JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ...eprints.umm.ac.id/55505/1/PENDAHULUAN.pdf · ix...
Transcript of JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ...eprints.umm.ac.id/55505/1/PENDAHULUAN.pdf · ix...
i
PENGARUH VARIASI TEMPERATUR PADA PROSES SINTERING
TERHADAP POROSITAS, DENSITAS DAN MIKROSTRUKTUR
METALURGI SERBUK ALUMUNIUM DIPERKUAT TITANIUM
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk emenuhi syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Mesin
Disusun Oleh :
AZWAR AWALUDDIN
201510120311052
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2019
ii
iii
ix
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum wr. wb.
Alhamdulillah, segala puji syukur atas limpahan rahmat dan hidayah saya
panjatkan kepada Allah SWT, tugas akhir ini dapat terselesaikan. Sholawat serta
salam senantiasa tercurahkan kepada junjungan Nabi besar Muhammad SAW
serta sahabat dan para pengikutnya hingga akhir zaman.
Penulis pun berharap semoga tugas akhir ini membawa manfaat serta
berkah bagi penulis sendiri maupun para pembaca serta banyak pihak yang secara
langsung maupun tidak langsung, atas kesuksesan penulisan tugas akhir ini.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak/Ibu tercinta serta keluarga yang tiada hentinya memberikan
suntikan moral dan moril yang tidak akan pernah bias saya balaskan.
Kasih sayang dan dukunganmu adalah kunci bisa terselesaikan tugas akhir
ini.
2. Yang terhormat dan tercinta ibu Iis Siti Aisyah, ST, MT, PhD dan ibu Dra.
Rr. Heny Hendaryati, MT. selaku dosen pembimbing yang atas kesabaran,
kritik, serta sarannya sangat membantu penulis dalam menyelesaikan tugas
akhir.
3. Yang terhormat bapak Murjito, ST, MT. selaku kepala jurusan serta para
dosen, staf, karyawan dan jajarannya yang telah memberikan ilmu,
pengalaman, serta tauladan kepada penulis.
4. Teman-temanTeknik Mesin UMM Angkatan 2015, terkhusus kelas B yang
segala kisah, kesan, dukungan, serta motivasi yang telah mengubah
penulis menjadi pribadi yang lebih baik.
5. Keluarga kelompok KKN 16 Desa Pandanrejo Kecamatan Pagak
Kabupaten Malangyang banyak memberi pengalaman dan selalu memberi
semangat.
6. Para Sahabat Aldien Widea, Jauhar In’am, Juma Waluyo, Prisa
Fathurahman, Risky Irsandi, Sandi Zakaria, Khoiril Anwar, Nanda Putra
x
Sejati yang selalu memberi motivasi dan semangat dalam pengerjaan
skripsi hingga selesai.
7. Para anggota diskusi rasa “beranalogi dengan logika” Budi, Indra, Danang
dan Daril yang selalu memberikan saran, kritik, dan semangat.
8. Pipin Purwa Ningrum yang sudah membantu dalam mengerjakan skripsi
ini sampai selesai dan tidak pernah keberatan untuk diminta tolong ketika
kesulitan mengerjakan skripsi.
Segala bentuk masukan dan kritik yang membangun sangat berharga sebagai
bekal penulis dikemudian hari. Penulis berharap tugas akhir ini bermanfaat bagi
segala pihak.
