala Kavitasi KE 38

26 Karakterisasi Pembentukan Deposit pada Ruang Bakar Mesin Diesel Dengan Metode Tetesan Pada

Pelat Panas KE 40

27 Pengujian Performa Sistem Pendingin Absorpsi dengan Energi Panas Matahari di Universitas

Indonesia Depok KE 41

28 Karakteristik Aliran dan Perpindahan Panas Campuran Air dan Minyak Nabati untuk aplikasi

sebagai refigeran sekunder KE 42

29 PENGGUNAAN SOLAR COLLECTOR SEBAGAI PEMANAS AWAL DAN PIPA KONDENSAT SEBAGAI HEAT

RECORVERY PADA BASIN SOLAR STILL UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI KE 43 30 Analisis Performa Modul Solar Cell Dengan Penambahan Reflector Cermin Datar KE 44

31 Karakteristik Api Premiks Biogas pada Counterflow Burner KE 45

32 Theoretical Study of Forced Convective Heat Transfer in a Hexagonally Configured Seven-Vertical-

Rod Bundle in Zirconia-Water Nanofluid KE 47

33 KAJI EKSPERIMENTAL ALAT PENGOLAHAN AIR LAUT MENGGUNAKAN ENERGI SURYA UNTUK

MEmproduksi GARAM Dan AIR TAWAR KE 48

34

ANALISIS KARATERISTIK PEMBAKARAN BRIKET ARANG LIMBAH INDUSTRI KELAPA SAWIT dengan VARIASI BAHAN PEREKAT (BINDER) KANJI dan TAR MENGGUNAKAN METODE THERMOGRAVIMETRI ANALYSIS (TGA)

KE 50

35 PENINGKATAN HASIL EKSTRAKSI MINYAK NILAM DENGAN METODE HYDRO-STEAM MICROWAVE

DISTILLATION KE 51

36 PENGARUH VARIASI KEMIRINGAN SUDUT TURBULATOR TERHADAP LAJU PERPINDAHAN PANAS

PADA ALAT PENUKAR KALOR ALIRAN BERLAWANAN (COUNTER FLOW HEAT EXCHANGER) KE 52 37 Pengaruh Variasi Luas Heat Sink Terhadap Densitas Energi dan Tegangan Listrik Thermoelektrik KE 53 38 EFEKTIFITAS PERPINDAHAN PANAS PADA DOUBLE PIPE HEAT EXCHANGER DENGAN GROOVE KE 54 39 Penentuan Sub-sub Pola Aliran StratifiedAir-Udara pada Pipa Horisontal MenggunakanPengukuran

Tekanan KE 56

40 Distribusi Temperatur Pada Microwave menggunakan Metode CFD KE 57

41 PENGARUH DEBIT ALIRAN AIR TERHADAP PROSES PENDINGINAN PADA MINI CHILLER KE 58

(8)

xxix

42 PENGONTROLAN KUALITAS ANODE SOLID OXIDE FUEL CELL (SOFC) MELALUI PENGONTROLAN

POROSITAS KE 59

43 Pengaruh Kandungan Air pada Proses Pembriketan Binderless Batubara Peringkat Rendah

Indonesia KE 61

44 Perancangan Perangkat Eksperimen Kondensasi Kontak Langsung dengan Keberadaan Non

Condensable Gas KE 62

45 Model Laju Kinetik Dekomposisi Biomasa Untuk Pembentukan Tar Pada Proses Pirolisis KE 65

46 Analisis CFD Penempatan Air Conditioning Unit pada KRD Ekonomi Bandung Raya KE 66 47 Pengaruh temperatur permukaan sel surya terhadap daya pada kondisi pemodelan dan nyata KE 67

48 Pengaruh Pemilihan Jenis Material Terhadap Nilai Koefisien Perpindahan Panas pada Perancangan

Heat Exchanger Shell-Tube dengan Solidworks KE 73

49 PENGARUH LAJU ALIRAN AGENT GAS PADA PROSES GASIFIKASI KOTORAN KUDA TERHADAP

KARAKTERISTIK SYNGAS YANG DIHASILKAN KE 74

50 Pembakaran Rice Husk dan Coconut Shell Dalam Fluidized Bed Combustor KE 75 51 Studi Eksperimental Penyimpanan Energi Termal pada Tangki Pemanas Air Tenaga Surya yang

Berisi PCM KE 76

BIDANG MANUFAKTUR

1 Optimalisasi Parameter Proses Cetak Injeksi Plastik dengan Metode Simulasi untuk Menurunkan

Cacat Defleksi MAN 01

2 Simulasi dan Studi Eksperimental Proses Injeksi Plastik Berpendingin Konvensional MAN 02 3 Optimasi Karakteristik Statik Spindel Mesin Perkakas Buatan Dalam Negeri MAN 04 4 Pengaruh ketebalan terhadap akurasi persamaan Rosenthal untuk model analitik proses

pengelasan MAN 09

5 Pengaruh Variasi Kecepatan Putaran Benda Kerja dan Kedalaman Pemakanan Terhadap Kekasaran

Permukaan Proses Gerinda Silinderis Dengan Center Pada Baja AISI 4140 MAN 10

6

Pengaruh Variasi Kecepatan Putaran Benda Kerja dan Kedalaman Pemakanan Terhadap Kekasaran Permukaan Proses Gerinda Silinderis Baja Aisi 4140 Menggunakan Media Pendingin (Coolant Campuran Minyak Sawit dan Calcium Hypochlorite)

