2.11 Pengujian SEM Scanning Electron Microscope
SEM Scanning Electron Microscope adalah salah satu jenis mikroscop electron yang menggunakan berkas electron untuk menggambarkan bentuk
permukaan dari material yang dianalisis. Prinsip kerja dari SEM ini adalah dengan menggambarkan permukaan benda atau material dengan berkas electron
yang dipantulkan dengan energy tinggi. Permukaan material yang disinari atau terkena berkas electron akan memantulkan kembali berkas electron atau
dinamakan berkas electron sekunder ke segala arah. Tetapi dari semua berkas electron yang dipantulkan terdapat satu berkas electron yang dipantulkan dengan
intensitas tertinggi. Detector yang terdapat di dalam SEM akan mendeteksi berkas electron berintensitas tertinggi yang dipantulkan oleh benda atau material
yang dianalisis. Selain itu juga dapat menentukan lokasi berkas electron yang berintensitas tertinggi itu.
Ketika dilakukan pengamatan terhadap material, lokasi permukaan benda yang ditembak dengan berkas elektron yang ber intensitas tertinggi di – scan
keseluruh permukaan material pengamatan. Karena luasnya daerah pengamatan kita dapat membatasi lokasi pengamatan yang kita lakukan dengan melakukan
zoon – in atau zoon – out. Dengan memanfaatkan berkas pantulan dari benda tersebut maka informasi dapat di ketahui dengan menggunakan program
pengolahan citra yang terdapat dalam computer. SEM Scanning Electron Microscope memiliki resolusi yang lebih tinggi
dari pada mikroskop optic. Hal ini di sebabkan oleh panjang gelombang de Broglie yang memiliki electron lebih pendek daripada gelombang optic. Karena
makin kecil panjang gelombang yang digunakan maka makin tinggi resolusi mikroskop.
Prinsip kerja SEM Scanning Electron Microscope 1. Electron gun menghasilkan electron beam dari filamen. Pada umumnya
electron gun banyak yang digunakan adalah tungsten hairpin gun dengan filamen berupa lilitan tungsten yang berfungsi sebagai katoda. Tegangan yang
diberikan kepada lilitan mengakibatkan terjadinya pemanasan. Anoda
kemudian akan membentuk gaya yang dapat menarik elektron melaju menuju ke anoda.
2. Lensa magnetik memfokuskan elektron menuju suatu titik pada permukaan sampel.
3. Sinar elektron yang terfokus memindai scan keseluruhan sampel dengan diarahkan oleh koil pemindai.
4. Ketika electron mengenai sampel, maka akan terjadi hamburan elektron, baik Secondary Electron SE atau Back Scattered Electron BSE dari permukaan
sampel dan akan dideteksi oleh detektor dan dimunculkan dalam bentuk gambar pada monitor CRT. Berikut ini merupakan Gambar 2.15. Electron
SE atau Back Scattered Electron BSE dan secara lengkap skema SEM diterangkan oleh Gambar 2.13. dibawah ini:
Gambar 2.13 Mekanisme SEM Scanning Electron Microscope Sanjoto,A.,2014
2.12 Pengujian EDS Electron Dispersive Spectroscopy
Energi-dispersif spektroskopi sinar-X EDS atau EDAX adalah sebuah teknik analisis yang digunakan untuk elemen analisis atau karakterisasi kimia
sampel. Ini adalah salah satu varian dari fluoresensi sinar-X spektroskopi yang bergantung pada penyelidikan sampel melalui interaksi antara radiasi
elektromagnetik dan materi, menganalisis sinar-X yang dipancarkan oleh materi dalam menanggapi pukulan dengan partikel bermuatan.
Hampir sama dengan SEM hanya saja pada SEM EDX merupakan dua perangkat analisis yang digabungkan menjadi satu panel analitis sehingga
mempermudah proses analitis dan lebih efisien. Pada dasarnya SEM EDX merupakan pengembangan SEM. Analisa SEM EDX dilakukan untuk memproleh
gambaran permukaan atau fitur material dengan resolusi yang sangat tinggi hingga memperoleh suatu tampilan dari permukaan sampel yang kemudian di
komputasikan dengan software untuk menganalisis komponen materialnya baik dari kuantitatif mau pun dari kualitalitatifnya. Lebih jelasnya dapat dilihat pada
Gambar 2.14 dibawah ini
Gambar 2.14 Teknik EDS Proses Kontras Hasil EDS Sanjoto,A.,2014
Pengujian EDS kita juga bisa membuat elemental mapping pemetaan elemen dengan memberikan warna berbeda – beda dari masing – masing elemen
di permukaan bahan. EDS bisa digunakan untuk menganalisa secara kunatitatif dari persentase masing – masing elemen. Contoh dari aplikasi EDS pada Gambar
2.15 dibawah ini.
