Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Logam duralumin yang merupakan paduan aluminium dengan tembaga maksimal 5.5% memiliki properti dan karakteristik yang sangat baik untuk digunakan sebagai komponen otomotif maupun pesawat terbang. Tetapi pada proses fabrikasinya, terutama dalam proses pengecoran, duralumin memiliki kendala berupa fluiditas yang buruk sehingga rentan terjadi cacat berupa porositas gas dan porositas penyusutan. Dalam penelitian kali ini, digunakan permodelan berupa perhitungan faktor-faktor yang menjadi penyebab porositas gas dan di komparasi dengan hasil eksperimen , sehingga proses pengecoran dapat dibuat seefektif mungkin untuk menghasilkan produk hasil pengecoran yang memiliki porositas rendah. Analisa teoritis yang digunakan adalah perhitungan kecepatan tuang, jenis aliran, waktu solidifikasi total, serta laju pendinginan. Pengecoran dilakukan dengan proses pemvakuman dengan tekanan peleburan sebesar 40cmHg dan tekanan solidifikasi sebesar 30cmHg, cetakan yang digunakan terbuat dari baja karbon rendah dan dikondisikan dengan temperatur 300oC, variasi produk pengecoran yang digunakan adalah duralumin dengan kandungan Cu 2,5-4,5% dengan variasi ketebalan produk 5-15mm. Hasil eksperimen menunjukan paduan duralumin dengan kandungan tembaga 4.5% memiliki jumlah kandungan porositas gas paling tinggi sebesar 12.5% dibanding duralumin dengan tembaga 2.5% yang memiliki porositas gas sebesar 10%, dan kuantitas porositas gas terjadi paling kecil pada produk dengan ketebalan 15mm dengan rata-rata porositas gas sebesar 8.5% dibanding duralumin dengan ketebalan 5mm dengan porositas gas sebesar 13%.

---

Duralumin alloys which contain of aluminium and copper less than 5.5%, have a great material properties and characteristic which is very good to be applied to automotive parts and aeroplane industries. Duralumin alloys beside it great properties have a few problem, especially when it produce with casting process, it have less fluidity which make it very susceptible to gas and shrinkage porosity. This experiment using modeling to calculate the factors of gas porosity causes and makes comparison with actual result, so the casting process will be effective to produce best product with low contain of gas porosity. Theoritical analysis that been used is calculation of pouring velocity, flow type, total solidification time, and cooling rate. Casting process will be using vacuum with 40cmHg melt pressure and 30cmHg solidification pressure, the mold will be made of low carbon steel with 300oC preheating, Variation that been used is duralumin alloys with 2.5-4.5% contain of copper addition, with thickness variation from 5-15 mm. The result of this experiment shows that duralumin alloys with copper contain of 4.5 wt% have the highest quantity of gas porosity with 12.5% , compared to duralumin alloys with copper contain of 2.5 wt% with 10% gas porosity, and duralumin alloys with 15mm thickness have less quantity of gas porosity with 8.5%, compared to duralumin alloys with 5mm thickness which have 13% of gas porosity."

