laporan kunjungan

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Dalam rangka memenuhi kompetensi mata kuliah Teknik Pengecoran di

Program Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan,

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret mengenai

bagaimana proses pengecoran dan hal-hal apa yang berkaitan dengan pengecoran,

diadakan Kunjungan Industri langsung ke Politeknik Manufaktur Ceper dan PT.

Mitra Karya Utama, Ceper untuk dapat melihat, mengamati, serta menganalisa

perihal pengecoran yang ada disana.

B. Tujuan Pelaksanaan Kunjungan Industri

Agar mahasiswa dapat mengerti, memahami dan menganalisa perihal

teknik pengecoran mulai dari tahap desain, proses pembuatan coran, hingga

pengucian-pengujian yang ada di Politeknik Manufaktur Ceper. Serta menambah

wawasan mahasiswa tentang proses produksi pengecoran alumunium di PT. Mitra

Karya Utama.

C. Manfaat Pelaksanaan Kunjungan Industri

a. Menambah wawasan mahasiswa perihal pembelajaran teknik pengecoran

secara langsung dan mendalam dengan adanya praktek yang ada disana

b. Menambah wawasan mahasiswa perihal beberapa pengujian-pengujian

yang dilakukan berkenaan dengan material pengecoran

c. Menambah wawasan mahasiswa perihal proses produksi pengecoran

secara langsung yang ada disana

d. Menambah wawasan mahasiswa perihal pembuatan hasil benda kerja

mulai dari peleburan, penuangan cairan buat cor, proses pengecoran,

pemesinan, hingga menjadi benda hasil cor yang siap dipasarkan

D. Tempat dan Waktu Pelaksanaan

1. Tempat : Politeknik Manufaktur Ceper

Waktu : Kamis, 28 November 2013, pukul 10.00WIB s/d 12.00 WIB

1

2. Tempat : PT. Mitra Karya Utama Ceper

Waktu : Kamis, 28 November 2013, pukul 12.00WIB s/d 014.00 WIB

E. Sasaran Kegiatan Kunjungan Industri

a. Mahasiswa dapat memperdalam ilmu tentang pengecoran yang didapatkan

selama melaksanakan Kunjungan Industri.

b. Mahasiswa dapat mengetahui proses produksi suatu benda hasil

pengecoran.

F. Metode Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data dalam penyusunan laporan Kunjungan Industri

ini yaitu:

a. Metode Observasi

Metode pengumpulan data pada obyek dengan cara melihat.

b. Metode wawancara atau interview

Metode pengumpulan data dengan cara bertanya kepada para pendamping

yang menjelaskan.

2

BAB II

PEMBAHASAN

LAPORAN KUNJUNGAN INDUSTRI DI POLITEKNIK MANUFAKTUR

CEPER, KLATEN

A. Profil Politeknik Manufaktur Ceper (POLMAN Ceper)

Politeknik Manufaktur Ceper (POLMAN Ceper) merupakan salah satu

lembaga pendidikan tinggi untuk menghasilkan tenaga profesional dalam bidang

pengerjaan logam. Diresmikan pada tanggal 24 Juli 2003 oleh Direktur Jenderal

Pendidikan Tinggi: Prof. Dr. Ir. Satriyo Sumantri Brodjonegoro.

Sebagai Politeknik yang dilahirkan dan dibesarkan di lingkungan industri

pengecoran logam, secara alami dalam tubuh POLMAN Ceper terdapat adanya

keterbukaan dalam tata pergaulan logam, baik nasional maupun internasional.

Politeknik Manufaktur Ceper (POLMAN Ceper) adalah politeknik swasta

yang didirikan atas kesepakatan kerja sama antara Yayasan Indonesia Baru

dengan Politeknik Manufaktur Bandung, melalui penandatanganan surat

kesepakatan kerja sama No. 3/N10.1.14/KEP/LL/7.2000, No. 01/YIB/VII/2000,

yang disaksikan oleh Menteri Pendidikan Nasional dan Menteri Perindustrian &

Perdagangan pada tanggal 13 Juli 2000, di Ceper, Klaten, Jawa Tengah.

