TUGAS AKHIR Pengaruh Temperatur Sintering Terhadap Sifat Fisis Dan Sifat Mekanis Kopling Plat Gesek.
TUGAS AKHIR
PENGARUH TEMPERATUR SINTERING
TERHADAP SIFAT FISIS DAN SIFAT
MEKANIS KOPLING PLAT GESEK
Disusun:
INDRA WIDHIARTA
NIM : D 200 05 0124
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
MOTTO
“Jika kamu berlainan pendapat tentang sesuatu maka kembalikanlah
kepada Allah (al-quran) dan rosul (sunnah), jika kamu benar-benar beriman
kepada Allah dan hari akhir”
(Q.S. An-nisa:59)
“Demi masa sesungguhnya manusia itu dalam kerugian kecuali orang-orang
yang beriman dan mengerjakan kebajikan serta saling menasehati untuk
kebenaran dan kesabaran”
(Q. S. Al-ashr)
”Sebaik-baik ucapan adalah kitabullah (Al-quran) dan sebaik-baik petunjuk
adalah petunjuk Muhammad saw dan sejelek-jelek perkara adalah hal baru yang
di ada-adakan dan semua hal baru yang di ada-adakan adalah bid’ah dan semua
bid’ah adalah sesat dan semua kesesatan
tempatnya dineraka”
(H.R. Bukhari-Muslim)
“Orang yang paling berbahagia tidak selalu memiliki hal-hal yang terbaik
tetapi berusaha menjadikan yang terbaik (bersyukur) setiap hal yang hadir dalam
hidupnya“
(Penulis)
v
ABSTRAKSI
Perkembangan dan penggunaan kampas selama ini semakin berkembang
pesat dan semakin banyak jenisnya sehingga penelitian ini bertujuan untuk
membuat suatu bahan komposit yang berfungsi untuk kampas kopling dengan
beberapa jenis bahan yang aman bagi kesehatan dan dengan suhu sintering
yang berbeda dengan menggunakan teknologi serbuk.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah serbuk 30%
aluminium, 30% serbuk tembaga, 20% serat kelapa yang telah disaring dan
20% resin polyester dengan katalis sebagai pengikatnya. Bahan ini dicampur
kemudian dipress dengan beban 3 ton selama 60 menit, kemudian di sintering
dengan suhu 180° C,205° C, dan 230° C selama 40 menit .Untuk proses
pengujian yaitu pengujian kekerasan dengan metode brinell untuk mengetahui
tingkat kekerasan dan pengujian keausan dengan mesin yang tersedia dibengkel
yang berfungsi untuk mengetahui besar keausan.
Dari data hasil penelitian uji kekerasan di peroleh kekerasan yang paling
besar yaitu pada suhu sintering 180° C dengan nilai kekerasan 8,698 HB dan
nilai kekerasan terendah pada suhu sintering 230° C dengan nilai kekerasan
6,250 HB. Selain itu peningkatan suhu sintering juga berpengaruh terjadi
peningkatan nilai keausan walaupun tidak terlalu signifikan. Nilai keausan
terendah pada suhu sintering 180° C yaitu (uji kering 0,55 mm dengan koefisien
gesek 0,280), (uji oil 0,07 mm dengan koefisien gesek 0,272) dan nilai keausan
tertinggi pada suhu sintering 230° C dengan nilai keausan (uji kering 0,59 mm
.dengan koefisien gesek 0,270), (uji oil 0,11 mm dengan koefisien gesek 0,272).
Kata kunci : Kampas Kopling, Suhu Sintering , Kekerasan, Keausan
vi
KATA PENGANTAR
Assalamu‟alaikum. Wr. Wb.
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas berkah
dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “Pengaruh Temperatur Sintering Terhadap Sifat Fisis
Dan Sifat Mekanis Kopling Plat Gesek ” dapat terselesaikan atas dukungan dari
beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis dengan segala
ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terimakasih dan
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1.
Ir. Agus Riyanto, SR, MT, sebagai Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2.
Ir. Sartono Putro, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.
3.
Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT, selaku Pembimbing Utama yang
telah memberikan materi, metode-metode dari ilmu yang telah di
berikan dalam pemecahan permasalahan dalam pembuatan
skripsi.
4.
Wijianto,ST,M Eng.Sc selaku pembimbing pendamping yang telah
banyak memberikan bimbingan, arahan dan masukan dalam
pembuatan skripsi.
5.
