Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Ecological restrictions in many parts of the world are demanding the elimination of Pb from all consumer items. At this moment in the piezoelectric ceramics industry, there is no issue of more importance than the transition to lead-free materials. The goal of Lead-Free Piezoelectrics is to provide a comprehensive overview of the fundamentals and developments in the field of lead-free materials and products to leading researchers in the world. The text presents chapters on demonstrated applications of the lead-free materials, which will allow readers to conceptualize the present possibilities and will be useful for both students and professionals conducting research on ferroelectrics, piezoelectrics, smart materials, lead-free materials, and a variety of applications including sensors, actuators, ultrasonic transducers and energy harvesters.

Abstrak :
This book introduces physical effects and fundamentals of piezoelectric sensors and actuators. It gives a comprehensive overview of piezoelectric materials such as quartz crystals and polycrystalline ceramic materials. Different modeling approaches and methods to precisely predict the behavior of piezoelectric devices are described. Furthermore, a simulation-based approach is detailed which enables the reliable characterization of sensor and actuator materials. One focus of the book lies on piezoelectric ultrasonic transducers. An optical approach is presented that allows the quantitative determination of the resulting sound fields. The book also deals with various applications of piezoelectric sensors and actuators.

Abstrak :
Dewasa ini, banyak peneliti telah mengembangkan metode untuk pemesinan mikro dikarenakan kebutuhan akan produk berukuran mikro semakin meningkat. Kemampuan pemesinan micro-milling dalam menghasilkan produk miniatur yang kompleks dengan hasil permukaan yang baik membuatnya sering digunakan oleh industri dibandingkan dengan proses pemesinan mikro lainnya seperti chemical etching dan LIGA. Namun, proses pemesinan mikro secara konvensional tidak cukup untuk mendapatkan hasil pemesinan dengan permukaan yang baik. Penambahan getaran pada benda kerja atau mata pahat terbukti mampu untuk meningkatkan kualitas pemesinan dan efisiensi kerja, serta dapat meningkatkan umur mata pahat saat diterapkan dengan metode dan parameter yang benar. Desain pada sistem penambah getaran harus sesuai untuk mencapai hal tersebut. Pada penelitian ini terlampir berbagai macam desain sistem Ultrasonic Vibration Assisted Micro-Milling Dua Dimensi (2D UVAMM) untuk mesin micro-milling 5 axis Hadia Micromill-5X. Desain-desain yang dikembangkan harus mampu beroperasi pada frekuensi ultrasonik dengan menggunakan piezoelectric stack actuator sebagai komponen utama penghasil getaran pada benda kerja. Konsep desain menggunakan flexure hinge diterapkan dengan variasi dimensi dari flexure akan menjadi fokus utama pada penelitian ini. Proses optimasi desain 2D UVAMM dilakukan melalui metode Finite Element Analysis pada software Ansys. Simulasi modal dan simulasi harmonic response dilakukan sebagai tahap awal untuk menentukan frekuensi natural yang dihasilkan serta mengetahui besar amplitudo untuk mencari desain terbaik dalam sistem 2D UVAMM. Hasil yang didapatkan adalah desain alternatif 3 dengan variasi dimensi radius 1,5 mm dan ketebalan 5 mm dari flexure merupakan desain optimal untuk sistem 2D UVAMM pada penelitian ini. Desain ini mampu menghasilkan getaran 32.901 Hz dengan amplitudo pada sumbu Z sebesar 0,811 µm. ......Nowadays, many researchers have developed methods for micromachining due to the need for micro-sized products increasing. The ability of micro-milling machining to produce complex miniature products with good surface results makes it often used by industry compared to other micro-machining processes such as chemical etching and LIGA. However, conventional micromachining processes are not sufficient to obtain machining results with good surfaces. The addition of vibrations to the workpiece or tool has proven to be able to improve machining quality and work efficiency, and can increase the tool life when applied with the correct methods and parameters. The design of the vibration actuator system must be suitable to achieve this. In this study, various designs of Two Dimensional Ultrasonic Vibration Assisted Micro-Milling (2D UVAMM) systems are attached for the Hadia Micromill-5X 5-axis micro-milling machine. The designs developed must be able to operate at ultrasonic frequencies by using a piezoelectric stack actuator as the main component that generates vibrations on the workpiece. The design concept of using a flexure hinge is applied with variations in the dimensions of the flexure which will be the main focus of this research. The process of optimizing the 2D UVAMM design was carried out using the Finite Element Analysis (FEA) method in the Ansys software. Modal simulation and harmonic response simulation are carried out as an initial step to determine the natural frequency generated and to find out the amplitude to find the best design in a 2D UVAMM system. The results obtained are alternative design 3 with variations in radius dimensions of 1.5 mm and thickness of 5 mm which is the optimal design for the 2D UVAMM system in this study. This design is capable of producing 32,901 Hz vibrations with an amplitude on the Z axis of 0.811 µm.