Laboratorium Logam Politeknik Manufaktur Ceper, Klaten merupakan

lembaga dibidang Jasa pemeriksaan dan pengujian bahan dan produk logam untuk

Ferro maupun Non ferro dan juga pengujian pasir cetak pengecoran logam yang

berlokasi di Batur, Tegalrejo, Ceper, Klaten, Jawa Tengah. Laboratorium Polman

Ceper sudah terakreditasi dari Komite Akreditasi Nasional (KAN), sebagai

laboratorium yang sudah terakreditasi dimana hasil pengujian yang dilakukan

dapat diakui secara Nasional.

B. Kondisi Gedung Politeknik Manufaktur Ceper

Politeknik Manufaktur Ceper terletak di Batur, Ceper, klaten memiliki dua

gedung yang gedung utama digunakan untuk laboratorium dan pengujian-

pengujian, sedangkan gedung kedua digunakan untuk praktek pemesinannya.

3

Jarak antara gedung lama dan gedung baru tidak begitu jauh ±500 m. Pada gedung

pertama terdapat ruang kuliah, laboratorim untuk mendesain, ruang pengecoran,

beserta laboratorium pengujian-pengujian. Pada Kunjungan Industri ini hanya

dilakukan Kunjungan Industri pada gedung utamanya saja.

C. Laboratorium Desain Politeknik Manufaktur Ceper

Laboratorium desain Politeknik Manufaktur Ceper terdapat ±10 unit

bangku beserta komputer yang digunakan dalam proses perkuliahan perihal desain

untuk pengecoran. Selain computer juga dilengkapi LCD proyektor sebagai media

pendukung pembelajaran. Setiap mahasiswa dianjurkan untuk memegang 1

komputer.

Gambar Laboratorium Desain

Pembuatan desain pengecoran di Politeknik Manufakur Ceper

menggunakan softwere autocad dan solid cash. Namun yang banyak digunakan

disana untuk pendesainan yaitu menggunakan solid cash. SolidWorks adalah D

revolusioner Desain Mekanik software yang dikembangkan untuk desain efisien

dan lebih cepat dari produk Mekanikal dan komponen. SolidWorks memiliki

keuntungan untuk merancang produk baru dan lebih baik lebih cepat dan biaya

lebih rendah.

SolidWorks D CAD dilengkapi dengan alat yang sangat baik yang

mengotomatisasi memakan waktu pekerjaan detail dan membantu mendiagnosa

dan menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan hubungan mekanik dan

penerapan dimensi. Ini menghasilkan model D parametrik dari sketsa desain yang

dapat digunakan untuk presentasi proposal penjualan atau analisis materi –

4

sebelum membuat komponen apapun. Hal ini membantu dalam menghemat waktu

sementara scrapping tingginya biaya prototyping.

Bagi mereka, solid cash lebih mudah digunakan karena gambar yang

didesain langsung membentuk 3 Dimensi dan lebih simpel. Desain yang bisa

dibuat dalam pengecoran misalnya yaitu cairan pembekuan yang terjadi dalam

pengecoran secara softwere. Mesh semakin kecil, maka grafis akan semakin berat.

Gambar Contoh Pembuatan Desain dengan Solid Works

D. Laboratorium Pasir Politeknik Manufaktur Ceper

1. PASIR CETAK

Jenis pasir yang digunakan sebagai pasir cetak di laboratorium Pasir

Politeknik Ceper ada beberapa macam yaitu pasir merah, green-sand, dan pasir

silica.

2. Pasir Merah

Pembuatan pasir cetak yang terbuat dari pasir merah yaitu dengan

melakukan ayakan terhadap pasir agar halur, kemudian dicampur dengan

air.

Gambar Pasir Merah

5

3. Green-sand.

Green-sand terdiri dari Pasir silika (ex daur ulang + pasir baru), Bentonit

7.5% – 9% (aktif), Air 3.5% – 4.5%, Coal-dust.

Green-sand digunakan pada pengecoran besi dengan berat tuang sampai

dengan 200 kg (FC) atau 150 kg (FCD).

Karakteristik :

Pengerasan dicapai melalui pemadatan baik manual ataupun masinal.

Mudah dibongkar.

Kemampuan daur ulang sangat baik.

Cetakan dicor sesegera mungkin.

Gambar Green-sand

4. Pasir Silika (SiO2)

Pasir Silika banyak dialam dan cukup untuk digunakan cetakan logam cor

paduan tembaga, aluminium, besi dan baja cor biasa yang relative kecil.