Ir.Sartono Putro, MT, selaku Pembimbing Akademik.
vii
DAFTAR ISI
Halaman Judul ......................................................................................
Hal
i
Pernyataan Keaslian Skripsi ..................................................................
ii
Halaman Persetujuan ...........................................................................
iii
Halaman Pengesahan ...........................................................................
iv
Lembar Soal Tugas Akhir ......................................................................
v
Lembar Motto ........................................................................................
vi
Abstraksi ................................................................................................
vii
Kata Pengantar .....................................................................................
viii
Daftar Isi ................................................................................................
x
Daftar Gambar .......................................................................................
xv
Daftar Tabel ...........................................................................................
xix
Daftar Simbol .........................................................................................
xx
Daftar Grafik ..........................................................................................
xxi
Daftar Diagram ......................................................................................
xxii
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1. Latar Belakang Masalah .................................................................
1
1.2. Tujuan Penelitian ...........................................................................
3
1.3. Manfaat Penelitian ..........................................................................
3
1.4. Pembatasan Masalah .....................................................................
4
1.5. Sistematika Penulisan ...................................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
6
2.1. Tinjauan Pustaka ..........................................................................
6
2.2. Landasan Teori .............................................................................
8
2.2.1. Metalurgi Serbuk .......................................................................
8
2.2.2. Bentuk Serbuk ................................................................
9
2.2.3. Proses Kompaksi ............................................................
10
2.2.4. Sintering ..........................................................................
11
ix
2.2.4.1. Pengertian Sintering ..........................................
11
2.2.4.2. Gaya pergerakan dan Gejala Dari sintering .......
14
2.2.4.3. Variabel-Variabel dalam sintering ......................
15
2.2.4.4. Tipe dari Sintering .............................................
16
2.2.4.5. Sintering Fasa Cair ...........................................
19
2.2.4.6. Kapiler Di Dalam Sintering Fasa Cair ................
22
2.3 Bahan Penyusun ...........................................................................
25
2.3.1. Aluminium .......................................................................
25
2.3.2. Resin.................................................................................
26
2.3.3. Tembaga ...........................................................................
28
2.3.4. Katalis ...............................................................................
29
2.3.5. Serabut Kelapa ................................................................
29
2.4 Pengujian kampas .........................................................................
30
2.4.1. Pengujian Keausan ..........................................................
30
2.4.2. Pengujian Kekerasan .......................................................
31
2.4.2.1. Pengujian Kekerasan Brinell .............................
32
2.4.2.2. Pengujian kekerasan Rockwell ..........................
34
2.4.2.3. Pengujian Kekerasan Vickres ...........................
36
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
38
3.1. Rancangan Penelitian ..................................................................
38
3.2. Bahan dan Alat .............................................................................
41
3.2.1. Bahan .............................................................................
41
3.2.2. Alat Penelitian ..................................................................
47
3.2.3. Proses Pembuatan Sampel ............................................
55
3.3. Instalasi Pengujian .......................................................................
57
3.3.1. Alat Uji Kekerasan Brinell ...............................................
57
a. Persiapan Sampel ........................................................
58
b. Persiapan Alat Uji Kekerasan Brinell ...........................
59
c. Prosedur Pengujian Kekerasan Brinell ........................
60
3.3.2. Alat Uji Gesek ..................................................................
62
x
3.3.3.
Alat Uji Foto Mikro .........................................................
63
Prosedur Penggunaan Alat Inverted Metallurgy
Microscope ....................................................................
64
3.4. Pengukuran Hasil Pengujian .........................................................
64
3.5. Sampel .........................................................................................
65
3.6. Lokasi Penelitian ..........................................................................
66
3.7. Rancangan Analisis Data ..............................................................
66
3.8. Kesulitan .......................................................................................
66
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
69
4.1. Hasil Penelitian ..............................................................................
69
4.1.1. Pengujian Kekerasan dan Foto Makro ............................
69
4.1.2. Pembahasan Grafik 4.1 Pengaruh Suhu Sintering
Terhadap Nilai Kekerasan Kampas ..................................
71
4.1.3. Pembahasan Diagram 4.1 Perbandingan Nilai Kekerasan
Kampas dengan Kekerasan Kampas Aspira ..................
71
4.1.4. Pembahasan Foto Makro Uji Kekerasan Brinell ..............
73
4.1.5. Data Hasil Pengujian Keausan ........................................
74
4.1.6. Pembahasan Grafik 4.2 Pengaruh Suhu Sintering
Terhadap Nilai Keausan Kampas (Uji kering) ..................
