Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Fabrikasi mikro telah digunakan untuk berbagai aplikasi di bidang engineering seperti micro gear, micro heat exchanger serta dapat diaplikasikan di bidang biologi dan kedokteran seperti micro needle, micro fluidic, dan bracket orthodontics. Penelitian yang dilakukan yaitu modifikasi permukaan pada material steel SKD 61 dengan metode etching untuk mendapatkan surface roughness kontur kedalaman mesh braket ortodontik menggunakan larutan FeCl3 sebagai etchant dengan berbagai variasi pola pocket lingkaran, pocket persegi channel heksagonal hasil maskless photolithography untuk mengetahui feasibility pembuatan mold braket ortodontik yang sesuai dengan kontur gigi dengan metode etching. Pada penelitian ini didapatkan bahwa secara keseluruhan nilai Ra tiap kenaikan waktu mengalami peningkatan, dengan range nilai Ra pocket yaitu 0,36 m - 0,74 m dan nilai Ra optimum 0,51 m sedangkan untuk channel dengan nilai Ra optimum 0, 63 m hampir mendekati Ra ideal pada braket ortodontik yaitu 0,53 m. Kedalaman optimum pada pocket yaitu 175,4 m dan channel 107,7 m mendekati kedalaman ideal pada braket ortodontik yaitu sebesar 150 m. Untuk nilai MRR dan SMRR tidak memiliki tren yang jelas karena naik dan turun setiap perubahan waktu. Surface yang terbentuk memiliki tren hasil pemakanan yang cenderung menghasilkan bentuk U dengan kondisi tidak mengerucut dibagian atas feasible untuk injection molding namun belum memiliki spesifikasi kontur dan kekasaran yang optimum sehingga metode etching memiliki potensi untuk di aplikasikan ke mold braket ortodontik.

---

Micro fabrication has been used for many application at engineering such as micro gear, micro heat exchanger, also nowadays can be applied at biological or medic such as micro needle, micro fluidic and bracket orthodontics. The objective of research to modify the surface on steel SKD 61 material to get optimum surface roughness contour of mesh using FeCl3 as enchat with various pattern circle pocket, square pocket hexagonal channel of maskless photolithography to know the feasibility of mold bracket orthodontics fabrication that appropiate with teeth contour. From this research, the range of pocket Ra value 0,36 m 0,74 m and optimum Ra value is 0,51 m, then for channel has optimum Ra value 0,63 approxiamtely close to Ra value that needed on bracket orthodontics 0,53 m. The depth of pocket has optimum value 175,4 m, then channel has optimum value 107,7 m close to optimum depth value of bracket orthodontics 150 m. MRR and SMRR value not showing trend of increasing or decreasing specificly. Surface characteristic after etching process disposed to make U shape which has no conical shape on the upper side feasible for injection molding but don rsquo t have spesification of optimum value contour surface roughness, so etching method has potential to be applied on mold bracket otrthodontics.

