BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 17 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pendahuluan Pengecoran logam merupakan salah satu proses pembentukan logam dengan menggunakan cetakan yang kemudian diisi dengan logam cair. Pada proses pengecoran logam bahan baku dicairkan dengan cara memanaskanya hingga mencapai titik lebur, kemudian cairan logam ini dituang kedalam rongga cetakan yang telah disediakan sebelumnya. Logam cair dibekukan dengan cara membiarkanya dalam rongga cetakan selama beberapa lama. Setelah logam cair membeku seluruhnya maka cetakan dapat dibongkar Besi Cor Besi cor adalah paduan besi yang mengandung karbon, silisium, mangan, pospor dan belerang. Besi cor dikelompokkan menjadi besi cor kelabu, besi cor kelas tinggi, besi cor kelabu paduan, besi cor bergrafit bulat, besi cor mampu tempa dan besi cor cil. Struktur mikro dari besi cor terdiri dari ferlit atau perlit dan serpian karbon bebas. Kekuatan tarik dari besi cor kira kira kgf/mm², titik cairnya kira kira 1200 ºC. Besi cor kelabu mempunyai sifat mampu cor sangat baik serta murah, sehingga besi cor jenis ini paling banyak digunakan untuk benda benda coran. Besi cor kelas tinggi mengandung lebih sedikit carbon dan silikon, ukuran grafit

2 18 bebasnya agak kecil dibanding besi cor kelabu, kekuatan tariknya kira kira kgf/mm². Besi cor kelabu paduan mengandung unsur unsur paduan dan grafit, mempunyai struktur yang lebih stabil sehingga sifat sifatnya lebih baik. Unsur unsur yang ditambahkan adalah : Krom, Nikel, Molibdenum, Vanadium, Titan dan sebagainya yang menyebabkan sifat tahan panas, tahan aus, tahan korosi, dan mampu mesin yang sangat baik. Besi cor mampu tempa dibuat dari besi cor putih yang dilunakkan pada sebuah tanur dalam waktu yang lama. Menurut standart mikronya besi cor mampu tempa terdiri atas : besi cor mampu tempa erapian hitam, besi cor mampu tempa perapian putih, dan besi cor mampu tempa perlit. Besi cor mampu tempa mempunyai keuletan dan perpanjangan yang lebih baik dibanding dengan besi cor kelabu. Besi cor grafit bulat dibuat dengan jalan mencampurkan mangnesium, kalsium, atau serium ke dalam cairan logam sehingga grafit bulat akan mengendap. Besi cor cil adalah besi cor yang mempunyai permukaan terdiri dari bes cor putih dan bagian dalamnya terdiri dari struktur dengn endapan grafit Baja Cor Baja cor digolongkan dalam baja karbon, dan baja paduan. Coran baja karbon adalah paduan besi karbon dan digolongkan menjadi tiga macam yaitu baja karbon rendah (C<0,2 %), baja karbon menengah (C %), baja karbon tinggi (C %). Kadar karbon yang rendah menyebabkan keliatan rendah, perpanjangan (elongation) yang tinggi dan sifat mampu las yang baik.

3 19 Titik cair baja cor sekitar 1500 ºC, mampu cornya lebih buruk dibandingkan besi cor akan tetpi baja cor baik digunakan sebagai bahan untuk bagian bagian mesin sebab kekuatanya yang tinggi dan harganya yang rendah. Baja cor paduan adalah baja cor yang ditambah unsur unsur paduan seperti : Mangan, Krom, Molidenum atau Nikel. Unsur paduan ini ditambahkan untuk memberikan sifat sifat yang khusus pada baja seperti : sifat tahan aus, tahan asam dan tahan korosi Baja paduan Baja paduan didefenisikan sebagai suatu baja yang dicampur dengan satu atau lebih unsur campuran seperti nikel, kromium, molibden, vanadium, mangan, dan wolfram yang berguna untuk memperoleh sifat-sifat yang dikehendaki (keras, kuat dan liat), tetapi unsur karbon tidak dianggap sebagai salah satu unsur campuran. Penambahan unsur didalam baja karbon dapat dilakukan dengan satu unsur atau lebih dan tergantung pada karakteristik atau sifat-sifat baja yang dibuat. Suatu kombinasi antara dua unsur atau lebih unsur campuran memberikan sifat khusus dibandingkan dengan satu unsur campuran, misalnya baja yang dicampur dengan kromium dan nikel akan menghasilkan baja yang mempunyai sifat keras dan kenyal. Adapun pengaruh unsur-unsur campuran terhadap sifat-sifat baja adalah sebagai berikut : 1. Baja karbon mempunyai kekuatan yang terbatas dan tegangan pada baja yang berpenampang besar harus dikurangi. Kekuatan baja dapat dinaikkan dengan menambah unsur campuran seperti nikel, mangan, dalam jumlah yang kecil kedalam besi dan menguatkannya.

4 20 2. Kekenyalan baja dapat diperoleh dengan menambah sedikit nikel yang menyebabkan butiran-butirannya menjadi halus. 3. Ketahanan pemakaian baja dapat diperoleh dengan menambah unsur penstabil karbid, misalnya kromium dan nikel sehingga terjadi penguraian karbid. Cara lain untuk menghasilkan ketahanan pakai adalah dengan menambah nikel atau mangan agar transformasi temperatur rendah, dan akan menyebabkan pembentukan austenit dengan jalan pendinginan. Baja paduan ini dilakukan pengerjaan panas untuk kekerasan dan ketahanan. 4. Kekerasan dan kekuatan baja karbon akan mulai turun bila temperatur mencapai 2500 ºC. Ketahanan panas dapat diperoleh dengan menaikkan temperatur transformasi dengan cara menambahkan krom dan wolfram atau dengan merendahkan temperatur transformasi dengan menambahkan nikel yang menghasilkan suatu struktur austenit setelah dilakukan pendinginan. Pertumbuhan butiran berhubungan dengan pemanasan pada temperatur tinggi tetapi dapat diimbangi dengan penambahan unsur nikel. Unsur kromium cendrung menaikkan pertumbuhan butiran dan penambahan nikel akan menyebabkan baja kromium tahan terhadap temperatur tinggi. Agar dapat memperbaiki ketahanan baja terhadap beban rangka maka ditambahkan sejumlah kecil molibdem. 5. Ketahanan baja terhadap tahan karat diperoleh dengan menambahkan unsur krom sampai 12% sehingga membentuk lapisan tipis berupa oksida pada permukaan baja untuk mengisolasikan antara besi dengan unsur-unsur yang menyebabkan karatan. Baja tahan karat yang paling baik terutama pada temperatur tinggi, yaitu diperoleh dengan cara menggunakan nikel

5 21 dan kromium bersama-sama untuk menghasilkan suatu struktur yang berlapis Coran Paduan Tembaga Macam macam coran tembaga adalah : perunggu, kuningan, kuningan kekuatan tinggi, dan perunggu aluminium. Perunggu adalah paduan antara tembaga dan timah. Perunggu yang biasa dipakai adalah mengandung kurang dari 15 % timah. Titik cairnya kira kira 1000 ºC, sifat ketahanan korosi dan ketahanan aus yang sangat baik. Perunggu digolongkan menjadi : perunggu pospor yaitu perunggu yang ditambah pospor, perunggu timbal yaitu perunggu yang ditambahkan timbal untuk memperbaiki sifat sifatnya. Kuningan adalah paduan antara tembaga dan seng, dan kuningan kekuatan tinggi adalah paduan yang terdiri dari : Tembaga Aluminium, Besi, Mangan, Nikel. Unsur unsur tersebut ditambahkan untuk memperbaiki sifat sifatnya Coran Paduan Ringan Coran paduan ringan adalah coran paduan aluminium, coran paduan magnesium dan sebagainya. Aluminium murni mempunyai sifat mampu cor yang sangat jelek, oleh karena itu digunakan paduan aluminium dengan penambahan tembaga, silisium, mangan, dan nikel. Coran paduan aluminium adalah ringan dan merupakan penghantar panas yang sangat baik.

