Upload
gigis-kintan-myarthaluna
View
216
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
1/42
1
PENENTUAN POLA DISTRIBUSI PERAMBATAN
LAPORAN RESMI
PRATIKUM REKAYASA BAHAN-P2
PERCOBAAN BAHAN KERAMIK
GIGIS KINTAN MIYARTHALUNA
NRP 2411 100 035
Asisten
Yusnia Hamidah 2411 100 013
JURUSAN TEKNIK FISIKA
Fakultas Teknologi Indust ri
Institut Teknol ogi Sepuluh Nopember
Surabaya
2014
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
2/42
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
3/42
LAPORAN RESMI
PRATIKUM REKAYASA BAHAN-P2
PERCOBAAN BAHAN KERAMIK
GIGIS KINTAN MIYARTHALUNANRP. 2411 100 036
Asisten :Yusnia Hamidah 2411 100 013
JURUSAN TEKNIK FISIKA
Fakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya2014
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
4/42
ii
Halaman ini sengaja dikosongkan.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
5/42
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
6/42
iv
Halaman ini sengaja dikosongkan.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
7/42
v
ABSTRACT
CERAMIC MATERIAL EXPERIMENT
NAME : GIGIS KINTAN MIYARTHALUNA
NRP : 2411 100 036
DEPARTEMENT : ENGINEERING PHYSICS
ASISTANT : Yusnia Hamidah (2411 100 036)
AbstractThe purpose of this experiment is to understand ceramic
materials, to understand manucfacturing process of traditional
ceramic materials and to determine hardness value of ceramicmaterials. Specimen are made from mixture from cement andsand with composition of cement : sand are 1:1, 1:2, 1:3, and 1:4.
Sintering process in furnace at temperature 200⁰C and 400⁰C for
five hours. Specimen hardness are tested with the scracth and
rebounding method. The order of sampel hardness with scracth
method at 200⁰C are 1:3; 1:2; 1:1; dan 1:4. In other hand at 400⁰C
are 1:1; 1:2; 1:3; 1:4. The hardest with scratch method is 1:3 at
200⁰C. The order of sampel hardness with rebounding method at400⁰C are 1:2; 1:4; 1:3; dan 1:1.. In other hand at 400⁰C are 1:2;
1:4; 1:3; dan 1:1. The hardest with scratch method is 1:2 at
200⁰C. From the experimental results was found that ceramic
material is a non-organic material consisting of metallic andnonmetallic elements. The manucfaturing process of traditionalceramics consists of five stages: material processing, forming,
drying, sintering, and glasir. Hardness value of the ceramic
material with scratch method is the highest hardness is 1: 3 attemperature 200⁰C. While the method of reflection is the highest
hardness is 1: 2 at temperature 400⁰C. When the hardest should
be 1: 1 at temperature 400⁰C.Keyword — Ceramic, Composition, Hardness, Scratch Method,Sintering Temperature, Rebounding Methods.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
8/42
vi
Halaman ini sengaja dikosongkan.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
9/42
vii
DAFTAR ISI
Halaman Judul ........................................................................... iAbstrak ...................................................................................... iiiAbstract ..................................................................................... vDaftar Isi .................................................................................... vii
Daftar Gambar ........................................................................... ixDafar Tabel ................................................................................ xi
Daftar Grafik ............................................................................. xiiiBAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ............................................................. 11.2
Permasalahan ................................................................ 21.3 Batasan Masalah ........................................................... 2
1.4 Tujuan .......................................................................... 21.5 Manfaat......................................................................... 2
BAB II DASAR TEORI2.1 Bahan Keramik ............................................................. 32.2 Proses Pembuatan Bahan Keramik............................... 3
2.3 Kekerasan Bahan Keramik ........................................... 4
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN3.1 Peralatan ....................................................................... 73.2 Prosedur Percobaan ...................................................... 7
3.2.1 Pembuatan Bahan Keramik ................................ 7
3.2.2 Pengujian Kekerasan dengan Metode Gores ...... 8
3.2.3 Pengujian Kekerasan dengan Metode Pantulan . 8
BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1