Dalam pembuatan pasir cetak, pasir silica diayak terlebih dahulu dengan

ayakan agar halus kemudian dicampur dengan air dan fiberglass. Pasir

silica sebagai pasir cetak ini tidak dapat digunakan lagi karena hanya

sekali pakai.

Gambar Pasir silika sebelum diayak dan sesudah diayak

6

Gambar Fiber glass

Gambar Pasir Silika yang telah dipakai

2. RANGKA CETAK DAN AYAKAN

Rangka cetak yang dapat terbuat dari kayu ataupun logam adalah tempat

untuk memadatkan pasir cetak yang yang sebelumnya telah diletakkan pola di

dalamnya. Pada proses pengecoran dibutuhkan dua buah rangka cetak yaitu

rangka cetak untuk kup dan rangka cetak untuk drag.

Ayakan digunakan ntuk menyaring pasir yang akan dicampur dengan

bahan lain untuk dijadikan pasir cetak.

Gambar Rangka cetak

7

ayakan

Rangka cetak

3. POLA DAN ALAT PEMBUAT CETAKAN

Pada pengecoran logam, dibutuhkan pola yang merupakan tiruan dari

benda yang hendak dibuat dengan pengecoran. Pola dapat terbuat dari logam,

kayu, stereofoam, lilin, dan sebagainya. Pola mempunyai ukuran sedikit lebih

besar dari ukuran benda yang akan dibuat dengan maksud untuk mengantisipasi

penyusutan selama pendinginan dan pengerjaan finishing setelah pengecoran.

Selain itu, pada pola juga dibuat kemiringan pada sisinya supaya memudahkan

pengangkatan pola dari pasir cetak.

Alat-alat pembuat cetakan diantaranya alat penumbuk, cetok, lanset-lanset,

kenop-kenop pemulas, kait pemulas, dan lain-lain.

Gambar Inti dan Alat Pembuat Cetakan

4. TUNGKU PELEBURAN LOGAM

Alat tungku ini digunakan untuk pencairan logam yang hendak dituang

dalam pengecoran.

Gambar Tungku Peleburan

8

Bahan Baku Tungku Ladel

Sistem pengolahan pasir Pembuatan cetakan Penuangan

Pembongkaran

Pembersihan

Pemeriksaan

Pasir Rangka cetak

5. PROSES PEMBUATAN CETAKAN

Pengecoran logam adalah proses pembuatan benda dengan mencairkan

logam dan menuangkan ke dalam rongga cetakan. Proses ini dapat digunakan

untuk membuat benda-benda dengan bentuk rumit. Benda berlubang yang sangat

besar yang sangat sulit atau sangat mahal jika dibuat dengan metode lain, dapat

diproduksi masal secara ekonomis menggunakan teknik pengecoran yang tepat.

Pengecoran logam dapat dilakukan untuk bermacam-macam logam

seperti, besi, baja paduan tembaga (perunggu, kuningan, perunggu aluminium dan

lain sebagainya), paduan ringan (paduan aluminium, paduan magnesium, dan

sebagainya), serta paduan lain, semisal paduan seng, monel (paduan nikel dengan

sedikit tembaga), hasteloy (paduan yang mengandung molibdenum, khrom, dan

silikon), dan sebagainya.

Gambar Proses pembuatan benda coran (Surdia,1976: 3)

Untuk membuat coran harus dilakukan proses-proses seperti: pencairan

logam, membuat cetakan, menuang, membongkar, membersihkan dan memeriksa

coran (gambar 7). Pencairan logam dapat dilakukan dengan bermacam-macam

cara, misal dengan tanur induksi, kupola, atau lainnya. Cetakan biasanya dibuat

dengan memadatkan pasir yang diperoleh dari alam atau pasir buatan yang

mengandung tanah lempung. Cetakan pasir mudah dibuat dan tidak mahal asal

dipakai pasir yang sesuai. Cetakan dapat juga terbuat dari logam, biasanya besi

dan digunakan untuk mengecor logam-logam yang titik leburnya di bawah titik

lebur besi.

9

Cetakan adalah rongga atau ruang di dalam pasir cetak yang akan diisi

dengan logam cair. Pembuatan cetakan dari pasir cetak dilakukan pada sebuah

rangka cetak. Cetakan terdiri dari kup dan drag. Kup adalah cetakan yang terletak

di atas dan drag adalah cetakan yang terletak di bawah. Hal yang perlu

diperhatikan pada kup dan drag adalah penentuan permukaan pisah yang tepat.

