Top Banner
PRAKTIKUM PEMBENTUKAN LOGAM MODUL PRAKTIKUM Pasir Cetak dan Pengecoran LABORATORIUM METALURGI PROSES DEPARTEMEN TEKNIK METALURGI DAN MATERIAL UNIVERSITAS INDONESIA 2014
37

Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

Jan 20, 2016

Download

Documents

Jordy Hervandi

Modul Praktikum Pengubahan Bentuk
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

PRAKTIKUM

PEMBENTUKAN LOGAM

MODUL PRAKTIKUM

Pasir Cetak dan Pengecoran

LABORATORIUM METALURGI PROSES

DEPARTEMEN TEKNIK METALURGI DAN MATERIAL

UNIVERSITAS INDONESIA

2014

Page 2: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

KATA PENGANTAR

Modul praktikum pengecoran logam ini disusun untuk lebih melengkapi pedoman kegiatan praktikum

yang selama ini telah berjalan dengan baik. Pada modul praktikum kali ini terdapat modul

praktikum yaitu modul pengujian fluiditas cairan logam, melengkapi modul yang terdahulu yaitu modul

pasir cetak dan modul pengecoran logam dan analisa cacat.

Atas tersusunnya modul praktikum ini, penyusun ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada

semua asisten Laboratorium Metalurgi Proses Departemen Metalurgi dan Material FTUI atas

bantuan serta kerjasama yang diberikan selama proses berjalannya praktikum pasir cetak dan

pengecoran logam ini.

Semoga modul praktikum ini dapat memberikan pedoman bagi mahasiswa untuk dapat

mempersiapkan serta melakukan praktikum pengecoran logam dengan lebih baik lagi.

Depok, November 2007

Penyusun

Dr.-Ing. Ir. Bambang Suharno

NIP. 131 845 374

i

Page 3: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

MODUL 1 PRAKTIKUM PASIR CETAK

1.1. Tujuan Percobaan

i

ii

1

1.2. Dasar Teori 1

1.3. Prosedur Percobaan 8

1.3.1 Pengujian distribusi pasir 8

1.3.2 Percobaan Pengukuran Kadar Air 9

1.3.3 Percobaan Pengukuran Flowability 10

1.3.4 Percobaan Pengukuran Permeabilizas 11

1.3.5 Percobaan Uji Kekuatan Tekan 13

1.3.6 Percobaan Uji Kekuatan Geser 15

1.4. Variabel Percobaan 17

1.5. Format Laporan Praktikum 18

1.5.1. Format laporan awal 18

1.5.2. Format laporan akhir 19

1.5.3. Layout laporan 20

1.6. Standar Penilaian Laporan 21

1.7. Tugas Tambahan Praktikum 21

MODUL 2 PENGECORAN LOGAM & ANALISA CACAT

2.1. Tujuan Percobaan 24

2.2. Bentuk Praktikum 24

2.3. Dasar Teori 25

2.4. Alat dan Bahan 33

2.5. Prosedur Percobaan 33

2.5.1. Perancangan Pola dan Sistem Saluran (sebelum praktikum) 33

2.5.2. Persiapan Pasir Cetak 33

2.5.3. Pembuatan Cetakan 34

2.5.4. Bahan baku 35

2.5.5. Persiapan Dapur 36

2.5.6. Peleburan 36

2.5.7. Penuangan 37

Page 4: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

iii

2.5.8. Pembongkaran cetakan 38

2.5.9. Pemeriksaan benda coran 38

2.5.10. Praktikum selesai 38

2.6. Variabel Percobaan Dan Pola 38

2.7. Format Laporan Praktikum 40

2.7.1. Format laporan awal 40

2.7.2. Format laporan akhir 40

2.7.3. Layout laporan 42

2.8. Standar Penilaian Laporan 43

2.9. Tugas Tambahan Praktikum 43

DAFTAR PUSTAKA 45

LAMPIRAN 4

Page 5: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

1

MODUL 1

PRAKTIKUM PASIR CETAK

1.1. Tujuan Percobaan

Setelah melakukan praktikum pengolahan pasir cetak ini, mahasiswa diharapkan dapat

mengetahui sifat-sifat pasir cetak dan hubungannya antara sifat-sifat pasir cetak dengan proses

penuangan yang meliputi:

1. Distribusi besar butir pasir.

2. Kadar air atau kadar aditif dalam pasir cetak.

3. Hubungan antara permeabilitas, kekuatan geser, dan kekuatan tekan terhadap kadar air serta

bahan aditif dalam pasir cetak.

4. Mampu bentuk (flowability) dari pasir cetak.

5. Perbedaan karakteristik antara pasir basah (green sand), pasir kering (dry sand), dan

pasir kering tanpa dengan pemanasan (holding sand).

1.2 Dasar Teori

Gambar 1.1 Aliran Logam dan Pasir

Saat ini pasir cetak masih banyak dipakai pada industri-industri pengecoran. Hal ini

dikarenakan pasir cetak memiliki beberapa keunggulan, antara lain:

1. Mudah didapat dan murah (sebagai faktor ekonomis).

2. Dapat digunakan kembali (dengan catatan harus diganti dengan pasir baru sebanding

20%).

3. Mempunyai kekuatan yang cukup tinggi

4. Dapat digunakan untuk penuangan benda-benda besar diatas 50 kg

5. Memiliki refraktori dan ketahanan kimia yang baik

Page 6: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

2

Gambar 1.2. Interface antara cairan logam dengan cetakan logam dan cetakan pasir

Pada Gambar 1.2, menunjukkan perbedaan interface antara cairan logam pada cetakan logam

dan interface cairan logam pada cetakan pasir. Diketahui bahwa penggunaan cetakan pasir memiliki

keuntungan dalam kontrol laju pendinginan bila dibandingkan dengan penggunaan cetakan logam

konvensional yang cenderung lebih cepat dan dapat menimbulkan beberapa kerugian pada produk

hasil pengecorannya.

Kemudian bila dilihat dari segi biaya, diketahui bahwa penggunaan pasir cetak akan

membutuhkan modal awal (untuk die maupun perlengkapan penyokong) dan tenaga kerja yang

lebih sedikit. Walaupun kapasitas produksinya lebih kecil namun, penggunaan metode sand casting

amat cocok untuk industri manufaktur kecil.Karena keunggulan-keunggulan tersebut maka pasir lebih

banyak digunakan untuk membuat cetakan dibandingkan dengan bahan lainnya. Data pada tahun

1991, di Michigan A.S, kurang lebih 1.000.000 ton pasir digunakan (dan direklamasi secara

berulang) untuk menghasilkan produk logam dengan berat yang kurang lebih sama yaitu 1.000.000

ton (Rundman, Karl, B., Metal Casting, Dept. of Material Science and Engineering Michigan Tech.

Univ.). Hal ini dapat dilihat pada Tabel 1.1 yang berisi perbandingan beberapa jenis cetakan logam

beserta dengan biaya produksinya.

Tabel 1.1. Berbagai jenis cetakan

Page 7: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

3

Sifat-sifat Cetakan

Terdapat beebrapa sifat yang diharapkan dimiliki oleh cetakan pasir yang akan dibuat. Sifat-sifat

tersebut adalah sebagai berikut:

1. Kuat

Mampu menahan tekanan dan berat logam cair yang akan dituang ke cetakan dan tidak mudah

ambruk bila dipindahkan.

