Modul 9_neneng Annisa Widaningsih_123.13.022

8/17/2019 Modul 9_neneng Annisa Widaningsih_123.13.022

1/13

MODUL 9

PENGECORAN LOGAM

Praktikan :

N ANNISA WIDANINGSIH

123.13.022

Asisten :

pak Budi dan pak Husain

Sabtu, 16 Januari 2015

PROGRAM STUDI TEKNIK METALURGI DAN MATERIAL

FAKULTAS TEKNIK DAN DESAIN

INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG


2/13

Laporan Praktikum MODUL 9 Lab Metalurgi I –MM3141

1. Mempelajari cara pembuatan cetakan untuk produk pengecoran

2. Mempelajari cara menganalisis produk hasil pengecoran

Pengecoran adalah suatu proses manufaktur dimana lelehan logam dituangkan ke dalam

cetakan untuk menghasilkan produk dengan bentuk seperti cetakannya. Aplikasi dari produk

pengecoran dapat digunakan dalam transportasi, alat berat, peralatan, mesin, pertahanan,seni dan lainnya. Tahapan yang harus dilakukan dalam proses pengecoran yaitu pembuatan

pola, pembuatan cetakan, pelelehan logam, dan penuangan lelehan ke dalam cetakan.

Pola yang diguanakan biasanya terbuat dari kayu, logam, plastic, atau komposit. Pola yang

sudah dibuat akan dibuat ke dalam cetakannya yang biasanya dalam bentuk pasir ataupun

permanen. Logam-logam yang akan dicetak pertama dilelehkan terlebih dahulu ke dalam

tanur seperti EAF (Electric Arc Furnace), tanur induksi, tanur reverberatory, tanur crusibel,

dan cupola.

Terdapat dua macam tipe cetakan yaitu, permanent (dapat digunakan kembali) dan

consumable (hancur setiap dilakukan pengecoran). Logam-logam yang biasanya digunakan

dalam pengecoran yang mungkin terjadi yaitu misruns, cold shut, cold shut, shrinkage cavity,

microporosity, dan tearing.

System saluran masuk perlu dirancng dengan baik dengan mempertimbangkan

factor-faktor sebagai berikut :

1. Aliran logam dapat memasuki rongga cetakan pada dasar atau dekat dasarnya dengan

turbolensi seminimal mungkin. Hal ini perlu diperhatikan terutama untuk benda tuang

kecil.

2. Pengikisan dinding saluran masuk harus diatur sedemikian sehingga solodifikasi terarah.

Solodifikasi hendaknya mulai dari permukaan cetakan kearah logam cair sehingga selalu

ada logam cair cadangan untuk menutupi kekurangan akibat penyusutan.

3.

Usahakan agar kotoran atau partikel asing tidak dapat masuk kedalam rongga cetakan.

TUJAUN PERCOBAAN

TINJAUAN PUSTAKA


3/13


1. Bahan-bahan untuk Pembuatan Pola

Bahan-bahan yang dipakai untuk pembuatan pola adalah kayu, resin atau logam.

Dalam hal-hal tertentu atau pemakaian khusus juga bisa dipakai bahan seperti

plaster atau lilin.

Kayu yang dipakai untuk pola adalah kayu saru, kayu aras, kayu pinus, kayu

mahoni, kayu jati dan lain-lain. Pemilihan kayu menurut macam dan ukuran pola,

jumlah produksi, dan lamanya pemakaian. Kayu yang kadar airnya lebih dari 14

% tidak dapat dikapai karena akan terjadi pelentingan yang disebabkan perubahan

PROSEDUR PERCOBAAN

PEMBAHASAN


4/13


kadar air dalam kayu. Kadang-kadang suhu udara luar harus diperhitungkan, dan

ini tergantung pada daerah dimana pola itu dipakai.

Dari berbagai macam resin sintetis hanya resin epoksi yang termasuk bahan resin

termoset banyak dipakai untuk membuat pola resin, karena penyusutan yang kecil

pada waktu mengeras dan tahan aus. Penambahan zat pengencer, pemlastis atau

zat penggemuk akan memperbaiki sifat-sifat resin epoksi.

