USULAN PENELITIAN KELOMPOK

PENGARUH TEBAL LAMINAT TEMBAGA PADA BAHAN MUTLI LAMINAT BAJA KARBON RENDAH-TEMBAGA

TERHADAP KEKUATAN SAMBUNGAN ANTAR LAPISAN DAN KETANGGUHAN

Oleh: Arianto Leman Soemowidagdo, M.T./ NIP.196812051997021 001

Tiwan, M.T./ NIP. 19710515 199702 1 001 Drs. Nurdjito, M.Pd./ NIP. 19520705 197703 1 001

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA TAHUN 2014

ii

DEPARTEMEN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA F A K U L T A S T E K N I K Alamat: Karangmalang Yogyakarta 55281 Telp. 586168 pes. 292, 276, Telp & Fax: (0274) 586734

HALAMAN PENGESAHAN USULAN PENELITIAN

1. Judul Penelitian : Pengaruh Tebal Laminat Tembaga pada Bahan

Mutli Laminat Baja Karbon Rendah-Tembaga

terhadap Kekuatan Sambungan Antar Lapisan dan

Ketangguhan

2. Ketua Pelaksana Penelitian

a. Nama Lengkap : Arianto Leman Soemowidagdo, M.T.

b. Tempat, Tanggal Lahir : Yogyakarta, 5 Desember 1968

c. Jabatan Fungsional : Lektor Kepala

d. Program Studi : Teknik Mesin

e. Jurusan : Pendidikan Teknik Mesin

f. Alamat Rumah : Griya Palem Hijau D-4, Jl Godean km. 7, Sidoarum,

Godean, Sleman.

g. Telepon/Fax/HP : (0274)6496469, 08179410006

h. e-mail : arile_man@yahoo.com

i. Bidang Keahlian : Bahan Teknik

3. Jenis Penelitian : Kelompok

4. Jumlah Tim Peneliti : Ketua : 1 orang

Anggota : 2 orang

5. Lokasi Penelitian : Jurusan PT. Mesin FT UNY dan POLMAN Ceper Klaten

6. Biaya Penelitian : -

a. Sumber dari Fakultas : Rp. 10.000.000,00

b. Sumber lain : -

Jumlah : Rp. 10.000.000,00

Yogyakarta, 24 Maret 2014

Dekan Fakultas Teknik

Dr. Moch. Bruri Triyono, MPd.

NIP. 19560216 198603 1 003

Ketua Jurusan PT. Mesin,

Dr. Wagiran, MPd.

NIP. 19750627 200112 1 001

Peneliti,

Arianto Leman S., MT.

NIP. 19681202 199702 1 001

iii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN PENGESAHAN …………………………………………………........ ii

DAFTAR ISI …………………………………………………………………........... iii

DAFTAR TABEL ...........………………………………………………………....... iv

DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………….…......... iv

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................. iv

BAB I. PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

A. Latar Belakang ……............................................................................... 1

B. Ientifikai Masalah ..………………........................................................ 2

C. Perumusan Masalah ……….................................................................... 3

D. Tujuan Penelitian ................................................................................... 3

E. Manfaat Penelitian .................................................................................. 3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ………………………………………………...... 4

A. Sandwich Material ……………………............................................... 4

B. Proses Pengecoran ............................................................................... 4

C. Tembaga .............................................................................................. 6

BAB III. METODE PENELITIAN ........................................................................... 9

A. Desain Penelitian ....………………..................................................... 9

B. Proses Penelitian ....………………...................................................... 9

C. Pengujian ............................................................................................. 11

D. Analisis Data ........................................................................................ 11

E. Diagram Alir Penelitian ....................................................................... 12

F. Jadwal Pelaksanaan ............................................................................. 12

BAB IV. RENCANA ANGGARAN BIAYA .......................................................... 13

DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………….................... 14

ORGANISASI TIM PENELITI ............................................................................... 23

BIODATA TIM PENELITI ...................................................................................... 26

iv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Bahan sandwich yang telah dikembangkan ....................................................... 1

Tabel 2. Jumlah benda uji pada uji lap shear ..................................................................... 11