2. Permeabilitas yang baik

Cetakan harus mudah melewatkan gas dari dalam cetakan maupun gas-gas yang terlarut

dalam logam cair, sehingga cacat-cacat tuangan akibat gas dapat dikurangi/dihindari.

3. Flowability yang baik

Pasir mampu mengisi ruangan-ruangan dan cetakan dengan baik.

4. Mempunyai distribusi pasir yang cocok

Berhubungan dengan ukuran dan distribusi butir dalam membentuk cetakan, bertujuan untuk

mendapatkan permeabilitas yang diinginkan dan sifat permukaan yang baik (akurasi dimensi tinggi

dan permukaannya halus).

5. Sifat adhesif yang baik

Cetakan tidak mudah ambruk/terlepas dari dinding kup dan drag sebelum proses penuangan

atau dapat juga disebut sebagai sifat pasir untuk melekat pada cetakan.

6. Sifat kohesif

Dengan adanya sifat kohesif diharapkan kekuatan mekanis pasir cetak semakin baik.

Kekuatan mekanis yang berhubungan dengan sifat ini antara lain :

Kekuatan basah, karena adanya kandungan air.

Kekuatan kering, kekuatan tanpa kandungan air

Kekuatan panas, kekuatan menahan ekspansi panas logam cair

Kekuatan kimia, tidak mudah bereaksi dengan logam cair.

Kekuatan terhadap temperatur tinggi.

7. Sifat collapsibility

Collapsibility merupakan sifat mampu ambruk/dapat dihancurkan dari cetakan (terutama

untuk pasir inti). Diperlukan agar pasir mudah direklamasi dan dapat digunakan kembali.

8. Koefisien muai yang rendah

Cetakan pasir harus mempunyai koefisien muai yang rendah, bertujuan agar tidak terjadi

pemuaian yang berlebih ketika penuangan logam cair.

Page 8: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

4

Bentuk Dan Distribusi Pasir

Bentuk butir pasir akan mempengaruhi flowability, permeabilitas dan sifat mekanis dari pasir dan

cetakannya. Pasir berdasarkan bentuknya, digolongkan menjadi :

1. Butir pasir bulat (Round), bentuk ini memiliki sifat mekanis yang baik.

2. Butir pasir sebagian bersudut (Sub Angular)

3. Butir pasir bersudut (Angular)

4. Butir pasir kristal/tidak beraturan (Irreguler), mudah pecah.

Gambar 1.3. Berbagai jenis bentuk pasir cetak

Selain dari variabel-variabel di atas, sifat pasir cetak juga sangat tergantung dari variabel-

variabel seperti:

1. Kadar bahan pengikat (binder)

2. Kadar air

3. Kadar bahan yang dapat terbakar

4. Waktu pengadukan

5. Temperatur pemanasan

6. Distribusi pasir

7. Lama cetakan dibuat hingga waktu tuang

Tidak ada aturan mengenai distribusi pasir ideal yang terbaik dan cocok bagi semua

aplikasi. Distribusi pasir yang dianggap baik berbeda-beda tergantung pada penggunaan cetakan

pasir itu sendiri. Hal ini dikarenakan distribusi dan ukuran butir pasir memainkan peran yang amat

penting dalam menentukan sifat kekuatan, kehalusan permukaan, dan permeabilitas dari cetakan

pasir. Tata Surdia dalam bukunya Teknologi Pengecoran Logam, menjelaskan bahwa bentuk distribusi

pasir yang mendekati ideal adalah ketika 2/3 dari keseluruhan jumlah pasir yang digunakan berada

pada tiga (3) nomor sleeve yang berurutan. Referensi mengenai bentuk dan distribusi pasir

tersedia pada literatur AFS Sand And Core Testing Handbook.

Page 9: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

5

Gambar 1.4. Distribusi ukuran pasir cetak

Bahan Pasir Cetak

Bahan pasir cetak yang umum digunakan adalah pasir silica. Namun, penggunaan bahan

refraktori murah lainnya seperti chromite, olivine dan pasir karbon (kokas petroleum) juga sering

digunakan untuk proses pengecoran spesial. Sementara bahan aditif lainnya seperti cereal atau

tepung jagung yang digunakan untuk meningkatkan fluiditas dan kolapsibilitas dari pasir cetak juga

umum digunakan bersamaan dengan bahan aditif lainnya, yaitu serbuk arang (coal) untuk

meningkatkan kehalusan permukaan pasir cetak (Heine, Loper dan Rosenthal, Principles of Metal

Casting, 1976). Kemudian zat yang berfungsi sebagai pengikat adalah bentonit, yang bila terkena air

akan meningkat plastisitasnya dan mampu mengikat antara butir yang satu dengan yang lain.

Terdapat suatu pengaruh yang dihasilkan oleh banyaknya kadar air yang digunakan terhadap

kekuatan pasir cetak. Pada Gambar 1.5, dapat dilihat hubungan antara kedua zat tersebut:

Gambar 1.5. Pengaruh kadar air terhadap kekuatan pasir cetak

Hal yang patut diperhatikan mengenai komposisi bentonit yang digunakan berdasarkan gambar di

atas adalah:

1. Bila kadar bentonit semakin tinggi / naik maka permeabilitas akan makin turun.

Kekuatan tekan kering makin naik dan kekuatan tekan basah naik.

2. Bila kadar air semakin tinggi / naik maka permeabilitas naik kekuatan tekan

basah optimum pada kadar air 2,1 % kekuatan tekan kering akan naik.

Page 10: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

6

Kadar air memiliki pengaruh yang kompleks pada sifat yang dimiliki pasir cetak. Selain

mempengaruhi sifat plastisitas dari bentonit, kadar air juga akan mempengaruhi nilai

permeabilitas dan densitas cetakan pasir.

Gambar 1.6. Pengaruh kadar air terhadap sifat pasir cetak

Pembuatan Inti (Core Sand) Inti atau core digunakan pada saat akan membuat suatu cetakan dengan bentuk berongga.

Pada pembuatan inti, harus digunakan pasir baru yang akan dilapisi oleh resin sebanyak 2-3%,

kemudian dikeringkan dengan menggunakan metode Hot Box. Dalam suatu proses ideal, pasir inti

dapat digunakan berulang walaupun nilai reklamasinya kecil.

Gambar 1.7. Inti cetakan

1.3 Prosedur Percobaan

1.3.1 Pengujian distribusi pasir

Persiapan Sebelum Percobaan

1. Kalibrasi timbangan

2. Siapkan pasir baru, pastikan pasir yang digunakan benar-benar baru

3. Saring pasir, pisahkan dari pasir kasar dan kotoran

Page 11: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

7

Proses Percobaan

1. Timbang dan catat setiap mesh/ayakan yang akan digunakan

2. Susun mesh-mesh tersebut pada mesin pengguncang

3. Masukan pasir pada mesh yang paling atas, kemudian tutup. Periksa agar mesh yang

digunakan sesuai dengan nomor sieve yang diijinkan.

