## FABRIKASI DAN KARAKTERISASI PRODUK STIR- SQUEEZE CASTING KOMPOSIT DAUR ULANG ALUMINIUM DENGAN VARIASI TEMPERATUR
Gunawan (1) , Ricky Ramadhan Bahar (1) dan M. A. Ade Saputra (1*)
(1) Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya
(*) E-mail Corresponding Author : m.a.adesaputra@ft.unsri.ac.id
Abstrak
AMC  ( Aluminium  Matrix  Composites )  adalah  jenis  material  komposit  logam  dengan  aluminium sebagai  matriknya  dan Fly  Ash sebagai reinforced atau  penguat  dari  matrik  Aluminium.  Metode yang digunakan untuk pembuatan aluminium komposit yaitu metode stir – squeeze casting , dengan menggunakan  parameter  temperatur  penuangan  700,  750,  800⁰C,  fraksi  berat fly  ash 12%  serta kecepatan  pengadukan  konstan  350rpm  dan  waktu  pengadukan  3  menit.  Pengujian  ini  meliputi pengujian  kekerasan,  impak,  komposisi  kimia  (XRF),  XRD,  Densitas  dan Scanning  Electron Micropskop (SEM),  nilai  kekerasan  meningkat  dari  paduan  88Al12FA  dengan  temperatur  tuang 700, 750, 800⁰C dengan  nilai 117.971, 107.982 dan 116.612 BHN, terjadi penurunan nilai impak dari setiap penambahan bahan paduan fly ash tetapi pada temperatur 800⁰C nilai kekuatan impaknya meningkat , di dapatkan nilai impak pada 88Al12FA dengan temperatur 700⁰C sebesar 15.954 joule, pada  88Al12FA  dengan  tempertur  750⁰C  sebesar  14.392  joule  dan  pada  88Al12FA  dengan temperatur 800⁰C sebesar 17.185 joule. Hasil komposisi kimia(XRF) masih banyak faktor pengotor pada waktu pengecoran. Hasil XRD terdapat 4 peak list aluminium dan 2 peak list dari fasa lain. Hasil  pengujian  densitas  cendrung  meningkat  seiring  bertambahnya  persentase  temperatur penuangan. Pada hasil SEM diketahui adanya dimple, void dan debris di setiap spesimen.
Kata Kunci: AMC, stir , squeeze , casting , fly ash

## Abstract
AMC (Aluminum Matrix Composites) is a type of metal composite material with aluminum as its matrix  and  Fly  Ash as  reinforced  or  reinforcement  of  the Aluminum  matrix.  The  method  used  to manufacture  aluminum  composites  is  the  stir-squeeze  casting  method,  using  the  parameters  of pouring temperature 700, 750, 800⁰C, fraction weight of fly ash 12% and constant stirring speed of 350rpm  and  stirring  time  of  3  minutes.  This  test  includes  testing  of  hardness,  impact,  chemical composition  (XRF),  XRD,  Density  and  Scanning  Electron  Micropskop  (SEM),  hardness  values increased  from  88Al12FA  alloys  with  700,  750,  800⁰C  temperatures  with  a  value  of  117,971, 107,982 and 116,612 BHN, decreasing the impact value of each addition of the fly ash alloy material but at a temperature of 800akC the impact strength increased, the impact value was obtained in 88Al12FA with a temperature of 700⁰C of 15,954 joules, in 88Al12FA with temperaur of 750⁰C of 14,392 joules and in 88Al12FA with a temperature of 800⁰C of 17,185 joules. The results of chemical composition (XRF) are still many impurity factors at the time of casting. XRD results have 4 peak list  aluminum  and  2  peak  lists  from  other  phases.  The  trend  test  results  tend  to  increase  as  the percentage of pouring temperature increases. The SEM results revealed dimple, voids and debris in each specimen.
Keywords: AMC, stir, squeeze, casting, fly ash

