ProsidingKonferensiN

asionnalEngineeringPePerhoelan

VIII-2017

ISSN 2338 – 414XNomor 1/Volume 4/Juli 2017

KONFERENSI NASIONALENGINEERING PERHOTELAN

“Teknologi Hijau Pendukung Industri Pariwisata"

Jurusan Teknik MesinFakultas Teknik, Universitas UdayanaKampus Bukit Jimbaran, Bali 80362Telp./Fax. : +62 361 703321http://www.mesin.unud.ac.id

ISSN 2338 - 414X

Jurusan Teknik MesinFakultas Teknik

Universitas Udayana

ISSN: 2338-414XProsiding Konferensi Nasional Engineering Perhotelan20 Juli 2017

VIII – 2017

Ketua Editor : Dr. Ir. I Gusti Ngurah Priambadi, M.T.

Editor Pelaksana : I Ketut Adi Atmika, S.T., M.T.Dr. Wayan Nata Septiadi, ST, MTDr. Ir. I Ketut Gede Wirawan, MTAinul Ghurri, ST, MT, Ph.D

Penyunting Ahli : Prof. Ir. I.N.G. Wardhana, MEng., PhD (Universitas Brawijaya)Prof. Dr.-Ing. Ir. Mulyadi Bur (Universitas Andalas)Prof. Ir. I. Nyoman Sutantra, MSc., PhD (Institut Teknologi Sepuluh Nopember)Prof. Dr. Ir. Eddy Sumarno Siradj, MSc (Universitas Indonesia)Prof. Dr. Ir. Yatna Yuwana Martawirya (Institut Teknologi Bandung)Prof. Dr. I Made Kartika Dhipura, Dipl.Ing (Universitas Indonesia)Prof. I Nyoman Suprapta Winaya,ST,MASc.Ph.D (Universitas Udayana)Prof. Ir. NPG Suardana,MT.PhD (Universitas Udayana)Prof. Dr. Ir. I Wayan Surata M.Erg. (Universitas Udayana)Prof. Dr.Ir.Rudy Soenoko,M.Eng Sc (Universitas Brawijaya)Prof. Ir.Jamasri,Ph.D (Universitas Gajah Mada)Prof. Dr.Kuncoro Diharjo, ST.MT (Universitas Negeri Sebelas Maret)Prof. Dr. Tjok Gde Tirta Nindhia,ST,MT (Universitas Udayana)Dr. Mulya Juarsa, S.Si., M.Esc (PTRKN-BATAN)Dr. Agus Sunjarianto Pamitran,ST.M.Eng (Universitas Indonesia)

Hak Cipta @ 2017 oleh KNEP VIII – 2017Jurusan Teknik Mesin – Universitas Udayana.Dilarang mereproduksi danbagian dari publikasi ini

mendistribusidalam bentuk

maupun media apapun tanpa seijin JurusanTeknik Mesin – Universitas Udayana.

Dipublikasikan dan didistribusikan oleh Jurusan Teknik Mesin – UniversitasUdayana, Kampus Bukit Jimbaran, Bali 80362, Indonesia.

i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmatNya acara

Konferensi Nasional Engineering Perhotelan VIII (KNEP-VIII) bisa terselenggara pada tanggal

20-21 Juli 2017, di Gedung Pasca Sarjana, Kampus Sudirman Denpasar.

KNEP-VIII diselenggarakan sebagai suatu forum untuk membicarakan, mendiskusikan serta

mempresentasikan inovasi-inovasi, hasil riset yang dilakukan oleh berbagai kalangan baik peneliti,

mahasiswa maupun praktisi guna menunjang perkembangan industri pariwisata. Adapun seminar atau

konferensi ini juga terkait dengan perayaan kegiatan BKFT ke 52 dan Dies Natalis Universitas

Udayana ke-55. KNEP-VIII mengambil suatu tema: “Teknologi Hijau Pendukung Industri

Pariwisata” yang dikelompokkan dalam Tiga topik yakni:

1. Energi dan Termofluid

2. Material dan Manufaktur

3. Engineering Perhotelan

Adapun makalah yang dipresentasikan dalam konferensi ini merupakan makalah yang lolos pada

seleksi abstrak dan diterima sebagai makalah yang dipresentasikan secara oral. Adapun jumlah

makalah berjumlah 57 makalah dengan 22 makalah dari bidang Energi dan Termofluid (ET),

25 makalah dari bidang Material dan Manufaktur (MM) dan 10 makalah dari bidang Engineering

Perhotelan (EP).

Kami mengucapkan terima kasih kepada para narasumber (Keynote speaker), para pemakalah, peneliti,

sciencetific committee serta praktisi yang telah berpartisipasi pada Konferensi Nasional Engineering

Perhotelan VIII ini sehingga kegiatan ini dapat terselenggara dengan baik. Tidak lupa juga kami ucapkan

terima kasih kepada staf pimpinan di lingkungan Universitas Udayana baik Rektor, Dekan serta Ketua

Jurusan yang juga telah membantu terselenggaranya kegiatan ini dengan sukses.

