Sedangkan pada data analisis kimia fly ash yang berasal dari Tarahan Provinsi lampung adalah sebagai berikut:
Tabel 2. Analisis kimia fly ash Tarahan Provinsi Lampung Sumber: Hasil Laboratorium P.T. Sucofindo
Susunan kimia dan fisika Nilai
SiO
2
61,55 Al
2
O
3
22,31 MgO
0,52 SO
3
2,56 Na
2
O 1,86
Dari tabel dan data diatas dapat diambil kesimpulan bahwa fly ash yang berasal dari Tarahan Provinsi Lampung merupakan kelas F,
karena silikon dioksida pada Tarahan Provinsi Lampung bernilai 61,55 sedangkan pada literatur yang ada nilai silikon dioksida fly ash
jenis F adalah minimum 54,90. Dan fly ash dari Tarahan ini berasal dari batubara keras
yang mengkilat anthracite sesuai dengan jenis fly ash kelas F menurut SNI S-15-1990-F
2. Grafit Grafit umumnya berwarna hitam hingga abu-abu tembaga, kekerasan 1
– 2 skala Mohs, berat jenis 2,1 – 2,3, tidak berbau dan tidak beracun,
serta tidak mudah larut, kecuali dalam asam hidroflorik. Proses dekomposisi berlangsung lambat pada suhu 6000C dan dalam kondisi
oksida atau pada suhu 3.5000C bila kondisi bukan oksida.
Grafit termasuk bahan friction modifier tingkat gesekan grafit dipengaruhi oleh kelembaban dan strukturnya. Penambahan grafit dapat
meningkatkan ketahanan aus serta dapat mempengaruhi koefisien gesek.
3. Phenolic resin Phenolic resin berfungsi sebagai matrik dalam komposit. Bahan ini
berbentuk serbuk yang halus berwarna hitam. Phenolic resin digunakan sebagai bahan utama untuk membuat spesimen.
4. Barium sulfat BaSO
4
Barium sulfat adalah senyawa anorganik dengan rumus kimia BaSO4. Ini adalah padatan kristal putih yang tidak berbau dan tidak larut dalam
air. Barium sulfat BaSO
4
dapat meningkatkan kerapatan massa dan dapat meningkatkan ketahanan pada temperatur tinggi serta dapat
mengurangi tingkat keausan.
5. NBR Nitrile Butadiene Rubber NBR digunakan untuk mengurangi kekerasan. NBR dipilih menjadi
bahan penyusun komposit, karena NBR memiliki ketahanan thermal yang baik dibandingkan jenis karet lainnya.
6. Serbuk besi Fe Serbuk ini ditambahkan sebagai material gesek agar dapat memperbaiki
karakteristik thermal komposit. Serbuk besi memiliki konduktivitas thermal dan difusivitas thermal yang baik.
2.3. Metalurgi serbuk komposit
Metalurgi serbuk adalah metode yang terus dikembangkan dari proses manufaktur yang dapat mencapai bentuk komponen akhir dengan
mencampurkan serbuk secara bersamaan dan dikompaksi dalam cetakan, dan selanjutnya disinter di dalam furnace tungku pemanas
Langkah-langkah yang harus dilalui dalam metalurgi serbuk, antara lain: 1.
Bentuk dan ukuran partikel Bentuk dan ukuran partikel memegang peranan penting dalam
menentukan kualitas ikatan material komposit. Semakin kecil ukuran partikel yang berikatan maka kualitas ikatannya semakin baik, karena
semakin luas kontak permukaan antar partikel. Ukuran partikel juga berpengaruh pada distribusi partikel, semakin kecil partikel
kemungkinan terdistribusi secara merata lebih besar, sehingga pada proses pencampuran akan diperoleh distribusi yang homogen.