Analisis Data ................................................................ 94.2 Pembahasan .................................................................. 17
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan................................................................... 19
5.2 Saran ............................................................................ 19
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
10/42
viii
Halaman ini sengaja dikosongkan.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
11/42
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 4.1 Proses Penyetakan Sampel .................................... 11Gambar 4.2 Hasil Metode Gores dengan sampel (a) 1:1, (b),
(c) 1:3, dan (d) 1:4 pada Temperatur Sintering
200⁰C .................................................................... 12
Gambar 4.3 Hasil Metode Gores dengan sampel (a) 1:1, (b),(c) 1:3, dan (d) 1:4 pada Temperatur Sintering
400⁰C .................................................................... 13
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
12/42
x
Halaman ini sengaja dikosongkan.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
13/42
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Hasil Pengujian Kekerasan dengan MetodePantulan. ......................................................................9
Tabel 4.1 Tebal Sampel .............................................................11Tabel 4.2 Hasil Pengujian dengan Metode Goresan pada
Sampel, Temperatur Sintering 200⁰C .......................12
Tabel 4.3 Hasil Pengujian dengan Metode Goresan pada
Sampel , Temperatur Sintering 400⁰C ................... 13
Tabel 4.4 Hasil Pengujian dengan Metode Pantulan pada
Temperatur Sintering 200⁰C ................................... 14
Tabel 4.5 Hasil Pengujian dengan Metode Pantulan pada
Temperatur Sintering 400⁰C ................................... 15
Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Error dengan Metode Pantulan
pada Temperatur Sintering 200⁰C. .......................... 16
Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Error dengan Metode Pantulan
pada Temperatur Sintering 200⁰C. .......................... 16
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
14/42
xii
Halaman ini sengaja dikosongkan.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
15/42
xiii
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1 Tinggi Pantulan pada Sampel ............................... 15Grafik 4.2 Error pada Sampel ................................................ 17
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
16/42
xiv
Halaman ini sengaja dikosongkan.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
17/42
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangKeramik adalah bahan non-organik yang tersusun dari unsur
logam dan bukan logam, daya tahan terhadap slip umumnya lebih
baik, sehingga keramik lebih keras dan selalu kurang ulet
dibandingkan bahan logam atau polimer [1]. Keunggulan keramik
secara umum adalah titik cair tinggi, tahan terhadap temperatur
tinggi, Modulus Young tinggi, tahan terhadap goresan, tahan
korosi, daya hantar panas rendah, densitas relatif rendah dan
koefisien muai panas rendah [1-2]. Namun, keramik juga
mempunyai kelemahan yaitu bersifat getas (brittle) dan fracture
toughness yang rendah [1]. Proses pembuatan keramik
mempengaruhi hasil akhir produk atau dikenal dengan efek
domino. Kesalahan pada salah satu tahap akan mempengaruhi
hasil akhirnya.
Keramik saat ini digunakan tidak hanya sebagai peralatanrumah tangga tetapi penggunaannya sudah meluas. Keramik
digunakan pada komponen komputer, pengumpul energi surya,
reaktor nuklir dan kimia, pesawat angkasa luar, mesin kapal,
mobil, medis dan industri [2].
Kualitas bahan keramik dapat diketahui dari kekerasan
bahan keramik. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekerasan
bahan keramik yaitu temperatur dan hold time sintering , proses pembuatan keramik, komposisi bahan dan sebagainya. Pengujian
kekerasan terdiri dari metode gores, pantulan dan identasi.
Pengujian kekerasan pada bahan keramik dengan metode gores
dan pantulan untuk mengetui kekerasan pada sampel. Dari
penjelasan di atas maka perlu dilakukan percobaan bahan keramik
dengan tujuan mengetahui bahan keramik, proses pembuatan
keramik tradisional dan harga kekerasan bahan keramik.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
18/42
2
1.2 Permasalahan
Permasalahan yang harus diselesaikan dalam pratikum P2 bahan keramik ini yaitu sebagai berikut.
1. Apakah bahan keramik?2. Bagaimana proses pembuatan bahan keramik tradisional?
3. Berapa harga kekerasan dari bahan keramik denganmenggunakan metode gores dibandingkan dengan metode
pantulan (rebound )?
