ADC 12 SEBAGAI MATERIAL SEPATU REM MENGGUNAKAN PENGECORAN HIGH PRESSURE DIE CASTING DENGAN VARIASI TEMPERATUR PENUANGAN

dokumen-dokumen yang mirip
PENGARUH TEKANAN INJEKSI PADA PENGECORAN CETAK TEKANAN TINGGI TERHADAP KEKERASAN MATERIAL ADC 12

PENGARUH TEMPERATUR PENUANGAN TERHADAP POROSITAS PADA CETAKAN LOGAM DENGAN BAHAN ALUMINIUM BEKAS

Momentum, Vol. 10, No. 2, Oktober 2014, Hal ISSN

BAB III METODE PENELITIAN. 3.1 Diagram Alir Penelitian Pada penelitian ini langkah-langkah pengujian mengacu pada diagram alir pada Gambar 3.1.

Pengaruh Temperatur Bahan Terhadap Struktur Mikro

BAB III METODE PENELITIAN. 3.1 Diagram Alir Penelitian Pada penelitian ini langkah-langkah pengujian mengacu pada diagram alir pada Gambar 3.1.

BAB II DASAR TEORI. Brake Lining. Brake Shoe. Gambar 2.1. Sepatu Rem [15].

Gambar 2.1 Sepatu rem. [1]

ANALISA PENGARUH PENGECORAN ULANG TERHADAP SIFAT MEKANIK PADUAN ALUMUNIUM ADC 12

BAB III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA PENELITIAN

Momentum, Vol. 10, No. 2, Oktober 2014, Hal ISSN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Jurnal Teknik Mesin S-1, Vol. 3, No. 3, Tahun 2015 Online:

PENGARUH TEMPERATUR TUANG DAN TEMPERATUR CETAKAN PADA HIGH PRESSURE DIE CASTING (HPDC) BERBENTUK PISTON PADUAN ALUMINIUM- SILIKON

VARIASI PENAMBAHAN FLUK UNTUK MENGURANGI CACAT LUBANG JARUM DAN PENINGKATAN KEKUATAN MEKANIK

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB IV HASIL DAN ANALISA. Gajah Mada, penulis mendapatkan hasil-hasil terukur dan terbaca dari penelitian

PENGARUH PERLAKUAN PANAS TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS MATERIAL MODEL CHASSIS BERBASIS Al-Si-Mg HASIL PENGECORAN HIGH PRESSURE DIE CASTING

Momentum, Vol. 12, No. 1, April 2016, Hal ISSN , e-issn

ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS ALUMINIUM (Al) PADUAN DAUR ULANG DENGAN MENGGUNAKAN CETAKAN LOGAM DAN CETAKAN PASIR

PENGEMBANGAN MEKANISME DAN KUALITAS PRODUKSI SEPATU KAMPAS REM BERBAHAN ALUMUNIUM DAUR ULANG DENGAN METODE PENGECORAN SQUEEZE

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PENGARUH PERLAKUAN PANAS T6 TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS MATERIAL MODEL PROPELLER SHAFT BERBAHAN DASAR ALUMINIUM SERI 6063 HASIL PENGECORAN HPDC

PENGARUH TEMPERATUR CETAKAN LOGAM TERHADAP KEKERASAN PADA BAHAN ALUMINIUM BEKAS

ANALISIS HASIL PENGECORAN ALUMINIUM DENGAN VARIASI MEDIA PENDINGINAN

Jl. Prof. Sudharto, SH., Tembalang-Semarang 50275, Telp * Abstrak. Abstract

TUGAS PENGETAHUAN BAHAN TEKNIK II CETAKAN PERMANEN

UNIVERSITAS DIPONEGORO

ANALISIS KEGAGALAN PISTON SEPEDA MOTOR BENSIN 110 cc

STUDI KEKUATAN IMPAK PADA PENGECORAN PADUAL Al-Si (PISTON BEKAS) DENGAN PENAMBAHAN UNSUR Mg

PENGARUH PENAMBAHAN Mg TERHADAP SIFAT KEKERASAN DAN KEKUATAN IMPAK SERTA STRUKTUR MIKRO PADA PADUAN Al-Si BERBASIS MATERIAL PISTON BEKAS

TUGAS AKHIR STUDI TENTANG PENAMBAHAN UNSUR PADA ALUMINIUM PADUAN PISTON SEPEDA MOTOR TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS

ANALISIS STRUKTUR MIKRO CORAN PENGENCANG MEMBRAN PADA ALAT MUSIK DRUM PADUAN ALUMINIUM DENGAN CETAKAN LOGAM

PENGARUH PUTARAN TERHADAP LAJU KEAUSAN Al-Si ALLOY MENGGUNAKAN METODE PIN ON DISK TEST

UNIVERSITAS DIPONEGORO

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN. Pembuatan spesimen dilakukan dengan proses pengecoran metode die

PENGARUH TEMPERATUR CETAKAN PADA PENGECORAN SQUEEZE TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS ALMINIUM DAUR ULANG (Al 6,4%Si 1,93%Fe)

PENGARUH TEKANAN, TEMPERATUR DIE PADA PROSES SQUEEZE CASTING TERHADAP KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO PISTON BERBASIS MATERIAL BEKAS

Jurnal Flywheel, Volume 1, Nomor 2, Desember 2008 ISSN :

BAB III METODE PENELITIAN. 3.1 Diagram Alir Diagram alir penelitian selama proses penelitian dapat diperlihatkan pada Gambar 3.1 dibawah ini : Mulai

UNIVERSITAS DIPONEGORO

PENGARUH JARAK DARI TEPI CETAKAN TERHADAP KEKUATAN TARIK DAN KEKERASAN PADA CORAN ALUMINIUM

Analisa Pengaruh Variasi Temperatur Tuang Pada Pengecoran...

