Gambar 4.1. Grafik Hubungan Variasi Temperatur Curing Terhadap Nilai Bulk Densitas Pada Curing Vakum dan Udara , t
konstan
= 1 jam
Dari gambar 4.1 dapat dilihat bahwa temperatur sangat mempengaruhi nilai densitas suatu sampel baik dalam keadaan curing vakum dan curing udara.
Semakin tinggi temperatur yang diberikan maka nilai densitas suatu sampel akan menurun. Hal ini disebabkan oleh adanya pengaruh proses pelepasan suatu binder
yang terdapat pada sampel tersebut yang meninggalkan ruang kosong atau pori pada sampel. Banyaknya pori yang terbentuk mengakibatkan semakin banyak air
yang diserap, yang secara langsung membuat sampel semakin poros. Kemudian dapat kita lihat pada Curing vakum dengan temperatur 150-200
C terlihat terjadi penurunan yang tidak terlalu signifikan dibandingkan penurunan yang terjadi pada curing udara. Kemungkinan penyebab penurunan
tersebut dikarenakan sampel pada curing udara telah teroksidasi. Kondisi alat curing furnace yang tidak vakum membuat oksigen dengan mudah keluar masuk
ruang pembakaran yang mengakibatkan oksidasi. Dari grafik terlihat bahwa temperatur optimum yaitu 100
C , pada curing vakum sebesar 5,522 gcm
3
dan pada curing udara sebesar 5,854 gcm
3
. Setelah mengetahui temperatur optimum pada sampel , maka diberikan
variasi waktu penahanan kepada kedua keadaan curing dengan lama waktu penahanan yaitu : 30 menit, 1 jam, 2 jam, dan 4 jam dengan temperatur konstan
100 C. Dari pengujian ini didapat nilai densitas seperti yang ditunjukan pada
tabel 4.2.
100 120
140 160
180 200
5.0 5.1
5.2 5.3
5.4 5.5
5.6 5.7
5.8 5.9
6.0
5.499 5.570
5.719 5.854
5.488 5.497
5.504
5.522
B U
LK D
E N
S IT
Y G
r cm
3
TEMPERATUR CURING 0C
CURING VAKUM CURING UDARA
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
Tabel 4.2 Perbandingan nilai Bulk density Curing Vakum dengan Curing Udara terhadap variasi waktu penahanan
Gambar 4.2. Grafik Hubungan Variasi waktu penahanan Curing Terhadap Nilai Bulk Densitas Pada Curing Vakum dan Udara , T
konstan
= 100 C
Waktu penahanan juga berpengaruh terhadap nilai densitas suatu sampel magnet bonded Pr-Fe-B. Terlihat pada gambar 4.2, bahwa pada curing vakum bahwa
nilai densitas naik dengan bertambahnya waktu penahanan curing. Peningkatan densitas ini menunjukkan terjadinya proses pemadatan akibat pengaruh waktu
penahanan curing dan pada waktu 4jam merupakan waktu penahanan optimum
No Waktu Penahanan jam
BULK DENSITAS gcm
3
Vakum Udara
1 ½
5.498 5.910
2 1
5.523 5.854
3 2
5.692 5.711
4 4
5. 846 5. 692
0.0 0.5
1.0 1.5
2.0 2.5
3.0 3.5
4.0 4.5
5.0 5.1
5.2 5.3
5.4 5.5
5.6 5.7
5.8 5.9
6.0
5.692
5.711 5.854
5.910 5.846
5.692 5.523
5.498
B U
LK D
E N
S IT
Y gr
c m
3
WAKTU PENAHANAN Jam
Curing Vakum Curing Udara
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
sebesar 5,846 gcm
3
. Pada kondisi yang vakum, udara yang terdapat pada sampel dikeluarkan sehingga menyebabkan pori semakin sedikit . Pemadatan tersebut
akan mengecilkan pori yang terdapat dalam sampel. Sehingga densitas sampel akan meningkat.
Namun, hal ini berbanding terbalik pada curing udara. Dengan semakin lama waktu penahanan yang diberikan maka terjadi penurunan pada nilai densitas
sampel. Pada kondisi curing udara, udara yang diberikan tersebut akan masuk dalam sampel yang membuat semakin terbentuknya pori pada sampel. Pori yang
terbentuk mengakibatkan penurunan densitas. Dari hasil penelitian, didapat waktu penahanan optimum pada waktu 30 menit sebesar 5,910 gcm
3
.