6 Coran Paduan Lainya Paduan seng yang mengandung sedikit aluminium dipergunakan untuk pengecoran cetakan. Logam monel adalah paduan nikel yang mengandung tembaga serta mengandung molibdenum, krom, dan silikon. Paduan timbal adalah paduan antara timbal, tembaga dan timah. 2.2 Struktur dan Sifat-sifat Baja Cor Struktur coran baja Baja karbon adalah paduan dari sistem besi-karbon. Kadar karbonnya lebih rendah dari pada kadar karbon pada besi cor dan biasanya kurang dari 1,0%C. Sebagai unsur-unsur tambahan selain karbon, baja cor mengandung 0,20-0,70 Si, 0,5 100 % Mn, fosfor dibawah 0,06 dan belerang dibawah 0,06%. Struktur mikro dari baja karbon yang mempunyai kadar karbon kurang dari 0,8% terdiri dari ferit dan perlit. Kadar karbon yang lebih tinggi menambah jumlah perlit. Dalam hal ini apabila kadar karbon diatas 0,8% baja ini terdiri dari perlit dan sementit yang terpisah. Kadar karbon yang lebih tinggi menambah jumlah sementit Sifat-sifat coran baja karbon Kalau kadar karbon dari baja cor bertambah, kekutannya bertambah. Penambahan mangan juga memberikan kekuatan tarik yang lebih tinggi tetapi pengaruhnya kurang dibandingkan dengan karbon. Coran baja karbon biasanya dilunakkan, dinormalkan dan ditemper sebelum dipakai. Dibandingkan dengan

7 23 melunakkan, menormalkan coran baja karbon memberikan butir-butir halus dan memberikan harga yang lebih tinggi untuk batas mulur dan serta kekuatan tarik. Perbaikan dari sifat-sifat baja cor dengan jalan menormalkan sangat jelas apabila kadar karbonnya lebih tinggi. Kalau coran baja ditemper pada 650 ºC setelah dilunakkan, maka batas mulur, kekuatan tariknya menurun sedangkan perpanjangan dan pengecilan luasnya lebih baik. Gambar 2.1 menunjukkan pengaruh kadar karbon dan perlakuan panas pada sifat-sifat mekanis dari coran baja karbon. Gambar 2.2 menunjukkan hasil pengujian tarik dari baja karbon yang dinormalkan pada berbagai temperatur. Kekuatan baja karbon sangat turun, diatas kira-kira 300 ºC. Perpanjangan dan pengecilan luas turun kalau temperatur meningkat sampai 200 ºC dan naik diatas 200 ºC. Untuk mengukur sifat-sifat mekanis dari baja cor karbon, batang uji diambil dari bagian-bagian yang berhubungan dengan badan utama atau dari coran yang terpisah dicor bersama-sama yang kemudian dilunakkan, dinormalkan dan ditemper sebelum pengujian. 2.3 Struktur dan Sifat-sifat Baja Cor Khusus Baja cor khusus terdiri dari cor paduan rendah dan baja cor paduan tinggi yang dibuat dengan menambahkan macam-macam unsur paduan kepada baja cor karbon. Mangan dan juga sisilium biasanya selalu tercampur waktu pengolahan baja, sehingga dalam hal ini baja cor tidak dapat disebut baja cor khusus, kecuali kalau unsur-unsur tersebut ditambahkan sebagai unsur paduan.

8 24 Gambar 2.1 Pengaruh kandungan karbon dan perlakuan panas pada sifat-sifat mekanik PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 34) Baja ini disebut baja paduan rendah apabila unsur paduannya ditambahkan 1 2 % dan disebut baja paduan menengah apabila unsur paduannya ditambahkan 2 5 % dan disebut baja paduan tinggi apabila unsur paduannya diatas 5 % Baja cor paduan rendah Baja cor dikeraskan dan dikuatkan dengan pencelupan dingin tetapi mampu kerasnya agak buruk dan hanya kulitnya yang keras. Lapisan yang mengeras menjadi lebih tebal dengan menambah Mn, Cr, Mo, atau Ni. Baja tersebut boleh dikatakan mempunyai mampu keras yang tinggi. Hal ini disebabkan karena karbon larut dalam austenit yang menyebabkan baja menjadi keras dengan pencelupan dingin.

9 25 Gambar : 2.3 Data dari pengujian tarik panas dari baja cor karbon dinormalkan Gambar 2.2 Data dari pengujian tarik panas dari baja cor karbon dinormalkan PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 34) Gambar 2.2 menunjukkan hubungan antara kekerasan yang tertinggi dari berbagai baja yang dicelupkan terhadap berbagai kadar karbon. Kalau kadar karbon rendah, kekerasan tertinggi akan bertambah dengan bertambahnya kadar karbon, tetapi tidak demikian untuk kadar karbon lebih dari 0,5-0,6%. Hubungan antara kadar karbon dan kekerasan ini dapat dipergunakan untuk baja karbon, karena kekerasan yang tertinggi ditentukan oleh kadar karbon, sedangkan macam atau kadar unsur paduan hanya memperdalam lapisan yang keras dan tidak menambah kekerasan. Dalam penormalan, walaupun baja mempunyai mampu keras tinggi akan terhadap perbedaan kekerasan yang kecil antara permukaan dan bagian tengahnya.

10 26 Tetapi kalau baja karbon dikeraskan dengan menambah unsur paduan maka kekerasan baja yang dinormalkan bertambah sebanding dengan kekuatannya. Gambar 2.3 Kadar karbon dan kekerasan maksimum baja setelah di celup dingin PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 35) Pada umumnya sifat-sifat baja cor menjadi lebih buruk kalau massanya bertambah. Karena massanya besar, bagian tengahnya mempunyai kekuatan dan keuletan yang lebih buruk dibanding dengan kulitnya. Hal ini disebabkan oleh perbedaan dan perbandingan pembekuan. Kalau massa menjadi besar, dibagian yang lebih dekat ke tengah, pembekuannya menjadi lebih lambat dan strukturnya menjadi lemah. Baja cor paduan rendah terdiri dari beberapa macam seperti diuraikan dibawah ini : baja cor mangan rendah dan baja cor krom mangan mempunyai mampu keras yang lebih tinggi dari pada baja cor karbon biasa, sehingga dengan pengolahan panas yang cocok didapat baja yang murni dan ulet. Baja cor paduan karbon rendah dipergunakan untuk bagian-bagian mesin yang memerlukan kekuatan dan keuletan, dan baja cor paduan karbon tinggi dipakai untuk roda gigi karena sangat baik ketahanan ausnya.

