sambungan pressure lever
Post on 27-Feb-2018
216 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
1/37
LAPORAN AKHIR
PEMILIHAN BAHAN & PROSES
( Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Kelulusan Mata Kuliah Pemilihan Bahan & Proses )
Disusun Oleh :
Kelompok 6
Aditya Permadi 2613091021
Iqbal Fauzy 2613121045
Imam Zulfir R 2613121049
JURUSAN TEKNIK METALURGI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI
BANDUNG
2016
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
2/37
i
KATA PENGANTAR
Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha
Penyayang,kami panatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya yang telahmelimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat
menyelesaikan laporan ilmiah Pemilihan Bahan dan Proses tentang Komponen
SambunganPressure Leverpada Pompa AirDragon.
Laporan ilmiah ini telah kami susun dengan maksimal dan mendapatkan
bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan laporan ini.
Untuk itu kami menyampaikan banyak terimakasih kepada :
1.
Bapak Kusharjanto, S.T,.M.T. selaku dosen dari mata kuliah Pemilihan Bahan
dan Proses
2.
Teman kelompok 6 Teknik Metalurgi UNJANI 2012
3.
Rekan-rekan Teknik Metalurgi Universitas Jenderal Achmad Yani
4.
Dan kepada seluruh pihak yang telah membantu jalannya laporan ini.
Terlepas dari semua itu, Kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada
kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasa yang digunakan. Oleh
karena itu dengan tangan terbuka kami menerima segala saran dan kritik dari pembaca
agar kami dapat memperbaiki makalah ilmiah ini.
Akhir kata kami berharap semoga makalah ilmiah tentang limbah dan
manfaatnya untuk masyarakan ini dapat memberikan manfaat maupun inpirasi
terhadap pembaca.
Bandung, 15 Januari 2016
Penulis
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
3/37
ii
DAFTAR ISI
Kata Pengantar........................................................................................................ i
Daftar Isi................................................................................................................... ii
Daftar Gambar......................................................................................................... iv
Daftar Tabel............................................................................................................. v
Bab I Pendahuluan
1.1.Latar Belakang .............................................................................................. 1
1.2.
Identifikasi Masalah ..................................................................................... 1
1.3.Tujuan Penelitian .......................................................................................... 2
1.4.
Metodologi Penelitian ................................................................................... 21.5.Sistematika Penulisan ................................................................................... 4
Bab II Tinjauan Teori
2.1.Pompa Air ..................................................................................................... 4
2.2.Mekanisme dan Jenis Pompa Air ................................................................. 4
2.3.
Bagian-Bagian Pompa Air Manual ............................................................... 8
2.4.Besi Cor ........................................................................................................ 9
Bab III Proses Pembuatan Sambungan Pressur e Lever
3.1.
Skema Proses Pembuatan SambunganPressure Lever ................................ 14
3.2.Proses Pengecoran ........................................................................................ 15
3.3.Proses Permesinan ........................................................................................ 17
Bab IV Data dan Analisa
4.1.Skema Proses Penelitian ............................................................................... 15
4.2.Segmentasi .................................................................................................... 20
4.3.Metalografi ................................................................................................... 21
4.3.1. Metalografi Kualitatif ......................................................................... 21
4.3.2. Metalografi Kuantitatif ....................................................................... 25
4.4.
Hasil Uji Keras ............................................................................................. 25
4.5.Komposisi Kimia .......................................................................................... 27
4.6.Analisa dan Pembahasan .............................................................................. 27
Bab V Kesimpulan................................................................................................... 30Daftar Pustaka......................................................................................................... 31
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
4/37
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Diagram Alir Proses Penelitian .............................................................. 3
Gambar 2.1 Pompa Air Dragon ................................................................................. 5
Gambar 2.2 Skematik Cara Kerja Pompa Air Manual .............................................. 6
Gambar 2.3 Skematik Cara Kerja Pompa Air Listrik ................................................ 6
Gambar 2.4 Skematik Cara Kerja Pompa Air Listrik ................................................ 7
Gambar 2.5 Pompa Air Diesel ................................................................................... 7
Gambar 2.6 Pompa Air Celup .................................................................................... 8
Gambar 2.7 Bagian-Bagian Pompa Air Manual ........................................................ 8
Gambar 2.8 Patahan sampel besi cor media cetak berbeda. ...................................... 10
Gambar 2.9 Standar bentuk grafit menurut VDG-Merkblatt P441............................ 11
Gambar 2.10 Standar bentuk grafit menurut ASTM-Spesifikation A 247 ............... 12
Gambar 2.11Standar sebaran grafit menurut VDG-Merkblatt P441. ........................ 12
Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Pembuatan Pipa AirDragon ................................ 14