Bukit Jimbaran, Bali 20 Juli 2017

Ketua panitia KNEP VII

Dr. Ir. I Gusti Ngurah Priambadi, M.T.

Paper KNEP VIII 2017 ISSN 2338-414X ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ii

DAFTAR ISI iii

NARASUMBER vii

ENERGI DAN TERMOFLUID[ET-001]Pengaruh Suhu dan Kecepatan Aliran terhadap Akurasi Pompa Bahan Bakar Premium danPertamax- I Ketut Suarsana, Komang Ayu Ratnawati, Wayan Nata Septiadi

[ET-002]Analisa Performansi Kolektor Surya Pelat Datar dengan Pengganggu Aliran Berupa PelatMelintang yang Disusun Sebaris (Aligned)- Komang Alit Kumara Jaya, Made Sucipta, Ketut Astawa

[ET-003]Analisis Gaya Tahanan Aliran Fluida Melintasi Pelat Berlesung (Dimpled) Setengah Bola

1-4

5-7

Konfigurasi Sejajar 8-13

- Nasaruddin Salam, Rustan Tarakka, Jalaluddin, Muh.Setiawan

[ET-004]Analisis Aerodinamis pada Variasi Bentuk Ekor Desain Bodi Mobil Hemat Energi 14-18

- Fitra Setiaji, MuhammadAinul Yaqin, Dewi Mariya Ulfa, Nafisah Arina Hidayati,Moch. Agus Choiron[ET-005]Optimasi Energi Pada Motor Induksi 3 Phase Dalam Pendistribusian Kebutuhan Air(Studi Kasus di IPA Petanu Kabupaten Gianyar)

- Ardikosa SW, Gede One A, Angelina PS

[ET-007]Emisi Gas Buang Pada Sepeda Motor Dengan Rasio Kompresi Dan Bahan BakarYang Berbeda

- Putu Premayana Dhama Kusuma,Ainul Ghurri

19-23

24-28

[ET-008]

Pengaruh Tekanan dan Temperatur Terhadap Ukuran Rata-Rata Droplet Minyak Jelantah 29-34

- I K.G. Wirawan, Ainul Ghurri, W. N. Septiadi[ET-010]Pengaruh Suction Terhadap Medan Aliran Pada Model Kendaraan Dengan VariasiGeometri Muka

- Rustan Tarakka, Nasaruddin Salam, Jalaluddin, Muhammad Ihsan

35-38

Prosiding Abstrak KNEP VIII 2017 ISSN 2338-414X iii

[ET-011]Pengaruh Variasi Jarak Penghalang Segitiga di Depan Silinder Arah Vertikal TerhadapDrag- I Putu Gede Gunawan Tista, I GNP Tenaya, I GN. Putu Sudanta

39-42

[ET-013]Kajian Eksperimental Head Losses Katup Limbah Pompa Hydram 43-46

- Made Suarda, Ainul Ghurri, Made Sucipta, I Nengah Suweden

[ET-016]Rancang Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Gravitasi Bumi 47-50

- I Made Astika, Arliyandi, Bagus Putu Rama Kusuma, Komang Tri Sanjaya Tirta

[ET-022]Kinerja Mesin Dan Konsumsi Bahan Bakar Pada Sepeda MotorDengan Rasio Kompresi Dan Bahan Bakar Yang Berbeda 51-54

-Tegar Putra Kirana, Ainul Ghurri

DESAIN MANUFAKTUR

[DM-001]Ketangguhan Paduan Alumunium Al-Si Ditambah Penguat SiC dengan Metode StirCasting

-Arfandy, Muh. Yamin, Hammada Abbas

55-58

[DM-002]Pengaruh Waktu Aging Terhadap Kekuatan Tarik Aluminium Tipe 2024 T3 59-61

-I Made Astika, I Gusti Komang Dwijana, I Gusti Ketut Sukadana

[DM-003]Simulasi Static Structural Pada Saringan Grizzly Bar Kapasitas 70 Ton/Jam 62-65

-Dwipayana, Jekki Hendrawan, Juliansyah[DM-004]

Perancangan Mekanisme Sliding pada Sistem Keselamatan Pasif Kereta PenumpangKelas 1

-I Wayan Suweca, Rachman Setiawan, Bara Nuansa

66-74

[DM-005]

Pengaruh Temperatur Penuangan terhadap Fluiditas dan Struktur Mikro Logam Kuninganpada Metode Evaporative Casting 75-79

-I.G.N Priambadi, I Ketut Gede Sugit), Ida Bagus Giri Asmara, A.A.I.A.S. Komala Dewi

Prosiding Abstrak KNEP VIII 2017 ISSN 2338-414X iv

[DM-006]Perilaku Kompresi Hybrid Komposit Dengan Penguat Basalt, Cangkang Kerang danAluminium pada Kampas Rem