1.3 Batasan MasalahBatasan masalah pada pratikum P2 bahan keramik yaitu sebagai
berikut.1. Bahan keramik yang dibuat adalah semen dan pasir
dengan perbandingan 1:1, 1:2, 1:3, 1:42. Metode yang digunakan untuk menguji kekerasan
keramik adalah metode gores dan metode dan pantulan.
1.4 Tujuan
Tujuan pratikum P2 bahan keramik yaitu sebagai berikut.1. Mengenal bahan keramik.2. Memahami proses pembuatan bahan keramik tradisional.3. Menentukan harga kekerasan dari bahan keramik.
1.5 Manfaat
Manfaat yang dapat diperoleh dari pratikum P2 bahan kerami
yaitu sebagai berikut.
1.
Pratikan mampu memahami proses pembuatan dan pengujian kekerasana bahan keramik dengan metode
gores dan metode pantulan.2. Pratikan mampu menguji kekerasan bahan keramik
dengan metode gores dan metode pantulan.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
19/42
3
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Bahan KeramikKeramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani keramikos
yang artinya suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran. Definisi keramik secara modern adalahadalah bahan non-organik yang tersusun dari unsur logam dan
bukan logam [1].Pada prinsipnya keramik dapat dibagi dua bagian yaitu
keramik tradisional dan keramik modern Keramik tradisonaladalah keramik yang terbuat dari bahan alam seperti kaolin,
feldspar, clay dan kwarsa. Keramik tradisional terdiri dari barang pecah (dinner ware), keperluan rumah tangga (tile brick ) danuntuk industri (refractory). Keramik modern ( fine keramik )adalah keramik yang dibuat dengan oksida – oksida logam ataulogam, seperti oksida. Contoh penggunaanya yaitu sebagai
elemen pemanas semikonduktor, komponen turbin [3]. Keunggulan keramik secara umum adalah titik cair tinggi,
tahan terhadap temperatur tinggi, Modulus Young tinggi, tahanterhadap goresan, tahan korosi, daya hantar panas rendah,densitas relatif rendah dan koefisien muai panas rendah [1-2].
Namun, keramik juga mempunyai kelemahan yaitu bersifat getas(brittle) dan fracture toughness yang rendah [1].
2.2 Proses Pembuatan Bahan Keramik Tradisional
Proses pembuatan bahan keramik tradisional secara sederhana
terdiri lima tahap, yaitu pengolahan bahan, pembentukan, pengeringan, pembakaran ( sintering ), dan pengglasiran.
1. Pengolahan BahanPengolahan bahan bertujuan untuk mengolah bahan bakudari material yang belum siap pakai menjadi bahan
keramik siap pakai. Pengolahan bahan terdiri dari teknik basah dan kering. Teknik teknik kering dengan mengubah bahan baku menjadi bentuk bubuk.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
20/42
4
2. Pembentukan
Tahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang
dikehendaki. Ada tiga keteknikan utama dalammembentuk benda keramik: pembentukan tangan
langsung (handbuilding ), teknik putar (throwing ), danteknik cetak (casting ).
3. Pengeringan
Tujuan utama dari tahap ini adalah untuk menghilangkan
air plastis yang terikat pada badan keramik. Ketika badankeramik plastis dikeringkan akan terjadi 3 proses penting:a. Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke
permukaan, menguap, sampai akhirnya partikel-
partikel saling bersentuhan dan penyusutan berhenti b. Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut
c. Air yang terserap pada permukaan partikel hilang.Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus
dilakukan proses pengeringan secara lambat untukmenghindari retak/cracking terlebih pada tahap (a).Proses yang terlalu cepat akan mengakibatkan
keretakkan dikarenakan hilangnya air secara tiba-tibatanpa diimbangi penataan partikel tanah liat secarasempurna, yang mengakibatkan penyusutanmendadak.
Untuk menghindari pengeringan yang terlalu cepat, padatahap awal benda keramik diangin-anginkan pada suhukamar. Setelah tidak terjadi penyusutan, pengeringan
dengan sinar matahari langsung atau mesin pengeringdapat dilakukan [4].