Malang, 16 Oktober 2019
Azwar Awaluddin
xi
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL .......................................................................................... i
POSTER .......................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iii
LEMBAR KONSULTASI ............................................................................. iv
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ........................... vi
ABSTRAK ...................................................................................................... vii
ABSTRACT .................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR .................................................................................... ix
DAFTAR ISI ................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1
1.1 Latar Belakang .................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................... 3
1.3 Tujuan Penelitia .................................................................................. 3
1.4 Manfaat Penelitian .............................................................................. 4
1.5 Batasan Masalah ................................................................................. 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... 6
2.1 Penelitian Terdahulu ........................................................................... 6
2.2 Material Komposit .............................................................................. 8
2.3 Metalurgi Serbuk ................................................................................ 11
2.3.1Pencampuran Serbuk (mixing) ..................................................... 12
2.3.2 Kompaksi ................................................................................... 13
2.3.3 Sintering ..................................................................................... 20
2.4 Aluminium .......................................................................................... 27
2.5 Titanium .............................................................................................. 29
2.6 Pengamatan Struktur Mikro ................................................................ 30
2.7 Pengujian Densitas .............................................................................. 31
2.8 Pengujian Porositas ............................................................................. 32
BAB III METODE PENELITIAN ............................................................... 33
xii
3.1 Metode Penelitian ............................................................................... 33
3.1.1 Variabel Bebas .......................................................................... 33
3.1.2 Variabel Terikat ........................................................................ 33
3.1.3 Variabel Kontrol ....................................................................... 33
3.2 Tempat Penelitian ............................................................................... 34
3.3Bahan dan Alat Penelitian .................................................................... 34
3.3.1 Bahan Penelitian ....................................................................... 34
3.3.2 Alat/Mesin Penelitian................................................................ 34
3.4 Diagram Alir Penelitian ...................................................................... 37
3.5 Prosedur Penelitian ............................................................................. 38
3.6 Tabel Data Percobaan ......................................................................... 42
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .............................. 43
4.1 Hasil Penelitian ................................................................................... 43
4.1.1 Pengujian Porositas dan Densitas ............................................. 43
4.1.2 Pengamatan Metalografi ........................................................... 46
4.2 Pembahasan ......................................................................................... 48
4.2.1 Pembahasan Densitas dan Porositas ......................................... 48
4.2.2 Pembahasan Metalografi ........................................................... 53
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 59
5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 59
5.2 Saran ................................................................................................... 59
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 60
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Pengelompokan Aluminium ........................................... 28
Tabel 2.2 Karakteristik Aluminium 1050 ....................................... 29
Tabel 2.3 Karakteristik Ti-6Al-4V ................................................. 30
Tabel 4.1 Data Pengujian Porositas dan Densitas ........................... 43
Tabel 4.2 Data Hasil Perhitungan Porositas dan Densitas .............. 45
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Beberapa Bentuk Partikel Serbuk ............................... 15
Gambar 2.2 Waktu Tahan Sinter Material Aluminium .................. 22
Gambar 2.3 Tahap Pertama Proses Sintering ................................. 24
Gambar 2.4 Tahap Kedua Proses Sintering .................................... 25
Gambar 2.5 Tahap Ketiga Proses Sintering .................................... 26
Gambar 3.1 Ball Mill Machine ....................................................... 35
Gambar 3.2 Ayakan (Sieve) ............................................................ 35
Gambar 3.3 Timbangan Digital ...................................................... 35
Gambar 3.4 Cetakan ........................................................................ 36
Gambar 3.5 Mesin Press Hidrolik ................................................... 36
Gambar 3.6 Furnace ........................................................................ 36
Gambar 3.7 Alat Uji Mikrostruktur ................................................ 37
Gambar 4.1 Foto Mikro Komposit Al-Ti Temperatur 400℃ .......... 46
Gambar 4.2 Foto Mikro Komposit Al-Ti Temperatur 450℃ .......... 47
Gambar 4.3 Foto Mikro Komposit Al-Ti Temperatur 500℃ .......... 47
Gambar 4.4 Foto Mikro Komposit Al-Ti Temperatur 550℃ .......... 48
Gambar 4.5 Grafik Hubungan Temperatur Sintering Terhadap
Densitas ....................................................................... 49
Gambar 4.6 Grafik Hubungan Temperatur Sintering Terhadap
Porositas ...................................................................... 50
Gambar 4.7 Perhitungan porositas pada foto mikro Al-Ti dengan
temperatur sintering 400℃ .......................................... 50
Gambar 4.8 Perhitungan porositas pada foto mikro Al-Ti dengan
temperatur sintering 450℃ .......................................... 51
Gambar 4.9 Perhitungan porositas pada foto mikro Al-Ti dengan
temperatur sintering 500℃ .......................................... 51
xv
Gambar 4.10 Perhitungan porositas pada foto mikro Al-Ti dengan
temperatur sintering 550℃ .......................................... 52
Gambar 4.11 Analisa foto mikro komposit Al-Ti dengan temperatur
sintering 400℃ ............................................................ 54
Gambar 4.12 Analisa foto mikro komposit Al-Ti dengan temperatur
sintering 450℃ ............................................................ 55
Gambar 4.13 Analisa foto mikro komposit Al-Ti dengan temperatur
sintering 500℃ ............................................................ 56
Gambar 4.14 Analisa foto mikro komposit Al-Ti dengan temperatur
sintering 550℃ .......................................................... 57
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Surat Keterangan Penelitian dari Laboratorium Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Malang
Surat Keterangan Penelitian dari Laboratorium Pengujian Bahan Teknik Mesin
Universitas Brawijaya Malang
Surat Keterangan Penelitian dari Laboratorium Biologi Universitas
Muhammadiyah Malang
Curiculum Vitae
Naskah Publikasi
Presentasi (PowerPoint)
60
DAFTAR PUSTAKA
Ajiriyanto, Maman Kartaman. 2010. Fabrikasi Komposit Al/Al2O3(P) Coated
Dengan Metode Stir Casting Dan Karakteristiknya. Depok: Universitas
Indonesia.