-Darunata Arsidi, I.D.G Ary Subagia, I Ketut Adi Atmika

[DM-007]Studi Sifat Material Hybrid Composit Terhadap Penyerapan Air Laut Dengan VariasiWaktu Perendaman

-Made Evan Pramantara Wijaya, IDG. Ary Subagia, I K. Adi Atmika

80-83

84-88

[DM-008]Sifat Keausan Kampas Rem Berbahan Serabut Kelapa 20% Alumina Phenolic Resin 89-92

-Steven Ferinata Sancoko, I Dewa Gede Ary Subagia, I Made Astika[DM-009]Variasi Temperatur Terhadap Kekerasan Vickers Komposit Serbuk Batok KelapaAlumina Phenolic Resin-Robby Galih Dwi Saputra, I Dewa Gede Ary Subagia, I Made Astika

[DM-010]Karakterisasi Kekuatan Impak dan Struktur Mikro Terhadap Variasi Permeabilitas danTemperatur Tuang Hasil Coran Aluminium Silikon (Al-7%Si)-Kadek Indra Adhi Y., I Ketut Gede Sugita, A.A.I.A.S. Komaladewi

93-97

98-105

[DM-011]Optimization of Initial Folding Square Sections for the Crashworthiness Design 106-110-M Yoggaraj Muthusamy, Kamaruddin, Moch. Agus Choiron

[DM-012]Optimasi Desain Chassis Traktor Mini untuk Perkebunan Kelapa Sawit 111-115-Muhamad Ilyas, Achmad Syafi’udin, Isfan Apra Adha, Moch. Agus Choiron

[DM-013]Pembuatan, Karakterisasi Dan Aplikasi Karbon Aktif Dari Biomassa; Review Jurnal 116-122-D N K Putra Negara, T G Tirta Nindhi), I W Surata dan M Sucipta[DM-014]Peran NaOH Dalam Sintesis Partikel Karbon Nano Menggunakan High EnergyMilling-I Gusti Ketut Puja, ING Wardana, Yudy Surya Irawan, Moch. Agus Choiron

123-126

[DM-026]Analisis Biaya dan Manfaat Intervensi Ergonomi pada Proses Desain dan Manufaktur 127-132

-I Wayan Surata

[DM-032]Analisis Kinerja Traksi pada Kendaraan Dengan Sistem Drive Train Gear dan Gearless 133-136

-I Ketut Adi Atmika, IGAK. Suriadi, I Made Dwi Budiana

Prosiding Abstrak KNEP VIII 2017 ISSN 2338-414X v

[EP-001]Integrasi Metode Fuzzy Servqual dan QFD untuk Meningkatkan Kualitas Layanan 137-143Sistem Akademik

-Damianus Manesi, Imanuel A. Tnunay

[EP-002]Performansi Sistem Pengering Pakaian Dengan Variasi Konsumsi Bahan Bakar 144-146

-Suarnadwipa, Bandem Adnyana, Agus Hendra Wiguna

[EP-003]

dari Bawah ke Atas untuk Meningkatkan Kualitas Air Bersih Pedesaan147-151

-Made Suarda

[EP-004]Pengaruh Tata Letak Pakaian Terhadap Performansi Sistem Pengering 152-154

-I W. Bandem Adnyana, I N.Suarnadwipa, Bayu Anggara

[EP-005]Pengujian Model Biodigester Portable untuk Pengolahan Sampah Organik 155-157

-Nitya Santhiarsa, Wijaya, Suryada

[EP-006]Pompa kincir sebagai solusi untuk mengatasi kekurangan air bersih di banjar jempanang 158-164desa belok/sidan

Engineering Perhotelan

Investigasi Unjuk Kerja Sistem Penyaring Air Pasir Lambat dengan Aliran Air

-I Gusti Ketut Sukadana, I Wayan Nata Septiadi

Prosiding Abstrak KNEP VIII 2017 ISSN 2338-414X v i

Konferensi Nasional Engineering perhotelan VIII, Universitas Udayana, 2017

NARASUMBER

Prof. Ir. I Gede Wenten, Ph.DPria kelahiran 15 Februari 1962 ini menghabiskan masa kecilnya di DesaBuleleng, Bali. Wenten mengawali pendidikan tingginya di Jurusan KimiaITB tahun 1982. Lulus dari ITB pada tahun 1987, Wenten kemudianmelanjutkan studinya di Denmark Technology University, Kopenhagen.Wenten meraih gelar master bioteknologi tahun 1990 dan sekaligus programteknik kimia pada tahun 1995 di Denmark Technology University Wentenmendapatkan gelar S3 Doktor. Berbagai penghargaan dari berbagai institusitelah diraihnya seperti "Suttle Award" dari Filtration Society di London ataskaryanya yang berjudul "Mechanisms and Control of Fouling in CrossflowMicrofiltration",yang di buat pada tahun 1994. Dalam perjalanan kariernya

yang bersangkutan juga berhasil meraih penghargaan "Adhicipta Rekayasa" dari Persatuan InsinyurIndonesia pada tahun 1995, "Science and Technology Award" dari Indonesia Toray Science Foundationtahun 1996, Penghargaan "Peneliti Muda Indonesia" dari Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia tahun1996, Habibie Award tahun 2000, dan "Wipo Award" dari WIPO-UNDP sebagai "Best Inventor", serta"RUT Award" dari Kementerian Riset dan Teknologi pada tahun 2004. Selain itu beberapa paten juga telahterdaftar di lembaga paten Indonesia, Jepang, Kanada, dan USA.