MAN 11

7 PENINGKATAN KEAKURASIAN GERAKAN PADA PROTOYPE MESIN CNC MILLING Mini 3-AXIS MAN 12 8 Nilai kekasaran permukaan paduan magnesium AZ31 yang dibubut menggunakan pahat potong

berputar MAN 13

9 Pengaruh Variasi Kecepatan Gerak Benda Kerja terhadap Umur pada Proses Pembuatan Cetakan

Paving AISI 1045 Home Industry Menggunakan Metode Flame Hardening MAN 14

10 Kekasaran permukaan baja karbon sedang akibat proses sand-blasting dengan variasi tekanan dan

sudut penyemprotan MAN 15

(9)

Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

xxx

11 Pemrograman CNC 5-Axis untuk Pembuatan Runner Turbin Propeler berbasis Feature MAN 16

12 Desain, Manufaktur, dan Inspeksi Produk Berbasis Fitur MAN 17

13 Simulasi Proses Active Hydro-Mechanical Drawing dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga

pada Material Aluminium AlMg MAN 20

14 APLIKASI METODOLOGI DESAIN HATAMURA UNTUK PROSES DESAIN JIG DAN FIXTURE MAN 21 15 PEMBUATAN MODUL PENGUJIAN KETELITIAN GEOMETRIK MESIN CNC MILLING VERTIKAL DENGAN

METODE DOUBLE BALL BAR MAN 23

16 Sustainable Product Development for Motorcycle Sidestand using Pugh’s Concept Selection

Method MAN 24

17 Pemodelan Penyalaan Pada Proses Bubut Kering Magnesium AZ31 Menggunakan Jaringan Syaraf

Tiruan MAN 25

18 Pengaruh Plunge Depth dan Preheat Terhadap Sifat Mekanik Sambungan Friction Stir Welding

Polyamide MAN 26

BIDANG MEKANIKA TERAPAN

1 Analisis Penurunan Efisiensi Motor Listrik Akibat Cacat Pada Bantalan MT 01

2 Unjuk Kerja Alat Pembuat Ice Slurry dengan Air Laut MT 02

3 Pengaruh Variasi Diameter Orifice Terhadap Karakteristik Dinamis Hydraulic Motor Regenerative

Shock Absorber (HMRSA) dengan Satu Silinder Hidraulik MT 03

4 Pengaruh jumlah lilitan pipa sebagai pemanasan awal pada kompor pembakar jenazah MT 04 5 SIMULASI TURBIN AIR KAPLAN PADA PLTMH DI SUNGAI SAMPANAHAN DESA MAGALAU HULU

KABUPATEN KOTABARU MT 05

6 Studi Karakteristik Penjalaran Gelombang Tegangan (Stress Wave) Berupa Emisi Akustik (Acoustic

Emission, AE) Pada Struktur Alat Penukar Kalor (Heat Exchanger) MT 06 7 Pengaruh Pelumas Refrijeran pada Kinerja Alat Penukar Kalor Microchannel Sistem Tata Udara MT 07 8 Nonlinear Behaviour of Toroidal Shells of In-Plane and Out-of-Plane Oval Cross Sections under

Internal Pressure MT 08

9 PERANCANGAN JARINGAN PIPA TRANSMISI MATA AIR UMBULAN MT 09

10 Analisis Tegangan Pada Beberapa Jenis Steam Jet Ejector MT 10

11 Optimasi Pembuatan Biodiesel dengan Multi-Feedstock (CPO dan Jatropha) Berbantuan Ultrasonik

pada 28 kHz MT 11

12 DINAMOMETER GENERATOR AC 10 KW PENGUKUR UNJUK KERJA MESIN SEPEDA MOTOR 100 CC MT 13 13 Wind and Earthquake Loads On The Analysis of a Vertical Pressure Vessel For Oil Separator MT 14 14 Pengembangan Impact Energy Absorber Dengan Pengaturan Jarak Crash Initiator MT 15

(10)

Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

xxxi

15 Desain Awal Rig untuk Pengujian Frame Bogie Kereta Monorel Jenis Straddle Produk Industri Lokal MT 17

16 PERANCANGAN RODA PENGGERAK ROBOT PENDOBRAK PINTU MT 19

17 Pengaruh Jumlah dan Sudut Sudu Pengarah Omni-Directional Terhadap Daya yang Dihasilkan

Turbin Angin Savonius MT 20

18 UJI KINERJA MODIFIKASI KOMPOR ( TUNGKU ) TANAH LIAT BERBAHAN BAKAR BRIKET LIMBAH

KULIT JAMBU METE MT 21

19 Penghitungan Numerik Kekuatan Buckling Struktur Kolom Taper MT 22

20 Analisis Suara pada Rotordinamik akibat Unbalance, Misalignment, dan Looseness MT 23 21 Analisis Gaya Pada Hanger Shaft “Suspensi Anting-Anting” Untuk Bogie Kereta Monorel Jenis

