Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Efisiensi produksi di Industri Casting alumunium untuk komponen otomotif saat ini hanya berada di angka 65%, dari target 85%. Ke tidak efisien an terbesar adalah adanya waktu produksi yang hilang akibat kerusakan pada cetakan, yaitu sekitar 14%. Masalah utamanya adalah Over heat, Insert pin rusak/ patah, dan kesulitan pergantian cetakan. Kerusakan Insert pin yang terbuat dari material SKD61 menyebabkan terhentinya proses produksi dalam waktu yang cukup lama (lebih dari 4 jam produksi), akan mengakibatkan penurunan produktifitas yang signifikan bagi pabrikan.Pulsed Laser Deposition (PLD) adalah teknik pelapisan khusus untuk deposisi uap secara fisik (PVD) yang menggunakan plasma yang dibentuk oleh interaksi antara sinar laser dan bahan target. PLD saat ini digunakan untuk menghasilkan film tipis berkualitas tinggi untuk superkonduktor, lapisan listrik, aplikasi medis, lapisan magnet, dan lapisan coating. Penelitian ini merupakan rangkaian penelitian PLD yang bertujuan untuk menemukan coating terbaik dengan PLD yang dapat meminimalkan kerusakan pada insert pin baja perkakas berbahan SKD61 yang digunakan sebagai komponen cetakan pada pabrik Alumunium Die Casting. Penyebab utama kerusakan Pin SKD61 adalah terjadinya fenomena Die soldering pada permukaan pin yang bersentuhan dengan alumunium cair pada kecepatan aliran yang tinggi. Cara yang paling efektif saat ini untuk mengatasi die soldering adalah melapisi permukaan dies dengan material coating, sehingga meminimalkan terjadinya kontak langsung antara material alumunium dengan cetakan. Lapisan coating yang baik didapatkan dari pemilihan material coating yang tepat, dan penggunaan metode coating yang maksimal.Material Al, Ti, dan gas N2 digunakan sebagai bahan pelapis dikarenakan kemampuannya untuk mencegah terjadinya soldering dengan menaikkan temperature kritis terjadinya soldering. Pemakaian komposisi AlTi 50/50, AlTi 40/60 dan AlTi 30/70 digunakan untuk melihat pengaruh kandungan Ti terhadap hasil coating. Pada metode PLD digunakan laser Nd:YAG Q switch dengan panjang gelombang 532 nm dan 1064 nm dan energi 50 mJ sampai 140 mJ. Sedangkan tekanan pada ruang vakum berkisar 1,16 -1,35 Torr, yang dilengkapi dengan gas N2 uhp. Selanjutnya hasil coating di annealing pada temperatut 6000 C pada kondisi vacuum dengan gas inert Nitrogen UHP selama 2 jam. Karakterisasi secara kualitatif dan kuantitatif dilakukan menggunakan Scanning Electron Microscope – Energy Dispersion Spectroscopy (SEM - EDS), Field Emission Scanning ElectronMicroscope (FESEM), Hardness tester, Surface tester dan Projector profile. Simulasi dan Uji Aplikasi pada cairan aluminium ADC12 juga dilakukan di bagian produksi Casting PT X untuk membuktikan hasil uji Laboratorium pada kondisi produksi sebenarnya di temperature cairan Al 6500 C~6800 C dan waktu proses 60 detik.Lapisan yang dihasilkan memiliki morfologi partikel Al-Ti-N amorf berukuran 10-20 nm dengan kekerasan permukaan dalam kisaran 333-384 mHv, dan setelah anil terjadi peningkatan kekerasan dalam kisaran 410 - 455 mHv Hasil coating terbaik dalam penelitian ini diperoleh pada penggunaan Panjang gelombang 1064 nm dan energi 120 mJ dengan lama deposisinya 20 menit pada frekuensi 10 Hz. Kekerasan permukaan memiliki hubungan yang erat dengan kandungan% Ti dan pemberian gas N2 pada proses PLD. Semakin tinggi % Ti cenderung menurunkan kekerasan permukaan coating karena gumpalan yang semakin banyak tapi tidak merata, sedangkan gas N2 memungkinkan terbentuknya senyawa nitride AlTiN yang menaikkan kekerasan permukaan. Kenaikan % Ti, relatif tidak berpengaruh terhadap tingkat adhesivitas. Proses anil meningkatkan kekerasan dan kekasaran, sedangkan tingkat adhesivitas kurang terpengaruh. Tingkat adhesivitas dari riset ini dipengaruhi oleh keberadaan gas N2 yang membentuk senyawa AlTiN yang lebih adhesive dari senyawa AlTi. Pengujian simulasi dan aplikasi menunjukkan bahwa pin dengan lapisan PLD AlTiN dapat memperpanjang umur tool dua kali hingga ketiga kalinya daripada pin standar. Umur insert pin PLD adalah sekitar 60.000 injeksi. Sedangkan umur insert pin standar hanya 20.000 injeksi. Hasil ini diharapkan dapat menjadi acuan untuk penelitian lebih lanjut dengan penambahan seperti pemanas pada substrat dan sistem holder substrat yang disesuaikan dengan bentuk substrat untuk memperoleh optimasi dari proses PLD.