"Porositas merupakan cacat yang sering terjadi dalam pengecoran paduan aluminium yang sulit dihindari, tetapi porositas dalam produk cor harus dibuat sekecil mungkin. Ketidaksesuaian proses pengecoran sering menimbulkan porositas yang mengakibatkan kualitas produk turun atau produk harus di daur ulang. Umumnya, porositas dalam paduan aluminium disebabkan oleh hidrogen larut dan terjebak, atau feeding yang kurang. Selama ini porositas dicegah dengan proses degassing konvensional seperti; fluxing, injecting, pressing, dan partial vacuuming tetapi belum memberikan hasil yang optimal. Pengecoran duralumin dengan vacuuming tekanan rendah yang terintegrasi, yang disebut pengecoran sistem vakum, sampai sekarang belum pernah dilakukan dan diteliti oleh praktisi dan ilmuwan. Penelitian porositas pada paduan Al-Cu (duralumin) dilakukan dengan membuat ingot duralumin dari aluminium dan tembaga dalam tungku reveberatory. Selanjutnya dilakukan pembuatan spesimen dengan melebur ulang ingot duralumin, menuang, dan membekukannya dalam tungku pengecoran sistem vakum. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah kontrol parameter proses pengecoran dengan variasi penambahan tembaga 2,5%Cu sampai 4,5%Cu dan variasi tekanan vakum melting 0,789 kg/cm2 sampai 0,263 kg/cm2. Suhu peleburan dan penuangan duralumin (700°C), waktu holding duralumin melt (15 menit), tekanan solidifikasi 10 cmHg lebih kecil dari tekanan melting, dan preheating cetakan (300°C) merupakan parameter kontrol pengecoran. Sebagai variabel terikatnya adalah kualitas duralumin cor yang terdiri dari; berat jenis, kuantitas dan morfologi porositas, dan senyawa dalam duralumin. Instrumen uji yang digunakan adalah optical emission spectrometry, Picnometer, optic dan scanning electron microscope, X-ray diffraction. Hasil penelitian menunjukan bahwa bertambahnya kandungan tembaga dan tingkat kevakuman menyebabkan berat jenis duralumin meningkat. Kenaikan paduan tembaga menyebabkan porositas bertambah dari 16,67% sampai 21,20%. Hasil penelitian pengecoran tekanan vakum menyebabkan porositas turun dari 20,35% sampai 15,56%, dan jenis porositas yang terjadi adalah porositas gas. Dalam duralumin terjadi fasa metalik; Al2Cu, Al8Si6Mg3Fe dan fasa inklusi non-metalic; Al2O3, Al4C3. Pengecoran duralumin yang optimal dicapai pada penambahan tembaga 3,35%Cu dan tekanan vakum 0,566kg/cm2 dengan jumlah porositas 17,5%.

---

Porosity is a defect that often happens in aluminum casting that is difficult to avoid, but porosity on casting product must be minimized as much as possible. Improper casting process often creates porosity which decreases product quality, or the product must be recycled. Generally porosity in aluminum mixture caused by dissolved and trapped hydrogen, or inadequate feeding. Until now, porosity is avoided by using conventional degassing process such as: fluxing, injecting, pressing, and partial vacuuming, but those have not been giving optimal result. Duralumin casting with integrated low pressure vacuuming which called vacuum system casting have never been done by practitioners and scientists. Porosity research on Al-Cu mixture (duralumin) is done by making duralumin ingot from aluminum and copper in reveberatory furnace. Next, specimen creation is done by remelting ingot duralumin, pouring, and solidifiying it in the vacuum system casting furnace. Independent variable in this research is parameter control of casting process with copper additional variation from 2,5%Cu up to 4,5%Cu and variation of vacuum pressure melting 0,789 kg/cm2 up to 0,263 kg/cm2. Melting temperature and duralumin pouring (700°C), holding time of duralumin melt (15 minutes), solidification pressure 10 cmHg smaller than melting pressure, and preheating print (300°C) are casting parameter controls. As the dependent variable is cast duralumin quality which consists of: density, quantity, and porosity morphology, and compound in duralumin. Testing instrument used are optical emission spectrometry, Picnometer, optic and scanning electron microscope, and X-ray diffraction. Research result shows that the increment of copper content and vacuum level cause duralumin density increases. However, the increment of copper mixture cause porosity increases from 16,67% until 21,20%. Result of vacuum pressure casting cause porosity decrease from 20,35% until 15,56% and porosity that happens is gas porosity. Metallic phase; Al2Cu, Al8Si6Mg3Fe and inclusion phase non-metallic; Al2O3, Al4C3 is heppen in the duralumin. An optimum duralumin casting is reahed at copper addition of 3,35%Cu and vacuum pressure 0,566kg/cm2, with porosity level at 17,5%."

