Komplikasi dari proses pengecoran bahan telah membuat pengaruh yang signifikan terhadap keseluruhan biaya produksi di industri manufaktur, seperti otomotif, aerospace, dan elektronik. Dalam pembuatan komposit matriks logam dengan teknik casting melibatkan fabrikasi fisik spesimen untuk keperluan analisis mikro pada casting dan studi tentang perilaku mekaniknya. Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti telah melihat matriks logam komposit (MMC) untuk potensi meningkatkan kinerja bahan secara keseluruhan. Namun kenyataannya, spesimen produck casting perlu dibuat secara eksperimen untuk menganalisis sifat mekanik dari bentukan komposit matriks logam dicor untuk memenuhi kualitas casting. Praktek ini menyebabkan biaya produksi dan lead time lebih tinggi. Algoritma dan model matematik baru sangat diperlukan untuk memecahkan masalah numerik untuk membentuk dan membuat campuran komposit matriks logam. Oleh karena itu, algoritma atau model matematik yang dapat menjelaskan bentukan campuran antara komposit matriks logam dan fenomena aliran dan perpindahan panas dalam proses casting harus dapat dikaji lebih lanjut agar kualitas produk casting dapat dikendalikan. Dalam penelitian sebelumnya, kami telah mengusulkan model matematik ekspansi termal tidak linear untuk aluminium silikon karbida dalam merancang perkakas produksi telah dapat diselesaikan. Namun, banyak masalah yang timbul berkaitan dengan kualitas pengecoran dan pembentukan metal matrix komposit yang memiliki karakteristik kenaikan thermal karena kurangnya informasi dalam menyajikan sifat mekanik dari bentukan bahan komposit matrik logam, fenomena aliran dan perpindahan panas terutama dalam proses pemadatan dimana suhu tiba-tiba turun secara signifikan. Oleh karena itu, masih ada celah penelitian untuk merumuskan model matematik atau algoritma baru yang dapat menjadi alternatif solusi terbaik dari permasalahan tersebut. Penelitian ini mempelajari secara fundamental model matematik mengenai karakteristik aliran dan perpindahan panas dari bahan bentukan komposit matriks logam berdasarkan model ekspansi termal tidak linier. Eksperimen bentukan komposit matriks logam akan dilakukan untuk memvalidasi dengan model matematik yang diusulkan. Menurut pengetahuan terbaik kami, tidak ada laporan ilmiah pada model matematik yang membahas mengenai fenomena aliran dan perpindahan panas berdasarkan ekspansi thermal tidak linier untuk bentukan komposit matriks logam dengan menggunakan teknik casting. Dengan demikian, penelitian yang diusulkan ini memiliki potensi temuan yang dapat dipublikasikan di jurnal berindex Scopus dan mendukung program pemerindah dalam bidang ilmu material termaju.

Mathematical model, heat transfer, metal matrix composites (MMC), Non Linear, Thermal Expansion, Casting process

• Ir. Taufik, S.T., M.M., Ph.D., IPM

• Prof. Fergyanto E. Gunawan, Dr. Eng

• Dr. Faisal, S.Si., M.Si