Prof. I Nyoman Suprapta Winaya, ST., MASc, Ph.DI Nyoman Suprapta Winaya adalah seorang profesor di UniversitasUdayana, saat ini beliau menjabat sebagai Ketua Program Studi DoktorIlmu Teknik. Prof Winaya memperoleh gelar Sarjana dari UniversitasUdayana, Master dari Dalhousie University Canada dan Ph.D dari NiigataUniversity Jepang pada bidang Teknik Mesin. Penelitian utamanya adalahEnergi baru dan Terbarukan khususnya pemanfaatan sampah dan biomassadengan menggunakan sistem Pembakaran dan Gasifikasi Fluidized Bed.Prof. Winaya mengemban jabatan Profesor pada tahun 2013 olehKementerian Pendidikan dan Kebudayaan Indonesia di bidang SistemKonversi Energi di Universitas Udayana. Saat ini, beliau mengembangkan

Laboratorium Penelitian Energi Terbarukan terutama di bidang gasifikasi dan biogas. Beberapa inovasipenting tentang bagaimana menangkap bahan bakar ber-volatil tinggi telah ditemukan denganmenggunakan padatan berpori sebagai bahan hamparan. Metode baru telah dikembangkan untukmengevaluasi dispersi horizontal partikel solid pada temperatur tinggi yang dikembangkan untuk tujuankomersial. Sebagai langkah awal untuk meningkatkan sistem fluidized bed (FB) dengan menggunakanpartikel karbon padat yang mempunya efek kapasitif, model yang dikembangkan dianggap dapat diterapkanpada FB skala besar bila koefisien dispersi padat dapat diprediksi. Keinginan kuat Prof. Winaya adalahuntuk mentransfer hasil penelitian ke dalam praktik industri yang memiliki komitmen untuk menyebarkanpengetahuan lanjutan ke dunia. Di samping sangat aktif melakukan penelitian dan publikasi nasionalmaupun internasional, beliau juga kerapkali diundang sebagai keynote speaker baik di seminar nasionaldan Internasional maupun di dunia Industri. Prof. Winaya adalah anggota senat Universitas Udayana,anggota Badan Kerjasama Teknik Mesin (BKSTM) Indonesia, anggota Gabungan Ahli Bahan BakarIndonesia, anggota Asosiasi Insinyur Indonesia, anggota American’s Society of Mechanical Engineering,anggota Japanese’s Society of Chemical Engineering.

Prosiding Abstrak KNEP VIII 2017 ISSN 2338-414X vii

Prosiding Konferensi Nasional Engineering Perhotelan VIII - 2017 (75-79) ISSN 2338-414X

Pengaruh Temperatur Penuangan terhadap Fluiditas dan StrukturMikro Logam Kuningan pada Metode Evaporative Casting

I.G.N Priambadi1)*, I Ketut Gede Sugita1), Ida Bagus Giri Asmara1),A.A.I.A.S. Komala Dewi1)

1) Jurusan Teknik Mesin, Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran, Bali 80362

ABSTRAK

Banyak penggunaan logam kuningan di industri pengerajin sebagai bahan pembuatan perhiasan dan interior ruangan yangberbentuk besar dan rumit, maka seringnya terjadi cacat coran ( fluiditas ) pada hasil pengecoran sehingga tidak sesuaidengan bentuk yang diinginkan, maka dicari alternatif metode pengecoran lain. Salah satu alternatif adalah pengecoranevaporative ( lost foam ). Evaporative casting adalah metode pengecoran yang menggunakan pola cetakan dari polystyrenefoam yang memiliki ketelitian karena pola cetak yang mudah dibentuk sesuai benda yang diinginkan. Pengujian fluiditasdigunakan cetakan bentuk spiral dengan variasi temperatur penuangan 900,950 dan 1000°C. Pengujian struktur mikro untukmengetahui sifat mekanik material kuningan 60% Cu-40% Zn . Temperatur penuangan sangat berpengaruh terhadap fluiditas,dimana semakin tinggi suhu penungan maka semakin panjang laju alir fluiditasnya. Skema struktur mikro logam kuningan(60% Cu-40% Zn) terlihat fase a ( terlihat terang ) dan fase ß ( terlihat gelap ) lebih mendomonasi. Jenis kuningan ini seringdisebut dengan nama alpha plus beta brass yang memiliki sifat keras dan getas.