Gambar Proses pembuatan cetakan (Surdia, 1976: 94)

6. MESIN PENGADUK PASIR

Mesin pengaduk pasir ini digunakan untuk melakukan pencampuran

bahan-bahan yang digunakan untuk pasir cetak. Hasil dari pasir yang dicampur di

mesin ini adalah pasir cetak yang sudah siap pakai. Namun sudah lama ini mesin

pengaduk pasir di Politeknik Manufaktur Ceper ini tidak digunakan kembali.

Gambar mesin Pengaduk Pasir

10

7. MESIN PELEBURAN

Banyak mesin-mesin pelebur yang ada di Politeknik Manufakter Ceper

namun tidak lagi digunakan, diantarannya mesin-mesin seperti berikut

Gambar Mesin Peleburan yang sudah lama tidak digunakan

E. Laboratorium Pengujian Politeknik Manufaktur Ceper

Laboratorium logam Politeknik Manufaktur Ceper membantu untuk

memberikan nilai tambah kepada berbagai sektor antara lain:

1. Sektor Industri : Membantu menghasilkan standar produk yang terjaga

dengan pengujian bahan baku dan produk.

2. Sektor Perdagangan : Membantu memberikan nilai tambah harga jual

dengan memberikan sertifikat pada produk dagangan.

11

3. Pendidikan : Membantu memberikan tempat praktek bagi Mahasiswa dan

Dosen dalam meningkatkan ketrampilan dalam mengembangkan Iptek.

4. Penelitian dan Pengembangan : Sebagai mitra bagi pelaku industri maupun

masyarakat umum dalam melakukan penelitian berbagai jenis material

ataupun pengembangan mutu produk.

Politeknik Manufaktur Ceper memiliki 3 ruang pengujian yaitu Ruang

pengujian Struktur Mikro Logam, Ruang Pengujian Mekanisme Logam, dan

Ruang Pengujian Pasir.

1. Ruang Pengujian Metalografi (struktur mikro)

Uji metalografi adalah suatu pengetahuan yang khusus mempelajari

tentang struktur logam dan mekanisnya. Dimana pengamatan struktur logam ini

dilakukan dengan menggunakan alat mikroskopi, oleh sebab itu pengujian ini

biasa disebut juga pengujian mikroskopi. Jenis bahan/produk yang dapat diuji

struktur mikronya :

Untuk produk/bahan dari Besi Cor (BTK/FCD)

Untuk produk/bahan dari Baja/Stell/Plat

Untuk produk/bahan dari Alumunium

Untuk produk/bahan dari Tembaga(Kuningan, Brons)

Miskroskop metalografi sudah dilengkapi dengan software program

Optilab sehingga mudah dalam penganalisaan gambar struktur mikro benda uji.

Persyaratan sampel uji

Sampel uji dapat dipotong langsung dari produk/benda yang akan diuji

Bentuk sampel uji : silinder/segiempat/ ada posisi sampel yang

permukaannya bisa diratakan)

Identifikasi dan spesifikasi alat uji

Merk : Nikon

Pembuat : Jepang

No. Seri : 661103

12

Langkah Pengujian Metalografi

Gambar flowchart langkah uji metalografi

Adapun langkah-langkah yang dilakukan ketika akan melakukan

pengujian metalografi (struktur mikro) adalah sebagai berikut

1. Memotong sampel logam dan melakukan penchamperan

2. Meratakan sampel logam yang akan diuji dengan amplas. Amplas yang

digunakan yaitu amplas dari yang kasar sampai yang halus dari ukuran

150-1500.

13

Gambar Amplas

3. Proses polishing, merupakan proses penghalusan logam dari alur amplas

yang akan diuji struktur mikronya untuk memudahkan dalam pengujian.