## 1 PENDAHULUAN
Pengunaan aluminium dan logam paduan aluminium didunia  industri  terus  berkembang  saat  ini, Berkembangnya  industri  di  Indonesia  menjadikan kebutuhan  akan  industri  logam  juga  semakin meningkat.  Salah  satunya  adalah  industri  logam alumunium  sebagai  pengganti  logam  non  ferrous. Alumunium  bersifat  lembut,  ringan  dan  merupakan konduktor  listrik  dan  konduktor  panas  yang  baik. Alumunium dapat ditempa menjadi lembaran, ditarik
menjadi  kawat  dan  diekstrusi  menjadi  batangan dengan  bermacam-macam  penampang.  Selain  itu, alumunium juga tahan terhadap korosi.
Alumunium digunakan dalam banyak hal. Umumnya digunakan  dalam  badan  pesawat  terbang,  botol minuman  ringan,  tutup  botol  susu  dan  lain sebagainya.  Aluminium  juga  digunakan  untuk melapisi lampu mobil dan compact disc [1].
Fly  ash merupakan  material  yang  memiliki  ukuran butiran  yang  halus,  berwarna  keabu-abuan  dan
diperoleh dari hasil pembakaran batubara, penggunaan fly  ash sebagai  bahan  pengisi  atau penmbahan  pada  aluminium  biasa  disebut  dengan Aluminium Matrix Composite (AMC).
Aluminium  sebagai  komposit  matriks  logam  yang menggunakan fly  ash sebagai  penguatnya  telah banyak  dikembangkan  beberapa  tahun  terakhir  ini. Sifat  seperti  ringan,  tahan  korosi,  penghantar  listrik yang  baik  dimiliki  oleh  logam  aluminium  dapat digunakan  sebagai  matriks,  sedangkan fly  ash berfungsi sebagai penguat. Fly ash yang merupakan salah satu hasil sisa limbah dari pembakaran batu bara banyak dibuang begitu saja. Penggunaan fly ash pada AMC ini diharapkan mampu menyelesaikan masalah lingkungan yang di timbulkan jika fly ash dibiarkan begitu  saja  dan  ternyata  penggunaan fly  ash ini mampu  meningkatkan  sifat  fisik  dan  mekanik  dari aluminium[2].
Aluminium  merupakan  logam  yang  penggunaannya setiap  tahunnya  adalah  pada  urutan  yang  kedua setelah besi dan baja. Hal ini karena sifat alumunium yang  ringan,  memiliki  ketahanan  korosi  yang  baik dan hantaran listrik yang baik. Namun sifat mekanis yang  rendah  menjadi  kendala  dalam  penggunaan alumunium  ini,  salah  satu  matrial  yang  banyak dikembangkan  saat  ini  adalah Metal  Matrix Composites (MMC).
Metal  Matrix  Composites adalah  rekayasa  material dengan  cara  mengkombinasikan  dua  atau  lebih material  dimana  salah  satu  materialnya  berupa material  logam  yang  bertujuan  untuk  meningkatkan properties  dari  material  tersebut.  MMC  mempunyai kekuatan  yang  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan matrial  logam  yang  berdiri  sendiri  ( Monolithic Metal ).
Aluminium merupakan logam ringan yang memiliki ketahanan korosi yang baik dan hantaran listrik yang baik.  Penggunaan  aluminium  sebagai  logam  setiap tahunnya adalah pada urutan yang kedua setelah besi dan  baja.  Material  ini  digunakan  di  dalam  bidang yang luas seperti keperluan material pesawat terbang, mobil,  kapal  laut,  kontruksi  dan  sebagainya.  Al  di dapat  dalam  keadaan  cair  dengan  elektrolisa, umumnya mencapai kemurnian 99,85% [3].
Pengecoran merupakan salah satu proses pengolahan logam  yang  baik  untuk  daur  ulang,  setelah  didaur ulang  aluminium  kemasan  minuman  kaleng  bekas dapat  dimanfaatkan  kembali.  Salah  satu  logam memiliki  mampu  daur  ulang  yang  baik  adalah aluminium.  Untuk  meningkatkan  kembali  sifat mekanik  aluminium  tersebut,  penambahan  unsur penguat  seperti  magnesium  dan fly  ash dapat dilakukan  pada  saat  proses  pengecoran.  Guna menghasilkan  produk  AMC  ( Aluminium  Matrix Composites ) yang berkualitas tinggi.
Gambar 1. Skematik Metode Stir Casting
Proses stir  casting merupakan  proses  pembuatan komposit  dengan  cara  penuangan  logam  yang sebelumnya  telah  mengalami  proses  pengadukan pada  kondisi  temperatur  konstan  di  atas  temperatur cairnya.  Proses  ini  didasarkan  atas  penggabungan bahan  berupa  partikel  penguat  yang  dimasukkan kedalam logam cair. Setelah penambahan dispersoid yang  berupa  magnesium  (mg)  sebagai  pembasah ( wetting  agent ),  leburan  ini  diaduk  untuk  beberapa saat  yang  bertujuan untuk  memperoleh  suatu  bubuk yang  seragam,  kemudian  dituang  kedalam  bagian bawah crucible kedalam cetakan [4].
Gambar 2. Skematik Metode Squeeze Casting
Pengecoran squeeze adalah  pengeoran  bertekanan dengan  menggunakan  cetakan  berbentuk die-punch di mana tekanan langsung diberikan pada logam cair pada saat terjadi pembekuan.Proses squeeze , mampu meningkatkan  sifat  fisis  dan mekanis  terutama  pada material  dengan  paduan  dasar  Aluminium  dan Magnesium.
Fly  ash merupakan  limbah  industri  yang  dihasilkan dari  pembakaran  batubara  yang  memiliki  ukuran butiran  yang  halus,  berwarna  keabu-abuan  dan diperoleh  dari  hasil  pembakaran  batubara. Fly  ash banyak  digunakan  dan  diakui  secara  luas  sebagai campuran cement , concrete dan  material-material khusus  lainnya.  Besar  densitas  tersebut  tergantung dari  unsur  kimia  dan  porositas  yang  terjadi  di dalamnya  namun  biasanya  densitas fly  ash berkisar antara 1,3 gr/cm3 dan 4,8 gr/cm3.