"ABSTRAKDuralumin yang merupakan paduan aluminium-tembaga banyak diterapkan pada industri pesawat terbang karena performan yang baik seperti ringan, kekuatan tinggi, ketahanan korosi yang tinggi, konduktivitas listrik yang baik, ketangguhan dan ketahanan fatik yang tinggi, dan mampu diberi perlakuan panas. Akan tetapi pemaduan aluminium dengan tembaga menyebabkan turunnya mampu alir duralumin yang menyebabkan material ini menjadi rentan akan porositas gas dan porositas penyusutan. Pada Penelitian ini, tungku pengecoran sistem vakum dengan cetakan permanen yang dipanaskan hingga mencapai 300oC digunakan untuk mencetak spesimen berbentuk roda yang mempunyai ketebalan 5, 7.5, 10, 10.5, 12.5, 15 mm. Dari beberapa percobaan pengecoran, tembaga ditambahkan dengan variasi kadar 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5 wt% dengan pemvakuman yang memiliki tekanan peleburan sebesar 40 cmHg dan tekanan solidifikasi sebesar 30 cmHg. Karakterisasi untuk meneliti distribusi, jenis, bentuk, dan kuantitas dari porositas penyusutan dilakukan dengan software simulasi ZCast, uji mikrostruktur, dan uji densitas. Hasil pengujian mikrostruktur menggunakan mikroskop optik dan software simulasi Z-Cast menunjukkan porositas penyusutan terkonsentrasi pada bagian dalam tengah produk. Hasil uji kuantitas memperlihatkan seiring dengan peningkatan tebal spesimen dan penurunan kadar tembaga, maka porositas (gas dan penyusutan) cenderung semakin sedikit.

---

ABSTRACTDuralumin as an aluminium-copper alloys have been applied mostly in the aircraft industry due to the light, high strength, high corrosion resistance, decent electrical conductivity, high toughness and fatigue resistance, and heat-treatable. However, by alloying aluminium with copper caused the material becomes vulnerable to gas and shrinkage porosity. On this research, vacuum casting system with permanent mold which heated to 300o C was used to cast round-shape specimens with 5, 7.5, 10, 10.5, 12.5, 15 mm in thickness. For a several of experiments, copper was added in variations of 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5 wt% and vacuuming process was adjusted continuously under the melting pressure by 40 cmHg and solidification pressure by 30 cmHg. Several tests to observe distribution, type, shape, and quantity of shrinkage porosity were conducted by simulation software Z-Cast, microstructure test, and density test. The results of microstructure test which conducted by using optical microscope showed that shrinkage porosity were concentrated on the inner-centre of the specimen. Moreover, the results of quantity test showed that by the increased of the specimen?s thickness and by the decreased of the Cu wt%, then the porosity (gas and shrinkage) tends to be more slightly."

"Paduan aluminium-seng-magnesium-tembaga memiliki peranan penting dalam industri penerbangan. Pada penelitian ini dilakukan investigasi sistematis untuk mengeksplorasi evolusi mikrostruktur paduan Al-Zn-Mg-Cu dengan beberapa variasi komposisi (kisaran konsentrasi Cu 0,4-1,6 at. % dan Zn (= konsentrasi Mg) 1,7-3,0 at. %) selama ageing pada temperatur 120 °C dan 190 °C. Melalui investigasi ini didapatkan pengaruh tiap elemen penyusun paduan yang dapat digunakan untuk memberikan gambaran mengenai kombinasi komposisi yang optimum pada pengerasan selama ageing. Selain itu fenomena rapid hardening, yang umumnya terjadi pada paduan aluminium seri 2xxx dan 7xxx juga berusaha diungkap dalam penelitian ini. Rapid hardening merupakan fenomena pengerasan yang terjadi pada saat awal proses ageing akibat adanya clustering atom terlarut. Unit dapur induksi vakum baru di University of Sydney digunakan untuk mempersiapkan semua paduan. Mikrostruktur hasil pengecoran diamati dengan mikroskop optik. Billet hasil pengecoran dirol menjadi pelat yang lebih tipis dengan ketebalan 1.5-2 mm. Pelat ini kemudian diberikan perlakuan panas solution treatment-ageing. Pengukuran kekerasan dilakukan pada sampel pada beberapa variasi waktu ageing untuk mendapatkan kurva age hardening dan mengungkap efek rapid hardening. Karakterisasi TEM dilakukan untuk memahami evolusi mikrostruktur presipitat. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa kekerasan paduan semakin meningkat dengan penambahan Zn dan Mg karena adanya pembentukan presipitat halus MgZn2 dan Mg3Zn3Al2 yang bebentuk spherical. Penambahan Cu memberikan efek peningkatan kekerasan cukup signifikan hingga komposisi Zn dan Mg mencapai 2.5 at. %. Fenomena rapid hardening ditemukan dalam paduan Al-Zn-Mg-Cu selama ageing pada temperatur 190 °C.