76
4.1.7 Pembahasan Diagram 4.2 Perbandingan Koefisien Gesek
Kampas Dengan kampas Aspira (Uji kering) ....................
76
4.1.8. Pembahasan Foto Makro uji Keausan Kering ..................
78
4.1.9. Pembahasan Grafik 4.3 Pengaruh Suhu Sintering
Terhadap Nilai Keausan Kampas (Uji oil) ........................
80
4.2.1. Pembahasan Diagram 4.3 Perbandingan Koefisien Gesek
Kampas Dengan kampas Aspira (Uji oil) .........................
81
4.2.2. Pembahasan Foto Makro uji Keausan oil ........................
83
xi
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
84
5.1. Kesimpulan ...................................................................................
84
5.2. Saran ............................................................................................
85
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1. Diagram alir metode metalurgi serbuk ................................
9
Gambar 2.2. Jenis-Jenis Partikel Serbuk ................................................
10
Gambar 2.3. Jenis-jenis Kompaksi .........................................................
12
Gambar 2.4. Empat Bahan Dan Unsur Dasar Dalam Ilmu Pengetahuan
Dan Keteknikan ..................................................................
13
Gambar 2.5. Dasar Gejala Yang Terjadi Selama Sintering .....................
16
Gambar 2.6. Contoh Dari Tipe Sintering ................................................
17
Gambar 2.7. Struktur Mikro (a) Sintering Fasa Padat (Al2O3)
(b) Sintering Fase Cair ( 98W-1Ni-1Fe(wt%) ) ...................
19
Gambar 2.8. Kurva Densification Dari Suatu Serbuk Padat dan Tiga
Langkah-Langkah Sintering .............................................
21
Gambar 2.9. Kurva Dari 98W-1Ni-1Fe(wt%) Pencampuran Logam
Selama Pemanasan Pada Sintering Fasa-Cair Dengan
Suhu 1460° C ....................................................................
21
Gambar 2.10. Kontak Antara Dua Serbuk Yang Berbentuk
Bola Yang Di Satukan Zat Cair ..........................................
24
Gambar 2.11. Pengaruh Kekerasan Terhadap Sintering ..........................
25
Gambar 2.12. Pengujian Kekerasan Dengan Metode Brinell ...................
34
Gambar 2.13. Proses Pengukuran Kekerasan Dengan Metode
Rockwell ............................................................................
35
Gambar 2.14. Proses Pengukuran Kekerasan Dengan Metode Vickers ..
37
Gambar 3.1. Skema Diagram Alir Penelitian .........................................
40
Gambar 3.2. Serbuk Aluminium..............................................................
43
Gambar 3.3. Serbuk Tembaga ...............................................................
44
Gambar 3.4. Serat Kelapa .....................................................................
45
xiii
Gambar 3.5. Resin dan Katalis ...............................................................
45
Gambar 3.6. Cat Expoxy .........................................................................
47
Gambar 3.7. Dexton Plastic Stell Expoxy ................................................
47
Gambar 3.8. Plat Alumunium...................................................................
48
Gambar 3.9. Alat Saringan Teh ..............................................................
49
Gambar 3.10. Gambar Timbangan Digital ...............................................
50
Gambar 3.11. Dies (cetakan) kampas .....................................................
50
Gambar 3.12 Gelas dan Sendok .............................................................
51
Gambar 3.13. Alat Suntik .........................................................................
52
Gambar 3.14. Alat Mesin Press ................................................................
53
Gambar 3.15. Alat Sintering (Oven) ........................................................
53
Gambar 3.16. Infrared Thermometer ........................................................
54
Gambar 3.17. Digital Tachometer.............................................................
54
Gambar 3.18. Clamp Meter ......................................................................
55
Gambar 3.19. Vernier Caliper ...................................................................
56
Gambar 3.20. Alat Uji Kekerasan Brinell .................................................
59
Gambar 3.21. Tombol Pemilihan Beban (Load) Alat
Uji Kekerasan Brinell ........................................................
60
Gambar 3.22. Jarum Penunjuk alat Uji Kekerasan Brinell .......................
61
Gambar 3.23. Tombol Start Alat Uji Kekerasan Brinell .............................
62
Gambar 3.24. Alat Pengujian Gesek .......................................................
63
Gambar 3.25. Alat Inverted Metalurgy Microscope ..................................
