Top Banner
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sekarang ini persaingan di dunia industri tentang produk yang dihasilkan semakin tinggi. Perkembangan teknologi seakan menjadi alasan industri-industri mengembangkan produk dengan mempertimbangkan nilai ekonomi dan efektifitas waktu menghasilkan produk sesuai dengan kebutuhan. Ditambah lagi, geometri produk yang semakin kompleks dengan variasi bahan beragam membuat industri-industri menemui kesulitan menggunakan proses konvesional dalam menghasilkan produk. Untuk mengatasi permasalahan itu, salah satu cara untuk menghasilkan produk adalah dengan menggunakan teknologi rapid prototyping (RP). Perkembangan teknologi dalam proses RP telah mampu membuat produk dengan tingkat kerumitan yang tinggi. Salah satu tekniknya adalah dengan metode Multi Material Deposition Indirect Sintering (MMDIs) yang merupakan pengembangan dari proses sinter konvensional. Perbedaan proses MMDIs dengan proses sinter konvensional adalah proses ini menggunakan supporting powder sebagai penyangga serbuk sinter selain itu tidak menggunakan cetakan khusus yang memerlukan kompaksi sehingga produk yang dihasilkan dengan proses MMDIs dapat bergeometri lebih kompleks tanpa dibatasi geometri cetakannya. Dalam Tugas Akhir ini akan dibahas karakteristik produk hasil MMDIs serbuk Ni dengan supporting powder besi cor. Penelitian ini merupakan penelitian awal sifat dan struktur produk untuk pengembangan proses RP dengan menggunakan metode MMDIs. 1.2 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah: a. Membuat produk hasil sintering untuk uji penyusutan, uji tarik, uji mikrografi, uji komposisi, uji densitas dengan bahan serbuk Ni dan uji konduktivitas termal dengan bahan serbuk Cu disertai variasi temperatur yaitu 870 O C, 900 O C, 930 O C dan variasi ukuran partikel supporting powder besi cor mesh 100 dan 150.
74

BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

Mar 21, 2019

Download

Documents

vocong
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sekarang ini persaingan di dunia industri tentang produk yang dihasilkan

semakin tinggi. Perkembangan teknologi seakan menjadi alasan industri-industri

mengembangkan produk dengan mempertimbangkan nilai ekonomi dan efektifitas

waktu menghasilkan produk sesuai dengan kebutuhan. Ditambah lagi, geometri produk

yang semakin kompleks dengan variasi bahan beragam membuat industri-industri

menemui kesulitan menggunakan proses konvesional dalam menghasilkan produk.

Untuk mengatasi permasalahan itu, salah satu cara untuk menghasilkan produk adalah

dengan menggunakan teknologi rapid prototyping (RP). Perkembangan teknologi dalam

proses RP telah mampu membuat produk dengan tingkat kerumitan yang tinggi. Salah

satu tekniknya adalah dengan metode Multi Material Deposition Indirect Sintering

(MMDIs) yang merupakan pengembangan dari proses sinter konvensional.

Perbedaan proses MMDIs dengan proses sinter konvensional adalah proses ini

menggunakan supporting powder sebagai penyangga serbuk sinter selain itu tidak

menggunakan cetakan khusus yang memerlukan kompaksi sehingga produk yang

dihasilkan dengan proses MMDIs dapat bergeometri lebih kompleks tanpa dibatasi

geometri cetakannya.

Dalam Tugas Akhir ini akan dibahas karakteristik produk hasil MMDIs serbuk

Ni dengan supporting powder besi cor. Penelitian ini merupakan penelitian awal sifat

dan struktur produk untuk pengembangan proses RP dengan menggunakan metode

MMDIs.

1.2 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

a. Membuat produk hasil sintering untuk uji penyusutan, uji tarik, uji mikrografi,

uji komposisi, uji densitas dengan bahan serbuk Ni dan uji konduktivitas termal

dengan bahan serbuk Cu disertai variasi temperatur yaitu 870 OC, 900

OC, 930

OC dan variasi ukuran partikel supporting powder besi cor mesh 100 dan 150.

Page 2: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

2

b. Menganalisa pengaruh temperatur terhadap sifat tarik pada Ni hasil sintering.

c. Menganalisa struktur mikrografi produk Ni hasil sintering.

d. Menganalisa penyusutan dan densitas produk Ni hasil sintering.

e. Menganalisa sifat termal Cu sintering.

1.3 Batasan Masalah

Dalam penelitian ini, penulis memberikan beberapa batasan masalah yang

diharapkan dapat memberikan hasil yang maksimal, diantaranya:

a. Material uji yang digunakan sebagai bahan baku adalah serbuk Ni dengan

spesifikasi:

Kemurnian ≥ 99.5 % dan Particle size 10 µm

b. Material yang digunakan sebagai bahan supporting powder adalah besi cor

dengan mesh 100 dan 150.

c. Holding time proses indirect pressureless sintering selama 4 jam.

d. Pengujian dilakukan dengan variasi temperatur 8700

C, 9000 C dan 930

0 C

e. Pengujian yang dilakukan antara lain uji tarik. uji mikrografi, uji penyusutan, uji

densitas, uji komposisi produk ditambah dengan uji konduktivitas termal.

1.4 Metode Penelitian

1.4.1 Studi Pustaka

Metode pengumpulan data dilakukan dengan mempelajari referensi-referensi

yang berkaitan dengan penyusunan Tugas Akhir ini.

1.4.2 Pembuatan Produk Sintering

Pada tahapan ini kegiatan yang dilakukan antara lain:

a. Persiapan bahan dan alat deposisi serbuk

Bahan produk adalah serbuk Ni, bahan supporting powder adalah serbuk besi

cor dengan mesh 100 dan 150. Alat deposisi adalah corong dari plat Aluminium

dan cetakannya berupa plat Aluminium tipis. Sedangkan wadah cetakannya

adalah pipa baja yang dibuat berbentuk cangkir.

b. Pembuatan build part

Page 3: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

3

Mendeposisi serbuk besi cor sebagai alas dalam cangkir, mendeposisi serbuk Ni

sesuai dengan bentuk cetakan Aluminium plat tipis, mendeposisi supporting

powder besi cor disetiap sisi plat alumunium dan diatas serbuk Ni yang telah

terdeposisi sebelumnya kemudian mencabut cetakan Aluminium.

c. Proses indirect pressureless sintering dalam tungku Hoffman

Melakukan sintering tanpa kompaksi dengan variasi temperatur 8700

C, 9000

C

dan 9300 C dengan holding time 4 jam dalam tungku Hoffman.

d. Pelepasan spesimen dari wadah

Melepas produk hasil sintering dari wadah cetakannya.

e. Proses pembentukan menjadi spesimen uji tarik, mikrografi dan penyusutan

Membentuk produk Ni hasil sintering menjadi spesimen untuk uji tarik,

mikrografi, dan penyusutan.

1.4.3 Pengujian dan Analisa Data

Tahap ketiga yang dilakukan adalah spesimen Ni yang sudah dibuat diuji dengan

pengujian penyusutan, tarik, mikrografi, densitas, komposisi dan spesimen Cu yang

dibuat diuji konduktivitas termal kemudian data hasil pengujian diolah dalam tabel,

grafik, foto dan dapat ditarik hubungan bahwa variasi temperatur, metode sintering,

ukuran partikel berpengaruh terhadap karakteristik produk Ni dan Cu hasil sintering.

1.4.4 Asistensi dan Konsultasi

Langkah ini dilakukan dengan cara asistensi dan konsultasi mengenai materi

Tugas Akhir dengan Dosen Pembimbing Tugas Akhir.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan Laporan Tugas Sarjana yang digunakan adalah sebagai

berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Berisi tentang latar belakang masalah, tujuan penelitian, pembatasan

masalah, metode penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Page 4: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

4

Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, teori serbuk, indirect

pressureless sintering dan proses MMDIs.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Berisi tentang bahan penelitian, pembuatan produk, tahapan

penelitian, pengujian material, dan diagram alir penelitian dan teknis

pelaksanaan pengujian.

BAB IV DATA DAN ANALISA HASIL PENGUJIAN

Berisi tentang data hasil pengujian indirect pressureless sintering

serbuk Ni yang berupa pengujian shrinkage, pengujian tarik, pengujian densitas,

pengujian komposisi, pengujian mikrografi serta pengujian konduktivitas termal

pada produk Cu hasil sintering.

BAB V PENUTUP

Berisi tentang kesimpulan dari hasil pengujian dan saran untuk

penelitian selanjutnya agar didapatkan hasil yang lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Page 5: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

5

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Metalurgi Serbuk

Proses pembuatan produk ada bermacam-macam, seperti dengan cara metal-

forming, pengecoran, powder metallurgy (PM), pengelasan dan dengan proses

permesinan. Metode yang digunakan dalam pembentukan produk ini dipilih berdasarkan

beberapa faktor yang terpenting adalah sifat dari bahan yang akan dibentuk, ukuran dan

hasil akhir yang diinginkan dan tentu saja biaya yang diperlukan (Callister, 1994).

Proses pembentukan produk dari logam dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Diagram proses pembuatan produk (Callister, 1994).

PM adalah proses pembentukan produk dari serbuk material dengan atau tanpa

cara penekanan, yang diikuti dengan proses perlakuan panas untuk memperoleh

kepadatan yang diinginkan (Callister, 1994). Dalam PM, serbuk dapat berfungsi sebagai

bahan utama produk atau bahan pengikat sehingga dalam prosesnya, serbuk dapat

dicampur dari dua jenis bahan serbuk atau lebih. Bahan serbuk dapat berupa logam,

keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat dengan

gaya gravitasi atau gaya pendorong lainnya, serbuk dapat dialirkan atau dapat

dipadatkan. Faktor terpenting dalam proses PM adalah sebagai berikut (ASM Handbook

vol.7, 1998):

Metal fabrication techniques

Forming operations Casting Miscellaneous

Forging Rolling Extrusion Drawing Sand Die Investment Continuous Powder

Metallurgy

Welding

Page 6: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

6

2.1.1 Ukuran serbuk (size)

Ukuran serbuk berpengaruh pada beberapa parameter yaitu tingkat keakuratan

atau geometri karena semakin kecil serbuk maka ketelitiannya semakin tinggi sehingga

dimensi produk yang dihasilkan sesuai dengan keinginan, mampu alir yang

menggambarkan sifat alir serbuk dan kemampuan memenuhi ruangan cetak(Amstead

dkk, 1985) sehingga mengecilnya ukuran partikel serbuk akan mempersempit rongga

atau celah antar partikel.

2.1.2 Tingkat kerumitan produk (shape complexity) dan Toleransi (tolerances)

PM adalah proses pembuatan produk yang memungkinkan untuk dapat

menghasilkan produk hasil akhir yang komplek. Kemampuan untuk menghasilkan

bentuk yang komplek (rumit) pada PM tergantung pada metode yang digunakan untuk

menyatukan serbuk. Untuk mengendalikan toleransi, yang berarti bentuk hasil akhir dari

produk mendekati dengan bentuk yang diinginkan merupakan masalah yang komplek

pada PM. Toleransi berkaitan erat dengan beberapa parameter, diantaranya adalah

karakteristik serbuk, penekanan yang dilakukan, dan sintering.

2.1.3 Material yang dipakai (material systems)

Bentuk serbuk, ukuran dan kemurnian serbuk adalah faktor yang penting dalam

proses PM. Untuk beberapa proses PM, serbuk haruslah berukuran kecil, dengan bentuk

yang seragam (berbentuk bola) sedangkan untuk penggunaan yang lain diperlukan

bentuk serbuk yang tidak beraturan. Pada umumnya semua jenis material dan paduan

dapat dijadikan serbuk. Untuk beberapa jenis material yang khusus seperti cemented

carbides, copper-tungsten composites dan material yang sukar dijadikan serbuk, seperti

contohnya tungsten, molybdenum dan tantalum, pengolahan material menjadi bentuk

serbuk ini hanya dapat dilakukan pada pabrik yang khusus menangani serbuk tersebut.

2.1.4 Produk yang dihasilkan dan biaya (quantity and cost)

Nilai ekonomis dari PM adalah sebagai fungsi dari produk yang akan dihasilkan.

Sebagai contohnya, biaya per massa yang diperlukan untuk produk PM dari baja seperti

terlihat pada Tabel 2.1 berikut

Page 7: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

7

Tabel 2.1 Biaya Per Pon Massa yang Diperlukan untuk Pembuatan Produk PM Material

Baja(ASM Handbook vol. 7, 1998)

Condition Density range, g/cm3 1997 selling price

(a), $/lb.

Pressed and sintered 6,0-7,1 2,45-2,70

Pressed, sintered, sized 6,0-7,1 2,90-3,20

Copper infiltrated 7,3-7,5 3,50-3,55

Warm formed 7,2-7,4 3,10-3,30

Double pressed and sintered 7,2-7,4 4,00-4,10

Metal injection molded 7,5-7,6 45,0-70,0

Hot forged 7,8 5,00-5,50

Double press and sinter + HP 7,87 6,00-7,00

2.2 Teori Serbuk

Serbuk adalah partikel yang berukuran lebih kecil dari 1 mm. Kebanyakan

serbuk yang digunakan dalam PM adalah serbuk logam, meskipun kadang juga sering

dikombinasi dengan fasa lain seperti keramik dan polimer. Pengembangan teknologi

untuk pembuatan produk dengan menggunakan serbuk merupakan suatu langkah yang

tepat untuk menghasilkan produk dengan bentuk yang komplek, memiliki kualitas atau

tingkat ketelitian yang bagus dan lebih ekonomis. Cara pembuatan serbuk bermacam-

macam antara lain cara mekanik, elektrolisis, reaksi kimia serta dengan atomisasi logam

cair.