11 Baja cor tahan karat Baja cor tahan karat adalah baja yang diperbaiki tahanan korosinya dengan menambah nikel atau krom, dan ini akan memberikan katahanan korosi, ketahanan panas dan ketahanan dingin yang baik sekali dibandingkan dengan baja cor karbon biasa. Baja didalam air atau udara akan berkarat oleh oksidasi, sedangkan baja paduan dengan kandungan krom lebih dari harga tertentu mempunyai sifat pasif terhadap oksidasi dan bebas dari karat. Kandungan krom yang banyak cenderung untuk membuat sifat pasif dan kebanyakan baja tahan karat mengandung krom lebih dari 12%. Selanjutnya apabila nikel ditambahkan, maka ketahanan korosi, keuletan pada temperatur rendah, mampu olah dan mampu lasnya sangat diperbaiki. Baja tahan karat ini dapat digolongkan menjadi baja tahan karat martensit, austenit dan ferit sesuai dengan struktur mikronya. Baja cor tahan karat martensit mempunyai mampu keras dan ketahanan korosi yang paling baik dalam keadaan setelah dicelup dingin dan ditemper. Contoh khas adalah baja cor yang mengandung 13% krom yang mempunyai mampu keras sendiri dengan pengerasan alam yaitu pendinginan udara luar. Baja ini cocok sekali untuk dipakai pada atmosfir yang bersifat korosi ringan dan cocok untuk sesuatu yang memerlukan kekuatan, kekerasan dan ketahanan aus yang tinggi, sebagai contoh sebagai saluran dan rumah-rumah untuk turbin. Baja cor tahan karat austenit yang khas adalah baja cor 18 Cr-8 Ni yang mempunyai katahanan korosi dan sifat mekanis yang baik. Struktur dari sistem Fe-Ni-Cr menjadi austenit lengkap pada komposisi 18% Cr-18-Ni, dimana ketahanan korosi yang terbaik tak akan didapat kecuali apabila karbon larut dalam

12 28 austenit dan tidak megendap secara terpisah. Oleh karena itu baja cor ini dipakai setelah menjadi austenit seluruhnya dan kemudian didinginkan dalam air setelah dipanaskan pada temperatur 1000 ºC-1100 ºC. Baja cor tahan karat ferit mengandung krom lebih dari 16% tidak dapat dikeraskan dengan jalan pencelupan dingin. Baja ini ketahanan korosinya lebih kecil dibandingkan dengan baja tahan karat austenit, tetapi murah sehingga dipergunakan untuk komponen-komponen yang adanya hubungannya dengan industri kimia. Baja ini terutama baik sekali dalam ketahanan korosinya terhadap asam nitrat. Tetapi baja yang mengandung krom lebih dari 18% akan kehilangan keuletannya dan akibat pengelasan menjadi getas dan mudah patah Struktur dan Sifat-Sifat dari Baja Cor Tahan Panas Umumnya, bahwa baja cor tahan panas adalah nama umum untuk baja cor yang dipakai pada temperatur tinggi yaitu diatas 650 ºC. Terdiri dari baja cor paduan tinggi dengan krom tinggi dan baja cor paduan tinggi dengan nikel tinggi sesuai dengan komposisi kimianya. Perbedaan dengan baja cor tahan karat ialah kandungan karbonnya lebih tinggi dan kekuatan yang tinggi pada temperatur tinggi. Sifat-sfat yang harus dipunyai oleh baja cor tahan panas adalah sebagai berikut : 1. Kestabilan permukaan (tahan korosi dan tahan asam yang baik) 2. Kekuatan jalar pada temperatur tinggi 3. Keuletan pada temperatur tinggi 4. Tahanan yang tinggi terhadap kelelahan panas

13 29 5. Tahanan yang tinggi terhadap kegetasan karena pengaruh bonan 6. Tahanan aus yang baik dan deformasi yang kecil Struktur dan Sifat-Sifat Dari Baja Cor Mangan Tinggi Baja cor mangan tinggi mengandung mangan % dan karbon 0,9-1,2% dimana harga perbandingan antara Mn dan C kira-kira 10%. Struktur setelah dicor sangat getas karena karbit mengendap pada batas butir austenit, sedangkan struktur yang dicelup dingin dalam air dari 1000 ºC menjadi austenit seluruhnya dan keuletannya menjadi lebih baik. Kekerasan baja ini kira-kira 200 HB. Tetapi dapat dikeraskan sampai kira-kira 550 HB dengan penempatan berulang-ulang dan pengerjaan dingin. Oleh karena itu ia mempunyai tahanan tinggi terhadap keausan dibawah beban lentur, dengan demikian ia dapat dipakai sebagai bahan penghancur, lapisan dari gilingan bola silangan rel dan seterusnya. 2.4 Dapur Induksi PT. Karya Deli Stellindo menggunakan dapur induksi untuk menghasilkan baja. dapur induksi mempunyai prinsip transformator yaitu arus bolak-balik dapat ditransformatorkan atau dapat mengubah tenaga arus bolakbalik dari tekanan yang tinggi ke tekanan yang rendah dengan arus yang tinggi. Dapur induksi mempergunakan tiga kumparan dengan mempergunakan arus berputar. Inti tidak dipergunakan pada dapur ini dan sebagai ganti inti dipergunakan cairan baja. Dapur ini mempergunakan arus liar yang kuat yang

14 30 dialirkan kedalam cairan baja untuk dirubah menjadi panas, sehingga panas yang dihasilkan dapat digunakan untuk melebur logam/baja. Kesukaran yang timbul dalam mempergunakan dapur adalah merubah frekuensi tinggi menjadi frekuensi terbatas atau rendah. Lilitan primer terbuat dari tembaga yang dibuat berlubang untuk aliran air pendingin. Dinding dapur ini terbuat dari campuran asbes dengan semen dan untuk dapur yang besar (muatan lebih dari 1 ton) terbuat dari kayu berlapis asbes atau bahan non magnet yang tidak panas/cair karena arus listrik. Dapur ini dilengkapi dengan mekanik pengungkit agar mudah mengeluarkan isi dapur setelah selesai proses pembuatan baja. Cara kerjanya dapur sebagai berikut, pertama sekali dilakukan pengisian dapur dengan baja rongsokan/bekas setelah terlebih dahulu dipilih dan diketahui campuran unsurunsurnya karena pada waktu proses berlangsung sangat sukar untuk mengadakan analisa kimianya disebabkan proses didalam dapur waktunya sangat pendek ±20 menit. Setelah bahan-bahan dimasukkan arus listrik frekuensi tinggi mengalir ke lilitan primer sehingga didapat arus liar yang kuat dan seterusnya dialirkan ke muatan/bahan yang akan menimbulkan panas karena tahanan didalam dapur. Panas yang timbul didalam dapur digunakan untuk melebur logam dan setelah terjadi pencairan didalam dapur, pemanasan tetap dilakukan sampai pada temperatur yang dimestikan untuk pengeluaran baja yang diproses yang gunanya untuk dioksidasi cairan baja. Sewaktu pencairan baja terjadi maka terak cair dan bahan-bahan non metal berada dibagian atas cairan dan terak cair dan non metal yang timbul keatas dikeluarkan dari dalam dapur.