Kata Kunci : Kuningan, Evaporative casting, Fluiditas, Struktur mikro

ABSTRACT

Much use of metal brass craftsmen in the industry for the manufacture of jewellery and interior room in the shape of a large andcomplicated, then often occur defect castings (fluidity) in casting so that the results do not correspond to the desired shape,then look for an alternative method of casting the other. One alternative is the evaporative casting (lost foam). Evaporativecasting is a casting method using polystyrene foam mold of the pattern that has a precision due to the easy print pattern isformed according to the desired object. Testing the fluidity is used spiral mold temperature variation with pouring 900.950 and1000 ° c. Microstructure of testing to know the mechanical properties of the material brass 60% Cu-40% Zn. Pouringtemperature very influential towards the fluidity, in which the higher the temperature of the penungan the long fluiditasnya flowrate. The scheme of the microstructure of metals brass (60% Cu-40% Zn) visible phase α (visible light) and β phase (visibledark) more mendomonasi. Types of brass is often called by the name of alpha plus beta brass that has the nature of hard andbrittle.

Keywords: brass casting, Evaporative, Fluidity, microstructure.

1. Pendahuluan

Kebutuhan logam kuningan pada saat inisemakin meningkat, terutama pada industri-Industripengrajin logam kuningan. Banyak digunakan sebagaibahan baku pembuatan perhiasan dan berbagai bendafungsional seperti lampu, koin bahkan cermin. Seiringkemajuan jaman banyaknya penggunaan logamkuningan antara lain pada industri otomotif,perhotelan, restoran dan industrilainnya, untuk pembuatan benda kerja menggunakanproses pengecoran. Pengecoran merupakan prosespembuatan benda kerja dengan cara menungakanbenda cair kedalam rongga cetakan kemudiandibiarkan menjadi padat. Keuntungan dari proses iniyaitu dapat memproduksi benda yang bentuknyakomplek, sedangkan pengecoran sendiridikelompokan menjadi dua yaitu pengecoran cetakannon permanen dan pengecoran cetakanpermanen. Pengecoran cetakan non permanenadalah proses pengecoran dimana cetakan hanyadapat dipakai sekali saja karena untuk mengeluarkanbenda kerja cetakan harus dihancurkan. Jenispengecoran ini adalah pengecoran cetakan pasir,

pengecoran invesmen, dan pengecoran evaporative(lost foam casting), pengecoran cetakan permanenadalah proses pengcoran dimana cetakan dapatdigunakan berulang kali dan pengecoran jenis iniadalah pengecoran cetakan logam bertekanan danpengecoran sentrifugal, hasil pengecoran sering terjadicacat yang diakibatkan oleh fluiditas dan temperaturtuang pada saat melakukan pengecoran. Oleh karenaitu, penelitian ini akan meneliti tentang “Pengaruhtemperatur penuangan terhadap fluiditas dan strukturmikro logam kuningan pada metode evaporativecasting” dengan temperatur penungan yang bervariasi.Metode ini ditemukan dan dipatenkan oleh Shroyerpada tahun 1958 (Shroyer, 1958 [1]Permasalahan yang dibahas pada penelitian ini adalah:

1. Bagaimana pengaruh temperatur penunganterhadap fluiditas kuningan pada metodeevaporative casting ?

2. Bagaimana pengaruh temperatur penuanganterhadap struktur mikro kuningan padametode evaporative casting?

Beberapa batasan ditetapkan dalam penelitian inimeliputi:

*Korespondensi: Tel./Fax.: 081337610065E-mail: priambadi.ngurah@unud.ac.idTeknik Mesin Universitas Udayana 2017

7676

I Ketut Gede Sugita. Prosiding KNEP VIII – 2017 ISSN 2338-414X1. Metode pengecoran hanya menggunakan

metode evaporative.2. Bahan yang digunakan hanya kuningan.3. Pengujian fluiditas yang digunakan hanya

dengan metode pengujian spiral danpengamatan struktur mikro paduan kuningan.

2. Dasar teori

2.1 KuninganKuningan adalah logam yang merupakan

campuran dari tembaga (Cu) dan seng (Zn). Tembagamerupakan komponen utama dari kuningan, dankuningan biasanya diklasifikasikan sebagai paduantembaga. Warna kuningan bervariasi dari coklatkemerahan gelap hingga ke cahaya kuning keperakantergantung pada jumlah kadar seng. Temperaturpeleburan sesuai komposisi paduan antara tembaga(Cu) dan seng (Zn) didapat berdasarkan Grafik 2.1berikut :

Grafik 2.1 Diagram biner Cu-Zn

2.2 Evaporative (lost foam casting)Proses pengecoran dengan menggunakan

metode evaporative (lost foam casting) tidak sepertipengecoran dengan menggunakan cetakan pasirlainnya, pada proses ini pasir kering digunakansebagai media cetakan, sedangkan pola terbuat daripolystyrene foam . Proses pengecoran denganmenggunakan metode evaporative mempunyaitahapan seperti gambar sebagai berikut: [2]

1. Pembuatan pola dari polystyrene foam (PS)atau styrofoam sesuai dengan bentuk bendayang akan dicor.

2. Pembuatan pola cetakan dapat dilakukandengan menggunakan cetakan injeksi(infection moldel) atau dengan memotonglembaran styrofoam dengan menggunakanpemotong listrik.