## 2 METODOLOGI

## Diagram Alir Penelitian
Diagram alir penelitian ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Diagram Alir Penelitian

## Tahapan Persiapan Penelitian
Penelitian  yang  akan  dilakukan  adalah  peleburan material  yaitu  aluminium  kemasan  minuman kaleng bekas,  lalu  akan  ditambahkan  penguat  ( reinforced ) dengan  metode stir-squeeze  casting ,  pembuatan specimen dan pengujian sifat fisik dan sifat mekanik. Tahapan penelitian ini adalah sebagai berikut :
Persiapan Alat Peralatan yang digunakan pada penelitian adalah:
1. Dapur pembakaran (tungku).
2. Alat  pembakar  berupa  kompor  gas  bertekanan tinggi.
3. Alat  uji  impact: Charpy  Impact  Testing Machine.
4. Alat  uji  kekerasan: Brinell  Hardness  Testing Machine.
5. Alat penyaring Fly Ash.
6. Alat pengujian densitas.
7. Alat  melihat  struktur  mikro: SEM  (Scanning Electron Microscope).
8. Alat  ukur: Termokopel ,  timbangan  digital, tachometer , dan mistar ukur.
9. Alat  bantu:  Palu,  amplas,  ladel,  kowi,  tang penjepit,  masker,  sarung  tangan,  oven, stirer (pengaduk), dan dongkrak hidrolik.
10. Pembuatan  cetakan  logam  dan  piston  untuk squeeze  casting .  Cetakan  terbuat  dari  pipa  dan plat besi, dimana hasil dari pengecoran cetakan tersebut  dipotong  agar    menyesuaikan  bentuk standar  uji  sifat  fisik  dan  mekanik  yang dilakukan  dengan  dimensi  yang  di  tunjukkan pada gambar 4.
11. Piston yang digunakan untuk memberi tekanan kompaksi  dengan  dimensi  yang  ditunjukkan oleh gambar 5.
Contoh  gambar  teknik  piston  dan  cetakan  yang digunakan  pada  saat  pemberian  tekanan  kompaksi ditunjukkan oleh Gambar 4 dan Gambar 5.
Gambar 4 Dimensi Ukuran Cetakan

## Gambar 5 Dimensi Ukuran Piston

## Persiapan Bahan
Bahan-bahan yang digunakan pada proses penelitian adalah:
1. Aluminium kemasan minuman kaleng bekas.
2. Serbuk fly ash (Abu Terbang).
3. Minyak tanah sebagai bahan bakar pengecoran.

## Pesiapan Paduan
Pada penelitian ini fraksi volume komposisi penguat sebagai berikut:
1. Serbuk Fly ash (abu terbang)
Penenetuan  jumlah  dari  komposisi  bahan  penguat yang digunakan dalam penelitian ini dpat kita ketahui dengan  perhitungan  fraksi  berat  dari  spesimen  jadi. Perhitungan fraksi ini bertujuan untuk mempermudah penentuan  jumlah  komposisi  penguat  dalam  1  kali pengecoran  untuk  setiap  variasi  pengecoran  yang akan dilakukan

## Pengujian Kekerasan
Pengujian kekerasan Brinell menggunakan penumbuk  ( indentor/penetrator )  yang  terbuat  dari bola  baja.  Metode  ini  dilakukan  dengan  cara  bahan diindentasi  dengan  indentor  pada  permukaan  benda uji  dengan  beban  tertentu  kemudian  diukur  bekas
penekanan yang terbentuk. Angka kekerasan Brinell (HB)  adalah  fungsi  dari  kedua  besarnya  beban  dan diameter lekukan yang dihasilkan.

## Pengujian Impak
Beban impak (beban  kejut)  adalah  beban  yang diberikan  secara  cepat  dan  tiba-tiba.  Kecepatan  dan energi kinetik dari beban yang memukul (memberikan  pukulan)  diubah  dan  diteruskan  ke beban  yang  menerima  pukulan.  Beban  diberikan dengan kecepatan tinggi, dimana disebut juga sebagai pembebanan dinamis.

## Pengujian Densitas
Densitas adalah  merupakan  perbandingan  massa terhadap volume. Densitas aktual diuji menggunakan teori  Archimedes,  yaitu  menimbang  spesimen  di udara  dan  dimasukan  ke  dalam fluida .  Berat  akan berkurang sebesar berat fluida yang dipindahkan [5].

## Pengujian XRF
XRF  merupakan  alat  yang  digunakan  untuk menganalisa komposisi unsur yang terkandung dalam suatu sampel dengan menggunakan metode spektrometri .  XRF  umumnya  digunakan  untuk menganalisa  unsur  dalam  mineral  atau  batuan. Analisis  unsur  dilakukan  baik  secara  kualitatif maupun kuantitatif yaitu menganalisis jenis unsur dan menentukan konsentrasi unsur dalam bahan.