Gambar 3.2 logam yang dicairkan ............................................................................. 15
Gambar 3.3 contoh cetakan ........................................................................................ 16
Gambar 3.4 penuangan logam cair ke cetakan .......................................................... 17
Gambar 3.5 Proses pengeboran.................................................................................. 18
Gambar 3.6 Proses pembuatan Batang Silinder ......................................................... 18
Gambar 4.1 Skema Proses Penelitian ........................................................................ 19
Gambar 4.2 Foto Komponen SambunganPressure Lever ........................................ 20
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
5/37
iv
Gambar 4.3 Foto Segmentasi dan Komponen ........................................................... 20
Gambar 4.4 Foto Segmentasi Yang Dilakukan.......................................................... 20
Gambar 4.5 Foto Benda Kerja Pada Bagian Lengan ................................................. 21
Gambar 4.6 Foto Permukaan SpecimenNon Etched ................................................. 22
Gambar 4.7 Foto Struktur Mikro Specimen Setelah Etsa .......................................... 22
Gambar 4.8 Foto Struktur Mikro Perbesaran 500x .................................................... 22
Gambar 4.9 Foto Benda Kerja Bagian Batang Silinder ............................................. 23
Gambar 4.10 Foto Permukaan Benda KerjaNon Etched .......................................... 23
Gambar 4.11 Foto Struktur Mikro Perbesaran 200x .................................................. 23
Gambar 4.12 Foto Struktur Mikro Perbsaran 500x ................................................... 24
Gambar 4.13 Foto Referensi ASM Metal HandBook Vol 7 Figure 18 dan 60 ......... 24
Gambar 4.14 Foto Struktur Mikro dengan MetodePoint Count ............................... 25
Gambar 4.15 Foto Bagian Pengujian Kekerasan ....................................................... 26
Gambar 4.16 Foto Bagian Pengujian Kekerasan ....................................................... 26
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
6/37
v
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Perbandingan struktur pada sistem metastabil dengan stabil ..................... 11
Tabel 2.2 Keterangan Tipe Grafit .............................................................................. 13
Tabel 4.1 Data awal metalografi ............................................................................... 21
Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Kekerasan Bagian Silinder...................................... 26
Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian Kekerasan Bagian Lengan ...................................... 26
Tabel 4.4 Komposisi Kimia Besi Cor Kelabu Class 25 ............................................. 27
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
7/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang Masalah
Sambunganpressure levermerupakan salah satu komponen yang ada dalam produk
pompa air sumur manual, Sambungan preasure ini berfungsi untuk menghubungkan tuas
pengungkit dengan piston yang akan memompa air menuju ke spingot yaitu tempat
keluarnya air. Pada bagian ini dibutuhkan material yang cukup kuat serta harganya
terjangkau. Sebagai salah satu jenis pompa air manual, pompa air dragon ini merupakan
merk pompa air yang sangat terkenal di sekitar tahun 70-an. Terutama untuk daerah-
daerah yang belum terjangkau listrik. Sehingga merk pompa air dragon ini menjadi ikon /
image di tengah masyarakat kita waktu itu untuk mewakili istilah pompa air manual. Bagi
warga yang memiliki sumur air sendiri, pompa air ini menjadi pilihan untuk
menggantikan cara tradisional, menimba air dari sumur. Cara kerja pompa air manual ini
pun sederhana. Ketika tuas pompa di tarik ke atas, piston bergerak ke bawah ke dasar
ruangan pompa. Air yang ada dalam pompa akan memasuki ruangan di atas pistonmelalui klep (valve)pada piston.Ketika tuas pompa didorong ke bawah, piston bergerak
naik bersamaan dengan tertutupnya klep piston sehingga air yang ada di atas piston ikut
terdorong ke atas dan keluar melalui corong pompa. Di saat bersamaan piston akan
menyedot air dari dalam sumur dan air memasuki ruangan di bawah piston melalui klep
di dasar pompa yang terbuka di saat piston bergerak ke atas.
1.2Identifikasi Masalah
Dari latar belakang yang dikemukakan di atas kemudian timbul beberapa masalah
yang diidentifikasi sebagai berikut :
1. Mekanisme kerja pompa air manual?
2. Jenis material yang digunakan pada sambungan preasure pompa air manual
dragon?
3. Proses manufaktur pada sambunganpressure leverpompa air manual?
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
8/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 2
1.3Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan laporan ini untuk memenuhi tugas mata kuliah Pemilihan Bahan dan
Proses pada program studi Teknik Metalurgi, Universitas Jenderal Achmad Yani. Selain
itu laporan ini juga bertujuan untuk meneliti proses manufaktur pada sambunganPressure Leverpompa air manual dan untuk meneliti jenis material yang digunakannya.
1.4 Metodologi Penelitian
Metode yang digunakan dalam penyusunan laporan ini adalah metode yuridis
normatif dan deskriptif analisis. Metode yuridis normatif dilakukan dengan penelitian
kepustakaan sehingga diperoleh data-data teoritis. Metode deskriptif analisis dilakukan
dengan menganalisis data atau informasi yang terkumpul pada saat proses pengerjaan.
Langkah awal penelitian dilakukan dengan studi literatur sehingga didapatkan
pengetahuan awal untuk mengkaji objek penelitian pada tahap selanjutnya. Studi literatur
juga dilakukan untuk membandingkan dan sebagai sumber utama proses-proses
manufaktur pada objek penelitian yang dapat dan mungkin dilakukan. Penelitian yang
dilakukan menghasilkan data-data penting yang nantinya akan memberikan jawaban dari
tujuan.
Data-data didapatkan dari hasil pengukuran yang telah dilakukan pada objek
penelitian. Data yang didapatkan antara lain hasil uji keras dan metalografi.
Analisa dilakukan dengan bantuan beberapa literatur sehingga dapat dibandingkan
dan diperkirakan proses manufaktur yang dilakukan pada objek penelitian beserta
materialnya.