4.1.2 Sifat Magnet 4.1.2.1 Hasil Pengukuran Kerapatan Fluks Magnet
Fluks Density
Salah satu pengujian sifat magnet pada penelitian ini adalah pengujian kerapatan fluks magnet dengan menggunakan gaussmeter. Kerapatan fluks
magnetic menunjukkan tingkat kerapatan momen- momen magnet yang terdapat dalam suatu material magnet. Semakin banyak momen-momen magnet yang
terdapat dalam suatu material mengakibatkan nilai kerapatan fluks magnetnya meningkat setelah terjadi proses magnetisasi. Nilai kerapatan fluks magnet juga
sangat dipengaruhi oleh densitas serta porositas suatu material magnet. Hasil pengujian kerapatan fluks magnet PrFeB dapat dilihat pada tabel 4.3.
Tabel 4.3 Kerapatan Fluks Magnet PrFeB Curing Vakum dan Udara terhadap variasi temperature curing
No SUHU
O
C Densitas Fluks Magnetgauss
Vakum Udara
1 100
2448.1 2433.2
2 150
2370.4 2363.7
3 180
2230.2 2186.5
4 200
2156.0 2082.0
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
Dari tabel 4.3 di atas menunjukkan bahwa temperatur curing berpengaruh terhadap nilai kerapatan fluks magnetik yaitu seiring meningkatnya temperature
curing, membuat nilai fluks magnetik dari magnet bonded PrFeB semakin menurun. Berikut gambar 4.3 menunjukkan grafik kerapatan fluks magnet dari
PrFeB .
100 120
140 160
180 200
2000 2050
2100 2150
2200 2250
2300 2350
2400 2450
2500
2082 2186.5
2363.7 2433.2
2156.0 2230.2
2370.4 2448.1
D E
N S
IT A
S F
L U
K S
M A
G N
E T
G au
ss
TEMPERATUR CURING 0C
Curing vakum Curing Udara
Gambar 4.3 Grafik Hubungan Variasi Temperatur Curing Terhadap Nilai Densitas Fluks Magnet Pada Curing Vakum dan Udara dengan tkonstan = 1 Jam
Dari gambar 4.3 di peroleh temperatur optimum yaitu 100 C pada curing vakum
sebesar 2448.1 gauss dan pada curing udara sebesar 2433.2 gauss. Kemungkinan hal ini terjadi karena domain-domain magnet semakin acak ketika diberi
perlakuan panas, semakin besar temperatur yang diberikan mengakibatkan penurunan pada nilai kerapatan fluks magnetik. Namun, penurunan yang terjadi
pada temperatur 100-150 C baik curing vakum dan curing udara tidak terlalu
signifikan. Dapat dilihat penurunan yang menonjol terjadi pada curing udara dengan temperature 150-200
C. Kerapatan fluks magnet berhubungan erat dengan nilai densitas sampel. Hal ini dapat dilihat dari gambar 4.1 yang
merupakan hubungan densitas terhadap temperatur curing.
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
Didapat Suhu optimum dari variasi temperatur, kemudian dilakukan variasi waktu penahanan. Perlakuan ini sama halnya dengan uji densitas yang ada
pada tabel 4.2.
Tabel 4.4 Kerapatan Fluks Magnet PrFeB Curing Vakum dan Udara terhadap variasi waktu penahanan holding time curing
Dari tabel dapat dilihat bahwa waktu hasil pengukuran kerapatan fluks magnet memiliki perbedaan antara curing udara dan curing vakum. Pada curing
vakum memiliki waktu penahanan optimum, yaitu 4 jam sebesar 2510.3 gauss, sedangkan pada curing udara yaitu 30 menit sebesar 2527.0 gauss.
0.0 0.5
1.0 1.5
2.0 2.5
3.0 3.5
4.0 4.5
2300 2350
2400 2450
2500 2550
2600
2386.3
2418 2433.2
2527 2510.3
2477.5 2448.1
2367.3
D E
N S
IT A
S F
L U
K S
M A
G N
E T
G au
ss
WAKTU PENAHANAN jam
CURING VAKUM CURING UDARA
Gambar 4.4 Grafik Hubungan Variasi Waktu Penahanan Curing Terhadap Nilai Densitas Fluks Magnet Pada Curing Vakum dan Udara dengan T = 100
C
No Waktu Penahanan jam
Kuat Medan Magnet Gauss Vakum
Udara
1 ½
2367.3 2527.0
2 1
2448.1 2433.2
3 2
2477.5 2418.0
4 4
2510.3 2386.3
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
Dari gambar 4.4, dapat dilihat dengan jelas perbedaan hasil pengukuran. Karena semakin lama maka energi panas semakin besar yang mengakibatkan domain-
domain magnet akan mulai acak dan tidak searah lagi. Hal ini lah yang menyebabkan penurunan sifat magnetic pada bahan tersebut. Fenomena ini
ditunjukkan dengan menurunnya sifat magnetik dengan semakin lamanya waktu penahanan curing. Asyer paulus, 2007.