## Pengujian XRD
X-Ray  Diffraction (XRD)  Merupakan  metode karakterisasi  yang  dapat  memberikan  informasi tentang susunan atom, molekul atau ion dalam bentuk padat/kristal. Analisis berdasarkan kepada pengukuran transmisi dan difraksi dari sinar X yang dilewatkan pada sampel padat.

## Pengujian SEM
SEM merupakan  salah  satu  tipe  mikroskop  elektron yang  mampu  menghasilkan  resolusi  tinggi  dari gambaran suatu permukaan sampel. Oleh karena itu gambar  yang  dihasilkan  oleh SEM mempunyai  dua dimensi  karena  menggunakan  elektron  sebagai pengganti  gelombang  cahaya  serta  berguna  untuk menetukan  struktur  permukaan  sampel.  Material yang di karakterisasi SEM yaitu berupa lapisan tipis yang  memiliki  ketebalan  20  μm  dari  permukaan. Gambar  topografi  permukaan  berupa  tonjolan, lekukan  dan  ketebalan  lapisan  tipis  dari  penampang melintangnya.

## 3 HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pengujian Kekerasan
Tabel 1 Penamaan Spesimen Hasil Pengecoran
Untuk  mengetahui  ketahanan  benda  uji  terhadap deformasi  plastis  dan  goresan  adalah  tujuan  dari pengujian  kekerasan  yang  berupa  penekanan  secara dinamik.  Metode Brinell digunakan  pada  pengujian kekerasan  dengan  menggunakan  indentor  bola  baja berdiameter  5mm,  beban  sebesar  500  kgf  dengan waktu  penekanan  30  detik.  Penekanan  dilakukan sebanyak 3 titik pada setiap jarak dari atas ditekannya spesimen  masing-masing  5mm,  10mm,  15mm, 20mm,  25mm  sehingga  totalnya  untuk  setiap spesimen uji adalah 15 titik dan diambil nilai rata-rata kekerasan pada variasi jarak dari atas spesimen.
Gambar 6 Perbandingan Distribusi Kekerasan pada Spesimen 100Al
Untuk  setiap  titik  penekanan  masing–masing spesimen  uji  dilakukan  dengan  perhitungan  yang sama  sehingga  didapat  nilai  kekerasan  untuk  setiap penekanan pada Gambar 6 dan Gambar 7.
Gambar  6  pada  setiap  jarak  5,  10,  15,  20,  25  nilai kekeresan menurun lalu meningkat seiring kenaikan temperatur  nilai  kekerasan  yg  tertinggi  didapat  oleh temperatur  800 o C  dibawah  (25mm),  hal  ini  terjadi karena  proses solidifikasi berjalan  lebih  cepat  pada bagian  atas  yang  kontak  dengan  punch  dan  bagian bawah  yang  kontak  dengan  cetakan  [6],  Pada pengecoran squeeze ,  peningkatan  temperatur  tuang tidak berpengaruh secara signifikan terhadap struktur mikro dan kekerasan [7].
Nilai  kekerasan  tertinggi  didapatkan  pada  100AL dengan  temperatur  tuang  800 o C  pada  jarak  25  mm dari  atas  sebesar  117.683  BHN.  Sedangkan  nilai kekerasan  terendah  didapatkan  pada  100Al  dengan temperatur  tuang  750 o C  pada  jarak  5  mm  dari  atas sebesar 107.982 BHN.
No. Nama
Komposisi Aluminium
Fly Ash (%) 1 100Al 100 0
2
88Al12F A 88 12
Gambar 7. Perbandingan Distribusi Kekerasan pada 88Al12FA
Gambar  7  menunjukan  nilai  kekerasan  temperatur 700 o C memiliki nilai kekerasan tertinggi dari semua temperatur  diatas  cenderung  lebih  keras  karena semakin  tinggi  temperatur  maka  nilai  kekerasannya menurun  ini  sejalan  dengan  penelitian    [8].  Pada penelitian  ini  didapat  nilai  kekerasan  tertinggi 88Al12FA  dari  temperatur  700 o C,  750 o C,  800 o C adalah 700 o C dengan nilai kekerasan 112.297 BHN.
Sejalan  dengan  penelitian  [9]  dengan  produk komposit  Al-Si  dengan  menggunakan  temperatur tuang  670 o C,  720 o C,  770 o C    mendapatkan  nilai kekersan  di  temperatur  paling  tinggi  yaitu  670 o C sebesar 42 BHN, hasil kekerasan brinnel hasil coran dengan berbagai variasi temperatur tuang mengalami fluktuasi ,  tetapi  secara  umum  seiring  dengan meningkatnya temperatur tuang maka nilai kekerasannya mengalami penurunan. Kondisi ini jika dikaitkan dengan struktur mikro, maka struktur mikro dengan  ukuran  yang  besar  memberikan  nilai kekerasan  yang  tinggi,  sedangkan  struktur  mikro dengan  ukuran  yang  kecil  memberikan  hasil kekerasan  yang  rendah.  Pada  penelitian  88Al12FA dan  Al-Si  pada  umumnya    menunjukkan  bahwa kenaikan  ukuran  butiran  (Al)  tidak  tergantung  pada penguat  sehingga  kekerasannya  menurun  jadi  ini merupakan  indikasi  bahwa  kekerasan  hasil  coran mengalami  penurunan  seiring  dengan  peningkatan temperatur tuang yang dilakukan saat pengecoran.