3. Memasukan pola kedalam kotak pengecorandan pasir diisi kemudian dipadukan.

4. Penuangan cairan logam kedalam polamelalui saluran masuk dan kemudian logamdidinginkan.

Pengecoran dengan metode (evaporative lost foamcasting) mempunyai keunggulan sebagai berikut,fleksibel dalam pembuatan pola, pola dapat diubahdengan cepat jika ada kesalahan pembuatan, danbiaya yang dikeluarkan lebih kecil.

a. Pembekuan logamKalau cairan logam murni perlahan-lahan di

dinginkan, maka pembekuan terjadi, permulaanpembekuan terjadi pertumbuhan inti-inti kristal,kemudian kristal-kristal tumbuh sekeliling ini tersebut,dan inti lain yang timbul pada saat yang sama.b. Pembekuan paduan

Jika logam yang terdiri dari dua unsur ataulebih di dinginkan dalam keadaan cair, maka butirbutirkristalnya akan berbeda dengan butir-butir kristallogammurni. Apabila suatu paduan terdiri dari komponen Adankomponen B membeku, maka sukar di dapat susunanbutirKristal A dan kristal B tetapi umumnya di dapat butir-butirKristal campuran dari A dan B.c. Pembekuan coran

Pembekuan coran dimulai dari bagian yangbersentuhan dengan cetakan yaitu ketika panas darilogam cair diambil oleh cetakan sehingga bagianlogam yang bersentuhan dengan cetakan itumendingin sampai keadaan beku. Struktur paduandapat terdiri dari tiga macam larutan padat, senyawaantar logam, dan logam murni sehingga kenaikankomposisi paduan menyebabkan bertambahnyamacam kristal dan struktur.

2.4 FluiditasFluiditas adalah kemampuan suatu logam cair

untuk mengalir masuk kedalam cetakan sebelummembeku. Faktor-faktor yang mempengaruhi fluiditasyaitu : Temperatur penuangan Komposisi logam (mempengaruhi panas lebur

dari logam) Viskositas logam cair. Panas yang diserap oleh lingkungan

sekitarnya.

Untuk mengukur fluiditas digunakan cetakan spiral.a. Hubungan pembekuan dengan mampu alir

Faktor lain yang mempengaruhi besaranmampu alir adalah komposisi paduan. Logam cairyang memiliki mampu alir yang tinggi adalah logammurni dan paduan komposisi eutektik. Paduan yangdibentuk dari larutan padat, dan memiliki rangepembekuan yang besar memiliki mampu alir yangjelek. Terjadi pembekuan yangberbeda yaitu daerah komposisi logam cair murni danpaduan komposisi eutektik mempunyai pembekuanyang disebut mampu alir paduan dengan jarakpembekuan pendek (fluidity of short freezing rangealloy).b. Mampu alir paduan dengan jarak pembekuan

pendekLogam cair murni atau komposisi eutektik

masuk kedalam saluran, pembekuan akan dimulai daridinding saluran dan terus bergerak sampai kedua sisikolumnarnya bertemu rapat sehingga mengakibatkancairan logam berhenti.Rumus yang digunakan : [3]

2.3 PembekuanL f V . ts (cm

det) ……………………….(1)

7777

I Ketut Gede Sugita. Prosiding KNEP VIII – 2017 ISSN 2338-414X

Dimana :- Kowi- Timbangan digital

L f panjang fluiditas (cm) - Cetakan pasir- Polystyrene foam (PS)

V kecepa tan aliran (cm / det) - Alat pemotong Polystyrene foam (PS)ts waktu pembekuan (det) - Tang panjang

- Uji fluiditas- Mikroskop optik

2.5 Pasir cetakPasir cetak yang paling lazim digunakan

adalah pasir gunung, pasir pantai, pasir sungai danpasir silika. Pasir silika terdiri dari dua macamyaitudalam keadaan alamiah dan dengan memecahkwarsit. Pasir silika mempunyai kandungan utamayaitu SiO2 dan terkandung kotoran seperti mika danfelsfar, dan untuk pasir silika buatan dari kwarsit yangdiperoleh memiliki sedikit kotoran yang jumlah SiO2lebih dari 95%. Pengecoran dengan metodeevaporative biasanya menggunakan pasir silika keringtanpa mencampurkannya dengan bentonit dan air, inikarena menjaga pasir agar dapat masuk pada bagian-bagian terkecil dari pola cetakan.

2.6 Polystyrene foam (PS)Polystyrene foam (PS) atau yang biasanya

disebutkan dengan nama styrofoam diproduksi dalambentuk busa atau gabus. Akan lunak pada temperatursekitar 95°C dan menjadi cairan kental pada 120°Csampai 180°C dan menjadi encer diatas 250°C,kemudian terurai diatas 320°C sampai 330°C [3].