4.1.3 Hasil Analisis Mikrostruktur Magnet Bonded PrFeB dengan Menggunakan SEM Scanning Electron Microscope
Analisa mikrostruktur dilakukan dengan menggunakan Scanning Electron Microscope SEM. Hasil pengambilan gambar SEM ditunjukkan pada Gambar
4.5a-e. Pengambilan gambar dilakukan pada Curing Vakum dan Curing Udara pada temperatur konstan yaitu 100
C dengan waktu penahanan yang berbeda- beda pada kedua kondisi curing. Dilakukan dengan Elektron sekunder SE
– Secondary electron dan disebelah kanannya Elektron Sekunder yang di analisa
dengan software image j agar lebih jelas untuk melihat tampilan pori yang berupa berwarna gelap
a b
Gambar 4.5 Foto morfologi sampel magnet bonded PrFeB dengan perbesaran 100 x dimana waktu penahanan a Udara 30 menit b Udara 30 menit yang
dianalisis dengan software image J
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
a b
Gambar 4.6 Foto morfologi sampel magnet bonded PrFeB dengan perbesaran 100 x dimana waktu penahanan a Udara 4 jam, b Udara 4 jam yang dianalisis
dengan software image J
Berdasarkan hasil gambar SEM dengan perbesaran 100x, distribusi partikel pada magnet bonded PrFeB pada Curing Udara dengan waktu penahanan
curing 30 menit Gambar 4.5 terlihat lebih rapat dibandingkan dengan hasil curing 4 jamGambar 4.6. Semakin lama waktu penahanan mengakibatkan
sampel semakin poros, dibandingkan dengan waktu curing 30 menit.Hal ini mempengaruhi kepada sifat fisis magnet densitas, yaitu densitas menurun
karena lamanya waktu penahanan curing.
a b
Gambar 4.7 Foto morfologi sampel magnet bonded PrFeB dengan perbesaran 100 x dimana waktu penahanan a Vakum 30 menit, b Vakum 30 menit yang
dianalisis dengan software image J
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
a b
Gambar 4.8 Foto morfologi sampel magnet bonded PrFeB dengan perbesaran 100 x dimana waktu penahanan a Vakum 4 jam, b Vakum 4 jam yang
dianalisis dengan software image J
Berbeda halnya dengan curing udara , Pada kondisi Curing vakum dengan waktu penahanan 30 menitGambar 4.7 terlihat lebih banyak pori dibandingkan
hasil curing 4 jam Gambar 4.8.Berdasarkan hasil tersebut menunjukkan bahwa pengaruh ukuran pori dapat mempengaruhi sifat fisis magnet densitas. Sehingga
pada waktu penahanan 4 jam, sampel terlihat lebih rapat atau ukuran pori lebih kecil, yang mangakibatkan nilai densitas dan kerapatan fluks magnet juga
meningkat.
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa: 1.
Berdasarkan nilai densitas dan kerapatan fluks magnetik dari magnet bonded PrFeB dinyatakan bahwa temperatur curing optimum pada waktu
penahanan selama 1 jam yaitu pada temperatur 100 C. Meningkatnya
temperatur curing berpengaruh terhadap penurunan nilai densitas dan kerapatan fluks magnetik.
2. Temperatur curing dalam penelitian ini berfungsi untuk melepaskan binder
yang telah mengikat serbuk magnet pada sampel yang telah dicetak. 3.
Penurunan densitas dan kerapatan fluks magnetik terhadap kenaikan temperatur ini diasumsikan disebabkan oleh adanya proses penguapan
pelepasan binder yang memberi pori pada sampel. 4.
Berdasarkan sifat fisis dan magnet dari magnet bonded PrFeB, waktu penahanan holding time sangat mempengaruhi kondisi sampel pada
sampel yang dicuring vakum dan udara. 5.
Pada Curing vakum semakin lama waktu penahanan mengakibatkan kenaikan nilai densitas dan kerapatan fluks magnetik. Sedangkan pada
curing udara semakin lama waktu penahanan akan mengakibatkan penurunan nilai densitas dan kerapatan fluks magnetik.
6. Nilai densitas dan kerapatan fluks magnet tertinggi pada curing vakum
dengan waktu penahanan optimum yaitu 4 jam sebesar 5. 846 grcm
3
dan 2510.3 Gauss, sedangkan pada curing udara dengan waktu penahanan
optimum yaitu 30 menit sebesar 5.910 grcm
3
dan 2527.0 Gauss. 7.
Berdasarkan hasil SEM, dapat dilihat dari gambar bahwa pada curing udara dengan waktu penahanan 30 menit lebih rapat dibandingkan dengan
waktu penahanan 4 jam, sedangkan pada curing vakum dengan waktu penahanan 30 menit lebih banyak pori yang terbentuk dibandingkan
dengan waktu penahanan 4 jam. Munculnya pori tersebut dapat dilihat
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
oleh adanya daerah- daerah hitam pada topografi sampel yang di uji dengan Scanning Electron Mikroscope.
5.2 Saran