## Pengujian Impak
Metode  pengujian  impak  dilakukan  dengan  tujuan untuk  mengetahui  kekuatan  suatu  material  dalam menyerap  beban  secara  tiba-tiba.  Alat  yang digunakan  dalam  pengujian  ini  adalah  metode charpy ,  dimana  digunakan  sudut  angkat  palu  (α) sebesar  90°.  Pengujian  ini  bertujuan  untuk mengetahui  keuletan  atau  kegetasan  material  dari hasil coran aluminium murni dan aluminium dengan bahan campuran. Alat yang digunakan adalah Charpy Impact  Testing  Machine .  Pada  pengujian  ini dilakukan dengan masing-masing 3 spesimen dengan 2 variasi komposisi yang memiliki variasi temperatur 700°C, 750°C, 800°C  sehingga totalnya sebanyak 9 spesimen.
Gambar 8. Grafik Perbandingan Energi Impak Rata- rata Spesimen Uji
Gambar  8  bahwa  nilai  kekuatan  impak  tertinggi didapatkan pada temperatur 700 o C dan 800 o C dengan komposisi 100Al dan 88Al12FA yaitu 17,090 J dan 17.185  J,  variasi  temperatur  tuang  pada  saat pengecoran berpengaruh terhadap nilai ketangguhan impak dan struktur mikro hasil coran.
Pada komposisi 88Al12FA semakin tinggi temperatur  tuang  maka  nilai ketangguhan  impaknya juga semakin meningkat. Berbanding terbalik dengan komposisi  100Al,  hal  ini  menunjukkan  bahwa penambahan Fly  ash dan  temperatur  tuang  yang tinggi  bisa  meningkatkan  kekuatan  impak  pada spesimen,  sejalan  dengan  penilitian  [10]  dengan menggunakan  metode stir  casting dengan  variasi temperatur  tuang  660°C,  700°C  dan  740°C menunjukkan  bahwa  pada  temperatur  tuang  660°C energi  serap  yang  dihasilkan  paling  rendah  yaitu sebesar  1,93  Joule  dengan  harga  impak  0,022 Joule/mm²  karena  laju  pendinginannya  paling  cepat sehingga bahan menjadi getas. Pada temperatur tuang 740°C  energi  serap  yang  dihasilkan  paling  tinggi yaitu 2,34 Joule dengan harga impak 0,034 Joule/mm² karena  laju  pendinginannya  paling  lambat  sehingga bahan  menjadi  ulet.  Hasil  ini  menunjukkan  bahwa dari  tiga  variasi  temperatur  tuang  yang  dilakukan adalah  semakin  tinggi  temperatur  tuang  pada  saat pengecoran  maka  ketangguhan  hasil  coran  akan semakin meningkat.

## Pengujian Komposisi Kimia (XRF)
Tabel 2.   Hasil Pengujian Komposisi Kimia untuk
100Al No.  Parameter Uji Satuan Hasil Pengujian 1. Aluminium ( Al )  % 88.59 2. Mangan ( Mn ) % 0.821 3. Besi ( Fe ) % 1.54 4. Tembaga ( Cu ) % 5.66 5. Seng ( Zn ) % 2.89 6. Timbal ( Pb ) % 0.309
Tabel  2  merupakan  data  hasil  pengujian  komposisi kimia  pada  100Al  dengan  temperatur  tuang  750°C
dan  tekanan  8  MPa  dapat  dilihat  jenis  paduan aluminium  hasil  coran  terbentuk  adalah  paduan  Al- Mn dengan komposisi Al 88.59.% dan Mn sebanyak 0.821 %.
Tabel 3.  Hasil Pengujian Komposisi Kimia untuk 88Al12FA
No.  Parameter Uji Satuan Hasil Pengujian 1. Aluminium (Al) % 88.97 2. Mangan (Mn) % 0.791 3. Besi (Fe) % 1.28 4. Tembaga (Cu) % 4.99 5. Seng (Zn) % 3.44 6. Timbal (Pb) % 0.317
Tabel  3  menunjukkan  bahwa  terdapat  unsur  Al sebanyak  88.59.%  dan  Mn  sebanyak  0.821  %  pada 88Al12FA  dengan  temperatur  tuang  750 o C  dan tekanan 8 MPa, dapat dilihat jenis paduan aluminium hasil  coran  terbentuk  adalah  paduan  Al-Mn,  yaitu aluminium seri 3xx. Pada hasil dari komposisi kimia tersebut  didapatkan  faktor  pengotor  saat  proses pengecoran yang mengakibatkan timbulnya komposisi kimia yang lain.
Faktor  pengotor  yang  terjadi  pada  saat  proses pengecororan  yang  menimbulkan  komposisi  kimia yang  lain  misalnya  pengecoran  yang  berulang  kali dengan  menggunakan  kowi  yang  sama  dan  alat pengaduk pada
Saat pengecoran, selain itu bisa juga disebabkan oleh kotoran  dari  aluminium  kaleng  bekas  yang  tidak dibersihkan terlebih dahulu.