64
Gambar 3.26. Microskop ..........................................................................
66
Gambar 3.27. Kampas Kopling.................................................................
66
Gambar 4.1. Foto Makro Spesimen Uji kekerasan Brinell Dengan
Suhu Sintering 180° C dan Pembesaran 20 kali ..............
72
Gambar 4.2. Foto Makro Spesimen Uji kekerasan Brinell Dengan Suhu
Sintering 205° C dan Pembesaran 20 kali ........................
xiv
72
Gambar 4.3. Foto Makro Spesimen Uji kekerasan Brinell Dengan Suhu
Sintering 230° C dan Pembesaran 20 kali ........................
73
Gambar 4.4. Foto Makro Spesimen Uji keausan Kering Dengan Suhu
Sintering 180° C Dan Pembesaran 20 kali .........................
77
Gambar 4.5. Foto Makro Spesimen Uji keausan Kering Dengan Suhu
Sintering 205° C dan Pembesaran 20 kali .........................
77
Gambar 4.6. Foto Makro Spesimen Uji keausan Kering Dengan Suhu
Sintering 230° C dan Pembesaran 20 kali ..........................
78
Gambar 4.7. Foto Makro Spesimen Uji keausan Oil Dengan Suhu
Sintering 180° C Dan Pembesaran 20 kali ..........................
81
Gambar 4.8. Foto Mikro Spesimen Uji keausan Oil Dengan Suhu
Sintering 205° C Dan Pembesaran 20 kali ..........................
81
Gambar 4.9. Foto Mikro Spesimen Uji keausan Oil Dengan Suhu
Sintering 230° C Dan Pembesaran 20 kali ..........................
xv
82
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 2.1. Standar Mesh .........................................................................
10
Tabel 2.2. Sifat Resin Polyester BQTN 157 .............................................
45
Tabel 4.1. Tabel Hasil Uji Kekerasan .......................................................
69
Tabel 4.2. Tabel Hasil penelitian Keausan Kering ....................................
74
Tabel 4.3. Tabel Hasil Penelitian Keausan Oil .........................................
79
xvi
DAFTAR SIMBOL
Simbol
Ws
= Harga keausan spesifik
(mm²/kg)
B
= Lebar piringan pengaus
(mm)
Bo
= Lebar keausan pada benda uji
(mm)
r
= Jari-jari piringan pengaus
(mm)
Po
= Gaya tekan pada proses keausan berlangsung
(kg)
lo
= Jarak tempuh pada proses pengausan
(mm)
HB
= Nilai kekerasan dengan metode Brinell
(kg/mm²)
P
= Beban yang menekan
(kg)
D
= Diameter penetrator
(mm)
d
= Diameter injakan penetrator
(mm)
π
= 3,14
σ
= Green strength.
A
= luas permukaan serbuk.
�
= Densitas.
(mm²)
Ω
= Volume atom atau partikel.
r
= Radius pori-pori
(mm)
Pg
= Tekanan gas dalam pori-pori
(kg.mm)
t
= Waktu sintering.
(menit)
Dl
= volume diffusifity.
(mm³)
G
= Ukuran serbuk.
(gr)
γ
= Tenaga permukaan serbuk padat.
(kg)
T
= Temperatur.
(°C)
k
= Boltzmann’s constant.
Ψ
= Sudut Serbuk.
(°)
= Sudut pada lelehan pada serbuk akibat dari sintering.
(°)
θ
xvii
DAFTAR GRAFIK
Hal
Grafik 4.1. Grafik Pengaruh suhu sintering terhadap
kekerasan kampas ..................................................................
70
Grafik 4.2. Grafik pengaruh suhu sintering terhadap
keausan kampas (uji kering) ....................................................
75
Grafik 4.3. Grafik pengaruh suhu sintering terhadap
keausan kampas (uji oil) ..........................................................
xviii
79
DAFTAR DIAGRAM
Hal
Diagram 4.1. Diagram Perbandingan nilai kekerasan kampas
dengan kekerasan kampas aspira .......................................
70
Diagram 4.2. Diagram perbandingan nilai keausan kampas
dengan kampas aspira (uji kering) ......................................
73
Diagram 4.3. Diagram perbandingan koefisien gesek kampas
dengan kampas aspira (uji kering) ......................................
74
Diagram 4.4. Diagram perbandingan nilai keausan kampas
dengan kampas aspira (uji oil) .............................................
