Sobat Logam Ceper, setelah kemarin membahas tentang salah satu bahan paduan pada pengecoran logam yaitu komposit. Sekarang akan dibahas tentang macam-macam proses komposit. Apa saja itu? Yuk, kita simak pembahasan di bawah.
1. Compocasting Rheologis
Proses cetakan compocasting rheologis biasa dikenal dengan rheociasting. Keuntungan sistem ini adalah pendinginannya kontinu serta pengadukan isotermal. Proses rheocast dengan melakukan pengadukan pada campuran semipadat sebelum casting agar fasa primernya tidak dendritik, slurrynya bersifat thixotropik agar campuran memilliki mikrostruktur globular. Selama proses pengadukan dapat ditambahkan serat dalam kondisi cair. Karena cairannya relatif kental, maka proses casting konvensional tidak dapat digunakan. Biasanya dilakukan tuanng tempa cair dan dipadatkan dengan tekanan.
Pada proses industri dan manufacturing logam sering dilakukan dengan lingkungan terbuka, sehingga hidrogen dapat terserap kedalam logam. Gas yang terperangkap walaupun sedikit, akan membuat penuangan gagal, karena terbentuknya titik kelemahan mekanis. Seperti adanya porositas 1% hal ini akan mengurangi kekuatan tarik sampai 20%.
Saat akan melakukan penuangan, apabila cairan temperaturnya terlalu rendah harus dilakukan pemanasan kembali. Setelah itu sebaiknya dilakukan penuangan squeeze (tempa cair). Penekanan menggunakan tekanan tinggi agar proses pemadatan sempurna sehingga diperoleh struktur yang halus dan seragam.
2. Proses Infiltrasi Lanxide
Pada proses infiltrasi komposit matrik logam dengan sistem infiltrasi cair yang disebut juga dengan proses lanxide. Sistem infiltrasi baru ini digunakan untuk membuat komposit matrik logam dengan berbagai macam penguat.
Komposit matrik logam alumunium dapat diproses dengan berbagai macam proses fasa cair. Ada yang dilakukan dengan pencampuran logam cair dengan partikel keramik lalu dituang (compocasting), ada yang berupa infiltrasi logam cair kebahan penguat dengan sistem tekanan atau vakum. Adapula jenis proses padatan seperti bubuk logam dan keramik dicampur lalu ditempa panas, ada juga proses laminasi lembaran logam dengan serat keramik melalui proses ikatan difusi.
Proses infiltrasi cair Lanxide ini mengatur kondisinya sedemikian rupa, spontan tanpa bantuan tekanan atau vakum. Sehingga proses ini cukup efektif biayanya dengan hasil komposit yang tanpa pori dan berintegritas struktur tinggi. Proses Lanxide dapat berlangsung baik apabila dipenuhi syarat:
- Alumunium yang digunakan memilliki unsur magnesium
- Atmosfernya nitrogen yang bebas oksigen
3. Proses Komposit: Tribofisikomekanik
Sifat komposit matrik logam dari pengamatan tribofisiko mekaniknya memiliki sifat yang cukup baik secara fisik, mekanis dan tribologisnya. Sifat lainnya dengan penambahan zirkon komposit matrik logam Alumunium kerapatannya akan meningkat, sifat muai termalnya menurun bila ditambahkan partikel keramik. Hal ini sangat baik digunakan untuk piston mesin. Tahanan jenis listrik (resistivitas) akan bertambah sebanding penambahan mika.
Tribologi menyangkut kajian tentang sifat keausan logam/material terhadap pelumasan juga yang berhubungan dengan rheologi yaitu mengkaji aliran apabila menggunakan pelumas fluida (zalir). Semua itu secara garis besarnya berkaitan dengan fluida cair maupun udara, lingkungan udara maupun temperaturnya serta proses perlindungannya dengan menggunakan pelapisan sistem pemanasan, kimia atau fisika.
Teknik infiltrasi cairan spontan ini dapat digunakan pada aneka komposit dengan jenis penguat yang berbeda. Proses infiltrasi dapat juga dilakukan untuk berbagai jenis kimiawi filler seperti SiC, TiB,, MgO dan lain sebagainya.
4. Kawat aluminium Nicalon Multifilamen
Kawat alumunium diperkuat serat Nicalon SiC kontinu multifilamen sangat kuat, tegar dan stabil pada temperatur tinggi. Umumnya, digunakan untuk kawat atau ditempa panas, rol serta dituang. Kekuatan tariknya 1,5 Gpa pada temperatur ruang. Kawat komposit Alumunium Nicalon memiliki unjuk kerja tinggi.
5. Teknologi Bubuk Aluminium Lanjut
Desain konstruksi modern berusaha agar efisien strukturnya dengan memperkecil berat dan meningkatkan kekuatan. Konstruksi pesawat udara dibuat agar seringan mungkin dengan metoda mengurangi 10% berat total pesawat. Dengan meningkatkan 50% modulusnya dengan bahan komposit penguat serat, akan menurunkan 10% berat struktur total pesawat. Komposit yang digunakan dapat AL-Li diperkuat.
Cara fabrikasi Komposit matrik logam bubuk alumunium diagram alirnya adalah:
Komposit matrik logam Alumunium ini sangat elastis, kuat tensile dan stabil. Dapat digunakan juga pada proses panas/dingin seperti motor bakar (Otto atau Diesel).
Fabrikasi billet adalah kompaksi dingin, pengeluaran gas yang terjebak serta kempa panas isostatik atau vakum. Proses pengeluaran gas ini mencakup penghilangan air yang terasorpsi atau terikat kimia. Misalnya pada Komposit matrik logam alumunium diperkuat SiC, air dihilangkan dari Al dan SiC. Reaksi kimia pemanasan bubuk alumunium sebagai berikut;
Setelah suhu isotermal tercapai maka konsolidasi terakhir dilakukan penekanan tanpa merusak matrik bubuknya. Hasil pengempaan ini diperoleh peningkatan kelenturan tensil. Setelah billtet komplit matrik logam terkonsolidasi kemudian dilakukan proses homogenisasi, baru diperiksa kerapatannya harus mencapai 98% untuk dilakukan proses lebih lanjut seperti di rol, ektrusi maupun penempaan. Komposit matrik logam alumunium dapat dilakukan pengelasan selama komposit diberikan perawatan panas vakum secukupnya untuk menghilangkan gas yang terjebak.
Kesimpulan
Komposit merupakan campuran paduan logam yang dapat mengakibatkan terjadinya pengelompokkan atom sejenis karena beberapa hal. Terdapat beberapa macam proses komposit, diantaranya: Compocasting Rheologis, Proses Infiltrasi Lanxide, Tribofisikomekanik, Kawat aluminium Nicalon Multifilamen, Teknologi Bubuk Aluminium Lanjut.
Referensi:
Irwandy.2013.Ilmu-Logam.Bogor:IPB-Press
Penulis:
Alfina Indah Rahmawati
BACA JUGA:
Leave a Reply