Proses Pengecoran Hingga Proses Heat Treatment Piston Di PT. Federal Izumi Manufacturing NAMA : MUHAMMAD FAISAL NPM : KELAS : 4IC04

Transkripsi

1 Proses Pengecoran Hingga Proses Heat Treatment Piston Di PT. Federal Izumi Manufacturing NAMA : MUHAMMAD FAISAL NPM : KELAS : 4IC04

2 ABSTRAKSI Muhammad Faisal PROSES PELEBURAN HINGGA PROSES HEAT TREATMENT PISTON DI PT. FEDERAL IZUMI MANUFACTURING Laporan Kerja Praktek Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma 2013 Kata kunci : Proses Pengecoran Hingga Heatreatment Piston (xiii+68+lampiran) Piston adalah suatu komponen pada mesin pembakaran yang sangat penting fungsinya. Secara jelas prinsip kerja piston adalah hisap, kompresi, usaha, dan buang. Proses pembuatan piston diawali dengan peleburan Ingot yaitu paduan Alumunium, dan hasil peleburan tersebut kemudian diletakkan di Holding Furnace dan selanjutnya dilakukan material treatment dengan tujuan mendapatkan tingkat kekerasan Alumunium cair dimana proses material threatment ini dilakukan proses pembersihan dengan gas N 2 yang terlebih dahulu dicampur flux, kemudian ditambahkan Mg dan phospor dan proses ini menghasilkan kotoran yang akan digunakan dalam proses casting. Setelah proses casting selesai, selanjutnya proses sprue cutting, dan setelah itu dilakukan proses heatreatment untuk mendapatkan tingkat kekerasan piston. Daftar Pustaka ( )

3 RUMUSAN MASALAH Berdasarkan uraian diatas, maka rumusan masalah dari penulisan ini adalah : 1. Proses produksi piston, baik dari bahan mentah hingga proses casting selesai dilakukan. 2. Proses yang dilakukan setelah piston selesai dicetak. 3. Sebab, akibat, dan cara mengatasi cacat yang terjadi pada coran piston, sehingga dapat mengurangi cacat tersebut. 4. Menentukan efisiensi dari coran piston.

4 TUJUAN Tujuan dari penulisan ini adalah : 1. Untuk mengetahui bahan baku apa saja yang digunakan dalam pembuatan piston. 2. Untuk mengetahui proses peleburan bahan baku hingga proses heatreatment piston. 3. Dapat Mengetahui cacat coran yang terjadi, baik itu penyebabnya maupun cara mengatasinya. 4. Mengetahui effisiensi dari coran piston. 5. Melengkapi sebagian syarat untuk mencapai jenjang setara Sarjana Muda Fakultas Teknologi Industri jurusan Teknik Mesin Universitas Gunadarma.

5 PEMBAHASAN Flow Chart Pembuatan Piston

6 BAHAN BAKU PISTON

7 KANDUNGAN INGOT BAHAN BAKU PISTON

8 MELTING FURNACE Melting Furnace adalah proses peleburan bahan baku piston, dengan suhu lebur mencapai 900 o C. Gambar Melting Furnace

9 HOLDING FURNACE DAN TEMPERATURNYA Bahan baku hasil Melting Furnace diletakkan di Holding Furnace, dan diatur kembali suhunya kemudian bahan baku akan mengalami proses material threatment

10 PERLAKUAN MATERIAL THREATMENT

11 TAPPING & POURING Proses tapping adalah proses pengambilan bahan baku yang ada di Holding Furnace Proses pouring adalah penuangan logam cair dari gayung kedalam cetakkan. *Logam Cair kemudian membeku, dan piston sudah setengah jadi

12 SPRUE CUTTING Proses sprue cutting adalah proses pemotongan atau pemisahan piston menjadi ukuran yang sebenarnya, disini bagian-bagian yang tidak diperlukan dipotong/dipisahkan dengan tujuan mendapatkan produk piston.

13 HEAT TREATMENT Het treatment adalah suatu proses yang bertujuan untuk meningkatkan kekerasan piston. Proses yang terjadi adalah : Solution Quenching Aging/Overage

14 .

15 .

16 CACAT CORAN PISTON Misrun adalah cacat yang ditimbulkan karena logam cair yang mengeras sebelum semua bagian terisi penuh.

17 Monoiri/inklusi adalah suatu cacat yang ditimbulkan karena terlalu banyak pengotor pada material. Shrinkage adalah penyusutan berlebih.

18 CACAT CORAN LAINNYA Blow hole adalah cacat yang terjadi karena udara yang terjebak didalam cetakan. Cacat kajiri adalah suatu cacat yang ditimbulkan karena gesekan yang terjadi antara piston dengan cetakan.

19 PERHITUNGAN EFFISIENSI BENDA COR 1. Hidrostatis Praktis Sehingga HP = 2.130mm x = 127,87 mm

20 2. Waktu Tuang dan Volume Coran Mc = 1,588 Kg τ = 2,2 x 1,588 τ = 2,77 detik volume coran = 1,588 kg 2,7 x 10 6 kg mm 3 = ,15 mm3

21 3. Kecepatan Tuang kecepatan tuang = 1,588 kg 2,77 detik = 0,57 kg/detik 4. Saluran Masuk Luas Saluran Masuk Gambar 4.13 Dimensi Saluran Masuk Sm = luas lingkaran1 + luas persegi panjang + luas lingkaran2 Sm = ( r 12 ) + (p.l) +( 1/2( r 12 )) Sm = (3,14. (6 mm) 2 ) + (19,05. 5 mm) + (1/2(3,14. (2,5 mm) 2 ) Sm = 113,04 mm 2 +95,25 mm 2 + 9,81 mm 2 = 218,1 mm 2