Tabel 3. Suhu tungku saat aluminium telah mencair ......................................................... 11

DAFTAR GAMBAR Halaman

Gambar 1. Proses pembuatan benda coran ........................................................................ 5

Gambar 2. Proses pembuatan cetakan ............................................................................... 6

Gambar 3. Susunan plat baja di dalam cetakan pasir .....…………………...................... 10

Gambar 4. Dapur induksi …............................................................................................. 10

Gambar 5. Diagram alir pengembangan tungku pelebur aluminium ................................ 17

Gambar 6. Pemotongan drum ………………………………........................................... 19

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Organisasi tim Peneliti ................................................................................. 15

Lampiran 2. Biodata Peneliti ............................................................................................ 16

1

BAB 1

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang.

Pengembangan desain bahan terus dilakukan untuk memenuhi kebutuhan akan

sifat-sifat khusus tertentu. Pengembangan desain bahan ini tidak terbatas pada bahan

logam dan polimer, tetapi telah banyak pula dikembangan bahan-bahan kombinasi

logam dengan polimer. Pengembangan desain bahan dapat dilakukan melalui proses-

proses: penempaan, pengerolan, cladding, deposisi lapisan tipis maupun lainnya.

Proses-proses tersebut dipilih sesuai dengan tujuan pengembangan dan karakteristik

bahan yang dikehendaki.

Bahan sandwich adalah bahan komposit yang didesain secara berlapis antara dua

bahan atau lebih untuk tujuan-tujuan tertentu. Salah satu tujuan pembuatan bahan

sandwich adalah memperbaiki karakteristik bahan seperti: kekuatan ketangguhan,

ketahanan aus, keuletan dan sebagainya tanpa mengorbankan bobot. Beberapa bahan

sandwich yang telah dikembangkan disajikan pada tabel 1.

Tabel 1. Bahan sandwich yang telah dikembangkan.

No Bahan Sandwich Metode

Pembuatan Referensi

1 Sandwich material Honeycomb

core

Pflug dan Vangrimde, 2003

2 Sandwich material Fibrous core Clyne dan Markaki, 2004

3 Multi-layer metal sandwich

materials

Epoxy-based

adhesive

system

Garnault et al., 2004

4 Metallic Sandwich Sheet Diffusion

bonding

Bouaziz et al., 2006

5 Method of making a

composite metal sheet

Roll bonding Groll dan McMurray, 2008

6 Bahan sandwich baja CrNi-Ti Explosive

cladding

Ostroushko dan Mazancová, 2010

7 Aplikasi teknik pembuatan

keris pada pembuatan komposit

laminate Baja-Nikel

Tempa Cahyono, 2010

2

Berdasar tabel 1, sebagian besar bahan sandwich yang dikembangkan tidak

berbentuk laminat. Umumnya bahan sandwich yang telah dikembangkan terdiri atas

tiga lapis bahan yaitu bahan dengan sifat keras dan kuat untuk lapisan luar serta bahan

dengan sifat ringan namun tangguh di bagian inti. Cahyono (2010) mengadopsi

pembuatan keris untuk membuat bahan laminat baja-nikel dan menemukan bahwa

kualitas bahan laminat semakin baik jika jumlah lapisan laminat semakin banyak.

Bahan laminat semacam ini akan lebih baik dalam membagikan secara tegangan yang

diterima atau ditahan. Namun, pemanasan saat penempaan menyebabkan oksidasi

yang berakibat berkurangnya kadar karbon dan muncul terak.

Al-Qur’an juga menerangkan suatu metode pembuatan bahan laminat, yaitu

dengan metode pengecoran (QS 18: 96). Al-Qur’an menjelaskan bahwa Zulkarnain

memerintahkan untuk memanaskan tiang-tiang besi dengan meniupkan api. Kemudian

setelah besi memerah, Zulkarnain memerintahkan untuk menuangkan tembaga pada

tiang-tiang besi tersebut. Besi yang berubah menjadi merah mengindikasikan bahwa

besi telah mencapai suhu austenit. Jika tembaga cair dituangkan pada besi yang berada

pada suhu austenit, maka akan terjadi proses difusi antara besi dan tembaga.