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
9/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 3
Diagram alir pengerjaan :
Pengujian MetalografiPengujian Kekerasan Brinell
Pengolahan Data
Analisa dan Pembahasan
Kesimpulan
Pemilihan Komponen
Studi Pendahuluan
Landasan Teori
Pengumpulan Data
Menentukan Tujuan Penelitian
Metalografi
Kualitatif
Metalografi
Kuantitatif
Permasalahan di
Lapangan
Gambar 1.1 Diagram Alir Proses Penelitian
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
10/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 4
1.5 Sistematika Pembahasan
BAB 1 dijelaskan latar belakang masalah, identifikasi masalah, tujuan
penulisan, metodologi penelitan yang memaparkan bagaimana penelitian inidilakukan dan sistematika pembahasan yang membahas kerangka penulisan tiap bab.
BAB 2 dipaparkan landasan teori mengenai objek penelitian yang didapatkan
dari studi literatur.
BAB 3 proses-proses manufaktur pada sambungan preasure pompa air manual
BAB 4 dipaparkan data yang diperoleh dari hasil pengukuran dan
analisis berdasarkan data pengamatan yang diperoleh.
BAB 5 berisi tentang simpulan yang diambil berdasarkan analisa yang
dilakukan pada objek penelitian. Lampiran berisi tentang tabel-tabel dan gambar-
gambar serta gambar teknik sambungan preasure pompa air manual dragon..
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
11/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 5
BAB II
TINJAUAN TEORI
2.1.Pompa Air
Pompa adalah suatu alat pengangkut untuk memindahkan zat cair dari suatu
tempat ke tempat lain dengan memberikan gaya tekan terhadap zat yang akan
dipindahkan,seperti misalnya pemindahan crude oildari tanki penambungan bahan
baku yang akan dialirkan ke kolom Destilasi. Pada dasarnya gaya tekan yang
diberikan untuk mengatasi friksi yang timbul karena mengalirnya cairan di dalam
pipa saluran karena beda elevasi (ketinggian) dan adanya tekanan yang harus
dilawan.
Perpindahan zat cair dapat terjadi menurut ara horizontal maupun vertical,
seperti zat cair yang berpindah secara mendatar akan mendapatkan hambatan berupa
gesekan dan turbulensi, sedangkan zat. Pada zat cair dengan perpindahan ke arah
vertical, hambatan yang timbul terdiri dari hambatan-hambatan yang diakibatkan
dengan adanya perbedaan tinggi antara permukaan isap (suction) dan permukaan
tekan (discharge).
2.2.Mekanisme dan Jenis Pompa Air
jenis-jenis pompa air yang secara umum dikenal masyarakat berdasarkan tenaga
penggeraknya.
1. Pompa Air Dragon(Pompa air manual)
Gambar 2.1 Pompa AirDragon
http://1.bp.blogspot.com/-svOkIRjYsH4/UMVA18buL_I/AAAAAAAABS8/7LphQdw149A/s1600/Pompa-Air-Dragon.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-svOkIRjYsH4/UMVA18buL_I/AAAAAAAABS8/7LphQdw149A/s1600/Pompa-Air-Dragon.jpg -
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
12/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 6
Sebagai salah satu jenis pompa air manual,pompa air Dragon ini merupakan
merk pompai yang sangat terkenal di sekitar tahun 70-an. Terutama untuk daerah
daerah yang belum terjangkau listrik.
Cara kerja pompa air manual ini pun sederhana seperti pada gambar 2.2 . ketika
tuas pompa di tarik ke atas,piston bergerak ke bawah ke dasar ruangan pompa. Air
yang ada dalam pompa akan memasuki ruangan di atas piston melalui klep (valve)
pada piston,seperti terlihat pada gambar 2.2 A
Ketika tuas pompa di dorong ke bawah,piston bergerak naik bersamaan dengan
tertutupnya klep piston sehingga air yang ada di atas piston ikut terdorong ke atas
dan keluar melalui corong pompa. Disaat bersamaan piston akan menyedot air dari
dalam sumur dan air memasuki ruangan di bawah piston melalui klep di dasar
pompa yang terbuka di saat piston bergerak ke atas,seperti terlihat pada gambar 2.2
B.
2. Pompa Air Sanyo (Pompa air listrik)
Seiring berkembangnya zaman dan aliran
listrik sudah banyak masuk ke daerah-daerah,
pompa air tenaga listrik (AC 220V) menjadi
pilihan untuk menggantikan pompa air
manual. Pompa air merk Sanyo menjadi istilah
umum untuk mewakili pompa air tenaga listrik.
Sekarang cukup banyak merk pompa air
Gambar 2.2 Skematik Cara Kerja Pompa Air Manual
Gambar 2.3 Pompa Air Listrik
http://2.bp.blogspot.com/-fy7vyat4C6s/UMVBEp8tn-I/AAAAAAAABTE/41_HnY2v5a8/s1600/sanyo+ph137a-190x190.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-fy7vyat4C6s/UMVBEp8tn-I/AAAAAAAABTE/41_HnY2v5a8/s1600/sanyo+ph137a-190x190.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-fy7vyat4C6s/UMVBEp8tn-I/AAAAAAAABTE/41_HnY2v5a8/s1600/sanyo+ph137a-190x190.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-fy7vyat4C6s/UMVBEp8tn-I/AAAAAAAABTE/41_HnY2v5a8/s1600/sanyo+ph137a-190x190.jpg -
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
13/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 7
yang beredar dengan teknologi yang berbeda-beda. Namun teknologi yang umum
dikenal dengan Centrifugal Pumps. Yaitu pompa air yang bekerja berdasarkan daya
centrifugal yang dihasilkan oleh impeller (kipas) yang diputar oleh motor listrik.