PENGARUH Cu PADA PADUAN Al-Si-Cu TERHADAP PEMBENTUKAN STRUKTUR KOLUMNAR PADA PEMBEKUAN SEARAH

ANALISA PENGARUH AGING 400 ºC PADA ALUMINIUM PADUAN DENGAN WAKTU TAHAN 30 DAN 90 MENIT TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS

Pengaruh Tekanan, Temperatur Die Pada Proses Squeeze Casting Terhadap Kekerasan dan Struktur Mikro Pada Material Piston Berbasis Material Piston Bekas

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah

ANALISIS PEMBUATAN HANDLE REM SEPEDA MOTOR DARI BAHAN PISTON BEKAS. Abstrak

PENGARUH FRAKSI BERAT AL 2 O 3 DAN AL-SI TERHADAP KEKERASAN DAN STUKTUR MIKRO MATERIAL SEPATU REM HASIL PENGECORAN INJEKSI BERTEKANAN (HPDC)

PENGEMBANGAN METODE PENGECORAN SQUEEZE UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS SEPATU KAMPAS REM KENDARAAN BERMOTOR BERBAHAN ALUMUINUM DAUR ULANG

ANALISA PERBEDAAN SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO PADA PISTON HASIL PROSES PENGECORAN DAN TEMPA

PENGARUH TEMPERATUR TUANG DAN KANDUNGAN SILICON TERHADAP NILAI KEKERASAN PADUAN Al-Si

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGARUH TEMPERATUR CETAKAN PADA CACAT VISUAL PRODUK PISTON DENGAN METODE DIE CASTING

PENGARUH PENAMBAHAN UNSUR SILIKON MATERIAL MODEL SHAFT PROPELLER BERBAHAN DASAR AL6063 TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS HASIL PENGECORAN HPDC

Pengaruh Tekanan dan Temperatur Die Proses Squeeze Casting Terhadap Kekerasan dan Struktur Mikro Pada Material Piston Komersial Lokal

KAJIAN JUMLAH SALURAN MASUK (INGATE) TERHADAP KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO HASIL PENGECORAN Al-11Si DENGAN CETAKAN PASIR

Pengaruh Waktu Penahanan Artificial Aging Terhadap Sifat Mekanis dan Struktur Mikro Coran Paduan Al-7%Si

Pengaruh Variasi Komposisi Kimia dan Kecepatan Kemiringan Cetakan Tilt Casting Terhadap Kerentanan Hot Tearing Paduan Al-Si-Cu

PENGARUH DEOKSIDASI ALUMINIUM TERHADAP SIFAT MEKANIK PADA MATERIAL SCH 22 Yusup zaelani (1) (1) Mahasiswa Teknik Pengecoran Logam

PENGARUH PENAMBAHAN TEMBAGA (Cu) TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO PADA PADUAN ALUMINIUM-SILIKON (Al-Si) MELALUI PROSES PENGECORAN

PROPOSAL SKRIPSI PENGARUH TEKANAN DAN KETEBALAN RONGGA CETAKAN TERHADAP MEKANISME PEMBEKUAN PADA PROSES HPDC (HIGH PRESSURE DIE CASTING)

ANALISIS HASIL PENGECORAN SENTRIFUGAL DENGAN MENGGUNAKAN MATERIAL ALUMINIUM

BAB I PENDAHULUAN. Luasnya pemakaian logam ferrous baik baja maupun besi cor dengan. karakteristik dan sifat yang berbeda membutuhkan adanya suatu

BAB IV HASIL DAN ANALISA. pengujian komposisi material piston bekas disajikan pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Hasil Uji Komposisi Material Piston Bekas

UNIVERSITAS DIPONEGORO

ISSN hal

PENGARUH TEMPERATUR CETAKAN PADA CACAT VISUAL PRODUK PISTON DENGAN METODE DIE CASTING

BAB I PENDAHULUAN. Aluminium (Al) adalah salah satu logam non ferro yang memiliki. ketahanan terhadap korosi, dan mampu bentuk yang baik.

PENGUJIAN KEKUATAN TARIK PRODUK COR PROPELER ALUMUNIUM. Hera Setiawan 1* Gondangmanis, PO Box 53, Bae, Kudus 59352

Analisa Pengaruh Penambahan Sr atau TiB Terhadap SDAS, Sifat Mekanis dan Fluiditas Pada Paduan Al-6%Si

ANALISIS PERBANDINGAN MODEL CACAT CORAN PADA BAHAN BESI COR DAN ALUMINIUM DENGAN VARIASI TEMPERATUR TUANG SISTEM CETAKAN PASIR

ANALISA STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIK PADUAN ALUMINIUM HASIL PENGECORAN CETAKAN PASIR

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Studi Literatur. Persiapan Alat dan Bahan bahan dasar piston bekas. Proses pengecoran dengan penambahan Ti-B 0,05%

ANALISIS SIFAT MEKANIK MATERIAL TROMOL REM SEPEDA MOTOR DENGAN PENAMBAHAN UNSUR CHROMIUM TRIOXIDE ANHYDROUS (CrO 3 )