4. Mesh disusun mulai dari nomor sieve terkecil. Letakan pada bagian bawah

5. Putar tombol mesin pengguncang kearah 1, dan lakukan pengujian selama 15 menit

6. Timbang dan catat berat pasir serta mesh/ayakan

7. Selisih antara point 1 dan 5 merupakan berat pasir pada tiap mesh

8. Hitung nilai GFN (nilai kehalusan butir) dengan persamaan berikut :

Wn = berat pasir tiap ayakan

Sn = nilai koefisien ayakan

Setelah Percobaan

1. Bersihkan setiap mesh dengan kompresor (pembersihan dilakukan dari bawah).

2. Letakkan semua perlengkapan di tempatnya semula

Gambar 1.8. Mesin pengguncang

1.3.2 Percobaan Pengukuran Kadar Air

Persiapan Sebelum Percobaan

1. Kalibrasi timbangan

2. Siapkan pasir baru, pastikan pasir yang digunakan benar-benar baru, saring

3. Hitung komposisi bahan tambahan (bentonit, serbuk arang, molases dan lain-lain) yang

akan dicampurkan dengan pasir.

Page 12: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

8

Proses Percobaan

1. Timbang berat pasir dan komposisi lainnya sesuai dengan komposisi yang sudah ditentukan

2. Campurkan dan aduk pasir dengan semua bahan tambahan, urutan penambahan campuran

adalah: bentonit, serbuk arang dan molasses.

3. Siapkan wadah pasir dan timbang berat awalnya

4. Ambil campuran pasir dan timbang sebanyak 30 gram diatas wadah pasir

5. Letakkan wadah tersebut didalam mesin infrared dryer

6. Nyalakan mesin infrared dryer dengan menggerakkan indikator ke angka 1, nyalakan selama 15

menit

7. Catat berat wadah pasir setelah proses percobaan dan hitung nilai berat pasir

8. Hitung nilai % kadar air dengan cara mengurangi berat pasir pada awal percobaan dengan

setelah percobaan

Setelah Percobaan

1. Bersihkan alat-alat yang digunakan dan pastikan alat infrared dryer dalam keadaan mati

2. Letakkan semua perlengkapan di tempatnya semula

Gambar 1.9 Alat pengukuran kadar air

1.3.3 Percobaan Pengukuran Flowability

Persiapan Sebelum Percobaan

1. Kalibrasi timbangan

2. Siapkan pasir baru, pastikan pasir yang digunakan benar-benar baru, saring

3. Hitung komposisi bahan tambahan (bentonit, serbuk arang, molases dan lain-lain) yang akan

dicampurkan dengan pasir

Proses Pembuatan Sampel Percobaan

1. Siapkan cetakan silinder dan alat rammer

2. Campurkan semua bahan tambahan dengan pasir menjadi sebuah adonan pasir cetak

3. Timbang adonan pasir cetak tersebut sebanyak 154 gram

4. Masukkan adonan kedalam cetakan silinder dan padatkan dengan rammer

5. Sampel yang digunakan pada percobaan ini adalah sebanyak 3 sampel yang kemudian akan

digunakan untuk percobaan uji tekan

Page 13: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

11

11

Proses Percobaan

1. Hitung ketinggian dari sampel yang telah di-ramming

2. Tambahkan 0.3 mm ke hasil pengukuran tersebut

3. Bandingkan hasil pengukuran dengan grafik tinggi sampel vs flowabilitas

Setelah Percobaan

1. Bersihkan alat-alat yang digunakan dan pastikan sampel t idak dalam keadaan rusak sehingga

dapat digunakan untuk percobaan uji tekan

2. Letakkan semua perlengkapan di tempatnya semula

Gambar 1.10. Alat rammer

1.3.4 Percobaan Pengukuran Permeabilitas

Persiapan Sebelum Percobaan

1. Kalibrasi timbangan

2. Siapkan pasir baru, pastikan pasir yang digunakan benar-benar baru, saring

3. Hitung komposisi bahan tambahan (bentonit, serbuk arang, molases dan lain-lain) yang akan

dicampurkan dengan pasir

4. Siapkan alat permeability meter

Proses Pembuatan Sampel Percobaan

1. Siapkan cetakan silinder dan alat rammer

2. Campurkan semua bahan tambahan dengan pasir menjadi sebuah adonan pasir cetak

3. Timbang adonan pasir cetak tersebut sebanyak 154 gram

4. Masukkan adonan kedalam cetakan dan padatkan dengan rammer

5. Sampel yang digunakan pada percobaan ini adalah sebanyak 2 sampel yaitu sampel basah

dan sampel kering

6. Sampel kering dibuat dengan mengeringkan sampel basah didalam oven dengan

temperatur 200oC selama 30 menit

Page 14: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

12

12

Proses Percobaan

1. Hitung ketinggian dari sampel yang telah di-ramming, tinggi sampel standar adalah 50

mm

2. Letakkan sampel didalam alat permeability meter (untuk sampel basah diletakkan

bersama dengan cetakan rammer, sementara sampel kering diletakkan dengan wadah

khusus dan dijepit dengan cara dipompa agar udara tidak melewati wadah tersebut)

3. Pastikan posisi penunjuk pada alat menunjuk angka 0

4. Tariklah tabung air sebanyak 200 cm3

5. Putarlah tombol untuk memulai percobaan dimana gas mulai dilepaskan secara

perlahan. Mulailah penghitungan waktu dengan menggunakan stopwatch

6. Tutup lubang udara saat indikator menunjukkan nilai 2000, dan matikan stopwatch

7. Catat nilai yang ditunjukkan skala bagian dalam dengan skala bagian luar dan

waktu yang diperlukan (skala bagian dalam menunjukkan nilai tekanan dan skala

bagian luar menunjukkan nilai permeabilitas)

8. Hitung nilai permeabilitas dengan menggunakan persamaan berikut:

Q= vol. udara yang dilewatkan

l = panjang sample

P = tekanan udara

A = luas irisan sample = 19,63cm3

T = waktu yang diperlukan

9. Bandingkan nilai permeabilitas hasil percobaan dengan hasil penghitungan persamaan diatas.

Setelah Percobaan 1. Bersihkan alat-alat yang digunakan

2. Letakkan semua perlengkapan di tempatnya semula

Gambar 1.11. Alat uji permeabilitas pasir cetak

Page 15: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

1.3.5 Percobaan Uji Kekuatan Tekan

Persiapan Sebelum Percobaan

1. Kalibrasi timbangan

2. Siapkan pasir baru, pastikan pasir yang digunakan benar-benar baru, saring

3. Hitung komposisi bahan tambahan (bentonit, serbuk arang, molases dan lain-lain) yang akan

dicampurkan dengan pasir

4. Siapkan oven dan alat universal strength machine dan alas koran

Proses Pembuatan Sampel Percobaan

1. Siapkan cetakan silinder dan alat rammer

2. Campurkan semua bahan tambahan dengan pasir menjadi sebuah adonan pasir cetak

3. Timbang adonan pasir cetak tersebut sebanyak 154 gram

4. Masukkan adonan kedalam cetakan dan padatkan dengan rammer

5. Sampel yang digunakan pada percobaan ini adalah sebanyak 9 sampel yaitu 3 buah

sampel basah, 3 buah sampel holding dan 3 buah sampel kering

6. Sampel kering dibuat dengan mengeringkan sampel basah didalam oven dengan temperatur

200oC selama 30 menit

7. Sampel holding dibuat dengan cara mengeringkan sampel basah pada kondisi ruangan

selama 24 jam (sampel ini akan diuji pada keesokan hari.