Karena daya centrifugal ini air tersedot (dari sumur) dan terdorong keluar secarakontinyu melalui sirip-sirip impeller seperti gambar berikut ini.
3. Pompa Air Bensin / Solar (Diesel)
Pompa air jenis ini menggunakan motor
berbahan bakar bensin atau solar. Cara
kerjanyapun sama dengan pompa air listrik di
atas. Bedanya hanya pada motor penggerak
kipas impeller-nya yang menggunakan bahan
bakar bensin atau solar. Biasanya pompa air
jenis ini digunakan untuk memompa air
dengan volume debit air yang besar. Ini terlihat
dari besarnya ukuran pipa atau selang yang
diameternya cukup besar.
Gambar 2.4 Skematik Cara Kerja Pompa Air Listrik
Gambar 2.5 Pompa Air Diesel
http://2.bp.blogspot.com/-OSB2yAUbYBw/UMavkLsaxlI/AAAAAAAABVs/dBGKcZ7AcaM/s1600/851789_wb30_250x250.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-OSB2yAUbYBw/UMavkLsaxlI/AAAAAAAABVs/dBGKcZ7AcaM/s1600/851789_wb30_250x250.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-OSB2yAUbYBw/UMavkLsaxlI/AAAAAAAABVs/dBGKcZ7AcaM/s1600/851789_wb30_250x250.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-OSB2yAUbYBw/UMavkLsaxlI/AAAAAAAABVs/dBGKcZ7AcaM/s1600/851789_wb30_250x250.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-OSB2yAUbYBw/UMavkLsaxlI/AAAAAAAABVs/dBGKcZ7AcaM/s1600/851789_wb30_250x250.jpg -
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
14/37
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
15/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 9
a. Pressure Lever :Adalah komponen sebagai tuas pengangkat pada pompa air
manual
b. Plunge Rod :Komponen yang terhubung dengan sambunganpressure
lever,sehingga bilapressure leverbergerak ke bawah,maka rod / batang akanmengangkatplunge ke atas.
c. Pump Top :adalah ruangan sebagai tempat air yang telah di pompa ke atas untuk
mengisi
d. Pump Body :sebagai ruangan tempat air mengisi
e.
Base :Bagian dasar untuk menompang berat pompa
f. High Pressure Tube :adalah pipa keluaran dari pompa dengan debit air tinggi
g.
Low Pressure Tube :Pipa keluaran dengan debit air rendah
2.4.Besi Cor
Besi cor merupakan paduan Besi-Karbon dengan kandungan C diatas 2% (pada
umumnya sampai dengan 4%). Paduan ini memiliki sifat mampu cor yang sangat
baik namun memiliki elongasi yang relatif rendah. Oleh karenanya proses
pengerjaan bahan ini tidak dapat dilakukan melalui proses pembentukan, melainkan
melalui proses pemotongan (pemesinan) maupun pengecoran.
Dari warna patahan, dapat dibedakan 3 jenis besi cor yaitu Besi Cor Putih yang
terdiri dari struktur ledeburit (coran keras), struktur campuran antara perlit dengan
ledeburit yang disebut Besi CorMeliertdan struktur perlit dan atau ferit serta
ledeburit masih terdapat sejumlah unsur karbon dalam bentuk koloni grafit yang
disebut Besi Cor Kelabu.
Jenis dari ketiga besi cor tersebut sangat tergantung dari kandungan dan
komposisi antara C dan Si serta laju pendinginannya, dimana laju pendinginan yang
tinggi akan menghasilkan struktur besi cor putih sedangkan laju pendinginan yang
lambat akan menghasilkan pembekuan kelabu.
Gambar 2.8 memperlihatkan patahan dari sebuah sampel besi cor yang dicor
sebagian pada media cetak logam dan sebagian lainnya pada media cetak pasir.
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
16/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 10
Gambar 2.8 Patahan sampel besi cor media cetak berbeda.
Didaerah ujung kiri sampel, karena pada bagian tersebut merupakan media
cetakan logam akan membeku secara cepat dan menghasilkan struktur ledeburit
yang keras, sedangkan didaerah ujung kanan yang menggunakan media cetak pasir
yang menghasilkan laju pembekuan lambat menghasilkan struktur kelabu. Didaerah
tengah yang merupakan daerah transisi keduanya terdapat struktur meliert.
Paduan biner Besi-Karbon pada pendinginan normal akan membeku secara
metastabil sehingga pada pada komposisi hipoeutektik akan menghasilkan struktur
ledeburit (perlit + sementit sekunder), sedangkan pada komposisi hipereutektik
terdiri dari sementit primer dan ledeburit. Barulah pada laju pendinginan yang amatsangat lambat, atau dengan kandungan Si yang cukup tinggi, pembekuan akan
berlangsung secara stabil, dimana sementit (Fe3C/besi karbida) pada temperatur
tinggi akan terurai sebagai berikut:
Fe3C> 3Fe + C
Dalam hal ini C merupakan unsur elementer yang berkoloni membentuk grafit
(penggrafitan tak langsung), serta tidak menutup kemungkinan bahwa grafit telah
pula terbentuk langsung dari cairan (penggrafitan langsung). Dengan demikian
paduan tidak lagi menganut sistem Besi-Besi karbida, melainkan Besi-Grafit.