2.2.1 Pembuatan Serbuk

Secara teoritis semua logam dapat dibuat menjadi serbuk, tetapi hanya beberapa

jenis logam yang dimanfaatkan dalam pembuatan serbuk logam. Metode yang

digunakan dalam pembentukan serbuk tergantung pada sifat-sifat khusus dari material

logam. Berbagai jenis logam mempunyai ciri-ciri fisis dan kimia tertentu sehingga

memerlukan cara pembuatan yang berbeda. Karena prosedur pembuatannya berbeda

maka akan mempengaruhi pada ukuran, bentuk dan struktur partikelnya(German, 1994).

Ada empat kategori utama dalam pembuatan serbuk logam, yaitu

Page 8: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

8

a. Proses pembuatan secara mekanik ( mechanical fabrication )

b. Proses pembuatan secara reaksi kimia ( chemical reaction )

c. Proses pembuatan dengan proses endapan elektrolit ( electrolytic deposition)

d. Proses atomisasi ( atomization)

2.2.2 Karakteristik Serbuk

Ukuran partikel, bentuk dan distribusi ukuran serbuk logam mempengaruhi

karakteristik dan sifat-sifat fisis dari benda yang akan dibuat dengan proses penekanan.

Serbuk dibuat menurut spesifikasi antara lain:

a. Bentuk partikel (particle shape)

Bentuk dari partikel tergantung pada cara pembuatannya, bentuk partikel ini

akan mempengaruhi packing, aliran (flow) dan kompresitas(German, 1994).

Bentuk partikel ada bermacam-macan seperti ditunjukkan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Bentuk-bentuk partikel serbuk (German, 1994).

b. Ukuran partikel serbuk (kehalusan)

Ukuran partikel dan distribusi ukuran partikel, keduanya memiliki pengaruh

yang signifikan dalam mampu alir dan sifat lainnya, seperti bulk density, angle

of repose dan compressibility dari bulk solids. Perubahan kecil pada ukuran

partikel bisa menyebabkan perubahan yang signifikan dalam menghasilkan

Page 9: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

9

mampu alir. Exner dkk (2004) menyatakan bahwa dimensi serbuk yang halus

akan lebih mudah bereaksi bila dibandingkan dengan dimensi serbuk yang lebih

besaryang dapat menurunkan mampu alir material. Sebagai contoh, Farely dan

Valentin (1967/1968) meneliti tentang pengaruh distribusi ukuran partikel pada

sifat serbuk, mereka menyimpulkan bahwa ukuran partikel merupakan faktor

penting dalam mengatur struktur susunan serbuk dan pada waktu yang

bersamaan gaya interparticulate mempengaruhi kekuatan struktur serbuk

(Ganesan dkk, 2008).

Ukuran partikel juga mempunyai peranan penting dalam compressibility serbuk

karena meningkatnya ukuran partikel biasanya menyebabkan meningkatnya

compressibility (Ganesan dkk, 2008). Dalam kebanyakan kasus, ketika serbuk

menjadi lebih halus maka serbuk akan menjadi lebih kohesif dan sulit untuk

dikendalikan (ASM Handbook, Vol.7, 1998), seperti Tabel 2.2 tentang variasi

ukuran partikel.

Tabel 2.2 Ukuran Dari Partikel (Brown dan Richards,1970,Nedderman, 1992)

Tingkatan ukuran

partikel (µm) Klasifikasi

< 1 Serbuk sangat halus

SERBUK 1 - 100 Serbuk super lembut

10 - 100 Butiran serbuk MATERIAL BUTIRAN 100 - 3000 Butiran padat

> 3000 Pecahan padat

c. Distribusi ukuran partikel

Dalam memproduksi serbuk logam ukuran partikel yang dihasilkan tidaklah

seragam, terdapat daerah ukuran partikel serbuk. Ukuran partikel yang

terkumpul tersebut lalu dianalisa distribusi ukuran partikelnya kemudian

distribusi ukuran partikel dibuat dalam bentuk histogram atau frekuensi yang

menunjukkan jumlah dari serbuk pada tiap-tiap ukuran. Pengaruh distribusi

ukuran partikel ini pada mampu alir, appereant density, densitas dan porositas

produk(Amstead dkk, 1985).

d. Mampu alir ( flowability )

Page 10: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

10

Mampu alir merupakan karakteristik yang menggambarkan sifat alir serbuk dan

kemampuan memenuhi ruangan cetak(Amstead dkk, 1985). Kemampuan alir

serbuk berkaitan erat dengan sifat kohesi antar partikel sehingga partikel yang

memiliki kemampuan pemadatan (packability) bagus akan memiliki kemampuan

alir yang bagus juga (Castellanos, 2000).

e. Sifat kimia

Terutama menyangkut kemurnian serbuk logam dan pengotor (impurity) yang

berpengaruh terhadap kualitas produk yang dihasilkan(Amstead dkk, 1985).

f. Kompresibilitas (compressibility)

Compresibility adalah perbandingan volume serbuk semula dengan volume

benda yang sudah ditekan. Jika volume serbuk mula-mula didefinisikan V0 dan

volume benda yang sudah ditekan didefinisikan V1, maka compresibility sama

dengan V0/V1. Nilai berbeda-beda dan dipengaruhi oleh distribusi ukuran dan

bentuk butir, kekuatan tekan green body tergantung pada kompresibilitas

(German, 1994).

g. Appereant density

Appereant density atau berat jenis serbuk dinyatakan dalam g/cm3. Serbuk yang

ditempatkan pada sebuah silinder yang sudah diketahui volumenya lalu berat serbuk

yang memenuhi silinder tersebut ditimbang beratnya (Amstead dkk, 1985).

2.3 Pemprosesan Pemisahan Ukuran Partikel Serbuk (Pengayakan)

Salah satu teknik untuk menganalisis ukuran partikel adalah pengayakan(sieve

analysis). Ayakan merupakan kisi-kisi yang terbuat dari kawat, ukuran ayakan

dinyatakan dengan mesh. Ukuran mesh identik dengan jumlah kawat per unit panjang,

semakin besar ukuran mesh maka semakin kecil ukuran bukaan.

Proses dasar pengayakan adalah lolosnya serbuk dari sebuah ayakan dengan

beberapa bukaan. Partikel yang lolos dari ayakan adalah partikel yang lebih kecil dari

ukuran bukaan, dan partikel yang tertinggal adalah partikel yang lebih besar. Sebagai

contoh, mesh 200 menyatakan ada 200 kawat per inchi atau 127µm jarak antar pusat

kawat, ukuran mesh ini menggunakan kawat yang berukuran 52 µm, sehingga ukuran

bukaan adalah 75 µm. Teknik pengayakan biasa digunakan untuk menganalisis partikel

yang lebih besar dari 38 µm (Smallman dan Bishop, 1995). Ukuran standar bukaan

Page 11: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

11

untuk teknik pengayakan diperlihatkan pada Tabel 2.3. Analisis pengayakan tersusun

dalam formasi bukaan besar menuju kecil dalam susunan dari atas ke bawah, seperti

diperlihatkan pada Gambar 2.3.

Tabel 2.3 Ukuran Standar Teknik Pengayakan(Smallman dan Bishop, 1995)

Ukuran Mesh

Bukaan ( m )

Ukuran Mesh

Bukaan ( m )

18 1000 120 125

20 850 140 106

25 710 150 100

30 600 170 90

35 500 200 75

40 425 230 63

45 355 270 53

50 300 325 45

60 250 400 38

70 212 450 32

80 180 500 25

100 150 600 20

Gambar 2.3 Analisis pengayakan dalam susunan dari bukaan besar ke kecil dalam

susunan vertikal(diadopsi dari Smallman dan Bishop, 1995).

Page 12: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

12

Serbuk dimasukkan pada bagian rak ayakan paling atas kemudian digetarkan

selama 15 menit setelah digetarkan sejumlah serbuk yang masuk kedalam masing-

masing ayakan ditimbang dan dihitung persentasenya. Partikel serbuk yang melewati

ukuran mesh ditandai dengan tanda (-) dan yang tertahan di suatu tingkat mesh diberi

tanda (+). Sebagai contoh, -100/+200 mesh artinya serbuk tersebut melewati ukuran 100

mesh tetapi tidak bisa melewati ukuran 200 mesh, artinya ukuran serbuk berada pada

interval 150-75 µm (Smallman dan Bishop, 1995).

2.4 Sintering

Proses sintering merupakan proses pemadatan material serbuk dengan cara

membentuk ikatan batas butir antar serbuk penyusunnya. Ikatan antar butir terjadi akibat

pemanasan dengan atau tanpa penekanan dan temperatur sintering diatur dibawah

temperatur leleh dari partikel penyusunnya. Proses pemanasan biasanya dilakukan

selama 8 hingga 24 jam (Fayed dan Otten, 1997).

Pada proses sinter, benda padat terjadi karena terbentuk ikatan-ikatan antar

partikel. Panas menyebabkan bersatunya partikel dan efektivitas reaksi tegangan

permukaan meningkatdengan perkataan lain, proses sinter menyebabkan bersatunya

partikel sedemikian rupa sehingga kepadatan bertambah. Selama proses ini terbentuklah

batas-batas butir, yang merupakan tahap permulaan rekristalisasi. Di samping itu, gas

yang ada menguap dantemperatur sinter umumnya berada di bawah titik cair unsur

serbuk utama selama proses sinter terjadi perubahan dimensi, baik berupa

pengembangan maupun penyusutan tergantung pada bentuk dan distribusi ukuran

partikel serbuk, komposisi serbuk, prosedur sinter dan tekanan pemampatan(German,

1994).

Beberapa tahapan proses terjadi selama sinter, tahapan tersebut pada umumnya

mengacu pada perubahan fisik ketika proses pembentukan ikatan antar partikel

berlangsung. Tahapan sinter diuraikan sebagai berikut:

a. Tahap Awal (Initial Stage), secara umum ditandai dengan penyusunan kembali

formasi leher, yang meliputi penyusunan kembali partikel dan formasi leher

awal di titik kontak antar partikel, penyusunan kembali formasi partikel setelah

mengalami pergerakan untuk meningkatkan jumlah titik kontak dan pada

akhirnya membentuk ikatan pada titik kontak tersebut, dengan pergerakan

Page 13: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

13

material terjadi dengan energi permukaan tertinggi (German, 1994). Tahapan

pertama dalam proses sinter seperti ditunjukkan Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Tahap pertama proses sinter, a) Partikel awal, b) Penyusunan kembali,

c) Terbentuknya formasi leher(diadopsi dari German, 1994).

b. Tahap Kedua (Intermediate Stage), pertumbuhanleher terus berlanjut, yang

diikuti dengan pertumbuhan butir dan pertumbuhan pori. Perubahan fisik selama

tahap kedua adalah sebagai berikut pertumbuhan ukuran leher antar partikel,

porositas menurun atau berkurang, pusat partikel bergerak semakin dekat secara

bersama-sama, penyusutan setara dengan jumlah berkurangnya porositas, batas

butir mulai berpindah sehingga butir mulai bertumbuh, terbentuknya saluran

yang saling berhubungan(continuous channel) dan berakhir ketika porositas

terisolasi. Penyusutan secara maksimal terjadi pada tahap kedua (German,

1994). Tahapan kedua proses sinter ditunjukkan Gambar 2.5.

Gambar 2.5 a) Pertumbuhan leher dan volume penyusutan b) Perpanjangan dari batas

butir, c) Pertumbuhan butir berlanjut danbatas butir meluas, volume

Page 14: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

14

penyusutan dan pertumbuhan butir (diadopsi dari German, 1994).

c. Tahap Ketiga (Final Stage) ditandai dengan hilangnya struktur pori dan

munculnya batas butir. Perubahan fisik selama tahap akhir meliputiporositas

mengalami pergerakan terakhir dan pertumbuhan butir terjadi. Mekanisme sinter

tahap ketiga ditunjukkan seperti Gambar 2.6 dan Gambar 2.7.

Gambar 2.6 a) Pertumbuhan leher dengan discontinues pore-phase, b) Pertumbuhan

butir dengan pengurangan porositas,c) Pertumbuhan butir(diadopsi dari

German, 1994).

Gambar 2.7 Pertumbuhan ikatan mikrostruktur antar partikel keramik selama proses

sinter(diadopsi dari German, 1994).

Page 15: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

15

Model sinter dapat digambarkan dalam bentuk dua partikel yang membentuk

ikatan antar partikel selama sinter. Dimulai dengan kontak titik dan dilanjutkan dengan

pertumbuhan leher yang terjadi pada batas butir kontak partikel. Jika waktu cukup, dua

partikel akan bergabung menjadi satu partikel besar seperti pada Gambar 2.8.

D D

leher

Batas

butir

1,26

DKondisi akhir, dua partikel

membentuk satu partikel bulat

jika cukup waktu

Pertumbuhan leher

Tahap berikutnya

(waktu panjang)

Tahap awal,

Pertumbuhan leher

(waktu pendek)

Titik kontak awal

Partikel bulat

D = diameter

Gambar 2.8 Model sinter dua partikel (diadopsi dari German, 1994).

2.4.1 Mekanisme Sintering

Sintering dapat terjadi dengan variasi dari mekanismenya. Masing-masing

mekanisme dapat bekerja secara individu atau kombinasi dengan yang lain untuk

mendapatkan densifikasi. Sedangkan sumber energi (driving force) dari proses sintering

adalah energi permukaan. Energi permukaan tiap satuan volume berbanding terbalik

dengan diameter partikel jadi partikel berukuran kecil mempunyai energi lebih besar

daripada partikel dengan ukuran besar. Selama proses sintering terjadi perpindahan

massa dari partikel ke neck dan perpindahan massa ini terjadi untuk mengurangi energi

permukaan partikel dengan cara memperluas permukaan partikel jadi selama proses

sintering terjadi eliminasi atau pengurangan energi permukaan (German, 1994). Karena

Page 16: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

16

eliminasi energi pemukaan merupakan proses yang terjadi selama sintering maka

parameter yang dapat digunakan untuk mengukur tingkat sintering (degree of sintering)

adalah luas permukaan. Parameter lain yang bisa digunakan dalam mengukur tingkat

sintering adalah perbandingan antara ukuran neck (X) dengan diameter partikel (D),

untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Permodelan Partikel (German, 1994).