Abstrak :
Efisiensi produksi di Industri Casting alumunium untuk komponen otomotif saat ini hanya berada di angka 65%, dari target 85%. Ke tidak efisien an terbesar adalah adanya waktu produksi yang hilang akibat kerusakan pada cetakan, yaitu sekitar 14%. Masalah utamanya adalah Over heat, Insert pin rusak/ patah, dan kesulitan pergantian cetakan. Kerusakan Insert pin yang terbuat dari material SKD61 menyebabkan terhentinya proses produksi dalam waktu yang cukup lama (lebih dari 4 jam produksi), akan mengakibatkan penurunan produktifitas yang signifikan bagi pabrikan. Pulsed Laser Deposition (PLD) adalah teknik pelapisan khusus untuk deposisi uap secara fisik (PVD) yang menggunakan plasma yang dibentuk oleh interaksi antara sinar laser dan bahan target. PLD saat ini digunakan untuk menghasilkan film tipis berkualitas tinggi untuk superkonduktor, lapisan listrik, aplikasi medis, lapisan magnet, dan lapisan coating. Penelitian ini merupakan rangkaian penelitian PLD yang bertujuan untuk menemukan coating terbaik dengan PLD yang dapat meminimalkan kerusakan pada insert pin baja perkakas berbahan SKD61 yang digunakan sebagai komponen cetakan pada pabrik Alumunium Die Casting. Penyebab utama kerusakan Pin SKD61 adalah terjadinya fenomena Die soldering pada permukaan pin yang bersentuhan dengan alumunium cair pada kecepatan aliran yang tinggi. Cara yang paling efektif saat ini untuk mengatasi die soldering adalah melapisi permukaan dies dengan material coating, sehingga meminimalkan terjadinya kontak langsung antara material alumunium dengan cetakan. Lapisan coating yang baik didapatkan dari pemilihan material coating yang tepat, dan penggunaan metode coating yang maksimal. Material Al, Ti, dan gas N2 digunakan sebagai bahan pelapis dikarenakan kemampuannya untuk mencegah terjadinya soldering dengan menaikkan temperature kritis terjadinya soldering. Pemakaian komposisi AlTi 50/50, AlTi 40/60 dan AlTi 30/70 digunakan untuk melihat pengaruh kandungan Ti terhadap hasil coating. Pada metode PLD digunakan laser Nd:YAG Q switch dengan panjang gelombang 532 nm dan 1064 nm dan energi 50 mJ sampai 140 mJ. Sedangkan tekanan pada ruang vakum berkisar 1,16 -1,35 Torr, yang dilengkapi dengan gas N2 uhp. Selanjutnya hasil coating di annealing pada temperatut 6000 C pada kondisi vacuum dengan gas inert Nitrogen UHP selama 2 jam. Karakterisasi secara kualitatif dan kuantitatif dilakukan menggunakan Scanning Electron Microscope – Energy Dispersion Spectroscopy (SEM - EDS), Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM), Hardness tester, Surface tester dan Projector profile. Simulasi dan Uji Aplikasi pada cairan aluminium ADC12 juga dilakukan di bagian produksi Casting PT X untuk membuktikan hasil uji Laboratorium pada kondisi produksi sebenarnya di temperature cairan Al 6500 C~6800 C dan waktu proses 60 detik. Lapisan yang dihasilkan memiliki morfologi partikel Al-Ti-N amorf berukuran 10-20 nm dengan kekerasan permukaan dalam kisaran 333-384 mHv, dan setelah anil terjadi peningkatan kekerasan dalam kisaran 410 - 455 mHv Hasil coating terbaik dalam penelitian ini diperoleh pada penggunaan Panjang gelombang 1064 nm dan energi 120 mJ dengan lama deposisinya 20 menit pada frekuensi 10 Hz. Kekerasan permukaan memiliki hubungan yang erat dengan kandungan% Ti dan pemberian gas N2 pada proses PLD. Semakin tinggi % Ti cenderung menurunkan kekerasan permukaan coating karena gumpalan yang semakin banyak tapi tidak merata, sedangkan gas N2 memungkinkan terbentuknya senyawa nitride AlTiN yang menaikkan kekerasan permukaan. Kenaikan % Ti, relatif tidak berpengaruh terhadap tingkat adhesivitas. Proses anil meningkatkan kekerasan dan kekasaran, sedangkan tingkat adhesivitas kurang terpengaruh. Tingkat adhesivitas dari riset ini dipengaruhi oleh keberadaan gas N2 yang membentuk senyawa AlTiN yang lebih adhesive dari senyawa AlTi. Pengujian simulasi dan aplikasi menunjukkan bahwa pin dengan lapisan PLD AlTiN dapat memperpanjang umur tool dua kali hingga ketiga kalinya daripada pin standar. Umur insert pin PLD adalah sekitar 60.000 injeksi. Sedangkan umur insert pin standar hanya 20.000 injeksi. Hasil ini diharapkan dapat menjadi acuan untuk penelitian lebih lanjut dengan penambahan seperti pemanas pada substrat dan sistem holder substrat yang disesuaikan dengan bentuk substrat untuk memperoleh optimasi dari proses PLD. ......The aluminum casting industry for automotive components achieves only 65% of the targeted 85% production efficiency. Approximately fourteen percent of production time is wasted due to mold damage. Overheating, damaged/broken Insert pins, and difficulty changing molds are the primary issues. Damage to an insert pin made of SKD61 material causes the production process to be stopped for an extended period of time, as changing pins, repairing, and replacing molds requires the use of special techniques to protect the mold, the product components, and the safety of maintenance personnel. Extended stops in the production process (more than four hours) will result in a significant decrease in the manufacturer's productivity. Pulsed Laser Deposition (PLD) is a particular kind of physical vapour deposition (PVD) that utilises plasma generated by the interaction of laser light and the target material. Today, PLD is used to create high-quality thin films for superconductors, electric layers, medical applications, magnetic layers, and resistant coatings. This round of of PLD research aims to identify the most effective PLD coating for minimised damage to SKD61 tool steel instruments used in Aluminium Die Casting manufacturing. Die soldering, which occurs when the pin's surface comes into contact with molten aluminium at rapid flow rates, is the primary cause of injury to the SKD61 Pin. The most effective approach to die soldering is to protect the surface of the die with a coating material, thereby minimising direct contact between the aluminium and mould. The selection of a suitable coating material and the application of the optimum coating method results in the formation of an excellent coating layer. Al, Ti, and N2 gas are utilised as coating materials due to their ability to prevent soldering by raising the soldering temperature critical point. AlTi 50/50, AlTi 40/60, and AlTi 30/70 were used to determine the effect of Ti percentage on coating performance. The PLD technique applies a Nd: YAG Q switch laser with a wavelength between 532 nm and 1064 nm and an energy with 50 mJ up to 140 mJ. While the vacuum chamber's pressure ranges from 1.16 to 1.35 Torr, it is equipped with UHP N2 gas. In addition, the coating results were annealed for two hours at 600 degrees Celsius under vacuum conditions with UHP Nitrogen inert gas. Using Scanning Electron Microscope – Energy Dispersion Spectroscopy (SEM-EDS), Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM), Hardness tester, Surface tester, and Profile projector, qualitative and quantitative characterization was carried out. Simulation and Application tests in ADC12 Alumunium molten have also been conducted at casting section PT X to validate the Laboratory test result under actual production conditions of 650o C to 680o C and a 60-second cycle time. The surface coatings have morphology of amorphous Al-Ti-N particles varying in size from 10 to 20 nm, with surface hardnesses between 333 and 384 mHv; after annealing, the hardness increases around 410 and 455 mHv. In this study, the best coating results were obtained with a wavelength of 1064 nm, an energy of 120 mJ, a deposition time of 20 minutes, and a deposition frequency of 10 Hz. N2 gas causes the formation of AlTiN nitride compounds, which increase the surface hardness, whereas an increase in the percent of Ti decreases the surface hardness of the coating due to an increase in agglomerate in a surface area. The increase in percent Ti has no significant impact on the intensity of adhesion. The annealing procedure increases hardness and surface roughness while adhesion is affected less. The presence of N2 gas, which generates AlTiN compounds that are more adhesive than AlTi compounds, affects the adhesiveness of this research. Simulations and application tests indicate that a pin with a PLD AlTiN coating can double or triple the tool life of a standard pin. A PLD pin has a tool life of approximately 60,000 shots, whereas a standard pin only has a tool life of 20,000 shots. To optimize the PLD process, these findings are anticipated to serve as a reference for future research involving modifications such as substrate heaters and a substrate holder system

