ANALISIS KEKUATAN TARIK DAN KEKUATAN LULUH PELEBURAN ALUMINIUM PISTON BEKAS BERDASARKAN NILAI KEKERASANNYA UNTUK APLIKASI MATERIAL KAKI PALSU
DOI:
https://doi.org/10.52561/teknika.v9i1.315Kata Kunci:
Aluminium silikon; kekerasan; kekuatan tarik; kekuatan luluhAbstrak
Produk kaki palsu yang beredar di Indonesia saat ini, mayoritas produk impor dan terbuat dari material stainless steel. Meskipun memiliki beberapa keunggulan, tetapi harga dan biaya produksinya relatif mahal. Sehingga perlu diinisiasi material lain, agar harga kaki palsu lebih terjangkau. Adapun salah satu alternatif materialnya ialah Aluminium. Material Aluminium dapat dipenuhi dengan daur ulang Aluminium bekas. Pada penelitian ini dilakukan studi kekuatan tarik dan kekuatan luluh peleburan ulang Aluminium piston bekas yang didasarkan pada nilai kekerasannya. Bahan penelitian ialah Aluminium berasal dari piston bekas kendaraan besar (bus atau truk) yang dicampur dengan Aluminium silikon 20%. Spesimen dengan target kandungan silikon (Si) 12%, 14%, dan 16%, dicetak menggunakan cetakan pasir dengan metode closed mold casting. Uji kekerasan Brinell mengacu pada ASTM E10-15. Acuan kelayakan hasil peleburan sebagai alternatif material ialah kekuatan luluhnya harus lebih besar dari tegangan maksimum pada kaki palsu yaitu sebesar 153 N/mm2. Kekerasan rata–rata untuk sampel Si 12%, Si 14%, dan Si 16% berturut–turut ialah 87,35 HB, 101,01 HB, dan 112,03 HB. Kekuatan tarik untuk sampel Si 12%, Si 14%, dan Si 16% ialah 125,30 N/mm2, 175,33 N/mm2, dan 215,44 N/mm2. Adapun kekuatan luluh sampel Si 12%, Si 14%, dan Si 16% ialah 80,02 N/mm2, 112,75 N/mm2, dan 138,47 N/mm2. Hasil peleburan untuk ketiga sampel belum bisa diaplikasikan untuk material kaki palsu, karena kekuatan luluh lebih rendah dari tegangan maksimum yang terjadi.Referensi
Roux, P. A. and Laubscher, R. F., “A Parametric Design and Optimization Approach to Enhance the Fatigue Life of a Male Pyramid Socket Adapter”, R & D Journal of the South African Institution of Mechanical Engineering, vol. 35, 2019.
Dzulfikar, M., Jamari, J., Ismail, R., Sugiyanto, Harwinanda Y., Setyawan, D., “Analisa Gait Cycledan Beban Statis Produk Kaki Tiruanatas Lutut (Above Knee Prosthesis) Menggunakan Metode Elemen Hingga”, Momentum, vol. 11, no.2, 2015.
Priyotomo, G., Gede, N., Astawa, I.N.G.P., Rokhmanto, F., “Efek Perlakuan Panas Terhadap Sifat Mekanik Logam Stainless steel Seri J4”, TEKNIK, vol. 42, no. 2, 2021.
Mangera, T., Kienhoefer, F., Carlson, K.J., Conning, M., Brown, A., Govender, G., “Optimal material selection for the construction of a paediatric prosthetic knee”, Journal of Materials Design and Applications, 2015.
Nugroho, E., Budiyanto, E., Kurniawan, R., Sumosusilo, J., “Uji ketahanan fatik Aluminium hasil remelting piston bekas menggunakan metode pengecoran centrifugal casting”, Turbo, vol. 8, no. 2, 2019.
Siahaan, S.M., Siagian, P., Sidabutar, R.A., “Kajian terhadap Hasil Pengecoran Penambahan Bahan Material Piston dan Kaleng Bekas pada Alat Rumah Tangga terhadap Perubahan Nilai Kekerasan dan Struktur Mikro Al Mg-Si”, Citra Sains Teknologi, vol. 1, no. 2, 2022.
Saefuloh, I., Pramono, A., Jamaludin, W., Rosyadi, I., Haryadi, “Studi Karakterisasi Sifat Mekanik Dan struktur Mikro Material Piston Alumunium-Silikon Alloy”, Flywheel: Jurnal Teknik Mesin Untirta, vol. IV, no. 2, , 2018.
Ashby, M.F., Materials Selection in Mechanical Design, 4thed., Butterworth – Heinemann, Burlington, 2011
Lapapong, S., Sucharitpwatskul, S., Pitaksapsin, N., Srisurangkul, C., Lerspalungsanti, S., Naewngerndee, R., Sedchaicharn, K., Chonnaparamutt, W., Pipitpukdee, J., “Finite element modeling and validation of a fourbar linkage prosthetic knee under static and cyclic strength tests”, Journal of Assistive, Rehabilitative, and Therapeutic Technologies, vol. 2, no.1, 2014
Mihradi, S., Abdiwijaya, C.Z., Dirgantara, T., Mahyuddin, A.I., “Design of above-knee Prosthesis: a finite element stress analysis”, Advanced Materials Research, vol. 1125, 2015.
Sugiyanto, Alhakim, B.P., Setiana, B., Ismail, R., Tauviqirrahman, M., “Stress analysis of four-bar linkage transfemoral prosthetic in gait cycle”, International Journal of Applied Engineering Research, vol. 12, no. 20, 2017.
Datsko, J., Hartwig, L., McClory, B., “On the tensile strength and hardness relation for metals”, Journal of Materials Engineering and Performance, vol. 10, no. 6, 2001
Ali, M.M., Omran A.N.M., Mohamed, M.A.E., “Prediction the correlations between hardness and tensile properties of aluminum-silicon alloys produced by various modifiers and grain refineries using regression analysis and an artificial neural network model”, Engineering Science and Technology, An International Journal, vol. 24, 2021.
Ceschini, L., Morri, A., Morri, A., Pivetti, G., “Predictive equations of the tensile properties based on alloy hardness and microstructure for an A356 gravity die cast cylinder head”, Materials and Design, vol.32, 2011
ASTM E10 – 15, “Standart test method for Brinell hardness of metallic materials”, ASTM International, West Conshohocken Philadelphia, 2015
ASM Handbook,“Properties and Selection : Non – Ferrous Alloys and Special Purpose Materials”, Vol. 2, ASM International, 1990
Kalhapure, M.G., Dighe, P.M., “Impact of silicon content on mechanical properties of aluminum alloys”, International Journal of Science and Research, vol. 4, no. 6, 2015.
Sekhar, A.P., Nandy, s., Ray, K.K., Das, D., “Hardness – yield strength relation of Al-Mg-Si alloys”, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 338, 2017
Callister Jr.,W.D., Rethwisch,D.G., Material Science and Engineering: An Introduction, 10th ed., Wiley, New York, pp. 145 – 147, 2017.
Ji, S., Yang, W., Gao, F., Watson, D., Fan, Z., “Effect of Iron in Al-Mg-Si-Mn Ductile Diecast Alloy” The Minerals, Metal and material Series., 2013.
Diterbitkan
Terbitan
Bagian
Artikel ini berlisensi Creative Commons Attribution 4.0 International License.