Straddle MT 24

22 Rancang Bangun Smart Greenhouse Untuk Pembudidayaan Tanaman Dengan Menerapkan Solar

Cell Sebagai Tenaga Listrik MT 26

23 Rancang Bangun Prototipe Quadrotor Tanpa Awak MT 27

24 DETEKSI MULAI TERBENTUKNYA ALIRAN CINCIN PADA PIPA HORISONTAL MENGGUNAKAN SENSOR

ELEKTRODE MT 28

25 Perancangan Pengering Bambu Resonator Gamelan dengan Memanfaatkan Limbah Termal

Peleburan Bahan Gamelan MT 29

26 Smart Chassis System Berbasis Proporsi Kontrol Traksi dan Pengereman MT 31 27 Rancang Bangun Alat Pres Parutan Kelapa Tipe Ulir Daya Penggerak Motor Listrik MT 32 28 Pembuatan dan Pengujian Prime Mover Termoakustik Tipe Gelombang Tegak MT 33 29 STUDI AWAL UNJUK KERJA PENDINGIN UDARA (AIR COOLER) BERBASIS TERMOELEKTRIK PADA

AIR DUCT SEPEDA MOTOR TIPE SKUTIK MT 34

30 Desain Mekanisme Alternatif Penerus Daya dari Poros Turbin Propeler ke Poros Generator dengan

Menggunakan TRIZ MT 35

31 RANCANG BANGUN MESIN PENCACAH RUMPUT GAJAH MT 37

32 Alat Bantu Analisis Kerusakan Anti-friction Bearing Pada Unit Alat Berat MT 40

33 Kaji Eksperimental prilaku degradasi kokas dari batubara muda MT 43 34 PEMODELAN DAN SIMULASI DINAMIKA HANDLING MOBIL LISTRIK UNS GENERASI II MT 45

35 Analisa Pemodelan dan Simulasi Gerak Aktuator Punch pada Mesin Pres untuk proses Deep

Drawing MT 48

36 Kaji Banding Prediksi Kerusakan Pada Bantalan Gelinding Melalui Sinyal Getaran Dan Sinyal Suara MT 49

(11)

Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

xxxii

37 Analisa Efek Whirling pada Poros karena Pengaruh Letak Beban dan Massa terhadap Putaran Kritis MT 50

38 Simulasi Performa Konsumsi Energi pada Kendaraan Umum MT 51

39 Analisa Pengaruh Jarak Choke Bean Terhadap Laju Erosi Aliran Dua Fasa Steam-Solid di Dalam

Elbow pada Pipa Vertikal Injektor Uap Menggunakan CFD MT 52

40 Kaji Eksperimental Penerapan Peredam Dinamik TLCD dan TMD pada Model

Struktur Geser Dua Derajat Kebebasan MT 55

41 Variasi bahan dan warna atap bangunan untuk Menurunkan Temperatur Ruangan akibat

Pemanasan Global MT 57

42 Perancangan Evaporator Vakum Penurun Kadar Air Dalam Madu Kapasitas 50 Liter MT 58

43 Analisis getaran untuk memprediksi batas kecepatan flutter dengan model seksional menggunakan

metode ARMA MT 59

44 Perancangan Sistem Kendali NCTF Berbasis Arduino Mega untuk Sistem Putar Eksentris Satu Massa

Horisontal MT 60

45 Analisis Metode Elemen Hingga pada Sendi Panggul Buatan Saat Digunakan untuk Menjalankan

Ibadah Salat MT 62

46 Pengembangan cengkam elektrostatik fleksibel dengan elektroda berstruktur pilar-pilar skala mikro MT 63 47 Analisis Distribusi Temperatur pada Mesin Produksi “Bata Umpak ” MT 64 48 Rancang Bangun Peralatan Fisioterapi Dua Derajat Kebebasan Berbiaya Rendah MT 65

49 PENERAPAN ANALISIS MODE DAN EFEK KEGAGALAN BERBASIS KEHANDALAN PADA PEMBUATAN

KENDARAAN HEMAT ENERGI TIM CIKAL ITB MT 66

50 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN DINAMOMETER KECIL DENGAN MENGGUNAKAN REM ARUS

EDDY MT 67

51 Pengaruh Alur Berbentuk Segi Empat Pada Permukaan Silinder Dengan Variasi Diameter Silinder MT 68 52 Analisis Tegangan pada Transfemoral Prosthetic Tipe Four-Bar Linkage dalam Gerakan Gait Cycle MT 70 53 Kinematic Design of Tree Degrees of Freedom Planar Parallel Mechanism with Consideration of

