BAB II new

Download BAB II new

Post on 27-Jun-2015

172 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<p>BAB II PENGUJIAN KADAR LEMPUNG PASIR CETAK 2.1 Tujuan Praktikum Tujuan yang ingin dicapai dalam pengujian ini adalah : 1.Agar praktikan mengetahui prosentase kadar lempung yang terdapat dalam pasir cetak. 2.Agar praktikan mampu memahami dan melaksanakan pengujian kadar lempung pasir catak. 3.Agar praktikan mampu menganalisa kadar lempung dalam pasir cetak. 2.2 Dasar Teori 2.2.1 Pengujian Lempung Lempung adalah suatu bahan yang digunakan untuk mengikat butirbutir pasir cetak. Biasanya digunakan lempung (Bentonite) sebagai bahan pengikat untuk mengikat pasir cetak. Unsur penyusun lempung terdiri dari kaolit, ilit dan monmolimit juga kwarsa, feldesfar, mika dan kotoran lain ( Tata Surdia, hal 111) 2.2.2 Fungsi dan Standar Lempung. Fungsi lempung yang utama yaitu untuk mengikat pasir cetak sekaligus pasir cetak mempunyai sifat mampu bentuk sehingga mudah dalam pembuatan cetakan dengan permeabilitas yang cocok. Cetakan yang dihasilkan harus kuat sehingga tidak rusak karena dipindah-pindah dan mudah dibongkar sesudah dituang. Disamping itu juga berfungsi sebagai penahan panas saat penuangan, hal ini terjadi karena pasir cetak dengan butir yang tidak seragam dapat dipadatkan dengan lempung sehingga mempunyai berat jenis yang tinggi, mempunyai permukaan sentuh yang luas dengan butir-butir tetangganya sehingga kekuatan untuk menahan panas akan lebih tinggi. Menurut standar AFS (American Foundrymens Society) clay, Standar pengiat lempung yang terkandung dalam pasir cetak adalah: Clay atau lempung mineral Lempung silica atau lempung yang mengendap</p> <p>Kandungan lempung yang umum digunakan pada pasir cetak adalah 2%-50% (Richard W Heine Principle of Metal Casting, hal 86) 2.2.2 Macam Macam Lempung a) Berdasarkan kadarnya dalam cetak lempung dibagi menjadi: Lempung Jenuh. Pasir yang memiliki kadar lempung &gt;10%, sehingga penambahan kadar lempung lebih dari 10% tidak akan menyebabkan peningkatan kekuatan tekan basah maksimum cetak (20-30 psi). (Principle of Metal Casting, hal 109). Lempung Tidak Jenuh. Pasir cetak yang mengandung kadar lepung &lt; 10%, sehingga penambahan kadar lepung kuran dari 10% akan meningkatkan kekuatan tekan basah pasir cetak (0-30 psi). (Principle of Metal Casting, hal 109). Kedua jenis ini dapat dilihat pada skematik diagram pengaruh prosentase kadar lempung terhadap kekuatan tekan basah maksimum pasir cetak.</p> <p>Gambar 2.1 : Skematik diagram pengaruh prosentase kadar lempung terhadap kekuatan tekan basah maksimum Sumber : Richard W.H. Principle of Metal Casting, hal 109</p> <p>a) Tipe-tipe lempung adalah sebagai berikut: Western Bentonit. Dipakai pada pasir cetak yang membutuhkan kekuatan tekan kering yang tinggi 80 psi (Principle of Metal Casting, hal 111). Southern Bentonit Digunakan pada pasir cetak yang membutuhkan kekuatan tekan kering yang rendah (40-80 psi). (Principle of Metal Casting, hal 111). Fire Clay</p> <p>Lempung tipe ini dapt menghasilkan kekuatan tekan kering sesuai dengan yang dibutuhkan. Kekuatan tekan kering yang rendah (40-80 psi). (Principle of Metal Casting, hal 111). 