Proses polishing dilakukan dengan Poshishing Machine, dengan langkah-

langkah sebagai berikut :

a. Menghidupkan alat dengan arus listrik

b. Menyiapkan larutan alumina, aquades, kain pemoles yang telah

dipasang serta sampel yang akan dipoles dengan mesin Kooth Roses

c. Menekan tombol yang berwarna hijau

d. Mengatur kecepatan putaran dan permukaan kain pemoles

e. Menuangkan larutan alumina beberapa tetes

f. Menambahkan aquades sedikit untuk mengencerkan alumina

g. Meletakkan sampel diatas pemoles

h. Setelah dirasa cukup halus, mesin dimatikan

i. Menekan tombol berwarna merah

j. Sampel selesai dipoles

k. Matikan arus listrik

Gambar Polishing Machine dan hasil logam yang telah dipoles

4. Melakukan Etsa

14

5. Melakukan mikroskop Optis dengan melihat struktur bahan uji sampai

pembesaran beberapa kali

6. Mengambil gambar dan membacanya dikomputer

Gambar Mikroskop

7. Menganalisa hasil pengambilan gambar, yaitu menguraikan struktur

apa saja yang membentuk bahan uji tersebut.

8. Menarik kesimpulan menurut tujuan yang telah ditentukan.

PENGUJIAN KOMPOSISI KIMIA ( 3 SPEKTROMETER)

1. Spektrometer Emisi

Uji Komposisi kimia produk/bahan dari Stell/Baja/Beton/Plat

Uji Komposisi kimia produk/bahan dari Besi Cor (BTK/FCD)`

Unsur yang dapat tereteksi : 19 s/d 20 unsur

(Fe, C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, Ni, Al, B, Co, Cu, Mg, Nb, Pb, Sn Ti, V, W)

Identifikasi dan spesifikasi alat uji

Merk : Hilger

Pembuat : Inggris

No. Seri : E-9 OA701

Kapasitas : 20 unsur terdeteksi secara langsung

Persyaratan sampel uji

Besi cor : sampel uji dicetak pada cetakan logam (Cill Test)

Ukuran sampel : standart dari cetakan logamnya

Baja : sampel uji dapat dipotong langsung dari benda yang akan diuji

Ukuran sampel uji :

Diameter : minimal 2 cm, maksimal 10 cm

15

http://polmanceper.ac.id/wp-content/uploads/2012/03/51.jpg

Tebal : min 1 mm, maksimal 100 mm

Gambar Spektrometer Emisi

2. Spektrometer Metal Scan

Uji Komposisi kimia produk/bahan dari Alumunium

Uji Komposisi kimia produk/bahan dari base Gun Metal

(Tembaga, Kuningan, Brons, Perunggu)

Unsur yang dapat tereteksi :

Base Alumunium : 15 s/d 16 unsur

(Si, Fe, Cu, Mn, Mg,Cr, Ni, Zn, Sn, Ti, Pb, Be, Ca, Sr, V, Zr)

Base Gun Metal : 12 unsur

(Sn, Pb, Zn, Ni, Fe, Si, Mo, Al, Cr, P, S, As )

Identifikasi dan spesifikasi alat uji :

Merk : Arun Metal Scan

Pembuat : Inggris

No. Seri : 00203351

Persyaratan sampel uji :

Sampel uji dapat dipotong langsung dari benda yang akan diuji (bentuk

sampel uji bebas dan ada posisi sampel yang permukaannya rata)

Ukuran sampel uji :

o Diameter : minimal 2 cm, maksimal 10 cm

o Tebal : min 1 mm, maksimal 70 mm

16


Gambar Spectometer Metal Scan

3. Spektrometer WAS (Portabel Spektrometer)

Uji Komposisi kimia produk/bahan dari Steel & Alloy Steel

(Baja, Beton, Alloy Steel, Stainless Steel)

Uji Komposisi kimia produk/bahan dari base Gun Metal

(Tembaga, Kuningan, Brons, Perunggu)


Sampel uji dapat dipotong langsung dari benda yang akan diuji (bentuk

sampel uji bebas dan ada posisi sampel yang permukaannya bisa

diratakan)

Ukuran sampel uji :

o Diameter : minimal 2 cm, maksimal 10 cm

o Tebal : min 1 mm, maksimal 100 mm

Unsur yang dapat tereteksi :

Base Ferro untuk Baja Paduan : 20 unsur ( Fe, C, Al, Co, Cr, Cu, Mn, Mo,

Nb, Ni, Pb, Si, Ti, V, W, Zr, P, S, B, Sn)

Base Tembaga : 18 unsur

(Fe, Ni, Si, Mg, Cr, Al, As, Be, Ag, Co, Bi, Cd, Zr)