4. Pembakaran ( sintering )Sintering yaitu memanaskan sampel di dalam furnace
pada temperatur 2/3 dari titik cairnya supaya partikelhalus tersebut beraglomerasi menjadi bahan padat.Tahap-tahap sintering dapat dibagi menjadi tiga tahap
yaitu tahap pertama (initial stage) terjadi rearrangement
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
21/42
5
dan neck formation, tahap kedua (intermediate stage)
terjadi neck growth, grain growth dan pore-phasecontinuous, dan tahap terakhir atau tahap ketiga (final
stage) terjadi much grain growth, discountinuous pore- phase, grain boundary dan pores eliminated.
Peningkatan temperatur sintering meningkatkan grain growth pada sampel yang mengalami proses sintering .Selain itu, peningkatan holding time pada waktu sintering
menyebakan terbentuk grain yang besar karena grain-
grain yang berdekatan akan saling membentuk contactarea yang lebih besar. Sedangkan kekuatan bending-nyaakan menurun karena jumlah shear antar contact area
dari grain akan turun [1].
5. Pengglasiran
Pengglasiran merupakan tahap yang dilakukan sebelumdilakukan pembakaran glasir. Benda keramik biskuitdilapisi glasir dengan cara dicelup, dituang, disemprot,
atau dikuas. Untuk benda-benda kecil hingga sedang pelapisan glasir dilakukan dengan cara dicelup dan
dituang; untuk benda-benda yang besar pelapisandilakukan dengan penyemprotan. Fungsi glasir pada
produk keramik adalah untuk menambah keindahan,supaya lebih kedap air, dan menambahkan efek-efektertentu sesuai keinginan [4].
2.3 Kekerasan BahanKekerasan suatu material dapat didefinisikan sebagai
ketahanan material tersebut terhadap gaya penekanan atau penetrasi semetara dari material yang lebih keras. Terdapat tiga jenis ukuran kekerasan yang tergantung dari cara melakukan pengujian yaitu:
a. Metode Gores (Scratch Hardness )
Metode ini dikenalkan oleh Friedrich Mohs. Metode inimerupakan perhatian utama dari para ahli mineral.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
22/42
6
Dengan mengukur kekerasan, berbagai mineral dan
bahan-bahan lain, disusun berdasarkan kemampuangoresan yang satu terhadap yang lain.
Mohs membagi kekerasan material di dunia berdasarkanskala (dikenal sebagai skala Mohs). Skala bervariasi dari
nilai 1 sampai 10. Dalam skala Mohs urutan nilaikekerasan material di dunia diwakili oleh:
a. Talc f. Orthoclase
b. Gipsum g. Quartz
c.
Calcite h. Topazd. Fluorite i. Corundume. Apatite j. Diamond (intan)
Prinsip pengujian :
Bila suatu material mampu digores oleh Orthoclase tetapitidak mampu digores oleh apatite maka kekerasan
mineral berada pada apatite dengan orthoclase.Kelemahan metode ini adalah ketidak akuratan nilai
kekerasan suatu material.
b. Metode Elastik /Pantul (Dynamic Hardness)Metode ini menggunakan alat Shore Scleoroscope yang
gunanya untuk mengukur tinggi pantulan suatu pemukul(hammer) dengan berat tertentu yang dijatuhkan darisuatu ketinggian terhadap permukaan benda uji. Tinggi
pantulan yang dihasilkan mewakili kekerasan benda uji.Semakin tinggi pantulan tersebut yang ditunjukkan olehdial pada alat pengukur maka kekerasan benda uji dinilaisemakin besar [1].
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
23/42
7
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 PeralatanPeralatan yang digunakan dalam pratikum bahan keramik
antara lain:
1. Semen 3 sendok2. Pasir 20 sendok
3. Air secukupnya4. Keramik Genteng 1 buah5. Keramik Kaca 1 buah
6.
Keramik Batu Bata 1 buah7.