Abstrak :
Die soldering merupakan salah satu cacat proses pengecoran logam dimana cairan logam melekat pada permukaan baja cetakan. Proses ini merupakan hasil reaksi antar muka antara aluminium cair dengan permukaan cetakan. Aluminium dengan kandungan silikon 7 dan 11% serta baja cetakan SDK 61 merupakan hal yang umum digunakan sebagai cairan logam dan material cetakan pada proses pengecoran tekan (die casting) paduan aluminium. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari morfologi dan karakteristik lapisan intermetalik AlxFeySiz yang terbentuk selama proses reaksi antar muka pada saat pencelupan. Sampel uji yang digunakan yaitu baja perkakas jenis SKD 61 hasil annealing, yang dicelup pada Al-7%Si dengan temperatur tahan 680oC dan dicelup pada Al-11%Si dengan temperatur tahan 710oC pada waktu kontak yang berbeda-beda, yaitu 10 menit; 30 menit dan 50 menit. Hasil penelitian menunjukkan dua lapisan intermetalik terbentuk pada permukaan baja perkakas SKD 61 yakni compact intermetallic layer dengan fasa intermetalik AlxFey dan broken intermetallic layer dengan fasa intermetalik AlxFeySiz. Peningkatan waktu kontak pada proses pencelupan baja perkakas SKD 61 baik pada paduan Al-7%Si maupun Al-11%Si akan meningkatkan ketebalan lapisan intermetalik yang terbentuk sampai titik optimum kemudian menurun kembali. Sedangkan nilai kekerasan mikro dalam setiap lapisan intermetalik AlxFeySiz tergantung dari kadar Fe di dalamnya. Semakin meningkat kadar Fe maka kekerasan intermetallik akan semakin meningkat. Hal ini terjadi karena peningkatan kadar Fe akan berakibat pembentukan partikel fasa intermetalik AlxFeySiz mejadi lebih cepat.