8. Sampel basah untuk pengujian nilai green strength, sampel holding untuk pengujian

holding strength, sementara sampel kering untuk dry strength.

Proses Percobaan

1. Setelah 9 sampel dibuat pisahkan menjadi 3 kelompok yaitu sampel basah, sampel holding

dan sampel kering

2. Masukkan kelompok sampel kering ke dalam oven dan pisahkan kelompok sampel

holding

3. Siapkan sampel basah pada holder di universal strength machine

4. Pastikan magnet untuk indikator berada pada skala 0

5. Siapkan kertas koran untuk alas pada bagian bawah universal strength machine

6. Setelah itu nyalakan saklar alat, maka pengujian akan berlangsung dan berhenti

secara otomatis

7. Catat nilai yang ditunjukkan oleh indikator magnet pada skala

8. Setelah 30 menit dikeringkan dalam oven, keluarkan sampel kering dan dinginkan

selama 5 menit

9. Ulangi langkah 3 – 7 untuk pengujian sampel kering

10. Setelah 24 jam (keesokan harinya) lakukan langkah 3 - 7 untuk pengujian sampel

holding

11. Bandingkan hasil dari ketiga pengujian dan bandingkan pula dengan literatur

Setelah Percobaan 1. Bersihkan alat-alat yang digunakan

2. Letakkan semua perlengkapan di tempatnya semula

Page 16: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

3. Pastikan universal strength machine dalam keadaan mati

Gambar 1. 12 Alat Uji Kekuatan

1.3.6 Percobaan Uji Kekuatan Geser

Persiapan Sebelum Percobaan

1. Kalibrasi timbangan

2. Siapkan pasir baru, pastikan pasir yang digunakan benar-benar baru, saring

3. Hitung komposisi bahan tambahan (bentonit, serbuk arang, molases dan lain-lain) yang akan

dicampurkan dengan pasir

4. Siapkan oven dan alat universal strength machine dan alas koran

Proses Pembuatan Sampel Percobaan

1. Siapkan cetakan silinder dan alat rammer

2. Campurkan semua bahan tambahan dengan pasir menjadi sebuah adonan pasir cetak

3. Timbang adonan pasir cetak tersebut sebanyak 154 gram

4. Masukkan adonan kedalam cetakan dan padatkan dengan rammer

5. Sampel yang digunakan pada percobaan ini adalah sebanyak 9 sampel yaitu 3 buah

sampel basah, 3 buah sampel holding dan 3 buah sampel kering

6. Sampel kering dibuat dengan mengeringkan sampel basah didalam oven dengan temperatur

200oC selama 30 menit

7. Sampel holding dibuat dengan cara mengeringkan sampel basah pada kondisi ruangan selama

24 jam (sampel ini akan diuji pada keesokan hari)

8. Sampel basah untuk pengujian nilai green strength, sampel holding untuk pengujian holding

strength, sementara sampel kering untuk dry strength.

Proses Percobaan

1. Setelah 9 sampel dibuat pisahkan menjadi 3 kelompok yaitu sampel basah, sampel holding dan

sampel kering

2. Masukkan kelompok sampel kering ke dalam oven dan pisahkan kelompok sampel holding

3. Siapkan sampel basah pada holder di universal strength machine

4. Pastikan magnet untuk indikator berada pada skala 0

5. Siapkan kertas koran untuk alas pada bagian bawah universal strength machine

6. Hidupkan saklar alat, maka pengujian akan berlangsung

Page 17: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

7. Pada pengujian kekuatan geser, pengujian tidak akan berhenti secara otomatis, maka saat

sampel mulai retak dan hancur, segera tekan tombol merah pada alat

8. Catat nilai yang ditunjukkan oleh indikator magnet pada skala

9. Setelah 30 menit dikeringkan dalam oven, keluarkan sampel kering dan dinginkan selama 5

menit

10. Ulangi langkah 3 – 8 untuk pengujian sampel kering

11. Setelah 24 jam (keesokan harinya) lakukan langkah 3 - 8 untuk pengujian sampel holding

12. Bandingkan hasil dari ketiga pengujian dan bandingkan pula dengan literatur.

13. Bandingkan pula hasil nilai kekuatan geser dengan pengujian nilai kekuatan tekan.

Setelah Percobaan

1. Bersihkan alat-alat yang digunakan

2. Letakkan semua perlengkapan di tempatnya semula

3. Pastikan universal strength machine dalam keadaan mati

Gambar 1.13. Oven pemanas

1.4 Variabel Percobaan Dan Pola

Pada praktikum ini, yang dijadikan sebagai variabel dan pembeda bagi tiap kelompok adalah

kadar air dan kadar bentonit yang digunakan. Dengan adanya perbedaan antara kadar air dan kadar

bentonit, praktikan diharapkan mengerti apa pengaruh kedua bahan tersebut terhadap sifat-sifat yang

dimiliki pasir.

1.5 Format Laporan Praktikum

Format kertas yang digunakan dalam pembuatan laporan untuk praktikum adalah

dengan menggunakan kertas berukuran A3 (bolak balik). Jumlah halaman tidak dibatasi

namun diharapkan tidak lebih dari 1 lembar.

1.5.1 Format laporan awal

a. Tujuan percobaan

Pada bagian ini, praktikan diharapkan untuk mengetahui tujuan dari

praktikum yang dilakukannya

Page 18: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

b. Dasar teori

Bagian ini digunakan oleh praktikan untuk menjelaskan dasar teori yang berkaitan

dengan proses pembuatan pasir cetak, seperti sifat-sifat dari pasir cetak dan bahan-

bahan yang digunakan dalam proses pembuatannya

c. Alat dan Bahan

c.1 Alat-alat

c.2 Bahan

d. Flow chart diagram

e. Literatur

*) Setiap pernyataan yang ditulis dalam dasar teori harus didasarkan pada sumber yang

jelas dan harus ditulis pada bagian referensi

1.5.2 Format laporan akhir

a. Tujuan percobaan

Pada bagian ini, praktikan diharapkan me-review kembali tujuan praktikum yang

sudah mereka lakukan

b. Grafik

Segala hasil percobaan harus ditampilkan dalam bentuk grafik untuk

mempermudah perbandingan dengan literature dan hasil percobaan kelompok lain

yang memiliki variabel berbeda. Grafik yang ditampilkan adalah:

i. Grafik hasil percobaan distribusi pasir (per sleeve)

ii. Grafik berat kumulatif hasil percobaan distribusi pasir

iii. Pengaruh kadar bentonit terhadap kekuatan tekan (kekuatan dry, holding

dan green digabung dalam sebuah grafik perbandingan)

iv. Pengaruh kadar bentonit terhadap kekuatan geser (kekuatan dry, holding dan

green digabung dalam sebuah grafik perbandingan)

v. Pengaruh kadar air terhadap kekuatan tekan dan geser (perbandingan

dengan kelompok lain)

vi. Pengaruh kadar bentonit terhadap flowabilitas

vii. Pengaruh kadar bentonit terhadap permeabilitas

c. Analisa

Setiap hasil percobaan yang dilakukan oleh praktikan harus mereka analisa dan

bandingkan dengan literatur maupun hasil dari kelompok lain yang berbeda

variabel. Analisa yang diharapkan d i t u l i s k a n pada laporan akhir pasir cetak

adalah:

Page 19: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

i. Analisa distribusi pasir cetak

Praktikan menjelaskan hasil pengujian distribusi pasir yang dia

lakukan, keidealannya untuk cetakan logam, sifat yang diharapkan terjadi

dengan hasil tersebut

ii. Analisa kadar bentonit dalam pasir cetak

Dibuat dengan cara membandingkan hasil percobaan dengan

literatur dan kelompok lain untuk menemukan nilai optimum bentonit dalam

pembuatan pasir cetak

iii. Sifat mekanis

Melakukan perbandingan dengan kelompok lain dan analisa hal-hal

yang menyebabkan adanya perbedaan sifat mekanis tersebut

iv. Analisa akhir

d. Literatur

*) Setiap pernyataan yang ditulis dalam analisa harus didasarkan pada sumber yang

jelas (sitasi) dan harus ditulis pada bagian referensi

1.5.3 Layout laporan

Kertas A3 1 Halaman dibagi 4 Kolom Font Times New Roman 10pt (Judul 16pt bold) Spasi 1 Kertas laporan A3 harus penuh, tidak boleh ada space/berlebih!

Page 20: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

MODUL 2

PENGECORAN LOGAM & ANALISA CACAT

2.1 Tujuan Percobaan

Setelah mengikuti praktikum pada modul ini mahasiswa diharapkan:

1. Memahami perancangan sistem saluran dan penambah yang sesuai dengan dimensi

logam yang akan dicor.

2. Memahami cara-cara pembuatan cetakan pasir yang baik sesuai dengan rancangan pola

yang ada.

3. Memahami cara-cara pembuatan inti sesuai dengan bentuk benda cor.

4. Memahami tahap-tahap persiapan dapur peleburan.

5. Memahami tahap-tahap peleburan logam.

6. Memahami cara penuangan logam cair ke dalam cetakan pasir yang telah dibuat.

7. Memahami jenis-jenis cacat yang dapat terjadi pada logam serta cara-cara

penaggulangannya.

8. Memahami sifat-sifat logam hasil coran sesuai dengan kompoisi paduan yang

digunakan

2.2 Bentuk Praktikum

Praktikan akan menjalani praktikum pengecoran logam dan kemudian mencoba membuat

suatu presentasi untuk membahas keseluruhan proyek pengecoran yang telah d i l akukan dan

mencoba menganalisa kekurangan atau cacat yang ada pada produk masing-masing.

Praktikum ini dibagi menjadi tiga (3) tahapan yaitu :

1. Pra praktikum

Pada masa pra-praktikum, setiap kelompok diberikan suatu model produk yang harus mereka

desain dan akan dicoba dibuat pada saat praktikum. Setiap kelompok akan diawasi oleh

seorang asisten yang berfungsi sebagai tutor dan mencoba membantu praktikan dalam proses

desain. Praktikan diwajibkan membuat desain secara manual (menggambar teknik), dengan

bantuan software untuk mempermudah proses perhitungan (Solidwork) dan membuat model

tiga dimensinya lewat pola kayu. Semua desain harus dilengkapi dengan gating system.

2. Praktikum

Pada saat praktikum, setiap kelompok akan mengubah desain pola kayu yang sudah

dibuat menjadi sebuah cetakan pasir dan kemudian mengecornya dengan logam Aluminium. Pada

saat praktikum, diharapkan praktikan dapat menerapkan ilmu yang didapat saat praktikum

pembuatan pasir cetak sebelumnya. Pada akhir praktikum, tiap kelompok akan memiliki benda hasil

proses pengecoran dan harus dianalisa.

Page 21: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

3. Presentasi hasil praktikum

Pada saat presentasi hasil praktikum, setiap kelompok diwajibkan mempresentasikan produk

yang telah dibuat, menjelaskan proses yang telah d i lalui untuk membuatnya, termasuk pada saat

proses desain dan pembuatan pola. Kemudian dengan menunjukkan hasil pengecoran yang telah

dibuat, tiap kelompok harus menjelaskan cacat-cacat produksi apa saja yang terdapat pada produk

tersebut dan nilai efisiensi dari proses yang telah dilakukan. Lewat presentasi ini, praktikan diharapkan

dapat mengambil kesimpulan tentang suatu proses yang telah dilewati dalam membuat suatu

produk coran.

2.6 Dasar Teori

Proses pengecoran yang baik haruslah menghasilkan produk cor yang tidak cacat (reject).

Pada pengecoran Aluminium terdapat dua masalah besar dalam hal cacat cor, yakni cacat porositas

gas serta porositas penyusutan (shrinkage porosity). Dalam banyak kasus, cacat yang terjadi dapat

dalam bentuk gabungan keduanya (gas and shrinkage porosity),

Cacat karena porositas gas penyebabnya adalah karena terperangkapnya gas hidrogen dalam

cairan Aluminium. Gas hidrogen dapat berasal dari scrap basah, temperatur leleh dan t e m p e r a t u r

tuang yang terlalu tinggi, s e r t a dari fluks dan cetakan yang basah. Porositas gas juga bisa terjadi

karena terperangkapnya udara pada sistem pengecoran (gating system) yang salah.

Cacat shrinkage (penyusutan) terjadi pada daerah hot spot (terakhir membeku). Logam Aluminium

umumnya mengalami penyusutan sekitar 3–6 % tergantung p a d a paduannya ketika membeku dari

keadaan cair menjadi padat. Karenanya, “casting design” harus dibuat sedemiakian rupa agar

penyusutan (shrinkage) ini tidak terjadi pada produk cor melainkan diluar produk cor.

Shringkage

Porosity

Gas

Porosity

Gas & Shringkage

Porosity

Page 22: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

Gating system pada pengecoran logam

Gambar 2.2. Gating System

Contoh gating system pada suatu produk

Gambar 2.3. Gating System pada sebuah produk cor

Page 23: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

Keterangan :

1. Sprue, merupakan saluran vertikal (torus) sebagai tempat masuk logam cair, yang didesain

agar tidak terjadi turbulensi.

2. Riser, merupakan saluran yang digunakan untuk penambah /menyuplai logam cair agar

tidak terjadi shrinkage pada hasil coran selain itu riser juga berfungsi sebagai tempat keluar

gas dan slag.

3. Runner, saluran penghubung Sprue dan Ingate, berbentuk trapesium. Runner ini dibuat

lebih panjang dari semestinya agar kotoran bisa terkumpul pada bagian ujung.

4. Sprue Base, coakan yang terdapat pada bagian bawah sprue untuk mencegah

terjadinya turbulensi logam cair saat di tuang.

5. Ingate, saluran penghubung yang mengalirkan lelehan logam cair dari gating system ke

dalam rongga cetakan, yang didesain untuk mengurangi kecepatan aliran lelehan logam.

Page 24: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

PERHITUNGAN GATING SYSTEM

Keterangan:

IA = Ingate area (Luas ingate)

W = berat total (Al + riser + gating system)

Ρ = massa jenis Al (2,7 gr/cm3) t = waktu tuang (detik)

f = kecepatan (0,3)

(hm)1/2 = tekanan metallostatic

Catatan :

M(riser) : M(gating system) = 20% : 10% (dari massa Al produk)

Perbandingan IA : Runner : Sprue 1:4:4

hm = metallostatic pressure height, yaitu tekanan yang diakibatkan dari ketinggian

suatu material fliuida.