Berdasarkan uraian diatas, penelitian ini akan menelaah pembuatan bahan

laminat besi-tembaga dengan menerapkan metode pengecoran. Namun demikian,

penelitian yang merupakan satu langkah awal untuk mengembangkan desain bahan

baru ini, baja-tembaga tidak dipanaskan sampai suhu austenit. Hal ini dilakukan

dengan pertimbangan, jika pada baja setebal sekitar 0,4 mm dituangkan tembaga

bersuhu 1200 0C (suhu leleh tembaga 1085

0C) maka baja akan terpanaskan hingga

suhu austenit. Metode pengecoran ini diharapkan dapat mengurangi efek oksidasi

yang dapat muncul pada setiap lapisan laminat saat proses pembuatan. Karakteristik

bahan laminat baja-tembaga yang dikembangkan dengan metode ini akan ditelaah

sebagai data awal dalam pengembangan lebih lanjut.

B. Identifikasi Masalah.

Uraian pada latar belakang masalah menunjukkan bahwa pengembangan bahan

sandwich sebagian besar tidak didesain dalam bentuk laminat. Metode pembuatan

bahan metal sandwich antara lain adalah: tempa, roll bonding dan explosive cladding.

Sedang pembuatan dengan metode pengecoran belum ditelaah meskipun hal tersebut

telah dijelaskan di dalam Al-Qur’an. Penelitian ini akan menelaah metode pengecoran

3

untuk membuat laminat metal sandwich, khususnya bahan laminat baja-tembaga.

Parameter yang akan diamati adalah pengaruh tebal laminat tembaga.

C. Perumusan Masalah.

a. Bagaimanakah pengaruh ukuran tebal tembaga pada bahan laminat baja-

tembaga terhadap ketangguhan bahan laminat baja-tembaga?

b. Bagaimanakah pengaruh ukuran tebal tembaga pada bahan laminat baja-

tembaga terhadap kekuatan sambungan lapisan baja-tembaga?

c. Bagaimanakah pengaruh ukuran tebal tembaga pada bahan laminat baja-

tembaga terhadap penampilan fisik bahan laminat baja-tembaga?

D. Tujuan Penelitian

a. Mengetahui pengaruh ukuran tebal tembaga pada bahan laminat baja-tembaga

terhadap ketangguhan bahan laminat baja-tembaga?

b. Mengetahui pengaruh ukuran tebal tembaga pada bahan laminat baja-tembaga

terhadap kekuatan sambungan lapisan baja-tembaga?

c. Mengetahui pengaruh ukuran tebal tembaga pada bahan laminat baja-tembaga

terhadap penampilan fisik bahan laminat baja-tembaga?

E. Manfaat Penelitian

a. Menambah materi ajar pada matakuliah Bahan Teknik Lanjut di Jurusan

Teknik Mesin FT-UNY.

b. Pengembangan bahan laminat baja-tembaga.

c. Pengembangan proses pengecoran sebagai metode pembuatan bahan laminat

baja-tembaga.

d. Bertambahnya khasanah ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya pada

bidang pengecoran dan bidang desain bahan.

4

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

A. Sandwich Material

Bahan sandwich terdiri atas dua lembar logam pada permukaan dan logam di

tengahnya. Bahan ini dikembangkan dengan tujuan antara lain: ketahanan pada suhu

tinggi, ringan dengan kekuatan yang memadai, tangguh dan sebagainya. Selain logam,

bagian tengah bahan sandwich dapat digunakan bahan polymer (Garnault, 2004) atau

bahan kayu semisal kayu balsa (Tias, 2008). Bahan sandwich dapat pula berupa

laminat beberapa bahan yang merupakan kombinasi dari bahan logam dengan logam

(Cahyono, 2010) maupun logam dengan polymer (Nagai, 1986).