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. Dalam membuat suatu produk, bahan teknik merupakan komponen. yang penting disamping komponen lainnya. Para perancang, para

OPTIMASI DESAIN CETAKAN DIE CASTING UNTUK MENGHILANGKAN CACAT CORAN PADA KHASUS PENGECORAN PISTON ALUMINIUM

BAB I PENDAHULUAN. tinggi,menyebabkan pengembangan sifat dan karakteristik aluminium terus

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PENGARUH UNSUR Mn PADA PADUAN Al-12wt%Si TERHADAP SIFAT FISIK DAN MEKANIK LAPISAN INTERMETALIK PADA FENOMENA DIE SOLDERING SKRIPSI

PENGARUH UNSUR ALUMINIUM DALAM KUNINGAN TERHADAP KEKERASAN, KEKUATAN TARIK, DAN STRUKTUR MIKRO

PEMBUATAN BRACKET PADA DUDUKAN CALIPER. NAMA : BUDI RIYONO NPM : KELAS : 4ic03

BAB I PENDAHULUAN. mengenai hubungan antara komposisi dan pemprosesan logam, dengan

KAJIAN SIFAT MEKANIS DAN STRUKTUR MIKRO TROMOL REM UNTUK BUS/TRUK PRODUK UKM (Studi Kasus di PT. SSM)

STUDI EKSPERIMEN PENGARUH WAKTU PENIUPAN PADA METODA DEGASSING JENIS LANCE PIPE, DAN POROUS PLUG TERHADAP KUALITAS CORAN PADUAN ALUMINIUM A356.

K. Roziqin H. Purwanto I. Syafa at. Kata kunci: Pengecoran Cetakan Pasir, Aluminium Daur Ulang, Struktur Mikro, Kekerasan.

PENGOLAHAN LIMBAH TEMBAGA DAN TIMAH SEBAGAI BAHAN KOMPONEN RADIATOR

REDESAIN DAPUR KRUSIBEL DAN PENGGUNAANNYA UNTUK MENGETAHUI PENGARUH PEMAKAIAN PASIR RESIN PADA CETAKAN CENTRIFUGAL CASTING

STUDI BAHAN ALUMUNIUM VELG MERK SPRINT DENGAN METODE TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS

PENGGUNAAN 15% LUMPUR PORONG, SIDOARJO SEBAGAI PENGIKAT PASIR CETAK TERHADAP CACAT COR FLUIDITAS DAN KEKERASAN COR

STUDI KEKUATAN IMPAK DAN STRUKTUR MIKRO BALL MILL DENGAN PERLAKUAN PANAS QUENCHING

PENGANTAR MATERIAL TEKNIK

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PENGARUH VARIASI WAKTU PENAHANAN TERHADAP KEKERASAN PERMUKAAN, STRUKTUR MIKRO DAN LAJU KOROSI PADA ALUMINIUM 6061 DENGAN METODE UJI JOMINY

KARAKTERISASI MATERIAL BALL MILL PADA PROSES PEMBUATAN SEMEN DENGAN METODA PENGUJIAN KEKERASAN, MIKROGRAFI DAN SEM

PENGARUH PENAMBAHAN NIKEL TERHADAP KEKUATAN TARIK DAN KEKERASAN PADA BESI TUANG NODULAR 50

PENGERASAN PERMUKAAN BAJA ST 40 DENGAN METODE CARBURIZING PLASMA LUCUTAN PIJAR

I. PENDAHULUAN. 26, Unsur ini mempunyai isotop alam: Al-27. Sebuah isomer dari Al-26

Transkripsi:

Available online at Website http://ejournal.undip.ac.id/index.php/rotasi ADC 12 SEBAGAI MATERIAL SEPATU REM MENGGUNAKAN PENGECORAN HIGH PRESSURE DIE CASTING DENGAN VARIASI TEMPERATUR PENUANGAN Athanasius Priharyoto Bayuseno, Nasrudin Arif Chamdani* Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro *Email: nac_ham_dan91@yahoo.com ABSTRAK Kebutuhan penggunaan sepatu rem semakin meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah sepeda motor. Produksi sepatu rem tidak hanya dilakukan oleh produsen skala besar tetapi juga dilakukan oleh industri kecil menengah. Tantangan yang dialami oleh industri kecil menengah adalah bagaimana agar dapat bersaing dengan industri besar dikarenakan keterbatasan pengetahuan dan teknologi dibidang pengecoran logam. Metode yang sering digunakan oleh industri kecil dan menengah adalah metode pengecoran gravitasi, tetapi hasilnya masih belum memenuhi standar kualitas yang diinginkan, sehingga salah satu solusinya adalah dengan menggunakan metode lain yaitu HPDC ( High Pressure Die Casting). Bahan yang digunakan adalah ADC12 yang merupakan paduan Aluminium dengan komposisi Silikon < 12%. Variabel yang digunakan pada penelitian ini adalah temperature tuang (700 o C, 750 o C, dan 800 o C). Kualitas pengecoran dapat dilihat dari sifat fisis dan sifat mekanisnya dengan cara melakukan karakterisasi material, yaitu : uji kekerasan, uji densitas, uji porositas, dan pengamatan struktur mikro. Setelah dilakukan pengujian densitas, porositas, dan kekerasan pada sepatu rem ADC12 hasil pengecoran HPDC didapatkan data Densitas rata-rata pada temperatur penuangan 700 o C, 750 o C, dan 800 o C berturutturut sebesar 1.566 gr/cm 3, 1.573 gr/cm 3, dan 1.575 gr/cm 3. Porositas rata-rata pada temperatur penuangan 700 o C, 750 o C, dan 800 o C berturut-turut sebesar 11.8%,11.4%, dan 11.3%. Nilai kekerasan rata-rata pada temperature penuangan 700 o C, 750 o C, dan 800 o C berturut-turut sebesar 43.33 HRB, 45.44 HRB, dan 46.36 HRB. Hasil analisis struktur mikro menunjukkan bahwa persebaran Si semakin merata seiring dengan kenaikan temperature penuangan. Kata Kunci: HPDC (High Pressure Die Casting), ADC12, Densitas, Porositas PENDAHULUAN Kebutuhan akan alat transportasi terus meningkat diikuti dengan meningkatnya industri otomotif dalam negeri khususnya produksi sepeda motor, berdasarkan data yang dikeluarkan oleh Asosiasi Industri Sepeda Motor Indonesia (AISI) produksi sepeda motor pada tahun 2007 sebanyak 4,7 juta, tahun 2008 sebanyak 6,28 juta, tahun 2009 sebanyak 5,8 juta, tahun 2010 sebanyak 7,39 juta, dan tahun 2011 sebanyak 8,4 juta unit, maka tidak mengherankan apabila jumlah total sepeda motor Indonesia hingga saat ini mencapai lebih dari 85 juta unit. Peningkatan jumlah sepeda motor tersebut, akibat meningkatnya daya beli masyarakat dan juga banyak kemudahan untuk memiliki sepeda motor baru atau bekas. Dampak dari meningkatnya sepeda motor tentunya menarik industri pengecoran untuk memproduksi komponen suku cadang sepeda motor. Piranti penghenti laju (rem) adalah salah satu suku cadang yang ada di sepeda motor dan merupakan golongan suku cadang habis pakai (fast moving) yang harus dilakukan penggantian baru apabila masa pakainya telah habis. Salah satu bagian dari piranti penghenti laju yaitu sepatu rem, sepatu rem berfungsi sebagai tempat melekatnya kampas rem. Kebutuhan penggunaan sepatu rem semakin meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah sepeda motor. Produksi sepatu rem tidak hanya dilakukan oleh produsen skala besar tetapi juga dilakukan oleh industri kecil menengah. Tantangan yang dialami oleh industri kecil menengah adalah bagaimana agar dapat bersaing dengan industri besar dikarenakan keterbatasan pengetahuan dan teknologi dibidang pengecoran logam. Oleh karena itu pada penelitian ini akan di teliti sifat mekanis dan sifat fisis dari sepatu rem dengan bahan dasar ADC12 dengan berbagai variasi temperature penuangan, pembentukannya melalui proses HPDC (High Pressure Die Casting). Penelitian yang dilakukan merupakan pembahasan hasil pengecoran HPDC dengan bahan baku ADC 12. Pengujian-pengujian yang akan dilakukan antara lain pengujian kekerasan, pengujian densitas dan porositas serta struktur mikro. Sehingga hasil penelitian yang telah dilakukan diharapkan bisa bermanfaat bagi dunia industri kecil dalam pembuatan sepatu rem dengan material ADC 12. Penggambaran bagian sepatu rem sebagai berikut: Gambar 1. Letak Sepatu Rem pada Komponen Rem Tromol - 17 -