Pada kenyataannya, dikarenakan oleh berbagai hal, kristalisasi dari besi cor
kelabu berlangsung tidak demikian, dan bagian-bagian dari struktur tidak dapat
dengan mudah dibatasi sebagaimana pada besi cor putih.
Akibat dari terjadinya undercooling, terdapat sebagian kecil dari karbon yang
tertransformasi menjadi besi karbida setelah sebagian besar dari cairan
https://hapli.files.wordpress.com/2009/09/gambar-1.jpg -
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
17/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 11
tertransformasi menjadi besi dan grafit. Pembentukan grafit sangat tergantung dari
jumlah inti-inti grafit. Sementara itu grafit memiliki kecenderungan kuat untuk
saling mengelompok serta menjadi bentuk lembaran-lembaran grafit.
Tabel 2.1 Perbandingan struktur pada sistem metastabil dengan stabil
Sistem Metastabil (Fe-
Fe3C)Sistem Stabil (Fe-C)
Ledeburit (austenit +
sementit)Grafit eutektik (austenit + grafit)
Perlit (ferit + sementit) Grafit eutektoid (ferit + grafit)
Sementit primer (sepanjang
garis CD)
Grafit primer (sepanjang garis
CD)
Sementit sekunder
(sepanjang garis SE)
Grafit segregat (sepanjang garis
SE)
Peristiwa ini terjadi pada saat sisa cairan mencapai konsentrasi eutektiknya yang
diikuti dengan segregasi grafit, dimana pada stiap laju pendingainan yang lebih
rendah, maka pertumbuhan lembaran grafit tersebut akan semakin kasar, bahkan
hingga menjadi grafit batas butiran.
Bentuk-bentuk grafit dinyatakan dengan angka romawi I sampai dengan VIIsebagaimana ditunjukkan pada gambar 6 dan 7.
Gambar 2.9 Standar bentuk grafit menurut VDG-Merkblatt P441.
https://hapli.files.wordpress.com/2009/09/gambar-6.jpg -
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
18/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 12
Gambar 2.10 Standar bentuk grafit menurut ASTM-Spesifikation A 247.
(I = Grafit Bulat, IV = Grafit Vermikular, VII = Grafit Lamelar)
Sedangkan sebaran grafit khususnya untuk bentuk I dinyatakan dengan huruf
kapital A sampai E sebagaimana ditunjukkan pada gambar 8.
Gambar 2.11Standar sebaran grafit menurut VDG-Merkblatt P441.
https://hapli.files.wordpress.com/2009/09/gambar-7.jpghttps://hapli.files.wordpress.com/2009/09/gambar-8.jpghttps://hapli.files.wordpress.com/2009/09/gambar-7.jpghttps://hapli.files.wordpress.com/2009/09/gambar-8.jpg -
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
19/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 13
Tabel 2.2 Keterangan Tipe Grafit
Grafit
A :
Grafit eutektik lamelar (grafit lamelar yang tersebar
secara merata dan seragam).
Grafit
B :Grafit mawar (Rosette).
Grafit
C :
Grafit kasar (grafit primer) yang tersebar diantara grafit-
grafit eutektik. Umumnya terdapat pada komposisi besi
cor hipereutektik.
Grafit
D :
Grafit interdenditrik (grafit undercooling). Umumnya
terjadi pada komposisi besi cor hipoeutektik.
Grafit
E :
Grafit interdendritik yang terurai. Umumnya terjadi pada
komposisi besi cor hipoeutektik.
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
20/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 14
BAB III
PROSES PEMBUATAN SAMBUNGAN PRESSURE LEVER
3.1.Skema Proses Pembuatan Sambungan Pressur e Lever
BesiScrap
Desain
Pembuatan Pola Pembuatan Cetakan
Persiapan Pengecoran
Persiapan Tungku
Pengecoran
Machining
Dimensional Check and
Quality Control
Yes/No?
Assembling
Finishing Operation
Packaging
Shipping
Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Pembuatan Pipa AirDragon
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
21/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 15
3.2.Proses Pengecoran
Pengecoran Logam adalah suatu proses manufaktur yang menggunakan logam
cair dan cetakan untuk menghasilkan bentuk yang mendekati bentuk geometri akhir
produk jadi. Logam cair akan dituangkan atau ditekan ke dalam cetakan yang
memiliki rongga cetak (cavity) sesuai dengan bentuk atau desain yang diinginkan.
Setelah logam cair memenuhi rongga cetak dan tersolidifikasi, selanjutnya cetakan
disingkirkan dan hasil cor dapat digunakan untuk proses sekunder.
Untuk membuat coran, maka langkah yang perlu ditempuh adalah sebagai
berikut :
1.
Pencairan logam
2.
Pembuatan cetakan
3. Penuangan cairan logam
4. Pembongkaran cetakan
5.
Pembersihan coran
Langkah pertama adalah mencairkan logam. Logam yang ingin dijadikan
sebagai material bahan baku produk yang ingin dibuat dicairkan terlebih dahulu.
Untuk mencairkan logam, tanur atau tungku yang digunakan bermacam-macam.
Umumnya, tanur induksi frekuensi rendah digunakan untuk besi cor, tanur busur
listrik atau tanur induksi frekuensi tinggi digunakan untuk baja tuang, dan tanur krus
untuk paduan tembaga atau coran paduan ringan.