79
Diagram 4.5. Diagram perbandingan koefisien gesek kampas
dengan kampas aspira (uji oil) .............................................
xix
80
PENGARUH TEMPERATUR SINTERING
TERHADAP SIFAT FISIS DAN SIFAT
MEKANIS KOPLING PLAT GESEK
Disusun:
INDRA WIDHIARTA
NIM : D 200 05 0124
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
MOTTO
“Jika kamu berlainan pendapat tentang sesuatu maka kembalikanlah
kepada Allah (al-quran) dan rosul (sunnah), jika kamu benar-benar beriman
kepada Allah dan hari akhir”
(Q.S. An-nisa:59)
“Demi masa sesungguhnya manusia itu dalam kerugian kecuali orang-orang
yang beriman dan mengerjakan kebajikan serta saling menasehati untuk
kebenaran dan kesabaran”
(Q. S. Al-ashr)
”Sebaik-baik ucapan adalah kitabullah (Al-quran) dan sebaik-baik petunjuk
adalah petunjuk Muhammad saw dan sejelek-jelek perkara adalah hal baru yang
di ada-adakan dan semua hal baru yang di ada-adakan adalah bid’ah dan semua
bid’ah adalah sesat dan semua kesesatan
tempatnya dineraka”
(H.R. Bukhari-Muslim)
“Orang yang paling berbahagia tidak selalu memiliki hal-hal yang terbaik
tetapi berusaha menjadikan yang terbaik (bersyukur) setiap hal yang hadir dalam
hidupnya“
(Penulis)
v
ABSTRAKSI
Perkembangan dan penggunaan kampas selama ini semakin berkembang
pesat dan semakin banyak jenisnya sehingga penelitian ini bertujuan untuk
membuat suatu bahan komposit yang berfungsi untuk kampas kopling dengan
beberapa jenis bahan yang aman bagi kesehatan dan dengan suhu sintering
yang berbeda dengan menggunakan teknologi serbuk.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah serbuk 30%
aluminium, 30% serbuk tembaga, 20% serat kelapa yang telah disaring dan
20% resin polyester dengan katalis sebagai pengikatnya. Bahan ini dicampur
kemudian dipress dengan beban 3 ton selama 60 menit, kemudian di sintering
dengan suhu 180° C,205° C, dan 230° C selama 40 menit .Untuk proses
pengujian yaitu pengujian kekerasan dengan metode brinell untuk mengetahui
tingkat kekerasan dan pengujian keausan dengan mesin yang tersedia dibengkel
yang berfungsi untuk mengetahui besar keausan.
Dari data hasil penelitian uji kekerasan di peroleh kekerasan yang paling
besar yaitu pada suhu sintering 180° C dengan nilai kekerasan 8,698 HB dan
nilai kekerasan terendah pada suhu sintering 230° C dengan nilai kekerasan
6,250 HB. Selain itu peningkatan suhu sintering juga berpengaruh terjadi
peningkatan nilai keausan walaupun tidak terlalu signifikan. Nilai keausan
terendah pada suhu sintering 180° C yaitu (uji kering 0,55 mm dengan koefisien
gesek 0,280), (uji oil 0,07 mm dengan koefisien gesek 0,272) dan nilai keausan
tertinggi pada suhu sintering 230° C dengan nilai keausan (uji kering 0,59 mm
.dengan koefisien gesek 0,270), (uji oil 0,11 mm dengan koefisien gesek 0,272).
Kata kunci : Kampas Kopling, Suhu Sintering , Kekerasan, Keausan
vi
KATA PENGANTAR
Assalamu‟alaikum. Wr. Wb.
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas berkah
dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “Pengaruh Temperatur Sintering Terhadap Sifat Fisis
Dan Sifat Mekanis Kopling Plat Gesek ” dapat terselesaikan atas dukungan dari
beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis dengan segala
ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terimakasih dan
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1.
Ir. Agus Riyanto, SR, MT, sebagai Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2.
Ir. Sartono Putro, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.
3.
Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT, selaku Pembimbing Utama yang
telah memberikan materi, metode-metode dari ilmu yang telah di
berikan dalam pemecahan permasalahan dalam pembuatan
skripsi.
4.
Wijianto,ST,M Eng.Sc selaku pembimbing pendamping yang telah
banyak memberikan bimbingan, arahan dan masukan dalam
pembuatan skripsi.
5.
Ir.Sartono Putro, MT, selaku Pembimbing Akademik.
vii
DAFTAR ISI
Halaman Judul ......................................................................................