22 Total Saluran masuk ada 2 buah, sehingga : Sm x 2 = 218,1 mm 2 x 2 = 436,2 mm 2 Volume saluran masuk Vsm = Sm Lsm Keterangan : Vsm = Volume saluran masuk (mm 3 ) Sm = 436,2 (mm 2 ) Lsm = 30 (mm) Vsm =436,2mm 2 x 30 mm = mm 3 Massa Saluran Masuk (Msm) Msm = Vsm ρ Keterangan : Msm =Massa Saluran Masuk (kg) Vsm = (mm 3 ) = 2,7 x 10-6 (kg/m 3 ) Msm =13806mm 3 x 2,7 x 10-6 kg/mm 3 = 0,035 kg

23 5. Saluran Pengalir Luas penampang saluran pengalir ( Sp ) Sp = luas lingkaran + luas persegi panjang Sp = ( r 12 ) + (p.l) Sp = (3,14. (3 mm) 2 ) + (8,5 mm. 6 mm) Sp = 28,26 mm mm 2 = 79,26 mm 2 Total Saluran pengalir ada 2 buah, sehingga : Sp x 2 = 79,26 mm 2 x 2 = 158,52 mm 2 Gambar 4.14 Dimensi Saluran Pengalir Volume saluran pengalir ( Vsp ) Vsp = Sp x Lsp Keterangan : Vsp = Volume saluran pengalir Lsp = 38 mm Vsp = 158,52mm 2 38 mm = 6023,76 mm 3

24 Massa saluran pengalir ( Msp ) Msp = Vsp x ρ Keterangan : Msp = Massa saluran pengalir Vsp = 6023,76 mm 3 ρ = Kg/ mm 3 Msp = 6023,76 mm 3 x Kg/ mm 3 = 0,016 Kg

25 6. Saluran Turun Luas penampang saluran turun Sp =luas lingkaran + luas persegi panjang Sp = ( r 12 ) + (p.l) Sp = (3,14. (3 mm) 2 ) + (17 mm. 6 mm) Sp = 28,26 mm mm 2 =130,26 mm 2 Gambar 4.15 Dimensi Saluran Turun Volume saluran turun Keterangan : Vst = Volume saluran turun ( mm 3 ) Tst = 45 mm Vst =130,26 mm 2 x 42 mm = 5861,7 mm 3 Vst = St x Tst

26 Massa saluran turun Mst = Vst x ρ Keterangan : Mst = Massa saluran turun ρ = Kg/mm 3 Vst = 5861,7 mm 3 Mst = 5861,7 mm 3 x Kg/ mm 3 = 0,016kg

27 7. Cawan Tuang Gambar 4.15 Dimensi cawan tuang Dimensi cawan tuang Keterangan : D = Diameter atas (mm) d = 20 (mm) H = 34 (mm) D = 20 + (2(tg 30 o x 34)) = 78,89 (mm)

28 Volume cawan tuang d1 + d2 D = 2 D = = 35 mm 2 Vct = (1/3 3,14 4 x 35 2 x 34 = 10898,4167 mm Massa cawan tuang ( Mct ) Mct = Vct x ρ Mct = 10898,4167 mm kg/mm 3 = 0,0294 Kg

29 8.Efisiensi penggunaan bahan cor ( ᶯbc ) Keterangan : Mc Mt coran = Massa coran = 1,588 Kg = Massa keseluruhan coran = Mc + Msm + Msp+Mst+Mct η = 1,588 kg 1,588 Kg + 0,034 kg kg + 0,016 kg + 0,0294 kg x 100% = 94,33 %

30 Tabel 4.5 Perhitungan Efisiensi

31 PENUTUP Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan selama kerja praktek di PT. Federal Izumi Mfg penulis dapat menarik kesimpulan, yaitu : Bahan baku yang digunakan dalam proses pembuatan piston adalah Paduan Aluminium, dimana paduan Aluminium adalah C 8A, C 9A dan C 9B, yang memiliki temperatur berbeda-beda, sehingga paduan tersebut digunakan berdasarkan temperaturnya. Proses pembuatan piston dilakukan dengan cara meleburkan paduan Aluminium di Melting Furnace, dan membutuhkan 650 kg/jam untuk meleburkan paduan tersebut. Selanjutnya adalah memindahkan paduan Aluminium cair ke Holding Furnace. Kemudian paduan Aluminium cair ke cetakkan, dan kemudian membiarkan Paduan tersebut membeku. Setelah proses tersebut, coran mengalami proses sprue cutting untuk memotong bagian coran yang tidak terpakai. Langkah selanjutnya adalah meningkatkan kekerasan piston dengan cara Heatreatment. Proses heatreatmen piston terdiri dari 3 tahap yaitu solution, Quenching, Aging. Cacat tang terjadi, diantaranya : 1. Coran tidak lengkap, cacat ini karena ada bagian coran yang sudah mengeras sebelum coran terisi penuh. 2. Rongga udara, cacat ini terjadi karena adanya gas yang terjebak dalam cetakan. 3. Inklusi, cacat ini terjadi karena adanya zat pengotor, baik dalam cetakan maupun pada molten. 4. Penyusutan, cacat ini adalah cacat yang ditimbulkan karena penyusutan yang berlebih. 5. Kajiri, cacat ini terjadi karena gesekan coran piston dengan cetakan. Perhitungan effisiensi pengecoran piston dari hasil pengamatan yang diperoleh adalah 94,33 %.