Cahyono (2010) telah mengaplikasikan metode pembuatan keris untuk

mengembangkan bahan laminat. Proses pemanasan dan penempaan diterapkan untuk

membuat bahan laminat baja 1020-nikel. Bahan laminat dibentuk dengan cara melipat

susunan baja 1020-nikel dengan variasi 1, 3 dan 5 lipatan. Kemudian pada bagian

tengah bahan laminat tersebut diselipkan baja 1045. Kekuatan tarik, keuletan,

kekakuan dan kekerasan bahan laimnat tersebut semakin naik dengan bertambahnya

jumlah lipatan. Namun, pemanasan menimbulkan terak akibat oksidasi baja yang

berakibat lepasnya karbon dari permukaan baja dan beberapa laminat tidak menyatu.

Bouaziz et al. (2006) mengembangkan metal sandwich dengan metode diffusion

bonding. Metode pembuatan bahan sandwich ini adalah melapiskan logam lain pada

sisi dalam logam permukaan. Logam yang dilapiskan ini memiliki suhu leleh yang

lebih rendah daripada logam permukaan maupun logam inti. Saat pemanasan, lapisan

logam ini akan meleleh dan terjadi ikatan antara logam permukaan dengan logam inti.

Timah, seng, paduan seng, aluminium dan paduannya dapat digunakan sebagai logam

pelapis pada metode ini. Baja karbon dan baja tahan karat dapat diaplikasikan untuk

logam muka sedang logam inti digunakan logam dengan densitas yang lebih rendah

daripada logam mukanya. Namun metode ini tidak dapat diterapkan untuk membuat

bahan dengan jumlah laminat yang lebih banyak.

B. Proses Pengecoran

Pengecoran logam adalah proses pembuatan benda dengan mencairkan logam

dan menuangkan ke dalam rongga cetakan. Proses ini dapat digunakan untuk

5

membuat benda-benda dengan bentuk rumit. Benda berlubang yang sangat besar yang

sangat sulit atau sangat mahal jika dibuat dengan metode lain, dapat diproduksi masal

secara ekonomis menggunakan teknik pengecoran yang tepat.

Pengecoran logam dapat dilakukan untuk bermacam-macam logam seperti, besi,

baja, paduan tembaga (perunggu, kuningan, perunggu aluminium dan lain

sebagainya), paduan ringan (paduan aluminium, paduan magnesium, dan sebagainya),

serta paduan lain, semisal paduan seng, monel (paduan nikel dengan sedikit tembaga),

hasteloy (paduan yang mengandung molibdenum, khrom, dan silikon), dan sebagainya.

Gambar 1. Proses pembuatan benda coran (Surdia dan Chijiiwa,1975: 3)

Pembuatan coran dilakukan melalui proses-proses: pencairan logam, membuat

cetakan, menuang, membongkar, membersihkan dan memeriksa coran (gambar 1).

Pencairan logam dapat dilakukan dengan bermacam-macam cara, misal dengan tanur

induksi, kupola, atau lainnya. Cetakan biasanya dibuat dengan memadatkan pasir yang

diperoleh dari alam atau pasir buatan yang mengandung tanah lempung. Cetakan dari

pasir mudah dibuat dan tidak mahal asal dipakai pasir yang sesuai.Cetakan dapat juga

terbuat dari logam, biasanya besi dan digunakan untuk mengecor logam-logam yang

titik leburnya di bawah titik lebur besi.

Pada pengecoran logam, dibutuhkan pola yang merupakan tiruan dari benda

yang hendak dibuat.Pola dapat terbuat dari logam, kayu, stereofoam, lilin, dan

sebagainya. Pola mempunyai ukuran sedikit lebih besar dari ukuran benda yang akan

dibuat dengan maksud untuk mengantisipasi penyusutan selama pendinginan dan

pengerjaan finishing setelah pengecoran. Selain itu, pada pola juga dibuat kemiringan

pada sisinya supaya memudahkan pengangkatan pola dari pasir cetak.

Bahan Baku Tungku Ladel

Sistem pengolahan pasir

Pembuatan cetakan

Penuangan

Pembongkaran

Pembersihan

Pemeriksaan

Pasir Rangka cetak

6

Cetakan adalah rongga atau ruang di dalam pasir cetak yang akan diisi dengan

logam cair. Pembuatan cetakan dari pasir cetak dilakukan pada sebuah rangka cetak.