Workingspace, Singularity and Dexterity MT 71

54 ANALISIS TEGANGAN PLATFORM MOBIL LISTRIK CROSS OVER MT 73

55 Pengujian Fungsi Purwarupa Pintu Geser Kompak Busway dengan Mekanisme Puli dan Sabuk MT 74

56 Kaji Awal Pengembangan Metode Visi Komputer Berbasis Deteksi Tepi untuk Pengukuran Sebidang

Defleksi Struktur MT 75

57 INVESTIGASI REM ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM (ABS) DENGAN PENAMBAHAN KOMPONEN

PENGGETAR SOLENOID MT 76

58 Sustainable Product Development for Irrigation Water Pump using Biogas Fuel MT 77

(12)

xxxiii

59 Studi Parameter Sistem Peredam Getaran Dinamik Tipe Dual-Beam MT 80

60 Pembuatan Model Solid Tangan Palsu (Prosthetic Hand) Manusia Metode 3D Scanner dengan

menggunakan Perangkat Lunak Autodesk 3D Max Design dan NetFabb MT 81 61 Analisis Komputasi Pengaruh Geometri Muka dan Kontrol Aktif Suction Terhadap Koefisien

Tekanan Pada Model Kendaraan MT 83

62 PENINGKATAN KEANDALAN PADA DRIVE STATION ALAT ANGKUT REL KONVEYOR DENGAN

METODE FAILURE MODE, EFFECT and CRITICALITY ANALIYSIS (FMECA) MT 84 63 Mesin Pemisah dan Pencacah Sampah Organik dan Plastik Untuk Bahan Kompos MT 89

BIDANG TEKNIK INDUSTRI

1 Pembuatan Aplikasi Basis Data Untuk Desain Snap-Fit Optimum TI 04

2 PENGEMBANGAN MODEL PERHITUNGAN INDEKS KOMPLEKSITAS PROSES PERAKITAN MANUAL TI 05 3 Studi Kelayakan Pembangkitan Daya Kogenerasi Mesin Gas Bandara Udara TI 06

4 “Perancangan Sistem Pengukuran Kinerja Pada Jurusan Teknik Mesin Universitas Udayana

Menggunakan Metode Performance Prism” TI 07

5 ANALISIS BEBAN KERJA TENAGA BANGUNAN DALAM PEMBANGUNAN RUMAH TIPE “X” DI

PERUMAHAN ALAM SUTERA TANGERANG TI 08

6 Optimasi Desain Tata Letak Fixture dengan Menggunakan Algoritma Genetika TI 12 7 Analisis Parameter Spatio-Temporal pada Basis Data Gerak Berjalan Orang Indonesia TI 13 8 Penerapan Metode Design for Manufacture and Assembly pada Handle Transformer Hand Bike TI 14

9 Analisis Dfma pada Produk Plastik Kasus Projector TI 15

10 RANCANGAN KLASTER INDUSTRI MARITIM TERINTEGRASI SEBAGAI BAGIAN DARI KONSEP

INDONESIA SEBAGAI POROS MARITIM DUNIA TI 16

11 Analisa Rantai Pasok Material Pada Kawasan Industri Maritim Terhadap Produktivitas Industri

Perkapalan TI 17

12 Rancangan Sistem Assessment Keselamatan Kebakaran Kapal Penyeberangan Roll On Roll Off TI 18

13 PENGEMBANGAN MODEL PROSES PRODUKSI BATA RINGAN (Autoclaved Aerated Concreated /

AAC) DALAM MENDUKUNG KUALITAS PRODUKSI TI 19

14 Pemodelan Sistem Kendali Irigasi Drip Untuk Budidaya Tanaman Kedelai Berbasis Analisis

Evapotranspirasi Penman Monteith TI 20

15 Analisa Teknis-Ekonomis Pemanfaatan Genset dan Panel Surya sebagai Sumber Energi Listrik

Mandiri untuk Rumah Tinggal TI 21

BIDANG PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

(13)

Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

xxxiv

NO JUDUL KODE

1 Integrasi Soft Skill dalam Matakuliah “Tugas Akhir” PTM 01

2 Pengaruh Penerapan Blended Learning Pada Praktikum Mekatrionika Terhadap Pencapaian Hasil

Pembelajaran Praktikan PTM 0

3 IMPLEMENTASI DAN PERANCANGAN APLIKASI BERBICARA PADA PERENCANAAN KOMPONEN

MESIN DAN PENGARUHNYA PADA PERKULIAHAN PTM 03

4 Perancangan dan Evaluasi Kinematika Pada Mainan Mekanikal Edukatif PTM 04 5 Masalah dalam Pembelajaran Gambar Teknik dan Gambar Mesin serta Usulan Solusinya PTM 05 6 PERGURUAN TINGGI TEKNIK KUNCI MENGATASI KEKURANGAN INSINYUR MENGHADAPI MEA

2015 PTM 06

7 Rancang Bangun Peralatan Praktikum “Pengujian Defleksi pada Beam dan Shaft” untuk Mata

Kuliah Mekanika Kekuatan Material PTM 07

BIDANG MATERIAL

1 Pengujian Kinerja PCM Beeswax Sebagai Thermal Storage pada Aplikasi Pemanas Air Domestik Material 02

2 Studi Experimental Pengaruh Variasi Temperatur Pencampuran Terhadap Sifat Mekanik

Campuran Polypropylen, Polyetylen Dan Fiber Glass Menggunakan Mesin Mixer Buatan Sendiri Material 03 3 Model Matematik : Pengaruh Suhu Dan Waktu Tahan Pada Proses Annealing Terhadap Kekerasan

