MODUL PDTM PENGECORAN LOGAM

Transkripsi

1 MODUL PDTM PENGECORAN LOGAM OLEH: TIM PEMESINAN SMK PGRI 1 NGAWI CONTACT PERSON: HOIRI EFENDI, S.Pd TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 1

2 PENDAHULUAN A. DESKRIPSI Judul modul ini adalah Modul Pengecoran. Modul ini berisi tentang uraian materi (informasi), lembar kerja dan lembar penilaian. Ketiganya saling berhubungan dan menjadi referensi modul pelatihan. Uraian materi/informasi dipergunakan sebagai sumber belajar oleh seorang pelatih/guru maupun peserta pelatihan, lembar kerja dipergunakan untuk mengukur kemampuan peserta dalam penyerapan materi, sedangkan lembar penilaian digunakan oleh pelatih untuk menilai kemampuan peserta terhadap kompetensi yang dikuasai. Modul ini disusun berdasarkan standar kompetensi yaitu pernyataan dari pengetahuan, keterampilan, sikap yang diakui secara nasional. Modul ini didesain untuk dapat digunakan pada pelatihan klasikal dan pelatihan individual/mandiri. Pelatihan klasikal adalah pelatihan yang disampaikan oleh pelatih (guru). Sedangkan pelatihan individual/mandiri adalah pelatihan yang dilaksanakan oleh peserta dengan menambah unsur atau sumber yang diperlukan dengan bantuan dari pelatih (guru). Hasil belajar yang akan dicapai oleh peserta didik setelah mempelajari dan menyelesaikan modul ini adalah: memahami pembuatan cetakan logam dengan menggunakan cetakan pasir, memahami bagian-bagian dari cetakan pasir, serta dapat memahami pengecoran dengan cara khusus seperti: pengecoran permanent, sentrifugal, dan pengecoran presisi. B. PRASYARAT Dalam penggunaan modul ini, peserta tidak diperlukan adanya prasyarat. Artinya peserta dapat langsung mempelajari isi modul ini. Tetapi untuk mempermudah dalam pemahaman sebaiknya peserta dapat membaca modul tentang material dan kemampuan proses. TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 2

3 C. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL 1. Peserta Didik Dalam menggunakan modul ini, setiap peserta diharapkan menyelesaikan tahapan berikut: a. Memahami setiap materi dari awal hingga akhir b. Mengerjakan semua soal unjuk kerja c. Apabila mengalami kesulitan dapat meminta bantuan pada pelatih maupun teman sejawat d. Peserta bersama pelatih melaksanakan penilaian sesuai dengan kompetensi yang sedang dilaksanakan. 2. Peran guru Dalam mengikuti peserta didik untuk melakukan pembelajaran dengan menggunakan modul ini, guru berperan dalam: a. Membantu peserta didik dalam merencanakan proses belajar b. Membimbing peserta didik dalam melalui tugas-tugas pelatihan yang dijelaskan dalam tahapan belajar c. Membantu peserta didik dalam memahami konsep baru, serta menjawab pertanyaan peserta didik mengenai materi pembelajaran d. Membantu peserta didik untuk menentukan dan mendapatkan sumber pelajaran lainnya yang diperlukan untuk mendukung pembelajaran dalam modul ini e. Mengorganisasikan kegiatan belajar kelompok jika diperlukan f. Menyiapkan proses dan perangkat penilaian g. Melaksanakan penilaian h. Menjelaskan kepada peserta didik tentang sikap, pengetahuan, dan keterampilan dari suatu kompetensi, serta kelanjutan pembelajaran setelah kompetensi dimaksud dikuasai i. Mencatat pencapaian kemajuan peserta didik TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 3

4 D. URAIAN KOMPETENSI Dengan modul ini, peserta akan memperoleh kemampuan sebagai berikut: Bidang Keahlian : Teknik Mesin Program Keahlian : Teknik Proses Pemesinan/Otomotif Kode : E Durasi Pemelajaran : menit STANDAR KOMPETENSI KOMPETENSI DASAR 5. Pengecoran 5.1 Mengenal pengecoran dengan cetakan pasir 5.2 Mengenal pengecoran khusus TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 4