Hal
i
Pernyataan Keaslian Skripsi ..................................................................
ii
Halaman Persetujuan ...........................................................................
iii
Halaman Pengesahan ...........................................................................
iv
Lembar Soal Tugas Akhir ......................................................................
v
Lembar Motto ........................................................................................
vi
Abstraksi ................................................................................................
vii
Kata Pengantar .....................................................................................
viii
Daftar Isi ................................................................................................
x
Daftar Gambar .......................................................................................
xv
Daftar Tabel ...........................................................................................
xix
Daftar Simbol .........................................................................................
xx
Daftar Grafik ..........................................................................................
xxi
Daftar Diagram ......................................................................................
xxii
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1. Latar Belakang Masalah .................................................................
1
1.2. Tujuan Penelitian ...........................................................................
3
1.3. Manfaat Penelitian ..........................................................................
3
1.4. Pembatasan Masalah .....................................................................
4
1.5. Sistematika Penulisan ...................................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
6
2.1. Tinjauan Pustaka ..........................................................................
6
2.2. Landasan Teori .............................................................................
8
2.2.1. Metalurgi Serbuk .......................................................................
8
2.2.2. Bentuk Serbuk ................................................................
9
2.2.3. Proses Kompaksi ............................................................
10
2.2.4. Sintering ..........................................................................
11
ix
2.2.4.1. Pengertian Sintering ..........................................
11
2.2.4.2. Gaya pergerakan dan Gejala Dari sintering .......
14
2.2.4.3. Variabel-Variabel dalam sintering ......................
15
2.2.4.4. Tipe dari Sintering .............................................
16
2.2.4.5. Sintering Fasa Cair ...........................................
19
2.2.4.6. Kapiler Di Dalam Sintering Fasa Cair ................
22
2.3 Bahan Penyusun ...........................................................................
25
2.3.1. Aluminium .......................................................................
25
2.3.2. Resin.................................................................................
26
2.3.3. Tembaga ...........................................................................
28
2.3.4. Katalis ...............................................................................
29
2.3.5. Serabut Kelapa ................................................................
29
2.4 Pengujian kampas .........................................................................
30
2.4.1. Pengujian Keausan ..........................................................
30
2.4.2. Pengujian Kekerasan .......................................................
31
2.4.2.1. Pengujian Kekerasan Brinell .............................
32
2.4.2.2. Pengujian kekerasan Rockwell ..........................
34
2.4.2.3. Pengujian Kekerasan Vickres ...........................
36
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
38
3.1. Rancangan Penelitian ..................................................................
38
3.2. Bahan dan Alat .............................................................................
41
3.2.1. Bahan .............................................................................
41
3.2.2. Alat Penelitian ..................................................................
47
3.2.3. Proses Pembuatan Sampel ............................................
55
3.3. Instalasi Pengujian .......................................................................
57
3.3.1. Alat Uji Kekerasan Brinell ...............................................
57
a. Persiapan Sampel ........................................................
58
b. Persiapan Alat Uji Kekerasan Brinell ...........................
59
c. Prosedur Pengujian Kekerasan Brinell ........................
60
3.3.2. Alat Uji Gesek ..................................................................
62
x
3.3.3.
Alat Uji Foto Mikro .........................................................
63
Prosedur Penggunaan Alat Inverted Metallurgy
Microscope ....................................................................
64
3.4. Pengukuran Hasil Pengujian .........................................................
64
3.5. Sampel .........................................................................................
65
3.6. Lokasi Penelitian ..........................................................................
66
3.7. Rancangan Analisis Data ..............................................................
66
3.8. Kesulitan .......................................................................................
66
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
69
4.1. Hasil Penelitian ..............................................................................
69
4.1.1. Pengujian Kekerasan dan Foto Makro ............................
69
4.1.2. Pembahasan Grafik 4.1 Pengaruh Suhu Sintering
Terhadap Nilai Kekerasan Kampas ..................................
71
4.1.3. Pembahasan Diagram 4.1 Perbandingan Nilai Kekerasan
Kampas dengan Kekerasan Kampas Aspira ..................
71
4.1.4. Pembahasan Foto Makro Uji Kekerasan Brinell ..............
73
4.1.5. Data Hasil Pengujian Keausan ........................................
74
4.1.6. Pembahasan Grafik 4.2 Pengaruh Suhu Sintering
Terhadap Nilai Keausan Kampas (Uji kering) ..................