Berdasarkan mekanisme ikatannya, proses sinter dikategorikan menjadi : vapor

phasesintering (VPS), solid state sintering (SSS), liquid phase sintering (LPS).

Penjelasan masing-masing jenis sinter diuraikan sebagai berikut:

2.4.1.1 Vapor Phase Sintering (VPS)

Energi gerak dalam VPS disebabkan oleh perbedaan tekanan uap sebagai fungsi

kurva permukaan. Mekanismenya seperti pada Gambar 2.10.

Gambar 2.10 Skema dari Vapor – Phase Sintering(Kwon, 1992).

(a)Material bergerak dari permukaan partikel yang mempunyai tekanan uap

relatif tinggi ke daerah kontak di antara partikel yang mempunyai tekanan

uap lebih rendah, Transpotasi fase uap meningkat dengan mengecilnya

ukuran partikel.

(b) Terjadi ikatan pada daerah kontak antar partikel. (c) Tahap akhir dari proses kedua partikel berikatan, ukuran dari partikel

berubah, tidak terjadi shrinkage dan menyebabkan densifikasi. Harus

disertai mekanisme lain yang menghasilkan pergerakan material bulk dari

lubang ke permukaan luar.

Page 17: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

17

2.4.1.2 Solid State Sintering (SSS)

Dalam proses SSS, mekanisme gerakan bahan berupa difusi dengan energi

gerakan berasal dari perbedaan energi potensial kimia bebas. Secara umum tahapan

proses sinter merupakan suatu interval perubahan geometri yang diikuti penurunan

ukuran rongga. Pada SSS, sinter terbagi menjadi tiga tahap, yaitu tahap awal, tahap

intermediate dan tahap akhir. Selama tahap awal kontak titik antar partikel terus

meningkat hingga membentuk pertumbuhan leher dari 0 sampai mendekati 0.2%,

sedangkan densitas meningkat hingga mencapai 60% sampai 65%.

Pada tahap intermediate penggabungan antar butir terus terjadi hingga

membentuk saluran rongga kontinyu, densitas meningkat dari 65% ke 90%, rongga

mulai hilang dari saluran silindris. Sedangkan pada tahap akhir saluran rongga kontinyu

menghilang dan berubah bentuk menjadi rongga-rongga terpisah satu dengan lainnya

(Barsoum, 1997). Pada SSS mengalami proses sebagai berikut seperti pada jelasnya

dapat dilihat pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11 Skema dari Solid State Sintering (SSS) (Kwon, 1992).

Mekanisme ikatan antar partikel didorong oleh mekanisme transport yang

berupasurface transport dan bulk transport. Surface transport terdiri dari difusi

permukaan dan evaporasi-kondensasi, sedangkan bulk transport terdiri dari difusi

Terjadi kontak

pada permukaan

kedua partikel

Terjadi ikatan pada

permukaan kedua

partikel karena proses

difusi

Tahap akhir dari proses

kedua partikel berikatan

jarak antara pusat dari kedua

partikel berkurang

Page 18: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

18

volume, difusi batas butir, aliran plastis dan aliran viscous. Transportpermukaan

menghasilkan pertumbuhan leher tanpa penyusutan.

Gaya pendorong proses sinter berupa energi permukaan yang besar per unit

volumenya meningkat sebanding dengan penurunan diameter partikel. Selama proses

sinter, transportasi masa terjadi dari partikel ke leher. Berdasarkan hukum

kesetimbangan energi, transport masa bertujuan untuk menurunkan energi permukaan

partikel dengan meningkatkan luas permukaan partikel, sehingga selama proses sinter

energi permukaan akan turun (Barsoum, 1997).

2.4.1.3 Liquid Phase Sintering (LPS)

Energi gerak LPS berupa perbedaan tegangan permukaan antar partikel. Dalam

sistem sinter ini, fase cair berguna sebagai media transport dan proses sinter cepat

(rapid sintering) terjadi ketika beberapa kriteria ditemukan seperti: fase cair berupa

lapisan film di sekitar fasa padat, pada kondisi ini derajat kebasahan merupakan faktor

utama dan fase cairan harus memiliki kelarutan padat (Lenel, 1980). Huppmann

menyatakan bahwa sinter cepat terjadi bila transport difusi atom-atom padat larut dalam

fase cair cukup tinggi (Huppmann,1975).

Dalam LPS, laju densifikasi jauh lebih cepat dibandingkan dalam SSS (German,

1996). Gradien penyusutan pada serbuk tersinter padat secara khusus berhubungan

dengan gradien densitas green part, sedangkan reduksi penyusutan selama sinter di

bawah padatan dihubungkan dengan gesekan antara padatan dan material substrat

(Gurland, 1962). Densifikasi dan distorsi bentuk selama LPS tergantung pada gaya

pendorong dan hambatan deformasi kekentalan (German, 1996). Liu dkk (1999)

menyatakan bawah gaya kapilaritas digunakan sebagai gaya pendorong dalam

pemadatan dan tegangan permukaan, sedangkan gravitasi digunakan sebagai gaya

pendorong distorsi bentuk. LPS mempunyai beberapa keuntungan yaitu adanya

peningkatan kinetik saat terjadinya sintering dan bisa menutup pada daerah yang

kosong. Sedangkan kerugian dari proses sintering LPS yaitu adanya distorsi bentuk dan

sulit mengontrol parameter sintering dari fasa cair (temperatur mempengaruhi

dissolution dan kristalisasi). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.12.

Page 19: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

19

Gambar 2.12 (a). Skema diagram dari tahap-tahap LPS (0) melting, (I) rearrangement,

(II) solution precipitation, (III) pore removal

(b).Tahap-tahap LPS dengan contoh densifikasi actual sebagai fungsi

temperatur sintering dan waktu pada sistem alumina-glass(Kwon,

1992).

2.4.2 Indirect Pressureless Sintering

Pada proses sinter konvensional, sebelum dipanaskan dalam furnace serbuk

dikompaksi dalam cetakan namun dalam proses ini tidak ada kompaksi dalam

pembuatan produk hasil sintering. Serbuk supporting powder yang mempunyai titik

leleh dibawah serbuk produk berfungsi sebagai serbuk penyangga serbuk produk dan

penghantar panas selama proses sinter berlangsung. Mekanisme yang dipakai sama

dengan SSS dimana mekanisme gerakan bahan berupa difusi dengan energi gerakan

berasal dari perbedaan energi potensial kimia bebas sehingga terjadi ikatan antar

partikel dan terjadi penyusutan terhadap produk hasil sinter. Secara umum tahapan

proses indirect pressureless sintering merupakan suatu interval perubahan geometri

yang diikuti penurunan ukuran rongga dan terbagi menjadi tiga tahap, yaitu tahap awal,

tahap intermediate dan tahap akhir sedangkan parameter yang digunakan dalam proses

ini yaitu temperatur dimana difusi merupakan satu-satu mekanisme pembentuk ikatan,

maka peningkatan temperatur akan mempertinggi kinetika sinter. Energi aktivasi difusi

bulk selalu lebih tinggi dari pada difusi batas permukaan maupun batas butir, oleh

karena itu kenaikan temperatur selalu mempertinggi mekanisme difusi bulk yang

Page 20: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

20

mendahului proses solidifikasi dan ukuran partikel dalam hal ini gaya pendorong

pemadatan adalah pereduksian luaran permukaan, semakin luas permukaan, semakin

besar gaya pendorong. Ukuran partikel yang semakin halus akan meningkatkan

karakteristik mekanik produk sinter, namun ukuran partikel yang sangat halus akan

memunculkan persoalan serius. Mengecilnya ukuran partikel akan meningkatkan rasio

permukaan atau volume, gaya elektrostatik dan gaya-gaya lainnya semakin dominan,

yang mendorong terjadinya aglomerasi. Selama pemanasan, aglomerasi cenderung akan

tersinter bersama menjadi partikel yang lebih besar, bukan hanya menghamburkan gaya

pendorong untuk proses pemadatan, tetapi juga menciptakan rongga besar diantara

aglomerasi tersinter dan sulit untuk dihilangkan. Proses ini merupakan penelitian awal

yang nantinya akan dijadikan dasar terbentuknya smart material.

2.5 Multi Material Deposition Indirect Sintering(MMD-IS)

Dikembangkannya proses MMD-IS didasarkan pada kebutuhan pembuatan

produk-produk multi material. Pengembangan proses RP untuk pembuatan produk

multi- material diawali oleh Jepson dkk pada tahun 2000 dengan cara memodifikasi

proses SLS terutama pada bagian sistem deposisi materialnya. Pada pengembangan

berikutnya pengkombinasian material dalam suatu komponen ditunjukkan untuk

menghasilkan karakteristik luaran yang unik seperti aspek respon terhadap lingkungan

maupun aspek fisik lainnya dan karakteristik luaran produk multi-material tergantung

pada formasi, jenis material penyusun, komposisi.

Kondisi inilah yang dijadikan dasar untuk memformulasikan produk-produk

material pintar(smart material). Pengaplikasian produk material pintar dalam produk

rekayasa cenderung meluas dari waktu ke waktu dan sebagai parameter yang lain

bergantung pada temperatur dan humiditas.

2.5.1 Prinsip Kerja pada MMD-IS

Seperti pada proses-proses sebelumnya, proses MMD-IS dibuat dengan lapis per

lapis. Dalam proses pembuatannya,serbuk produk dan serbuk support dialirkan melalui

sebuah hoper nosel untuk membentuk suatu produk yang diinginkan dengan

menggunakan program yang telah dimodelkan dalam komputer sesuai dengan kode-

kodenya. Penataan serbuk produk dilakukan dengan menjalankan hoper, sedangkan

Page 21: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

21

serbuk support dapat dilakukan dengan hoper ataupun dengan mekanisme rol. Jika

proses untuk lapis pertama selesai maka build part diturunkan dan kemudian

dilanjutkan ke lapis berikutnya. Setelah proses penataan serbuk selesai, serbuk tersebut

disinter. Adapun proses pembuatan produk dapat dilihat pada Gambar 2.13.

Gambar 2.13 Tahap-tahap proses MMD-IS (Widyanto, 2008).

Pergerakan hoper disini disimbolkan dengan koordinat X Y, sedangkan

ketebalan tiap lapisan untuk mendefinisikan gerakan komponen build part disimbolkan

dalam arah Z. Sedangkan dalam proses pendeposisian serbuk produk dilakukan dengan

mekanisme screw feeder hopper. Untuk pendeposisian serbuk penyangga dapat

dilakukan dengan mekanisme screw feeder powder atau dengan mekanisme rol.

Penggunaanmaterialsebuk pada MMD-IS harus mempunyai kemampualiran

yang baik, salah satu parameter yang digunakan adalah bentuk partikel. Bentuk

spherical terbukti dapat menghasilkan kemampualiran serbuk yang baik, untuk itulah

pembuatan alat sphericalisasi juga mempunyai peran yang penting.

Sistem koordinat yang dipakai dalam mesin MMD-IS menyerupai koordinat

kartesian tetapi mempunyai arah yang berbeda. Secara umum sistem koordinat mesin

MMD-IS dapat dilihat pada Gambar 2.14.

Pemodelan 3D Deposisi serbuk

Deposisi serbuk pendukung

Deposisi serbuk Proses sintering

Produk selesai

Page 22: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

22

Gambar 2.14 Sistem koordinat mesin MMD-IS.

Teknologi MMD-IS ini memiliki beberapa kelebihan antara lain :

a. Alat ini dapat digunakan untuk membuat suatu produk dengan menggunakan satu

alat untuk satu serbuk.

b. Proses deposisi serbuk dilakukan dengan metode screw feeder deposition yang

memungkinkan pengaturan pemosisian serbuk dalam formasi horizontal.

c. Proses sintering dapat dilakukan dengan memanfaatkan alat furnace konvensional,

sehingga dapat menekan ongkos produksi atau investasi bila dibandingkan dengan

penggunaan mesin-mesin RP komersial.

2.5.2 Metode Deposisi pada MMD-IS

Pendeposisian serbuk ditujukan untuk mengatur serbuk dalam formasi tertentu

lapisan demi lapisan. Proses deposisi serbuk ditujukan untuk mengatur serbuk masuk ke

dalam build part dengan ketebalan tertentu.

2.5.3 Serbuk Produk Proses MMD-IS

Serbuk produk adalah serbuk penyusun produk yang diproses lapisan per lapisan

menjadi produk.Selain berfungsi menjadi bahan utama produk, serbuk produk juga

dapat berfungsi menjadi bahan pengikat. Bahan serbuk dapat berupa bahan logam,

keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat.

Dengan adanya gaya gravitasi atau gaya pendorong lainnya, serbuk dapat dialirkan atau

dapat dipadatkan. Dalam prakteknya, logam satu dapat digabungkan dengan jenis logam

lainnya sehingga membentuk paduan, Baja merupakan salah satu contoh logam paduan

yang berbahan dasar besi (Fe) yang dipadu dengan bahan-bahan pendukung seperti

X -

X + Z+ Z-

Y+

Build Part Area

Page 23: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

23

krom, mangan dan lain-lain. Masih banyak bahan paduan lain, seperti paduan

aluminium, paduan magnesium, paduan titanium, paduan nikel, paduan zinc dan paduan

tembaga.

2.5.4 Serbuk Penyangga Proses MMD-IS

Serbuk penyangga adalah serbuk yang berfungsi untuk menyangga serbuk

produk. Standar suatu serbuk dapat menjadi serbuk penyangga yaitu titik lelehnya harus

jauh lebih tinggi dari serbuk produk. Peranan serbuk penyangga antara lain sebagai

berikut:

a. Menstabilkan posisi serbuk produk dalam build part, pada fungsi ini serbuk

penyangga bertindak sebagai serbuk pengisi celah sehingga serbuk produk tidak dapat

bergeser akibat goncangan maupun karena proses pengerolan.

b. Meningkatkan kompleksitas geometri produk, yaitu serbuk penyangga berfungsi

sebagai serbuk penyangga bentuk menggantung(overhang).

c. Sebagai media penghantar panas pada proses sinter (Widyanto, 2008).