---

Effect of Contact Time on Interface Reaction between Aluminum Silicon (7% and 11%) Alloy and Steel Dies SKD 61. Die soldering (die sticking) is a defect of metal casting in which molten metal ?welds? to the metallic die mold surface during casting process. Die soldering is the result of an interface reaction between the molten aluminum and the die material. Aluminum alloy with 7 and 11% silicon and SKD 61 die steel are the most common melt and die material used in aluminum die casting. This research is done to study the morphology and the characteristics of the formed AlxFeySiz intermetallic layer during interface reaction at dipping test. The samples of as-anneal SKD 61 tool steel was dipped into the molten of Al-7%Si held at temperature 680oC and into molten Al-11%Si held at temperature 710oC with the different contact time of 10 minutes; 30 minutes; and 50 minutes. The research results showed that the interface reaction can form a compact intermetallic layer with AlxFey phase and a broken intermetallic layer with AlxFeySiz phase on the surface of SKD 61 tool steel. The increasing of the contact time by the immersion of material SKD 61 tool steel in both of molten Al-7%Si and Al-11%Si will increase the thickness of the AlxFeySiz intermetallic layer until an optimum point and then decreasing. The micro hardness of the AlxFeySiz intermetallic layer depends on the content of the iron. Increasing of the iron content in intermetallic layer will increase the micro hardness of the AlxFeySiz. This condition happened because the increasing of Fe content will cause forming of intermetallic AlxFeySiz phase becomes quicker.

Abstrak :
Low Pressure Die Casting atau LPDC merupakan suatu metode pengecoran logam menggunakan tekanan dan kecepatan yang rendah untuk menghasilkan suatu produk. LPDC mempunyai salah satu komponen utama yaitu cetakan. Masing-masing cetakan memiliki masa pakai yang berbeda. Cetakan dengan masa pakai relatif rendah memerlukan proses tambahan seperti pelapisan. Pelapisan dengan teknik PVD diketahui dapat meningkatkan daya tahan dan masa pakai cetakan. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh kekasaran permukaan cetakan baja SKD 61 terhadap sifat permukaan hasil pelapisan PVD AlCrN dan melakukan studi literatur guna melihat pengaruh pemberian variasi perlakuan terhadap sifat permukaan pelapisan CrAlN. Lapisan AlCrN dan CrAlN memiliki unsur penyusun yang sama namun memiliki komposisi unsur yang berbeda. Pada pelapisan AlCrN dilakukan dengan metode arc evaporation pada baja SKD 61 dengan berbagai variasi kekasaran permukannya. Variasi kekasaran dihasilkan melalui proses sandblasting dengan variasi ukuran pasir grit 200 dan grit 36 serta variasi waktu selama 5, 10, dan 15 menit. Pengujian ketahanan aus dilakukan untuk mengetahui laju aus yang dihasilkan oleh perbedaan kekasaran permukaan pada baja SKD 61 yang dilapis dengan AlCrN dan baja SKD 61 yang tidak dilapis AlCrN. Hasil penelitian menunjukkan ketahanan aus baja SKD 61 yang dilapis AlCrN lebih tinggi dibandingkan dengan baja SKD 61 yang tidak dilapis. Selain itu, pada keduanya menunjukkan hasil lain yaitu peningkatan kekasaran permukaan akan berbanding terbalik dengan ketahanan ausnya. Sementara itu, berdasarkan studi literatur diketahui lapisan CrAlN yang didepositkan dengan metode arc evaporation menghasikan nilai kekasaran permukaan yang lebih besar dibandingkan kekasaran permukaan awal sebelum dilapis. Selain itu, lapisan CrAlN diketahui memiliki sifat anti-aus yang sangat baik pada pengujian ketahan aus dengan pemberian kecepatan tinggi dan beban yang rendah......Low Pressure Die Casting or LPDC is a metal casting method using low pressure and low speed to produce a product. LPDC has one of the main components, namely dies. Dies have a different lifetime. Low-lifetime dies require additional processes, one of them is coating. Coatings with PVD techniques are known to increase the durability and lifetime of the dies. This study aims to examine the effect of the surface roughness of the SKD 61 steel dies on the surface properties of the PVD AlCrN coating and conduct a literature study to see the effect of varying the treatment on the surface properties of the CrAlN coating. AlCrN and CrAlN coatings have the same constituent elements but have different compositions. AlCrN coating was carried out using the arc evaporation method on SKD 61 steel with various variations of surface roughness. Roughness variations are produced through the sandblasting process with variations in grit size of grit 200 and grit 36 as well as variations in time for 5, 10, and 15 minutes. The wear resistance test was carried out to determine the wear rate produced by differences in surface roughness on SKD 61 steel coated with AlCrN and SKD 61 steel not coated with AlCrN. The results showed that the wear resistance of AlCrN-coated SKD 61 steel was higher than uncoated SKD 61 steel. In addition, both of them show other results, where the roughness of surface will be inversely proportional to the wear resistance. Meanwhile, based on literature studies, it is known that the CrAlN coating deposited by the arc evaporation method produces higher value of surface roughness than the uncoated. In addition, the CrAlN coating is known to have excellent anti-wear properties in wear-resisting tests at high speed and low load.