76
4.1.7 Pembahasan Diagram 4.2 Perbandingan Koefisien Gesek
Kampas Dengan kampas Aspira (Uji kering) ....................
76
4.1.8. Pembahasan Foto Makro uji Keausan Kering ..................
78
4.1.9. Pembahasan Grafik 4.3 Pengaruh Suhu Sintering
Terhadap Nilai Keausan Kampas (Uji oil) ........................
80
4.2.1. Pembahasan Diagram 4.3 Perbandingan Koefisien Gesek
Kampas Dengan kampas Aspira (Uji oil) .........................
81
4.2.2. Pembahasan Foto Makro uji Keausan oil ........................
83
xi
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
84
5.1. Kesimpulan ...................................................................................
84
5.2. Saran ............................................................................................
85
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1. Diagram alir metode metalurgi serbuk ................................
9
Gambar 2.2. Jenis-Jenis Partikel Serbuk ................................................
10
Gambar 2.3. Jenis-jenis Kompaksi .........................................................
12
Gambar 2.4. Empat Bahan Dan Unsur Dasar Dalam Ilmu Pengetahuan
Dan Keteknikan ..................................................................
13
Gambar 2.5. Dasar Gejala Yang Terjadi Selama Sintering .....................
16
Gambar 2.6. Contoh Dari Tipe Sintering ................................................
17
Gambar 2.7. Struktur Mikro (a) Sintering Fasa Padat (Al2O3)
(b) Sintering Fase Cair ( 98W-1Ni-1Fe(wt%) ) ...................
19
Gambar 2.8. Kurva Densification Dari Suatu Serbuk Padat dan Tiga
Langkah-Langkah Sintering .............................................
21
Gambar 2.9. Kurva Dari 98W-1Ni-1Fe(wt%) Pencampuran Logam
Selama Pemanasan Pada Sintering Fasa-Cair Dengan
Suhu 1460° C ....................................................................
21
Gambar 2.10. Kontak Antara Dua Serbuk Yang Berbentuk
Bola Yang Di Satukan Zat Cair ..........................................
24
Gambar 2.11. Pengaruh Kekerasan Terhadap Sintering ..........................
25
Gambar 2.12. Pengujian Kekerasan Dengan Metode Brinell ...................
34
Gambar 2.13. Proses Pengukuran Kekerasan Dengan Metode
Rockwell ............................................................................
35
Gambar 2.14. Proses Pengukuran Kekerasan Dengan Metode Vickers ..
37
Gambar 3.1. Skema Diagram Alir Penelitian .........................................
40
Gambar 3.2. Serbuk Aluminium..............................................................
43
Gambar 3.3. Serbuk Tembaga ...............................................................
44
Gambar 3.4. Serat Kelapa .....................................................................
45
xiii
Gambar 3.5. Resin dan Katalis ...............................................................
45
Gambar 3.6. Cat Expoxy .........................................................................
47
Gambar 3.7. Dexton Plastic Stell Expoxy ................................................
47
Gambar 3.8. Plat Alumunium...................................................................
48
Gambar 3.9. Alat Saringan Teh ..............................................................
49
Gambar 3.10. Gambar Timbangan Digital ...............................................
50
Gambar 3.11. Dies (cetakan) kampas .....................................................
50
Gambar 3.12 Gelas dan Sendok .............................................................
51
Gambar 3.13. Alat Suntik .........................................................................
52
Gambar 3.14. Alat Mesin Press ................................................................
53
Gambar 3.15. Alat Sintering (Oven) ........................................................
53
Gambar 3.16. Infrared Thermometer ........................................................
54
Gambar 3.17. Digital Tachometer.............................................................
54
Gambar 3.18. Clamp Meter ......................................................................
55
Gambar 3.19. Vernier Caliper ...................................................................
56
Gambar 3.20. Alat Uji Kekerasan Brinell .................................................
59
Gambar 3.21. Tombol Pemilihan Beban (Load) Alat
Uji Kekerasan Brinell ........................................................
60
Gambar 3.22. Jarum Penunjuk alat Uji Kekerasan Brinell .......................
61
Gambar 3.23. Tombol Start Alat Uji Kekerasan Brinell .............................
62
Gambar 3.24. Alat Pengujian Gesek .......................................................
63
Gambar 3.25. Alat Inverted Metalurgy Microscope ..................................
64
Gambar 3.26. Microskop ..........................................................................
66
Gambar 3.27. Kampas Kopling.................................................................