15 31 Didalam dapur ini terak cair tidak dapat diyakini (tidak sempurna) menutupi cairan sehingga kemugkinan dapat timbul oksidasi pada cairan. Untuk mencegah terjadinya oksidasi pada cairan baja didalam dapur, maka pada permukaan cairan dimasukkan gas reduksi. Setelah proses didalam dapur selesai, maka baja cair dikeluarkan dari dalam dapur yang ditampung oleh ladel untuk dibawa ketempat penyelesaian selanjutnya. Gambar 2.4 Tanur induksi jenis kruss PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 146) 2.5 Bentuk dan Ukuran Coran Dalam pengecoran bentuk dan ukuran yang sembarang dapat diizinkan, tetapi dalam beberapa hal produk-produk sukar dibuat dan mempunyai cacat yang tergantung pada bentuk dan ukurannya, sehingga kadang-kadang coran menjadi mahal. Oleh karena itu pertimbangan yang teliti tidak dapat dihindarkan. Pertama, bentuk dari pola hendaknya mudah dibuat. Pola yang sukar dibuat membutuhkan waktu dan biaya yang banyak. Pola harus sederhana kecuali jika pengerjaannya memang memerlukan kerumitan.

16 32 Kedua, cetakan dari coran hendaknya mudah. Terutama harus dihindari bentuk-bentuk yang tidak dapat dicetak dengan cup dan drag saja atau kalau mungkin lebih baik tidak dengan permukaan pisau yang rumit. Ketiga, cetakan hendaknya tidak menyebabkan berbagai cacat dalam coran. Cetakan tidak didinginkan kalau menyebabkan cacat dalam penuangan dan pembekuan walaupun pembuatan cetakan mudah. Dalam beberapa hal, coran menjadi lebih mudah dibuat dan cacatnya hilang apabila bentuk dan ukurannya dirubah sedikit. Oleh karena itu sangat penting bahwa pembuat dan perencana tetap bekerja sama agar coran mudah dibuat dan tanpa cacat Bentuk standar dan ukuran coran Ukuran coran harus ditentukan sehingga coran mudah dibuat. Dinding yang tipis dapat membuat cetakan retak dan coran yang tidak baik, maka tebal minimum harus dipilih sesuai dengan bahannya. Pada tabel 2.1 menunjukkan tebal minimum dari coran pasir. Tabel 2.1 Ketebalan minimum dinding cetakan pasir Bahan Besi cor Kelabu Besi cor bergrafit bulat Kurang dari 200 Ukuran Coran (mm) Baja cor Baja tahan karat Brons & kuningan ,

17 33 Kuningan tegangan tinggi Paduan aluminium , PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 46) Lubang berinti dari suatu coran harus diperhatikan mengenai bentuk, ukuran dan panjangnya. Untuk lubang yang sempit dan panjang, inti akan terpanaskan lanjut dan terjadi fusi, maka gas dari pasir akan membentuk rongga udara. Oleh karena itu lubang inti sebaiknya tidak terlalu panjang dan sempit. 2.6 Pengecoran dengan Cetakan Pasir Proses pengecoran yang paling seering dipakai adalah proses pengecoran dengan menggunakan pasir sebagai bahan cetakan. Hal ini disebabkan beberapa faktor antara lain Pembuatan cetakan yang relatif mudah, biaya pembuatan yang rendah, dan dapat mengecor benda yang berukuran besar. Cetakan pasir dapat dibagi menjadi beberapa jenis antara lain cetakan pasir basah, cetakan pasir kering, cetakan sapuan dan cetakan CO2. Cetakan basah yaitu cetakan yang dibuat dari pasir yang mengandung kadar air. Karena itu cetakan ini mempunyai resiko cacat yang besar diakibatkan terperangkapnya uap air didalam rongga cetakan Syarat Syarat Pasir Cetak Sifat-sifat pasir cetak harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : a. Mempunyai sifat mampu bentuk sehingga paduan dalam pembuatan cetakan dengan kekuatan yang cocok. Cetakan yang dihasilkan harus kuat sehingga

18 34 tidak rusak karena dipindah-pindah dan dapat menahan logam cair waktu dituangnya kedalam. Karena itu kekuatannya pada temperatur kamar dan kekuatan panasnya sangat diperlukan. b. Permeabilitas yang cocok. Dikuatirkan bahwa hasil coran mempunyai cacat seperti rongga penyusutan, gelembung gas atau kekasaran permukaan, kecuali jika udara atau gas yang terjadi dalam cetakan waktu penuangan disalurkan melalui rongga-rongga diantara butiran pasir keluar dari cetakan dengan kecepatan yang cocok. c. Distribusi besar butir yang cocok. Permukaan coran diperhalus kalau coran dibuat dalam cetakan yang berbutir halus. Tetapi kalau butiran pasir terlalu halus, gas dicegah keluar dan membuat cacat, yaitu gelembung udara. Distribusi besar butir harus cocok mengingat dua syarat tersebut yang diatas. d. Tahan terhadap temperatur logam yang dituang. Temperatur penuangan yang biasa untuk bermacam-macam coran dinyatakan dalam tabel 2.2. Butir pasir dan pengikat harus mempunyai derajat tahan api tertentu terhadap temperatur tinggi, kalau logam cair dengan temperatur tinggi ini dituang kedalam cetakan. e. Komposisi yang cocok. Butir pasir bersentuhan dengan logam yang dituang mengalami peristiwa kimia dan fisika karena logam cair mempunyai temperatur yang tinggi. Bahan-bahan yang tercampur yang mungkin menghasilkan gas atau larut dalam logam adalah tidak dikehendaki. f. Mampu dipakai lagi. Pasir yang telah digunakan sebaiknya dapat didaur ulang atau digunakan kembali. Butir-butir pasir sebaiknya tidak pecah akibat panas yang tinggi serta sifat-sifat mekanisnya tidak berubah.

19 35 g. Pasir harus murah. Pasir harus mudah didapatkan, murah dan tidak memerlukan perlakuan tambahan, misalnya pegayakan. Tabel 2.2 Temperatur penuangan untuk berbagai coran Macam Coran Temperatur Penuangan (0C) Paduan ringan Brons Kuningan Besi cor Baja cor ( Sumber : Prof. Ir. Tata Surdia M.S Met E, Prof. Dr. Kenji Chijiwa, Teknik Pengecoran Logam, Penerbit PT. Pradya Paramita, Jakarta, 1986, hal 109) Macam-macam pasir cetak Pasir cetak yang paling lazim dipakai adalah pasir gunung, pasir pantai, pasir sungai dan pasi silica yang disediakan alam. Beberapa dari pasir tersebut dipakai begitu saja dan yang lain dipakai setelah dipecah menjadi butir-butir dengan ukuran yang cocok. Kalau pasir mempunyai kadar lempung yang cocok dan bersifat adhesi mereka dipakai begitu saja, sedangkan kalau sifat adhesinya kurang, maka perlu ditambah lempung. Kadang-kadang berbagai pengikat dibutuhkan juga disamping lempung. Umumnya pasir yang mempunyai kadar lempung dibawah 10 sampai 20% mempunyai adhesi yang lemah dan baru dapat dipakai setelah ditambahkan persentase lempung secukupnya. Pasir silica (SiO2) merupakan pasir yang terbaik karena dapat menahan temperatur tinggi tanpa terurai atau leleh. Pasir silika biasanya murah, mempunyai umur panjang, bentuk dan ukuran bermacam-macam hingga dapat disesuaikan dengan kebutuhannya. tetapi kerugiannya adalah