A. P. Bayuseno dan N.A. Chamdani, ADC 12 Sebagai Material Sepatu Rem Menggunakan Pengecoran High Pressure Die Casting Dengan Variasi Karakteristik ADC12 ADC 12 paduan aluminium dan Silikon 12% digunakan sebagai bahan untuk membuat sepatu rem. ADC 12 memiliki keunggulan sebagai berikut: 1. Memiliki berat yang relati ringan. 2. Tahan terhadap korosi. 3. Konduktivitas termal tinggi. 4. Lunak tapi kuat sehingga apabila kampas rem habis, sepatu rem tidak merusak drum. 5. Ulet sehingga jarang ditemuan retakan. High Pressure Die Casting (HPDC) Pengecoran HPDC adalah proses pengecoran dengan cara menginjeksikan logam cair ke dalam cetakan dan memberikan tekanan selama pembekuan dalam ruang tertutup (Masnur, 2008). High Pressure Die Casting (HPDC) merupakan salah satu jenis dari pengecoran dengan tekanan dimana logam cair dibekukan pada tekanan yang tinggi diantara cetakan (dies) dan piston hidrolik pada ruang tertutup. Proses pengecoran ini pada dasarnya mengkombinasikan antara proses pengecoran dan proses penempaan (akibat adanya tekanan). Parameter utama proses pengecoran dengan tekanan adalah: 1. temperatur ruang 2. temperatur cetakan 3. tekanan 4. komposisi logam cairan 5. volume logam cairan (Ghomashchi dan Vikrov, 2000). Pengaruh dari masing-masing parameter tersebut akan mempengaruhi terhadap sifat fisik dan mekanik benda yang dicor seperti ukuran butir, porositas, kekerasan, kekuatan tarik, dan adanya segregasi. Pada proses HPDC, logam cair diinjeksikan dengan tekanan tinggi hingga masuk ke dalam cetakan. Tampilan skematis pengecoran HPDC dapat dilihat pada Gambar 2. Tekanan yang digunakan biasanya diatas 7 Mpa, dimana peralatannya terdiri dari dua plat vertikal yang terletak saling berhadapan. Dua plat tersebut adalah fix plate dan moveable plate sehingga cetakan bisa dibuka dan ditutup untuk melepaskan benda hasil coran setelah proses. Setelah cetakan dilapisi dengan cairan pelapis untuk menghindari menempelnya produk pada cetakan (collodial graphite), kemudian cetakan dirapatkan dan logam cair dituangkan kedalam chamber, kemudian didorong masuk ke dalam cavity die menggunakan plunger yang digerakkan oleh silinder hidrolik. Setelah logam membeku, cetakan dibuka dan selanjutnya produk dikeluarkan dari cetakan menggunakan pin ejectors. Aluminium dan Paduannya Aluminium adalah logam yang ringan dan cukup penting dalam kehidupan manusia. Aluminium merupakan unsur kimia golongan IIIA dalam sistim periodik unsur, dengan nomor atom 13 dan berat atom 26,98 gram per mol (sma) [2]. Struktur kristal aluminium adalah struktur kristal FCC, sehingga aluminium tetap ulet meskipun pada temperatur yang sangat rendah. Keuletan yang tinggi dari aluminium menyebabkan logam tersebut mudah dibentuk atau mempunyai sifat mampu bentuk yang baik [2]. Aluminium memiliki beberapa kekurangan yaitu kekuatan dan kekerasan yang rendah bila dibanding dengan logam lain seperti besi dan baja. Aluminium memiliki karakteristik sebagai logam ringan dengan densitas 2,7 g/cm 3 [11]. Selain sifat-sifat tersebut Aluminium mempunyai sifat-sifat yang sangat baik dan bila dipadu dengan logam lain bisa mendapatkan sifatsifat yang tidak bisa ditemui pada logam lain. Adapun sifat-sifat dari aluminium antara lain : ringan, tahan korosi, penghantar panas dan listrik yang baik. Sifat tahan korosi pada aluminium diperoleh karena terbentuknya lapisan oksida aluminium pada permukaaan aluminium. Paduan Al-Si Paduan Al-Si merupakan material yang memiliki sifat mampu cor yang baik, dapat diproses dengan permesinan, dan dapat dilas. Paduan Al-Si cocok digunakan pada pengecoran HPDC (High Pressure Die Casting). Diagram fasa paduan Al-Si ditunjukkan pada Gambar 2.4 dimana diagram fasa ini digunakan sebagai pedoman umum untuk menganalisa perubahan fasa pada proses pengecoran Al-Si. Gambar 2. Tampilan Skematis Pengecoran HPDC. [3] Gambar 3. Diagram Fasa Al-Si. [4] 18 ROTASI Vol. 13, No. 1, Januari 2011: 17-23

A. P. Bayuseno dan N.A. Chamdani, ADC 12 Sebagai Material Sepatu Rem Menggunakan Pengecoran High Pressure Die Casting Dengan Variasi Jenis paduan Al-Si menurut kandungan silicon sesuai diagram fasa Al-Si terdiri dari 3 macam, yaitu: a. Hypoeutectic Padual Al-Si disebut Hypoeutectic yaitu apabila pada paduan tersebut terdapat kandungan silicon < 11.7% dimana struktur akhir yang terbentuk pada fasa ini adalah struktur ferrite (alpha) yang kaya akan aluminium dengan struktur eutektik sebagai tambahan. b. Eutectic Paduan Al-Si disebut Eutectic yaitu apabila pada paduan tersebut terdapat kandungan silicon sekitar 11.7% sampai 12.2%. Pada komposisi ini paduan Al-Si dapat membeku secara langsung (dari fasa cair ke fasa padat). c. Hypereutectic Paduan Al-Si disebut Hypereutectic yaitu apabila pada paduan tersebut terdapat kandungan silicon lebih dari 12.2% sehingga kaya akan kandungan silicon dengan fasa eutektik sebagai fasa tambahan. Dengan adanya struktur Kristal silicon primer pada daerah ini mengakibatkan karakteristik sebagai berikut: 1. Ketahanan aus paduan meningkat. 2. Ekspansi termal rendah. 3. Memiliki ketahanan retak panas yang baik. [4] Temperatur tuang 700 0 C Gambar 4. struktur mikro Al-Si. [10] METODE PENELITIAN Mulai Mempersiapkan Alat dan Bahan Proses Peleburan Proses Penuangan ke Cetakan (HPDC) Temperatur tuang 750 0 C Pemeriksaan Hasil Coran A Temperatur tuang 800 0 C Data Uji Densitas, Uji Porositas, Konduktivitas Termal, dan Struktur Mikro Pengolahan data, analisa dan Pembahasan dalam penulisan laporan Keterangan: A Pengujian Laboratorium: Uji Densitas dan Porositas Uji Kekerasan Uji Struktur Mikro Kesimpulan dan Saran Selesai Gambar 5. Diagram Alir Penelitian 1. Mempersiapkan Alat Dan Bahan Persiapan yang diperlukan antara lain, menimbang ADC 12 sesuai dengan masa yang dibutuhkan, menyambung tungku, tabung gas LPG dan selang krusibel, menyiapkan alat HPDC, kowi, pengaduk, Thermocouple dan display. 2. Proses Pengecoran Proses pengecoran dilakukan di kampus Teknik Mesin UNDIP menggunakan tungku krusibel dengan berbahan bakar LPG. 3. Proses Penuangan ke cetakan ( HPDC) Proses Penuangan dilakukan pada 3 variasi temperatur yang berbeda yaitu 700 0 C, 750 0 C, 800 0 C. 4. Pemeriksaan Hasil Coran Spesimen hasil pengecoran diteliti apakah layak untuk diuji atau tidak. Kelayakan hasil coran ini dilihat dari Porositas dan kesempurnaan dimensi hasil coran. 5. Pengujian Laboraturium Pengujian laboraturium dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat dari spesimen uji. Pengujian laboraturium ini meliputi: a. Uji densitas dan porositas dilakukan dengan menggunakan neraca digital merk sarforious. Hal ini bertujuan untuk menentukan massa jenis spesimen uji pada keadaan kering dan keadaan basah didalam air dan juga besarnya porositas yang terjadi pada spesimen uji tersebut. b. Uji kekerasan. Hal ini bertujuan untuk mengetahui nilai kekerasan dari masing-masing spesimen uji dengan menggunakan Rockwell Hardness Tester (Skala HRB). c. Uji struktur mikro dilakukan dengan menggunakan mikroskop optik. Hal ini bertujuan untuk melihat struktur mikro pada spesimen uji. 6. Pengolahan Data, Analisa dan Pembahasan ROTASI Vol. 13, No. 1, Januari 2011: 17-23 19

