BAB III PROSEDUR PENELITIAN 3.1. Diagram Alir Penelitian Penelitian ini dilakukan untuk membuktikan faktor-faktor atau variable yang memungkinkan menjadi penyebab terjadinya cacat susut ( Shrinkage ). Faktorfaktor penyebab susut yang akan diteliti yaitu komposisi kimia material logam, suhu cor, pouring time dan waktu penahanan. Adapun diagram alir dari tahapan penelitian tersebut adalah sebagai berikut: Teknik Mesin 27
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian Teknik Mesin 28
Penelitian dan percobaan akan dilakukan didalam pabrik, berikut ini adalah peralatan atau mesin mesin yang dipergunakan selama penelitian atau percobaan. a. Tanur Induksi b. Mesin molding Blow squeeze ( AMF 3 ) c. Pola 10B1 d. Alat penuangan ( ladle ) e. Thermocouple Immersi f. Mesin Analisa thermal 3.2. Persiapan Penelitian 3.2.1. Pengambilan Sample Teknik Mesin 29
Pengambilan sample dilakukan secara acak yaitu sample pulley yang cacat dan tidak cacat. Bagian Hub dari Sampel pulley tersebut kemudian dipisahkan untuk dilakukan pengujian, Bagian Hub yaitu bagian yang mengalami penyusutan. Pada gambar dibawah ini menunjukan sample pulley yang cacat dan tidak cacat. Gambar 3.6 Sample Pulley Cacat Gambar 3.7 Sample Pulley tidak Cacat 3.2.2. Pengambilan Sample Uji Komposisi Kimia Sample Uji Komposisi kimia pulley cacat diambil dengan memotong sebagian dari hub. Potongan seperti yang terlihat pada gambar 3.8 Hal yang sama juga dilakukan pada pengambilan Sample uji untuk pulley yang tidak cacat. Gambar 3.8 Sample Uji Komposisi Kimia 3.3. Proses Pengujian Teknik Mesin 30
3.3.1. Uji Komposisi Kimia dengan Alat Uji Spectometri Pengujian komposisi kimia dilakukan dengan menggunakan alat uji spectrometri menggunakan alat Separator Vacuum Burning yang menggunakan energi listrik, untuk material besi cor tidak bisa dilakukan pengujian secara langsung, struktur mikro material tersebut harus berbentuk Chill, yaitu struktur mikro yang terbentuk dengan pendinginan cepat. Adapun urutan kerja pengujian ini adalah sebagai berikut: 1. Benda uji yang sudah disiapkan dilelehkan kembali sampai suhu liquidus kemudian dilakukan pendinginan cepat dengan dicelupkan kedalam air, Selanjutnya dilakukan pengerindaan seperlunya. 2. Benda uji diletakan pada pemegang dibagian tengah alat. Usahakan peletakanya tepat ditengah tengah ujung pipa gas pembakar. 3. Menset panel alat uji pada titik pembakaran logam hingga penguapan pada temperatur 900 o C. 4. waktu pembakaran yang digunakan adalah 3 detik. 5. pembakaran yang dilakukan untuk membuat logam mengeluarkan uap. 6. Uap hasil komposisi secara otomatis terbaca oleh Separator Vacum Burning, dan didapatkan data komposisi kima berupa print cetak, hampir semua unsur dapat diketahui persentasenya. 3.3.2. Uji Komposisi Kimia Dengan Alat Uji Analisa Thermal Berbeda dengan Pengujian komposisi kimia dengan menggunakan alat uji spectrometri, alat ini menggunakan pendekatan suhu dengan mengacu pada diagram Fe - C dan unsur yang dapat diketahui hanya karbon dan silikon saja, yaitu unsur yang sangat berpengaruh dalam pembuatan besi cor. Adapun urutan kerja dari pengujian ini adalah sebagai berikut: Teknik Mesin 31
1. Besi cor cair yang sudah mencapai suhu setimbang diambil seperlunya dari dalam tanur induksi dengan menggunakan gayung tahan panas. 2. Besi cor cair tersebut kemudian dituangkan kedalam cup khusus yang terhubung dengan mesin analisa thermal. 3. Setelah Besi cor cair tersebut membeku, yang membutuhkan waktu beberapa menit, kemudian muncul di layar monitor grafik suhu, Karbon equivalent ( CE ), Persentase Karbon ( C ) dan Persentase Silikon ( Si ). Seperti yang terlihat pada Gambar 3.9 Kemudian data tersebut dicatat kedalam form laporan. Gambar 3.9 Alat Uji Analisa Thermal (Silicon Carbon Meter NSP-550CS, Nippon Sublance Probe Engineering Ltd.) 3.3.3. Uji Suhu Cor Pengujian ini bertujuan untuk mendapatkan suhu cor yang baik, yaitu tidak terlalu tinggi dan tidak terlalu rendah agar tidak menimbulkan jenis cacat yang lain. Teknik Mesin 32
Pengujian ini dilakukan setiap akan melakukan pengecoran kedalam cetakan. Uji suhu cor ini dilakuan dengan menggunakan immersion thermocouple. Adapun urutan kerja dari pengujian ini adalah: 1. Besi cor cair yang sudah siap cor dituang dari tanur induksi kedalam sebuah ladel. 2. Permukaan besi cor cair kemudian dibersihkan dari terak dan kotoran lainya. 3. kemudian dilakukan pengukuran menggunakan thermocouple, yang menggunakan bahan imersi khusus, dengan cara mencelupkan ujung bahan imersi kedalam cairan 4. Setelah beberapa detik tanda berakhirnya pengukuran akan berbunyi, kemudian thermocouple tersebut diangkat dan hasil pengukuran muncul dilayar, Selanjutnya hasil tersebut dicatat dalam form laporan. Gambar 3.10 Immersion Thermocouple 3.3.4. Pengujian Waktu Tuang ( Pouring Time ) Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah akan terjadi cacat apablia penuangan dilakukan dengan jangka waktu yang berbeda beda dimana komposisi kimia dan suhu tuang yang relatif sama, karena alat penuang yang dipakai adalah semi-automatik, maka pengujian ini dapat dilakukan dengan memperlambat gerak tangan operator penuang ladle. Adapun urutan kerja pengujian ini adalah: Teknik Mesin 33
1. Logam cair yang sudah dilakukan uji komposisi dituangkan kedalam ladle dan dilakukan pengujian suhu. 2. Ladle yang berisi logam cair diletakan pada alat bantu penuangan. 3. Penuangan dilakukan terhadap beberapa cetakan dengan waktu penuangan dibedakan dan dikontrol dengan menggunakan stopwatch. 3.3.5. Pengujian penahanan cairan ( Holding time ). Pada kenyataannya penahanan cairan didalam cairan dilakukan secara tidak sengaja, akibat adanya masalah di molding line. Pada pengujian kali ini sengaja dilakukan dalam interval waktu tertentu, yaitu selama 30 menit. adapun urutan kerja pegujian ini adalah: 1. Besi cor cair yang sudah mencapai suhu setimbang diambil seperlunya dari dalam tanur induksi dengan menggunakan gayung tahan panas untuk dilakaukan uji analisa thermal. Kemudian hasilnya dicatat sebagai 0 menit. Dan cairan di corkan kedalam cetakan 10B1. 2. Setelah 30 menit dilakukan pengambilan kembali sample dan cairan dicorkan kedalam cetakan. Begitu seterusnya setiap 30 menit sampai waktu penahanan maksimal didapatkan. Teknik Mesin 34