## Pengujian Densitas
Pengujian  densitas  ini  bertujuan  untuk  mengetahui massa  jenis  dari  hasil  spesimen  uji  yang  dapat  di definisikan  massa  per  satuan  volume.  Dari  hasil pengujian  densitas,  densitas  aluminium  komposit memiliki  nilai  rata-rata  yang  berbeda-beda  dalam setiap  variasi  komposisinya.  Hal  ini  menunjukan bahwa  penyebaran partikel penguat yang  digunakan tidak  tercampur  dengan  merata  pada  material komposit. Aluminium dan fly ash sendiri sulit untuk saling  berikatan  maka  cara stir  casting adalah  cara yang  tepat  untuk  membuat  aluminium  komposit  ini sangat  diperlukan  agar  penguat  dapat  berikatan dengan matriksnya.
Gambar 9. Perbandingan Rata – rata Densitas 100Al dan 88Al12FA
Gambar 9 menunjukkan bahwa nilai densitas rata-rata dari yang tertinggi ke rendah didapatkan pada 100 Al masing-masing sebesar 1.514 gr/cm3 pada temperatur 750°C dan 1.491 gr/cm3 pada temperatur 800°C.  Sedangkan  nilai  densitas  yang  didapatkan pada 88Al12FA masing-masing sebesar 1.573 gr/cm3 pada  temperatur  750°C  dan  1.528  gr/cm3  pada temperatur  800°C.  Ini  menujukkan  bahwa  pada 100Al  dan  88Al12FA  temperatur  700°C,  750°C, 800°C menurun lalu meningkat hal itu terjadi karena adanya Fly  Ash sebagai  partikel  penguat  sehingga densitasnya  lebih  tinggi  sejalan  dengan  penelitian [11]  menggunakan  penguat  SiC  dengan  metode stir casting ,  mengatakan  jika  dibandingkan  dengan  Al murni  hasil  pengecoran  limbah,  maka  densitas  Al- SiC untuk semua variasi putaran lebih tinggi. Hal ini sangat  realistis  karena  adanya  SiC  sebagai  partikel penguat sehingga densitasnya lebih tinggi.
Gambar 10. Perbandingan Rata-rata Densitas Relatif Pada Gambar 10 menunjukkan bahwa densitas relatif 100Al  dan  88Al12FA  pada  temperatur  700°C  nilai rata-rata  densitas  nya  mengalami  penurunan  lalu meningkat  yaitu  masing-masing  dari  0.554%,  ke 0.585%.  Sedangkan  pada  temperatur  800°C,  nilai rata-rata  densitas  relatif  mengalami  hal  yang  sama yaitu  masing-masing  dari  0.553%  ke  0.578%,  pada temperatur 750°C dimana densitas relatif 100Al dan 88Al12FA  lebih  tinggi  dari  pada  kedua  temperatur sebelumnya  yaitu  masing-masing  dari  0.561%  ke 0.595% dengan ini terbukti bahwa temperatur 750°C
lebih  efektif  untuk  meningkatkan  nilai  densitas sampel dari nilai densitas teoritisnya.

## Hasil Pengujian X-Ray Diffraction (XRD)
X-Ray Diffraction (XRD) adalah salah satu pengujian tanpa merusak ( non-destructive test ) yang dilakukan untuk  mengetahui  fasa  yang  terjadi  pada  suatu permukaan  material,  penyimpangan  fasa  yang terbentuk,  dan  mengetahui  karakteristik  dari  suatu material.  Dalam  pengujian  ini  dilakukan  terhadap material komposit antara aluminium sebagai matriks dan fly ash sebagai reinforcement .
Tabel 4.   Penamaan Sampel Pengujian XRD
No Nama Kode Sampel Komposisi Temperatur tuang ( o C) Tekanan (Mpa) Aluminium Fly Ash 1 100Al 750/8 100 0 750 8 2 88Al12FA FA750/8 88 12 750 8
Gambar 11. Pola Spektrum XRD Sampel 750/8
Berdasarkan Gambar 11 bentuk pola spektrum yang terbentuk  dengan  hasil  pengujian  XRD  pada  100Al terlihat bahwa masing-masing peak dimiliki oleh fasa aluminium dengan intensitas masing-masing sebesar 1865, 70, 62, 7033, dan 334.