Densitas (g/cm³) A. P. Bayuseno dan N.A. Chamdani, ADC 12 Sebagai Material Sepatu Rem Menggunakan Pengecoran High Pressure Die Casting Dengan Variasi Mengolah data-data yang sudah didapatkan dengan mengacu pada materi yang terdapat pada referensi, dan menampilkan data-data tersebut dalam bentuk grafik, dan tabel yang dibuat dalam penulisan laporan. 7. Kesimpulan dan Saran Menarik kesimpulan dari hasil pengolahan data dan analisa dan memberi saran untuk lanjutan dari penelitian ini. HASIL DAN PEMBAHASAN Komposisi Material ADC12 Hasil uji komposisi menunjukkan bahwa material ADC12 mempunyai paduan unsur utama 85,37 % Al dan 10,637% Si. Adapun hasil lengkap pengujian komposisi material ADC12 Produksi PT. Pinjaya Mojokerto disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Hasil uji komposisi material ADC12 Unsur Prosentase (%) Unsur Prosentase (%) Si (%) 10.637 Cr (%) 0.0385 Fe (%) 0.83 Pb (%) 0.072 Cu (%) 1.8 Sn (%) 0.046 Mn (%) 0.092 Ti (%) 0.017 Mg (%) 0.268 Be (%) < 0.001 Zn (%) 0.78 Ca (%) 0.002 Ni (%) 0.042 Na (%) < 0.001 Sb (%) < 0.000 Al (%) 85.37 Sr (%) < 0.000 Berdasarkan pada komposisi paduan, material ADC12 diatas dapat dikelompokkan kedalam paduan aluminium ingot untuk die casting kelas 12 berdasarkan JIS 2118-2006. Hasil Uji Densitas dan Porositas Data yang dihasilkan dalam pengujian merupakan hasil pengukuran pada spesimen yang dihasilkan dari proses HPDC dengan temperatur yang berbeda. Dari data tersebut data digunakan untuk mengetahui pengaruh proses HPDC terhadap nilai porositas dan densitas yang dihasilkan. Data hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 2: Tabel 2. Data Hasil Pengujian Porositas dan Densitas 700 o C 750 o C 800 o C Posisi bawah tengah atas bawah tengah atas bawah tengah atas massa kering (gr) 2.72 1.61 1.25 1.98 1.64 1.65 2.1 2.41 1.28 massa basah (gr) 0.99 0.58 0.45 0.72 0.6 0.6 0.77 0.89 0.46 densitas (air 1 gr/cm 3 ) 1.572 1.563 1.563 1.571 1.577 1.571 1.579 1.586 1.561 densitas rata-rata 1.566 1.573 1.575 porositas (%) 11.5 12 12 11.5 11.2 11.5 11.1 10.7 12.1 porositas rata-rata 11.8% 11.4% 11.3% densitas teoritis Al-Si 1.776 1.776 1.776 Porositas Dengan melakukan perhitungan maka didapatkan nilai porositas pada masing-masing spesimen. Spesimen dengan temperatur penuangan 700 o C mempunyai porositas sebesar 11.8% dan semakin mengecil pada spesimen dengan temperatur penuangan 800 o C dengan porositas sebesar 11.3%. Peningkatan nilai porositas disebabkan karena makin rendah temperatur tuang, maka gradient temperatur logam cair dan cetakan makin rendah pula, sehingga laju pembekuan makin lambat. Rendahnya temperatur penuangan,akan menghasilkan secondary dendrite arm spacing (SDAS) yang semakin besar,sehingga jarak struktur makin besar, yang memungkinkan ukuran butir makin kasar, semakin panjang lengan dendrite mengakibatkan porositas terjebak diantaranya. Sebagai penjelasan lebih lanjut data yang dihasilkan dapat ditampilkan dalam bentuk kurva pada Gambar 4.1. 0.122 0.12 0.118 0.116 0.114 0.112 0.11 0.108 Bawah Tengah Atas 0.106 650 700 750 800 850 (oc) Gambar 3. Grafik Hasil Porositas terhadap temperatur penuangan dan posisi pengukuran 20 ROTASI Vol. 13, No. 1, Januari 2011: 17-23

