Studi Eksperimental Pengaruh Type Gating System Terhadap Mechanical Properties Dan Mikrostruktur Pada Pengecoran Aluminium A356 – SiC Menggunakan Metode Stir Casting

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Metal matrix composites (MMC) adalah material teknik yang dibentuk
menggunakan dua material atau lebih untuk memperoleh material baru yang
mempunyai sifat fisis dan mekanis yang lebih baik dibanding material
pembentuknya. Matrik yang digunakan untuk membuat MMC biasanya
menggunakan logam lunak dan ringan yaitu aluminium, magnesium, dll.
sedangkan penguat MMC biasanya menggunakan partikel SiC, Al2O3, dll. Salah
satu partikel yang sering digunakan

sebagai penguat MMC adalah Silikon

Karbida (SiC) (Krainer 2006 ).
Silkon karbida atau juga dikenal dengan carborundum adalah suatu turunan
senyawa silikon dengan rumus molekul SiC, terbentuk melalui ikatan kovalen
antara unsur Si dan C. Unsur Silikon termasuk salah satu campuran yang paling
baik untuk Aluminium. karena dapat meningkatkan kekerasan dan meningkatkan
ketahanan aus. Faktor-faktor yang mempengaruhi keausan adalah kecepatan,
pembebanan dan Komposisi bahan (Yuwono, 2008). Faktor – faktor tersebut telah
dibuktikan dengan beberapa pengujian yang telah dilakukkan.

Wendy dkk ( 2011 ) melakukan pengujian keausan tehadap aluminium
sekrap, Al-Si 3,76% dan Al – Si 9,12% dengan variasi pembebanan. Dari hasil uji
keausan bahwa kenaikan laju keausan akan terus meningkat seiring dengan
penambahan beban. Jamil dkk ( 2011 ) melakukan pengujian keausan tehadap
aluminium sekrap, Al-Si 3,76% dan Al – Si 9,12% dengan variasi kecepatan
putaran. Dari hasil uji keausan bahwa kenaikan laju keausan akan terus meningkat
seiring dengan meningkatnya kecepatan putaran. Kurniawan dkk ( 2011 )
melakukan pengujian terhadap Al – SiC dengan variasi komposisi SiC sebesar
5%, 10 % dan 15 %. Dari hasil uji keausan bahwa kenaikan laju keausan akan
terus menurun seiring dengan meningkatnya komposisi SiC. MMC dapat dibuat
dengan berbagai proses pengecoran salah satunya yaitu proses stir casting.
Proses stir casting yaitu proses pencairan dan pengadukan (stiring) material
di dalam furnace, dilanjutkan proses penuangan ke dalam cetakan pasir dengan

1

memanfaatkan gaya gravitasi. Proses ini lebih murah dibanding prosess
pembuatan MMC lainnya. Permasalahan yang muncul pada pembuatan MMC AlSiC menggunakan proses stir casting yaitu terjadi pengelompokan partikel SiC
pada matrik. Pengelompokan partikel SiC mengurangi kuatnya ikatan antara
matrik aluminium dengan partikel SiC, permasalahan lain yang juga muncul

adalah terjadinya porositas (Hashim 2001 ). Menurut Aqida ( 2010 ), porositas
terbentuk akibat adanya gelembung udara yang terjebak di dalam cairan komposit
Al-SiC pada saat pengadukan. Porositas dapat menurunkan sifat-sifat mekanis
komposit Al-SiC.
Berdasarkan penelitian – penelitian diatas terdapat beberapa penelitian
tentang metal matrix composite yang memadukan aluminium dengan silikon
karbida sebagai penguat tetapi masih jarang yang menggunakan metode stir
casting serta uji keausan terhadap aluminium yang diperkuat dengan silikon
karbida dalam pembuatan metal matrix composite tersebut. Maka, tujuan dari
penelitian ini adalah untuk menganalisis pengaruh gating system pada proses stir
casting terhadap mechanical properties dan mikrostruktur.

1.2 Perumusan Masalah
Permasalahan yang akan menjadi pokok bahasan dalam penelitian ini adalah
bagaimana pengaruh gating system terhadap mechanical properties dan mikrostruktur
pada produk coran aluminium menggunakan cetakan pasir dengan metode stir
casting.

1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini antara lain :

a. Secara umum
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh type gating system
pada pembuatan metal matrix composite dengan matrik aluminium 356

yang

diperkuat silikon karbida dengan metode stir casting.

b. Secara khusus
Tujuan khusus dari penelitian ini adalah:

2

1. Mengetahui proses pembuatan metal matrix composite Aluminium 356 – SiC
menggunakan metode stir casting dengan variasi type gating system.
2. Mengetahui pengaruh bentuk type gating system terhadap sifat mekanis metal
matrix composite dengan matrik Aluminium 356 yang diperkuat SiC.
3. Mengetahui pengaruh bentuk type gating system terhadap struktur mikro metal
matrix composite dengan matrik Aluminium 356 yang diperkuat SiC.

1.4 Batasan Masalah
Dalam penelitian ini, ada beberapa batasan masalah yang diharapkan dapat
memberikan hasil yang maksimal, diantaranya:
1. Material yang digunakan Aluminium 356 yang diperkuat SiC.
2. Temperatur tuang dipilih 735 °C dengan putaran pengaduk 125 rpm
3. Penelitian ini digunakan cetakan pasir silika
4. Pengujian yang dilakukan adalah uji kekasaran, uji keausan, uji kekerasan dan
uji impact.
5. Melakukan pengujian struktur mikro menggunakan mikroskop optik dengan
pembesaran 50x dan 100x.

1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah:
a. Pengembangan Akademis
1. Bagi peneliti, penelitian

ini dapat menambah pengetahuan, wawasan dan

pengalaman tentang metal matrix composite yang diperkuat SiC.
2. Bagi akademik, penelitian ini bermanfaat sebagai referensi untuk penelitian

lebih lanjut mengenai metal matrix composite yang diperkuat SiC.

b. Pengembangan Industri
penelitian ini diharapkan bermanfaat sebagai referensi bagi pengembangan
industri khususnya yang bergerak dalam bidang pembuatan metal matrix
composite.

3

1.6

Sistematika Penulisan
Penelitian ini dijadikan dalam bentuk laporan hasil penelitian skripsi. Pada

Bab 1 ( pendahuluan ) menjelaskan tentang latar belakang masalah, tujuan
penulisan, batasan masalah, manfaat penelitian dan sistematika penulisan tugas
akhir. Pada bab berikutnya yaitu pada bab 2 ( tinjauan pustaka ) berisi tentang
Berisi tentang literatur dan referensi yang diperlukan berkenaan dengan bahan
aluminium, silikon karbida, dan pengecoran stir casting.
Pada Bab 3 ( Metodologi Penelitian ) menjelaskan tentang urutan dan tata

cara penelitian yang dilakukan. Dimulai dari waktu dan tempat, persediaan alat
bahan, prosedur penelitian dan proses yang dilaksanakan. Selanjutnya pada bab 4
(analisa data dan pembahasan ) berisi berisi tentang menampilkan data yang
diperoleh dari penelitian dan hasil pengujian berupa tabel maupun hasil
pengamatan mikro dan makro.
Pada Bab 5 ( kesimpulan dan saran ) berisi tentang kesimpulan yang
diambil setelah dilakukannya analisa serta saran penulis yang diharapkan bisa
memberikan masukan untuk analisis yang lebih baik di masa yang akan datang.
Terakhir adalah daftar pustaka dan lampiran yang menampilkan seluruh informasi
dan dokumen tertulis yang dijadikan landasan dan pengembangan penelitian.

4