Cetakan terdiri dari kup dan drag. Kup adalah cetakan yang terletak di atas dan drag

adalah cetakan yang terletak di bawah. Hal yang perlu diperhatikan pada kup dan drag

adalah penentuan permukaan pisah yang tepat.

Gambar 2. Proses pembuatan cetakan (Surdia dan Chijiiwa, 1975: 94)

Rangka cetak yang dapat terbuat dari kayu ataupun logam adalah tempat untuk

memadatkan pasir cetak yang yang sebelumnya telah diletakkan pola di dalamnya.

Pada proses pengecoran dibutuhkan dua buah rangka cetak yaitu rangka cetak untuk

kup dan rangka cetak untuk drag. Proses pembuatan cetakan dari pasir dengan tangan

tampak pada gambar 2.

C. Tembaga

Tembaga adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki

lambang Cu, berasal dari bahasa Latin Cuprum dan nomor atom 29. Bernomor massa

7

63,54. Tembaga merupakan unsur logam berwarna kemerahan. Tembaga merupakan

konduktor panas dan listrik yang baik. Tembaga, seperti aluminium, dapat didaur

ulang 100% tanpa mengurangi kualitasnya. Tembaga adalah logam paling banyak

ketiga yang didaur ulang, setelah besi dan aluminium. Diperkirakan bahwa 80% dari

seluruh tembaga yang pernah ditambang masih digunakan saat ini.

Proses daur ulang tembaga pada umumnya sama dengan proses ekstraksi,

namun prosesnya lebih sedikit. Tembaga bekas dengan kemurnian tinggi dilelehkan di

furnace dan kemudian direduksi dan dibentuk kembali menjadi billet dan ingot.

Sedangkan tembaga bekas dengan kemurnian lebih rendah diproses ulang dengan

elektroplating di dalam asam sulfat. Karakteristik tembaga adalah:

1. Tembaga merupakan logam yang berwarna kuning seperti emas kuning dan keras

bila tidak murni.

2. Mudah ditempa (liat) dan bersifat mulur sehingga mudah dibentuk menjadi pipa,

lembaran tipis dan kawat.

3. Struktur kristal tembaga murni adalah face centered cubic (FCC)

4. Konduktor panas dan listrik yang baik, kedua setelah perak.

5. Titik leleh : 1.083 0C, titik didih : 2.301

0C

6. Berat jenis tembaga sekitar 8,92 gr/cm.

7. Tembaga merupakan unsur yang relatif tidak reaktif sehingga tahan terhadap

korosi. Pada udara yang lembab permukaan tembaga ditutupi oleh suatu lapisan

yang berwarna hijau yang menarik dari tembaga karbonat basa, Cu(OH)2CO3.

8. Pada suhu sekitar 300 0C tembaga dapat bereaksi dengan oksigen membentuk

CuO yang berwarna hitam. Sedang pada suhu sekitar 1000 0C, akan terbentuk

tembaga (I) oksida (Cu2O) yang berwarna merah.

9. Tembaga tidak diserang oleh air atau uap air dan asam-asam non oksidator encer

seperti HCl encer dan H2SO4 encer. Tetapi asam klorida pekat dan mendidih

menyerang logam tembaga dan membebaskan gas hidrogen.

Tembaga banyak sekali digunakan dalam kehidupan sehari-hari manusia baik

dalam bidang teknik maupun kesehatan. Contoh pemakaian tembaga antara lain:

1. Sebagai bahan untuk kabel listrik dan kumparan dinamo. Banyak digunakan dalam

pembuatan pelat, pipa, kawat, pematrian, alat-alat dapur, dan industri.

8

2. Senyawa tembaga juga digunakan dalam kimia analitik dan penjernihan air,

sebagai unsur dalam insektida, cat, obat-obatan dan pigmen.

3. Kegunaan biologis untuk runutan dalam organisme hidup dan merupakan unsur

penting dalam darah binatang berkulit keras.

