Peningkatan Kekerasan Permukaan Material Komposit Matriks Aluminium melalui Proses Thermal Sprayed Coating

Pengembangan material komposit matriks aluminium berpenguat partikulat banyak dilakukan untuk berbagai aplikasi komponen karena berat jenisnya yang ringan serta performa yang baik seperti kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, sifat tahan aus dan koefisien ekspansi panas rendah. Untuk aplikasi komponen otomotif atau kendaraan tempur, dibutuhkan material yang tahan aus dengan kekerasan permukaan yang tinggi. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk mencapai kebutuhan tersebut adalah dengan proses pengerasan permukaan melalui metode coating yaitu proses pelapisan permukaan suatu material dengan membentuk permukaan baru atau memodifikasi permukaan. Penelitian ini difokuskan pada proses thermal spray coating untuk meningkatkan kekerasan pada material komposit matriks aluminium Al-3Si-9Zn-6Mg berpenguat 10% alumina (Al2O3). Metode yang digunakan adalah High Velocity Oxy-Fuel (HVOF) dengan variasi komposisi material coating yaitu 88WC-12Co, 83WC-17Co dan 86WC-10Co4Cr. Hasil pengujian kekerasan pada pelat komposit menunjukkan peningkatan nilai kekerasan dibanding material tanpa coating yang memiliki kekerasan 39 HRB. Penggunaan material coating 88WC-12Co menghasilkan nilai kekerasan 71 HRB, untuk material coating 83WC-17Co nilai kekerasan 57 HRB, dan untuk material coating 86WC-10Co4Cr didapat nilai kekerasan 87 HRB. Untuk material coating tanpa unsur Cr, semakin banyaknya unsur Co maka nilai kekerasan akan semakin kecil. Sedangkan material coating dengan kandungan unsur Cr sebesar 4% menghasilkan nilai kekerasan yang paling tinggi yaitu 87 HRB

Desain Gating System dan Parameter Proses Pengecoran untuk Mengatasi Cacat Rongga Poros Engkol

Teknologi pengecoran logam merupakan salah satu metode yang sering digunakan dalam sektor industri pengolahan logam. Pada proses pengecoran poros engkol menggunakan besi cor nodular (FCD 700) juga terkadang timbul cacat pengecoran, salah satunya adalah cacat penyusutan (macro shrinkage). Cacat penyusutan terjadi karena rongga atau lubang yang terbentuk akibat pengecilan volume ketika logam mengalami pembekuan. Pada saat proses pembekuan logam, tiap bagian coran yang berbeda bentuknya atau dimensinya memiliki kecepatan pembekuan yang berlainan. Pada umumnya, cacat penyusutan terjadi pada bagian yang paling tebal dengan laju pembekuan yang paling lambat dan daerah cacat biasanya dikelilingi oleh krital-kristal dendrite yang terjadi pada saat pembekuan logam. Salah satu solusi untuk mendapatkan produk poros engkol yang bebas dari cacat penyusutan adalah dengan melakukan optimasi desain gating system. Hasil penelitian menunjukkan bahwa desain yang dibuat masih menghasilkan cacat berupa rongga penyusutan. Hal ini terjadi karena belum optimalnya desain sistem saluran yang telah digunakan

Peran Penguat Partikel Alumina dan Silikon Karbida terhadap Kekerasan Material Komposit Matriks Aluminium