Baja karbon Material 04

4 MODIFIKASI GATING SYSTEM UNTUK MENGATASI CACAT SHRINKAGE PADA BAGIAN GROOVE

PADA PRODUK PUMP CASING F-60 DENGAN MATERIAL AISI 304 Material 06

5 ANALISA SIFAT MEKANIK KOMPOSIT VINYL ESTER BERPENGUAT SERAT E-GLASS TIPE MULTIAXIAL

DENGAN METODE VARTM UNTUK APLIKASI PADA LAMBUNG KAPAL CEPAT Material 08

6 Characterization of Bioceramic Powder from Clamshell (Anadara Antiquata) Prepared By

Mechanical and Heat Treatments for Medical Application Material 09 7 KOROSI INFRASTRUKTUR BETON BERTULANG DI KABUPATEN ACEH BARAT PASCA TSUNAMI 2004 Material 10

8 Aplikasi Low Pressured Sitering Untuk Pengolahan Limbah Kemasan Aluminium Foil Menjadi

Papan Material 11

9 Pengaruh Variasi Laju Solidifikasi terhadap Struktur Mikro, Sifat Mekanis dan Akustik Perunggu Material 13

10 Penggunaan ISE Dalam Penentuan Koefisien Pengerasan Regang Baja Untuk Prediksi Properties

Material Berdasarkan Hardness Value Material 14

(14)

Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

Penggunaan ISE Dalam Penentuan Koefisien

Pengerasan Regang Baja Untuk Prediksi Properties Material Berdasarkan Hardness Value

I Nyoman Budiarsa

^1*

1)Jurusan Teknik Mesin, Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran, Bali. Indonesia

Email: [email protected]

Abstrak

Fenomena ISE (Indentation Size Effect) umumnya diamati pada regime kedalaman pengukuran dalam microhardness. Pada Baja yang diaplikasikan dengan variasi beban dan kondisi berbeda, dalam semua kasus terdapat ISE (Indentation Size Effects) dimana terlihat hardness value meningkat dengan meningkatnya kadar karbon dalam baja.

Pada penelitian ini pendekatan model berbasis data ukuran indentasi Vickers telah dikembangkan untuk meningkatkan akurasi sifat invers pemodelan berdasarkan nilai kekerasan dengan menggunakan Baja sebagai sistem bahan. Hubungan antara sifat material konstitutif (σ

y

, n) berdasarkan indentasi kekerasan (hardness indentation) termasuk ISE telah dikembangkan dan dievaluasi dengan indentasi Vickers, hal Ini akan menjadi alat yang berguna dalam mengevaluasi kelayakan penggunaan nilai kekerasan dalam memprediksi parameter bahan konstitutif dengan mengacu pada syarat akurasi pada rentang semua potensi bahan. ISE dapat konsisten diukur dan dapat berpotensi dihubungkan dengan H/E rasio. Skala ISE dari sampel yang diuji menunjukkan pengulangan yang konsisten dan berhubungan kuat dengan sifat material secara signifikan. Hal Ini berpotensi memberikan set data eksperimen yang mencerminkan sifat material yang terkait dengan ketegangan gradien dan kerapatan dislokasi selama proses indentasi.

Sebuah konsep baru menggunakan data ISE untuk memperkirakan Koefisien Pengerasan Regang (n) nilai-nilai dari baja telah dievaluasi dan menunjukkan hasil yang baik untuk mempersempit kisaran properties material yang diprediksi berdasarkan nilai-nilai kekerasan (hardness Value)

Kata kunci: ISE, H/E rasio, Koefisien Pengerasan Regang (n)

Pendahuluan

Pengukuran nilai kekerasan bahan (Hardness value) didasarkan pada perlawanan material ketika sebuah deformasi lokal terjadi pada permukaan solid. Dalam indentasi, bila sebuah indentor ditekan ke permukaan spesimen, maka ukuran indentasi permanen terbentuk dan dapat diukur untuk mewakili resistensi indentasi (yaitu kekerasan material).

Secara teoritis, Nilai kekerasan bahan akan tetap, meskipun beban yang diterapkan berbeda, akan tetapi sebagaimana dalam beberapa kasus, nilai kekerasan bahan ditemukan tergantung pada beban yang diterapkan pada bahan. Hal ini didefinisikan sebagai indentation size effect (ISE) [1].