Merk : WAS / PMI Master Pro

Pembuat : Jerman

No. Seri : S/N 13L0086

17


Gambar Spectometer WAS

2. Ruang Pengujian Mekanis Logam

Adapun alat-alat pengujian sifat mekanis logam yang terdapat di

Politeknik Manufktur Ceper adalah sebagai berikut

1. Uji Kekerasan Rockwell

Pengujian Rockwell merupakan suatu uji untuk mengetahui tingkat

kekerasan. Tingkat kekerasan yang di uji adalah tingkat kekerasan logam baik

logam ferrous maupun logam non ferrous dengan menggunakan alat Rockwell

Hardness Tester. Alat Uji kekerasan yang dimiliki Politeknik Manufaktur Ceper

ada 3 yaitu HRD, HRC, dan Portable. Bahan yang dapat dilakukan pengujian

kekerasan pada produk/bahan dari baja, besi cor, besi, alumunium, brons,

tembaga.


Sampel berbentuk produk /potongan produk

Bentuk sampel uji : silinder dan datar

Uukuran sampel uji : disesuaikan dengan sampel yang diuji

18


Flowchart Pengambilan Data Uji Kekerasan

Penjelasan Flowchart

Metodologi pengambilan data pada simulasi adalah sebagai berikut:

1. Menentukan Material yaitu logam ferrous (baja karbon) dan logam non

ferrous (alumunium dan tembaga).

2. Memotong bahan yang akan diuji.

3. Mengerinda / mengikir untuk menghaluskan permukaan bahan uji yang telah

dipotong.

4. Mengamplas untenghaluskan bahan uji dari amplas berukuran 150 sampai uk

dengan 1500 sampai permukaan benda rata.

5. Uji Kekerasan (rockwell) Baja Karbon, Alumunium, dan Tembaga Menguji

bahan uji dengan alat Rockwell, yaitu untuk kelompok logam ferrous

menggunakan indentor kerucut diamond 120o dan untuk kelompok logam non

ferrous menggunakan indentor steel ball berukuran 0 1/16”.

6. Pengambilan data

19

Mengambil data yang dihasilkan pada saat menguji bahan, yaitu dengan

menetukan beban yang diberikan, dimana untuk baja menggunakan jenis HRa

dengan beban yang diberikan 60KP, untuk logam ferrous baja yang telah

dilakukan kalibrasi menggunakan jenis HRc dengan beban yang diberikan

150KP, logam non ferrous alumunium dan tembaga menggunakan jenis HRb

dengan beban yang diberikan 100KP.

7. Analisa

Menganalisa hasil pengambilan data, yaitu membandingkan hasilnya untuk

kelompok logam ferrous dan logam non ferrous untuk dicari mana yang

paling keras.

8. Kesimpulan

Menarik kesimpulan menurut tujuan yang telah ditentukan.

Gambar alat Rockwell Hardness Tester

2. Uji Impact

Uji impact adalah suatu uji yang digunakan untuk mengetahui kegetasan

atau keuletan dari suatu bahan yang diakibatkan oleh gaya kejut pada bahan uji

tersebut. Pengujian impact yang digunakan dalam pengujian ini, yaitu uji impact

charpy. Dengan menggunakan bahan uji adalah alumunium ADC 12 dan alat uji

20

http://polmanceper.ac.id/wp-content/uploads/2012/03/1.gif

impact tipe charpy.

Kapasitas alat uji : 30 Joule

Jenis bahan/produk yang dapat diuji:

Untuk uji produk/bahan dari Besi Cor, Baja, Plat, Beton

Untuk uji produk/bahan dari Alumunium, tembaga dll


Sampel uji harus dibentuk berdasarkan ukuran standart benda uji

impack/takik (Standar SNI07-0354-1989 : Batang uji pukul untuk bahan

logam)


Merk : DMG

Pembuat : Inggris

No. Seri : 97004

Flowchart Pengambilan Data Uji Impact

21

Penjelasan Flowchart

Metodologi pengambilan data pada simulasi adalah sebagai berikut:

1. Menentukan Material

2. Memotong bahan yang akan diuji.

3. Mengamplas guna menghaluskan bahan uji sampai rata.

4. Uji impact (Charpy)

Menguji bahan uji dengan alat Charpy, yaitu menaruh bahan uji ke alat

penguji dan memberikan ukuran sudut awal pada lengan pengayun sebesar

100o

5. Pengambilan data

Mengambil data yang dihasilkan pada saat menguji bahan, yaitu dengan cara

melihat sudut akhir yang dihasilkan, kemudian menghitung usaha yang

dibutuhkan alat penguji untuk mematahkan bahan uji dan menghitung nilai

impact charpy-nya.