2.2.2Faktor faktor yang mempengaruhi pengikat. Kadar Air Penggunaan kadar air pada lempung akan meningkatkan daya ikat lempung. Kadar air standar dalam pasir cetak adalah 1,5-8% tergantung dari jenis cetakan dan logam yang dituang (Principle of Metal Casting, hal 88). Apabila pasir cetak kekurangan air maka daya ikat lempung pada pasir cetak akan berkurang sehingga akan mengurangi kekuatan pasir cetak. Disamping itu butir lempung yang tidak mendapatkan air akan mengisi celah antar butir pasir cetak sehingga menyebabkan penurunan permeabilitas pasir cetak. Jika pasir cetak kelebihan air, maka lempung menjadi pasta sehingga daya ikatnya terhadap pasir menurun dan kekuatan pasir cetak pun akan menurun. Jenis butir</p> <p>Gambar 2.2 : Bentuk butir dari pasir cetak Sumber : Tata Surdia, Teknik Pengecoran Logam, hal 110</p> <p>Jenis pasir bulat baik digunakan sebagai pasir cetak, karena memerlukan jumlah pengikat yang lebih sedikit untuk mendapatkankekuatan dan permeabilitas tertentu, serta mampu alir yang baik sekali. Pasir berbutir Kristal kurang baik untuk pasir cetak, sebab akan pecah menjadi butir-butir kecil pada pencampran serta memberiakn ketahanan api dan permeabilitas yang buruk pada cetakan dan selanjutnya membutuhkan kekuatan pengikat dalam jumlah banyak. Ukuran dan distribusi butir.</p> <p>Pasir cetak biasanya kumpulan dari butir-butir yang berukuran bermacam-macam. Tetapi kadang-kadang terdiri dari butir tersaring yang mempunyai ukuran seragam. Besar butir yang diinginkan adalah sedemikian hingga dua pertiga dari butir-butir pasir yang mempunyai ukuran tiga mesh yang berurutan dan sisanya dari ukuran mesh berikutnya. Jadi lebih baik tidak mempunyai besar butir yang seragam. 2.3 Pelaksanaan dan Pengolahan Data 2.3.1 Alat dan Bahan. Alat-alat yang digunakan dalam pengujian ini adalah: 1. Kompor Listrik Alat ini digunakan untuk mengeringkan specimen.</p> <p>Gambar 2.1 : Kompor Listrik Sumber : google.com/kompor_listrik</p> <p>2.</p> <p>Timbangan elektrik Alat ini digunakan untuk menimabang specimen sebelum dan sesudah dikeringkan.</p> <p>Gambar 2.2 : Timbangan Elektrik Sumber : google.com/timbangan_elektrik</p> <p>3.</p> <p>Panci Digunakan untuk tempat menghilangkan lempung pada pasir cetak dan untuk mengeringkan pasir pada kompor listrik.</p> <p>Gambar 2.3 : Panci Sumber : google.com/panci</p> <p>4.</p> <p>Gelas ukur Alat ini digunakan untuk mengukur volume larutan yang dipakai.</p> <p>Gambar 2.4 : Gelas ukur Sumber : google.com/ gelas_ukur</p> <p>Bahan Adapun bahan yang digunakan dalam pengujian ini adalah : Pasir cetak seberat 100 gr. Larutan NaOH 2,5 % sebanyak 50 ml. Air sebanyak 950 ml.