Furnace 1 buah
8. Penggaris 2 buah9. Triplek 1 lembar
10. Cutter 2 buah 11. Aqua gelas 5 buah 12. Sendok 2 buah
3.2 Prosedur Percobaan
3.2.1
Pembuatan Bahan KeramikLangkah-langkah yang dilakukan pada pembuatan
bahan keramik.
1. Peralatan dan bahan disiapkan.2. Delapan jenis campuran semen dan pasir dibuat
masing masing dengan komposisi semen : pasirsebesar 1:1; 1:2; 1:3; 1:4.
3. Campuran semen dan pasir tersebut ditambahkan
dengan air dengan kondisi yang kental. Kemudiancampuran tersebut diaduk hingga rata.
4. Cetakan dibuat dari tripleks dengan panjang, lebardan tinggi masing-masing 7 cm x 3,5 cm x 4 cm.
5. Campuran dimasukkan dalam cetakan yang telah
disediakan.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
24/42
8
6. Campuran dijemur selama 24 jam. Kondisi
lingkungan diusahakan benar benar kering.Campuran yang telah kering dikeluarkan dari
cetakan.7. Sampel tersebut dipanaskan dalam furnace dengan
temperatur 200⁰C dan 400⁰C selama 5 jam.8. Sampel dibiarkan dingin secara alami setelah
pemanasan selesai. Sampel dikeluarkan dari dalam furnace.
9.
Seluruh permukaan sampel dihaluskan denganmenggosokkan pada kertas ampelas.
3.2.2 Pengujian Kekerasan dengan Metode Gores
Langkah-langkah yang dilakukan pada pengujiankekerasan dengan metode gores antara lain sebagai berikut.
1. Sampel pertama digores dengan genteng, kaca, batu bata. Sampel yang tergores mempunyai sifat
lebih lunak dibanding yang lainnya hasil urutanyang diperoleh dicatat.2. Hal yang sama dilakukan untuk sampel kedua,
ketiga dan keempat.3. Nilai kekerasan hasil eksperimen anda diurutkan
dari sifat yang kurang keras sampai yang terkeras
3.2.3 Pengujian Kekerasan dengan Metode Pantulan
Langkah-langkah yang dilakukan pada pengujian
kekerasan dengan metode pantulan antara lain sebagai berikut.
1. Statip pengukuran kekerasan disiapkan.2. Bola dijatuhkan diatas permukaan sampel 1.
Tinggi pantulan Ukur dan dilakukan sebanyaklima kali percobaan. Pengukuran yang samadilanjutkan untuk sampel 2, 3 dan 4.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
25/42
9
3. Semua data dimasukkan pada tabel 3.1.
Tabel 3.1 Hasil Pengujian Kekerasan dengan
Metode Pantulan.
Pengukuran Tinggi Pantulan (cm)
1:1 1:2 1:3 1:4
1
2
3
45
Rata-Rata
4. Perhitungan statistik dilakukan pada seluruh data(rata-rata, standar deviasi, range, error ).
5. Analisa data dilakukan pada hasil pengukurandiatas dengan menghubungkan nilai tinggi
pantulan dengan nilai kekerasan sampel dankomposisi campuran awal bahan keramik tersebut.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
26/42
10
Halaman ini sengaja dikosongkan.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
27/42
11
BAB IV
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis DataSampel dibuat dengan perbandingan semen:pasir sebesar 1:1,
1:2, 1:3, dan 1:4 dengan temperature sintering 200⁰C dan 400⁰C.
Proses penyetakan sampel ditunjukkan pada gambar 4.1. Tebalsampel ditunjukkan pada tabel 4.1.
Gambar 4.1 Proses Penyetakan Sampel.
Tabel.4.1 Tebal Sampel
Temperatur
Sintering
(
C)
Tebal (cm)
1:1 1:2 1:3 1:4
200 1.1 1.7 2 2.7
400 1.1 1.8 2.3 2.6
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
28/42
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
29/42
13
a b
c d
Gambar 4.2 Hasil Metode Gores dengan sampel (a) 1:1, (b) 1:2,
(c) 1:3, dan (d) 1:4 pada Temperatur Sintering 400⁰C
Tabel 4.3 Hasil Pengujian dengan Metode Goresan pada Sampel ,
Temperatur Sintering 400⁰C.