## Tabel 5.  Data Peak List Sampel 750/8
No. 2-theta(deg) Int. I(cps deg) Jenis Fasa 1 38.789 1865 Aluminium 2 40.483 70 Aluminium 3 42.65 62 Aluminium 4 44.958 7033 Aluminium 5 78.62 334 Aluminium
Berdasarkan pada Tabel 5, 100Al memiliki 5 peak list 100Al dengan 2-theta sebesar 38.789, 40.483, 42.65, 44.958, 78.62.
Gambar 12. Pola Spektrum XRD Sampel FA750/8
Berdasarkan  Gambar  12  dan  Tabel  6  terdapat perbandingan  bentuk  pola  spektrum  yang  terjadi. Pada hasil pengujian XRD sampel FA750/8 terdapat 4  peak  list  aluminium  dengan  2-theta  yaitu  sebesar 38.558,  42.40,  44.766,  78.309  dengan  intensitas masing-masing  2024,  96,  1171,  848  dan  2  peak  list Fly  Ash dengan  2-theta  masing-masing  sebesar 65.189, 82.512 dan intensitasnya masing-masing 574, dan 168.
Tabel 6.  Data Peak List Sampel FA750/8
No 2-theta(deg) Int. I(cps deg) Jenis Fasa 1 38.558(7) 2024(20) Aluminium 2 42.40(8) 96(13) Aluminium 3 44.766(10) 1171(15) Aluminium 4 65.189(15) 574(10) Fasa lain 5 78.309(17) 848(14) Aluminium 6 82.512(7) 168(5) Fasa lain

## Hasil Pengujian Scanning Electron Mikroscope (SEM)
Pengujian  SEM (Scanning  Electron  Microscope) dilakukan  di  Laboratorium  Forensik  Polda  Sumatra Selatan. Pengujian SEM dari hasil coran aluminium komposit  dengan  penambahan  serbuk fly  ash ini dilakukan  untuk  mengetahui  karakteristik  struktur mikro  dan  mengetahui  jenis  perpatahan  hasil  uji impak  dengan  melakukan  perbesaran  dari  100x  dan 1000x. Pengamatan dilakukan dengan menggunakan alat SEM TESCAN VEGA3-EDS.
Tabel 7.  Penamaan Sampel SEM
No Nama Kode Sampel Komposisi Temperatur Tuang (C) Tekanan (MPa) Aluminium Fly Ash 1 100Al 800/10
100 0 800 10 2 88Al12FA FA700/10 88 12 700 10 3 FA800/10 88 12 800 10
Pengujian  dilakukan  dengan  menggunakan  sampel 100Al dan 88Al12FA yang telah diuji impak .
Gambar 13. Sampel 800/10 Perbesaran 197x
Gambar 14. Sampel FA700/10 Perbesaran 104x
Gambar 15. Sampel FA800/10 Perbesaran 198x
Pada  Gambar  13  merupakan  hasil  sem  dari  patahan pengujian  impak  100Al  dengan  temperatur  800°C pada  tekanan  10  MPa,  gambar  16  merupakan  hasil sem dari patahan pengujian impak, 88Al12FA dengan temperatur 700°C pada tekanan 10 MPa, Gambar 15 merupakan  hasil  sem  dari  patahan  pengujian  impak 88Al12FA dengan temperatur 800°C pada tekanan 10 MPa.
Dari  gambar  tersebut  merupakan  hasil  uji  sem perbesaran 100x terlihat pada umumnya yang terjadi adalah  patahan  ulet  karena  ditandai  dengan  adanya penyerapan  energi  disertai  adanya  deformasi  plastis yang  cukup  besar  di  sekitar  patahan,  sehingga permukaan  patahan  nampak  kasar,  berserabut ( fibrous ),  dan  berwarna  kelabu.  Bisa  juga  terjadi karena  adanya  material  yang  tertarik  dan  tertinggal pada hasil uji sem. Selanjutnya adalah untuk melihat adanya  fenomena  lain  dengan  perbesaran  1000x dilihat pada gambar 16, 17 dan 18.
Gambar 16. Sampel 800/10 Perbesaran 1.03kx
Gambar 17. Sampel FA700/10 Perbesaran 1.01kx
Gambar 18. Sampel FA800/10 Perbesaran 1.01kx
Terlihat  dari  ketiga  gambar  tersebut  adalah  adanya dimple fracture atau yg di sebut dengan retak ulet di sepanjang jalur fracture nya ciri-ciri dimple fracture itu  adanya  lubang  kecil  yang  dikenal  sebagai
microvoid atau void yang terlihat pada ketiga gambar tersebut, microvoid atau void itu  disebabkan  oleh kegagalan  retak  atau interfacial partikel  antara partikel endapan dan matriks.
Dimple merupakan penampakan khas patah ulet yang akan terlihat bila menggunkan SEM, arah dan bentuk dimple ini dapat menunjukan arah/jenis teganan yang membentuknya, dimple  ini  dicirikan  dengan  adanya cekungan-cekungan  yang  berbentuk  sama  sumbu, parabola,  atau  seperti  elips,  yang  mana  tergantung pada keadaan tekanan beban.
Secara  umum  yang  terlihat  pada  gambar  tersebut merupakan perpatahan Transgranular yaitu perpatahan  yang  terjadi  akibat  retakan  yang merambat  didalam  butiran  material,  hal  ini  terlihat adanya  material  sisa  ( debris )  yang  tertarik  atau tertinggal  pada  butir  aluminium.  Transgranular terjadi  akibat  adanya deformasi plastis  yang  besar, deformasi plastis ini menurunkan sifat elastis bahan, efek deformasi plastis ini membuat perubahan butiran struktur menjadi lebih besar.