66
Gambar 4.1. Foto Makro Spesimen Uji kekerasan Brinell Dengan
Suhu Sintering 180° C dan Pembesaran 20 kali ..............
72
Gambar 4.2. Foto Makro Spesimen Uji kekerasan Brinell Dengan Suhu
Sintering 205° C dan Pembesaran 20 kali ........................
xiv
72
Gambar 4.3. Foto Makro Spesimen Uji kekerasan Brinell Dengan Suhu
Sintering 230° C dan Pembesaran 20 kali ........................
73
Gambar 4.4. Foto Makro Spesimen Uji keausan Kering Dengan Suhu
Sintering 180° C Dan Pembesaran 20 kali .........................
77
Gambar 4.5. Foto Makro Spesimen Uji keausan Kering Dengan Suhu
Sintering 205° C dan Pembesaran 20 kali .........................
77
Gambar 4.6. Foto Makro Spesimen Uji keausan Kering Dengan Suhu
Sintering 230° C dan Pembesaran 20 kali ..........................
78
Gambar 4.7. Foto Makro Spesimen Uji keausan Oil Dengan Suhu
Sintering 180° C Dan Pembesaran 20 kali ..........................
81
Gambar 4.8. Foto Mikro Spesimen Uji keausan Oil Dengan Suhu
Sintering 205° C Dan Pembesaran 20 kali ..........................
81
Gambar 4.9. Foto Mikro Spesimen Uji keausan Oil Dengan Suhu
Sintering 230° C Dan Pembesaran 20 kali ..........................
xv
82
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 2.1. Standar Mesh .........................................................................
10
Tabel 2.2. Sifat Resin Polyester BQTN 157 .............................................
45
Tabel 4.1. Tabel Hasil Uji Kekerasan .......................................................
69
Tabel 4.2. Tabel Hasil penelitian Keausan Kering ....................................
74
Tabel 4.3. Tabel Hasil Penelitian Keausan Oil .........................................
79
xvi
DAFTAR SIMBOL
Simbol
Ws
= Harga keausan spesifik
(mm²/kg)
B
= Lebar piringan pengaus
(mm)
Bo
= Lebar keausan pada benda uji
(mm)
r
= Jari-jari piringan pengaus
(mm)
Po
= Gaya tekan pada proses keausan berlangsung
(kg)
lo
= Jarak tempuh pada proses pengausan
(mm)
HB
= Nilai kekerasan dengan metode Brinell
(kg/mm²)
P
= Beban yang menekan
(kg)
D
= Diameter penetrator
(mm)
d
= Diameter injakan penetrator
(mm)
π
= 3,14
σ
= Green strength.
A
= luas permukaan serbuk.
�
= Densitas.
(mm²)
Ω
= Volume atom atau partikel.
r
= Radius pori-pori
(mm)
Pg
= Tekanan gas dalam pori-pori
(kg.mm)
t
= Waktu sintering.
(menit)
Dl
= volume diffusifity.
(mm³)
G
= Ukuran serbuk.
(gr)
γ
= Tenaga permukaan serbuk padat.
(kg)
T
= Temperatur.
(°C)
k
= Boltzmann’s constant.
Ψ
= Sudut Serbuk.
(°)
= Sudut pada lelehan pada serbuk akibat dari sintering.
(°)
θ
xvii
DAFTAR GRAFIK
Hal
Grafik 4.1. Grafik Pengaruh suhu sintering terhadap
kekerasan kampas ..................................................................
70
Grafik 4.2. Grafik pengaruh suhu sintering terhadap
keausan kampas (uji kering) ....................................................
75
Grafik 4.3. Grafik pengaruh suhu sintering terhadap
keausan kampas (uji oil) ..........................................................
xviii
79
DAFTAR DIAGRAM
Hal
Diagram 4.1. Diagram Perbandingan nilai kekerasan kampas
dengan kekerasan kampas aspira .......................................
70
Diagram 4.2. Diagram perbandingan nilai keausan kampas
dengan kampas aspira (uji kering) ......................................
73
Diagram 4.3. Diagram perbandingan koefisien gesek kampas
dengan kampas aspira (uji kering) ......................................
74
Diagram 4.4. Diagram perbandingan nilai keausan kampas
dengan kampas aspira (uji oil) .............................................
79
Diagram 4.5. Diagram perbandingan koefisien gesek kampas
dengan kampas aspira (uji oil) .............................................
xix
80