---

The aluminum casting industry for automotive components achieves only 65% of the targeted 85% production efficiency. Approximately fourteen percent of production time is wasted due to mold damage. Overheating, damaged/broken Insert pins, and difficulty changing molds are the primary issues. Damage to an insert pin made of SKD61 material causes the production process to be stopped for an extended period of time, as changing pins, repairing, and replacing molds requires the use of special techniques to protect the mold, the product components, and the safety of maintenance personnel. Extended stops in the production process (more than four hours) will result in a significant decrease in the manufacturer's productivity.

Pulsed Laser Deposition (PLD) is a particular kind of physical vapour deposition (PVD) that utilises plasma generated by the interaction of laser light and the target material. Today, PLD is used to create high-quality thin films for superconductors, electric layers, medical applications, magnetic layers, and resistant coatings. This round of of PLD research aims to identify the most effective PLD coating for minimised damage to SKD61 tool steel instruments used in Aluminium Die Casting manufacturing. Die soldering, which occurs when the pin's surface comes into contact with molten aluminium at rapid flow rates, is the primary cause of injury to the SKD61 Pin. The most effective approach to die soldering is to protect the surface of the die with a coating material, thereby minimising direct contact between the aluminium and mould. The selection of a suitable coating material and the application of the optimum coating method results in the formation of an excellent coating layer.

Al, Ti, and N2 gas are utilised as coating materials due to their ability to prevent soldering by raising the soldering temperature critical point. AlTi 50/50, AlTi 40/60, and AlTi 30/70 were used to determine the effect of Ti percentage on coating performance. The PLD technique applies a Nd: YAG Q switch laser with a wavelength between 532 nm and 1064 nm and an energy with 50 mJ up to 140 mJ. While the vacuum chamber's pressure ranges from 1.16 to 1.35 Torr, it is equipped with UHP N2 gas. In addition, the coating results were annealed for two hours at 600 degrees Celsius under vacuum conditions with UHP Nitrogen inert gas. Using Scanning Electron Microscope – Energy Dispersion Spectroscopy (SEM-EDS), Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM), Hardness tester, Surface tester, and Profile projector, qualitative and quantitative characterization was carried

out. Simulation and Application tests in ADC12 Alumunium molten have also been conducted at casting section PT X to validate the Laboratory test result under actual production conditions of 650o C to 680o C and a 60-second cycle time.

The surface coatings have morphology of amorphous Al-Ti-N particles varying in size from 10 to 20 nm, with surface hardnesses between 333 and 384 mHv; after annealing, the hardness increases around 410 and 455 mHv. In this study, the best coating results were obtained with a wavelength of 1064 nm, an energy of 120 mJ, a deposition time of 20 minutes, and a deposition frequency of 10 Hz. N2 gas causes the formation of AlTiN nitride compounds, which increase the surface hardness, whereas an increase in the percent of Ti decreases the surface hardness of the coating due to an increase in agglomerate in a surface area. The increase in percent Ti has no significant impact on the intensity of adhesion. The annealing procedure increases hardness and surface roughness while adhesion is affected less. The presence of N2 gas, which generates AlTiN compounds that are more adhesive than AlTi compounds, affects the adhesiveness of this research. Simulations and application tests indicate that a pin with a PLD AlTiN coating can double or triple the tool life of a standard pin. A PLD pin has a tool life of approximately 60,000 shots, whereas a standard pin only has a tool life of 20,000 shots. To optimize the PLD process, these findings are anticipated to serve as a reference for future research involving modifications such as substrate heaters and a substrate holder system"