Abstrak :
Energi listrik telah menjadi kebutuhan mendasar manusia di seluruh dunia termasuk bagi rakyat Indonesia. Pencarian energi baru makin mencuat karena didorong oleh situasi global yang mengindikasikan cadangan energi fosil khususnya minyak bumi karena sifatnya yang tak terbarukan. Sebagai alternatif dari keterbatasan energi fosil, banyak yang mencoba untuk menciptakan beberapa energi harvesting. Energi harvesting adalah proses dimana energi berasal dari sumber eksternal energi gelombang laut, energi panas, energi angin dsb dikonversikan menjadi energi listrik. Salah satu media konversi energi harvesting yang dikembangkan saat ini adalah material piezoelectric. Lalu muncul sebuah pemikiran untuk membuat sebuah generator yang memanfaatkan pergerakan dari gelombang laut. Generator ini menggunakan sistem Oscillation Water Column OWC yang di desain dengan sistem osilasi untuk mengakumulasi energi gelombang laut untuk memberikan gaya eksternal pada piezoelektrik untuk berkerja sebagai konverter. Pembangkit listrik tenaga gelombang laut ini diharapkan menjadi sebuah alternatif dari energi yang terbarukan. Hasil dari penelitian ini adalah purwarupa sistem PLTGL dengan tegangan maksimum 3.67 V , potensi energi gelombang laut maksimum 15.04 Joule, efisiensi daya piezoelektrik 9.3 sebesar pada rangkaian seri dengan ketinggian air rata ndash; rata 25 cm dan periode gelombang 10 detik.

---

An electrical energy has been become basic human need in the world, especially in Indonesia. A renewable energy search is crucial because the fosil energy resource isn rsquo t a renewable property. As an alternative, several researches conduct an energy harvesting. An energy harvesting is a process where the energy comes from external source such as sea wave, heat energy, wind energy, etc. and that source will be converted into electrical energy. One of the conversion energy harvesting media that has been developed at recent days is a piezoelectric media. Then, we developed a generator which use a sea wave movement. This generator uses an Oscillation Water Column OWC system which designed with an oscillation system to accumulate a seawave energy to give an external force for piezoelectric as a converter. A seawave based power plant is expected to become an alternative of renewable energy. The result of this research is a prototype with seawave powerplant with maximum voltage of 3.67 V, ocean wave energy potensial of 15.04 Joule power efficiency 9.3 at serial circuit with average water height is 25 cm and wave period is 10 s.

Abstrak :

Penelitian ini bertujuan untuk mendesain dan mengembangkan sistem Ultrasonic Vibration Assisted Machining Dua Dimensi (2D UVAM) pada mesin micro-milling 5 axis Hadia Micromill-5X. Getaran ultrasonik dua dimensi yang dihasilkan oleh sistem 2D UVAM digunakan untuk menggetarkan benda kerja pada proses micro-milling. Sistem yang dikembangkan menggunakan prinsip dua buah Langevin piezoelectric transducer yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan getaran dalam rentang ultrasonik dan dengan amplitudo getaran kecil yang masih berada dalam rentang mikrometer. Proses optimasi desain 2D UVAM dilakukan melalui metode Finite Element Analysis pada software ANSYS Workbench 17.0. Kedua buah Langevin piezoelectric transducer dirancang agar memiliki mode getaran simetris dan asimetris dengan frekuensi natural yang sama, sehingga dapat dihasilkan getaran dengan pola elips pada benda kerja. Sistem 2D UVAM beroperasi pada frekuensi natural 24 kHz dan memiliki estimasi total perpindahan pada sumbu normal dan tangensial berturut-turut adalah 0,766 μm dan 0,382 μm. Dua buah sumber listrik dengan frekuensi 24 kHz, dengan beda fase 90 derajat, dan tegangan Peak-Peak 212 Volt disuplai oleh sebuah ultrasonic generator untuk mengeksitasi kedua buah Langevin piezoelectric transducer. Untuk mengkonfirmasi sistem 2D UVAM yang dikembangkan, dilakukan eksperimen untuk membandingkan kekasaran permukaan pada Aluminium 6061-T6 melalui pemesinan micro-milling dengan metode konvensional dan dengan tambahan sistem 2D UVAM. Verifikasi kekasaran permukaan dilakukan melalui proses slot milling dengan pahat potong carbide berdiameter 1 mm. Variasi kecepatan putaran spindle dan feed rate digunakan sebagai pendukung proses analisa dari kualitas permukaan hasil pemesinan. Dari hasil eksperimen pemesinan Aluminium 6061-T6, diperoleh bahwa getaran ultrasonik yang dihasilkan oleh sistem 2D UVAM mempunyai dampak positif dalam meningkatkan kualitas permukaan pada proses pemesinan dengan kecepatan spindle rendah yaitu dalam rentang 3.000 RPM sampai dengan 15.000 RPM, namun sebaliknya menurunkan kualitas permukaan pada proses pemesinan dengan kecepatan spindle tinggi yaitu dalam rentang 30.000 RPM sampai dengan 80.000 RPM.