---

Aluminium-zinc-magnesium-copper alloys have an important role in aerospace industry. A systematic investigation has been done to explore microstructural evolution in Al-Zn-Mg-Cu alloys with the variation in composition (range of concentration of Zn (= Mg concentration) is 1.7-3.0 at. % and Cu in the range of 0.4-1.6 at. %) during ageing at temperature of 120 °C dan 190 °C. Following this investigation, the role of each element remains to be established for describing the optimum combination of composition during age hardening. Aside from that, rapid hardening (RH) phenomenon, which is commonly happened in the aluminium 2xxx and 7xxx series is also revealed through this research. Rapid hardening is the hardening phenomena which is occured in the early stage of ageing treatment due to clustering of solute atom. A new induction vacuum casting unit at the University of Sydney was employed to prepare all Al alloys. Casting microstructures was evaluated using optical microscopy. The cast billets were then further rolled into strips with a thickness of 1.5-2 mm. These strips were solution treated and aged. Hardness test was performed on these aged samples in order to reveal hardening effect. TEM characterization was performed to understand the precipitation microstructure evolution. The results show that the hardness of the alloy increases with the addition of Zn and Mg concentration due to the formation of nano-spherical precipitates MgZn2 and Mg3Zn3Al2. Copper addition gives a significant effect on the increasing of the hardness up to 2.5 at. % of Mg and Zn. Rapid hardening phenomenon was revealed in the Al-Zn-Mg-Cu alloys during ageing at 190 °C."

"Pada penelitian ini dilakukan penyambungan alumunium paduan AA 1100 dengan menggunakan lasan Tungsten Inert Gas TIG pada sambungan tumpul butt joint. Metode pengumpanan logam pengisi secara berselang intermittent digunakan untuk mencari pengaruhnya terhadap porositas dan kekuatan tarik hasil pengelasan. Dimensi yang digunakan dalam penelitian ini yaitu panjang 12 mm, lebar 5 mm serta ketebalan 3 mm. Pengelasan dilakukan dengan kecepatan dan arus yang tetap, yaitu 2 mm/s dan 160 A. Rasio yang digunakan yaitu konfigurasi dari waktu pengumpanan dan waktu diam. Rasio yang divariasikan yaitu dari rasio 1 hingga 6. Dari hasil penelitian didapatkan, lebar manik berbanding terbalik dengan rasio kecepatan pengumpanan logam pengisi. Kemudian untuk mendeteksi porositas menggunakan X-Ray Radiografi, didapati bahwa bertambahnya porositas berbnading lurus dengan bertambahnya rasio kecepatan pengumpanan logam pengisi. Untuk kekuatan tarik terdapat faktor annealing yang dapat memengaruhi nilai dari kekuatan tarik hasil pengelasan.

---

In this research, 1100 aluminum alloys were welded by using Tungsten Inert Gas TIG weld on square butt joint. The intermittent filler feed method was proposed to find the corelations between the effect of porosity and tensile strength of weld product. The dimension of base material was 12 mm x 5 mm x 3 mm. The welding process was performed with fixed speed of weld and current, 2 mm s and 160 A respectively. The used of ratio is the configuration of the filler time and delay time and was varied from the ratio 1 to ratio 6.

From the results obtained, the bead width is inversely proportional to the ratio of feeding metal filler speed. Then to detect porosity using X Ray Radiography, it was found that the increase in porosity was directly proportional to the increase in the ratio of the feeding rate of the fill metal. For tensile strength there are annealing factors that can affect the value of the tensile strength of welding result."

"Cacat-cacat dalam logam seperti koforan non-logam (non metalic inclision), endapan pada paduan, retakan dan porositas akan menyebabkan distribusi tegangan yang tidak merata. Hai ini akan menyebabken konsentrasi tegengan (stress raiser). Stress raiser secare khusus akan menyebabkan batas keuletan logam dan paduannya menjadi rendah sehingga dapat dikatakan menurunkan kekuatan tarik dan kekerasan paduan ADC 12. Aluminium termasuk logam ulet (ductile). Stress raiser menyebabkan deformasi setempat sehingga dengan adanya tegangan ini ekan menurunkan tegangan tarik aluminium. Dalam hal praktis, dispersi parasites oleh hidrugen mempunyai efek kurang baik terhadap sifat mekanis coran paduan aluminium. Hal ini terjadi karena lubang-lubang tersbut membentuk fraksi eutektik bahan. Terlihat bahwa paduan sensitif terhadap porositas gas hidrogen. Eksistensi porositas interdendritik pada coran aluminium, khususnya pada ingot aluminium yang diproses lanjut dapat dari hasil penelitian menunjukkan adanya korelasi yang erat antara sifat mekanis dan porositas hidrogen dalam ingot paduan aluminiurn. Pertambahan temperatur pemanasan lanjut menaikkan porositas gas pada iuangan aluminium cor cetak. Porositas interdendritik secara kuantitatif lebih banyak terjadi dibandingkan porositas sekunder peda semua kondisi pemanasan lanjut. Porositas gas memberikan pengaruh buruk pada mutu ruangan paduan ADC 12. Hal ini tampak pada penurunan kekerasan, kekuatan tarik serta penampakan coran. Peningkatan nilai kekerasan berbanding terbalik dengan kenaikan proseniase porositas. Hai ini berkaitan dengan kenaikan gredian temperatur yang mengakibatkan perbedaan pola penyebaran porositas."