</p> <p>2.3.2 Urutan Kerja Pengujian Urutan kerja pengujian kadar lempung pasir cetak adalah : 1. Timbang pasir cetak seberat 100 gr sebagai specimen 2. Larutkan pasir di dalam 950 ml air pada panci 3. Tambahkan NaOH 2,5 % sebanyak 50 ml</p> <p>4. Aduk campuran tersebut dan biarkan pasir mengendap selama 5 menit 5. Buang airnya sebanyak 5/6 dari tinggi permukaan air INGAT : PASIR JANGAN IKUT TERBUANG !!!!!!!! 6. Tambahkan airnya hingga seperti semula dan ulangi langkah kerja 4, 5, 6 dan diamkan selama 5 menit hingga airnya jernih 7. Panaskan pasir cetak dalam panci dengan kompor listrik pada suhu 100 110 OC 8. Aduk pasir hingga kering 9. Timbang pasir cetak kering tersebut dan catat hasilnya 10. Hitung kadar lempung dengan rumus di bawah ini : Berat awal Berat akhir Kadar Lempung = ---------------------------- x 100 % - Kadar air Berat Awal rata2 2.3.3. Data Hasil Pengujian Tabel 2.1. Data Hasil Pengujian Lempung No. Berat Specimen Awal ( gram ) 1. 2. 3. 4. 5. 100 100 100 100 100 Berat Specimen Akhir ( gram ) 80 78 78 78 78 Kadar Lempung (%) 12.84 14.84 14.84 14.84 14.84</p> <p>Tabel 2.2. Data Hasil Perhitungan No. Berat Awal 1. 2. 3. 4. 5. ( gram ) 100 100 100 100 100 Berat Akhir ( gram ) 80 78 78 78 78 %Kadar Lempung (X) 12.84 14.84 14.84 14.84 14.84(X X )2</p> <p>(X X )</p> <p>-1.6 0.4 0.4 0.4 0.4</p> <p>2.56 0.16 0.16 0.16 0.16</p> <p>500</p> <p>392</p> <p>72.2</p> <p>0</p> <p>3.2</p> <p>2.3.4 Perhitungan Data Hasil Pengujian Perhitungan Statistika 1) Prosentase kadar lempung specimen % Kadar lempung =</p> <p>Berat Awal Berat Akhir x 100 % Kadar air rata rata Berat Awal</p> <p>Pengujian pertama Pengujian kedua Pengujian ketiga Pengujian keempat Pengujian kelima</p> <p>= 100-80100 x 100% - 7.16 = 12.84% = 100-78100 x 100% - 7,16 = 14.84% = 100-78100 x 100% - 7,16 = 14.84% = 100-78100 x 100% - 7,16 = 14.84% = 100-78100 x 100% - 7,16 = 14.84%</p> <p>2) Kadar lempung rata-rata (X</p> <p>)</p> <p>=X</p> <p>X n</p> <p>=72.2 5</p> <p>= 14.44 1) Simpanan baku ( )</p> <p>2</p> <p>=</p> <p>=</p> <p>XX n 1</p> <p>(</p> <p>)</p> <p>2</p> <p>3.2 4= 0.89</p> <p>4) Simpangan baku rata-rata ( )</p> <p>=</p> <p>=</p> <p> n</p> <p>0.89 5 = 0.4 5) Kesalahan relatif Kr =</p> <p> X=0,4 14.44</p> <p>= 0,277 = Kr x 100%</p> <p>= 0,027 x 100% = 2.77% 6) Dengan mengambil resiko kesalahan</p> <p> = 5%</p> <p>8) 9)</p> <p>Dengan db = n 1= 4 Sehingga untuk t (</p> <p> ; db ) =t ( 0,05; 4) = 2,776 2 X t ( ; db) . ) x X + t ( ; db). 2 2 14.44 - (27,776x0,4) x 14.44 + (27,776x0,4) 13,33 x 15.55 2.4.1 Pengaruh Kadar Lempung Terhadap Air Lempung memiliki fungsi sebagai pengikat pada butiran pasir dan air adalah sebagai activator bagi lempung untuk berfungsi sebagai pengikat. Peningkatan kadar lempung tanpa disertai peningkatan kadar air akan menyebabkan lempung itu bersifat keras serta permeabilitas dari pasir cetak tersebut. Hal ini dikarenakan kurangnya activator pada lempung tersebut sehingga butoran antar pasir akan berkurang kekuatan lekatnya dan menurunkan kekuatan pasir tersebut sefangkan turunnya permeabilitas dikarenakan adanya butiran pasir ang tidak terikat tersebut mengisi rongga-rongga