Bahan pola logam yang umum digunakan adalah besi cor kelabu, karena tahan

aus, tahan panas dan tidak mahal. Selain itu dapat pula dipakai pola dengan

bahan logam alumunium.yang ringan dan mudah dikerjakan.

Pembuatan Pola

Setelah menentukan kayu yang akan dipakai untuk bahan pola dan macam pola, maka

bentuk dan gambar pola dibuat. Pola dibagi menjadi pelat bulat, silinder, setengah

lingkaran, segi empat siku, pelat biasa menurut bentuk dari setiap bagian pola.

Penentuan struktur pola dibuat dengan mempergunakan sifat kayu (keadaan

lingkaran tahun) dan memperhitungkan kekuatannya.

Pada pembuatan pola, berbagai mesin dan perkakas dipakai. Untuk membuat

pola dibutuhkan pengalaman, keahlian dan hati-hati demi keselamatan, karena

mesin-mesin berputar cepat dan perkakas mempunyai ujung yang tajam.

Pemeriksaan Pola

Pola dibuat dengan memperhitungkan berbagai syarat dalam pengecoran, oleh

sebab itu pemeriksaan pola harus dilakukan dengan teliti. Pemeriksaan ini

memerlukan penentuan urutan.

Pemeriksaan dengan penglihatan dilakukan sejak dari pola sampai ke kotak inti.

Rencana pengecoran, pandangan muka, dan samping dari gambar ditempatkan

di samping pola pada arah yang sama, dicek dengan memutar dan

membandingkan. Pengecekan dimulai dari garis tengah untuk bagian-bagian utama,

kemudian dari kiri ke kanan dan akhirnya dari atas ke bawah.


5/13


Pemeriksaan ukuran dilakukan dengan mistar susut, jangka ukur, pengukur

permukaan, dan alat pengukur umum lainnya. Garis tengah atau permukaan

pisah ditentukan sebagai acuan dan setiap ukuran yang dinyatakan pada gambar

dicek dengan urutan seperti pada pemeriksaan dengan penglihatan. Hasil pengukuran

dicatat.

Kotak inti dicek dengan cara sama seperti pada pengecekan pola. Bila terdapat lebih

dari dua kotak inti, maka pemberian nomor mulai dari yang terbesar.

Semua hasil pemeriksaan dicatat, kesalahan yang ditemukan dicatat pada daftar

pemeriksaan. Pengubahan dan perbaikan harus diperintahkan kepada pembuat

pola. Setelah pengubahan, harus dilakukan kembali pengecekan.

Pola yang sudah ditempelkan pada plat, harus memperhitungkan berbagai

persyaratan dalam pengecoran. Karena itu pemeriksaan pola boleh dikatakan

sukar. Pemeriksaan ini memerlukan penentuan urutan. Perincian dari gambar,

yaitu bahan coran, jumlah produksi, macam pola, tambahan penyusutan,

tambahan penyelesaian mesin, tambahan pembetulan, permukaan pisah, bentuk

telapak inti, tahanan tekanan hidrolis atau perlakuan panas, semua itu harus di

mengerti untuk memeriksa suatu pola cetakan.

Gambar Penampang sebuah cetakan yang sedang dituang.

2. Cetakan Pasir Basah

Cetakan pasir basah merupakan cetakan yang banyak digunakan dan paling


6/13


murah. Kata “basah” dalam cetakan pasir basah berati pasir cetak itu masih cukup

mengandung air atau lembab ketika logam cair dituangkan ke cetakan itu. Istilah lain

dalam cetakan pasir adalah skin dried. Cetakan ini sebelum dituangkan logam cair

terlebih dahulu permukaan dalam cetakan dipanaskan atau dikeringkan. Karena itu

kekuatan cetakan ini meningkat dan mampu untuk diterapkan pada pengecoran

produk-produk yang besar, dibuat dari campuran pasir, lempung, dan air. Cetakan

pasir basah juga banyak digunakan untuk besi tuang, paduan logam tembaga dan

aluminium yang beratnya relatif kecil (maksimum 100 kg).