4. Paduan 70% tembaga - 30% seng disebut kuningan, sedang paduan 80% tembaga

- 20%timah putih disebut perunggu. Perunggu yang mengandung sejumlah fosfor

dipakai dalam industri arloji dan galvanometer. Kuningan memiliki warna seperti

emas sehingga banyak dipakai sebagai perhiasan atau ornamen-ornamen. Sedang

perunggu banyak dijadikan perhiasan dan digunakan pula pada seni patung.

5. Mata uang dan perkakas-perkakas yang terbuat dari emas dan perak selalu

mengndung tembaga untuk menambah kekuatan dan kekerasannya.

6. Sebagai bahan penahan untuk bangunan dan beberapa bagian dari kapal.

7. Serbuk tembaga digunakan sebagai katalisator untuk mengoksidasi metanol

menjadi metanal.

9

BAB 3

METODE PENELITIAN

A. Desain Eksperimen

Penelitian ini menggunakan pendekatan metode Poisson Probability

Distribution yang mengaplikasikan hukum probability pada beberapa keluaran hasil

eksperimen dengan menguji tingkat kemungkinan pada analisa hasil. Metode ini

diawali dengan menentukan parameter uji, interval uji, titik awal dan akhir uji, dan

output hasil uji. Adapun penerapan metode pada penelitian ini diuraikan sebagai

berikut :

1. Parameter, terbagi : parameter bebas yaitu variasi jarak antar plat pada susunan

berjajar plat baja karbon rendah, sedangkan parameter terikat yaitu kekuatan

sambungan laminat baja-tembaga, ketangguhan impakdan struktur mikro.

2. Interval uji dan titik awal-akhir uji. Interval variasi jarak antar plat adalah 0,2 mm,

sedang titik awal uji 0,2 mm dan titik akhir uji 0,8 mm.

3. Keluaran (Output) uji, pada penelitian ini output ada 3 yaitu kekuatan sambungan

laminat baja-tembaga, ketangguhan impak dan struktur mikro.

B. Proses penelitian

Plat baja karbon rendah tebal 0,4 mm diperoleh dari toko Sekawan Yogyakarta.

Pemilihan plat dengan tebal 0,4 mm dimaksudkan agar plat tidak mudah terdeformasi

saat penuangan tembaga cair. Plat di uji komposisi kimia di PT Itokoh Ceperindo,

Kalten. Plat kemudian dipotong-potong dengan ukuran 200x300 mm. Plat-plat itu

kemudian disusun berjajar dengan variasi jarak antar plat baja: 0,2, 0,4, 0,6, dan 0,8

mm. Jumlah lapisan laminat baja-tembaga berturut-turut adalah 33, 25, 21 dan 17

lapisan dengan tebal akhir bahan berturut-turut adalah 10, 10, 10,4 dan 10 mm.

Susunan plat kemudian diletakkan dalam cetakan pasir silika (Gambar 3) untuk

kemudian dituangkan tembaga cair. Tembaga yang diperoleh dari pasaran dilebur

menggunakan dapur induksi di POLMAN Ceper Klaten (Gambar 4). Peleburan

tembaga dilakukan hingga suhu 1200 0C. Hal ini untuk menjaga agar tembaga tetap

cair saat penuangan. Tembaga dituangkan ke dalam cetakan berisi susunan plat baja.

Setelah penuangan, tembaga dibiarkan menjadi dingin secara perlahan-lahan.

10

Gambar 3. Susunan plat baja di dalam cetakan pasir

Gambar 4. Dapur induksi di POLMAN Ceper, Klaten

Proses penuangan dilaksanakan dengan tahapan sebagai berikut: (1) Siapkan

empat buah cetakan berisi susunan plat baja dengan variasi celah antar plat 0,2, 0,4,

Celah antar plat dengan

variasi 0,2-0,8 mm Plat Baja 0,4 mm

Pasir Silika

Saluran masuk Saluran keluar

Saluran masuk Saluran keluar

Cetakan dari

pasir silika

11

0,6 dan 0,8 mm; (2) Lebur tembaga pada dapur pemanas hingga suhu 1200 0C; (3)

Tuangkan tebaga cair ke tiap cetakan; (4) Biarkan tembaga menjadi dingin dan

memadat secara perlahan-lahan.