20 36 mempunyai koefisien muai yang tinggi dan cenderung untuk ikut bersatu (menempel) dengan logam. Disamping itu pasir ini banyak mengandung debu oleh karena itu membahayakan kesehatan kerja. Disamping pasir silica dapat pula dipakai pasir zircon (ZrSiO2) yang berwarna kuning dan kegunaan utama adalah untuk pengecoran dan bagian permukaan rongga cetakan. Sifat-sifat yang dimiliki adalah konduktivitas panas yang tinggi dan halus, disamping itu tidak meleleh bersama logam cair (not fusing). Pengunaan pasir ditentukan dari ukuran butiran pasir. Untuk ukuran benda kerja yang kecil dan bentuknya liku-liku maka butiran pasir berukuran kecil harus dipergunakan supaya bentuk detail dari benda kerja dapat sempurna diperoleh. Sedangkan makin besar benda yang harus dicor, maka makin besar pula ukuran butiran pasir yang harus dipakai, karena makin besar ukuran pasir makin memudahkan gas-gas terbentuk keluar, disamping ketelitian dan permukaan yang dicapai pun tidak terlalu tinggi. Suatu bentuk yang tidak teratur serta tajam dari butir-butir pasir lebih disukai untuk pembuatan cetakan, karena hal ini menjamin ikatan yang lebih kuat dari suatu butir pasir lainnya hingga cetakan menjadi kuat dalam menahan tekanan logam cair yang dicorkan.

21 Susunan Pasir Cetak 1. Bentuk butir dari pasir cetak digolongkan menjadi butir pasir bundar, butir pasir sebagian bersudut, butir pasir bersudut, butir pasir kristal. Dari diantara jenis butiran pasir diatas yang paling banyak adalah jenis butir pasir bulat, karena memerlukan jumlah pengikat yang lebih sedikit. 2. Tanah lempung adalah terdiri dari kaolinit, ilit dan non morilonit, juga kwarsa jika ditambah air maka akan menjadi lengket, dan jika diberikan lebih banyak air akan menjadi seperti pasta. Ukuran butir dari tanah lempung 0,005 0,02 mm, kadang kadang dibutuhkan bentonit juga yaitu merupakan sejenis dari tanah lempung dengan besar butiran yang sangat halus 0,01-10 µm dan fasa penyusutnya adalah monmorilonit. 3. Pengikat lain Inti sering dibuat dari pasir yang dibubuhi minyak nabati pengering 1,5-3 % dan dipanggang pada temperatur ºC, sehingga disebut inti pasir minyak. Inti ini tidak menyerap air dan mudah dibongkar. Sebagai tambahan pada tanah lempung kasang kadang dibubuhkan dekstrin yang dibuat dari kanji sebagai bahan pembantu. Dekstrin bersifat lekat meskipun kadar air nya rendah. Selain itu,resin,air kaca, atau semen digunakan sebagai pengikat khusus Sifat Sifat Pasir Cetak Sifat sifat pasir cetak basah Pasir cetak yang diikat dengan tanah lempung atau bentonit menunjukkan berbagai sifat sesuai dengan kadar air, oleh karena itu pengaturan

22 38 kadar air adalah faktor yang penting untuk pasir cetak. Hubungan antara kadar air dengan berbagai sifat yang terjadi dengan pengikat bentonit ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Titik maksimum dari kekuatan dan permeabilitas adalah keadaan dimana butir butir pasir dikelilingi oleh campuran tanah lempung dan air dengan ketebalan tertentu. Dengan kelebihan kadar air kekuatan dan permeabilitas akan menurun karena ruangan antara butir butir ditempati oleh lempung yang berlebihan air. Air yang tidak cukup akan menurunkan kekuatan karena kurang lekatnya lempung. Gambar 2.5 Pengaruh kadar air dan kadar lempung PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 112) Hubungan antara kadar air, kekuatan dan permeabilitas dari pasir cetak yang diikat dengan bentonit dapat dilihat pada gambar berikut.

23 39 Gambar 2.6 Pengaruh kadar air dan bentonit pada pasir diikat bentonit PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 112) Bila kadar air bertambah kekuatan dan permebilitas naik sampai titik maksimum dan akan menurun kalau air bertambah terus. Untuk pasir dengan pengikat benonit, kadar air yang menyebabkan kekuatan basah maksimum dan yang menyebabkan permeabilitas maksimum sangat berdekatan Sifat- sifat kering Pasir dengan pengikat pasir dan bentonit yang dikeringkan mempunyai kekuatan dan permeabilitas yang meningkat dibandingkan dengan kekuatan basah, karena air bebas dan air di absorbsi pada pemukaan tanah lempung dihilangkan, faktor yang memberikan pengaruh sangat besar pada sifat sifat kering adalah kadar air sebelum pengeringan Sifat sifat penguatan oleh udara Sifat yang berubah antara pembuatan cetakan dan penuangan disebut penguatan oleh udara, yang disebabkan oleh pergerakan air dalam cetakan dan

24 40 penguapan air dari pemukaan cetakan, yang meninggikan kekerasan permukaan cetakan. Derajat kenaikan kekerasan tergantunag pada sifat campuran pasir, derajat pemadatan dan keadaan sekeliling cetakan (temperatur udara luar, dan kelembaban) Sifat sifat panas Cetakan mengalami temperatur tinggi dan tekanan tinggi dari logam cair pada waktu penuangan. Sehingga pemuaian panas, kekuatan panas, perubahan bentu panas perlu diketahui. a. Pemuain Panas Pemuaian panas berubah sesuai dengan jenis pasir cetak, seperti ditunjukkan pada gambar berikut. Gambar 2.7 Pemuaian panas bermacam macam pasir PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 113) Pasir pantai dan pasir gunung mempunyai pemuaian panas yang lebih kecil dibanding dengan pasir silica, sedangkan pasir olivin dan pasir sirkon yang mempunyai pemuaian pamanas sangat kecil. Pemuaian panas

25 41 bertambah sebanding dengan kadar air dari pasir dan menurun kalau kadar yang dapat terbakar bertambah. b. Kekuatan Panas Kekuatan panas berubah ubah sesuai dengan pasir cetak yang dipengaruhi oleh adanya kadar tanah lempung, distribusi besar dan berat jenis. Gambar 2.8 berikut ini menunjukkan kekuatan tekan panas dari pasir cetak. Gambar 2.8 Kekuatan tekan panas dari pasir cetak PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 114) Pasir dengan butir tidak seragam dapat dipadatkan sehingga mempunyai berta jenis yang tinggi, mempunyai permukaan sentuh yang luas dengan butir butir tetangganya dan mempunyai kekuatan panas yang tinggi. c. Perubahan Bentuk Panas Perubahan bentuk panas disebut kemampuan absorbsi pemuaian panas pada penuangan logam cair kedalam cetakan. Perubahan bentuk akan bertambah apabila besar butir mengecil dan kadar tanah lempung,

26 42 tambahan khusus dan kadar airnya bertambah. Perubahan kekuatan pasir cetak dapat dilihat dari gambar 2.9 Gambar 2.9 Deformasi panas dari pasir cetak PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 144) 2.7 Pola Pola adalah bentuk dari benda coran yang akan digunakan dalam pembuatan rongga cetakan. Pola yang digunakan dalam pembuatan cetakan terdiri dari pola logam dan pola kayu. Pola logam digunakan untuk menjaga ketelitian ukuran coran, terutama pada produksi massal, dan bisa tahan lama dan produktifitasnya lebih tinggi. Pola kayu dibuat dari kayu, murah, cepat, pembuatan dan pengolahanya lebih mudah dibanding cetakan logam. Oleh karena itu pola kayu lebih cocok digunakan dalam cetakan pasir. Pemilihan pola bergantung beberapa faktor seperti : 1. Kebutuhan penanganan, seperti jumlah, kualitas, ketebalan yang dibutuhkan derajat keakuratan dan penyelesaian akhir. 2. Kemudahan dalam pembentukan.