Ingate in the middle of mold a

b=½c c b

hm = a – c/8

a

Ingate on mould top c b=0

hm = a

Ingate at mould bottom

b=c c a hm = a – c/2

b

Page 25: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

A d b

R E

A h

2

Cm a

Sprue Sprue

atas bawah

(d) (d)

1 runner

a b h

2 runner

a b h

1 11 8 10 8 12 7 6 8

2 16 11 15 11 16 10 8 12

3 20 14 17 14 20 12 10 14

4 23 16 19 16 23 13 11 16

5 25 18 21 17 25 15 12 18

6 28 20 23 19 28 17 14 20

7 30 21 25 21 30 18 15 22

8 32 23 27 22 32 19 16 23

9 34 24 29 24 35 20 17 24

10 36 25 30 25 36 21 17 25

11 37 26 32 27 38 22 18 26

12 39 28 33 27 40 23 19 28

13 41 29 34 28 41 24 20 29

14 42 30 36 30 43 25 21 30

15 44 31 37 31 44 26 22 31

16 45 32 38 32 46 27 22 32

17 47 33 39 32 47 28 23 34

18 48 34 40 33 48 29 24 35

19 49 35 42 35 50 29 24 35

20 50 36 43 36 52 30 25 36

21 52 37 44 37 53 31 26 37

22 53 37 45 37 54 32 27 38

23 54 38 46 38 55 32 27 38

24 55 39 47 39 56 33 27 40

25 56 40 48 40 58 34 28 41

GATING ELEMENT CROSS-SECTION (mm)

Tabel 2.1. Runner & Sprue

Page 26: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

Tabel 2.2. Rectangular ingate

A

R

E

A

2

cm

Rectangular ingate

b

a

1 ingate 2 ingate 3 ingate

a b a b a B

1 19 5 13 4 11 3

2 26 8 19 5 15 4

3 32 9 23 7 19 5

4 37 11 26 8 22 6

5 42 12 30 8 24 7

6 46 13 32 9 26 8

7 49 14 35 10 29 8

8 53 15 37 11 31 9

9 56 16 37 12 32 9

10 63 16 42 12 34 10

11 69 16 42 13 36 10

12 75 16 46 13 37 11

13 81 16 46 14 39 11

14 88 16 49 14 40 12

15 94 16 51 15 42 12

16 100 16 53 15 43 12

17 106 16 55 16 45 13

18 113 16 56 16 46 13

19 119 16 60 16 47 13

20 125 16 63 16 48 14

Page 27: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

Tabel 2.3. Triangular ingate

A

R

E

A

2

cm

Triangular ingate

h

1 ingate 2 ingate a

3 ingate

a h a h a h

1 14 14 10 10 8 8

2 20 20 14 14 12 12

3 24 24 17 17 14 14

4 28 28 20 20 16 16

5 32 32 22 22 18 18

6 35 35 24 24 20 20

7 37 37 26 26 22 22

8 40 40 28 28 23 23

9 42 42 30 30 24 24

10 45 45 32 32 26 26

11 47 47 33 33 27 27

12 49 49 35 35 28 28

13 51 51 36 36 29 29

14 53 53 37 37 31 31

15 55 55 39 39 32 32

16 57 57 40 40 33 33

17 58 58 41 41 34 34

18 60 60 42 42 35 35

19 62 62 44 44 36 36

20 63 63 45 45 37 37

Page 28: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

H

D

45

Tabel 2.4. Riser

Riser Dimensions (mm) weight

D d H Kg

27 18 40 0,16

32 22 48 0,27

38 25 56 0,44

43 29 64 0,66

48 32 72 0,94

54 36 88 1,28

59 40 88 1,61

64 43 100 2,22

70 47 104 2,82

75 51 120 3,51

80 54 120 4,32

85 58 128 5,26

91 62 136 6,27

96 65 144 7,20

102

107

69

72

152

160

8,64

10,08 H

Page 29: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

2.5 Alat dan Bahan

2.4.1. Alat-Alat:

Baskom Timbangan Mangkuk Gelas ukur Rammer

Mixer Cangkul Linggis Kuas Kompresor

Thermocouple

Gerinda Sarung

Tangan

Flask

Masker

Kacamata

Ladel

Burner Dapur

Krusibel

Dapur

induksi

2.4.2. Bahan :

Pasir silika Air Logam Al Fluks

Pasir resin Gula tetes Logam Cu Degasser

Bentonit/clay

Minyak tanah

Serbuk arang Thermal

coating

2.5 Prosedur Percobaan

Untuk menjaga keamanan dan keselamatan selama proses praktikum pengecoran logam,

semua pihak yang terlibat didalamnya baik praktikan maupun asisten wajib menggunakan

perlengkapan pelindung personal untuk mencegah hal yang tidak diinginkan.

2.5.1. Perancangan Pola dan Sistem Saluran (sebelum praktikum)

a) Buat desain benda yang akan dicor berikut sistem salurannya

b) Ukur dan perhitungkan dimensi serta berat benda cor yang akan dibuat (untuk

memudahkan proses pembuatan dimensi praktikan diwajibkan membuat desain dengan

bantuan software Solidwork dan menunjukkan hasilnya pada asisten)

c) Buat pola dari kayu yang baik berikut sistem salurannya.

2.5.2 Persiapan Pasir Cetak

Facing Sand

1. Periksa semua peralatan, apakah dalam keadaan baik. Jika tidak, maka diperbaiki dahulu

kemudian diinventarisasi.

2. Periksa semua pola yang akan digunakan, apakah sudah lengkap atau belum.

3. Periksa bahan-bahan yang akan digunakan, apakah sudah cukup atau belum.

4. Timbang pasir muka dan bahan aditif sesuai dengan komposisi yang ditentukan sebelumnya

seberat 4 kg

5. Kemudian aduk semua bahan aditif lalu tambahkan air hingga merata.

6. Jika pasir telah siap, campuran pasir tersebut dikeluarkan untuk pembuatan cetakan

Page 30: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

Backing Sand

1. Untuk pembuatan pasir pendukung, masukkan pasir silika lama (hasil reklamasi) ke dalam

mixer

2. Aduk hingga halus, lalu tambahkan air secukupnya. Aduk c a m p u r a n p a s i r d a n a i r

hingga homogen dan kekuatannya layak untuk digunakan (gunakan parameter keliatan

pasir tersebut)

3. Keluarkan pasir dari mixer

Pembuatan Core (Jika Produk Memiliki Rongga)

1. Siapkan cetakan inti, ikat kuat dengan kawat.

2. Masukkan pasir resin ke dalam cetakan inti sambil dipadatkan

3. Masukkan cetakan inti berisi pasir resin tersebut ke dalam oven lalu panaskan selama 30

menit.

4. Keluarkan inti dari kotak inti dan dinginkan

5. Lapisi inti dengan coating lalu panaskan dengan api.

6. Inti siap untuk digunakan.

2.5.3. Pembuatan Cetakan

1. Siapkan flask dan pisahkan antara cope dan drag, letakkan drag dengan posisi terbalik

pada alas yang rata dan taburkan tepung kanji/bedak.