Gambar 3.2 logam yang dicairkan
https://elmuhandis.files.wordpress.com/2013/04/logam-cair.jpg -
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
22/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 16
Proses selanjutnya adalah pembuatan cetakan. Cetakan biasanya dibuat dengan
cara meemadatkan pasir. Pasir yang digunakan terkadang pasir alam atau pasir
buatan yang mengandung tanah lempung. Terkadang juga dicampurkan pengikat
khusus seperti semen, resin furan, resin fenol, atau minyak pengering. Pengikatkhusus tersebut dapat memperkuat cetakan atau mempermudah operasi pembuatan
cetakan.
Selain cetakan pasir, ada juga cetakan logam. Ketika proses penuangan, logam
cair akan masuk melalui pintu cetakan (saluran masuk) sehingga pintu cetakan harus
dibuat sedemikian rupa supaya aliran logam cair tidak terganggu.
Gambar 3.3 contoh cetakan
Setelah cetakan dan logam cairnya sudah oke, selanjutnya menuangkan logam
cair tersebut ke dalam cetakan. Pada umumnya, logam cair dituangkan dengan
pengaruh gaya berat (dituang biasa). Tapi terkadang, digunakan tekanan pada logam
cair selama atau setelah penuangan.
https://elmuhandis.files.wordpress.com/2013/04/cetakan.jpghttps://elmuhandis.files.wordpress.com/2013/04/cetakan.jpg -
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
23/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 17
Gambar 3.4 penuangan logam cair ke cetakan
Setelah dituang dan logam telah mendingin dan mengeras, coran dikeluarkan
dari cetakan dan dibersihkan atau diproses lebih lanjut lagi. Kemudian coran
dibersihkan dengan disemprot mimis atau semacamnya agar hasilnya terlihat bagus.
Lalu dilakukan pemeriksaan visual untuk melihat kerusakan serta pemeriksaan
dimensi untuk melihat apakah ukuran sudah sesuai desain atau belum. Selain itu,
bisa juga dilakukan pemeriksaan metalurgi untuk mencari kerusakan dalam, semisal
dengan pengujian supersonik atau pemeriksaan radiografi. Bisa juga dilakukan uji
kekuatan, struktur mikro, dan komposisi kimia pada hasil coran.
3.3.Proses Permesinan
Proses permesinan adalah proses pemotongan bagian bagian yang tidak perlu
dari suatu bahan yang terbuat dari logam dengan menggunakan mesin bubut yang di
lengkapi dengan pahat.
Proses permesinanPressure Lever
1.
Setelah di dapatkan hasil dari proses sebelumnya (Casting) yakni langkah
selanjutnya adalah proses pembubutan untuk menghilangkan bagian bagian
yang tidak di inginkan dan sesuai dengan produk
2. Selanjutnya setelah itu di lakukan proses pengeboran untuk pembuatan lubang
untuk pen, baut, dll
3. Lalu di lanjutnya dengan proses pmebubutan bagian batang silinder
https://elmuhandis.files.wordpress.com/2013/04/pencairan-logam1.jpg -
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
24/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 18
Gambar 3.5 Proses pengeboran
Gambar 3.6 Proses pembuatan Batang Silinder
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
25/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 19
BAB IV
DATA DAN ANALISA
Pada bab ini akan dibahas tentang segala pengujian yang dilakukan pada
komponen sambungan pressure lever pada pipa air Dragonguna untuk mengetahui
informasi komponen dan material.
4.1.Skema Proses Penelitian
Komponen SambunganPressure Lever
Pengumpulan data awal
Analisa Pendahuluan
Pengujian Kekerasan
Brinell
Segmentasi
Metalografi
Kualitatif Kualitatif
Pengumpulan Data
Akhir
Analisa & Pembahasan
Kesimpulan
Gambar 4.1 Skema Proses Penelitian
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
26/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 20
4.2.Segmentasi
Segmentasi adalah proses pembagian suatu komponen guna untuk
memudahkan proses pengujian selanjutnya,pembagian segmen pada suatu komponen
dapat dilakukan dengan cara di lakukan pemotongan. Dibawah adalah foto hasil
segmentasi yang dilakukan pada komponen sambunganpressure lever.
Gambar 4.2 Foto Komponen SambunganPressure Lever
Gambar 4.3 Foto Segmentasi dan Komponen
Gambar 4.4 Foto Segmentasi Yang Dilakukan
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
27/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 21
4.3.Metalografi
Metalografi adalah suatu bidang ilmu yang mempelajari struktur dan fasa
suatu material dengan cara di lakukan tahapan tahapan pengujian metalografi dan
diamati dengan menggunakan mikroskop optik.