27 43 3. Jenis dari proses pencetakan dan tipe cetakan dan peralatan yang dibutuhkan. 4. Kemampuan pakai kembali. Untuk mendapatkan pola yang baik, maka bahan material harus : 1. Mudah dikerjakan, dibentuk dan digabungkan. 2. Berat yang ringan sehingga mudah dalam penanganan. 3. Kuat, keras, dan tahan lama. 4. Tahan pada pemakaian dan pengikisan, korosi dan pengaruh bahan kimia. 5. Ukuran yang stabil dan tidak terpengaruh oleh perubahan temperatur. 6. Biaya yang murah. 7. Dapat diperbaiki atau bahkan pemakain ulang. 8. Permukaan yang baik setelah finising. Bahan dari pola logam bisa bermacam macam sesuai dengan penggunaannya sebagai contoh, logam tahan panas seperti ; besi cor, baja cor dan paduan tembaga adalah cocok untuk pola pada pembuatan cetakan kulit, sedangkan paduan ringan adalah mudah diolah dan dipilih untuk pola yang dipergunakan dalam masa produksi dimana pembuatan cetakan dilakukan dengan tangan. Hal pertama yang harus dilakukan dalam pembuatan pola adalah mengubah gambar benda menjadi gambar pengecoran dengan penambahan ukuran akibat pertimbangan tambahan penyusutan, tambahan penyelesaian dengan mesin. Kemudian gambar pengecoran dibuat menjadi bentuk dan ukuran pola penetapan kup, drag dan permukaan pisah adalah yang paling penting untuk

28 44 mendapatkan hasil coran yang baik. Dalam hal ini dibutuhkan pengalaman dan pada umumnya harus memenuhi beberapa ketentuan, antara lain: 1. Pola harus mudah dikeluarkan dari cetakan. 2. Sistem saluran harus dibuat sempurna untuk mendapatkan aliran logam cair yang optimum. 3. Permukaan pisah lebih baik hanya satu bidang, karena permukaan pisah yang terlalu banyak akan mengahabiskan terlalu banyak waktu dalam proses Telapak Inti Inti biasanya mempunyai telapak inti yang bertujuan sebagai berikut : 1. Tujuan dari telapak inti a. Menempatkan inti, membawa dan menentukan letak dari inti. Ada dasarnya dibuat dengan menyisipkan bagian dari inti. b. Menyalurkan udara dan gas gas dari cetakan yang keluar dari inti c. Memegang inti, mencegah bergesernya inti dan menahan inti dari gaya apung dari logam cair. 2. Macam dari telapak inti Berdasarkan bentuknya telapak inti dapat digolongkan menjadi : a. Telapak inti mendatar bertumpu dua, dalam hal ini inti dipasang mendatar dan ditumpu pada kedua ujungnya.

29 45 Gambar 2.10 Telapak inti mendatar bertumpu dua PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 55) b. Telapak inti dasar tegak, inti ditahan tegak oleh telapak inti pada alasanya yang cukup menstabilkan inti Gambar 2.11 Telapak inti dasar tegak PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 55) c. Telapak inti tegak bertumpu dua, telapak inti dipasang pada drag dan kup untuk mencegah jatuhnya inti. Gambar 2.12 Telapak inti tegak bertumpu dua PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 55)

30 46 d. Telapak inti untuk penghalang ( sebahagian ). Pola ini tidak dapat ditarik kearah tegak lurus pada permukaan pisah karena ada tonjolan yang jauh dari permukaan pisah. Gambar 2.13 Telapak inti sebahagian PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 55) Macam Macam Pola Pola mempunyai berbagai macam bentuk. Pada pemilihan macam pola, harus diperhatikan produktifitas, kualitas coran dan harga pola. 1. Pola pejal yaitu pola yang biasa dipakai, dimana bentuknya hampir serupa dengan bentuk coran. Pola pejal terdiri dari : a. Pola tunggal. Bentuknya serupa dengan coranya, disamping itu kecuali tambahan penyusutan, tambahan penyelesaian mesin dan kemiringan pola terkadang dibuat menjadi satu dengan telapak inti. Gambar 2.14 Pola tunggal PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 57)

31 47 b. Pola belahan. Pola ini dibelah ditengah untuk memudahkan pembuatan cetakan. Permukaan pisahnya bila memungkinkan harus dibuat menjadi satu. Gambar 2.15 Pola belahan PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 57) c. Pola setengah. Pola ini dibuat untuk membuat cetakan dimana kup dan dragnya simetri dengan permukaan pisah. Gambar 2.16 Pola setengah PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 57) d. Pola belahan banyak. Pola dibagi menjadi tiga atau lebih untuk memudahkan penarikan dari cetakan dan penyederhanaan pemasangan inti.

32 48 Gambar 2.17 Pola belahan banyak PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 57) 2. Pola pelat pasang. Merupakan pelat dimana pada kedua belahnya ditempelkan pola demikian juga saluran turun pengalir, saluran masuk dan penambah biasanya dibuat dari logam dan plastik. Gambar 2.18 Pola pelat pasang PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 58) 3. Pola pelat kup dan drag. Pola diletakkan pada dua pelat demikan juga saluran turun, pengalir, saluran masuk dan penambah. Pelat tersebut adalah pelat kup

33 49 dan drag. Kedua pelat dipegang oleh pena agar bagian atas dan bawah dari coran menjadi cocok. Gambar 2.19 Pola pelat kup PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 58) Bahan Bahan Pola Bahan bahan yanga dipakai untuk pola antara lain : 1. Kayu Kayu yang umum dipakai untuk pembuatan pola adalah kayu jeluntung, saru, jati, aras, pinus dan mahoni. Pemilihan kayu tergantung pada macam dan ukuran pola, jumlah produksi, dan lamanya dipakai. Kayu dengan kadar air lebih 14% tidak dapat dipakai karena akan terjadi korosi yng disebabkan perubahan kadar air dari kayu. Kadang - kadang suhu udara luar harus diperhitungkan dan ini tergantung pada daerah dimana pola itu dipakai. 2. Resin sintetis Dari berbagai macam resin sinteis, hanya resin epoksid yang banyak dipakai. Bahan ini mempunyai sifat sifat penyusutan yang kecil pada waktu