2. Atur posisi pola pada tengah cetakan dan taburi dengan tepung kanji/bedak.

3. Bagi pasir muka menjadi dua bagian yang sama beratnya.

4. Tutupi pola dengan salah satu bagian pasir muka tadi dan padatkan terutama pada

bagian pola yang menyempit.

5. Lakukan pemadatan pasir muka hingga padat dan merata

6. Buat guratan pada pasir muka lalu tambahkan pasir pendukung

7. Isi drag hingga penuh sambil terus dipadatkan dengan rammer dan membuat guratan

sebelum menambahkan lapisan pasir lain.

8. Balik drag lalu pasang cope pada posisi yang tepat

9. Pasang belahan pola (jika menggunakan pola belah), gating system, dan riser pada

tempatnya lalu taburkan kanji/bedak.

10. Tutup pola dengan sisa pasir muka yang telah dibagi tadi lalu padatkan

11. Buat guratan pada pasir muka dan tambahkan pasir pendukung hingga cope terisi penuh

sambil terus dipadatkan dengan rammer.

12. Pisahkan cope dan drag dengan hati-hati agar pasir tidak rontok dengan posisi pola

menghadap ke atas.

13. Lepaskan pola dari cetakan dengan hati-hati dengan terlebih dahulu mengetuk perlahan

pola hingga terlepas dari cetakan. Setelah itu, angkat pola dengan baut.

14. Perbaiki bagian cetakan yang rusak dengan pasir repairing, yaitu pasir muka dengan

komposisi gula tetes yang lebih banyak.

15. Balikkan cope dan drag lalu buat pouring basin.

Page 31: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

16. Bersihkan cetakan dengan kuas

17. Lakukan coating

18. Panaskan cetakan dengan api hingga BENAR-BENAR KERING

19. Letakkan inti (jika ada), kemudian bersihkan kembali dengan kuas

20. Pasang cope dan drag lalu eratkan dengan kawat.

2.5.4. Bahan baku

Bahan baku dapur krusibel

1. Bahan baku peleburan adalah logam alumunium dan paduannya (Cu atau Mg).

2. Siapkan dan timbang bahan baku dengan komposisi yang diminta dan sesuai kapasitas dapur

3. Pastikan bahan baku berada dalam keadaan benar – benar kering dan bersih.

4. Siapkan dan timbang bahan fluxing dan degassing sesuai dengan jumlah logam yang akan

dilebur.

Bahan baku dapur induksi

1. Bahan baku peleburan adalah logam besi atau temabaga dan paduanya

2. Siapkan dan timbang bahan baku dengan kompsisi yang diminta dan sesuai kapasitas dapur

3. Pastikan bahan baku berada dalam keadaan benar – benar kering dan bersih.

4. Siapkan dan timbang bahan fluxing dan degassing sesuai dengan jumlah logam yang akan

dilebur.

2.5.5 Persiapan Dapur

1. Periksa dapur apakah dalam keadaan bersih dan baik, jika tidak harus diperbaiki dan

dibersihkan dahulu

2. Jika menggunakan dapur krusibel, periksa bahan bakar yang tersedia minimal tersedia

½ dari kapasitas maksimal untuk satu kali pelelehan.

3. Jika memungkinkan, bersihkan dapur dari sisa – sisa peleburan sebelumnya tanpa

merusak refraktorinya.

4. Untuk dapur induksi, harus diketahui riwayat penggunaan sebelumnya. Jika bahan yang

dilebur berbeda dari sebelumnya, maka dapur harus dibersihkan dahulu dengan melebur

scrap kuningan.

5. Periksa dan persiapkan alat bantu lainnya seperti penjepit dan pengangkat kowi, pengangkat

slag, plunger, pengaduk dan cetakan ingot.

6. Periksa bahan baku, bahan aditif, d a n paduan. Setelah itu, timbang k e t i g a b a h a n

t e r s e b u t sesuai dengan material balance dan kebutuhan dari cetakan dan kemudian

ditambah 10%. Bahan baku harus bersih dan kering untuk menghindari adanya ledakan

saat umpan dimasukan kedalam dapur, timbangan juga harus dikalibrasi terlebih dahulu.

Page 32: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

2.5.6 Peleburan

Peleburan dengan dapur krusibel

1. Lapisi ladle dengan thermal coat

2. Masukkan kowi ke dalam dapur dan masukan umpan kedalam kowi.

3. Nyalakan dapur dan biarkan krusibel terbakar hingga berwarna kemerahan.

4. Panaskan ladle dengan membakar briket batu bara.

5. Lakukan preheating umpan lainya.

6. Setelah agak mencair, masukan umpan yang sudah dipreheating sebelumnya

7. Perhatikan proses peleburan umpan, jangan sampai ada yang keluar dari kowi.

8. Setelah semua umpan mencair, kecilkan dapur dan lakukan p emaduan kemudian aduk agar

homogen.

9. Panaskan kembali dapur hingga temperatur super heating.

10. Matikan dapur dan lakukan fluxing dan degassing.

11. Angkat slag yang terbentuk

12. Panaskan kembali dapur.

13. Periksa temperatur logam cair dengan thermocouple jika telah mencapai temperatur tuang,

matikan dapur dan lakukan tapping.

14. Proses tambahan sebagai variabel seperti degassing, dan pemberian cover flux disesuaikan

Peleburan dengan dapur induksi

1. Lapisi ladle dengan thermal coat

2. Masukan umpan hingga ± 2/3 dari kapasitas dapur.

3. Nyalakan dapur dan naikan levelnya sesuai dengan manualnya.

4. Panaskan ladle dengan membakar briket batu bara.

5. Lakukan preheating umpan lainnya.

6. Setelah agak mencair, masukan umpan yang tersisa

7. Perhatikan proses peleburan umpan, jangan sampai ada yang keluar dari dapur.

8. Setelah semua umpan mencair, kecilkan dapur dan lakukan pemaduan (jika melalui

pemaduan) kemudian aduk agar homogen.

9. Panaskan kembali dapur hingga temperatur super heating.

10. Matikan dapur dan lakukan fluxing.

11. Angkat slag yang terbentuk.

12. Panaskan kembali dapur.

13. Periksa temperatur logam cair dengan menggunakan thermocouple, jika telah mencapai

temperatur tuang, kecilkan dapur.

2.5.7 Penuangan

Penuangan dari dapur krusibel

1. Atur posisi pengangkat kowi, ladle dan cetakan

2. Buka penutup dapur dan keluarkan kowi

3. Tuang logam cair dari kowi ke ladle.

Page 33: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

4. Tuang logam cair ke pouring basin cetakan.

5. Jika memungkinkan, bakar gas yang keluar dari cetakan.

6. Hentikan penuangan jika cetakan telah penuh.

7. Lakukan penuangan untuk cetakan yang lain.

8. Jika temperatur logam cair lebih rendah dari temperatur tuang, kembalikan logam cair dan

panaskan kembali.