5 URAIAN MATERI (INFORMASI) PENGECORAN A. PENGECORAN CETAKAN PASIR Pengecoran adalah sutu proses pembuatan yang dasarnya merubah bentuk logam dengan cara mencairkan logam, kemudian dimasukkan ke dalam suatu cetakan dengan dituang atau ditekan. 1. Pembuatan Cetakan a. Pembuatan cetakan bawah (drag) - Dasar cetakan dibuat dari kayu, harus rata atau datar - Pola dan rangka cetak untuk drag diletakkan di atas papan kayu. Rangka cetak harus besar, sehingga tebal pasir cetak mencapai mm. Pola yang dimaksud adalah setengah pola. - Drag diisi pasir penuh (yang sudah diayak), kemudian dipadatkan dengan baik (tidak boleh terlalu padat/gembur karena bisa cacat) - Drag dibalik, permukaan cetakan ditaburi pasir kering dan halus TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 5

6 b. Pembuatan cetakan bagian atas (Cupe) - Drag yang sudah dibalik, di atasnya dipasang setengah pola untuk Cupe - Pemasangan sistim saluran masuk (gating system) terdiri dari cawan tuang, saluran turun, saluran masuk yang terbuat terpisah dari pola - Penegerjaan selanjutnya sama dengan pengerjaan drag c. Perbaikan cetakan - Pengambilan sistim saluran masuk pada Cupe, kemudian Cupe dan Drag dipisahkan - Pengambilan pola pada masing-masing cetakan, kemudian permukaan bekas pola pada rongga cetak diperbaiki dan dihaluska agar ukuran benda cor sesuai dengan bentuk pola. d. Pemasangan kembali Cupe dan Drag Sebelum cetakan ditangkupkan, inti dipasang terlebih dahulu pada rongga cetak apabila diperlukan, dengan demikian setelah ditangkupkan cetakan siap digunakan. Cetakan yang langsung dapat dipakai seperti di atas disebut cetakan basah (green sand mold) sedangkan yang disebut cetakan kering (dry sand mold) perlu pemanasan sekitar C. cetakan kombinasi (skin dried mold) perlu pengeringan rongga cetak sampai kedalaman mm saja. 2. Bagian-bagian cetakan a. Rongga cetak/cavity sebagai ruang tempat logam cair, bentuknya disesuaikan dengan pola b. Inti/Core digunakan untuk membuat rongga/lubang c. Pasir cetak/green sand sebagai bahan cetakan d. Saluran turun/sprue sebagai saluran yang dilalui logam cair dari cawan tuang menuju pengalir dan saluran masuk e. Pengalir/runner sebagai saluran yang membawa logam cair dari saluran turun ke bagian-bagian yang sesuai dengan cetakan TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 6

7 f. Cawang tuag/pouring basin sebagai penampung pertama logam cair dari penuang (ladle) yang berfungsi sebagai pencegah masuknya kotoran (pasir, terak, dan lain-lain) dan dapat pula berfungsi sebagai penambah g. Penambah (riser) sebagai pengisi/cadangan logam cair bila terjadi penyusutan atau penyumbatan. Gambar Bagian-bagian Cetakan 3. Pasir cetak a. Jenis pasir cetak - Pasir alam, terdapat di alam. Syaratnya adalah bahan yang dibutuhkan mengandung silica, lempung, air - Pasir tiruan adalah pasir dengan campuran bahan lain yang dibuat manusia, seperti pasir silika, zircon, pasir hijau. Khusus pasir silika perlu ditambah 8-15% tanah liat sebagai pengikat agar mudah dibentuk. b. Syarat pasir cetak - Tahan panas, tidak hancur karena panas logam yang dituang TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 7

8 - Mampu bentuk, mudah di dalam pembuatan, kuat, tidak mudah rusak dan didapat menahan logam cair - Permeabilitas yang cocok, untuk mengatasi pengaruh reaksi kimia dan fisika - Mampu pakai lagi, mempunyai nilai ekonomis - Harganya murah c. Pengolahan pasir Pasir Hitam Pembongkaran Pasir Baru Pemisahan Magnetis Pengeringan Pemecah Bongkah Pendinginan Pengayaan Pendinginan Pengayaan Lempung dan tambahan Penyimpanan Pasir Baru Penyimpanan Pasir Hitam Penyimpanan Lempung dan tambahan Pengaduk Pemberi Udara Penyimpanan Pembuatan Cetakan Penuangan TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 8

