Aluminium adalah material yang banyak sekali digunakan untuk konstruksi, mulai dari sepeda, otomotif, kapal laut hingga pesawat udara. Keunggulan material aluminium adalah berat jenisnya yang ringan dan kekuatannya yang dapat ditingkatkan sesuai dengan kebutuhan. Kekuatan aluminium biasanya ditingkatkan dengan cara paduan (alloying) dan memberi perlakuan panas (heat treatment).
Kebanyakan material aluminium ditingkatkan kekuatannya dengan suatu mekanisme penguatan bahan logam yang disebut precipitation hardening. Dalam precipitation hardening harus ada dua fasa, yaitu fasa yang jumlahnya lebih banyak disebut matriks dan fasa yang jumlahnya lebih sedikit disebut precipitate. Mekanisme penguatan ini meliputi tiga tahapan, yaitu solid solution treatment : memanaskan hingga diatas garis solvus untuk mendapatkan fasa larutan padat yang homogen, quenching : didingan dengan cepat untuk mempertahankan struktur mikro fasa padat homogen agar tidak terjadi difusi, dan aging : dipanaskan dengan temperatur tidak terlalu tinggi agar terjadi difusi fasa alpha pada jarak pendek membentuk precipitate.
Paduan aluminium kekuatan tinggi seperti Al-7075, 7050, dan 2024 yang banyak dipakai pada struktur pesawat terbang memiliki kekurangan dan keterbatasan, khususnya pada kombinasi kekuatan dan tahanan retaknya. Al-7075 memiliki tahan yang buruk terhadap korosi jenis exfoliation dan stress-corrosion-cracking (SCC), khususnya jika mengalami perlakuan panas T6. SCC adalah retak merambat yang terjadi pada lingkungan korosif karena adanya tegangan. Pada Al-7075, tahanan terhadap SCC dapat ditingkatkan melalui overaging misalnya dengan memberi perlakuan panas T73. Perlakuan panas T73 merupakan perlakuan panas dengan two stage aging, yaitu pada temperatur konstan 121°C dan konstan 171°C. Namun, pemberian perlakuan panas T73 dapat menurunkan kekuatan hingga 10-15 % dari kekuatan maksimum yang dapat dicapai melalui perlakuan panas T6.
Solusi untuk meningkatkan tahanan SCC dan tahanan retak (fracture toughness) dengan tetap mempertahankan kekuatan dari perlakuan panas T6 adalah dengan menerapkan Retrogression dan reaging (RRA). RRA adalah suatu cara baru perlakuan panas (heat treatment) yang diterapkan pada paduan aluminium yang mengalami precipitation hardening . RRA ini dapat dilakukan pada paduan aluminium kekuatan tinggi seri 7xxx (dengan bahan paduan Al-Mg-Zn-Cu ). Melalui RRA maka akan didapatkan paduan aluminium dengan kekuatan pada perlakuan panas T6 dan tahanan SCC sebagaimana perlakuan panas T73.
Retrogression and Reaging dapat dilakukan dengan tahap-tahap berikut :
1. Solution heat treatmment pada suhu 470°C
2. Quenching pada temperatur ruang
3. Artificial aging selama 24 jam pada temperatur 120°C
4. Retrogression, yaitu pemanasan singkat (sekitar 40 menit) pada temperatu tinggi (200-280 °C)
5. Quenching , kemudian Re-aging seperti pada T6, yaitu dengan temperatur 120°C selama 24 jam
Langkah 1 s.d. 3 adalah tahapan pada perlakuan panas T6.
Prosedur diatas menunjukkan bahwa material yang dihasilkan memiliki sifat kekutan tarik dan tahanan retak material sama dengan hasil perlakuan panas T6 namun dengan tahanan stress-corrosion-cracking yang meningkat.
Namun demikian, RRA tidak hanya meningkatkan kekuatan material, tetapi konduktivitas elektrik material juga meningkat seiring bertambahnya waktu retrogression. Hasil eksprerimen menunjukkan konduktivitas elektrik meningkat secara proporsional terhadap tahanan SCC ketika dilakukan aging seperti pada perlakuan panas T6.
RRA heat treatment saat ini dipakai dalam pengembangan beberapa paduan aluminium, antara lain adalah seri 7150 dan 7055. Kedua paduan ini memiliki banyak aplikasi pada struktur pesawat udara. Contohnya adalah struktur upper wing Boeing-777 yang dibuat dari lempengan aluminium 7055-T7751 dan ekstrusi T77511.