"Umumnya kerusakan cetakan pada industri die casting disebabkan die soldering yang terjadi pada permukaan cetakan yang mengalami kontak langsung dengan logam cair pada temperatur tinggi. Hal ini dapat menyebabkan perlu diadakannya perbaikan atau penggantian cetakan sehingga menurunkan produktivitas. Untuk itu dilakukan penelitian mengenai pengaruh temperatur logam cair (melt) terhadap morfologi dan karakteristik lapisan intermetalik yaitu ketebalan dan kekerasan lapisan intermetalik yang terbentuk antara permukaan cetakan dan logam cair. Pada penelitian ini digunakan baja H13 as annealed sebagai material cetakan yang dicelup ke dalam paduan Al-7%Si pada temperatur 6800C, 7000C, 7200C dan Al-11%Si pada temperatur 6600C, 6800C, 7000C. Peningkatan temperatur logam cair akan meningkatkan laju difusi pertumbuhan lapisan intermetalik karena laju difusi atom-atom besi dan aluminium meningkat. Sehingga ketebalan dari lapisan intermetalik akan meningkat seiring dengan peningkatan temperatur logam cair. Oleh sebab itu, tinggiya temperatur logam cair mempermudahkan terjadinya die soldering.

---

The major mode which lead to die failure in die casting is die soldering caused by the intimate contact between alloy and die at high temperature. It leads to malfunctioning of die inserts that require replacement or repair, thus causing significant decrease in productivity. The effect of melt temperatures on morphology and characteristic of intermetallic layer such as thickness and hardness of intermetallic layer between die surface and aluminum has been studied. This experiment used as-annealed H13 tool steel as die material which dipped into Al-7%Si alloy at 6800C, 7000C, 7200C and Al-11%Si alloy at 6600C, 6800C, 7000C. High melt temperature favored the growth of intermetallic layer due tp the increasie of the diffusion."

"ABSTRAKUntuk mendapatkan temperatur pendinginan yang rendah diperlukan perbedaan tekanan yang tinggi. Perbedaan tekanan yang sangat tinggi mengakibatkan kerja kompresor semakin berat. Hal ini mengakibatkan turunnya efisiensi dari sistem refrijerasi sehingga perlu menggunakan sistem refrijerasi cascade. Pada pengeringan beku vakum diperlukan temperatur pendingin yang rendah pada evaporator yang berfungsi sebagai cold trap. Pengeringan beku vakum memerlukan energi untuk proses pengeringan dengan sublimasi sebesar 2870kJ/kg.s, dengan memanfaatkan panas buang kondenser sebagai pemanas dapat mengurangi waktu pengeringan. Oleh karena itu, perlu dilakukan analisa perubahan temperatur dan massa aliran refrijeran pada metode ini agar dapat mengetahui efisiensi sistem dan mengurangi energi yang dikonsumsi selama proses pengeringan berlangsung.

---

ABSTRACTFor reach of low refrigeration temperature is needed high difference pressure. High difference pressure cause increase compressor work. It is reduce efficiency of refrigeration system so need to use cascade refrigeration system. In freeze vacuum drying, is needed low refrigeration temperatur on evaporator which in function as cold trap. Freeze vacuum drying need energy for drying process by sublimation is 2870kJ/kg.s, by using heat loss condenser as heater can reduce drying time. Because of that, it is need to analyze of temperature change and flow rate refrijerant in this method to find out system efficiency and decrease energy consumption when drying process."