Sampel Kaca Genteng Bata
1:1 Agak Tergores Agak Tergores Tidak tergores
1:2 Agak Tergores Agak Tergores Tidak tergores
1:3 Agak Tergores Agak Tergores Tidak tergores1:4 Tergores Agak Tergores Tidak tergores
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
30/42
14
Data hasil pengujian dengan metode pantulan (rebound )
ditunjukkan pada tabel 4.4 dan tabel 4.5. Sampel dengankekerasan tertinggi yaitu pada sampel pada temperatur sintering
400⁰C.
Tabel 4.4 Hasil Pengujian dengan Metode Pantulan pada
Temperatur Sintering 200⁰C.
Pengukuran
Tinggi Pantulan (cm)
1:1 1:2 1:3 1:4
1 13.9 17.3 17 15.3
2 13.9 18.3 16 17.3
3 14.9 18.8 17 18.3
4 14.9 16.3 17 18.3
5 14.9 18.3 18 18.3
Rata-Rata 14.5 17.8 17 17.5
Standard Deviasi 0.547723 1 0.707107 1.30384Minimun 14.9 18.8 18 18.3
Maksimun 14.9 18.8 18 18.3
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
31/42
15
Tabel 4.6 Hasil Pengujian dengan Metode Pantulan pada
Temperatur Sintering 400⁰C.
Pengukuran
Tinggi Pantulan (cm)
1:1 1:2 1:3 1:4
1 15.9 18.2 16.7 18.4
2 15.9 19.2 17.7 18.4
3 15.9 19.2 17.7 19.4
4 15.9 19.7 17.7 18.4
5 16.9 19.2 17.7 18.4
Rata-Rata 16.1 19.1 17.5 18.6
Standard Deviasi 0.447214 0.547723 0.447214 0.447214
Minimun 15.9 18.2 16.7 18.4
Maksimun 16.9 19.7 17.7 19.4
Grafik 4.1 Tinggi Pantulan pada Sampel.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1:1 1:2 1:3 1:4
T i n g
g i P a n t u l a n ( c m )
Komposisi
T Sintering 400C
T Sintering 200C
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
32/42
16
Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Error dengan Metode Pantulan pada
Temperatur Sintering 200⁰C.
Error
Tinggi Pantulan (cm)
1:1 1:2 1:3 1:4
e1 0 0.054645 0.0625 0.115607
e2 0.067114 0.026596 0.058824 0.054645
e3 0 0.153374 0 0
e4 0 0.10929 0.055556 0
e rata-rata 0.016779 0.085976 0.04422 0.042563
Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Error dengan Metode Pantulan pada
Temperatur Sintering 200⁰C.
Error
Tinggi Pantulan (cm)
1:1 1:2 1:3 1:4
e1 0 0.052083 0.056497 0
e2 0 0 0 0.051546
e3 0 0.025381 0 0.054348
e4 0.059172 0.026042 0 0
e rata-rata 0.014793 0.025876 0.014124 0.026474
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
33/42
17
Grafik 4.2 Error pada Sampel.
4.2 PembahasanKekerasan bahan tergantung pada komposisi bahan dan
temperatur sintering . Berdasarkan teori bahan maka bahan akanmemeliki tingkat kekerasan yang tinggi jika komposisi bahan
campuran di keramik sebanding. Sedangkan temperatur sintering mempengaruhi porositas bahan keramik. Semakin tinggitemperatur sintering semakin sedikit porositasnya. Semakin
sedikit porositas maka bahan keramik semakin keras dan getas.Efek domino menunjukkan ketergantungan dari sifat akhir produk
keramik dalam produk yang di-sintering . Kesalahan pada salahsatu tahap saja akan mempengaruhi secara nyata hasil akhir bahan
keramik.Urutan kekerasan dari yang tertinggi hingga terendah dengan
metode gores pada temperatur sintering 200⁰C yaitu 1:3; 1:2; 1:1;
dan 1:4. Sedangkan pada temperatur sintering 200⁰C yaitu 1:1;
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.090.1
1:1 1:2 1:3 1:4
E r r o r
Komposisi
T Sintering 200C
T Sintering 400 C
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
34/42
18
1:2; 1:3; 1:4. Kekerasan tertinggi dan terendah sampel dengan
metode gores yaitu sampel 1:3 pada temperatur 200⁰C dan sampel
1:4 pada temperatur 200⁰C.