Untuk komposisi dari cetakan basah ini adalah sebagai berikut :

Pasir 80-90 %

Bentonit 10-15 %

Air 4-5 %

Bahan Penolong / grafit 2-3 %

Cetakan Pasir Kering

Cetakan pasir kering, dibuat dengan menggunakan bahan pengikat organik, dan

kemudian cetakan dibakar dalam sebuah oven dengan temperatur berkisar antara

204°C sampai 316°C. Pembakaran dalam oven dapat memperkuat cetakan dan

mengeraskan permukaan rongga cetakan. Cetakan pasir kering digunakan pada

benda tuang yang berukuran besar (diatas 100 kg)

Untuk komposisi dari cetakan kering ini adalah :

Pasir 80-90 %

Tanah liat 10-15 %

Gula tetes 1-2 %

Pitch 1-1,5 %

Milase 0,5-1 %

Air kurang dari 4 %

3. Pengujian pasir cetak

Uji kadar air


7/13


Kadar air dalam pasir cetak kering antara 2 – 12 %. Prosedur pengujian kadar air dari pasir

cetak adalah sbb. : 1). Timbang campuran pasir awal 50 gram; 2). Keringkan spesimen dalam

tungku pengering pada suhu 110º C selama 1 jam; 3). Kemudian spesimen didinginkan

dengan desikator; 4). Timbang kembali berat campuran pasir; 5). Hitung perbedaan berat

awal dan akhir dalam satuan prosentase sebagai kadar air bebas dalam pasir cetak.

Uji Kadar Lempung.

Untuk menguji kadar lempung dibutuhkan peralatan pencuci pasir seperti terlihat pada

gambar 5.13. Rendahnya kadar lempung pada pasir cetak menyebabkan turunnya kekuatan

kering cetakan. Jika berlebihan menyebabkan buruknya permeabilitas dan membentuk

gumpalan pasir serta kekuatan sisa yang tinggi hasil cetakan menjadi sulit dibongkar.

Uji Permeabilitas.

Kondisi ruang porous antara butir-butir pasir adalah penting untuk cetakan agar gas-gas

dalam cetakan atau yang keluar dari logam cair dapat melepaskan diri selama penuangan.

Uji ini menggunakan sampel yang masih berada di dalam silinder/tabung benda

Uji Kekerasan Pasir Cetak.

Uji Kekuatan Pasir Cetak. Uji Sebaran Butir Pasir Cetak.

4. Proses Peleburan & kontrolnya

Peleburan merupakan proses mencairkan logam dengan cara memanaskan untuk mencapai

komposisi, suhu, dan waktu yang diinginkan. Pada proses peleburan logam dilebur menggunakan

Induction Furnace dengan listrik sebagai sumber panasnya. Semua bahan – bahan yang

diperlukan dimasukan dalam waktu yang bersamaan. Dalam peleburan ini ada beberapa hal yang

harus diperhatikan, yaitu komposisi, suhu, waktu. Bahan uatama yang dimasukan dalam furnace

antaralain steel scrab, return material, dan bahan paduaan.

5. Untuk mengontrol komposisi pada logam cair digunakan alat Spectrometer. Logam yang sudah

cair di ambil sampel nya lalu dicek menggunakan alat tersebut, jika komposisi sudah pas maka

logam bisa langsung dituang pada cetakan, namun jika komposisi masih belum sesuai maka harus

ditambahkan kembali komposisi yang masih kurang.

6. Cacat pada Pengecoran

Proses pengecoran dilakukan dengan beberapa tahapan mulai dari pembuatan cetakan, proses

peleburan, penuangan dan pembongkaran. Untuk menghasilkan coran yang baik maka semuanya

harus direncanakan dan dilakukan dengan sebaik-baiknya. Namun hasil coran sering terjadi cacat.

Cacat yang terjadi pada coran dipengaruhi oleh bebrapa faktor seperti :

1.Desain pengecoran dan pola

2 Pasir cetak, desain cetakan, dan inti

3.Komposisi muatan logam

4.Proses peleburan dan penuangan

5.Sistem saluran masuk dan penambah.


