d 059243885

7/14/2019 d 059243885

http://slidepdf.com/reader/full/d-059243885 1/17

1

PROSES PENGOLAHANPERMUKAAN

Matakuliah : Teknologi Proses Manufaktur D0592

Tahun : 2007

Pertemuan : 9

7/14/2019 d 059243885


2

Mahasiswa dapat menerangkan proses pengolahan

permukaan dan penyelesaian proses manufaktur

Learning Outcomes

Outline Materi :• Coating dan HardFacing

• Nitriding dan Nitrocarburising

• Laser Hardening

• Ion implantation

PROSES PENGOLAHAN PERMUKAAN

7/14/2019 d 059243885


3

Pengolahan Permukaan:

Perlakuan untuk membuat lapisan permukaan baru atau

memodifikasi permukaan untuk memperoleh sifat teknis dan sifat

mekanis sesuai dengan persyaratan desain yang diinginkan

Peningkatan Sifat teknik dan mekanik yang dapat ditingkatkan:

• Kekerasan permukaan

• Ketahanan aus

• Ketahanan terhadap pengelupasan

•

Ketahanan terhadap korosi• Ketahanan terhadap erosi

• Ketahanan terhadap goresan dan benturan


7/14/2019 d 059243885


4

Klasifikasi metode proses rekayasa permukaan

1. LAYER ADDITION

A. Coatings:

•

Electrochemical Plating• Chemical Vapour Deposition

• Thin Film

B. Hardfacing :

• Fusion Hardfacing

• Thermal Spray

2. SURFACE MODIFICATION

A. Diffusion Methods :

•Nitriding

• Nitrocarburising

• Titanium –carbon diffusion

B. Selective Hardening Method• Flame hardening

• Laser hardening

• Electron beam hardening

•

Ion implantation


7/14/2019 d 059243885


5

Gambar 9.1 Perbandingan ketebalan berbagai produk rekayasa permukaan

0,1 1 10 102 103 104 mm

PVD

CVD NICKEL PLATING

THERMAL SPRAY

ION IMPLANT NITRIDING

NITROCARBURSSURFACE ALLOY

THERMAL HARDENING


7/14/2019 d 059243885


6

JENIS PROSES KEKERASAN (hv)

Pengerasan laser

Implantasi ion

PVD

CVD

Karburasi

Nitridasi gasPengerasan nyala api

1700 - 2100

200 - 2300

2300 - 2500

1540 - 180

800 - 900

960 - 1100700 - 800

Tabel 1. Contoh Nilai Kekerasan produk surface engineering


7/14/2019 d 059243885


7

PELAPISAN CHROM• Pelapisan dihasilkan deposisi listrik dari larutan yang mengandung

asam kromium (CrO3) dan katalis anion dalam jumlah yang

proporsional

• Menghasilkan permukaan keras dan tahan korosi, tahan abrasi

• Tebal lapisan 2,5 sampai 500 mikro meter

• Penggunaan: ring piston, kelep mesin, landing gear, rol, dies…

PROSES DENGAN PENAMBAHAN LAPISAN


7/14/2019 d 059243885


8

DEPOSISI UAP SECARA FISIKA (PVD)

• Teknik PVD menghasilkan lapisan baru pada permukaan

• Digunakan untuk mendapatkan variasi sifat material dan

memperpanjang umur tool atau dies

• Kondisi permukaan sangat menenentukan kualitas hasil

• PVD adalah proses menggerakkan atau mengumpulkan

atom atau molekul secara fisika pada suatu logam didalam

lingkungan vakum

•Atom-atom yang mengalir dan mengenai benda kerja dapat

ditimbulkan oleh mekanisme : penguapan, sputtering,

pelapisan ion


7/14/2019 d 059243885


9

Gambar 9.1 Skema sputtering pada proses PVD


+

-

TEG TINGGI

RF/ DC

GAS

ARGONplsm-elkt

VAKUM

BENDA KERJA

7/14/2019 d 059243885


10

DEPOSISI UAP SECARA KIMIA -CVD

• CVD adalah prosesdeposisi zat pada permukaan panas melalui

reaksi kimia dari fasa uap atau gas dalam bentuk pemindahan

atom atau molekul atau keduanya.

• Hampir semua logam atau non logam dapat dideposisikan

dengan CVD

• Penggunaan : pembuatan semikonduktor, pelapisan peralatan

untuk mendapatkan ketahanan aus dan korosi tinggi termasuk

dalam optik


7/14/2019 d 059243885


11

Gambar 9.2 Reaktor CVD termal


gas

koil

trap

pompa vakum

substrat

7/14/2019 d 059243885


12

PROSES DENGAN MODIFIKASI PERMUKAAN

PLASMA NITRIDASI DAN NITRO KARBURASI

•Nitridasi proses termo kimia dengan nitrogen berdifusi dari

luar benda uji ke permukaan dan kedaerah dibawah

permukaan untuk menghasilkan lapisan keras

•Nitro karburasi nitrogen dan karbon bersamaan berdifusi

dalam benda kerja

•Nitrogen dan karbon berdifusi dalam bentuk plasma dan

membentuk lapisan keras dipermukaan yang tahan aus dansuatu zona difusi untuk meningkatkan keyahan fatik.


7/14/2019 d 059243885


13

Gambar 9.3 Proses Nitridasi Plasma


1

2

3 4

5

61: gas nitrogen

2: pemanas

3 : kontrol temperatur

4: pompa vakum

5: tegangan tinggi

6: tabung nitrid

7/14/2019 d 059243885


14


Gambar 9. 4 PERALATAN NITRIDASI PLASMA

7/14/2019 d 059243885


15

PENGERASAN DENGAN SINAR LASER

• Pengerasan dengan sinar laser digunakan untuk

pengerasan dengan memanaskan logam pada permukaan

kemudian di quenching

• Pengerasn dilakukan hanya pada daerah yang diinginkan

• Keuntungan penggunaan sinar laser : kecepatan

produksi tinggi, proses mudah dikontrol, dapat digunakan

untuk benda ukuran rumit, daerah terpengaruh panas tipis,

distorsi sedikit dan pengerjaan bersih


7/14/2019 d 059243885


16

PROSES IMPLANTASI ION

• Proses implantasi ion dilakukan dengan memasukkan ion

kedalam permukaan benda kerja melalui akselerator dengan

energi tinggi ( 10 – 500 kev).

• Proses dilakukan dalam ruang vakum , dapat dihasilkan

permukaan yang bersih dan terhindar dari reaksi kimia

oksidasi.

• Daerah yang dimplan relatif kecil, untuk memproses

daerah yang lebih luas maka benda kerja digerakkan

• Sifat keras dan lapisan implantasi sangat tipis , sesuaiuntuk pemakaian khusus


7/14/2019 d 059243885


17

SELESAI

TERIMA KASIH

d 059243885

Documents

Transcript of d 059243885