6. Menganalisa hasil pengambilan data, yaitu bagaimana kegetasan atau keuletan

dari bahan uji.

7. Menarik kesimpulan menurut tujuan yang telah ditentukan.

Gambar alat uji impact

3. Uji Tarik

Uji Tarik Adalah salah satu uji stress-strain mekanik yang bertujuan untuk

mengetahui kekuatan bahan terhadap gaya tarik. Dalam pengujiannya, bahan uji

ditarik sampai putus.

22

Gambar Profil Hasi uji tarik

Gambar Alat Uji Tarik

4. Uji tekan

Uji tekan merupakan bahan uji diberikan gaya tekan. Rumus tegangan dan

regangan sama dengan yang dipakai pada uji tarik, hanya tanda beban negative

(tekan). Hasil uji akan memberikan harga negative.

tegangan geser di rumuskan :

23

Alat uji tekan di Politeknik Manufaktur ceper mengalami kerusakan

sehingga sudah tidak lagi diguanakan.

Gambar Alat Tekan

5. Pengujian Kuat Tarik (Tensile Strength)

Kapasitas beban tarik : 30 ton

Hasil uji dapat menampilkan grafik proses pengujian logam yang ditarik secara

otomatis

Jenis bahan/produk yang dapat diuji :

Untuk uji produk/bahan dari Besi Cor, Baja, Plat, Beton

Untuk uji produk/bahan dari Alumunium, tembaga dll


Sampel uji harus dibentuk berdasarkan jenis sampel ujinya :

FC/FCD/Baja/Alumunium/Tembaga dll

Bentuk sampel uji : dibuat berdasar standart JIS maupun SNI 07-0371-

1989 (Batang uji tarik untuk bahan logam)

- Identifikasi dan spesifikasi alat uji :

Merk : Hung Ta

24

Pembuat : Taiwan

No. Seri : 1176

Pengujian Proses Peleburan Logam

1) Pengujian CE Meter

Pengujian CE Meter ntuk mengetahui kondisi cairan logam dalam tungku

peleburan logam

Data uji yang dihasilkan antara lain :

Dapat mengetahui suhu cairan logam ( 12000C – 14000C)

Dapat mengetahui CEL (Carbon Equivalen), unsur C dan Si pada saat

proses peleburan logam berlangsung, sehingga peramuan logam dapat

dilakukan dengan memperhatikan dan diatur dari hasil CE Meter.

Dapat diperkirakan hasil kekerasan dan kekuatan tarik cairan logam yang

dilebur

- Alat uji dibawa langsung pada tungku peleburan

2) Pengujian Termokopel

Digunakan Untuk mengetahui suhu cairan logam dalam tungku secara

akurat

Alat uji langsung di bawa ke industri

3) Pengujian Pyrometer

Untuk mengetahui suhu cairan logam dalam tungku pada jarak tertentu

Alat uji langsung di bawa ke industri

25



3. Ruang Laboratorium Pengujian pasir

Pengujian Pasir Cetak dilakukan untuk menganalisa/mengetahui kwalitas

pasir, baik untuk pengecoran maupun keperluan lain. Jenis-jenis alat uji yang ada

di lab pasir cetak Politeknik Manufaktur Ceper sebagai berikut :

1. Universal San Machine (Alat Uji Kekuatan Mekanik Pasir Cetak)

Untuk persiapan pengujian kekuatan, pasir sebagai sampel cukup

dipadatkan dalam tabung berukuran Ø 50 mm x 50 mm dengan alat pemadat pasir

standar. Selanjutnya dilakukan pengujian kekuatan yag dilakukan meliputi uji

tekan uji tarik dan uji geser. Kekuatan pasir cetak dapat menggunakan spesimen

basah, dan atau kondisi dikeringkan sesuai keperluan jenis pengujiannya. Untuk

jenis uji kekuatan kering spesimen harus dikeringkan dahulu dengan alat

pengering pada temperatur antara 105 - 110 ºC.