---

This study aims to design and develop a Two-Dimensional Ultrasonic Vibration Assisted Machining (2D UVAM) system on the Hadia Micromill-5X 5-axis micro-milling machine. Two-dimensional ultrasonic vibrations produced by 2D UVAM systems are used to vibrate the workpiece in the micro-milling process. The system is developed using the principle of two Langevin piezoelectric transducers which have the ability to produce vibrations in the ultrasonic range and with small vibration amplitude that is still within the micrometer range. The process of 2D UVAM design optimization is done through the Finite Element Analysis method in the ANSYS Workbench 17.0 software. The two Langevin piezoelectric transducers are designed to have symmetrical and asymmetrical vibration modes with the same natural frequency, so that elliptical pattern vibrations can be generated on the workpiece. The 2D UVAM system operates at a natural frequency of 24 kHz and has an estimated total displacement on the normal and tangential axes respectively 0.766 μm and 0.382 μm. Two power sources with frequency of 24 kHz, phase difference of 90 degrees, and peak-peak voltage of 212 volt are supplied by an ultrasonic generator to excite both of the Langevin piezoelectric transducers. To confirm the developed 2D UVAM system, experiments were conducted to compare the surface roughness of Aluminum 6061-T6 through micro-milling with conventional method and with additional of the 2D UVAM system. Surface roughness verification is done by slot milling with a carbide cutting tool with diameter of 1 mm.Variations in spindle speed and feed rate are used to support the analysis process of the machined surface quality. From the results of the Aluminum 6061-T6 machining experiment, it was found that the ultrasonic vibrations produced by 2D UVAM system have positive impact on improving surface quality in machining processes with low spindle speeds, in the range of 3,000 RPM up to 15,000 RPM, but on the contrary it reduces the surface quality in machining process with high spindle speeds of 30,000 RPM up to 80,000 RPM.

Abstrak :
This book offers an introduction to piezoelectric shells and distributed sensing, energy harvesting and control applications. It familiarizes readers with a generic approach of piezoelectric shells and fundamental electromechanics of distributed piezoelectric sensors, energy harvesters and actuators applied to shell structures. The book is divided into two major parts, the first of which focuses on piezoelectric shell continua, while the second examines distributing sensing, energy harvesting and control of elastic continua, e.g., shells and plates. The exploitation of new, advanced multifunctional smart structures and structronic systems has been one of the mainstream research and development activities over the years. In the search for innovative structronics technologies, piezoelectric materials have proved to be very versatile in both sensor and actuator applications. Consequently, the piezoelectric technology has been applied to a broad range of practical applications, from small-scale nano- and micro-sensors/actuators to large-scale airplane and space structures and systems.