"Aluminium adalah logam yang banyak digunakan dalam dunia indusrtri manufaktur. Pada proses pengecoran dapat terjadi masalah seperti permukaan hasil coran yang tidak halus, cetakan tidak terisi penuh, benda sulit dilepaskan dari cetakan. Salah satu teknologi yang dapat digunakan untuk mengatasi masalah tersebut adalah refractory coating yang diaplikasikan pada cetakan pengecoran. Refractory coating adalah pelapisan yang meliputi bahan dengan komposisi yang sudah ditentukan sifatnya dapat tahan api, dan tahan panas yang tinggi serta utamanya mencegah reaksi yang terjadi pada kontak permukaan cetakan dengan logam. Pada umumnya, zirkon silikat banyak digunakan dalam industri keramik, pengecoran, dan refraktori dikarenakan memiliki ekspansi dan konduktivitas termal rendah dan resistensi tinggi terhadap thermal shock. Namun, penggunaan zirkon silikat dalam jumlah besar memakan biaya yang cukup tinggi. Dalam penelitian ini, kaolin dan silica fused digunakan sebagai substitusi parsial filler pada foundry coating berbahan dasar zirkon silikat karena memiliki refractoriness yang baik. Dalam aspek biaya, kedua bahan memiliki harga yang lebih murah jika dibandingkan dengan zirkon silikat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kaolin dan silica fused yang andal sebagai alternatif pengganti filler zirkon. Dalam penelitian ini, terdapat dua belas sampel yang dibuat dengan variasi distribusi ukuran partikel, penambahan silica fused dan kaolin 16%, 18%, dan 20% dan perlakuan berbeda yang dipanaskan dan tidak dipanaskan. Ukuran partikel dan distribusi filler dianalisis menggunakan Analisis Ukuran Partikel. Pengukuran viskositas juga telah dilakukan untuk menganalisis karakteristik reologi dari slurry coating. Morfologi permukaan lapisan kering diambil menggunakan SEM. Kualitas coating ditentukan dari stabilitas termal pelapisan yang dianalisis menggunakan STA dan pengujian ketahanan termal. Pengujian pull off test dilakukan untuk melihat kuat lekat coating pada substrat metal. Hasil penelitian menunjukkan distribusi ukuran yang lebih baik untuk coating adalah distribusi ukuran yang lebar namun ukuran rata-rata partikelnya kecil. Penambahan komposisi memberikan penambahan pada nilai viskositas pada kedua bahan coating. Pengujian TGA hingga suhu 800oC tidak membuat rusak bahan coating. Ketahanan termal silica fused lebih baik dari kaolin. Nilai pull off test berpengaruh pada ketebalan coating dimana ketebalan coating berpengaruh pada nilai viskositas bahan coating

---

Aluminum is a metal that is widely used in the manufacturing industry. However, in the casting process problems can occur such as the defect on the surface, the mold is not fully filled, or difficult to remove parts from the mold. The technologies that can be used to overcome these problems is the refractory coating which is applied to casting molds. Refractory coating is a coating containing materials with a predetermined composition of fire-resistant properties, high heat resistance and helps to prevent reactions that occur on the surface contact of the mold with the metal. In general, zircon silicate is widely used in the ceramics, casting and refractory industries because it has low expansion and thermal conductivity and high resistance to thermal shock. However, using zircon silicate in large quantities is quite expensive. In this study, kaolin and silica fused were used as partial filler substitutions in zircon silicate-based foundry coatings because they have good refractoriness. In terms of cost, both materials have lower prices compared to zircon silicate. This study aims to determine the reliable kaolin and silica fused as an alternative to zircon filler. In this study, there were 12 samples made with variations in particle size distribution, the addition of silica fused and kaolin 16%, 18%, and 20% and different treatments which were heated and not heated. Particle size and filler distribution were analyzed using Particle Size Analysis. Viscosity measurements have also been carried out to analyze the rheological characteristics of the slurry coating. Dry surface morphology was taken using SEM. The quality of the coating is determined by the thermal stability of the coating which is analyzed using STA and thermal resistance testing. Pull off test is carried out to see the adhesive strength of the coating on the metal substrate. The results showed a better size distribution for coatings is a wide size distribution but the average size of the particles is small. Addition to the composition gives an addition to the value of viscosity in both coating materials. TGA testing up to 800oC does not damage the coating material. Silica fused thermal resistance is better than kaolin. Pull off test values was affected by the thickness of the coating where the thickness of the coating affects the viscosity value of the coating material."