Densitas (g/cm³) A. P. Bayuseno dan N.A. Chamdani, ADC 12 Sebagai Material Sepatu Rem Menggunakan Pengecoran High Pressure Die Casting Dengan Variasi Densitas Dengan data yang dihasilkan pada spesimen yang sama pada pengujian porositas pada Tabel 2. dapat digunakan untuk menghitung nilai densitas pada spesimen. Penggunaan spesimen yang sama dalam perhitungan nilai porositas dan nilai densitas tersebut digunakan untuk membandingkan pengaruh variasi temperatur penuangan yang mengakibatkan porositas mengecil terhadap nilai densitas yang dihasilkan. Gambar 4. memperlihatkan hasil yang diperoleh dari pengujian densitas pada berbagai variasi temperatur tuang. 1.59 1.585 1.58 1.575 1.57 1.565 1.56 Bawah Tengah Atas 1.555 650 700 750 800 850 ( o C) Gambar 4. Grafik Hasil Densitas terhadap temperatur penuangan dan posisi pengukuran ADC12 Nilai densitas pada pengujian terlihat cenderung meningkat seiring bertambahnya temperatur tuang, akan tetapi juga terjadi penurunan pada temperatur 800 o C bagian atas sepatu rem. Pada teori terjadi proses difusi antar butir akan berpengaruh pada peningkatan nilai densitas. Dengan kenaikan densitas tersebut menyebabkan volume spesimen mengecil sedangkan temperatur tidak berpengaruh pada massa spesimen, dengan demikian dapat disimpulkan bahwa nilai densitas selalu berkebalikan dengan nilai porositasnya Hasil Pengujian Kekerasan Pengujian kekerasan pada temperatur penuangan 700 0 C, 750 o C dan 800 0 C didapatkan hasil seperti terlihat pada Tabel 3. Berikut ini adalah gambar pengujian dilakukan pada bagian atas, tengah, dan bawah sepatu rem, masing-masing specimen mengalami 6 kali uji kekerasan sesuai pada gambar 5. (b). (a) (b) Gambar 5. (a) Posisi specimen dan (b) Posisi penitikan Tabel 3. Hasil pengujian kekerasan sepatu rem dengan bahan ADC 12 pada temperatur penuangan 700 0 C, 750 o C, dan 800 o C. (Skala HRB) Temperatur Penuangan 700 o C 750 o C 800 o C Posisi bawah tengah atas bawah tengah atas bawah tengah atas 1 47 44 41 43 42 46.5 46 44 45 2 43 43 39 42 39 42 45 44 43 3 47 44 43 44 45 47.5 44 46 46 4 41 43.5 45.5 45.5 46.5 50 46 47 52 5 42 44 45 48 49 46 46 46 50.5 6 42.5 42.5 43 47.5 45.5 49 48 45 51 Rata-rata per bagian 43.75 43.5 42.75 45 44.5 46.83 45.83 45.33 47.92 Rata-rata 43.33 45.44 46.36 ROTASI Vol. 13, No. 1, Januari 2011: 17-23 21

HRB A. P. Bayuseno dan N.A. Chamdani, ADC 12 Sebagai Material Sepatu Rem Menggunakan Pengecoran High Pressure Die Casting Dengan Variasi Dari rata-rata hasil pengujian kekerasan di atas dapat disajikan dalam grafik seperti pada Gambar 6 berikut: 49 48 47 46 45 44 43 42 Bawah Tengah Atas 650 700 750 800 850 ( o C) Gambar 6. Grafik Hasil nilai kekerasan terhadap temperatur penuangan dan posisi pengukuran ADC12 Gambar 6. memperlihatkan hasil yang diperoleh dari pengujian kekerasan pada berbagai variasi temperatur penuangan dan pada tiga posisi pengujian yang berbeda. Nilai kekerasan semakin meningkat dengan bertambahnya temperatur penuangan. Pada data besarnya kekerasan pada posisi atas selalu menunjukkan nilai kekerasan yang lebih tinggi dari posisi tengah maupun bawah, hal ini disebabkan pada posisi atas adalah daerah yang terkena tekanan secara langsung dari proses HPDC. Walaupun pada data nilai kekerasan pada temperatur penuangan 700 O C posisi atas nilai kekerasannya lebih rendah dari posisi lainnya. Hasil Pengujian Mikrografi (a) (b) (c) Gambar 7. Hasil Pengamatan Struktur Mikro ADC12 dengan temperatur penuangan (a) 700 o C, (b) 750 o C, dan (c) 800 o C. Pada pengamatan stuktur mikro terhadap material ADC12 setelah proses, diperoleh beberapa data seperti berikut: 1. Variasi temperatur penuangan menyebabkan perubahan bentuk struktur mikro paduan Al-Si. Hal ini terlihat baik pada temperatur penuangan 700 0 C, 750 0 C dan 800 0 C dimana terdapat perbedaan bentuk struktur mikro. Perubahan yang terjadi akibat proses pemanasan yang diberikan memberi peluang butir untuk bergerak dan menata letaknya, sehingga bentuk struktur butir pada masing-masing temperatur penuangan berbeda-beda. 2. Pada temperatur penuangan 700 0 C, 750 0 C dan 800 0 C, seiring dengan bertambahnya temperatur penuangan bentuk matrik Si menjadi tertata dan kelihatan lebih rapat. Semakin tinggi temperatur penuangan menyebabkan presipitat bertambah besar dan jumlah juga bertambah banyak, hal ini menyebabkan jarak antar partikel presipitat semakin rapat. Presipitat yang rapat inilah yang kemudian bertindak sebagai penghalang terjadinya dislokasi William, (1993:464-466). Sehingga ketika terjadi deformasi maka, akan sulit terjadi dislokasi. Hasil struktur mikro ini memperkuat hasil pengujian kekerasan dimana seiring bertambahnya temperatur penuangan, kekerasan paduan ADC12 menjadi meningkat. 3. Dari pengamatan struktur mikro temperatur penuangan 700 0 C, 750 0 C dan 800 0 C, menunjukan adanya porositas pada masing-masing foto hasil pengamatan. Pada spesimen dengan temperatur penuangan 700 0 C terdapat lebih banyak porositas dibandingkan dengan temperatur penuangan 750 o C dan 800 o C. Rendahnya temperatur penuangan,akan menghasilkan secondary dendrite arm spacing (SDAS) yang semakin besar,sehingga jarak struktur makin besar, yang memungkinkan ukuran butir makin kasar, semakin panjang lengan dendrite mengakibatkan porositas terjebak diantaranya, sehingga pada temperatur penuangan 700 o C banyak terdapat porositas. 4. Pada temperatur 700 0 C terlihat persebaran Si yang tidak merata, bahkan terlihat seperti terbentuk Si- 22 ROTASI Vol. 13, No. 1, Januari 2011: 17-23