Page 24: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

24

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Bahan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain besi cor dan nikel.

Ukuran partikel serbuk nikel sebesar 10 μm. Sedangkan ukuran partikel serbuk besi cor

divariasikan meliputi ukuran 100 dan 150 µm (Mesh 150 dan 100 ASTM). Pemisahan

ukuran dilakukan dengan proses pengayaan(sieving). Data bahan lainnya yang

diperlukan untuk proses analisa adalah harga konduktivitas termal masing-masing

bahan.

3.1.1 Besi cor

Besi cor adalah paduan besi yang mengandung karbon, silikon, mangan, fosfor

dan belerang. Terdiri dari grafit dengan matriks ferrit atau perlit dan kadar karbon yang

terkandung dalam besi cor lebih dari 2% – 6.67%. Kadar karbon yang tinggi tersebut

dapat menyebabkan besi tuang menjadi rapuh, maka pada pembuatan besi cor secara

komersial kadar karbon harus dibatasi antar 2,5% sampai dengan 4% saja dapat dilihat

dari Tabel 3.1(Suherman, 1987).

Tabel 3.1 Komposisi Besi Cor (ASM Handbook,Vol 1, 2005)

Tipe besi cor Komposisi, %

C Si Mn P S

Kelabu (FG) 2.5 – 4.0 1.0 - 3.0 0.2 – 1.0 0.002 – 1.0 0.02 – 0.25

Nodular (CG) 2.5 - 4.0 1.0-3.0 0.2-1.0 0.01- 0.1 0.01 - 0.03

Ulet (Ductile) (SG) 3.0 – 4.0 1.8 – 2.8 0.1 – 1.0 0.01 – 0.1 0.01 – 0.03

Putih (White) 1.8 – 3.6 0.5 – 1.9 0.25 –0.8 0.06 – 0.2 0.06 – 0.2

Mampu Tempa (Malleable) 2.2 – 2.9 0.9 – 1.9 0.15 –1.2 0.02 – 0.2 0.02 – 0.2

Besi cor sebenarnya merupakan paduan eutektik dari besi dan karbon. Jadi suhu

cairnya relatif rendah (Van Vlack, 1992). Besi cor memiliki kekuatan tekan dan daya

tahan yang cukup tinggi, walaupun ketangguhan dan kekuatan impact-nya kurang baik.

Untuk meningkatkan ketangguhan, kekerasan dan kekuatan tariknya, biasanya besi cor

dipadukan dengan nikel, krom, molybdenum dan vanadium. Pada Tabel 3.2 dijelaskan

sifat besi cor.

Page 25: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

25

Tabel 3.2 Sifat Fisik Besi Cor Kelabu (Gray Cast Iron) (Callister, 1994)

Jenis Sifat Nilai

Massa Jenis 7,15 g/cm3

Titik leleh 1150–1300oC

Modulus Elastisitas (±)140 GPa

Kekuatan Tarik 125 MPa

Konduktivitas termal 46 W/m K

Koefisien Ekspansi Termal 10,8[(°C)-1

×10-6

]

Serbuk besi cor diperoleh dari sieving limbah proses pemesinan produk

pengecoran yang sebelumnya ditumbuk agar lebih halus butirannya. Besi cor diayak

dengan ukuran mesh100 dan mesh 150. Bentuk partikel besi cor hasil pengayakan ini

adalah flake. Partikel serbuk dengan bentuk flake umumnya memang diperoleh dari

hasil proses permesinan. Gambar 3.1 menunjukkan beberapa partikel serbuk besi cor

hasil pengayakan dengan hand shaking.

Gambar 3.1 Serbuk besi cor ukuran 150 μm.

3.1.2 Nikel

Nikel adalah logam berwarna putih keperak-perakan yang berkilat, keras, mulur

(dapat ditarik) dan tergolong dalam logam peralihan. Nikel adalah logam yang keras

namun dapat dibentuk, karena sifatnya yang fleksibel dan mempunyai karakteristik-

karakteristik yang unik seperti tidak berubah sifatnya bila terkena udara, ketahanannya

terhadap oksidasi dan kemampuannya untuk mempertahankan sifat-sifat aslinya di

Page 26: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

26

bawah suhu yang ekstrim, nikel lazim digunakan dalam berbagai aplikasi komersial dan

industri. Nikel sangat penting dalam pembentukan logam campuran (alloy dan

superalloy), terutama baja tidak berkarat (stainless steel).

1. Sifat-sifat Nikel:

Sifat fisik

a. Logam putih keperak-perakan yang berkilat, keras

b. Dapat ditempa dan ditarik

c. Feromagnetik

d. Titik Leleh : 1453ºC, Titik Didih : 2732ºC

Sifat kimia

a. Jika dibakar, reaksi berlangsung cepat membentuk oksida NiO

b. Dengan Cl2 membentuk Klorida (NiCl2)

c. Dengan steam H2O membentuk Oksida NiO

d. Tidak beraksi dengan basa alkali

2. Serbuk Ni yang digunakan adalah serbuk Ni, dengan spesifikasi pada Tabel 3.3.

Tabel 3.3 Material Serbuk Ni

1. Kemurnian ≥ 99.5 %

2. Particle size (d50) 10 μm

3. Densitas 8.90 g/cm3 (25 °C)

4. Bulk density 1600 - 2600 kg/m3

5. Titik lebur 1453 °C

6. Titik didih 2832 °C

Bentuk partikel serbuk Ni yang terlihat adalah porous atau sponge. Gambar 3.2

menunjukkan beberapa partikel serbuk Ni yang digunakan

Page 27: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

27

Gambar 3.2 Serbuk Ni ukuran 10 μm perbesaran 500X.

Alat Penelitian

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :

a. Wadah sintering

Wadah sintering adalah wadah tempat berlangsungnya proses sintering. Bahan

untuk pembuatan wadah adalah pipa baja berdiameter 3” tinggi 50 (mm).

terlampir

b. Cetakan spesimen

Cetakan spesimen adalah plat Aluminium tipis dengan ukuran 48mmX40mmX8

mm sebagai tempat untuk membuat cetakan spesimen uji, dalam hal ini adalah

Ni.terlampir

c. Pengayak

Pengayak digunakan untuk mendapatkan besarnya ukuran serbuk yang akan

diuji. Gambar 3.3 menunjukkan mesin pengayak yang dijurnal.

Page 28: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

28

Gambar 3.3 Pengayak serbuk.

e. Timbangan Digital

Digunakan untuk mengukur massa material hasil sintering agar densitas dapat

diketahui. Seperti Gambar 3.4, alat ini milik Laboratorium Fenomena Dasar

Teknik Mesin Universitas Diponegoro.

Gambar 3.4 Timbangan digital.

f. Mikroskop Optik dengan Kamera Digital

Digunakan untuk mengamati bentuk partikel serbuk. Alat ini milik Laboratorium

Metalurgi Fisik Jurusan Teknik Mesin Universitas Diponegoro. Mikroskop ini

bermerek Olympus U-MSSP4 dilengkapi dengan kamera digital untuk memotret

hasil microscopy yang telah dilakukan. Gambar 3.5 menunjukkan mikroskop

cahaya dan kamera digital.

Gambar 3.5 (a) Mikroskop cahaya, (b) Kamera digital.

Page 29: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

29

g. Tungku pemanas

Tungku yang digunakan yaitu tungku Hofmann yang terdapat di Laboratorium

Metalurgi jurusan Teknik Mesin Universitas Diponegoro. Seperti Gambar 3.6,

tungku ini digunakan untuk proses sintering.

h. Alat uji tarik

Pengujian tarik dilakukan dengan mesin uji tarik Tokyo Testing Machine MFG

yang berada di Laboratorium Bahan Teknik Jurusan Teknik Mesin Industri

UGM Yogyakarta seperti Gambar 3.7.

Gambar 3.7 Mesin uji tarik Tokyo Testing Machine MFG.

i. Alat uji komposisi

Untuk mengukur komposisi spesimen hasil sintering

j. Mesin pemoles

Memoles spesimen untuk uji struktur mikro

k. Alat Bantu Lainnya.

Gambar 3.6 Tungku Hofmann.

Page 30: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

30

Alat bantu penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 3.4.

Tabel 3.4 Alat Bantu Penelitian

Nama Fungsi

Botol plastik Menyimpan serbuk besi cor hasil dari proses sieving

Gelas ukur Mengukur volume spesimen pada pengujian densitas

Plastik Menyimpan serbuk pada pengujian densitas

Penumbuk Mengurangi diameter partikel serbuk

Vernier caliper Mengukur dimensi spesimen

3.3 Pembuatan Spesimen

3.3.1 Persiapan Bahan

Serbuk besi cor diperoleh dari limbah proses permesinan. Geram besi cor

ditumbuk agar material tersebut menjadi serbuk halus kemudian diayak (Sieving)

dengan ukuran mesh 100 dan 150 dan dilakukan berulang kali sampai diperoleh ukuran

serbuk dan banyaknya serbuk dapat terpakai dalam pengujian sesuai dengan yang

diinginkan. Masukkan serbuk mesh 100 dan 150 yang sudah diayak kedalam botol

penyimpanan dan diberi keterangan mesh tiap botolnya.

3.4 Tahapan Penelitian

3.4.1 Persiapan Serbuk

Pada tahapan ini, kita persiapkan botol serbuk besi cor mesh 100 dan 150 yang

sudah diayak dan nikel yang akan diuji. Pada tahapan ini, nikel tidak perlu kita tumbuk

karena nikel sudah dalam keadaan serbuk dan siap dipakai dalam pengujian.

3.4.2 Analisa Pengayakan Serbuk (Sieving Analysis)

Sieving adalah teknik paling umum digunakan untuk menganalisa ukuran

partikel dengan cepat. Setelah proses pembuatan serbuk dan proses pengeringan serbuk

dilakukan, maka pengambilan data selanjutnya adalah pengukuran ukuran dari partikel

serbuk. Teknik yang digunakan adalah proses pengayakan(sieving) dengan metode

Page 31: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

31

screening bertingkat. Dalam teknik pengujian ukuran serbuk ini digunakan 3 (tiga)

tingkatan sebagai tingkatan mesh.

3.4.2.1 Alat dan bahan

Peralatan yang diperlukan dalam proses sieving ini berupa pengayak (mesh 100

dan 150), kertas sebagai alas selama proses pengayakan serbuk, botol plastik sebagai

tempat penyimpanan produk dan marker untuk memberi tanda. Sedangkan bahan yang

dibutuhkan berupa besi cor.

3.4.2.2 Prosedur pengayakan

Prosedur dari proses sieving sebagai berikut:

a. Menyiapkan peralatan dan bahan yang diperlukan.

b. Masukkan serbuk besi cor ke pengayak dengan ukuran mesh 100 secara

bergantian, setelah mesh 100 dilanjutkan dengan mesh 150.

c. Menggetarkan ayakan selama kurang lebih 15 menit dengan dialasi kertas

sebagai tempat jatuhnya serbuk.

d. Ulangi proses tersebut sehingga hasil sieving serbuk sesuai dengan yang kita

butuhkan.

e. Menghentikan getaran dan mengambil hasil sieving serbuk setiap ayakan.

f. Ambil botol plastik yang sudah disediakan dan beri tanda sesuai jenis material

dan ukuran partikelnya.

g. Masukkan serbuk kedalam botol plastik sesuai dengan tandanya.

3.4.3 Observasi Bentuk Partikel

Metode yang digunakan untuk observasi bentuk partikel adalah metode

microscopy. Microscopy adalah metoda analisa bentuk dan ukuran partikel yang pasti,

sebab individu partikel teramati dan terukur. Sebagian dari teknik yang digunakan lebih

berbentuk seni dibanding ilmu pengetahuan, dan beberapa teknik pengukuran adalah

subjektif. Bagaimanapun, jika prinsip dasar sampling, persiapan dan perhitungan

diikuti, suatu perhitungan tepat dapat dibuat melalui pemahaman sifat alami partikel

yang telah dipelajari(ASM Handbook, Vol.7, 1993).

Page 32: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

32

Microscopy dan analisa gambar yang dilakukan pada pengujian ini adalah

dengan menggunakan mikroskop optik cahaya untuk mengamati bentuk dan ukuran

partikel serbuk. Mikroskop optik digunakan untuk menghitung diameter ukuran partikel

yang berkisar antara 100 µm sampai 0.5µm. Resolusi suatu mikroskop optik secara

optimal sekitar 0,25 mm, tetapi efek diffraction mempengaruhi pinggiran partikel yang

kecil mengakibatkan kesalahan penting pada pengukuran dalam range ukuran ini.

Resolusi dapat ditingkatkan hingga turun ke 0,1 µm dengan menggunakan cahaya

ultraviolet dan quartz optics(ASM Handbook, Vol.7, 1993). Pengamatan partikel serbuk

menggunakan perbesaran 200X dan 500X (100 µm).

a. Alat dan bahan

Peralatan yang digunakan berupa mikroskop optik cahaya, kamera digital,

isolasi, kaca dan dial indikator. Sedangkan bahan yang diperlukan adalah besi

cor dan nikel.

b. Prosedur observasi bentuk partikel

Prosedur observasi bentuk partikel adalah sebagai berikut:

1) Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.

2) Lapisi kaca dengan menggunakan isolasi bolak-balik.

3) Letakkan masing-masing kaca dengan beberapa partikel besi cor dan nikel

keatas kaca tersebut.

4) Amati bentuk partikel serbuk tersebut dengan menggunakan mikroskop optik

cahaya .

5) Ukur diameter partikel serbuk dengan bantuan dial indikator.

6) Photo hasil pengujian terrsebut dengan menggunakan kamera digital.

7) Analisa bentuk partikel sesuai dengan teori yang ada.

