STUDI HASIL COR PADUAN ALUMINUM DENGAN BAHAN CETAKAN YANG BERBEDA

Transkripsi

1 STUDI HASIL COR PADUAN ALUMINUM DENGAN BAHAN CETAKAN YANG BERBEDA Fitra Hermansyah ), Prantasi Harmi Tjahjanti ),) Prodi Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Sidoarjo (UMSIDA) Jalan Raya Gelam 50, Candi Sidoarjo 7, Indonesia Phone: , Fax: ) ) fitrahermansyah50@yahoo.com ) prantasi@gmail.com ; ) prantasiharmi@umsida.ac.id ABSTRAK Banyak pembuatan komponen mesin dalam industri otomotif yang dibuat dari bahan paduan aluminum. Pada penelitian ini mencoba menganalisa coran dari bahan paduan aluminum yaitu aluminum silikon (Al-Si) yang banyak dipakai untuk pembuatan piston pada sepeda motor, dan aluminum magnesiun silikon (Al-Mg-Si) yang banyak dipakai untuk alat-alat industri kimia, kapal laut dan pesawat terbang. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisa hasil cor bahan paduan aluminum tersebut dengan menggunakan tiga cetakan yang berbeda yaitu dari bahan besi cor berupa cetakan permanen (permanent mold), cetakan dari pasir dan cetakan dari pasir keramik (chamote sand). dari besi cor dipakai secara permanen/terus menerus, sementara cetakan dari pasir dan pasir keramik digunakan sekali pakai (expendable mold). Metode yang digunakan adalah pengecoran gravitasi (gravity permanent mold casting) yaitu pengecoran dimana logam cair yang dituangkan ke dalam saluran masuk menggunakan gravitasi. Cor yang dihasilkan berbentuk plat dengan ukuran lebar 7cm, panjang cm dan tebal cm. Pengujian hasil cor yang dilakukan adalah uji porositas, dan uji kekerasan. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa cetakan permanen dari besi cor memiliki kekerasan paling tinggi dan prosentase porositas paling rendah baik untuk aluminum paduan Al-Si maupun Al-Mg-Si, dibandingkan cetakan dari pasir maupun pasir keramik. Kata kunci: Paduan aluminum Al-Si, paduan aluminum Al-Mg-Si, cetakan besi cor, cetakan pasir, cetakan pasir keramik (chamote sand.). PENDAHULUAN Pengecoran logam adalah salah satu teknik pembentukan benda kerja yang telah dilakukan jauh sebelum adanya ilmu pengetahuan dan teknologi, ini dibuktikan dengan ditemukannya benda kuno berupa koin-koin emas perak, dan perunggu dalam bentuk dimensi. Ini dapat diartikan bahwa proses pengecoran sudah ada sejak berkembangnya peradaban manusia. Benda-benda kerja yang dibentuk dengan proses pengecoran memiliki keunggulan baik sifat dan efisiensinya pembentukannya dari pada bahan yang dibentuk dengan cara lain. (Sudjana, 00) Proses pengecoran adalah proses pembentukan logam dengan cara dicairkan atau dileburkan kemudian dituang ke dalam cetakan dan dibiarkan sampai membeku. Proses pengecoran sering dilakukan karena sering kali benda kerja atau produk yang diinginkan sulit sekali dibentuk dengan proses permesinan, sehingga harus dibentuk dengan proses pengecoran. (Pratiwi, 0). Proses pengecoran merupakan penopang kemajuan dunia industri. Semakin besarnya kebutuhan dan semakin berkurangnya sumber daya alam yang menjadi bahan pengecoran, maka efisiensi dalam proses pengecoran perlu dipertimbangkan. Proses pengecoran yang baik, ekonomis serta efisien dapat mengurangi adanya pemborosan bahan baku yang didapat dari sumber daya alam. Kualitas produk hasil pengecoran sangat dipengaruhi oleh metode pengecoran yang dilakukan. (Budiyono, Dkk, 0) Dari uraian di atas saya mencoba melakukan penelitian dengan menggunakan beberapa jenis cetakan untuk menganalisa hasil cor yang didapat apabila menggunakan bahan cor berupa logam paduan Al-Si dan Al-Mg-Si. Jenis cetakan yang saya gunakan meliputi cetakan besi cor, cetakan pasir dan cetakan keramik. Kemudian pengujian hasil cor meliputi uji porositas dan uji kekerasan. SENASPRO 07 Seminar Nasional dan Gelar Produk