4.3.1. Metalografi Kualitatif
Dari hasil pengujian metalografi kualitatif di dapatkan data sebagai berikut :
Tabel 4.1 Data awal metalografi
Tahapan Proses Keterangan dan Bahan
Pengamplasan
(Grinding)
Amplas
(80,120,240,600,800,1200,1500,2000,5000
Mesh)
Pemolesan
(polishing)
Kain Beludru
Pasta Poles (TiO2)
Pengetsaan (Etching)
Larutan Nital (HNO33% + Alcohol 97%)
Alcohol 97%
Kapas
Tissue
Mikroskop optik
Perbesaran Lensa Okuler 10x
Perbesaran Lensa Objektif
10x
20x
50x
1. Bagian Lengan
Gambar 4.5 Foto Benda Kerja Pada Bagian Lengan
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
28/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 22
A
B
C
Material : Besi Cor Kelabu
class 25
Bagian : Lengan sambungan
pressure lever Larutan Etsa : Non Etched
Perbesaran : 100X
Keterangan : Struktur grafit
berbentuk lamellar (Form
VIII)
Material : Besi Cor Kelabu
class 25
Bagian : Lengan sambungan
pressure lever
Larutan Etsa : Larutan Nital
3%
Perbesaran : 200X
Keterangan :
o A : Ferrite Dendritik
(Putih)o B : Grafit tipe Rosette
(Garis hitam berbentuk
mawar yang tertutupi
ferrite dendritik)
Material : Besi Cor Kelabu
class 25
Bagian : Lengan sambungan
pressure lever
Larutan Etsa : Larutan Nital
3%
Perbesaran : 500X
Keterangan :
o C : Pearlite (Hitam
bergaris)
Gambar 4.7 Foto Struktur Mikro Specimen Setelah Etsa
Gambar 4.8 Foto Struktur Mikro Perbesaran 500x
Gambar 4.6 Foto Permukaan SpecimenNon Etched
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
29/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 23
2. Bagian Silinder
A
B
Material : Besi Cor
Kelabu class 25
Bagian : Batang silinder
sambunganpressure lever
Larutan Etsa : Non Etched
Perbesaran : 100X
Keterangan : Struktur
grafit berbentuk lamellar
(Form VIII)
Material : Besi Cor
Kelabu class 25
Bagian : Batang silinder
sambunganpressure lever
Larutan Etsa : Larutan
Nital 3% Perbesaran : 200X
Keterangan :
o A : Ferrite (Putih)
o B : Grafit tipe Rosette
(Garis hitam berbentuk
mawar)
Gambar 4.11 Foto Struktur Mikro Perbesaran 200x
Gambar 4.10 Foto Permukaan Benda Kerja Non Etched
Gambar 4.9 Foto Benda Kerja Bagian Batang Silinder
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
30/37
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
31/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 25
4.3.2. Metalografi Kuantitatif
Berdasarkan perhitungan metalografi kuantitatif digunakan metode
point count untuk menentukan persentase fasa yang terbentuk pada besi cor
kelabu class 25.Pada proses perhitungan menggunakan metode point count,hanya
dilakukan pada foto struktur mkro yang memiliki fasa yang jelas,namun foto
tersebut telah mewakili keseluruhan dari komponen yang di teliti.
4.4.Hasil Uji Keras
Didapatkan hasil uji kekerasan pada komponen pressure leveryang berbahan
dasar besi cor kelabu class 25,pengujian kekerasan di lakukan menggunakan
Gambar 4.14 Foto Struktur Mikro dengan MetodePoint Count
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
32/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 26
mesin uji keras Brinell dengan beban 62,5kg dan indentor bola baja dengan
diameter 2.5mm yang telah sesuai dengan standar ASTM E 10.
1.
Bagian Silinder
Titik
Pengujian
Diameter
Indentasi (m) HBNHBN
Rata-Rata1 2
1 687.5 693.5 164
160.1672 707.5 701.32 157.5
3 702.3 699.34 159
2.
Bagian Lengan
Titik
Pengujian
Diameter
Indentasi (m) HBN
HBN
Rata-
Rata1 2
1 713.0 708.8 155
156.72 700.1 702.3 159
3 707.7 715.2 155.5
1
2 3
12
3
Gambar 4.16 Foto Bagian Pengujian Kekerasan
Gambar 4.15 Foto Bagian Pengujian Kekerasan
Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Kekerasan Bagian Silinder
Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian Kekerasan Bagian Lengan
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
33/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 27
4.5.Komposisi Kimia
Berdasarkan ASTM A 48 Besi cor kelabu class 25,diketahui bahwa
komposisi kimia didapatkan sebagai berikut :
Komposisi C Mn Si S P
Persentase 3,3-3,5 0,5-0,8 2,0-2,4
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
34/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 28
Berdasarkan data yang telah di amati,seluruh aspek dari yang dibutuhkan dalam
pompa air dapat terpenuhi,yakni :
Tahan Korosi
Besi cor kelabu di kenal dengan kurangnya kemampuan dalam
ketahanan korosi,berdasarkan tabel 4.4 tentang komposisi kimia dapat diketahui
pula bahwa tidak ada nya paduan untuk meningkatkan ketahanan
korosi,sehingga untuk menurunkan laju korosi,dilakukan proses pelapisan pada
pompa airDragon.
Proses pelapisan dapat di lakukan dengan menggunakan cat berbahan
dasar epoxy ataupun zinc-chromium yang sangat baik dalam menurunkan laju
korosi pada suatu logam.
Kuat dan Keras
Kekerasan dan kekuatan pada pompa air Dragon di dapatkan dari
beberapa aspek,diantaranya dari sifat besi cor kelabu yang tersusun dari grafit
lamellar yang dapat meningkatkan kekerasan dan memiliki unsur Mn yang
mana unsur tersebut dapat meningkatkan kemungkinan terbentuknya ikatankomplek dengan karbon sehingga dapat meningkatkan kekerasan.
Selain itu,struktur mikro yang terdiri dari ferrite dan pearlite serta grafit
bebas yang terbentuk berperan penting dalam meningkatkan kekerasan pada
pompa airDragon.