2.7 Mekanisme pengujiana. Pengujian fluiditas

Pengujian fluiditas alir cairan logamdigunakan cetakan uji yang berbentuk spiral.Pengujian ini bisa didapatkan indeks fluiditasnya,semakin banyak bagian spiral yang terisi semakinbesar pula indek fluiditasnya. Kuningan yang akandiuji, di lebur dalam dapur crusible. Suhu peleburanuntuk mengamati nilai fluiditas di tentukan pada suhu900oC, 950oC dan 1000°C. Variasi temperatur inidigunakan untuk melihat pengaruh nilai fluidasiterhadap temperatur tuang.

b. Pengujian struktur mikroLogam mempunyai sifat mekanik yang tidak

hanya tergantung pada komposisi kimia suatu paduan,tetapi juga tergantung pada struktur mikronya.Pengamatan struktur mikro dapat menggunakanmikroskop, dengan prinsip seperti dibawah ini: Mikroskop metalurgi dan pencahayaan

Mikroskop metalurgi dan pencahayaan darisystem optik, objek dan penampangnya,

Penampakan butir yang telah dipolis dandietsa menggunakan mikroskop optik.

3. METODE PENELITIAN3.1 Bahan dan alat

a. Bahan :- Kuningan- polystyrene foam (PS)- pasir silica

- Thermocouple dan display- Varnier Caliper- Gregaji Mesin dan Gregaji Tangan- Amplas- Aoutosol- Kain beludru

3.2 Metode penelitian1. Pembuatan pola dan cetakan wadah pasir2. Pengujian hasil coran dilakukan pengulangan

sebanyak tiga kali pada hari yang berbeda3. Gambar pola cetakan polystyrene foam4. Diagram alir penelitian5. Pelaksanaan penelitian

Penelitian ini ada dua tahap yaitu pembuatan danpengujian specimen.Proses Pembuatan Spesimen (Proses Pengecoran )

1. Persiapan alat dan bahan2. Pembuatan pola dan cetakan.3. Pemasangan thermokopel pada pola cetakan.4. Peleburan logam5. Penuangan kecetakan6. Pendinginan dan pengukuran temperatur

menggunakan thermokopel type K7. Pembongkaran spesimen8. Pemeriksaan hasil coran

Bentuk specimen uji dan media cetak adalah sepertigambar berikut :

Gambar 3.1 Posisi thermokopel pada pola cetakan

b. Alat :- Dapur pelebur- Blower Gambar 3.2 Media cetak pasir

7878

I Ketut Gede Sugita. Prosiding KNEP VIII – 2017 ISSN 2338-414X

Proses Pengujiana. Uji fluiditas, mampu alir paduan dengan jarak

pembekuan pendek..b. Pengamatan struktur mikro, pengamatan

struktur mikro logam kuningan padatemperatur pengecoran 900°C, 950°C dan1000°C.

4. HASIL DAN PEMBAHASAN4.1 Data Hasil Penelitian

Data Penurunan Temperatur pada Proses Pengecoran

Grafik 4.1 Pengecoran temperatur 900oC

Grafik 4.2 Pengecoran temperatur 950 oC

Grafik 4.3 Pengecoran temperatur 1000 oC

Pada Grafik 4.1, 4.2, 4.3 menunjukan bahwaterjadi perbedaan temperatur dan laju alir, dimanapada grafik pengecoran pertama dengan temperaturtuang 900 oC laju alir hanya mencapai panjang 20cmdari panjang keseluruhan pola yaitu 77cm, padapengecoran yang kedua dengan temperatur tuang937,78oC, laju alir hanya mencapai panjang 25cm daripanjang keseluruhan pola yaitu 77cm, dan pengecoranyang ketiga dengan temperatur 973.90oC, laju alirhanya mencapai panjang 30cm dari panjangkeseluruhan pola yaitu 77cm. Data diatas merupakanrerata dari tiga kali pengambilan data pada hari yangberbeda.

4.2 Data Hasil Pengujian Fluiditas.

Berdasarkan Grafik 4.1, maka fluiditas dariiproses pengecoran yang dilakukan dapat dihitungdengan persamaan (1) didapat sebagai berikut :

Tabel 4,1 Data fluiditas pengecoranPengecoran 1 Pengecoran 2 Pengecoran 3Lf = 20 cm Lf = 25 cm Lf = 30 cmts = 3 detik ts = 4 detik ts = 5 detikv = 6.67cm/det

v = 6.25cm/det v = 6 cm/det

4.3 Data Hasil Pengujian Struktur Mikro

Gambar 4.1 Struktur mikro logam kuningan(60%Cu-40%Zn), temperatur 900°C

( a ) awal pembentukan inti kristal nucleus. ( b )terbentuknya lengan dendrit. ( c ) saling bertumpuknyacoran dengan dendrit.

7979

I Ketut Gede Sugita. Prosiding KNEP VIII – 2017 ISSN 2338-414XGambar 4.2 Struktur mikro logam kuningan

(60%Cu-40%Zn), temperatur 950°C

( a ) awal pembentukan inti kristal nucleus. ( b )terbentuknya lengan dendrit. ( c ) salingbertumpuknya coran dengan dendrit.