9. Buang logam cair yang tersisa ke cetakan ingot.

10. Balikan ladle dan bersihkan dari sisa – sisa peleburan.

Penuangan dengan dapur induksi

1. Atur posisi ladle dan cetakan

2. Letakkan ladle di bawah corong dapur

3. Miringkan dapur dan tuang logam cair ke ladle.

4. Lakukan fluxing dan buang slag yang terbentuk

5. Tuang logam cair ke pouring basin cetakan.

6. Jika memungkinkan, bakar gas yang keluar dari cetakan.

7. Hentikan penuangan jika cetakan penuh

8. Lakukan penuangan untuk cetakan yang lain

9. Jika temperatur logam cair lebih rendah dari temperatur tuang, balikan logam cair ke

dapur dan panaskan kembali

10. Buang logam cair yang tersisa ke cetakan ingot.

11. Balikan ladle dan bersihkan dari sisa peleburan.

2.5.8 Pembongkaran cetakan

1. Pindahkan cope dan drag ke daerah di luar laboratorium

2. Hancurkan pasir

3. Bersihkan produk

4. Dinginkan produk hasil pengecoran logam

2.5.9 Pemeriksaan benda coran

1. Timbang benda beserta dengan gating system

2. Potong gating system dari benda coran

3. Timbang kembali benda coran

4. Hitung nilai yield benda coran dan efisiensi proses

pengecoran

2.5.10 Praktikum selesai

1. Periksa semua peralatan yang digunakan dan sesuaikan dengan inventaris yang telah dibuat.

Jika tidak sesuai, maka menjadi tanggung jawab praktikan untuk mencocokkannya.

2. Bersihkan semua peralatan dan ruangan dari sisa-sisa sampah dan buang pada tempatnya.

Page 34: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

2.7 Variabel Percobaan Dan Pola

Pada praktikum ini, yang dijadikan sebagai variabel dan pembeda bagi tiap kelompok adalah

desain pola dan perlakuan pada saat peleburan maupun penuangan logam Aluminium. Desain dari tiap

kelompok yang berbeda tingkat kompleksitas bentuknya akan mempengaruhi bentuk pola yang

digunakan. Tingkat kompleksitas dan kesulitan dari tiap produk memang sedikit berbeda, namun hal

ini tidak mempengaruhi penilaian, karena yang dinilai pada praktikum kali ini adalah keseriusan

mereka selama proses desain dan pengecoran serta pemahaman mereka saat presentasi.

2 Format Laporan Praktikum

Format kertas yang digunakan dalam pembuatan laporan untuk praktikum adalah dengan

menggunakan kertas berukuran A3 (bolak balik). Jumlah halaman tidak dibatasi namun diharapkan

tidak lebih dari 1 lembar.

2.8.1 Format laporan awal:

a. Tujuan percobaan

Pada bagian ini, praktikan diharapkan mengetahui tujuan dari praktikum yang dilakukannya

b. Dasar teori

Bagian ini digunakan oleh praktikan untuk menjelaskan dasar teori yang berkaitan dengan

proses pengecoran logam dan produk yang dihasilkan. Bagian ini terdiri atas tiga (3)

bahasan utama yaitu:

i. Proses peleburan Aluminium

ii. Proses pembekuan (solidification)

iii. Cacat pada produk pengecoran

c. Alat dan Bahan

c.1 Alat-alat

c.2 Bahan

d. Flow chart diagram

e. Literatur

*) Setiap pernyataan yang ditulis dalam dasar teori harus didasarkan pada sumber yang

jelas (sitasi) dan harus ditulis pada bagian referensi

2.8.2 Format laporan akhir :

a. Tujuan percobaan

Pada bagian ini, praktikan diharapkan me-review kembali tujuan praktikum yang sudah

mereka lakukan

b. Data dan gambar benda cor

Page 35: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

Bagian ini berisikan data mengenai proses pengecoran yang dilakukan seperti temperatur

penuangan, lamanya waktu penuangan (pouring time), logam paduan yang digunakan dan

lainnya. Bagian ini juga dilengkapi dengan sebuah foto dari benda cor yang dihasilkan.

c. Analisa

Setiap hasil percobaan yang dilakukan oleh praktikan harus dianalisa dan d ibandingkan

dengan literatur maupun hasil dari kelompok lain yang berbeda variabel. Analisa yang

diharapkan dituliskan pada laporan akhir praktikum pengecoran logam adalah:

i. Proses pembuatan cetakan pasir

Praktikan harus menjelaskan proses saat mengubah pola yang dimiliki menjadi

sebuah cetakan pasir yang dapat digunakan untuk pengecoran logam

ii. Proses peleburan

Beberapa variabel seperti penggunaan cover flux, alloying, dan degasser yang

digunakan pada saat peleburan harus dijelaskan. Oleh karena itu, praktikan

harus dapat mengerti jalannya peleburan dan guna dari masing-masing tahapan

yang dilakukan

iii. Teori pembekuan

Salah satu tujuan utama dari adanya penggunaan gating system adalah untuk

menciptakan suatu proses direct solidification, karenanya praktikan harus

mengerti tentang teori pembekuan dan pembekuan yang sebenarnya terjadi

pada hasil praktikumnya

iv. Diagram fasa Al-Mg

v. Diagram fasa Al-Mg-Si

vi. Mekanisme pengguatan alloying

Pada praktikum digunakan variabel paduan, walaupun tidak dilakukan proses

pengujian mekanis pada produk hasil coran, diharapkan praktikan dapat mengerti

fungsi dari pemaduan logam dan pengaruhnya pada proses pengecoran

vii. Kelarutan hidrogen pada benda cor

Cacat yang paling sering terjadi pada benda cor Aluminium adalah blow dan gas

hole. Oleh karena itu, praktikan harus dapat menjelaskan mengenai mekanisme

terjadinya hal tersebut dan dihubungkan dengan tingkat kelarutan hidrogen pada

logam Aluminium cair

viii. Perhitungan yield pada benda cor

Perhitungan yield pada benda hasil cor digunakan untuk mengetahui nilai

efisiensi dari proses pengecoran yang dilakukan dan akan berkaitan dengan

proses pembahasan berikutnya mengenai cacat-cacat yang terjadi pada produk

hasil pengecoran

ix. Cacat yang terjadi pada benda cor

Pada bagian ini, praktikan diharapkan dapat memahami dan mengerti tentang

cacat-cacat yang terjadi, penyebabnya dan cara penanggulangannya

Page 36: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

d. Literatur

Setiap pernyataan yang ditulis dalam analisa harus didasarkan pada sumber yang jelas dan

harus ditulis pada bagian referensi

2.8.3 Layout laporan

Page 37: Modul Prak Pasir Cetak&Pengecoran 2014

DAFTAR PUSTAKA

1. AFS Sand And Core Testing Handbook

2. Heine, Loper dan Rosenthal, Principles of Metal Casting, 1976

3. Rundman, Karl, B., Metal Casting, Dept. of Material Science and Engineering

Michigan Tech. Univ

4. Suharno, Bambang., Diktat kuliah “Pengecoran Logam”, Departemen Metalurgi dan

Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2006

5. John Gruzleski and Bernard Closset. 1990. The Treatment of Liquid Aluminium-

Silicon Alloys. American Foundrymen’s Society Inc, USA

6. Stefanescu, D.M. 1988, Metals Handbook Ninth Edition Volume 15 Casting, ASM

International. Ohio

7. Jorstad, J.L. and Rasmussen, W.M. 1993. Aluminum Casting Technology 2nd

Edition. American Foundrymen’s Society. Illionis.