antar pasir yang terikat. Untuk kurangnya kadar lempung dan berlebihnya kadar air juga akan menurunkan kekuatan dan permeabilitas dari pasir cetak tersebut. Hal ini disebabkan karena lempung akan bersifat pasta jika berlebih air dan ini menurunkan fungsi dari pengikatnya. Kadar air yang berlebihan juga menyebabkan air-air yang tersisa berada pada rongga antar butiran, sehinggga permeabilitas menurun. Kadar air standart yang diperlukan adalah antara 1,5% - 8% dari seluruh capuran pasir cetak. Sedangkam kadar standart lempung adalah antara 2% - 50%. Peningkatan kadar lempung sesuai batas standartnya dengan kandungan kadar air tetap (tetapi masih dalam standart kandungan air) akan meningkatkan kekuatan sampai batas tertentu dan kemudian</p> <p>kekuatan itu akan tetap meskipundilakukan penambahan kadar lempung hal ini dapat dilihat pada grafik hubungan kekuatan pasir cetak dan kadar lempung berikut.</p> <p>Gambar 2.5 : Grafik hubungan kekuatan dan kadar lempung. Sumber : Principle Metal Casting</p> <p>2.4.2 Grafik Pengaruh Kadar Lempung dan Air Terhadap Permeabilitas dan Kekuatan.</p> <p>Gambar 2.6</p> <p>:Grafik hubungan Kadar Lempung dan Air Terhadap Permeabilitas dan Kekuatan. Sumber : Teknik Pegecoran Logam, Tata Surdia.</p> <p>Dari grafik dapat dilihat dengan naiknya kadar lempung akan menyebabkan naiknya kekuatan dari pasir cetak itu. Pada kekuatan tekan kering kekuatan cenderung akan meningkat jika kadar air terus dinaikan pula. Pada kekutan tekan basah kekuatan akan cenderung naik jika kadar lempung bertambah, tetapi hanya sampai pada tingkat tertentu setelah itu penambahan kadar air akan menyebabkan kecenderungan kekuatan tekan basah menurun. Pada permeabiitas peningkatan kadar lempung akan menurunkan permeabilitas dari pasir cetak itu sendiri. Penurunan ini juga seiring dengan penigkatan kadar air. Keadaan ini disebabkan dengan semakin bertambahnya kadar lempung dan kadar air tetap akan menyebabkan</p> <p>fungsi lempung sebagi pengikat akan turun dan butiran lempung akan berada diantara butiran pasir. Begitu juga dengan peningkatan kadar air, air akan berada pada rongga rongga diantara bituran pasir sehingga menyebabkan penurunan permeablitasnya.</p> <p>2.5 Kesimpulan dan Saran 2.5.1 Kesimpulan.</p> <p>1. Lempung adalah suatu bahan yang digunakan untuk mengikat butiran pasir cetak yang akan berfungsi jika ditambahkan air sebagai activator. 2. Fungsi dari lempung adalah untuk mengikat butiran pasir cetak serta meningkatkankekuatan dari pasir cetak itu sendiri. Sedangkan kadar lempung standart pasir cetak adalah 2% - 50%. 3. Macam Macam Lempung a. Menurut Kadarnya Lempung Jenuh Lempung Tidak Jenuh</p> <p>b. Menurut Kekuatannya. Western Bentonit. Southern Bentonit. Fire Clay.</p> <p>4. Faktor Faktor Yang Mempengaruhi Lempung Kadar Air Jenis Butir Ukuran dan Distribusi Butir 2.5.2 Saran Ketika membuang air harus hati-hati supayang pasir tidak ikut terbuang. Agar semua kelompok diberi kesempatan untuk melakukan praktikum</p>