Komposit matriks aluminium berpenguat partikulat banyak dikembangkan untuk aplikasi komponen otomotif dan kendaraan taktis militer, karena mempunyai berat jenis yang lebih ringan dibanding logam ferrous serta memiliki performa yang baik seperti kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, sifat tahan aus dan koefisien ekspansi panas rendah. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan material komposit matriks aluminium berpenguat alumina (Al2O3) dan silicon karbida (SiC) yang memiliki sifat mekanis yang paling baik. Komposit dibuat dari matriks Al-3Si-9Zn-6Mg berpenguat partikel alumina (Al2O3) dan silikon karbida (SiC), dengan variasi fraksi volume alumina 10% tanpa tambahan SiC, serta dengan penambahan SiC 5% dan 10%. Proses pengecoran dilakukan dengan metode squeeze casting. Hasil pengujian menunjukkan bahwa komposit dengan penguat alumina tanpa silicon karbida memiliki kekerasan yang paling tinggi yaitu rata-rata sebesar 60,28 HRB, dengan harga impak 0.0383 J/mm2. Dengan penambahan silicon karbida 5 % didapat nilai kekerasan yang lebih rendah yaitu 43 HRB dengan harga impak tetap 0.0383 J/mm2, serta untuk penambahan silicon karbida 10% didapat nilai kekerasan 41,8 HRB dengan harga impak 0.0638 J/mm2. Tidak terjadinya peningkatan kekerasan material komposit alumina dengan penambahan penguat silicon karbida ini disebabkan karena ketidaksempurnaan dalam proses peleburan dan pengecoran, dimana partikel silikon karbida sangat sulit bercampur secara merata dengan aluminium dan alumina. serta timbulnya cacat porositas (void) akibat dari masih terdapatnya udara yang terperangkap di dalam material coran yang tidak sepenuhnya terbuang pada saat proses degassing. Dari analisa struktur mikro terlihat partikel SiC tidak tersebar secara merata dan cenderung untuk mengumpal di satu tempat

Improvement the Performance of Composite PCM Paraffin-based Incorporate with Volcanic Ash as Heat Storage for Low-temperature Application

Paraffin is well known thermal energy storage with the high latent heat of fusion. Unfortunately, low thermal conductivity and low melting temperature inhibit large-scale applications for lower temperature applications like solar water heaters and desalination. The addition of high thermal conductivity material can increase the thermal conductivity of paraffin and increase the melting temperature of paraffin. In this study, a new approach is taken by using volcanic sand as thermal conductivity enhancement material. The properties of the sand are examined. The chemical composition of the sand is dominated by Fe (51.23 %), Fe2O3 (23.24 %) and SiO2 (11 %), which are known as good thermal conductivity materials. Six different compositions of paraffin/sand (weight ration) are tested to observe the melting and vapor temperature of the composite. Adding sand (with granule size of 44 µm) by 30 wt % can accelerate the charging rate by 25 % compared to pure paraffin, where the discharging rate is increased significantly by 17.8 %. The supercooling degree of the composite is only 1 °C, where pure paraffin has a supercooling degree by 8 °C. The charging and discharging characteristics for each sample are discussed in detail within the article. Overall, the addition of volcanic sand improves paraffin's charging and discharging rate, reducing the supercooling degree and can be considered a convenient method to improve the paraffin performance as latent heat storag

Pengaruh Penambahan 14-16 Wt.% Ni pada Komposit Mg-ni Hasil Proses Ball Milling terhadap Karakteristik Penyerapan Hidrogen

Pengembangan Thermal Energy Storage (TES) sebagai teknologi menyimpan energi panas untuk penghematan sumber daya listrik dapat ditingkatkan melalui optimasi komposisi material penyimpan panas. Logam magnesium merupakan material yang menjanjikan untuk digunakan sebagai media penyimpanan hidrogen dengan kapasitas tinggi dan biaya operasional yang efektif. Penelitian ini mengembangkan komposit Mg-Ni dengan variasi Ni untuk meningkatkan kemampuan penyerapan hidrogen. Serbuk Magnesium dengan ukuran 63 mikron diberikan penambahan Nikel dengan variasi 14, 15 dan 16 wt.% menggunakan proses ball milling dengan kecepatan 1000 rpm selama 3 dan 5 jam. Komposit Mg-Ni selanjutnya dilakukan pengukuran ukuran butir dan pengujian volumetrik dengan metode gravimetrik untuk mengetahui kemampuan penyerapan hidrogen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan Nikel sejumlah 16 wt.% di dalam logam magnesium mampu menaikkan temperature dari magnesium hydride. Serbuk komposit hasil proses memiliki hidrogenasi unggul dan waktu penyerapan hidrogen relatif singkat dengan waktu ball-milling selama 5 jam

Proses Manufaktur Castors untuk Kebutuhan Hospital Equipment dengan Penambahan Bubuk Grafit