Abstrak :
Dewasa ini jumlah pengguna kendaraan bermotor di Indonesia mengalami peningkatan yang signifikan dari tahun-ketahun. Korps Lalu Lintas Kepolisian Negara Republik Indonesia mencatat banyaknya jumlah kendaraan yang beroperasi pada 2013 mencapai 104,2 juta unit, sebanyak 86,25 juta unit di antaranya merupakan sepeda motor. Jumlah pengguna sepeda motor tersebut naik 12 persen dibanding tahun sebelumnya yang sebanyak 77,75 juta unit. Dengan memanfaatkan kondisi tersebut, para peneliti sudah mulai melakukan penelitian mengenai jenis pembangkit terbarukan yang ramah lingkungan mengacu pada peningkatan jumlah kendaraan di Indonesia dan salah satu penelitian yang sedang dikembangkan adalah marka kejut yang dapat menghasilkan energi listrik. Marka kejut dirancang dengan menggabungkan dua metode penghasil energi listrik yaitu generator listrik dan piezoelektrik. Prinsip kerja dari alat ini adalah memanfaatkan pergerakan tuas yang dapat menggerakan generator dan menekan material piezoelektrik sehingga dapat menghasilkan listrik. Dari hasil pengujian marka kejut yang dilakukan, pada generator listrik dapat menghasilkan daya listrik sebesar 0.43 Watt per sekali tekan, sedangkan material piezoelektrik dapat menghasilkan daya sebesar 22.9 μWatt per sekali tekan dalam waktu yang bersamaan. ...... A number of vehicles in indonesia always seen a significant increase every year. Traffic police corps of the republic of indonesia noted the large number of vehicles operations in 2013 reached 104,2 million units, some 86,25 million units of them are motorcycles . A number of users motorcycle were up 12 percent compared to last year as many as 77,75 million units. By using these conditions, researchers have started to conducted research a renewable power station with environmentally friendly reference to the increase in the number of vehicles and one of research is being developed is speed bump that can produce electrical energy. Speed bump designed by combining two methods of producing electrical energy, that is an electric generator and piezoelectric crystal, The working principle of this instrument is to harness the movement of a lever which can push the generator and pressing piezoelectric material. From the result of testing, electric generator of speed bump can generare power electricity at 0.43 Watt per tap and a piezoelectric of speed bump can produce power 22.9 μWatt per tap at the same time.

Abstrak :
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengatasi keterbatasan yang ada pada persiapan proses pemesinan mikro yaitu untuk mendapatkan zero position dimana titik tersebut merupakan acuan bagi keberlangsungan proses machining. Hal tersebut memiliki peranan yang penting dalam mendukung produktifitas sebuah machine tools. Fokus utama yang ingin dicapai adalah mendapatkan tingkat akurasi yang tinggi dalam mendapatkan titik zero position dengan mempertimbangkan aspek kerusakan yang ada pada benda kerja. Sistem yang dirancang terdiri dari penggunaan sensor piezoelektrik pasif dengan spesifikasi tertentu dan modul data akusisi yang telah terintegrasi dengan driver aktuator. Sistem otomatisasi yang telah dikembangkan sesuai dengan parameter-parameter penting yang dibutuhkan yaitu akurat, reliable, dan low cost. Eksperimen yang dilakukan menggunakan benda kerja dengan material alumunium dan diameter cutting tool 100 μm dan 200 μm serta tinjauan konfigurasi eksperimen yang ditetapkan. Hasil dari eksperimen dianalisa dan dibandingkan dengan kemampuan-kemampuan metode lainnya dimasa kini. Sehingga, metode ini bisa diimplementasikan untuk kebutuhan high-precision positioning pada sistem manufaktur dan pemesinan mikro.

---

ABSTRACT
This research deals with the tool-workpiece contact problem in micromilling operation, which is essential as a part of machine tools productivity. The focus was on improving the accuracy in getting the work coordinate setup at micro machining preparation. The proposed system consists of a passive piezoelectric with certain specification and data acquisition as a united integrated robust system. The automated system that has been developed well suited with the need for simple, accurate, reliable, and low cost. Experimental trials involved a test parts for aluminum material with diameter cutters 100 and 200 μm with different scenario through the configuration of the system. The results of these experiments were analyzed and compared with the capabilities of currently available methods and technologies on. Therefore, this technique can be implemented for high-precision positioning in manufacturing and micromachining systems.

Abstrak :
This book explores the fabrication of soft material and biomimetic MEMS sensors, presents a review of MEMS/NEMS energy harvesters and self-powered sensors, and focuses on the recent efforts in developing flexible and wearable piezoelectric nanogenerators. It also includes a critical analysis of various energy harvesting principles, such as electromagnetic, piezoelectric, electrostatic, triboelectric, and magnetostrictive. Included are chapters that: - Describe self/low-powered MEMS devices that are developed through biomimetic and bio-inspired approaches; - Review the recent progress in kinetic MEMS/NEMS-enabled energy harvesters as self-powered sensors; - Comprehensively review the ongoing research done in the field of nanofiber-based flexible and wearable energy harvesters; - Explore the current trends in the field of soft materials research and future challenges.