C. Pengujian

Pengujian yang dilakukan selama penelitian mengacu pada keluaran yang akan

di analisa, ada 3 pengujian yang diuraikan sebagai berikut :

1. Uji lap shear digunakan untuk mengetahui karakteristik sambungan antar laminat.

Pengujian dilakukan menggunakan mesin uji tarik universal di laboratorium bahan

dan pengolahan JPTM FT UNY.

Tabel 2. Jumlah benda uji pada uji lap shear.

Jarak antar plat Jumlah benda uji

0,2 mm 3 buah

0,4 mm 3 buah

0,6 mm 3 buah

0,8 mm 3 buah

2. Uji impak, untuk mengetahui ketangguhan dengan mengukur energi yang diserap

oleh benda kerja saat menerima beban kejut. Pengujian dilaukkan di laboratorium

bahan teknik program studi D-3 FT UGM.

Tabel 3. Jumlah benda uji pada uji Impak

Jarak antar plat Jumlah benda uji

0,2 mm 3 buah

0,4 mm 3 buah

0,6 mm 3 buah

0,8 mm 3 buah

3. Pengamatan stuktur mikro, untuk mengamati difusi pada zona sambungan logam

baja dan tembaga. Difusi pada zona ini menentukan karakteristik komposit laminat

baja-tembaga. Pengamatan dilakukan menggunakan mikroskop optik olympus

dengan eye piece optilab di laboratorium bahan dan pengolahan JPTM FT UNY.

D. Analisis data

Hasil uji tarik dan impak dituangkan ke dalam kurva pengaruh variasi tebal

logam tembaga dalam bahan laminat baja-tembaga terhadap kekuatan tarik dan impak.

12

Beserta hasil pengamatan struktur mikro, kurva tersebut di analisis secara deskriptif

yang mengaitkan masing-masing hasil pengujian.

E. Diagram Alir Penelitian

F. Jadwal Pelaksanaan

No Kegiatan Bulan ke-

5 6 7 8 9 10 11

1 Persiapan dan pembuatan laminat baja

2 Pembuatan cetakan

3 Penuangan tembaga

4 Pengujian – pengujian

5 Pengolahan dan Analisa Data

6 Penyusunan Laporan

Analisa Hasil

Baja Karbon Tembaga

Dicairkan pada dapur induksi

hingga suhu 1200 0C.

Plat baja di susun dengan

variasi celah antar plat 0,2-

0,8 mm dengan interval 0,2

mm

Kesimpulan

Pengujian lap shear, impak dan pengamatn struktur mikro

Di tuangkan ke dalam cetakan

yang berisi susunan plat baja.