A. P. Bayuseno dan N.A. Chamdani, ADC 12 Sebagai Material Sepatu Rem Menggunakan Pengecoran High Pressure Die Casting Dengan Variasi primer, seperti kita ketahui Si-primer tidak dapat terbentuk pada material ADC12, karena Si-primer hanya terbentuk pada paduan Al-Si dengan komposisi Si >12.6%. Seiring bertambahnya temperatur penuangan menyebabkan persebaran Si semakin merata. Si yang terpisah secara luas (large divorced) menjadi tersebar secara halus di antara fase aluminium (finecoupled aluminium-silicon) pada temperatur 800 o C. Sebagaimana kita ketahui Si lebih merata dan tersebar pada semua permukaan menyebabkan kekerasan permukaan lebih tinggi. Hasil struktur mikro ini memperkuat hasil pengujian kekerasan dimana seiring bertambahnya temperatur penuangan kekerasan ADC12 menjadi meningkat. KESIMPULAN 1. Setelah dilakukan pengujian densitas, porositas, dan kekerasan pada sepatu rem ADC12 hasil pengecoran HPDC didapatkan data : Densitas rata-rata pada temperatur penuangan 700 o C, 750 o C, dan 800 o C berturut-turut sebesar 1.566 gr/cm 3, 1.573 gr/cm 3, dan 1.575 gr/cm 3. Porositas rata-rata pada temperatur penuangan 700 o C, 750 o C, dan 800 o C berturut-turut sebesar 11.8%,11.4%, dan 11.3%. Nilai kekerasan rata-rata pada temperature penuangan 700 o C, 750 o C, dan 800 o C berturutturut sebesar 43.33 HRB, 45.44 HRB, dan 46.36 HRB. 2. Dari data hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa: Kenaikan temperatur penuangan berpengaruh pada kenaikan nilai densitas dan penurunan nilai porositas, hal ini diperkuat dengan penurunan porositas yang terlihat pada pengamatan struktur mikro spesimen. Kenaikan temperatur penuangan mengakibatkan nilai kekerasan ADC 12 meningkat, hal ini disebabkan Si yang terpisah secara luas (large divorced) menjadi tersebar secara halus di antara fase aluminium (finecoupled aluminiumsilicon) sehingga persebaran Si semakin merata. 6. Smith, F. Wiliam. 1995. Material Science and Engineering. (second edition). New York: Mc Graw-Hill Inc. 7. Ghomashchi & Vikrov. 2000. High Pressure Die Casting. 8. Callister Jr, William. D. 1994. Material Science and Engineering. 7rd edition, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. 9. ASM Metals Handbook Volume 9 Metallography and Microstructure 2004. 10. D. Rajnovi, L. Sidjanin. 2007. Characterization of Microstructure in Commercial Al-Si Piston Alloy. Berlin. 11. Surdia, T. dan Cijiwa K. 1991. Teknik Pengecoran Logam. Jakarta: PT Pradnya Paramita. 12. Panitia Teknik ICS 77 01.2007. (SNI) Paduan aluminium ingot untuk die casting. Jakarta 13. Bhusan Rajesh Kumar, Sudhir Kumar, (2009), Optimisation of Porosity of 7075 Al Alloy 10% SiC Composite Produced by Stir Casting Process Through Taguchi Method, India. REFERENSI 1. http://google.com/picture/brake_shoe. Brake shoe. (Juli 2012). 2. http://id.wikipedia.org/wiki/komponenrem. Komponen rem tromol. (Juli 2012) 3. http://prospekindustrycor.blogspot.com/2012/03/ma cam-macam-pengecoran.html. Macam-macam pengecoran (Juli 2012) 4. Lauki, Hans Ivar. 2004. High Pressure Die Casting of Aluminium and Magnesium Alloys. Norwegian University of Science and Technology (NTNU). 5. Surdia, Tata & Saito, Shinroku. 1992. Pengetahuan Bahan Teknik. (edisi kedua). Jakarta: Pradnya Paramita. ROTASI Vol. 13, No. 1, Januari 2011: 17-23 23