## 4 KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  aluminium  komposit  yang dilebur  dengan  metode stir-squezze  casting dengan aluminium  sebagai  matriks  dengan  penambahan unsur  penguat fly  ash maka  dapat  ditarik kesimpulannya sebagai berikut:
1.  Fabrikasi  aluminium  kaleng  bekas  dengan menggunakan  metode stir-squeeze  casting berhasil  dilakukan  dan  dapat  dilakukannya karakterisasi sifat fisik, mekanik dan kimia dari aluminium.
2.    Penambahan fly ash dapat meningkatkan energi impaknya,  dan  nilai  densitasnya  meningkat namun  nilai  kekersannya  menurun  karena penambahan penguat berpengaruh terhadap sifat fisik,  mekanik,  dan  kimia  dari  hasil  coran aluminium.
3.    Pengaruh temperatur tuang dapat meningkatkan energi  impaknya  Semakin  tinggi  temperatur tuang  maka  nilai  ketangguhan  impaknya  juga semakin  meningkat  namun  nilai  kekerasannya menurun dan nilai densitas juga menurun namun di  temperatur  tuang  750°C  yang  berhasil menaikan nilai densitasnya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Sundari,  E.  2011.  Rancang  bangun  dapur peleburan  alumunium  bahan  bakar  gas. AUSTENIT, 3
[2] Haryadi, G. D. 2006. Pengaruh penambahan fly  ash  melalui  proses  separasi  iron  oxide. ROTASI, Volume 8 Nomor 4.
[3] Sugiyanto,  S.  2007.  Pengaruh  penambahan fly  ash  melalui  proses  separasi  iron  oxide
dan coal terhadap kekerasan aluminium fly ash matrix composite. ROTASI, 9, 15-18.
[4] Zamheri, A. 2011. Pengaruh waktu stirring, fraksi  volume  dan  ukuran  besar  butir partikel  sic  terhadap  kekerasan  mmc  al 6061–sic dengan sistem stirrcasting.
AUSTENIT, 3.
[5] Nurzal  dan  Siswanto,  O.  2012.  Pengaruh proses wet pressing dan suhu sinter terhadap densitas  dan  kekerasan  vickers  pada manufactur  keramik  lantai.  Jurnal  Teknik Mesin, Vol.1 No.2, 3.
[6] Yang,  L.  2007.  The  effect  of  solidification time  in  squeeze  casting  of  aluminium  and zinc alloys. Journal of materials processing technology, 192, 114-120
[7] Purwanto,  H.  dan  Iswanto,  P.  T.  2011. Pengaruh temperatur cetakan pada pengecoran squeeze terhadap sifat fisis dan mekanis alminium daur ulang (al–6, 4% si–
1,  93%  fe).  Prosiding  SNST  Fakultas Teknik, 1. [8] Aspiyansyah,  A.  2010.  Effect  of  squeeze casting parameter process (melt
temperature, die temperature and al-3, 22% si)  on  microstructure,  hardness  and  tensile strength  in  thin  wall  casting.  SUARA TEKNIK: JURNAL ILMIAH, 1
[9] Wijoyo,  W.,  Hidayanto,  B.,  Wardoyo,  A. dan Darojad, M. W. 2018. Pengaruh variasi temperatur  tuang  pada  pengecoran  daur ulang  al-si  terhadap  struktur  mikro  dan kekerasan dengan pola lost foam. FLYWHEEL: Jurnal Teknik Mesin Untirta, 1.
[10] Wijaya,  M.  T.  2017.  Pengaruh  variasi temperatur  tuang  terhadap  ketangguhan impak  dan  struktur  mikro pada  pengecoran aluminium.  Simetris:  Jurnal  Teknik  Mesin, Elektro dan Ilmu Komputer, 8, 219-224.
[11] Bayuseno,  A.  dan  Nugroho,  S.  2011. Pengaruh  variasi  kecepatan  putar  dalam metode  stir  casting  terhadap  densitas  dan porositas  al-sic  untuk  aplikasi  blok  rem kereta api. Momentum, 7
Fabrikasi dan Karakterisasi Produk Stir-Squeeze Casting Composit Daur Ulang Aluminium dengan Variasi Temperatur