Senin, 24 Agustus 2009
Sistem Organisasi Komputer Rangkaian Data Selektor (Enable)
Kita sering tertegun melihat kinerja sebuah jam digital di tangan kita yang mampu mencacah detik demi detik, atau odometer digital kendaraan kita yang mencacah kilometer demi kilometer atau timbangan digital yang maencacah gram demi gram, mesin otomatis pengisi bahan bakar mencacah liter demi liter bensin dan lain-lain. Mengapa piranti digital tersebut dapat mencacah? Mengapa piranti tersebut dapat meniru kita dalam mencacah sesuatu, 2 lliter bensin misalnya? Berikut ini kita akan membahas piranti digital yang mempunyai kemampuan mencacah yaitu piranti pencacah atau Counter.
Telah kita pelajari berbagai piranti digital dengan berbagai sifat, kegunaan dan prinsip kerja, yang meliputi : membentuk sistem analog menjadi digital, memutuskan bentuk operasi logika, menyimpan, dan menggeser. Piranti–piranti tersebut mempunyai satu kekurangan yaitu tidak dapat mencacah. Tetapi penggabungan dari berbagai macam piranti digital seperti : gerbang logika, Flip–flop, dan register dapat diciptakan sebuah piranti pencacah, yakni suatu piranti dengan kemampuan baru ; kemampuan mencacah, disamping kemampuannya sebagai pembentuk logika, menyimpan dan menggeser data. Jadi piranti pencacah terdiri dari : gerbang logika, Flip – flop dan register yang dibangun dengan suatu arsitektur umpan balik, sehingga mempunyai kemampuan baru, yaitu dapat mencacah. Pencacah atau counter merupakan rangkaian logika sekuensi yang berfungsi mencacah atau menghitung jumlah pulsa clock yang masuk. Menurut jumlah pulsa yang dapat dicacah, terdapat jenis pencacah modulo 2n, contohnya pencacah modulo 4, modulo 8 dan modulo 16.
Sedangkan menurut pengaktifan elemen penyimpanannya dan dalam hal ini elemen penyimpan penacah adalah flip-flop, terdapat pencacah jenis tak serempak atau pencacah tak singkron (asynchronous counter) dan pencacah serempak atau pencacah singkron (synchronous counter). Pada pencacah tak serempak, elemen-elemen penyusunnya yakni flip-flip bekerja secara tidak serempak ketika pencacah tersebut diberi input pulsa, dan pada pencacah serempak elemen-elemen penyusunnya bekerja secara bersama-sama ketika ada pulsa masuk ke inputnya. Prosedur perancangan kedua jenis pencacah tersebut agak berbeda. Untuk pencacah serempak prosedur perancangannya sama dengan prosedur perancangan rangkaian sekuensial. Sedangkan rangkaian pencacah tak serempak prosedur perancangannya lebih sederhana
Telah kita pelajari berbagai piranti digital dengan berbagai sifat, kegunaan dan prinsip kerja, yang meliputi : membentuk sistem analog menjadi digital, memutuskan bentuk operasi logika, menyimpan, dan menggeser. Piranti–piranti tersebut mempunyai satu kekurangan yaitu tidak dapat mencacah. Tetapi penggabungan dari berbagai macam piranti digital seperti : gerbang logika, Flip–flop, dan register dapat diciptakan sebuah piranti pencacah, yakni suatu piranti dengan kemampuan baru ; kemampuan mencacah, disamping kemampuannya sebagai pembentuk logika, menyimpan dan menggeser data. Jadi piranti pencacah terdiri dari : gerbang logika, Flip – flop dan register yang dibangun dengan suatu arsitektur umpan balik, sehingga mempunyai kemampuan baru, yaitu dapat mencacah. Pencacah atau counter merupakan rangkaian logika sekuensi yang berfungsi mencacah atau menghitung jumlah pulsa clock yang masuk. Menurut jumlah pulsa yang dapat dicacah, terdapat jenis pencacah modulo 2n, contohnya pencacah modulo 4, modulo 8 dan modulo 16.
Sedangkan menurut pengaktifan elemen penyimpanannya dan dalam hal ini elemen penyimpan penacah adalah flip-flop, terdapat pencacah jenis tak serempak atau pencacah tak singkron (asynchronous counter) dan pencacah serempak atau pencacah singkron (synchronous counter). Pada pencacah tak serempak, elemen-elemen penyusunnya yakni flip-flip bekerja secara tidak serempak ketika pencacah tersebut diberi input pulsa, dan pada pencacah serempak elemen-elemen penyusunnya bekerja secara bersama-sama ketika ada pulsa masuk ke inputnya. Prosedur perancangan kedua jenis pencacah tersebut agak berbeda. Untuk pencacah serempak prosedur perancangannya sama dengan prosedur perancangan rangkaian sekuensial. Sedangkan rangkaian pencacah tak serempak prosedur perancangannya lebih sederhana