2 Hal ini yang mendorong saya untuk melakukan sebuah analisa untuk mengetahui pengaruh dari hasil cor terhadap jenis cetakn yang digunakan.. METODE Prosedur Penilitian A. Persiapan Material. Bahan cetakan yang digunakan meliputi jenis bahan cetakan, antara lain : cetakan besi cor, cetakan pasir dan cetakan logam.. Bahan cor berupa logam paduan Al-Si dan paduan Al-Mg-Si.. Bahan cor paduan Al-Si menggunakan komposisi sebesar Al 0% + Si 0%, sedangkang untuk paduan Al-Mg-Si menggunakan komposisi sebesar Al 70% + Mg 0% + Si + 0%. Gambar logam paduan Al-Si Gambar magnesium murmi B. Proses Pembuatan. Proses pembuatan cetakan diawali dengan pelaksanaan pembuatan pola, pembuatan cetakan dan persiapan peralatan pengecoran. Pola sangat diperlukan dalam pengecoran, karena sebagai benda tiruan dari benda yang ingin dibuat. Pola yang dipakai terbuat dari kayu dengan pertimbangan lebih murah, cepat dibuatnya dan mudah diolahnya. Pola kayu digunakan untuk cetakan pasir dan cetakan keramik. Gambar ukuran spesimen. Pembuatan cetakan menggunakan model cetakan belah untuk cetakan dari besi cor, sedangkan untuk cetakan pasir dan keramik menggunakan model seperti pada gambar berikut. Seminar Nasional dan Gelar Produk SENASPRO 07

3 Gambar cetakan besi cor Gambar cetakan pasir Gambar cetakan keramik C. Persiapan Perangkat Pengecoran proses pengecoran menggunakan tanur pengecoran beserta alat-alat pendukung lainnya seperti pada gambar berikut. SENASPRO 07 Seminar Nasional dan Gelar Produk

4 Gambar alat pengecoran D. Proses Pengecoran. Siapkan jenis cetakan yang telah dibuat sebelumnya.. Proses peleburan bahan cor, bahan yang akan dilebur dimasukkan ke dalam tanur pengecoran hingga bahan cor benar-benar meleleh atau melebur.. Tuangkan bahan cor yang sudah meleleh tersebut ke dalam jenis cetakan yang telah dibuat sebelumnya malalui saluran masuk.. Biarkan cetakan mengeras dan tunggu sekitar 0-0 menit tergantung dari ukuran cetakan yang dibuat. 5. Bongkar cetakan dari kerangka, kemudian ambil benda hasil pengecoran dan bersihkan dari bahan cetakan yang masih menempel. Kemudian lakukan finishing untuk mendapatkan benda hasil pengecoran yang rapi menggunakan gerindra.. Setelah benda cor sudah jadi bisa dilakukan pengujian meliputi : uji porositas dengan menggunakan rumus uji porositas dan uji kekerasan yang dilakukan di Laboratorium Prodi Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Sidoarjo. Gambar hasil pnegecoran. HASIL DAN PEMBAHASAN. Uji Porositas Untuk standart uji porositas menggunakan standart ASTM C 0-9. Porositas adalah kandungan pori atau kepejalan dari bahan dengan satuan persen (%). Perhitungan porositas menggunakan persamaan sebagai berikut : Dimana : P = Porositas (%)... () Wc = kering Wa = basah di air Wb = basah di udara Tahapan-tahapan perhitungannya sebagai berikut:. kering (Wc) diperoleh dengan cara memanaskan sampel pada C hingga ketelitian 0, gram, kemudian ditimbang.. basah (Wb) diperoleh dengan cara memanaskan sampel dalam air selama jam tanpa menyentuh dasar dan kemudian didinginkan pada temperatur kamar lalu ditimbang.. basah dalam air (Wa) diperoleh dengan cara memanaskan sampel dalam air selama jam tanpa menyentuh dasar dan kemudian didinginkan pada temperature kamar lalu direndam selama jam dalam air, kemudian ditimbang. Seminar Nasional dan Gelar Produk SENASPRO 07 5

5 Tabel. Hasil Uji porositas Benda Jenis Spesimen Paduan Al-Si Besi Cor Perc. Awal 57, 5,0 5, Wb 57, 5, 5, Wa 57, 5,0 5, Wc 57, 5, 5,0 P (%) Rata-Rata P (%) Paduan Al-Si Pasir Paduan Al-Si keramik Paduan Al-Mg-Si Besi Cor 5 Paduan Al-Mg-Si Pasir Paduan Al-Mg-Si Keramik 59, 5,70 59,,,0 0,7 7, 5, 57,0 5,,, 5, 7,90 57, 59, 5,7 59,,,0 0,0 7, 5, 57,0 5,9,, 5,50 7,9 57, 59, 5,7 59,0,,0 0,7 7, 5, 57,0 5,90,0,0 5, 7,90 57, 59,0 5, 59,,5 0,9 0,7 7,0 5,0 57,00 5,,, 5, 7, 57,,5,5,,,. Uji Kekerasan Alat uji kekerasan yang digunakan menggunakan model CV-700 Universl hardness tester seperti pada gambar. sedangkan metode uji kekerasan yang digunakan menggunakan metode vickers. Gambar Alat uji kekerasan Tahapan untuk uji kekerasan dengan metode vickers sebagai berikut :. Indentor diamond vickers.. Saklar lampu ke vickers.. Atur knop pada beban di 0 N.. Letakkan benda kerja ke meja test. 5. Lakukan pre load, sampai garis test. SENASPRO 07 Seminar Nasional dan Gelar Produk