Tembaga cair mengisi celah

antara pada susunan plat baja

Uji komposisi

kimia

Dipotong-potong dengan

ukuran (200x300) mm

Susunan plat dimasukkan ke

dalam cetakan pasir silika

13

BAB 4

RENCANA ANGGARAN BIAYA

No Kegiatan Harga

satuan

Harga

total%

A GAJI DAN UPAH

1 Honor Ketua peneliti 90 jam 12.000 1.080.000

2 Honor Peneliti II 60 jam 12.000 720.000

3 Honor Peneliti III 30 jam 12.000 360.000

4 Tekniksi I 35 jam 10.000 350.000

5 Tekniksi II 35 jam 10.000 350.000

2.860.000 28,6%

B PERALATAN,PENGUJIAN PENELITIAN & BAHAN PENELITIAN HABIS PAKAI

1 Baja karbon tebal 0,4 mm 1 lbr 250.000 250.000

2 Baja karbon tebal 0,2; 0,6; 0,8 mm 4 kg 15.000 60.000

3 Tembaga 20 kg 50.000 1.000.000

4 Pengujian komposisi kimia baja karbon 1 spes. 100.000 100.000

5 Pembuatan cetakan 4 paket 200.000 800.000

6 Peleburan dan penuangan tembaga 1 paket 3.000.000 3.000.000

8 Uji impak 12 spes. 30.000 360.000

9 Transpoartasi Yogya-Klaten pp 3 paket 200.000 600.000

6.170.000 61,7%

D BIAYA MANAJEMEN

1 Seminar instrumen dan hasil 2 keg 200.000 400.000

2 Sertifikasi dan Admnistrasi 1 keg 200.000 200.000

600.000 6,0%

E PENGELUARAN LAIN-LAIN

1 ATK 1 paket 70.000 70.000

2 Pembuatan laporan 1 keg 100.000 100.000

3 Fotocopy dan penjilidan 2 paket 100.000 200.000

370.000 3,7%

10.000.000 100,0%

Satuan

SUB TOTAL GAJI DAN UPAH

SUB TOTAL

SUB TOTAL

TOTAL PEMBIAYAAN PENELITIAN

SUB TOTAL BAHAN PENELITIAN HABIS PAKAI

14

DAFTAR PUSTAKA.

Al-Qur’an dan Terjemahnya, 2007, Media Insani Publishing, Surakarta, Indonesia.

Bouaziz, O., et al., 2006, Metallic Sandwich Sheet, United States Patent, Pub. No.: US

2006/0147743 Al.

Cahyono, G.M.D., 2010, Aplikasi Teknik Pembuatan Keris Pada Komposit Laminate

Baja- Nikel, http://digilib.its.ac.id/ITS-Undergraduate-3100010039072/9900,

diakses: 5 Janauri 2011, 10.45 WIB

Clyne, T.W., dan Markaki, A., 2004, Sandwich Material, United States Patent, Patent

No.: US 6,764,772 B2.

Garnault, A.M., et al., 2004, Multi-Layer Metal Sandwich Materials Comprising

Epoxy-Based Adhesive Systems, United States Patent, Pub. No.: US 2004/0058181

A1.

Groll, W.A., dan McMurray, PA, 2008, Method Of Making A Composite Metal Sheet,

United States Patent, Patent No.: US 7,353,981 B2.

Ostroushko, D., dan Mazancová, E., 2010, Chosen Properties Of Sandwich CrNi Steel-

Ti Material After Explosive Cladding,

http://www.metal2011.com/data/metal2010/sbornik/lists/papers/336.pdf; diakses:

5 Januari 2011, 10.20 WIB.

Pflug, J., dan Vangrimde, B., 2003, New Sandwich Material Concepts-Continuously

Produced Honeycomb Cores, http://www.compositesintransport.com/; diakses: 5

januari 2011, 10.35 WIB.

Surdia., T. dan Chijiiwa., K., 1975, Teknik Pengecoran Logam, Jakarta: PT Pradnya

Paramita.

Tias, E.H., 2008, Karakterisasi Sifat Mekanik Struktur Sandwich Dan Material

Penyusunnya Melalui Pengujian Bending Dengan Variasi Panjang Penumpu,

http://digilib.itb.ac.id/gdl.php?mod=browse&op=read&id=jbptitbpp-gdl-

ettyhernan-32224; dikses: 5 januari 2011, 11.02 WIB.

15

ORGANISASI TIM PENELITI

No Nama dan NIP Kedudukan Tugas

1 Arianto Leman S., MT.

19681205 199702 1 001

Ketua

Peneliti

a. Koordinasi kegiatan

b. Pembelian bahan penelitian

c. Proses penuangan

d. Analisis data

2 Tiwan, MT.

19680224 199303 1 002

Anggota 1 a. Desain pembuatan laminat

b. Desain proses pengecoran

c. Analisis data

3 Drs. Nurdjito, M.Pd

19520705 197703 1 001

Anggota 2 a. Desain pengujian lap shear

b. Analisis data

4 Rohman S.Ip

19600406 198303 1 003

Teknisi 1 a. Pemotongan plat baja

b. Pembuatan laminat baja

c. Pembuatan benda uji

5 Suyadi

19610114 198303 1 004

Teknisi 2 a. Pengujian lap shear

b. Pengujian impak

c. Pengamatan struktur mikro