3.4.4 Pembuatan Wadah Sintering (Build Part)

Pada tahapan ini, kita persiapkan wadah sintering sebagai tempat pengujian

sintering serbuk Ni dan besi cor sebagai supporting powder. Bahan untuk pembuatan

wadah adalah pipa baja berdiameter 3” tinggi 50 (mm).

3.4.4.1 Alat dan bahan

Page 33: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

33

Peralatan yang digunakan yaitu plat Aluminium tipis datar, pipa berbentuk

silinder, plat besi, gergaji dan las listrik. Untuk ukurannya dapat dilihat pada alat

penelitian diatas.

3.4.4.2 Prosedur pembuatan Wadah sintering dan cetakannya

Prosedur dari pembuatan silinder build part sebagai berikut :

a. Siapkan peralatan dan bahan yang diperlukan.

b. Potong pipa silinder sehingga dapat dijadikan cangkir wadah sintering.

c. Las pada bagian bawah pipa dengan plat besi sehingga alas tetutup.

d. Bentuk plat aluminum tipis seperti ukuran di alat penelitian di atas sebagai

cetakan untuk serbuk uji nikel.

3.4.5 Proses Inderect Pressureless Sintering

Pada proses ini, wadah sintering yang sudah dibuat sesuai ukuran diberi besi cor

mesh 100 atau 150 kedalam wadah berguna sebagai alas sampai ketinggian 15 mm dan

ratakan lalu ditaruh cetakan alumunium tipis yang sudah dipersiapkan sebagai tempat

serbuk Ni di tengah-tengah permukaan besi cor yang rata. Didalam cetakan Ni yang

kosong taburi serbuk Ni kedalam cetakan itu sampai memenuhi cetakan dan rata pada

permukaan cetakan kemudian setiap sisi cetakan Ni taburi kembali serbuk besi cor

sehingga cetakan Ni tidak mengalami pergeseran atau dalam kondisi terjepit oleh serbuk

besi cor dan lakukan secara pelan sampai besi cor memenuhi wadah sintering. Sebuk Ni

didalam wadah sintering tidak dikompaksi dan siap untuk sintering dalam tungku

pemanas, temperatur sintering yang digunakan adalah 870oC, 900

oC, dan 930

oC selama

240 menit. Untuk memudahkan kerja saat mengeluarkan dari dalam tungku pemanas

setelah selesai di sinter siapkan penjepit wadah sintering, setelah wadah sintering keluar

dari tungku diamkan terlebih dahulu agar terjadi pendinginan setelah itu padatan besi

cor yang ada pada permukaan dihancurkan sampai spesimen Ni terlihat, kemudian

diambil, dibersihkan dan dibentuk menjadi spesimen uji tarik, uji mikrografi, uji

komposisi, uji konduktivitas termal.

Page 34: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

34

3.4.6 Pembentukan Spesimen Uji Shrinkage, Uji Tarik, Uji mikrografi, dan Uji

Densitas, Uji Komposisi dan Uji Konduktivitas Termal

Material hasil sintering kemudian dibentuk menjadi spesimen uji shrinkage, uji

tarik, uji mikrografi, dan uji densitas, uji komposisi dan uji konduktivitas termal.

Pada pengujian shrinkage, spesimen Ni diukur volumenya dengan menggunakan

gelas ukur. Pada pengujian tarik, material dibentuk sesuai dengan ASTM D638 seperti

pada Gambar 3.8.

Spesimen uji tarik dijepit dengan menggunakan jig, seperti pada Gambar 3.9

Gambar 3.9 Jig Pengujian Tarik

Pada uji mikro, material dibentuk dengan mouting resin dan dipoles sebelum

diamati dibawah mikroskop. Pada pengujian densitas, material sisa uji tarik dicelupkan

ke dalam air untuk diukur densitasnya. Pada uji komposisi material dilakukan dari sisa

spesimen uji tarik kemudian diuji komposisinya. Pada uji konduktivitas termal, material

Cu diuji konduktivitas termal dengan dibentuk secara silinder.

10

63

20.4

Gambar 3.8 Spesimen Uji Tarik berdasarkan standar ASTM D638

Page 35: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

35

3.5 Pengujian Material

Pengujian material ini berguna untuk melihat struktur dan sifat material yang di

teliti sehingga dapat dijadikan dasar ataupun data-data untuk penelitian selanjutnya.

Pada penelitian ini produk Ni hasil sintering akan di uji shrinkage, uji tarik, uji

mikrografi, dan uji densitas dan uji komposisi sedangkan untuk Cu di uji konduktivitas

termal.

3.5.1 Pengujian Shrinkage

Dalam proses sintering terjadi pereduksian volume atau penyusutan volume pori

ketika proses sintering dilakukan. Fenomena penyusutan yang terjadi pada proses

sintering sangat dipengaruhi oleh tekanan kerja serbuk, proses sintering dan temperatur

sintering. Untuk serbuk dengan densitas awal rendah (tekanan kerja rendah) akan

menghasilkan produk dengan penyusutan yang lebih besar daripada serbuk dengan

densintas awal tinggi (Hambir dan Jog, 2000).

Bila proses sintering dilakukan pada campuran serbuk, dimana serbuk 1(serbuk

besi cor) memiliki temperatur leleh lebih rendah daripada serbuk 2, maka serbuk 1 akan

meleleh dan berlaku sebagai media pengikat serbuk 2 (pengikat antar partikel serbuk 2).

Dengan pemilihan atau penentuan tertentu untuk jenis serbuk 1 sehingga temperatur

penguapannya setara lebih rendah atau hampir sama dengan temperatur sintering serbuk

2, maka hasil proses sintering akan menghasilkan produk berporositas yang berlokasi

sesuai dengan formasi serbuk 1 dalam susunan serbuk tersinter.

Dalam pengujian ini digunakan 1 sampel Ni hasil sintering dengan cetakan dari

plat Aluminium dengan ketebalan 0.4 mm dengan dimensi:

Panjang x Lebar x Tinggi = 4.8 cm x 4 cm x 0.8 cm

3.5.1.1 Alat dan bahan

Peralatan yang diperlukan untuk pengujian shrinkage berupa gelas ukur, lilin,

air. Bahan yang diperlukan dengan mengambil salah satu produk sintering yaitu Ni

mesh 150 dengan temperatur 930 0C.

3.5.1.2 Prosedur pengujian shrinkage

Prosedur pengujian shrinkage adalah sebagai berikut:

Page 36: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

36

a. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.

b. Lelehkan lilin sampai lilin mencair dan celupkan spesimen Ni sehingga

spesimen Ni terlapisi lilin.

c. Isi gelas ukur dengan air dan tandai volume awalnya.

d. Celupkan spesimen Ni yang dilapisi lilin kedalam gelas ukur yang diisi air dan

ukur penambahan volumenya.

e. Catat selisih volume gelas ukur sebelum dan sesudah spesimen Ni dicelupkan.

f. Ulangi percobaan itu 3X dengan spesimen yang sama.

g. Analisa

3.5.2 Pengujian Tarik

Pada uji tarik, bahan uji diberi beban gaya tarik secara kontinu meningkat

hingga bahan tersebut mengalami patahan kemudian dibuat suatu grafik tegangan

regangan yang menggambarkan perubahan panjang benda uji pada setiap besarnya gaya

yang diterimanya. Dari grafik tersebut kita dapat mengetahui : modulus elastisitas,

regangan maksimum, tegangan maksimum, yield point. Uji tarik merupakan salah satu

jenis pengujian material yang banyak digunakan, karena hanya dengan satu jenis

pengujian ini saja, kita dapat memperoleh berbagai macam data tentang sifat dari

material tersebut, seperti yield point, ultimate tensile strength, rupture strength. Prinsip

dari uji tarik yaitu menarik suatu benda uji dengan gaya yang terus meningkat secara

konstan hingga benda uji patah. Pada proses penarikan tersebut, bila material yang

ditarik ulet, maka benda uji tersebut akan melewati yield point yang ciri-cirinya yaitu

akan terjadi sedikit fluktuasi gaya untuk beberapa saat yang ditunjukkan pada indikator

besar gaya penarikan. Material juga akan melewati ultimate tensile strength yang ciri-

cirinya yaitu jarum indikator besar gaya penarikan tidak akan bergerak naik, walaupun

benda uji tetap mengalami pertambahan panjang. Akhirnya material akan melewati

rupture strength yang ciri-cirinya yaitu jarum indikator besar gaya penarikan akan

bergerak turun dan benda uji akan mengalami perpatahan. Apabila material yang dicari

getas, maka benda uji hanya berada di daerah plastis selama proses penarikan dan

akhirnya langsung putus sehingga kita dapat merancang suatu produk dengan sempurna

dan aman. Selain mengetahui sifat-sifat beban juga mengetahui sifat-sifat mekanik

antara lain kekuatan, elastisitas dan keuletan.

Page 37: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

37

Persiapan pertama yang perlu dilakukan dalam pengujian ini adalah persiapan

material uji atau spesimen. Di Amerika, bentuk dan ukuran benda uji mengacu pada

standar ASTM D638 (American Standard of Testing Material) (Kalpakjian, 1995),

seperti ditunjukkan pada Gambar 3.10.

Gambar 3.10 Contoh spesimen uji tarik Ni

Pada bagian tengah batang uji merupakan bagian yang menerima tegangan

uniform dan pada bagian ini diukurkan “panjang uji” (gauge length) yaitu bagian yang

dianggap menerima pengaruh dari pembebanan. Bagian ini yang selalu diukur

panjangnya selama proses pengujian.

Batang uji ini dijepit dengan jig kemudian dipasang dimesin uji tarik pada

ujung-ujungnya dan lalu ditarik ke arah memanjang secara perlahan. Selama penarikan,

pada monitor diketahui ukuran tegangan tarik, besarnya gaya yang diberikan, dan

besarnya pertambahan panjang batang yang terjadi sebagai akibat dari gaya tarik

tersebut. Penarikan berlangsung terus sampai batang uji patah.

Informasi tentang beberapa sifat mekanika dari material yang akan diperoleh

dari pengujian tarik antara lain :

3.5.1.1 Tegangan

Perbandingan antara beban proporsional (F) dengan luas penampang (A) adalah

tegangan(Callister,1994)

A

F ………….....................................(3.1)

Keterangan : σ = Tegangan

F = Beban Proporsional, A = Luas Penampang

Page 38: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

38

3.5.1.2 Regangan (e)

Perbandingan antara pertambahan panjang (ΔL) dengan panjang mula-mula

disebut regangan(Callister,1994).

%100Re

Lo

LoLugangan ………………………….(3.2)

Keterangan : Lu = Panjang sesudah patah

Lo = Panjang mula-mula

3.5.1.3 Ketangguhan (Toughness)

Menyatakan kemampuan menyerap energi tanpa mengakibatkan patah.

Ketangguhan dinyatakan dengan modulus ketangguhan yaitu banyaknya energi yang

diperlukan untuk mematahkan satu satuan volume suatu bahan(Widyanto dan Tantowi,

2006).

3.5.1.4 Tegangan Tarik Maksimum (Ultimate Tensile Strength)

Tegangan nominal maksimum yang ditahan oleh batang uji sebelum patah

disebut tegangan tarik yaitu merupakan perbandingan antara beban maksimum yang

dicapai selama percobaan tarik dan penampang mula-mula(Callister,1994).

Ao

Fmu ……………………….....…….(3.3)

Keterangan: σu = Tegangan tarik

Fm = Beban maksimum

Ao = Luas penampang batang uji mula-mula

3.5.1.5 Perpatahan

Pengujian tegangan – regangan diakhiri dengan perpatahan. Perpatahan ini dapat

didahului oleh deformasi plastis. Bila ada deformasi plastis, maka kita sebut perpatahan

ulet (ductile fracture), bila tidak diiringi deformasi plastis, disebut perpatahan rapuh

(brittle fracture). Keuletan relatif dapat ditentukan dari pengukuran keuletan dengan

mengukur persentase perpanjangan atau persentase penyusutan penampang atau jumlah

energi yang diserap sebelum perpatahan.

Jenis-jenis perpatahan yang terjadi dalam pengujian :

Page 39: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

39

a. Material dengan keuletan tinggi

b. Material dengan keuletan sedang

c. Material getas

Perhitungan tegangan dan regangan pada diagram tegangan – regangan nominal

berdasarkan panjang uji dan luas penampang mula-mula (nominal), padahal setiap saat

selalu terjadi perubahan sebagai akibat penarikan yang sedang berlangsung. Seharusnya

tegangan dan regangan dihitung berdasarkan luas penampang dan panjang benda uji

pada sesaat itu (bukan mula-mula). Diagram tegangan – regangan nominal cukup

memadai untuk keperluan engineering sehingga juga disebut diagram tegangan –

regangan engineering. Tapi untuk beberapa keperluan tertentu seperti perhitungan pada

proses pembentukan (rolling, forging) serta untuk perhitungan yang lebih mendetail

memerlukan ketelitian lebih tinggi akan diperlukan diagram tegangan – regangan.

Untuk tegangan sebenarnya :

Au

F̀ ........................................(3.4)

Regangan sebenarnya dirumuskan :

Du

Doe ln2 ………………….....…(3.5)

3.5.3 Pengujian Mikrografi

Mikrografi merupakan suatu metode yang digunakan untuk memperoleh gambar

yang menunjukan struktur mikro dari suatu logam dan paduannya dengan mempelajari

struktur logam terutama struktur mikronya, yaitu susunan atom pada logam dapat

mengetahui struktur dari suatu logam dengan memperjelas batas-batas butir logam

melalui serangkaian proses penghalusan permukaan logam dan pemeriksaan di bawah

mikroskop dengan demikian kita bisa dapat mengetahui beberapa karakteristik dari

suatu material. Pengujian mikrografi pada spesimen Ni hasil sintering dilakukan di

laboratorium metalurgi fisik, pemeriksaan mikrografi dilakukan terhadap masing-

masing spesimen dengan tujuan mempelajari bentuk struktur mikro, batas butir sebelum

dan setelah dilakukan proses sintering. Adapun langkah-langkah persiapan dalam

melakukan uji mikrografi adalah sebagai berikut :

a. Pemotongan (Sectioning)

Page 40: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

40

Tahap pertama dalam mempersiapkan spesimen adalah memotong sebagian

material dalam hal ini Ni hasil sintering yang akan diproses lebih lanjut.