Secara umum fenomena ISE terlihat dimana

nilai kekerasan bahan akan meningkat sebanding dengan penurunan pembebanan yang diterapkan (yaitu semakin kecil ukuran Indentasi). Terdapat pula tipe ISE yang lain yang disebut ISE terbalik (reverse ISE) [2] di mana nilai kekerasan bahan menurun Dengan beban yang diterapkan lebih rendah. Studi tentang Pengaruh ukuran Indentasi (indentation size effect) dikenal dengan terjadinya peningkatan nilai kekerasan (hardness value) dengan meningkatnya ukuran indentasi, terutama pada kedalaman tertentu (micro hardness depth regime) [3] ISE sampai saat ini masih menjadi subjek penelitian penting, yang telah dikaitkan dengan sebuah jumlah fenomena dan mekanisme, termasuk:

elastic recovery, pengerasan kerja selama

indentasi dan gradien regangan yang berkaitan

(15)

Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

dengan dislokasi [4]. Skala ISE ditemukan

memiliki korelasi pada bahan dengan sifat yang berbeda: seperti modul elastis, kerapatan dislokasi, dll [5] Tujuan lain dari penelitian ini adalah untuk mengeksplorasi ISE khususnya dari indentasi Vickers, yang berpotensi dapat menyediakan data terukur tambahan untuk meningkatkan kekokohan evaluasi terbalik (inverse) pada parameter material.

Material Dan Eksperimental

Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah baja karbon dengan berbagai komposisi kandungan karbon (0.10%C, 0.54% C,0.85% C dan Mild Steel). Komposisi kimia sampel bahan seperti tercantum dalam tabel 1.

Tabel 1. Komposisi dan kondisi sampel

bahan (CS-0.10% C,CS-0.54% C, dan CS- 0.85% C)

Mate rial

Condi tion

Element Composition (%)

C Mn P S Si Ni

Carbon Steel (CS) 0.10% C

Normali zed at 900°

0.1 0.5 <0.04 <0.05 0.1 0.01

0.54 0.9 0.05 0.014 0.19 0.014

0.85 0.9 0.04 0.04 0.35 0.015

Mild Steel

N/A 0.3 0.3 0.05 0.05 0.12 490 ppm

Bahan sampel yang digunakan adalah baja karbon dengan kandungan karbon 0.10% C, 0.54% C dan 0.85% C. Sampel yang digunakan adalah baja padat berbentuk batang elips diameter

Φ 5 mm dan panjang 90 mm

memiliki dudukan di tepi. Dua bahan utama yang digunakan dalam penelitian indentation size effect (ISE) dalam penentuan koefisien pengerasan regang baja ini sebagai (0.1% C Steel) dan Mild Steel. Tegangan luluh (σy) Diidentifikasi untuk baja karbon 0.1%C adalah 308,03 MPa, koefisien pengerasan kerja (n) adalah 0,07; Tegangan luluh (σy) untuk Mild steel adalah 601,66 MPa, koefisien pengerasan kerja (n) adalah 0,025.

Gambar 1. Data Kekerasan Vickers untuk specimen dengan variasi beban (unit Hv:

kg/mm

²

).

Kurva tegangan-regangan dan data sifat bahan yang akan digunakan sebagai masukan untuk model FE dan evaluasi akurasi kurva P-h berdasarkan dan sifat invers kekerasan material.Sedangkan pada uji Kekerasan (Hardness), pengujiannya dilakukan menggunakan Vickers hardness tester. Sampel disiapkan dimulai dengan disk Φ5mm, sampel disajikan dalam arah lateral (Lateral direction) dan arah panjang (Long section). Spesimen uji kekerasan diletakkan dalam dudukan kemudian dilakukan mounting menggunakan resin thermosetting (bakelite) pengujian kekerasan dilakukan dengan menggunakan Vickers. Gambar1. Memperlihatkan tipikal hasil pengujian kekerasan Vickers Dalam rangka untuk mengetahui pengaruh variasi beban terhadap indentasi. Dengan menggunakan Bar error 5%, yang merupakan batas potensi kesalahan pengukuran pada bahan.

Penentuan Koefisien Pengerasan Regang Dan Hasil

Pengujian kekerasan dilakukan dengan

menggunakan Struers Duramin-1 Vickers

hardness tester. Duramin-1 Struers Vickers

hardness tester menggunakan metode beban

langsung (direct load method) dengan variasi

beban 490.3 mN sampai 19.61 N dengan

indenter berbentuk piramida dengan dasar

persegi dan sudut sisi berlawanan adalah

136

⁰

. Dari dua sampel utama yang diteliti

yaitu 0.10% Carbon steel dan Mild Steel

dengan bar error 5%, Diketahui kekerasan

(16)

Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

baja 0.1% C jauh lebih rendah dari pada nilai

kekerasan sampel Mild Steel. Nilai-nilai kekerasan bahan (Hv) untuk baja 0.1% C adalah 98.368% dari nilai terukur; sedangkan dalam sampel Mild Steel, nilai kekerasan (Hv) adalah 98.611% dari nilai terukur.

Dalam Kedua kasus memperlihatkan adanya pengaruh ISE, namun tidak konklusif, tidak seperti konsep yang diterima secara umum.

Dimana telah dibuktikan sebelumnya terdapat link dari ISE dengan H/E. Hal ini sangat kuat diperkirakan karena adanya hubungan gradient regangan dan dislokasi densitas selama proses indentasi berlangsung.