Alfa, Mohammad Nafila. 2018. Pengaruh Tekanan Kompaksi Terhadap
Karakteristik Komposit Matriks Aluminium Diperkuat Titanium Hasil
Metalurgi Serbuk. Malang: Universitas Muhammadiyah Malang.
Budihartono, Sigit. 2012. Pengaruh Pressureleses Sintering Komposit Al-Kaolin
Terhadap Densitas, Kekerasan Dan Struktur Mikro. Jurnal Traksi. Vol.
12, No. 1.
Callister, William D. (2007). Material Science And Engineering. New Jersey:
John Wiley & Sons.
Effendi, Ahmad. 2008. Pembuatan Aluminium Busa Melalui Proses Sinter Dan
Pelarutan Garam. Depok. Universitas Indonesia.
Ekawati, Dhian. 2008. Pengaruh Temperatur Sinter Terhadap Karakteristik
Komposit Aluminium Grafit Dengan Wtting Agent Tembaga. Depok:
Universitas Indonesia.
German, Randall M. 1994. Powder Metallurgy Science. New Jersey: Metal
Powder Industries Federation.
Husein, Wiskan. 2002. Pengaruh Tekanan Kompaksi Dan Ukuran Partikel
Penguat SiC Terhadap Al-SiC MMCs Produk Metalurgi Serbuk. Depok.
Universitas Indonesia.
Izzah, Zanna F. 2017. Intermetallic Bonding Al-Ti Dengan Variasi Persen Volume
Ti Menggunakan Proses Sintering Dan Kompaksi. Malang. Universitas
Muhammadiyah Malang.
Kalpakjian, Serope. 2008. Manufacturing Engineering And Technology. London:
Pearson Education.
Kurniawan, Aprijal. 2006. Pengaruh Tekanan Kompaksi Terhadap Karakteristik
Komposit Matriks Logam Aluminium-Grafit Produk Metalurgi Serbuk. Depok:
Universitas Indonesia.
61
Maulana, Alif. 2013. Pengujian Keausan Komposit Aluminium Diperkuat Karbon
Nanotube Dan Aluminium Diperkuat Silikon Karbida. Semarang:
Universitas Diponegoro.
Nuruzzaman, Dewan Muhammad, Dkk. 2015. Fabrication And Mechanical
Properties Of Aluminium-Aluminium Oxide Metal Matrix Composites.
Pahang: International Journal Of Mechanical & Mechatronic Engineering
Ijmme-Ijens, Vol.15, No.06.
Rusianto, Toto. 2009. Hot Pressing Metalurgi Serbuk Aluminium Dengan Variasi
Suhu Pemanasan. Jurnal Teknologi, Vol. 2, No. 1.
Sari, Dian Yunita. 2015. Pembuatan Komposit Dari Serat Tandan Kelapa Sawit
(Elaeis Guineensis) Menggunakan Penguat Serat Recycled
Polyproplyene (Rpp) Dengan Variasi Massa. Palembang: Politeknik
Negeri Sriwijaya.
Seprianto, Dicky. 2010. Pengaruh Kompaksi Dan Holding Time Terhadap
Densitas Paduan Aluminium/Fly Ash Yang Dibuat Dengan Metalurgi
Serbuk. Jurnal Austenit. Vol 2, No. 1.
Setyaji, Erwan Fajar & Sulardjaka (2012) Pengaruh Temperatur Tuang Stir
Casting Terhadap Densitas, Porositas, Konduktivitas Termal dan
Struktur Mikro Pada Komposit Aluminium Yang Diperkuat Serbuk Besi.
Semarang: Universitas Diponegoro.
Suwanda, Totok. 2006. Optimalisasi Tekanan Kompaksi, Temperatur Dan Waktu
Sintering Terhadap Kekerasan Dan Berat Jenis Aluminium Pada Proses
Pencetakan Dengan Metalurgi Serbuk. Jurnal Ilmiah Semester Teknika,
Vol. 9, No. 2.
Suyanto. 2015. Analisa Ketangguhan Komposit Aluminium Berpenguat Serbuk
SiC. Semarang: Jurnal Simetris.
Verlinden, B dan Froyen, L. 1994. Training in Aluminium Application
Technologie Lecture 1401: Aluminium Powder Metallurgy. European
Aluminium Association.
Wardhana. 2014. Pengaruh Penambahan Fraksi Berat Zirconia Terhadap Sifat
Fisik Dan Mekanik Komposit Aluminium Diperkuat Zirconia Yang
Diproduksi Dengan Metalurgi Serbuk. Malang: Jurnal Rekayasa Mesin.
Widyastuti. 2009. Rekayasa Proses Laminasi Komposit Laminat Hibrid Al/SiC-
Ai/Al2o3 Dalam Fasa Padat. Depok: Universitas Indonesia.
62