Sejumlah peralatan seperti mesin pemotong bisa digunakan dalam proses

pemotongan ini. Tujuan proses ini adalah mengambil sampel dari spesimen uji.

b. Pembingkaian (Mounting)

Proses mounting ini diperlukan jika sampelnya kecil atau mempunyai bentuk

yang tidak beraturan. Mounting ini bertujuan untuk meletakkan spesimen dalam

cetakan yang memudahkan pencekaman yaitu bagian Ni hasil sintering yang

dipotong. Biasanya dipakai paduan resin dan cobalt yang dicetak sebagai

pencekam spesimen Ni hasil sintering.

c. Penggerindaan (Fine Grinding)

Tujuan dari grinding ini untuk menghilangkan kerusakan-kerusakan yang

ditimbulkan pada proses pemotongan. Pada tahap ini spesimen Ni sintering yang

telah dimounting dihaluskan dengan menggunakan abrassive paper sampai

didapatkan permukaan yang halus dan rata. Abrassive paper yang digunakan

adalah grid 400, 600, 800, 1000 dan 1500.

d. Pemolesan (Polishing)

Proses ini menggunakan kain beludru dan polisher (autosol). Proses ini

bertujuan untuk mendapatkan permukaan Ni sintering yang bebas dari goresan

yang dapat menghalangi pengujian dan permukaan yang mengkilap seperti

cermin.

e. Analisa Foto Struktur Mikro

Mengamati struktur mikro spesimen Ni sintering khususnya pada daerah difusi

atau ikatan antar partikel yang terbentuk dan melakukan pemotretan

menggunakan kamera dengan pembesaran 200X, jika memungkinkan juga

dilakukan perbesaran 500X kali supaya struktur pada permukaan Ni sintering

dapat terlihat jelas kemudian melakukan analisa terhadap struktur mikro melalui

foto yang telah dihasilkan.

3.5.4 Pengujian Komposisi

Tujuan uji komposisi material hasil sintering adalah untuk mengetahui sifat fisik

material uji, dalam hal ini kemurnian spesimen Ni sinteringyang mengalami penurunan

pada waktu proses sinteringdan terjadinya reaksi kimia serbuk produk dengan udara

Page 41: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

41

sehingga terjadi dekomposisi gas akibatnya kemurnian Ni turun. Uji komposisi

dilakukan di Laboratorium Kimia Bahan UGM dengan metode Atomic Absorption

Spect.

3.5.5 Pengujian Densitas

Uji ini dilakukan untuk mengetahui sifat fisik material uji, dalam hal ini densitas

spesimen Ni hasil sintering. Dengan terbentuknya spesimen Ni sintering dengan proses

tanpa kompaksi berpengaruh pada besarnya densitas Ni sintering dimana terdapat

penyusutan dan luasnya daerah porositas. Adapun langkah-langkahnya sebagai berikut:

3.5.5.1 Alat dan bahan

Peralatan yang diperlukan untuk pengujian ini berupa gelas ukur, lilin, air dan

timbangan digital. Bahan yang diperlukan adalah produk hasil sintering Ni dengan

temperatur 870 0C, 900

0C dan 930

0C.

3.5.5.2 Prosedur pengujian densitas

Prosedur pengujian densitas adalah sebagai berikut:

a. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.

b. Beri tanda masing-masing spesimen Ni sesuai temperaturnya.

c. Timbang masing-masing spesimen Ni tersebut dengan timbangan digital dan

catat besarnya massa setiap spesimen Ni tersebut.

d. Lelehkan lilin sampai lilin mencair dan celupkan spesimen Ni sehingga

spesimen Ni terlapisi lilin

e. Isi gelas ukur dengan airdan tandai volumenya awalnya.

f. Isi gelas air dengan spesimen Ni yang dilapisi lilin dan ukur penambahan

volumenya.

g. Ulangi percobaan dengan spesimen Ni temperatur lainnya.

h. Analisa

3.5.6 Pengujian Konduktivitas Termal

Konduktivitas termal, yaitu sifat bahan yang menunjukkan jumlah panas yang

mengalir melintasi satu satuan luas jika gradien temperaturnya satu dan dapat

Page 42: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

42

menunjukkan seberapa cepat kalor mengalir dalam bahan tertentu. Perpindahan panas

akan terjadi apabila ada perbedaan temperatur antara dua bagian benda dalam hal ini,

energi berpindah secara konduksi. Pada peristiwa konduksi, panas akan berpindah tanpa

diikuti aliran medium perpindahan panas, panas akan berpindah secara estafet dari satu

partikel ke partikel yang lainnya dalam medium tersebut.tujuanpengujian ini

untukmengetahui sifat termal dan pengaruh pengujian ini pada material Cu dari proses

sintering tanpa kompaksi.

3.5.6.1 Alat dan Prosedur Pengujian

a. Rangka/ Suport dan Spesimen Uji

Fungsi : Untuk meletakkan dan mengisolasi spesimen uji pada uji konduktivitas

termal seperti pada Gambar 3.11.

Gambar 3.11 Rangka dan Spesimen Uji.

b. Regulator

Fungsi : Mengatur tegangan yang dikeluarkan seperti pada Gambar 3.12.

Gambar 3.12 Regulator.

c. Wattmeter

Fungsi : Menunjukkan daya yang digunakan oleh heater seperti pada

Gambar 3.13.

Page 43: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

43

Gambar 3.13 Wattmeter.

d. Termokopel Tipe K (6 buah)

Fungsi : Sensor panas untuk mengukur temperatur spesimen Cu sintering seperti

pada Gambar 3.14.

Gambar 3.14 Termokopel.

e. Dual thermometer

Fungsi : Menunjukan temperatur dari termokopel (T3 dan T4) seperti pada

Gambar 3.15.

Gambar 3.15 Dual thermometer.

f. Heater

Fungsi : Menghasilkan panas seperti pada Gambar 3.16.

Termokopel

Page 44: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

44

Termokopel (Tipe T)

Isolator (Kayu Jati)

Penahan

Pemanas (Heater)

Lubang (Aliran Fluida pendingin)

Spesimen Standard

Baut Pengencang

Pegas Penahan heater

Spesimen Uji

T1 T2 T5 T6T3 T4

Gambar 3.16 Heater.

g. Pompa dan wadah/bak air

Fungsi : Mengalirkan dan menampung air seperti pada Gambar 3.17.

Gambar 3.17 Pompa dan wadah/bak air.

h. Bahan Pengujian

Material Standard : Kuningan (k = 89.7 W/m.K) , = 25 mm, l = 30 mm.

seperti pada Gambar 3.18.

Gambar 3.18 Benda Uji Pengukuran Konduktivitas Termal.

Sedangkan Material uji yaitu Tembaga solid dengan dimensi = 25 mm,

l = 30 mm dan bahan yang lain yaitu Silikon Heat Transfer dan Air

heater

Page 45: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

45

3.5.6.2 Prosedur Pengujian

a. Persiapan Pengujian

a.1. Memberi silikon heat transfer pada permukaan kontak antara silinder

material standard (Kuningan) dan permukaan silinder material uji

a.2. Memasukan material uji ke dalam alat uji

a.3. Menempatkan isolator (kayu) pada rangka/ support alat uji

a.4. Merekatkan dan mengencangkan antara kedua bagian Isolator (kayu)

dengan memutar baut pengencang

a.5. Memasang sensor temperatur (termokopel) pada titik-titik lubang yang telah

disediakan pada isolator.

Cara : mengukur kedalaman lubang terlebih dahulu dengan menggunakan

jarum, kemudian membandingkannya dengan panjang termokopel yang akan

dimasukan pada lubang alat uji.

a.6. Menghubungkan selang aliran air pendingin pada pompa yang ditempatkan

pada wadah/ bak untuk sirkulasi aliran air.

b. Pengukuran

b.1. Menghidupkan heater dan mengatur heater hingga menunjukkan daya

6 watt.

b.2. Membaca dan mencatat setiap 20 detik data temperatur hasil pengukuran

keenam sensor temperatur hingga dicapai pembacaan temperatur pada

kondisi tunak (steady state).

b.3. Hentikan pengamatan ketika kondisi sudah mencapai steady atau sudah

tidak ada perubahan temperatur.

b.4. Matikan heater dan pompa.

Page 46: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

46

3.6 Diagram Alir Proses

Pada penelitian ini langkah-langkah yang dilakukan mengacu pada

Gambar 3.19.

Gambar 3.19 Diagram Alir Proses

Page 47: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

47

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengujian Shrinkage

Volume spesimen Ni mesh 100, suhu sintering 930°C, holding time 4 jam

berdasarkan gelas ukur :

V1: 9.7 ml

V2: 9.9 ml

V3: 10.2 ml

Volume rata-rata spesimen Ni = 3

321 VVV = ml9333.9

3

2.109.97.9

Karena spesimen Ni menggunakan cetakan awal berbentuk balok dari plat

Aluminium tipis dengan

Panjang = 4.8 cm

Lebar = 4 cm

Tinggi = 0.8 cm

Maka Volume awal cetakan = pxlxt = 4.8 cm x 4 cm x 0,8 cm = 15.36 cm3 = 15.36 ml

Rumus % Penyusutan = %100

Vo

VaVo

Keterangan:

Vo = Volume awal cetakan (ml)

Va = Volume spesimen jadi (ml)

Sehingga persentase penyusutan spesimen yaitu:

% Penyusutan Ni: %33.35%10036.15

9333.936.15

Dari perhitungan diatas diketahui penyusutan yang terjadi dalam proses

sintering untuk spesimen Ni sintering cukup besar. Persentase penyusutan material Ni

untuk ukuran serbuk 0,15 mm (mesh100) adalah sebesar 35.33 %. Hal ini disebabkan

oleh karena pada waktu mengisi serbuk di cetakan tidak menggunakan kompaksi atau

pembebanan sehingga timbul rongga-rongga dalam serbuk Ni selama proses sintering

berlangsung yang mana luasan rongga itu merata pada spesimen Ni sintering dan

menyebabkan spesimen pada tahap kedua mengalami penyusutan maksimal akibat

timbulnya ikatan antar partikel Ni dan dimensi rongga menurun yang berdampak pada

Page 48: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

48

perubahan geometri produk, Sifat mampu alir partikel juga tidak merata sehingga

serbuk yang terisi di cetakan tidak memenuhi seluruh tempat pada cetakan Ni.

4.2 PengujianTarik

Pengujian tarik menggunakan partikel dengan ukuran mesh 100 (0.15 mm).

Penjelasan pengujian tarik telah dibahas di bab 3. Setelah diuji dengan mesin uji tarik

akan terlihat patahan pada spesimen Ni seperti pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Grafik hubungan suhu sintering dengan Uji tarik (MPa) produk Ni hasil

sintering temperatur 870 0C, 900

0C dan 930

0C.

Hasil uji tarik pada sintering Ni mulai dari temperatur 8700C, 900

0C dan 930

0C

menunjukkan bahwa spesimen Ni sintering termasuk material getas karena ketika di

tarik benda langsung putus, hal ini disebabkan tidak adanya kompaksi serbuk dalam

proses sintering sehingga ikatan butir lemah, porositas dalam spesimen setelah proses

sintering. Akan tetapi kalau dilihat grafik diatas menunjukkan semakin lama proses

sintering kekuatan tariknya semakin baik, kekuatan tarik maksimum spesimen Ni

T3(870 0C) adalah 16.78 MPa, T2(900

0C) adalah 25.3 MPa danT1(930

0C) adalah 42.83

MPa, akibat variasi temperatur dimana semakin tinggi temperatur semakin tinggi

kekuatan tariknya walaupun termasuk material getas dan kekuatan tarik maksimum Ni

sintering masih di bawah kekuatan tarik maksimum nikel solid yaitu 483 MPa tetapi

kalau temperatur dinaikkan lagi sampai dibawah temperatur titik leleh besi cor

Page 49: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

49

kekuatan tariknya akan > 42.83 MPa karena ikatan yang terjadi antar butir makin kuat,

serbuk tidak mudah terlepas sehingga massa yang hilang menjadi lebih kecil dan

porositas menurun ketika temperatur sintering semakin besar. Hal ini menjadi

perbandingan bahwa kekuatan tarik Ni hasil sintering masih jauh dibawah kekuatan

tarik Ni solid sehingga parameter proses sintering, temperatur dan ukuran butir dapat

dijadikan acuan dalam penelitian selanjutnya.

4.3 Hasil Pengujian Mikrografi

Untuk mengetahui struktur mikro dari serbuk Ni yang mengalami proses

sintering 870 0C, 900

0C, 930

0C maka perlu perbandingan dengan struktur mikro Ni

solid sehingga diperoleh hasil dari penelitian mikrografi, dimana hasil dari penelitian ini

terlihat dalam Gambar 4.2 Ni solid, Gambar 4.3 Ni sintering 870 0C perbesaran 500X,

Gambar 4.4 Ni sintering 900 0C perbesaran 500X, Gambar 4.5 Ni sintering 930

0C

perbesaran 500X.

Gambar 4.2 Ni solid(www.uni-due.de).

Page 50: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

50

Gambar 4.3 Ni sintering 870 0C perbesaran 500X.

Gambar 4.4 Ni sintering 9000C perbesaran 500X.

Page 51: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

51

Gambar 4.5 Ni sintering 9300C perbesaran 500X.