Urutan kekerasan dari yang tertinggi hingga terendah dengan
metode pantulan pada temperatur sintering 200⁰C yaitu 1:2; 1:4;
1:3; dan 1:1. Sedangkan pada temperatur sintering 200⁰C yaitu1:2; 1:4; 1:3; dan 1:1. Kekerasan tertinggi dan terendah sampel
dengan metode pantulan yaitu sampel 1:2 pada temperatur 400⁰C
dan sampel 1:1 pada temperatur 200⁰C.
Padahal berdasarkan teori sampel dengan kekerasan tertinggidan terendah yaitu sampel 1:1 dengan temperatur 400⁰C dan
sampel 1:4 dengan temperatur 200⁰C. Hasil pengukuran yang
didapatkan tidak valid. Faktor-fakor yang menyebabkanketidakvalidan data yaitu kesalahan pada proses pembuatankeramik sehingga terjadi efek domino, permukaan keramik yangtidak rata, dan kesalahan baca pada goresan dan tinggi pantulan
bola pingpong yang dihasilkan, serta pemberian gaya yang tidak
seragam.Kesalahan pada proses pencetakan yaitu penambahan air
pada bagian atas bahan yang telah dicetak sehingga kadar airtinggi di bagian atas cetakan. Kesalahan pada proses pengolahan
yaitu bahan baku tidak disaring sehingga ukuran partikel pada pasir dan semen tidak seragam. Selain itu pencampuran antarasemen dan pasir tidak homogen. Jumlah air yang terlalu banyak
juga menyebabkan bahan keramik yang dihasilkan rapuh.
Kesalahan pada proses pengeringan yang tidak sempurnasehingga didalam badan keramik masih mengandung air. Setelah badan keramik dipanaskan maka bahan keramik akan keropos.
Kesalahan pembacaan pada goresan karena sulitnyamenentukan parameter tidak tergores, agak tergores dan tergores.Parameter ini ditentukan berdasarkan pengamatan tanpa ada
pengukuran panjang dan kedalaman goresan. Kesulitan ini dapatdiatasi dengan menggunakan parameter yang jelas juga
pengukuran panjang dan kedalaman goresan.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
35/42
19
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KesimpulanKesimpulan yang diperoleh dari hasil percobaan bahan
keramik yaitu sebagai berikut.
1. Bahan non-organik yang terdiri dari unsur logam dan bukan logam.
2. Proses pembuatan keramik tradisional terdiri dari limatahap yaitu pengolahan bahan, pembentukan,
pengeringan, pembakaran ( sintering ), dan penglasiran.
3.
Harga kekerasan dari bahan keramik dengan metodegores yaitu kekerasan tertinggi pada 1:3 dengan
temperatur 200⁰C. Sedangkan dengan metode pantulan
yaitu kekerasan tertinggi pada 1:2 dengan temperatur
400⁰C. Padahal seharusnya kekerasan tertinggi pada1:1
dengan tempratur 400⁰C.
5.2 Saran
Saran yang diberikan untuk percoaan bahan keramik yaitusebagai berikut.
1. Sebaiknya cetakan keramik disediakan sehingga ukuran
dan bentuk keramik menjadi seragam dan tidak menyita
waktu.
2. Sebaiknya pasir dan semen disaring terlebih dahulu pada
proses pengolahan bahan.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
36/42
20
Halaman ini sengaja dikosongkan.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
37/42
DAFTAR PUSTAKA
[1] Amin, Muh dan Irawan, R.M. Bagus. 2009. PengaruhTekanan Kompaksi dan Suhu Sintering terhadap Sifat Fisisdan Mekanis Keramik Lumpur Lapindo. URLhttp://digilib.unimus.ac.id/files/disk1/141/jtptunimus-gdl-
muhaminstm-7004-1-keramik-9.pdf. Diunduh pada 4 November 2014.
