Alfian Ibnu PratamaDwi Prasetyo Arifin

Pengecoran Laminate Squeeze Carbon

Fiber Diperkuat dengan Alumunium

Matrix Composit.

Hasan ali Alhashmy, Michel Nganbe

Departemen Teknik Mesin, Universitas

Ottawa, 161 Louis-Pastuer, Ottawa, ON

K1N 6N5, Canada.

Alumunium komposit merupakan

komposit yang terkenal dari lainnya karena

2 keunggulan yaitu pengolahan dan sifat

akhir. Pada pengolahan komposit matriks

alumunium akan menghasilkan titik leleh

yang rendah, kemampuan aliran logam yang

tinggi, dan tingkat aliran yang baik. Selama

penggunaan, Karbon fiber diperkuat oleh

komposit alumunium yang dapat

menunjukan daya tahan temperatur tinggi,

kekuatan, ketebalan, ringan, tahan panas,

konduktif, dan ketahanan aus dibandingkan

dengan komposit polimer kovensional dan

paduan alumunium. Namun untuk mencapai

standar pengecoran membutuhkan bentuk

awal untuk mengontrol konfigurasi dari

fiber dan distribusi. Hal itu juga

membutuhkan tekanan yang tinggi untuk

mengatasi penurunan tekanan pada bentuk

awal, dimana dapat merubah dan merusak

bentuk. Karena itu proses pengecoran ini

dijadikan sebagai alternatif dimana lapisan

pengganti dari fiber dan lembaran

alumunium panas digabungkan. Composite

dengan fiber antara 7-14 merupakan hasil

yang bagus. Meskipun untuk melelehkan

lapisan alumunim membutuhkan 850℃,

dengan alat optical and scanning electron

microscopy investigations (SEM)

menunjukkan bahwa tekanan hidrostatik

mempertahankan konfigurasi lapisan

sepanjang proses fabrikasi dan tidak ada

pengelompokan fiber yang muncul.

Kekerasan komposit 50% lebih tinggi

dibandingkan 6061 alloy yang dicapai

sebuah carbon fiber 7,4%.

Perbandingan dari standar infiltrasi

squeeze cair proses pengecoran dengan

metode pengecoran laminate squaze. Cairan

aluminium dituangkan kemudian diproses

dengan metode standar infiltrasi, sedangkan

laminate squaze, yaitu konfigurasi antara

aluminium dan serat karbon secara berlapis

dan diproses dengan squeeze pressure.

Untuk sampel komposit fabrikasi,

cylinder die and punch terbuat dari stainless

steel 304, serat karbon AS4 Hexcel dengan

spesifikasi 3000 filamen dengan 94%

karbon, dan 0,7 mm Aluminium 6061.

Konfigurasi antara lembaran aluminium dan

serat karbon disusun secara beelapis

Alfian Ibnu PratamaDwi Prasetyo Arifin

kemudian dipanaskan dalam tungku Linderg

dengan suhu 8500C selama 1 jam dan

squaze dengan hidrolik dengan tekanan 20

MPa. Tekanan dipertahankan sampai

pendinginan dibawah solidus line dengan

tujuan aluminum cair dapat menyusup

disela-sela serat karbon.

Sampel tersebut diuji dengan

pengujian Metalografi, dipoles dan dietsa

selama 2 menit dengan larutan Keller.

Pengujian mikrostruktur konfigurasi dan

distribusi menggunakan mikroskop optik

XJP-3A dan pengujian komposisi kimia dan

matriks fiber dengan Zeiss Scanning

Electron Microscope (SEM) dan detektor

dispersi energi X-ray (EDX).

Untuk pengujian kekerasan, sampel

diuji dengan metode Vickers Test dengan

indentasi beban 300 g selama 10 detik. Hal

tersebut untuk mengetahui kekerasan secara

mikro. Sedangkan skala makro, dengan

pengujian Rockwell, dengan beban 150 kgf.

Kesimpulan

Fabrikasi serat karbon diperkuat

dengan komposit matriks aluminium

berhasil dilakukan dengan teknik

pengecoran laminate squeeze, yaitu

menggunakan konfigurasi serat karbon dan

lembaran aluminium secara berlapis.

Metode ini mempunyai kelebihan

diantaranya mengurangi jarak infiltrasi

sebesar setengah dari ketebalan fabrikasi

serat (fiber), menyelesaikan masalah yang

berkaitan dengan fabrikasi, tekanan

menurun, pendinginan yang prematur,

meningkatkan homogenitas komposit, dan

memudahkan serat karbon basah (wetting).

Fabrikasi komposit menunjukkan serat dan

matriks aluminium baik dalam infiltrasi dan

wetting leburan aluminium. Interdifusi dan

reaksi keduanya menyebabkan kuatnya

ikatan (bonding) fiber-matriks. Komposisi

optimum serat karbon sebesar 7.4 % dimana

dapat meningkatkan kekerasan lebih dari

50% ditinjau dari pengujian mikrostruktur

maupun makro struktur. Peningkatan

tersebut dibandingkan dengan paduan

Aluminium 6061 tanpa penguatan serat

karbon dengan proses pengecoran normal.

Dari paparan diatas, dapat kita ketahui

bahwa proses pengecoran laminate squeeze

Aluminium diperkuat serat karbon

merupakan metode fabrikasi alternative

yang memiliki potensial besar dan berbagai

kelebihan.

Sumber : http://www.sciencedirect.com/science?

_ob=ArticleListURL&_method=list&_ArticleListID

=-

735994554&_sort=v&_st=17&view=c&_origin=relat

Alfian Ibnu PratamaDwi Prasetyo Arifin

ed_art&panel=citeRelatedArt&_mlktType=Journal&

md5=21bfa6fae65d5ee24e736c9fd76ac62f&searchty

pe=a