Dari data observasi pada miskroskop optik diatas, struktur butiran Ni solid yaitu

spherical sedangkan struktur Ni hasil sintering tidak terlihat disebabkan proses

sintering tanpa kompaksi. Struktur makronya terlihat adanya porositas di permukaan

dari variasi temperatur sintering sehingga berpengaruh struktur Ni sintering tidak

terlihat. Karena tanpa kompaksi difusi antar atom tidak merata dan ikatan partikel lemah

sehingga yang terlihat hanyalah porositas dengan warna hitam. Pada foto terlihat

permukaan tidak rata dan warna yang berbeda. Pemfokusan cahaya kurang baik,

sehingga menyebabkan adanya bagian struktur makro dari permukaan spesimennya

terlihat tidak jelas.

4.4 Hasil Pengujian Komposisi

Uji komposisi dilakukan di laboratorium Kimia Analitik UGM dari sampel hasil

sintering seperti yang terlihat Tabel 4.1 di bawah ini.

Tabel 4.1 Hasil Uji Komposisi

Pengujianke Kandungan Ni

1 75%

2 77%

3 79%

Page 52: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

52

Kemurnian Ni hasil sintering berbeda dengan serbuk Ni sebelum di sinter yaitu

99.5 %. Hal ini disebabkan hilangnya sebagian kemurnian nikel akibat reaksi kimia

nikel dengan oksigen membentuk nikel oksida (NiO) selama proses sintering. Nikel

mempunyai sifat kimia jika dibakar, reaksi berlangsung cepat membentuk oksida

sehingga ketika proses sintering berlangsung timbul reaksi kimia karena di dalam

proses ini material dipanaskan dengan variasi temperatur dalam furnace dan

menyebabkan terjadinya dekomposisi gas ke udara dalam bentuk evaporasi.

4.5 Hasil Pengujian Densitas

Hasil pengujian densitas dapat ditunjukkan pada Gambar 4.6, dengan

mengambil salah satu data

Gambar 4.6 Grafik hubungan suhu sintering dengan densitas pada temperatur 870 0C,

900 0C dan 930

0C.

Grafik diatas menunjukkan pengaruh ukuran serbuk, proses sintering dan variasi

temperatur terhadap besarnya densitas pada spesimen. Diperoleh besarnya densitas T1

(Ni sintering 930 0C) untuk ukuran serbuk 0,15 mm (mesh 100) sebesar 7.5 gr/cm

3, T2

(900 0C) sebesar 5.718 gr/ cm

3 dan T3(870

0C) sebesar 5.441 gr/cm

3. Hasil ini

menunjukkan bahwa semakin besar temperatur sintering, maka densitasnya semakin

besar jika dilihat dengan pertimbangan ukuran serbuk sama yaitu 0,15 mm (mesh 100)

namun proses sintering ini tidak menggunakan kompaksi sehingga densitas yang

Page 53: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

53

semakin besar dan penyusutanpun juga besar karena porositas berperan dalam proses

pemadatan serbuk Ni. Hal ini disebabkan karena ikatan antar atom lemah walaupun

semakin tinggi temperaturnya densitas semakin besar tetapi besarnya nilai lebih rendah

dari nikel solid yaitu 8.9 gr/cm3. Spesimen yang menghasilkan densitas yang paling

tinggi disebabkan oleh porositas yang lebih besar sehingga dapat disimpulkan bahwa

proses sintering memiliki peranan yang sangat besar dalam proses pengikatan antar

butir dimana setelah proses sintering ikatan antar butir menjadi semakin lebih kuat.

4.6 Pengujian Konduktivitas

Pengujian konduktivitas dibagi menjadi 2 yaitu:

4.6.1 Cu Hasil Sintering

Pengujian ini dilakukan 2 kali uji konduktivitas termal dengan bahan spesimen

Cu hasil sintering dan spesimen Cu solid untuk bandingan. Keduanya dibuat dengan

dimensi yang sama. Sampel Cu hasil sintering dapat dilihat pada Tabel 4.2, Tabel 4.3

dan Tabel 4.4.

Tabel 4.2 Sampel 1 Cu Sintering

No Data T1 T2 T3 T4 T5 T6

67 69 68 40 38 34 32

68 69 68 40 38 34 32

69 69 68 40 38 34 32

Rata-rata 69 68 40 38 34 32

Tabel 4.3 Sampel 2 Cu Sintering

No Data T1 T2 T3 T4 T5 T6

115 78 77 44 42 37 34

116 78 77 44 42 37 34

117 78 77 44 42 37 34

Rata-rata 78 77 44 42 37 34

Tabel 4.4 Perhitungan Sampel 1 dan 2

No

Sampel

Ks Kuji εt ωT1 ωT2 ωT3 ωT4 ωuji

1 401 112,125 0,72 0 0 0 0 0

2 401 112,125 0,72 0 0 0 0 0

Page 54: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

54

Nilai Konduktivitas Termal (k) :

Dengan menggunakan sampel didapat nilai konduktivitas termal sebagai berikut :

Alat uji digunakan logam Kuningan sebagai konduktor panas dengan spesifikasi:

Diameter = 25 mm

Panjang = 30 mm

Luas penampang =4

2dA

= 0,0005 m

2

Spesifikasi tembaga uji hasil sintering yang akan diuji adalah

Diameter = 18,15 mm

Panjang = 11,15 mm

Luas Penampang =4

2dA

= 0,0002 m

2

Sehingga perhitungannya adalah

W/m oC

Setelah memperoleh Kuji sebesar 112.125 W/m0C, maka dapat dilihat Gambar 4.7.

Page 55: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

55

74 73

42 4036

33

0

10

20

30

40

50

60

70

80

T1 T2 T3 T4 T5 T6

Tem

per

atu

r (o

C)

Jarak antar titik uji(mm)

Gambar 4.7 Grafik pengujian konduktivitas sampel Cu hasil sintering

4.6.2 Cu bandingan

Sampel Cu bandingan dapat dilihat pada Tabel 4.5, Tabel 4.6 dan Tabel 4.7

Tabel 4.5 Sampel 1 Cu Bandingan

No Data T1 T2 T3 T4 T5 T6

67 64 63 40 38 36 34

68 64 63 40 38 36 34

69 64 63 40 38 36 34

Rata-rata 64 63 40 38 36 34

Tabel 4.6 Sampel 2 Cu Bandingan

No Data T1 T2 T3 T4 T5 T6

144 72 71 43 41 38 36

145 72 71 43 41 38 36

146 72 71 43 41 38 36

Rat-rata 72 71 43 41 38 36

Tabel 4.7 Perhitungan Sampel 1 dan 2

No

Sampel

Ks Kuji εt ωT1 ωT2 ωT3 ωT4 ωuji

1 401 77.33 0.8 0 0 0 0 0

2 401 77.33 0.8 0 0 0 0 0

Page 56: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

56

Nilai Konduktivitas Termal (k) :

Dengan menggunakan sampel didapat nilai konduktivitas termal sebagai berikut :

Alat uji digunakan logam Kuningan sebagai konduktor panas dengan spesifikasi:

1. Diameter = 25 mm

2. Panjang = 30 mm

3. Luas Penampang =4

2dA

= 0.0005m

2

Spesifikasi Tembaga bandingan yang akan diuji adalah

Diameter = 19,25 mm

Panjang = 11,3mm

LuasPenampang =4

2dA

= 0.00029 m

2

Sehingga hasil perhitungannya adalah

W/m oC

Setelah memperoleh Kuji sebesar 77.33 W/m0C, maka dapat dilihat Gambar 4.8.

Page 57: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

57

Gambar 4.8 Grafik pengujian konduktivitas termal spesimen Cu bandingan

Dari grafik diperoleh sifat termal Cu hasil sintering mengalami perubahan

temperatur yang sangat besar antara T2 dan T3 dibanding T1 dan T2, T3 dan T4, serta T5

dan T6. Hal ini disebabkan didalam spesimen Cu hasil sintering terdapat porositas

sehingga aliran panas dari kuningan sebagai konduktor panas dikonduksikan ke

spesimen Cu hasil sintering perambatannya lemah akibat aliran panas lebih cepat

merambat melalui benda padat dari pada udara, sehingga terjadi perbedaan suhu antara

T2 dan T3 yang sangat besar. Ditambah lagi pengaruh suhu lingkungan, kurang adanya

isolator sehingga terjadi kebocoran panas ke lingkungan, kurang menempelnya benda

uji dengan sampel uji kuningan dan heater sehingga nilai konduktivitas Cu hasil

sintering yang diperoleh adalah 112.5 W/m.0C sedangkan nilai konduktivitas Cu

bandingan yang diperoleh adalah 77.33W/m0C.

Page 58: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

58

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil pengujian dan analisa terhadap data-data penelitian, maka dapat diambil

kesimpulan:

a. Produk sintering Ni dapat diuji shrinkage, uji tarik, uji mikrografi, uji densitas,

uji komposisi dan produk sintering Cu mengalami uji konduktivitas termal

dengan memvariasikan temperatur 870 OC, 900

OC, 930

OC dan besi cor sebagai

supporting powder mesh 100 dan 150.

b. Dari hasil pengujian tarik, kekuatan patah maksimun spesimen Ni temperatur 870

0C adalah 16.78 MPa, temperatur 900

0C adalah 25.3 MPa dan temperatur 930

0C

adalah 42.83 MPa.

c. Bentuk partikel Ni solid yaitu spherical sedangkan bentuk serbuk partikel Ni

yaitu porous atau sponge. Struktur makro produk hasil sintering Ni terlihat

banyaknya porositas akibat proses sintering tanpa kompaksi.

d. Persentase penyusutan material Ni untuk ukuran serbuk 0,15 mm (mesh 100)

yaitu 35.33 %. Nilai densitas spesimen Ni hasil sintering dengan supporting

powder besi cor mesh 100 yaitu T = 900 0C adalah 5.718 (gr/cm

3), T = 870

0C

adalah 5.441 (gr/cm3) dan T = 930

0C adalah 7.5 (gr/cm

3).

e. Komposisi Ni hasil sintering yaitu 77 % dari 99,5 %.

f. Dari hasil perhitungan nilai konduktivitas termal efektif diperoleh nilai

konduktivitas Cu hasil sintering yang diperoleh adalah 112.5 W/m.0C dan nilai

konduktivitas Cu bandingannya adalah 77.33 W/m0C.

5.2 Saran

a. Perlu diperhatikan massa serbuk Ni yang dipakai untuk membuat spesimen,

sehingga massa serbuknya seragam.

b. Uji konduktivitas termal perlu dilakukan menggunakan alat yang berbeda untuk

perbandingan hasil.

Page 59: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

59

c. Alat ukur yang digunakan harus lebih presisi dan dikalibrasi terlebih dahulu agar

hasil pengukuran lebih tepat.

Page 60: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

60

DAFTAR PUSTAKA

Callister Jr, William. D., (1994), Material Science And Engineering, 3rd edition, John

Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey.

German, R.M., (1994), Powder Metallurgy Science, 2nd

Edition, The Pennsylvania State

University.

Holman, J.P. dan E. Jasjfi, (1997), Perpindahan Kalor, Erlangga, Jakarta.

Metal Handbook Vol. 7, (1998), “Powder Metallurgy”, American Society for Metals,

Ohio.

Palm, William, (1998), Rapid Prototyping Techniques, Penn State Learning Factory.

Shimosaka, dkk (2001), Sintering Mechanism of Two Spheres Forming a Homogeneous

Solid Solubility Neck, Department of Chemical Engineering and

Materials Science, Doshisha University

Totten, G.E., (1999), Handbook Of Aluminium, Volume 1 , Marcel Dekker, New York,

Bassel.

Totten, G.E., (2006), Steel Heat treatment Handbook, 2nd

edition. New York : Taylor

and Francis Group.

Widyanto dkk, (2005), Metoda deposisi serbuk halus ( <100 μm) alumunium hasil

proses atomisasi untuk aplikasi proses proses atomisasi untuk aplikasi proses

proses layer manufacturing pada pembuatan komponen komponen micro / super

presisi, Mechanical Engineering Departemen, UNDIP.

Widyanto dkk, (2005), Teknik deposisi serbuk halus bahan metal – non metal dengan

sistem vakum anti statik untuk proses layer manufacturing pada pembuatan

komponen super presisi, Mechanical engineering Department, UNDIP.

Widyanto, S.A., Siregar, H.R., dan Tantowi, A.E., (2006), Solid Freeform Fabrication

Based On Multi Material Deposition Indirect Sintering, Yogyakarta : Universitas

Gajah Mada.

Widyanto S.A., Tontowi A.E., Jamasri and Rochardjo, H.S.B., (2007), Mechanical

Strength and Dimension Accuracy of Freeform Fabrication Product of Al-Pe/Silica-

Pe Composite, The 3rd

International Conference on Product Design & Development

12-13 December 2007, Jogjakarta, Indonesia.

Page 61: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

61

Widyanto, S.A., Development Screw Feeder Hopper Nozzle Of Direct- Write

Deposition Relevant To Layer Manufacturing Process, Yogyakarta : Universitas

Gajah Mada.

Widyanto, S.A., (2008), Proses Sinter-Deposisi Multi Material, Universitas

Diponegoro.

