Perpustakaan Digital ITB

Thermal spray merupakan suatu metode pelapisan dengan penyemprotan material pelapis, dalam bentuk lelehan droplet, semileleh, atau partikel padat ke permukaan substrat dengan laju deposisi yang tinggi. Salah satu jenis thermal spray yang umum digunakan di industri adalah flame spray karena metode ini merupakan metode yang mudah, murah, serta banyak material pelapis dan substrat yang dapat diaplikasikan. Terdapat beberapa parameter operasi yang dapat mempengaruhi struktur mikro dan sifat mekanik lapisan yang dihasilkan, di antaranya rasio laju alir gas bahan bakar dan oksigen serta jarak penembakan material pelapis terhadap substrat. Salah satu aplikasi flame spray ialah pada industri pesawat terbang, yakni pelapisan dalam proses reparasi diffuser vane ring. Dalam penelitian ini, digunakan material pelapis Metco 405A (Ni-20wt% Al) dengan substrat AISI 321 serta bahan bakar asetilen. Percobaan dan pengujian dilakukan di Institut Teknologi Bandung dan PT Nusantara Turbin dan Propulsi. Serangkaian variasi parameter pelapisan telah dilakukan untuk mempelajari pengaruh rasio laju alir bahan bakar dan oksigen serta jarak penembakan material pelapis terhadap struktur mikro dan sifat mekanik lapisan yang dihasilkan. Struktur mikro dan sifat mekanik lapisan dipelajari pada rasio laju alir gas asetilen dan oksigen 1:1; 1:1,5; 1:1,8 pada jarak 4, 6, dan 8 inci untuk setiap variasi laju alir gas. Struktur mikro diamati menggunakan SEM-EDS dan sifat mekanik dihasilkan dengan uji kekerasan HRC dan pull-off test untuk pengujian kekuatan lapisan. Dari hasil karakterisasi dan pengujian, akan ditentukan pengaruh dan parameter optimum rasio laju alir gas asetilen dan oksigen serta jarak penembakan terhadap struktur mikro dan sifat mekanik lapisan yang dihasilkan. Penambahan jarak penembakan menyebabkan meningkatnya persen oksida dan penurunan persen porositas untuk setiap variasi rasio laju alir gas oksigen dan asetilen. Nilai persentase oksida dan persentase porositas yang dihasilkan juga dipengaruhi oleh rasio laju alir gas. Nilai persentase oksida terendah diperoleh pada rasio gas O/A 1 dengan jarak 4 inci sebesar 8,08%. Nilai persentase porositas terendah diperoleh pada rasio gas O/A 1,5 dengan jarak 8 inci sebesar 2,77%. Nilai kekuatan lapisan tertinggi diperoleh pada variasi rasio laju alir gas O/A 1,8 dengan nilai tertinggi diperoleh pada jarak penembakan 8 inci sebesar 49,65 MPa. Nilai kekerasan lapisan tertinggi diperoleh pada variasi rasio laju alir gas O/A 1,5 dengan nilai tertinggi diperoleh pada jarak penembakan 8 inci sebesar 25,9 HRC. Parameter yang menghasilkan lapisan dengan struktur mikro dan sifat mekanik optimum diperoleh pada laju alir gas 1:1,8 dengan jarak 8 inci.