Perpustakaan Digital ITB

Desain kendaraan selalu mengalami kemajuan, terutama didorong pertimbangan berat dan keselamatan pengendara. Aluminium foam, telah diketahui mempunyai kombinasi sifat material yang dapat diaplikasikan pada konstruksi ringan, penyerapan energi, dan pengontrolan panas dan akustik. Tantangan produksi yang dihadapi adalah mencari rute proses yang termurah namun tetap menghasilkan karakteristik mekanik yang baik. Dari berbagai jenis rute, direct foaming-melt based process dinilai menjanjikan efisiensi biaya produksi dalam skala produksi yang besar. Kemudian, pemakaian foaming agent alternatif CaCO3 menjadi fokus utama penelitian.Tujuan dari penelitian ini adalah membuat alumnium foam melalui rute melt based process dengan menggunakan foaming agent CaCO3 dan mempelajari fenomenafenomenanya. Selain itu, dikaji pula pengaruh rasio campuran foaming agent dan temperatur proses terhadap pola struktur porositas atau sel aluminium foam, serta pengaruh pola struktur porositas atau sel terhadap kelakuan mekanik aluminium foam. Metode penelitiannya dimulai dengan penyiapan campuran foaming agent CaCO3 : Al powder; proses pembuatan aluminium foam (pelelehan aluminium, pengukuran temperatur, penuangan foaming agent, pengadukan, dan foaming produk); dan karakterisasi produk. Karakterisasi yang digunakan adalah penentuan densitas, mikroskopi (photo & SEM), spektroskopi XRD, dan pengujian tekan.Densitas optimal produk sebesar 0.83 gr/cc dihasilkan melalui parameter rasio campuran CaCO3 : Al powder = 10:3, dan temperatur proses 7500C. Perbedaan gambaran pola strukur foam, dikontrol oleh viskositas, gradien tekanan, dan proses deformasi saat foaming. Dekomposisi foaming agent CaCO3 dibantu oleh reaksi lain dengan Al(l) dan unsur paduan aluminium Fe(s) dan Mg(s). Hasil reaksi terbukti dengan lapisan Al2O3 pada T=7500C; dan FeO serta MgO pada T=6500C di permukaan sel. Profil kurva uji tekan tidak hanya ditentukan oleh densitas, tetapi juga distribusi morfologi sel dan mekanisme kegagalannya. Kurva penyerapan energi paling optimal dimiliki oleh sampel dengan rasio CaCO3 : Al powder =10:3 dan T=6500C, sebesar 1.38 MJ/m3. Modus kegagalan pada sampel T=6500C adalah ulet, terlihat dari fenomena strain hardening. Sampel T=7500C mengalami gagal getas, dikarenakan adanya lapisan oksida aluminium pada permukaan sel.