9 4. Pola a. Pengertian pola Pola adalah bentuk tiruan dari benda kerja yang sebenarnya dan digunakan untuk membuat rongga cetakan. Bahan pola yang sering digunakan adalah kayu (termasuk plastik) dan logam. Pola logam dipergunakan agar dapat menjaga ketelitian ukuran benda cor, terutama dalam produksi banyak sehingga umur pola bisa lebih tahan lama dan produktivitas tinggi. Sedangkan pola kayu lebih murah, cepat pembuatannya dan mudah diolah dibandingkan logam. Oleh karena itu pola kayu sering dipakai pada cetakan pasir dan diperkuat dengan lapisan plastik. b. Macam-macam pola - Pola tunggal: mudah, sederhana, pemakaian terbatas - Pola terbelah: terbelah di tengah untuk mengatasi kelemahan pada pola tunggal - Pola terlepas: dipergunakan untuk produk yang rumit - Pola ganda: dipergunakan untuk produksi besar dengan ukuran kecil dan bentuk sederhana - Pola berpasangan: terbelah tetapi kedudukannya dihubungka dengan papan - Pola khusus TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 9

10 c. Pemberian ukuran Pembesaran ukuran tergantung dari bahan tuangan, misalnya: - Baja tuang diberi tambahan ukuran 2% - Besi tuang diberi tambahan ukuran 1% - Kuningan diberi tambahan ukuran 1,5% - Almunium diberi tambahan ukuran 2% 5. Inti/Core a. Pengertian inti Inti adalah suatu bentuk pasir yang dipasang pada rongga cetakan untuk mencegah pengisian logam cair pada bagian yang seharusnya berbentuk lubang/rongga. Inti dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu inti basah dan inti kering. Sedapat mungkin inti dibuat dengan cara basah, karena ongkos pembuatannya murah. Kerugiannya lemah, pasir mudah gugur, kedudukan kurang teliti. Pasir kering umumnya dibuat secara terpisah dan dipasang setelah pola dikeluarkan sebelum cetakan ditutup. b. Sifat inti - cukup kuat dan keras setelah dipanaskan, agar inti tidak mudah rusak - Cukup porus, dapat dilalui oleh gas - Harus dapat hancur pada saat logam cair membeku, hal ini dimaksudkan tidak terjadi keretakan dan keluarnya cairan dalam cetakan - Permukaan licin - Tahan panas 6. Alat Bantu Alat-alat Bantu yang dipergunakan untuk membuat cetakan pasir dapat di lihat pada gambar di bawah ini. TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 10

11 B. PENGECORAN KHUSUS 1. Pengecoran cetakan permanent (logam) Proses pengecoran ini, dibuat untuk mengatasi masalah yang terjadi pada proses pengecoran dengan cetakan pasir, sehingga pemakaian cetakan dapat dilakukan berulang-ulang sesuai dengan kebutuhan. Cetakan permanent banyak dibuat dari logam dan grafit, kadang-kadang ditambahkan dengan sedikit pasir sebagai inti atau pelapis permukaan rongga cetakan. Bahan yang digunakan pada pengecoran logam-logam non ferrous dan paduannya. Keuntungan - Baik untuk produksi masal - Cetakan dapat dipakai berulang-ulang - Logam coran lebih kuat 10-20% dari pada cetakan pasir - Ketelitian dan kehalusan permukaan benda coran lebih baik - Tidak banyak memerlukan proses lanjut Kerugian - Harga cetakan mahal - Diperlukan perhitungan yang tepat - Bentuk dan ukuran produk sederhana - Untuk bentuk cor yang berbeda perlu cetakan baru - Tidak dapat mengecor baja TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 11

12 2. Pengecoran sentrifugal Pengecoran sentrifugal adalah suatu proses pengecoran yang dilakukan dengan jalan menuangkan logam cair ke dalam cetakan yang berputar, sehingga dihasilkan coran yang mampat tanpa cacat sebagai akibat gaya berbentuk sentrifugal. Oleh karena itu cara ini sangat cocok untuk coran berbentuk silinder atau benda kerja yang simetris. Keuntungan - Produktivitas tinggi - Penggunaan ruangan kecil - Ketelitian dan kualitas coran tinggi - Sedikit lebih murah Kerugian - Biaya pembuatan cetakan lebih tinggi - Pengaturan cukup sulit - Memerlukan ketepatan dalam perhitungan putaran, kecepatan tuang, temperatur tuang, dan lain-lain - Timbul kesulitan untuk bahan cor campuran 3. Pengecoran pola hilang/presisi Pengecoran presisi adalah pengecoran yang menghasilkan barang coran dengan ketelitian sangat tinggi disbanding dengan proses pengecoran lainnya. Keunggulannya: dapat mengerjakan bentuk yang kompleks tanpa memerlukan proses lanjutan (permesinan), dapat membuat coran dengan kekerasan yang sangat tinggi seperti paduan nikel, paduan kobalt tahan panas. Contoh hasil pengecorannya seperti komponen pompa bahan baker, nozel, katup, cam, dan lain-lain. TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 12

