BAB 1 PENDAHULUAN. Latar Belakang

Transkripsi

1 1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sudah sejak lama studi dan penelitian tentang magnet telah menghasilkan berbagai produk yang bermanfaat bagi umat manusia. Produk-produk seperti motor listrik, generator listrik, satelit, sistim pemantau radar, central lock pintu mobil, lampu, perangkat pengangkat dan penarik benda logam pada pesawat angkat, hingga kereta api cepat adalah beberapa contoh penerapan magnet. Produk yang bermanfaat di bidang kesehatan juga telah banyak dihasilkan, salah satunya yaitu MRI (Magnetic Resonance Imaging) dan gelang/kalung bio-magnet, produksi China maupun Jepang yang berupa magnet tetap yang diklaim bisa membantu melancarkan peredaran darah dan memperbaiki syaraf yang terjepit. Gambar 1.1 Perkembangan magnet permanen (Nanang & Tony, 2013) Magnet permanen merupakan suatu material yang sangat strategis untuk dikembangkan dimasa depan. Penguasaan teknologi produksi magnet permanen diharapkan dapat memberikan nilai tambah yang signifikan, dengan mempertimbangkan belum adanya produsen magnet permanen lokal untuk

2 2 memenuhi kebutuhan magnet permanen di dalam negeri. Pemenuhan kebutuhan komponen magnet permanen sampai saat ini masih sangat bergantung dari produk impor seperti dari Jepang dan China. Oleh karena itu, diperlukan suatu kegiatan riset yang intensif untuk mengembangkan sistem produksi magnet permanen dan mendorong pertumbuhan industri lokal yang memproduksi magnet permanen untuk keperluan dalam negeri (Sardjono dkk, 2012,2013). Potensi suatu bahan untuk dapat digunakan pada suatu tujuan tertentu sangat bergantung pada sifat-sifat fisika maupun faktor-faktor ekonomis lainnya. Bahan magnet permanen yang berpotensi untuk tujuan aplikasi diharapkan 1. Mempunyai tingkat saturasi magnet yang tinggi pada temperatur ruang dan apabila mungkin jauh di atas temperatur ruang. 2. Mempunyai coersivity yang cukup besar dalam selang temperatur yang sarna. 3. Pada selang temperatur tersebut struktur kristal dan komposisi kimia bahan tidak berubah. 4. Harga bahan baku dan ongkos produksi bahan magnet tidak terlalu tinggi sesuai spesifikasi bahan yang dibutuhkan. Berdasarkan ke empat kriteria di atas dan didukung dengan kemampuan teknis yang diperoleh dari kegiatan penelitian dasar sebelumnya, kegiatan di bidang bahan magnet permanen diarahkan pada bahan bonded magnet. Keunggulan bahan bonded magnet terutama dikaitkan dengan potensi nasional adalah : 1. Bahan magnet yang digunakan dapat bervariasi 2. Bahan pengikat (binder) tersedia dalam jenis yang sangat bervariasi, diantaranya bahan pengikat yang dibuat dari produk petrokimia tersedia dalam jumlah yang cukup besar. 3. Sifat mekanik maupun bentuk dari bahan polimer bonded magnet sangat mudah menyesuaikan dengan kebutuhan pemakai. 4. Proses pembuatan bahan bonded magnet tidak terlalu sulit, terutama untuk pembuatan bahan magnet isotrop (Ridwan, 2000).

3 3 Tabel 1.1 Produksi magnet permanen bonded NdFeB (Dalam Ton) (candra kurniawan, 2013) Adapun bahan magnetik yang digunakan pada tulisan ini yaitu bahan magnet permanen Neodymium Iron Boron (NdFeB), karena telah dketahui bahwa karakteristik magnet permanen yang paling tinggi saat ini adalah berbasis bahan magnet NdFeB, yang memiliki nilai produk energi maksimum sampai dengan 400 kjm3. Sedangkan NdFeB bonded memiliki nilai produk energy maksimum sampai dengan 200 kjm3 (Sudrajat & Kristiantoro, 2013). Berkembangnya industri mainan dan makin tingginya pemakaian alat listrik rumah tangga memberikan peluang yang baik pada pengembangan dan produksi magnet bonded. Sehingga berdasarkan latar belakang tersebut perlu dilakukan penelitian tentang fabrikasi bonded NdFeB magnet, sehingga pada penelitian ini di fokuskan pada beberapa proses seperti memvariasikan temperatur curing dan memvariasikan lama waktu penahanan yang diharapkan dapat menghasilkan sifat magnet yang lebih unggul pada proses pembuatan magnet permanen bonded NdFeB.

4 4 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, maka permasalah umum penelitian ini adalah : 1. Bagaimanakah pengaruh variasi temperatur heat treatment pada sampel magnet NdFeB? 2. Bagaimanakah perbedaan antara keadaan vakum dan atmosfer (udara) pada sampel magnet NdFeB. 3. Bagaimanakah pengaruh holding time pada saat proses curing vakum dan atmosfer (udara). 4. Bagaimanakah sifat fisis, mikrostruktur dan sifat magnet bonded NdFeB. 1.3 Batasan Masalah Untuk mendapatkan suatu hasil penelitian dari permasalahan yang ditentukan, maka perlu ada pembatasan masalah penelitian, yaitu sebagai berikut : 1. Sifat fisis yang di uji pada penelitian ini adalah densitas serbuk dan densitas bulk. 2. Variasi temperaratur yang digunakan dalam proses curing yaitu 100 oc, 150 oc, 180 oc dan 200 oc. 3. Variasi keadaan pada saat curing yaitu dalam keadaan vakum dan keadaan atmosfer (udara terbuka). 4. Variasi waktu penahanan pada proses curing yaitu ½ jam, 1 jam, 2 jam, dan 4 jam. 5. Parameter yang dianalisa yaitu mikrostruktur, sifat fisis dan sifat magnet bonded NdFeB. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah : 1. Untuk mengetahui efek variasi temperatur heat treatment terhadap mikrostruktur, sifat fisis dan sifat magnet bonded NdFeB. 2. Untuk mengetahui efek variasi keadaan vakum dan atmosfer (udara) terhadap sifat magnet

5 5 3. Untuk mengetahui efek holding time pada masing masing keadaan vakum dan atmosfer (udara terbuka). 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat yang didapat dari penelitian ini adalah : 1. Dari data penelitian yang ada diharapkan dapat menambah pengetahuan dan wawasan tentang pembuatan magnet bonded dan menjadi referensi untuk melakukan pembuatan magnet secara bonded dengan proses yang lebih sederhana dan efisien lagi. 2. Menghasilkan magnet bonded berperekat dengan sifat magnet yang tinggi 1.6 Tempat Dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Magnet, Bidang Fisika Bahan Baru (FBB), Pusat Penelitian Fisika LIPI Gd.440 Kawasan PUSPITEK Serpong, Desa Setu, Kecamatan Setu, Kota Tangerang selatan, Kode Pos 15310, Provinsi Banten, Indonesia. Dimulai dari tanggal 3 Maret sampai tanggal 6 Juni. 1.7 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan pada masing-masing bab adalah sebagai berikut : Bab I Pendahuluan Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan masalah yang akan diteliti, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, tempat penelitian, dan sistematika penulisan. Bab II Tinjauan Pustaka Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasannya.

6 6 Bab III Metodologi Penelitian Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, diagram alir penelitian, prosedur penelitian, dan pengujian sampel. Bab IV Hasil dan Pembahasan Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data yang diperoleh dari penelitian. Bab V Kesimpulan dan Saran Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian dan memberikan saran untuk penelitian yang lebih lanjut.