[2] Karo-karo, Uli dan Komaro, Mumu. 2006. KarakterisasiBahan Mentah dan Analisa Kegagalan Produk Keramik.TORSI, Vol. IV, No. 2, Juli 2006. URLhttp://file.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_ MESIN/196605031992021-MUMU_KOMARO/Jurnal_
Torsi _Uli_Karo-karo_dan_Mumu_Komaro.pdf. Diunduh pada 4 November 2014.
[3] Anonim. URL http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/25404/4/Chapter%20II.pdf. Diunduh pada 4 November2014.
[4] URL http://pstkp.bppt.go.id/index.php/component/content/
article/2-uncategorised/180-proses-produksi diakses pada 4 November 2014.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
38/42
Halaman ini sengaja dikosongkan.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
39/42
LAMPIRAN A
REVIEW JURNAL TENTANG KERAMIK
Judul : Net Shaped High Performance Oxide Ceramic Parts by Selective Laser Melting
Pengarang : Hagedorn, Yves-Christiana; Wilkes, Jana; Meiners,
Wilhelma; Wissenbach Konrada; Poprawe,Reinhartb
Jurnal : Physics ProcediaEdisi : 5Halaman : 587 – 594
Alumina (Al2O2) dan Zirconia (ZrO2) memiliki kekuatan
mekanik yang luar biasa dan ketahanan panas serta pemakaianyang baik. Pembuatan dental restoration terkendala masalah
penyusutan selama proses sintering dan sebagainya. Metode SLM(Selective Laser Melting ) digunakan untuk menyelesaikan
permasalahan tersebut.
SLM adalah teknik dengan powder-base dimana
functional part dimaknufaktur lapisan secara berulang-ulang.Layer bukuk setebal 100 μm pada sebuah plat subtrat dandilelehkan secara selekif berdasarkan data CAD. Gambar 1.menunjukkan ilustrasi setup percobaan SLM pada keramik.
Gambar 2. menunjukkan thermal image pada preheating area dimana bagian yang berwarna kuning memeliki suhu yang tinggi.
Sampel berukuran 2.5 mm x ø18 mm. Dari hasil ujididapatkan bahwa sampel dari campuran 58.5 wt% of Al2O3
(alumina) dan 41.5 wt% ZrO2 (zirconia) menghasilkan lelehan bubuk yang sempurna.
Uji mikrostruktur menunjukkan hasil butiran yang halus.Densitas sampel mencapaui 100% dan tidak ditemukan crack. Halini diakibatkan oleh fast heating cycle yang mencapai 105 K/sselama proses melting dan solidification pada bubuk keramik.
Namun terbentuk layer butiran yang kasar selama interval setebal50 μm. Kristal ZrO2 terbentuk dalam butiran besar.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
40/42
Gambar 1. Ilustrasi Skematik dari Setup Percobaan SLM
pada Keramik.
Gambar 2. Thermal Image pada Proses SLM dengan Preheating Area.
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
41/42
Gambar 3. Terbentuknya Butiran Kasar pada Saat Inverval.
Gambar 4. Struktur Mikro pada Sampel.
Besarnya flexural strength mencapai 500MPa. Namun, belum memenuhi syarat pabrikan. Untuk mengurangi thermal
shock digunakan preheating pada bubuk mencapai temperatur400C.
Gambar 5. Thermal Image pada Preheated Powder Bed .
8/20/2019 P2 Gigis Kintan Miyarthaluna 2411100036
42/42
Crack pada sampel dihindari dengan treatment berupa
preheating dengan temperatur tinggi di bawah temperaturelelehan sampel. Namun hasil permukaan, ditunjukkan padagambar 6, yang jelek perlu untuk diteliti lebih lanjut. Dari hasil
percobaan maka dapat disimpulkan bahwa SLM dapat digunakanuntuk proses sintering pada pembuatan gigi palsu.
Gambar 6. Hasil SLM pada Dental Restoration.