34 50 mengeras, tahan aus yang tinggi, memberikan pengaruh yang lebih baik dengan penambah pengencer, zat pemelastis atau zat penggemuk menurut penggunanya. Resin polisterena dipakai sebagai bahan untuk pola yang dibuang setelah dipakai dalam cara pembuatan yang lengkap. Pola dibuat dengan menambahkan zat pembuat busa pada polistirena untuk membuat berbutir, bentuk dan membuat busa. Berat jenisnya yang sangat kecil yaitu dan resin ini mudah dikerjakan, tetapi tidak dapat menahan pengunaan yang berulang ulang sebagai pola. Resin Epoksid dipakai untuk coran yang kecil kecil dari suatu produksi. Terutama sangat memudahkan rangkapnya dapat diperoleh dari pola kayu atau pola plaster. 3. Bahan untuk pola logam Bahan yang dipakai untuk pola logam adalah besi cor. Umumnya digunakan besi cor kelabu, karena sangat tahan aus, tahan panas dan tidak mahal. Kadang kadang besi cor liat dipakai agar lebih kuat. Paduan tembaga juga sering dipakai untuk pola cetakan kulit agar dapat memanaskan cetakan yang tebal secara merata Perencanaan Pola Dalam perencanaan pola untuk pengecoran harus mempertimbangkan banyak faktor. Faktor faktor tersebut yaitu:

35 51 1. Penyusutan Semua logam yang mendingin maka akan mengecil (menyusut). Setiap bahan logam derajat penyusutam ini tidak sama tergantung dari jenis dan komposisi material tersebut. 2. Sudut miring (Draft) Pada waktu model ditarik dari cetakan maka ada kecenderungan terjadinya rontokan tepi rongga yang sebelumnya kontak dengan model. Kecendrungan ini dapat dihilangkan atau dikurangi dengan menggunakan sudut miring pada sisi model yang pararel dengan arah penarikan. 3. Kelebihan untuk permesinan (allowance for machining) Pada gambar teknik dicamtumkan tanda tanda pada semua permukaan yang dikerjakan lanjut, terlebih pada produk yang proses pengerjaan mulanya adalah pengecoran. Dari gambar pembuat model akan mengetahui bentuk akhir dari produk, hingga dapat menambahkan berapa besar tambahan / kelebihan yang harus diberikan untuk proses lanjut. 4. Distorsi Kompensasi / kelebihan untuk distorsi hanya diberikan pada benda benda tuangan yang akan mengalami gangguan gerak dalam melakukan penyusutan waktu pendinginan. 5. Goyangan Pada waktu menarik model yang sering dilakukan sedikit goyangan cetakan sedikit kekiri dan kekanan, meskipun hal ini sering dilakukan tanpa sengaja. Hal ini cukup memberikan pembesaran pada rongga cetakan yang kecil serta permukaan hasil cetakan tidak dikerjakan lanjut, maka hal ini perlu

36 52 diperhitungkan yaitu dengan sedikit memperkecil sedikit ukuran dari model, sesuai batas toleransi ukuran yang masih dapat ditolerir. 2.8 Rencana Pengecoran Pada pembuatan cetakan harus diperhatikan sistem saluran yang mengalirkan cairan logam kedalam cetakan.besar dan bentuknya ditentukan oleh ukuran tebalnya irisan dan macam logam yang dicairkan. Kualitas coran juga tergantung dari sistem saluran coran dan keadaan penuanggan Istilah Istilah dan Fungsi Dari Sistem Saluran Sistem saluran adalah jalan masuk cairan logam yang dituangkan kedalam rongga cetakan. Cawan tuang merupakan penerima cairan logam langsung dari ladel. Saluran turun adalah saluran yang pertama membawa cairan logam dari cawan tuang kedalam pengalir dan saluran masuk ke dalam cetakan. Pengalir adalah saluran yang membawa logam cair dari saluran turun ke bagian bagian yang cocok pada cetakan. Saluran masuk adalah saluran yang mengisikan logam cair dari pengalir ke dalam rongga cetakan. Gambar 2.20 Istilah istilah sistem pengisian PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 65)

37 Bentuk dan Bagian Bagian Sistem Saluran 1. Saluran turun Saluran turun dibuat lurus dan tegak dan irisan berupa lingkaran. Kadang kadang irisanya dari atas sampai bawah, atau mengecil dari atas ke bawah. Yang kedua dipakai apabila diperlukan penahan kotoran sebanyak mungkin. Saluran turun dibuat dengan melubangi cetakan dengan menggunakan suatu batang atau dengan memasang bumbung tahan panas. 2. Cawan tuang Cawan tuang berbentuk corong dengan saluran turun dibawahnya. Konstruksinya harus tidak dapat dilalui oleh kotoran yang terbawa dalam logam cair. Oleh karena itu cawan tuang tidak boleh terlalu dangkal. Cawan tuang dilengkapi dengan inti pemisah, dimana logam cair dituangkan disebelah kiri saluran tuang. Dengan demikian inti pemisah akan penahan terak atau kotoran, sedangkan logam bersih akan lewat dibawahnya kemudian masuk ke saluran turun. Terkadang satu sumbat ditempatkan pada jalan masuk dari saluran turun agar aliran dari logam cair pada saluran masuk cawan tuang selalu terisi. Dengan demikain kotoran dan terak akan terapung pada permukaan dan terhalang untuk masuk kedalam saluran turun.

38 54 Gambar 2.21 Ukuran cawan tuang PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 144) 3. Pengalir Pengalir mempunyai irisan seperti trapesium atau setengah lingkaran, sebab irisan demikian mudah dibuat pada permukaan pisah dan juga pengalir mempunyai luas permukaan terkecil untuk satu luasan tertentu, sehingga lebih efektif untuk pendinginan yang lambat. Logam cair dalam pengalir masih membawa kotoran yang terapung terutama pada permulaan penuangan, sehingga harus dipertimbangkan untuk membuang kotoran tersebut. Ada beberpa cara untuk membuang kotoran tersebut yaitu sebagai berikut : a. Perpanjangan pemisah dibuat pada ujung saluran pengalir. b. Membuat kolam putaran pada tengah saluran pengalir (dibawah saluran turun) c. Membuat saluran turun bantu dan membuat penyaring

39 55 Tabel 2.3 Ukuran Pengalir PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 67) Gambar 2.22 Perpanjangan Pengalir 4. Saluran masuk Saluran masuk dibuat irisan yang lebih kecil daripada irisan pengalir, agar dapat mencegah kotoran masuk kedalam rongga cetakan. Bentuk irisan yang membesar kearah rongga cetakan untuk mencegah terkikisnya cetakan.

40 56 Gambar 2.23 Sistem saluran masuk Penambah Penambah adalah memberi logam cair unrtuk mengimbagi penyusutan dalam pembekuan coran, sehingga penambah harus membeku lebih lambat daripada coran, bila penambah terlalu besar maka presentasi terpakai akan dikurangi, dan bila penambah terlalu kecil akan terjadi rongga penyusutan. Karena itu penambah harus mempunyai ukuran yang cocok. Penambah digolongkan menjadi dua macam : penambah samping dan penambah atas. Penambah samping merupakan penambah yang dipasang disamping coran, dan langsung dhubungkan dengan saluran turun dan pengalir, sangat efektif untuk coran ukuran kecil dan menengah. Penambah atas merupakan penambah yang dipasang diatas coran, biasanya berbentuk silinder dan mempunyai ukuran besar.