Penelitian ini dilakukan untuk mengurangi ketahanan material karena menghindari Pelepasan muatan Listrik Statis (ESD) pada produk kastor roda tempat tidur yang digunakan di rumah sakit, yang berdasarkan standar tahan anti statis ISO 228822: 2011 sebesar 105 Ω < 1.00 maka kemampuan proses rendah, sehingga perlu dilakukan komposisi material yang lebih optimal.Nilai kemampuan proses/Cpk = -0.49, berarti -0.49 < 1.00 maka kemampuan proses rendah, sehingga perlu dilakukan komposisi material. Sedangkan untuk penambahan serbuk karbok aktif nilai kemampuan proses /Cp = 0.16, berarti 0.16 < 1.00 maka kemampuan proses rendah, sehingga perlu dilakukan komposisi material yang lebih optimal. Nilai kemampuan proses/Cpk = -0.56, berarti -0.56 < 1.00 maka kemampuan proses rendah, sehingga perlu dilakukan komposisi material

Analisis Kinerja Refuse Derived Fuel (Rdf) dari Sampah Organik dan Non Organik dengan Pendekatan Simulasi Software

Penumpukan sampah di Kabupaten Tegal terus meningkat setiap tahunnya sehingga TPA Panujah idak sanggup lagi menampung seluruh sampah di Kabupaten Tegal dan dari data Badan Pusat Statistik didapatkan produksi sampah Kabupaten Tegal sebesar 676,5 ton/hari hanya bisa terangkut 41% atau 282,75 ton/hari saja. Oleh karena itu diperlukan pengolahan sampah terpadu dengan memanfaatkan sampah perkotaan, salah satunya dengan teknologi pirolisis yang dapat mengkonversi sampah plastik menjadi bahan bakar minyak. Sampah di Kabupaten Tegal terdiri 17,6%; kayu 3%; kain 1,93%; karet/kulit 1,55%; plastik 30,25%; metal/logam 2,4%; gelas/kaca 1,06%; organik 38,46%; dan sampah lain-lain 2,75%. Sampah kain, kayu, karet/kulit, kertas dapat berpotensi menjadi Refuse Derived Fuel (RDF) yang digunakan untuk bahan bakar alat pirolisis. Berdasarkan permasalah tersebut, maka dilakukan penelitian tentang RDF. Tulisan ini membahas tentang analisis kinerja RDF dari sampah organik dan non organik menggunakan metode pendekatan simulasi software. Hasil simulasi yang dilakukan bahwa, bahan baku RDF dengan kayu, kain, karet/kulit, dan kertas menghasilkan nilai kalor yang lebih tinggi, laju aliran panas yang lebih cepat serta distribusi temperatur yang lebih merata dari RDF dengan nilai kalor perhitungan teroritis

Pengembangan Stirling Engine Tipe Piston Bebas Untuk Aplikasi Concentrated Solar Power (Csp)

Mesin stirling merupakan mesin kalor yang mempunyai cara kerja mengkompresi dan mengekspansi fluida pada suhu yang berbeda yang umumnya menyebabkan terjadinya Perubahan energi panas menjadi energi mekanik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai efisiensi thermal pada mesin stirling, efektivitas pada regenerator, laju perpindahan panas pada heater, kerugian panas yang terjadi pada regenerator, desain rancangan alat mesin stirling serta simulasi dari heater dan regenerator mesin stirling tipe beta yang menggunakan piston bebas. Simulasi dilakukan menggunakan software Ansys pada heater dan regenerator yang terkena paparan fluida cair (Therminol VP-1) dan gas (Helium). Didapatkan nilai dari perhitungan simulasi untuk laju perpindahan panasnya pada heater yakni 216,22 Watt, kerugian panas pada regeneratornya yakni 131,83 Joule, efektivitas dan efisiensinya yaitu 6,1% dan 40%. Metode yang digunakan untuk perancangan mesin stirling tipe free piston ini yaitu metode Pahl & Beitz, dimana metode perancangan ini dapat melihat kebutuhan industri saat ini, dengan perancangan yang dilakukan secara efektif dapat meningkatkan kreatifitas dan metode ini banyak digunakan pada skala industri