Pengoptimuman parameter pengacuan suntikan terhadap ketumpatan jasad anum untuk komposit aloi titanium-wolastonit

Abstract

Pembangunan bahan komposit aloi titanium (Ti6Al4V)/wolastonit (WA) semakin mendapat permintaan yang tinggi terutamanya dalam aplikasi implan tulang. Ti6Al4V adalah sejenis aloi logam yang terkenal dengan sifat mekanik yang tinggi dan bioserasi manakala seramik WA merupakan bahan biokaca yang bersifat bioaktif dan sesuai untuk dijadikan bahan implan. Proses pengacuan suntikan serbuk (PIM) adalah proses teknologi serbuk yang boleh menghasilkan jasad yang kecil dan berbentuk kompleks pada kos yang rendah. Ketumpatan jasad anum yang rendah boleh menyebabkan kecacatan seperti retakan berlaku semasa proses penyahikatan dan pensinteran dijalankan. Oleh itu, jasad anum yang optimum terhadap ketumpatan adalah penting bagi menghasilkan komposit yang mempunyai sifat mekanik dan fizikal yang baik. Kajian ini memberi tumpuan terhadap kesan parameter proses pengacuanan terhadap jasad anum komposit Ti6Al4V/WA. Nilai pembebanan serbuk ialah 67.0 % isi padu. Serbuk Ti6Al4V dan WA dengan nisbah peratus berat masing-masing adalah 90:10 dicampurkan bersama 60 % bt. stearin sawit (SS) dan 40% bt. polietilena (PE) untuk membentuk bahan suapan. Parameter optimum yang diperoleh bagi proses pengacuanan suntikan ditentukan melalui kaedah Taguchi berdasarkan ketumpatan jasad anum ialah: suhu penyuntikan pada 130°C, suhu acuan pada 50°C, tekanan penyuntikan pada 13 bar dan masa penyuntikan pada 10 s. Nilai purata ketumpatan tertinggi adalah 3.095 g/cm3. Analisis ANOVA menunjukkan suhu acuan memberikan pengaruh paling tinggi iaitu 57.63% bagi mendapatkan jasad anum yang mempunyai ketumpatan yang tinggi. Uji kaji pengesahan menunjukkan jasad anum yang terhasil berada dalam julat prestasi optimum yang dijangkakan. Penghasilan jasad anum yang bebas daripada kecacatan adalah penting bagi menentukan sifat mekanik dan fizikal yang baik pada jasad sinter.