Gambar 2.15 Contoh dari aplikasi EDS Sanjoto,A.,2014
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisikan metode yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan pada skripsi ini. Dalam penelitian ini berisikan beberapa tahapan
yang dilakukan yaitu pembuatan alat uji centrifugal casting, pembuatan spesimen uji kekerasan, uji foto mikrostruktur, uji SEM, uji EDM dengan menggunakan
bahan A356, Magnesium dan palm oil fly ash.
3.1 Tempat dan Waktu
Tempat dan waktu penelitian seperti terlihat pada tabel 3.1 berikut :
Tabel 3.1 Tempat dan waktu penelitian
No Kegiatan
Tempat Waktu
1 Persiapan Alat dan
Bahan Laboratorium teknologi
mekanik teknik Mesin USU
17 Juli 2015 sd 20 Juli 2015
2 Penimbangan dan
Peleburan Laboratorium
foundry teknik Mesin USU
22 Juli 2015 sd 25 Juli 2015
3 Pembuatan Sampel Uji
Laboratorium teknologi mekanik teknik Mesin
USU 27 Juli 2015
sd 1 Agust 2015
4 Pengujian SEM dan
EDS Laboratorium Metalurgi
UI dan
laboratorium metalurgi USU
03 agust 2015 sd 11 Agust 2015
5 Pengujian Heat
Treatment Laboratorium
Teknik Mesin Unimed
13 Agust 2015
6 Pengujian Impak
Laboratorium MIPA
USU 20 Agust 2015
7 Pengujian Kekerasan
dan Mikro Laboratorium Metalurgi
USU 24 Agust 2015
3.2 Bahan, Peralatan dan Metode 3.2.1 Bahan
Bahan – bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Aluminium ingot tipe A 356
Aluminium yang digunakan dalam penelitian ini adalah aluminium tipe A 356 dalam bentuk ingot dengan komposisi kandungan didalamnya seperti
ditunjukkan pada tabel 3.2 dan terlebih dahulu dipotong sebelum dilebur. Adapun untuk aluminium yang digunakan dalam penelitian ditunjukkan pada
gambar 3.1
Tabel 3.2 Komposisi Aluminium A356
Al Si
Fe Cu
Mn Mg
Zn Ni
Cr Pb
92 7,44 0,147 0,0098
0,044 0,135 0,012 0,004 0,001
0,002
Gambar 3.1 Aluminium seri A356
2. Magnesium Magnesium yang di gunakan pada penelitian ini juga dalam bentuk ingot, agar
memudahkan dalam proses peleburan maka magnesium juga di potong.Adapun untuk magnesium yang digunakan dapat dilihat pada gambar
3.2
Gambar 3.2 Magnesium
3. Palm oil fly ash Palm oil fly ash POFA berasal dari Pabrik Kelapa Sawit Merbau Lubuk
Pakam berbentuk Serbuk hitam dan digunakan sebagai penguat yang sebelumnya sudah di uji oleh peneliti sebelumnya Ramadhan Daulay, 2014
dengan hasil pengujian seperti yang ditunjukkan pada tabel 3.3. Adapun untuk palm oil fly ash yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada
gambar 3.2 Tabel 3.3 Chemical composition of Palm Oil Fly Ash Daulay,R.,2014
Chemical Consituents
Silicon Dioxide SiO
2
Aluminium Oxide Al
2
O
3
Ferric Oxide Fe
2
O
3
Calsium Oxide CaO Magnesium Oxide MgO
Missing 70,37
10,55 3,18
1,12 0,44
±15
Gambar 3.3 Palm oil fly ash
4. Cover fluks Cover fluks digunakan untuk mengikat kotoran – kotoran berupa oksida –
oksida dan impurities lainnya berada pada material aluminium.. Kotoran – kotoran tersebut kemudian di buang dengan menggunakan sendok plat besi.
Cover fluks dapat ditunjukkan pada gambar 3.4
Kategori