8/13


Cacat pengecoran tersebut dibagi menjadi 9 macam, menurut komisi pengecoran internasional. 9

macam cacat tersebut adalah sebagai berikut :

Cacat ekor tikus tak menentu atau kekasaran yang meluas

Cacat ekor tikus merupakan cacat dibagian luar yang dapat dilihat dengan mata.

Cacat lubang-lubang Cacat lubang-lubang memiliki bentuk dan akibat yang beragam.

Bentuk cacat lubang-lubang dapat dibedakan menjadi :

1) Rongga udara

2) Lubang jarum

3) Penyusutan dalam


9/13


4) Penyusutan luar

5) Rongga penyusutan

6) Cacat rongga gas kecil

Cacat retakan Cacat retakan dapat disebabkan oleh penyusutan atau akibat tegangan

sisa. Keduanya dikarenakan proses pendingan yang tidak seimbang selama pembekuan.

Cacat Permukaan kasar

Cacat permukaan kasar menghasilkan coran yang permukaannya kasar. Cacat ini

dikarenakan oleh beberapa factor seperti : cetakan rontok, kup terdorong ke atas,

pelekat, penyinteran dan penetrasi logam.


10/13


Cacat salah alir

Cacat salah alir dikarenakan logam cair tidak cukup mengisi rongga cetakan. Umumnya

terjadi penyumbatan akibat logam cair terburu membeku sebelum mengisi rongga cetak

secara keseluruhan.

Cacat kesalahan ukuran

Cacat kesalahan ukuran terjdi akibat kesalahan dalam pembuatan pola. Pola yang dbuat

untuk memeuat cetaka ukurannya tidak sesuai dengan ukuran coran yang diharapkan.

Selain itu kesalahan ukuran dapat terjadi akibat cetakan yang mengembang atau

penyusutan logam yang tinggi saat pembekuan.

Cacat inklusi dan struktur tak seragam

Cacat inklusi terjadi karena masuknya terak atau bahan bukan logam ke dalam cairan

logam akibat reaksi kimia selama peleburan, penuangan atau pembekuan. Cacat struktur

tidak seragam akan membentuk sebagian struktur coran berupa struktur cil.

Cacat deformasi

Deformasi dikarenakan perubahan bentuk coran selama pembekuan akibat gaya yang

timbul selama penuangan dan pembekuan.


11/13


Cacat-cacat tak tampak Cacat-cacat tak tampak merupakan cacat coran yang tidak dapat

dilihat oleh mata. Cacat-cacat ini berada dalam coran sehingga tidak kelihatan dari

permukaan coran. Salah satu bentuk cacat tak tampak adalah cacat struktur butir

terbuka. Cacat ini akan membentuk seperti pori-pori dan kelihatan setelah

dikerjakandengan mesin.

1. Pada percobaan kali ini alat yang digunakan unutuk memisahkan mineral berhaga dan tailingadalah shaking table dan humprey spiral.

2. Setiap faktor/variable akan saling berhubungan karena bekerja pada waktu yang sama.

3. Pengecoran dengan pasir cetak sebagai media sangat murah karena pasir cetak yang sudah

digunakan dapt didaur ulang atau digunakan kembali. Dalam pekerjaan panas khusunya

pengecoran cacat-cacat hasil produk tidak dapat dihindari, akan tetapi cacat-cacat

pengecoran tersebut dapat diminimalisir.

1. Kohirozi, Nopi dkk. Perhitungan Pengaruh Kemiringan dan Debit Air Pada Pemakaian Shaking

Table Dalam Pengolahan Bijih Timah Low Grade Di Pos PAM Pengarem PT. Timah (Persero) Tbk.

2. Kelly, Errol dan David Spottiswood. Introduction to Mineral Processing. John Wiley and Sons. 1982

3. Cakra, dkk. Mekanisme Kerja Alat Humprey Spiral Pada Pengolahan Bahan Galian PAda Tahap

Konsentrasi. Jurusan Teknik Pertambangan Universitas Sriwijaya. 2006

KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA


12/13


LAMPIRAN


13/13


Modul 9_neneng Annisa Widaningsih_123.13.022

Documents

Transcript of Modul 9_neneng Annisa Widaningsih_123.13.022