Berdasarkan Strain Gradient Plasticity Model (MSG), hubungan antara ISE dan Non ISE dapat disajikan dengan persamaan berikut:

(1)

Dimana H adalah nilai kekerasan (hardness value), Ho adalah macroscopic hardness, dan

‘h’ kedalaman indentasi (indentation depth), sedangkan h* adalah panjang yang menjadi ciri ketergantungan kedalaman indentasi pada pengukuran kekerasan.

h* = (2)

Dengan mendefinisikan Tegangan perwakilan (representative stress)

σr dan regangan untuk

deformasi bahan dibawah indentor tajam (Vickers indentation), representative stress

σr

dapat dijelaskan oleh persamaan Hollomon sebagai:

(3)

Dimana adalah Representative strain, sedangkan (n) adalah Koefisien Pengerasan Regang. Karya Kim menunjukkan Hubungan Koefisien Pengerasan Regang (n) ditemukan persamaan berikut[6]:

(4)

Di mana :

(n) : Koefisien Pengerasan Regang b : Vektor Berger

K : Konstanta strength

µ : Modulus geser,

α :Sudut kontak antara 0.3 - 0.6.

H* dan h dapat diperkirakan dari nilai-nilai kekerasan pada beban yang berbeda. Dalam penelitian ini, h* dapat diperkirakan dari impression size. Nilai K dapat dihitung dari kurva tegangan regangan dari bahan. Satu- satunya parameter yang belum diketahui adalah

α, yang diketahui antara 0.3-0.6.

Dengan menggunakan kisaran ini, Koefisien pengerasan kerja dari dua bahan dapat diestimasi. Pada gambar 2. menunjukkan kisaran Koefisien Pengerasan Regang berdasarkan ISE dari dua bahan yaitu 0.1%C dan Mild Steel. Dalam penelitian ini 'α' konstan berkisar antara 0.3-0.4, untuk nilai lebih tinggi dari 0.4 akan menghasilkan negative nilai 'n', yang secara fisik tidak mungkin. Dengan ini berbagai nilai 'n' bahan yang diprediksi, potensi rentangnya dapat dipersempit dalam tujuan menghasilkan keakuratan estimasi. Seperti yang diilustrasikan pada gambar 3. Tegangan luluh (yield strength) untuk Mild Steel ditemukan berada dalam 500-600 MPa dengan n dalam 0.08. ini jauh lebih menghasilkan keakuratan dari nilai-nilai pengukuran sebelumnya.

.

Gbr 2. Estimasi kisaran ( Estimated range)

untuk Koef. Pengerasan regang (n) 0.1%C

dan Mild.Steel

(17)

Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

Gambar

3.

Proses penentuan potensi sifat material berdasarkan ISE pada material sampel (0.1% Carbon steel dan Mild steel) Bila (n) adalah Koefisien Pengerasan Regang, dan b adalah Berger vektor (0.248), sedangkan

µ adalah modulus geser (untuk

baja

µ = 79.3 GPa), εr adalah Representative

Strain.Dimana diketahui sebelumnya [1] yaitu

εr = 0.029, panjang h* dapat menentukan dari

nilai-nilai kekerasan pada beban yang berbeda di mana H adalah kekerasan dan H0 kekerasan pada non-ISE. Kedalaman indentasi (h) dapat diperkirakan dari ukuran indentasi. α adalah konstanta dengan nilai 0.3-0.6. dan

θ

adalah geometri indentor (θ untuk Vickers indenter adalah 68

^o

). Dengan input seperti tersebut diatas, maka parameter material, b, K,

µ, α, dan θ indentor geometri diketahui.

Sehingga Koefisien Pengerasan Kerja (n) dengan menggunakan persamaan (4) dapat ditentukan. Dengan menggunakan kisaran ini, pengerasan kerja dari dua bahan dapat diperkirakan. Tegangan luluh (Yield strength) untuk Mild steel ditemukan berada dalam 500-600 MPa dengan n pada 0.025. dan tegangan luluh (Yield strength) untuk baja karbon 0.1% C ditemukan berada dalam 300- 350 MPa dengan Koefisien Pengerasan Regang (n) pada 0.07. Ini jauh lebih dekat dengan nilai-nilai yang sebenarnya diukur.

Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengevaluasi konsep ini dan menentukan nilai yang tepat untuk α konstan lebih kokoh, yang kemudian mengurangi rentang nilai (n) dan tegangan luluh (yield strength).

Kesimpulan

Sebuah konsep baru untuk menggunakan data ukuran indentasi dari Vickers indentasi telah dieksplorasi untuk meningkatkan akurasi /kekokohan terbalik sifat pemodelan berdasarkan nilai kekerasan (Hardness value).

Data kekerasan baja dengan kondisi yang berbeda telah dievaluasi. Data menunjukkan bahwa kekerasan meningkat dengan menurunnya kadar karbon dalam baja. Dalam semua kasus ada efek ukuran Indentasi (Indentation Size Effect) ISE secara nyata pada penerapan beban yang berbeda pada material. Sebuah konsep baru menggunakan data ISE untuk memperkirakan nilai n baja telah dieksplorasi dan menunjukkan hasil yang wajar untuk mempersempit kisaran sifat material yang diprediksi berdasarkan nilai- nilai kekerasan.