Page 62: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

62

LAMPIRAN

Page 63: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

63

DATA PENGUJIAN K SPESIMEN Cu HASIL SINTERING

No T1 T2 T3 T4 T5 T6

1 37 36 31 31 30 30

2 37 37 31 31 30 30

3 38 38 31 31 30 30

4 39 39 31 31 30 30

5 40 39 31 31 30 30

6 41 40 31 31 30 30

7 41 41 31 31 30 30

8 42 42 32 31 30 30

9 43 42 32 31 30 30

10 44 43 32 31 31 30

11 45 44 32 32 31 30

12 45 44 32 32 31 30

13 46 45 32 32 31 30

14 47 46 32 32 31 30

15 47 46 32 32 31 30

16 48 47 32 32 31 30

17 48 47 33 32 31 30

18 49 48 33 32 31 30

19 50 49 33 32 31 30

20 50 49 33 32 31 30

21 51 50 33 33 31 30

22 51 50 33 33 31 30

23 52 51 34 33 31 30

24 52 51 34 33 31 30

25 53 52 34 33 31 30

26 54 53 34 33 31 31

27 54 53 34 33 31 30

28 54 53 34 33 31 30

29 55 54 35 33 31 31

30 55 54 35 34 31 31

Page 64: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

64

31 56 55 35 34 31 31

32 56 55 35 34 31 31

33 56 55 35 34 31 31

34 57 56 35 34 32 31

35 57 56 35 34 32 31

36 58 57 36 34 32 31

37 58 57 36 34 32 31

38 59 58 36 35 32 31

39 59 58 36 35 32 31

40 60 59 36 35 32 31

41 60 59 36 35 32 31

42 60 59 37 35 32 31

43 61 60 37 35 32 31

44 61 60 37 35 32 31

45 61 61 37 35 32 31

46 62 61 37 35 32 31

47 62 61 37 35 32 31

48 62 61 37 36 32 31

49 63 62 37 36 32 31

50 63 62 38 36 32 31

51 64 63 38 36 33 31

52 64 63 38 36 33 31

53 63 63 38 36 33 31

54 64 63 38 36 33 31

55 65 64 38 36 33 31

56 65 64 38 37 33 31

57 66 64 39 37 33 31

58 66 65 39 37 33 31

59 66 65 39 37 33 31

60 66 66 39 37 33 32

61 67 66 39 37 33 32

62 67 66 39 37 33 32

63 67 66 39 37 33 32

64 68 67 40 37 34 32

65 68 67 40 38 34 32

66 68 67 40 38 34 32

67 69 68 40 38 34 32

68 69 68 40 38 34 32

69 69 68 40 38 34 32

70 69 68 40 38 34 32

71 70 67 40 38 34 32

72 70 69 40 38 34 32

Page 65: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

65

73 70 69 41 38 34 32

74 70 69 41 38 34 32

75 70 69 41 39 34 32

76 71 70 41 39 34 32

77 71 70 41 39 34 32

78 71 70 41 39 34 32

79 71 70 41 39 35 33

80 71 70 41 39 35 33

81 72 71 41 39 35 33

82 72 71 41 39 35 33

83 72 71 41 39 35 33

84 72 71 42 39 35 33

85 73 72 42 39 35 33

86 73 72 42 39 35 33

87 73 72 42 39 35 33

88 73 72 42 40 35 33

89 73 72 42 40 35 33

90 74 73 42 40 35 33

91 74 73 42 40 35 33

92 74 73 42 40 35 33

93 74 73 42 40 35 33

94 74 73 42 40 35 33

95 75 74 43 40 35 33

96 75 74 43 40 36 33

97 75 74 43 40 36 33

98 75 74 43 40 36 33

99 75 74 43 40 36 33

100 76 75 43 40 36 33

101 76 74 43 40 36 33

102 76 75 43 40 36 33

103 76 75 43 41 36 34

104 76 75 43 41 36 34

105 76 75 43 41 36 34

106 77 76 44 41 36 34

107 77 76 44 41 36 34

108 77 76 44 41 36 34

109 77 76 44 41 36 34

110 77 76 44 41 36 34

111 77 76 44 41 36 34

112 78 77 44 41 36 34

113 78 77 44 41 36 34

114 78 77 44 42 37 34

Page 66: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

66

115 78 77 44 42 37 34

116 78 77 44 42 37 34

117 78 77 44 42 37 34

118 78 77 44 42 37 34

119 79 78 45 42 37 34

120 79 78 45 42 37 34

121 79 78 45 42 37 34

122 79 78 45 42 37 34

123 79 78 45 42 37 34

124 80 79 45 42 37 34

125 80 79 45 42 37 35

126 80 79 45 42 37 35

127 80 79 45 42 37 35

128 80 79 45 42 37 35

129 80 79 45 42 37 35

130 80 79 45 43 38 35

131 81 80 45 43 38 35

132 81 80 46 43 38 35

133 81 80 46 43 38 35

134 81 80 46 43 38 35

135 81 80 46 43 38 35

136 81 80 46 43 38 35

137 81 80 46 43 38 35

138 82 81 46 43 38 35

139 82 81 46 43 38 35

140 82 81 46 43 38 35

141 82 81 46 43 38 35

142 82 81 46 43 38 35

143 82 81 46 43 38 35

144 82 81 46 43 38 35

145 82 81 46 44 38 35

146 82 81 46 44 38 35

147 82 81 46 44 38 35

148 82 81 47 44 38 35

149 82 82 47 44 38 35

150 82 82 47 44 38 35

151 83 82 47 44 39 35

152 83 82 47 44 39 35

153 83 82 47 44 39 35

154 83 82 47 44 39 35

155 83 82 47 44 39 35

156 83 82 47 44 38 35

Page 67: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

67

157 83 82 47 44 38 35

158 83 82 47 44 38 35

159 83 82 47 44 39 35

160 83 82 47 44 39 35

161 83 82 47 44 39 35

162 83 82 47 44 39 36

163 83 82 47 44 39 36

164 83 82 47 44 39 36

165 83 82 47 44 39 36

166 84 83 47 44 39 36

167 84 83 47 44 39 36

168 84 83 47 44 39 36

169 84 83 47 44 39 36

170 84 83 47 44 39 36

171 84 83 47 44 39 36

172 84 83 47 44 39 36

173 84 83 47 44 39 36

174 84 83 47 44 39 36

175 84 83 47 44 39 36

176 84 83 47 44 39 36

177 84 83 47 44 39 36

178 84 84 47 44 39 36

179 85 84 47 44 39 36

180 85 84 47 45 39 36

181 85 84 47 45 39 36

182 85 84 48 45 39 36

183 85 84 48 45 39 36

184 85 84 48 45 39 36

185 85 84 48 45 39 36

186 85 84 48 45 39 36

187 85 84 48 45 39 36

188 85 84 48 45 39 36

189 85 84 48 45 39 36

190 85 84 48 45 39 36

191 85 84 48 45 39 36

192 85 84 48 45 40 36

193 86 85 48 45 40 36

194 86 85 48 45 40 36

195 86 85 48 45 40 36

196 86 85 48 45 40 36

197 86 85 48 45 40 36

198 86 85 48 45 40 36

Page 68: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

68

DATA HASIL PENGUJIAN K SPESIMEN Cu BANDINGAN

No T1 T2 T3 T4 T5 T6

1 32 32 31 31 31 31

2 32 32 31 31 31 31

3 32 32 31 31 31 31

4 32 32 31 31 31 31

5 33 33 31 31 31 31

6 33 33 31 31 31 31

7 33 33 31 31 31 31

8 34 34 31 31 32 32

9 34 34 31 31 32 32

10 34 35 31 31 32 32

11 35 35 31 31 32 32

12 35 35 31 31 32 32

13 36 36 31 31 32 32

14 36 36 31 31 32 32

15 37 37 31 31 32 32

16 37 37 31 31 32 32

17 37 37 32 32 32 32

18 38 38 32 32 32 32

199 86 85 48 45 40 36

200 86 85 48 45 40 36

201 86 85 48 45 40 36

202 86 85 48 45 40 37

203 86 85 48 45 40 37

204 86 85 48 45 40 37

205 86 85 48 45 40 37

206 86 85 48 45 40 37

207 86 85 48 45 40 37

208 87 86 49 46 40 37

209 87 86 49 46 40 37

210 87 86 49 46 40 37

211 87 86 49 46 40 37

212 87 86 49 46 40 37

213 87 86 49 46 40 37

214 87 86 49 46 40 37

215 87 86 49 46 40 37

216 87 86 49 46 40 37

217 87 86 49 46 40 37

Page 69: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

69

19 38 38 32 32 32 32

20 39 39 32 32 32 32

21 39 39 32 32 32 32

22 40 40 32 32 32 32

23 40 40 32 32 32 32

24 43 43 32 32 32 32

25 43 43 32 32 32 32

26 44 44 33 32 32 32

27 44 44 33 32 32 32

28 45 45 33 32 32 32

29 45 45 33 33 32 32

30 45 45 33 33 32 32

31 46 46 33 33 32 32

32 46 46 33 33 32 32

33 46 46 33 33 32 32

34 47 47 33 33 32 32

35 47 47 34 33 32 32

36 48 48 34 33 32 32

37 48 48 34 33 32 32

38 48 48 34 33 32 32

39 49 49 34 33 33 32

40 49 49 34 33 33 32

41 50 49 34 33 33 32

42 50 50 34 33 33 32

43 50 50 34 34 33 32

44 51 50 34 34 33 32

45 51 51 35 34 33 32

46 51 51 35 34 33 32

47 52 51 35 34 33 33

48 52 52 35 34 33 33

49 52 52 35 34 33 33

50 53 52 35 34 33 33

51 53 53 35 34 33 33

52 53 53 35 34 33 33

53 54 53 36 35 33 33

54 54 54 36 35 33 33

55 55 54 36 35 34 33

56 55 54 36 35 34 33

57 55 55 36 35 34 33

58 56 55 36 35 34 33

59 56 55 36 35 34 33

60 56 55 36 35 34 33

Page 70: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

70

61 56 56 37 35 34 33

62 57 56 37 35 34 33

63 57 56 37 35 34 33

64 57 56 37 36 34 33

65 58 57 37 36 34 33

66 58 57 37 36 34 33

67 58 57 37 36 34 33

68 58 57 37 36 34 33

69 59 58 37 36 34 33

70 59 58 37 36 34 33

71 60 58 38 36 34 33

72 60 59 38 36 34 33

73 60 59 38 36 35 34

74 60 59 38 36 35 34

75 61 59 38 37 35 34

76 61 60 38 37 35 34

77 61 60 38 37 35 34

78 61 60 38 37 35 34

79 61 60 38 37 35 34

80 62 60 38 37 35 34

81 62 61 39 37 35 34

82 62 61 39 37 35 34

83 63 61 39 37 35 34

84 63 61 39 37 35 34

85 63 62 39 37 35 34

86 63 62 39 37 35 34

87 64 62 39 37 35 34

88 64 62 39 38 35 34

89 64 62 39 38 36 34

90 64 63 40 38 36 34

91 64 63 40 38 36 34

92 64 63 40 38 36 34

93 64 63 40 38 36 34

94 65 63 40 38 36 34

95 65 63 40 38 36 34

96 65 64 40 38 36 34

97 65 64 40 38 36 34

98 65 64 40 38 36 34

99 65 64 40 38 36 34

100 66 64 40 38 36 34

101 66 64 40 38 36 34

102 66 65 40 38 36 34

Page 71: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

71

103 66 65 40 38 36 34

104 66 65 41 38 36 35

105 66 65 41 38 36 35

106 67 65 41 39 36 35

107 67 65 41 39 36 35

108 67 66 41 39 36 35

109 67 66 41 39 36 35

110 67 66 41 39 36 35

111 67 66 41 39 36 35

112 68 66 41 39 37 35

113 68 66 41 39 37 35

114 68 67 41 39 37 35

115 68 67 41 39 37 35

116 68 67 41 39 37 35

117 68 67 42 39 37 35

118 69 68 42 39 37 35

119 69 68 42 40 37 35

120 69 68 42 40 37 35

121 69 68 42 40 37 35

122 70 68 42 40 37 35

123 70 68 42 40 37 35

124 70 68 42 40 37 35

125 70 68 42 40 37 35

126 70 69 42 40 37 35

127 70 69 42 40 37 35

128 70 69 42 40 37 36

129 71 69 43 40 37 36

130 71 69 43 40 37 36

131 71 69 43 40 38 36

132 71 70 43 40 38 36

133 71 70 43 40 38 36

134 71 70 43 40 38 36

135 71 70 43 40 38 36

136 71 70 43 41 38 36

137 72 70 43 41 38 36

138 72 70 43 41 38 36

139 72 70 43 41 38 36

140 72 70 43 41 38 36

141 72 71 43 41 38 36

142 72 71 43 41 38 36

143 72 71 43 41 38 36

144 72 71 43 41 38 36

Page 72: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

72

145 72 71 43 41 38 36

146 72 71 43 41 38 36

147 73 71 44 41 38 36

148 73 71 44 41 38 36

149 73 72 44 41 38 36

150 73 72 44 41 38 36

151 73 72 44 41 38 36

152 73 72 44 41 38 36

153 73 72 44 41 38 36

154 73 72 44 41 38 36

155 74 72 44 41 38 36

156 74 72 44 41 38 36

157 74 72 44 41 39 36

158 74 73 44 41 39 36

159 74 73 44 41 39 36

160 74 73 44 41 39 36

161 74 73 44 42 39 36

162 74 73 44 42 39 36

163 75 73 44 42 39 37

164 75 73 44 42 39 37

165 75 73 45 42 39 37

166 75 74 45 42 39 37

167 75 74 45 42 39 37

168 75 74 45 42 39 37

169 75 74 45 42 39 37

170 75 74 45 42 39 37

171 76 74 45 42 39 37

172 76 74 45 42 39 37

173 76 75 45 42 39 37

174 76 75 45 42 39 37

175 76 75 45 42 39 37

176 76 75 45 42 39 37

177 76 75 45 42 39 37

178 76 75 45 42 39 37

179 76 75 45 42 39 37

180 77 75 45 42 39 37

181 77 75 45 42 39 37

182 77 75 45 42 39 37

183 77 76 46 42 39 37

184 77 76 46 42 40 37

185 77 76 46 42 40 37

186 77 76 46 43 40 37

Page 73: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

73

187 77 76 46 43 40 37

188 77 76 46 43 40 37

189 77 76 46 43 40 37

190 77 76 46 43 40 37

191 78 76 46 43 40 37

192 78 76 46 43 40 37

193 78 76 46 43 40 37

194 78 76 46 43 40 37

195 78 77 46 43 40 37

196 78 77 46 43 40 37

197 78 77 46 43 40 37

198 78 77 46 43 40 37

199 78 77 46 43 40 37

200 79 77 46 43 40 38

Page 74: BAB I PENDAHULUAN · uji komposisi, uji densitas dengan ... Berisi penjelasan tentang metalurgi serbuk, ... keramik maupun polimer tergantung pada karakteristik produk yang akan dibuat

74