Gambar 4.3 Struktur mikro logam kuningan(60%Cu-40%Zn), temperatur 1000°C

( a ) awal pembentukan inti kristal nucleus. ( b )terbentuknya lengan dendrit. ( c ) salingbertumpuknya coran dengan dendrit.

4.4 Pembahasan

- Penurunan temperatur coran untuk materialkuningan dengan metode evaporative yangdilakukan cukup cepat cepat sehingga polayang panjang 77 cm tidak terpenuhi untuksemua variasi temperaturnya. Kondisi inidisebabkan oleh bentuk butiran pasir yangdigunakan mempunyai ukuran yang besar,sehingga ada celah udara yang menyebabkantemperatur coran terserap cepat. Hal inidiperkuat dengan penelitian yang menyatakanbahwa rongga antar pasir tersebut secaraotomatis terisi oleh udara sehingga padaukuran pasir yang lebih besar udara lebihbanyak terdapat pada permukaan ronggacetak. Efek selanjutnya pendinginan padaukuran butir yang lebih besar menjadi lebihcepat dibandingkan dengan tempat yangmemiliki ukuran pasir lebih kecil [4]. Ukuranpasir yang besar memberikan pengaruh padakekasaran permukaan dari hasil coran [5].

- Fluiditas pada pengamatan material corantidak mampu memenuhi seluruh pola, hal inidiakibatkan karena butiran pasir cukup besarsehingga terjadi penurunan temperatur coranyang cepat sehinggan kecepatan fluiditasnyarendah. Ketidakmampuan coran dalammemenuhi pola disebabkan karena ukuranpola yang kecil sehingga tekanan alir materialcoran terhalang oleh gas yang dihasilkan daripenguapan polystyrene foam. Pernyataan inidiperkuat dengan hasil penelitian yangmenyatakan bahwa Gas yang berada antara

logam cair dan polystyrene foam terbentukakibat penguapan polystyrene foammenyebabkan mampu aliran logam cairsemakin berkurang. Semakin tinggi kerapatanpolystyrene foam semakin besar tekanan gas(backpressure) yang berpengaruh padakemampuan mengisi logam cair pada cetakan[6].

- Pengamatan yang dilakukan pada strukturmikro memberikan pengaruh yang signifikanterhadap pembentukan dendrite. Semakincepat penurunan temperatur coran, makaukuran dendrit menjadi lebih besar dan terlihatpanjang. Kondisi ini didukung pula denganpernyataan hasil penelitian yang menyatakanbahwa dendrite dengan bentuk tipis danpanjang dihasilkan dari pola cetakan dengankerapatan polystyrene foam rendah [7].

5. KESIMPULANBesarnya butiran cetakan pasir pada proses

pengecoran dengan metode evaporative akanmemberikan pengaruh pada kehalusan hasil cetakan.Dimensi pola cetakan juga memberikan pengaruhpada terpenuhinya pola oleh material coran. Kondisi initerjadi karena kerapatan pada material cor akanberdampak pada kecepatan aliran material cormemenuhi pola cetakan.

Daftar Pustaka

[1] Shroyer, H. F., 1958, Cavityless casting moldandmethod of making same, AmericanFoundryman Society Transaction US Patent No.2. 2830343.

[2] Surdia, T and Saito S., 1992, “PengetahuanBahan Teknik”.PT. Pradnya Paramita. Jakarta.

[3] Campbell, J., Harding, R.A. (1994). The Feedingof castings.[ONLINE] Available at:http://www.alueurope.eu/talat/ lectures/3206.pdf.[Last Accessed 24 November 2013].

[4] Sutiyoko, Lutiyatmi (2013). Pengaruh ukuran pasircetak terhadap fluiditas dan akurasi ukuran besicor kelabu dengan pengecoran lost foam.Proseding SEMINAR NASIONAL ke 8 Tahun2013 : Rekayasa Teknologi Industri danInformasi

[5] Sutiyoko (2012. Metode pengecoran lost foammenjawab tantangan dunia industry pengecoranlogam. Jurnal Foundry. Hal 21 - 29

[6] Mirbagheri S. H. M., Silk J. R., Davami P., 2004,“Modelling of Foam Degradation in Lost FoamCasting Process”, Journal of Material Science,Vol. 39, pp.4593–44603.

[7] Ivan Junaidy Abdul Karim (2010). Pengaruhkerapatan polystyrene foam terhadap mampu alirdan kualitas coran paduan aluminium 356.1 yangdicor dengan metode evaporative.JurnalMekanika. Volume 9 Nomor 1, hal 243 -246

Prosiding Konferensi Nasional Engineering Perhotelan VIII - 2017 (155-157) ISSN 2338-414X

*Korespondensi: Tel./Fax.: 081337610065E-mail: priambadi.ngurah@unud.ac.idTeknik Mesin Universitas Udayana 2017