"Refractory coating banyak digunakan dalam proses pengecoran logam untuk melindungi cetakan dari kontak langsung dengan logam cair. Lapisan ini juga dapat meningkatkan kualitas permukaan produk pengecoran. Zirkon adalah bahan umum yang digunakan sebagai filler, tetapi biaya bahannya cukup tinggi. Oleh karena itu, bahan alternatif diperlukan untuk melakukan substitusi parsial filler. Silica fused dapat dianggap sebagai filler karena memiliki refractoriness yang baik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui fusi silika yang andal sebagai alternatif pengganti filler zircon. Sampel dibuat dengan variasi distribusi ukuran partikel, penambahan silica fused 16%, 18%, dan 20% dan perlakuan berbeda yang dipanaskan dan tidak dipanaskan. Ukuran partikel dan distribusi filler dianalisis menggunakan Particle Size Analyzer. Pengukuran viskositas juga telah dilakukan untuk menganalisis karakteristik reologi dari campuran pelapis. Morfologi permukaan lapisan kering diambil menggunakan Scanning Electron Microscope. Kualitas pelapisan ditentukan dari stabilitas termal pelapisan yang dianalisis menggunakan Simultaneous Thermal Analysis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa silica fused dapat diandalkan sebagai bahan pengganti substitusi parsial filler.

---

Refractory coating is widely used in metal casting process to protect the mold from direct contact with molten metal. This coating also could improve the surface quality of casting product. Zircon is common materials that used as filler, but the materials cost is quite high. Therefore, alternative material is needed to make partial substitution of the filler. Silica Fused can be considered as filler because it has good refractoriness. This study aims to determine silica fused is reliable as an alternative to substitute zircon filler. The samples were made with particle size and distribution variations,  16%, 18%, and 20% silica fused addition and different treatment which were heated and non-heated drying. Particle size and distributions of the filler were analyzed using Particle Size Analysis. Viscosity measurement also has been done to analyze rheological characteristics of coating slurry. The surface morphology of dried coating was taken using Scanning Electrom Microscope. The quality of coating was determined from the thermal stability of the coating that was analyzed using Simultaneous Thermal Analysis. The result shows thar silica fused is reliable as an alternative material for filler partial substitution."

"Penerapan Zirkonium Silikat (ZrSiO2) sebagai bahan utama refractory coating dapat meningkatkan kehalusan permukaan pengecoran dan mengatasi die soldering. Harganya yang mahal menyebabkan dibutuhkannya alternatif bahan untuk mengurangi biaya produksi. Alumina (Al2O3) dapat dianggap sebagai alternatif bahan karena temperatur leleh tinggi dan bebas kandungan besi. Penelitian ini bertujuan mengetahui variasi konsentrasi, distribusi partikel alumina sebagai substitusi parsial filler utama pada lapisan pengecoran, dan perlakuan pengeringan sampel coating yang tepat. Variasi konsentrasi yang digunakan pada alumina adalah 16%, 18 %, dan 20%. Distribusi partikel yang digunakan adalah bahan filler yang tidak dilakuan milling dan yang telah dilakuan milling .Untuk optimalisasi sampel coating juga dikeringkan pada temperatur kamar dan 100oC. Karakterisasi yang digunakan adalah Particle Size Analyzer (PSA), nilai viskositas, Differential Thermal Analysis (DTA) untuk menguji ketahan panas coating, dan pemindai permukaan dengan Scanning Electron Microscope (SEM). Konsentrasi alumina 16% menghasilkan nilai viskositas yang lebih tinggi yang memudahkan pendepositan coating, distribusi partikel alumina yang lebih lebar menghasilkan keberagaman ukuran partikel yang menunjang kualitas pelapis pengecoran karena saling kuncian antar butir dan lewatnya gas keluar coran logam, dan pengeringan sampel coating pada temperatur 100oC menghasilkan kerapatan morfologi. Hasil penambahan alumina dinilai sebanding dengan pelapis cetakan pengecoran berbahan utama zirkon silikat.

---

The application of Zirconium Silicate (ZrSiO2) as refractory coating material can improve smoothness of casting surface and overcome die soldering. The cost is quite expensive causing the need for alternative materials to reduce production costs. Alumina (Al2O3) can be considered as an alternative material because of its high melting temperature and free of iron content. This study aims to determine proper concentration variation, distribution of alumina particles as a partial substitution of the main fillers in the casting layer, and drying treatment of coating samples. The variation in concentration used in alumina is 16%, 18%, and 20%. Particle distribution used is filler material that is not treated with milling and which has been treated with milling. To optimize this research, coating samples are also dried at room temperature and 100oC.

The characterization used was Particle Size Analyzer (PSA), viscosity value, and Differential Thermal Analysis (DTA) to test the heat resistance of the coating. The surface is scanned by Scanning Electron Microscope (SEM). The 16% alumina concentration results in a higher viscosity value which facilitates better coating depositition, a wider distribution of alumina particles resulting in a variety of particle sizes that support the quality of the casting coating due to grain interlocking and passing gases out of metal castings, and drying coating samples at temperatures 100oC produces morphological densities. The result of adding alumina is considered comparable to the refractory coating made from zircon silicate."