6 . Main load di aplikasikan menekan engkol, waktu penekanan vickers selama 5 detik. Tabel. Hasil Uji Kekerasan Jenis Beba L I N Kekerasa Bend Spesime Perc. n (µ) n a n (N) (V) Paduan Al-Si Besi Cor Paduan Al-Si Pasir Paduan Al-Si keramik Paduan Al-Mg- Si Besi Cor 5 Paduan Al-Mg- Si Pasir Paduan Al-Mg- Si Keramik Jara k Awa l (µ) Jarak Akhi r (µ) ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00,9,07, 0,7,0,,0,,,07,07,0,07,09,0,0, 0,5 0,, 0, 5, 7, 5, 9,, 0, 5, 0, 5, 59, 5,9 7, 7,. Rata- Rata Kekerasa n (V) 5,,5, 9, 5,7 Ket : L : jarak akhir jarak awal N : L x I I : 0,00 (pembesaran mikroskop 5x). KESIMPULAN Berdasarkan hasil perhitungan dan pembahasan yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : Seminar Nasional dan Gelar Produk SENASPRO 07 7

7 . Dari data di atas dapat disimpulkan bahwa nilai porositas yang paling rendah adalah menggunakan cetakan dari besi cor dibandingkan dengan cetakan dari pasir dan keramik baik itu menggunakan bahan cor paduan Al-Si maupun paduan Al-Mg-Si.. Sedangkan untuk nilai kekerasan yang paling tinggi juga menggunakan cetakan dari besi cor dari pada cetakan pasir dan keramik baik itu menggunakan bahan cor paduan Al-Si maupun paduan Al-Mg-Si.. Untuk nilai porositas dari paduan Al-Mg-Si memiliki nilai porositas yang lebih rendah dari pada paduan Al-Si baik menggunakan cetakan dari besi cor, pasir maupun keramik. Sedangkan untuk nilai kekerasannya juga lebih tinggi dari pada paduan Al-Si.. Untuk nilai kekerasan yang tinggi dapat berpengaruh terhadap nilai porositas setiap benda cor. Apabila nilai kekerasannya tinggi maka nilai porositasnya juga kecil, begitu sebaliknya apbila nilai kekerasan rendah maka nilai porositas juga akan besar. DAFTAR PUSTAKA [] Sidiq Budiyono, Budi Harjanto, Yuyun Estriyanto. 0. Perbandingan Kualitas Hasil Pengecoran Pasir Cetak Basah Dengan Campuran Bentonit % dan 5% Pada Besi Cor Kelabu..Prodi Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan. UNS Surakarta. [] Diah Kusuma Pratiwi. 0. Hubungan Jenis Terhadap Kualitas Produk Cor Aluminium. Oktober 0. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik. Universitas Sriwijaya. [] Hardi Sudjana. 00. Teknin Pengecoran Logam Jilid. Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional. [] Yusuf Umardani, Didi Sugiarto. 0. Pengaruh Kuat Medan Magnet Terhadap Struktur Mikro dan Kekerasan Besi Cor Kelabu. Jurnal Foundry. Vol. No., Oktober 0. Jurusan Teknik Mesin. Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. [5] Haposan Situngkir pengaruh Putaran Terhadap Sifat Mekanik Besi Cor Kelabu Pada Pembuatan Silinder Liner Mesin Otomotif Dengan Pengecoran Mendatar. Jurnal Dinamis. Vol. No., Januari 009. Program Studi Teknik Mesin. Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara Medan. [] I Made Astika, DNK Putra Negara, Made Agus Susantika. 00. Pengaruh Jenis Pasir Cetak dengan Zat Pengikat Bentonit Terhadap Sifat Permeabilitas dan Kekuatan Tekan Basah Pasir (Sand Casting). Jurnal Ilmiah Teknik Mesin. Vol. No., Oktober 00. Hal -. Jurusan Teknik Mesin. Fakultas Teknik Universitas Udayana. [7] Sugeng Tirta Atmadja. 00. Analisa Cacat Cor Pada Proses Pengecoran Burner Kompor. Vol. No., Juli 00. [] Nurhadi. 00. Studi Karakteristik Material Piston Dan Pengembangan Prototipe Piston Berbasis Limbah Piston Bekas. Progam Studi Magister Teknik Mesin. Progam Pascasarjana Universitas Diponegoro Semarang. [9] Dian Sabit Purnomo. 05. Studi Komparasi Karakteristik Piston Sepeda Motor Tak dan Tak. Jurusan Teknik Mesin. Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. [0] Ika Wahyuni, Ahmad Barkati Rojul, Erlin Nasocha, Nindia Fauzia Rosyi, Nurul Khusnia, Oktaviana Retna Ningsih. Uji Kekerasan Material dengan Metode Rockwell. Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi. Universitas Airlangga Surabaya. [] Yudy Surya Irawan, Tjuk Oerbandono, Dian Fitria Agus Aristiyono, Pratikto. 0. Kekuatan Tarik Dan Porositas Silinder Al-Mg-Si Hasil Die Casting Dengan Variasi Tekanan. Jurnal Rekayasa Mesin. Vol. No., 0. Hal -. Laboratorium Pengecoran Logam Jurusan Teknik Mesin. Fakultas Teknik Universitas Brawijaya. SENASPRO 07 Seminar Nasional dan Gelar Produk