Alfian Ibnu PratamaDwi Prasetyo Arifin
Pengecoran Laminate Squeeze Carbon
Fiber Diperkuat dengan Alumunium
Matrix Composit.
Hasan ali Alhashmy, Michel Nganbe
Departemen Teknik Mesin, Universitas
Ottawa, 161 Louis-Pastuer, Ottawa, ON
K1N 6N5, Canada.
Alumunium komposit merupakan
komposit yang terkenal dari lainnya karena
2 keunggulan yaitu pengolahan dan sifat
akhir. Pada pengolahan komposit matriks
alumunium akan menghasilkan titik leleh
yang rendah, kemampuan aliran logam yang
tinggi, dan tingkat aliran yang baik. Selama
penggunaan, Karbon fiber diperkuat oleh
komposit alumunium yang dapat
menunjukan daya tahan temperatur tinggi,
kekuatan, ketebalan, ringan, tahan panas,
konduktif, dan ketahanan aus dibandingkan
dengan komposit polimer kovensional dan
paduan alumunium. Namun untuk mencapai
standar pengecoran membutuhkan bentuk
awal untuk mengontrol konfigurasi dari
fiber dan distribusi. Hal itu juga
membutuhkan tekanan yang tinggi untuk
mengatasi penurunan tekanan pada bentuk
awal, dimana dapat merubah dan merusak
bentuk. Karena itu proses pengecoran ini
dijadikan sebagai alternatif dimana lapisan
pengganti dari fiber dan lembaran
alumunium panas digabungkan. Composite
dengan fiber antara 7-14 merupakan hasil
yang bagus. Meskipun untuk melelehkan
lapisan alumunim membutuhkan 850℃,
dengan alat optical and scanning electron
microscopy investigations (SEM)
menunjukkan bahwa tekanan hidrostatik
mempertahankan konfigurasi lapisan
sepanjang proses fabrikasi dan tidak ada
pengelompokan fiber yang muncul.
Kekerasan komposit 50% lebih tinggi
dibandingkan 6061 alloy yang dicapai
sebuah carbon fiber 7,4%.
Perbandingan dari standar infiltrasi
squeeze cair proses pengecoran dengan
metode pengecoran laminate squaze. Cairan
aluminium dituangkan kemudian diproses
dengan metode standar infiltrasi, sedangkan
laminate squaze, yaitu konfigurasi antara
aluminium dan serat karbon secara berlapis
dan diproses dengan squeeze pressure.
Untuk sampel komposit fabrikasi,
cylinder die and punch terbuat dari stainless
steel 304, serat karbon AS4 Hexcel dengan
spesifikasi 3000 filamen dengan 94%
karbon, dan 0,7 mm Aluminium 6061.
Konfigurasi antara lembaran aluminium dan
serat karbon disusun secara beelapis
Alfian Ibnu PratamaDwi Prasetyo Arifin
kemudian dipanaskan dalam tungku Linderg
dengan suhu 8500C selama 1 jam dan
squaze dengan hidrolik dengan tekanan 20
MPa. Tekanan dipertahankan sampai
pendinginan dibawah solidus line dengan
tujuan aluminum cair dapat menyusup
disela-sela serat karbon.
Sampel tersebut diuji dengan
pengujian Metalografi, dipoles dan dietsa
selama 2 menit dengan larutan Keller.
Pengujian mikrostruktur konfigurasi dan
distribusi menggunakan mikroskop optik
XJP-3A dan pengujian komposisi kimia dan
matriks fiber dengan Zeiss Scanning
Electron Microscope (SEM) dan detektor
dispersi energi X-ray (EDX).
Untuk pengujian kekerasan, sampel
diuji dengan metode Vickers Test dengan
indentasi beban 300 g selama 10 detik. Hal
tersebut untuk mengetahui kekerasan secara
mikro. Sedangkan skala makro, dengan
pengujian Rockwell, dengan beban 150 kgf.
Kesimpulan
Fabrikasi serat karbon diperkuat
dengan komposit matriks aluminium
berhasil dilakukan dengan teknik
pengecoran laminate squeeze, yaitu
menggunakan konfigurasi serat karbon dan
lembaran aluminium secara berlapis.
Metode ini mempunyai kelebihan
diantaranya mengurangi jarak infiltrasi
sebesar setengah dari ketebalan fabrikasi
serat (fiber), menyelesaikan masalah yang
berkaitan dengan fabrikasi, tekanan
menurun, pendinginan yang prematur,
meningkatkan homogenitas komposit, dan
memudahkan serat karbon basah (wetting).
Fabrikasi komposit menunjukkan serat dan
matriks aluminium baik dalam infiltrasi dan
wetting leburan aluminium. Interdifusi dan
reaksi keduanya menyebabkan kuatnya
ikatan (bonding) fiber-matriks. Komposisi
optimum serat karbon sebesar 7.4 % dimana
dapat meningkatkan kekerasan lebih dari
50% ditinjau dari pengujian mikrostruktur
maupun makro struktur. Peningkatan
tersebut dibandingkan dengan paduan
Aluminium 6061 tanpa penguatan serat
karbon dengan proses pengecoran normal.
Dari paparan diatas, dapat kita ketahui
bahwa proses pengecoran laminate squeeze
Aluminium diperkuat serat karbon
merupakan metode fabrikasi alternative
yang memiliki potensial besar dan berbagai
kelebihan.
Sumber : http://www.sciencedirect.com/science?
_ob=ArticleListURL&_method=list&_ArticleListID
=-
735994554&_sort=v&_st=17&view=c&_origin=relat
Alfian Ibnu PratamaDwi Prasetyo Arifin
ed_art&panel=citeRelatedArt&_mlktType=Journal&
md5=21bfa6fae65d5ee24e736c9fd76ac62f&searchty
pe=a