Kehomogenan campuran menentukan kualitas ikatan komposit, karena selama proses kompaksi gaya tekan yang diberikan akan
terdistribusi secara merata. Ikatan antar partikel dalam material komposit salah satunya disebabkan karena adanya interlocking antar
partikel yang dipengaruhi oleh bentuk partikel yang digunakan. Berdasarkan standar ISO 3252, bentuk serbuk dapat diklasifikasikan
sebagai berikut:
1 Spherical : berbentuk bulat
2 Angular : berbentuk polihedral kasar dengan tepi tajam
3 Acicular : berbentuk jarum
4 Irregular : berbentuk tidak beraturan
5 Flake : berbentuk serpihan
6 Fibrous : berbentuk serabut yang beraturan
7 Dendritic : berbentuk kristalin dan bercabang
8 Granular : berbentuk hampir bulat
9 Nodular : berbentuk bulat dan tidak beraturan
2. Pencampuran mixing
Karakteristik serbuk mempunyai peranan yang penting dalam tercapainya hasil campuran yang seragam. Makin tinggi gesekan antar
partikel akan menjadikan proses pencampuran makin sulit. Friksi akan meningkat oleh beberapa faktor diantaranya ukuran partikel yang
makin kecil, bentuk partikel tidak beraturan, koefisien gesek partikel yang makin tinggi. Pada umumnya, ukuran partikel serbuk yang
seragam akan memudahkan untuk mendapatkan hasil pencampuran yang seragam. Partikel yang besar memiliki kemungkinan yang tinggi
untuk mengalami segregasi. Salah satu kendala dalam proses pencampuran adalah jika serbuk yang akan dicampur memiliki
densitas yang berbeda sehingga sulit untuk mendapatkan hasil campuran yang seragam. Serbuk yang memiliki densitas lebih kecil
akan terakumulasi diatas serbuk yang densitasnya lebih tinggi sehingga terjadi segregasi.
3. Penekanan kompaksi
Kompaksi merupakan proses pemadatan serbuk menjadi sampel dengan bentuk tertentu sesuai dengan cetakannya
Ada 2 macam metode kompaksi, yaitu: a. Cold compressing, yaitu penekanan dengan temperatur kamar.
Metode ini dipakai apabila bahan yang digunakan mudah teroksidasi, seperti Al.
b. Hot compressing, yaitu penekanan dengan temperatur di atas temperatur kamar. Metode ini dipakai apabila material yang
digunakan tidak mudah teroksidasi. Pada proses kompaksi, gaya gesek yang terjadi antar partikel yang
digunakan dan antar partikel komposit dengan dinding cetakan akan mengakibatkan kerapatan pada daerah tepi dan bagian tengah tidak
merata. Untuk menghindari terjadinya perbedaan kerapatan, maka pada saat kompaksi digunakan lubricantpelumas yang bertujuan
untuk mengurangi gesekan antara partikel dan dinding cetakan. Dalam penggunaan lubricantbahan pelumas, dipilih bahan pelumas
yang tidak reaktif terhadap campuran serbuk dan yang memiliki titik leleh rendah sehingga pada proses sintering tingkat awal lubricant
dapat menguap. 4.
Pemanasan sintering Sintering adalah pemanasan kompak mentah sampai temperatur
tinggi. Pada proses sinter, benda padat terjadi karena terbentuk ikatan- ikatan. Panas menyebabkan bersatunya partikel dan efektivitas reaksi
tegangan permukaan meningkat. Dengan perkataan lain, proses sinter menyebabkan bersatunya partikel sedemikian rupa sehingga
kepadatan bertambah. Selama proses ini terbentuklah batas-batas butir, yang merupakan tahap rekristalisasi. Disamping itu gas yang
ada menguap. Temperatur sinter umumnya berada pada 0.7-0.9 dari temperatur cair serbuk utama. Waktu pemanasan berbeda untuk jenis
logam berlainan dan tidak diperoleh manfaat tambahan dengan diperpanjangnya waktu pemanasan. Lingkungan sangat berpengaruh
karena bahan mentah terdiri dari partikel kecil yang mempunyai daerah permukaan yang luas. Oleh karena itu lingkungan harus terdiri
dari gas reduksi atau nitrogen untuk mencegah terbantuknya lapisan oksida pada permukaan selama proses sinter.
Keuntungan proses metalurgi serbuk, antara lain: 1.
Mampu melakukan kontrol kualitas dan kuantitas material 2.
Mempunyai presisi yang tinggi 3.
Selama pemrosesan menggunakan suhu yang rendah 4.
Kecepatan produk tinggi 5.
Sangat ekonomis karena tidak ada material yang terbuang. Keterbatasan metalurgi serbuk, antara lain:
1. Biaya pembuatan yang mahal dan terkadang serbuk sulit
penyimpanannya 2.
Dimensi yang sulit tidak memungkinkan, karena selama penekanan serbuk logam tidak mampu mengalir ke ruang cetakan
3. Sulit untuk mendapatkan kepadatan yang merata