41 57 Gambar 2.24 Penambah samping dan Penambah atas PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 78) 2.9 Penuangan Logam Cair Peleburan baja cor banyak menggunakan tanur llistrik dibandingkan dengan tanur perapian terbuka (open hearth furnance), ini dikarenakan biaya peleburan yang murah.peleburan dengan busur api listrik dibagi menjadi dua macam proses yaitu pertama proses asm dan kedua proses basa. Cara pertama dipakai untuk peleburan sekrap baja yang berkualitas tinggi sedangkan cara kedua dipakai untuk memleburkan baja dengan kualitas biasa. Dalam peleburan baja selain pengaturan komposisi kimia dan temperatur, perlu juga mengatur absorbsi gas, jumlah dan macam inklusi bukan logam. Untuk menghilangkan gas ditambahkan biji besi atau tepung kerak besi selama proses reduksi. Cairan baja yang dikeluarkan dari tanur diterima dalam ladel dan dituangkan kedalam cetakan.ladel mempunyai irisan beberapa lingkaran dimana diameternya hampir sama dengan tingginya. Untuk coran besar dipergunakan

42 58 ladel jenis penyumbat seperti pada gambar, sedangkan untuk coran kecil dipergunakan jenis ladel yang dapat dimiringkan. Gambar 2.25 Ladel jenis penyumbat PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 167) Ladel dilapisi oleh bata samot atau bata tahan api yang mempunyai pori pori kecil, penyusutn kecil dan homogen. Nosel atas dan penyumbat dibuat dari bahan agalmatolit kadang kadang dibuat juga dari bata karbon. Panjang nosel dibuat cukup panjang agar membentuk tumpahan yang halus tanpa cipratan. Ladel harus dalam keadaan kering yang dikeringkan lebih dahulu oleh burner minyak residu sebelum dipakai. Dalam proses penuangan diperlukan pengaturan temperatur penuangan kecepatan penuangan dan cara penuangan. Temperatur penuangan berubah menurut kadar karbon dalam cairan baja seperti ditunjukka pada grafik berikut.

43 59 Gambar 2.26 Temperatur penuangan yang disarankan PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986, hal 167) Kecepatan penuangan umumnya diambil sedemikian sehingga terjadi penungan yang tenang agar mencegah cacat coran seperti retak retak dan sebagaiya. Kecepatan penuangan yang rendah menyebabkan kecairan yang buruk, kandungan gas oksidasi karena udara, dan ketelitian permukaan yang buruk. Oleh karena itu kecepatan penuangan yang cocok harus ditentukan mengingat macam cairan, ukuran coran dan cetakan. Cara penuangan secara kasar digolongkan menjadi dua yaitu penuangan atas dan penuangan bawah. Penuangan bawah memberikan kecepatan naik yang kecil dari cairan baja dengan aliran yang tenang. Penuangan atas menyebabkan kecepatan tuang yang tinggi dan menghasilkan permukaan yang kasar karena cipratan. Pada saat permulaan penuagan laju penuangan harus rendah dan perlahan lahan dinaikkan. Dalam penempatan nosel diusahakan agar tidak menyentuh cetakan. Perlu juga mencegah cipratan dan memasang nosel tegak lurus agar mencegh miringnya cairan yang jatuh.

44 Pengujian Dalam Pengecoran Pengukuran temperatur Di dalam pengecoran pengukuran temperatur dilakukan untuk mengetahui apakah suhu telah mencapai suhu cair logam yang baik sesuai jenisnya. Adapun pembagianya adalah : 1. Pirometer benam Pengukuran temperatur secara langsung dari cairan dilakukan dengan membenamkan termokopel platina platina radium yang dilindungi oleh kwarsa atau pipa aluminium yang telah dikristalkan kembali. Sekarang dikembangkan pirometer benam yang dapat habis dilindungi oleh pipa kertas. 2. Pengujian batang Pengujian batang merupakan cara praktis yang dipergunakan untuk mengukur dari tanur induksi frekuensi tinggi dengan menggunakan kawat baja lunak dengan diameter 4 sampai 6 mm dam sebuah jam pengukur. Ujung kawat baja tersebut dicelupkan kedalam cairan dan waktu yang dibutuhkan untuk mencairkanya diukur, kemudian lama waktu itu dikonversikan pada temperatur. 3. Pengujian cetakan pasir atau pengujian sendok Baja cair dimasukkan kedalam cetakan pasir atau dalam sendok contoh yang beukuran tertentu, kemudian waktu yang dibutuhkan untuk membentuk lapisan tipis oksida diukur dengna jam pengukur dan dikonversikan padatemperatur.

45 Pengujian terak Adapun pengujian terak dibagi beberapa cara yaitu 1. Pengujian dengan perbandingan warna Dengan jalan membandingkan warna terak dengan warna standar terak yang komposisinya telah diketahui, maka dapat diperkirakan kebasaan, kadar oksidasi besi dan kadar oksidasi mangan. 2. Pengujian dengan perbandingan rupa Baja cair diambil dengan sendok dan dituangkan kedalam cetakan baja. Setelah membeku, warna, pola, struktur, gelembung pada permukaan dan permukaan patahan diteliti untuk memperkirakan kebasaan dari kemampuan oksidasinya. 3. Pengujian penghilang oksidasi Setelah pengadukan cairan baja dengan terak didalam ladel, baja dituangkan dengan tenang kedalam cetakan logam atau cetakan pasir. Pada saat yang sama percikan bunga apinya diamati untuk memperikarakan temperatur cairan. Patahan, permukaan coran yang membeku diperiksa 4. Pengujian kerapuhan Pengujian ini dipakai sebagai pengujian yang praktis untuk menentukan kadar fosfor dan kadar oksidasi besi. Hal ini didasarkan pada kenyataan bahwa posfor menyebabkan baja menjadi getas dan oksida besi menyebabkan retakan batas butir. Batang uji yang dibor dan ditempa dilanjutkan dengan penempaan sampai dibawah 2 mm dan retakan diamati, yang kemudian dibandingkan dengan batang uji standar.

46 Pengolahan Kelapa Sawit Proses pengolahan kelapa seait menjadi CPO dan kernel (inti sawit) harus melalui proses yang baik, agar CPO dan inti sawit yang dihasilkan sesuai dengan yang diharapkan. Apabila prose pengolahan CPO dan Kernel diproses dengan baik maka nilai jualnya akan tinggi. Semakin baik randemen dari CPO maka semakin tinggi nilai jualnya. Pada umumnya di PKS terdapat pembagian stasiun pengerjaan dalam pengolahan kelapa sawit diantaranya yaitu 1. Stasiun Penerimaan TBS 2. Stasiun Loading Ramp 3. Stasiun Rebusan 4. Stasiun Threshing 5. Stasiun Pressing 6. Stasiun Klarifikasi 7. Stasiun Kernel 8. Stasiun Water Treatment 9. Stasiun Power Plant 10. Stasiun Boiler 11. Stasiun Pengiriman Produksi Proses pencabikkan berondolan sawit termasuk kedalam stasiun threshing. Setelah siap direbus di ketel rebusan maka TBS dimasukkan kedalam thresher. Di dalam thresher TBS dilepaskan dari tandanya dan dibawa oleh vertical fruit conveyor ke dalam digester. Didalam digester buah kelapa sawit dicabik cabik sampai daging buah terpisah dari biji sawit dan berbentuk serat. Setelah melalui stasiun threshing maka stasiun selanjunya adalah stasiun pressing.