Referensi

[1] Budiarsa.I N., Indentation Size Effect (ISE) of Vickers hardness in steels: correlation with H/E, Applied Mechanics and Materials Vol. 391 (2013) pp 23-28

[2] Sangwal K., On the reverse indentation size effect & micro hardness measurement of solids, Materials Chemistry and Physics, 63, (2000) 145–152.

[3] Ebisu, T., Horibe, S., Analysis of the indentation size effect in brittle materials from nanno indentation load-displacement curve.

Journal of the European Ceramics Society 30, (2010) 2419-2426.

[4] Huang, Y., Qu, S., Hwang, K.C., Li, M., Gao, H., A conventional theory of mechanism-based strain gradient plasticity.

International Journal of Plasticity 20, (2004) 753–782.

[5] Han, C., Gao, H., Huang Y., Nix,W.D.,

Mechanism-based strain gradient crystal

plasticity-I. Theory. Journal of the Mechanics

and Physics of solids 53, (2005) 1188–1203

[6] Kim J. Y., Kang S. K., Greer J. R., Kwon

D., Evaluating plastic flow properties by

characterizing ISE using a sharp indenter,

Acta Materialia 56, (2008) 3338–3343

(18)

Penggunaan ISE Dalam

Penentuan Koefisien Pengerasan Regang Baja Untuk Prediksi

Properties Material Berdasarkan Hardness Value

by I Nyoman Budiarsa

FILE

TIME SUBMITTED 04-FEB-2016 10:29AM SUBMISSION ID 627585393

WORD COUNT 1826 CHARACTER COUNT 10912 PAPER_SNTTM_XIV-I_N_BUDIARSA.PDF (127.04K)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

12 %

SIMILARIT Y INDEX

10 %

INT ERNET SOURCES

10 %

PUBLICAT IONS

4 %

ST UDENT PAPERS

1 2 %

2 1 %

3 1 %

4 1 %

5 1 %

6 1 %

Penggunaan ISE Dalam Penentuan Koefisien Pengerasan Regang Baja Untuk Prediksi Properties Material Berdasarkan Hardness Value

ORIGINALITY REPORT

PRIMARY SOURCES

www.bkstm.org

Int ernet Source

ser.grainger.uiuc.edu

Int ernet Source

www.joshigroup.net

Int ernet Source

www.scientific.net

Int ernet Source

Rashid K. Abu Al Rub. "Dislocation-based model for predicting size-scale effects on the micro and nano indentation hardness of

metallic materials", International Journal of Materials and Structural Integrity, 2010

Publicat ion

Imteyaz Ahmad, Md.. "Crystal growth of

ZrW"2O"8 and its optical and mechanical

characterization", Journal of Crystal Growth,

(24)

7 1 %

8 1 %

9 < 1 %

10 < 1 %

EXCLUDE QUOTES OFF EXCLUDE

BIBLIOGRAPHY

OFF

EXCLUDE MATCHES OFF

20120315

Publicat ion

Submitted to VIT University

St udent Paper

Submitted to iGroup

St udent Paper

Budiarsa, I. Nyoman. "Hardness Prediction Based on P-h Curves and Inverse Material Parameters Estimation", Applied Mechanics and Materials, 2015.

Publicat ion

ejournal.undip.ac.id

Int ernet Source

(25)

x-

*

$ o o

({,

o

o)

C,)O)

(Y)$t ll)

o

6')

g z

=

^(,l\

o=

=x x-l '== -Yr

e= -=

_v)

H6 OG

tlt

El( !Es

&g E,e

dv s6

_o

x lo h

N o

T

$

d

*l

b

o {

s

I

I*

.{ t

{

d

I

t

: .*

d

U

|.i -(tr LD=

\- \7

QO)

C\T

C

.=:

F(U

E'O)

>

SS sa

\F )\ l\

O; 6q

>88 >< .ss 6-=

cl{) rOS

'6 c.:< (l)(t'F

E =sE *E

^re

E t eE A I E Fdd.s FE

E EeS

= E H=

E 3=S

H 2.E':

€ -\

_U---

EE"b

M E NE

(/f E c/) cs& s

EI N

o_oo) -Qq =Q

Et

.-- Eo a_q

<g Etr O)

_cU

ao, (l)o,

PE EE o

6

L

c)

(u

=a

_(l)

t-

c)

o- e

CI-

,6

*<

E

o)_L

o-

-:l

c =

=

CE

m

(I,

(r, C c, (r) E.

d)

G

(u

a

(5 q)

O)

o-

(I)

C

o)

'6

q)

o

\<

c

(o

-aJ-J

C

(I)

C

Q)

o- E

G'

o

(u

U)

LU

c

(E (I,

C

o, (n

!*d)

o- -

t^(€

-6ct -

E'-X

_d) _?r

atr

(l)

Fi

a &

- A

- ,-)

E z

: z

v

z

-

E(t'(I:

cao) v CCI,

-\<

_od) E

x

= F

=.

cu)

-+

T6!

(l) ftt

=

\,+ \<

i a

<l

: rE

E l!!!!:!=

II_LI

!f