Sehingga berdasarkan pengujian kekerasan yang di lakukan (Tabel 4.2
dan 4.3) didapatkan harga kekerasan pada bagian batang silinder adalah 160,67
HBN dan pada bagian batang lengan adalah 156,67HBN. Perbedaan harga
kekerasan tidaklah signifikan dikarenakan proses pembuatan pompa airDragon
adalah dengan pengecoran yang mana kekerasan dan kekuatan akan sama /
merata pada setiap bagian.
Harga Ekonomis
Pompa airDragonsangat terkenal pada era 70an di karenakan harganya
ekonomis serta tidak dibutuhkannya tenaga listrik untuk memompa air.
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
35/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 29
Harga ekonomis tersebut dapat di capai dikarenakan produksinya yang
massal dan bahan yang digunakan adalah besi bekas (Scrap). Namun besi bekas
tersebut perlu di lakukan pengecekan sehingga silikon yang terkandung di
dalam besi cor tidak melebihi batas.
Instalasi dan Penggunaan Mudah
Pemasangan pompa air Dragon sangat mudah yakni hanya dengan
melakukan pengeboran sumur dan dilakukan pemasangan pompa pada sumur
tersebut, hal tersebut adalah salah satu faktor yang menyebabkan pompa air
Dragonsangat umum di masyarakat.
Mampu Memompa Air dengan Energi Kecil
Pompa air Dragon dapat memompa debit air yang besar dengan tenaga yang
dibutuhkan kecil,hal tersebut di pengaruhi oleh besarnya pump body dan
panjangnya pressure lever dikarenakan adanya pengaruh momen pada bagian
tersebut.
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
36/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
Universitas Jenderal Achmad Yani 30
BAB V
KESIMPULAN
1. Proses pembuatan pompa air Dragon adalah pengecoran dengan cetakan
pasir yang dilanjutkan proses machining
2.
Berdasarkan seluruh data yang telah di peroleh,diketahui bahwa material
pompa air Dragon yang berbahan dasar besi bekas (Scrap) merujuk pada
standar ASTM A 48 Grey Cast Iron Class 25. Dengan kekerasan berkisar
antara 150-180 HBN, struktur mikro terdiri dari Ferrite, Pearlite serta grafit
bebas.
3. Seluruh aspek yang dibutuhkan guna untuk pembuatan pompa air Dragon
telah memenuhi
4. Pompa airDragonterdiri dari beberapa bagian yakni :Pressure lever, Pump
top, Pump Body, Plunge rod, Pressure tube, danBase
-
7/25/2019 Sambungan Pressure Lever
37/37
Laporan Akhir Pemilihan Bahan dan Proses
DAFTAR PUSTAKA
http://www.prosesindustri.com/2014/12/pengertian-pompa-dan-jenis-jenis-
pompa.html diakses pada tanggal 14.01.2016 jam 23.00 WIB
http://jimmy1327.blogspot.co.id/2013/04/pengertian-definisi-dan-klasifikasi.html
diakses pada tanggal 15.01.2016 jam 00.10 WIB
https://hapli.wordpress.com/forum-ferro/besi-cor/ diakses pada tanggal 15.01.2016
jam 00.33 WIB
http://www.kompasiana.com/yusepmandani/pengaruh-unsur-kimia-dalam-besi-
cor_550045d5a33311d0755100f8 diakses pada tanggal 15.01.2016 jam 01.00
WIB
ASM Metal Hand Book Volume 7 ,Metallography and Microstructure,Mohio, 1973.
Callister.William D,Materials Science and Engineering An Introducing , Asia, 2007.
http://www.prosesindustri.com/2014/12/pengertian-pompa-dan-jenis-jenis-pompa.htmlhttp://www.prosesindustri.com/2014/12/pengertian-pompa-dan-jenis-jenis-pompa.htmlhttp://www.prosesindustri.com/2014/12/pengertian-pompa-dan-jenis-jenis-pompa.htmlhttp://jimmy1327.blogspot.co.id/2013/04/pengertian-definisi-dan-klasifikasi.htmlhttp://jimmy1327.blogspot.co.id/2013/04/pengertian-definisi-dan-klasifikasi.htmlhttp://jimmy1327.blogspot.co.id/2013/04/pengertian-definisi-dan-klasifikasi.htmlhttps://hapli.wordpress.com/forum-ferro/besi-cor/https://hapli.wordpress.com/forum-ferro/besi-cor/http://www.kompasiana.com/yusepmandani/pengaruh-unsur-kimia-dalam-besi-cor_550045d5a33311d0755100f8http://www.kompasiana.com/yusepmandani/pengaruh-unsur-kimia-dalam-besi-cor_550045d5a33311d0755100f8http://www.kompasiana.com/yusepmandani/pengaruh-unsur-kimia-dalam-besi-cor_550045d5a33311d0755100f8http://www.kompasiana.com/yusepmandani/pengaruh-unsur-kimia-dalam-besi-cor_550045d5a33311d0755100f8http://www.kompasiana.com/yusepmandani/pengaruh-unsur-kimia-dalam-besi-cor_550045d5a33311d0755100f8http://www.kompasiana.com/yusepmandani/pengaruh-unsur-kimia-dalam-besi-cor_550045d5a33311d0755100f8https://hapli.wordpress.com/forum-ferro/besi-cor/http://jimmy1327.blogspot.co.id/2013/04/pengertian-definisi-dan-klasifikasi.htmlhttp://www.prosesindustri.com/2014/12/pengertian-pompa-dan-jenis-jenis-pompa.htmlhttp://www.prosesindustri.com/2014/12/pengertian-pompa-dan-jenis-jenis-pompa.html
top related