13 LEMBAR KERJA Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan benar! 1. Apakah yang dimaksud dengan pengecoran? Bahan apa saja yang yang digunakan dalam pengecoran? 2. Jelaskan yang dimaksud dengan: cetakan, pasir cetak, pola/model, inti/core? 3. Bagaimanakah cara pembuatan cetakan pasir? 4. Sebutkan bagian-bagian dari cetakan pasir? 5. Sebutkan macam-macam pasir cetak dan syarat apa yang harus dimiliki? 6. Buatlah skema pembuatan pasir cetak? 7. Terbuat dari apakah pola? Jelaskan keuntungan dan kerugian masing-masing? 8. Jelaskan macam-macam pola? 9. Sebutkan pemberian ukuran pada pola? 10. sebutkan syarat dari sebuah inti? 11. Sebutkan alat Bantu dalam pengecoran? 12. Jelaskan macam-macam pengecoran khusus? 13. Sebutkan keuntungan dan kerugian pengecoran dengan cetakan permanent? 14. Sebutkan keuntungan dan kerugian pengecoran cetakan sentrifugal? 15. Sebutkan keuntungan dan kerugian pengecoran cetakan presisi? TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 13

14 LEMBAR PENILAIAN A. Berilah tanda silang pada jawaban yang benar! 1. Bagian atas cetakan pasir disebut a. Drag b. Cupe c. Tutup kepala d. Tutup kaki 2. Syarat pasir cetak harus mengandung a. Silika, lempung c. Lempung, besi b. Silika, kapur d. Lempung, kapur 3. Pola/model merupakan bentuk tiruan dari a. Inti c. Rangka cetakan b. Pasir cetak d. Benda kerja 4. Bahan pola yang sering digunakan pada cetakan pasir a. Karet c. Kayu b. Logam d. Plastik 5. Pembesaran bahan tuang untuk almunium adalah 2%. Jika diameter benda jadi 60 mm, berapakah diameter pola harus dibuat a. 60,02 mm c. 62 mm b. 60,2 mm d. 62,2 mm 6. Sifat yang harus dimiliki oleh sebuah inti pada cetakan pasir, kecuali a. Kuat dan keras c. Tahan gesekan b. Permukaan licin d. Tahan panas 7. Cetakan permanen banyak terbuat dari a. Logam dan kayu c. Almunium dan kayu b. Kayu dan grafit d. logam dan grafit 8. Pengecoran yang dilakukan dengan cara menuang logam cair ke dalam cetakan dengan cara diputar adalah pengecoran a. cetakan pasir c. cetakan presisi b. cetakan permanent d. cetakan sentrifugal TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 14

15 B. Sebutkan dan jelaskan bagian-bagian dari cetakan pada gambar berikut: No Nama Bagian Fungsi TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 15

16 PENUTUP Demikian Modul Pembelajaran Pengecoran. Tentunya materi yang dibahas dalam modul ini masih perlu adanya perbaikan, tetapi dapat dipergunakan sebagai dasar bagi guru dan peserta didik untuk belajar lebih lanjut. Diharapkan peserta didik memanfaatkan modul ini sebagai motivasi untuk mengenal berbagai material dan kemampuan proses dalam bidang teknik. Setelah menyelesaian modul ini dan mengerjakan semua tugas serta evaluasi maka berdasarkan kriteria penilaian, peserta didik dapat dinyatakan lulus/tidak lulus. Apabila lulus maka peserta didik dapat melanjutkan ke kompetensi berikutnya. Apabila tidak lulus peserta didik dapat mengulang dengan mempersiapkan diri untuk bisa lulus pada kompetensi ini. Kiranya demikian, apabila ada saran dan kritik yang sifatnya dapat membangun untuk perbaikan modul ini, saya penulis menerima masukan tersebut dengan lapang dada. Semoga modul ini membawa manfaat untuk peningkatan pendidikan di SMK 1 PGRI NGAWI khususnya dan bangsa pada pada umumnya. TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 16

17 DAFTAR PUSTAKA Sucahyo, Bagyo Ilmu Logam. Jakarta: Tiga Serangkai. FTI/TM-ITS. Teknologi Mekanik. Surabaya: FTI/TM-ITS TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 17

18 REKOMENDASI PENYELESAIAN KEGIATAN BELAJAR Peserta telah mengikuti kegiatan belajar: Pengecoran Dan kepadanya telah dilakukan penilaian dengan kesimpulan K o m p e t e n Dalam Pengecoran Sehingga berhak untuk melanjutkan ke kompetensi selanjutnya Dibuat di Pada tanggal : : Penilai, Peserta didik, Komentar/Saran Penilai: TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 18