Setelah spesimen disiapkan menurut jenis pengujiannya, maka prosedur

pengujian kekuatan harus mengikuti petunjuk operasional mesin uji sesuai buku

manualnya masing-masing. Kekuatan cetakan besarnya berbeda-beda dan

ditentukan oleh variabel jenis dan jumlah bahan pengikat serta kadar air. Pada

kekuatan yang kurang cukup akan menyebabkan cetakan mudah pecah. Sedang

pada kekuatan yang berlebihan akan mencegah adanya cacat retak akibat susut

coran dan pembongkarannya sulit. Kekuatan tekan basah cetakan 0 –1,0 kg/cm2.

Sedang kekuatan kering cetakan 0 –10 kg/cm2.

26

Gambar Alat uji Kekuatan Mekanik PAsir

2. Permeability Tester (Alat uji Permeabilitas Pasir Cetak)

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. Pemadatan pasir dengan alat pemadat pasir standar .

Prosedur pengujian permeabilitas umumnya dilakukan sebagai berikut :

1). Buat spesimen berukuran Ø 50 mm x 50 mm dengan memadatkan pasir dalam

silinder pemadat ukuran tertentu sebanyak tiga kali dengan alat pemadat

standar

2). Pasang spesimen tersebut pada alat uji permeabilitas;

3). Lakukan pengujian dengan mengamati dan mencatat perbedaan tekanan dan

waktu yang diperlukan untuk melewatkan 2000 cm3 melewati spesimen

standar diatas.

4). Nilai permeabilitas dihitung dengan rumus berikut.

di mana :

P = Nilai permeabilitas pasir

Q = Volume udara yang melewati spesimen = 2000 cm3

L = Panjang spesimen uji = 5 cm

A = Luas penampang spesimen uji = 19,625 cm3

27

p = Tekanan udara (cm water) dibaca dari Manometer saat penunjuk pada angka

1000.

T = Waktu yang diperlukan untuk melewatkan volume udara Q melalui spesimen

(menit)

Harga permeabiltas pasir cetak yang baik antara 50 – 170 Cm3/menit.

Gambar Permeability Tester

3. Timbangan

4. Mesin GFN

Uji sebaran/distribusi butiran bahan pasir diperlukan alat penggoncang

pasir dan ayakan dengan mesh/ ukuran lobang bertingkat, contoh penggoncang

pasir RoTap lengkap dengan ayakan tersusun bertingkat seperti pada gambar

dibawah. Tujuan dari uji ini adalah untuk mengetahui sebaran besarnya butiran

pasir. Selanjutnya cara uji butiran pasir dapat dilakukan dengan prosedur sebagai

berikut:

(1) Siapkan peralatan ayak dengan ukuran lubang (mesh) bertingkat,

Pengguncang Ro-Tap, Timbangan digital, Alat pengukur waktu;

28

2). Ambil dan timbang sampel pasir kering dari pengujian kadar lempung

yang dilakukan sebelumnya;

3). Tuangkan semua sampel bahan pasir pada bagian teratas dari alat ayakan

yang tersusun menurut ukuran mesh, ditutup dan digoyangkan selama 15

menit dengan alat pengguncang;

4). Timbang pasir terayak pada tiap-tiap ukuran ayak menurut besar butir

pasir;

5). Hitung prosentase dari beratnya tiap ayakan dengan rumus berikut

Nomor kehalusan butir pasir dihitung dengan rumus dibawah ini, dengan

mengalikan berat pasir pada tiap ayakan dengan angka pelipat Sn yang terdapat

pada Tabel dibawah.

Rumus kehalusan butir pasir adalah:

Dimana :

FN = Nomor kehalusan butir pasir

Wn = Berat pasir diperoleh dari tiap ayakan (gram)

Sn = Angka pelipat dari Tabel 5.1.

29

Gambar Alat Uji

5. Alat Uji Kelembaban Pasir

Alat uji kelembaban pasir digunakan untuk mengetahui kadar air dari pasir

cetak. Adapun langkah-langkah pengujiannya alah sebagai berikut :

1. Menimbang campuran pasir 50 gram dan dikeringkan dalam tungku

pengering pada suhu 100-110OC selama satu atau dua jam

2. Menimbang kembali setelah dikeringkan

3. Menyatakan perbedaan antara berat mula-mula dan berat akhir psds

temperature kamar dan nyatakan perbandingan antar harga tersebut dan

berat mula-mula dalam prosen. Harga ini adalah harga kadar air bebas

Gambar Alat Uji Kelembaban Pasir

6. Sand rammer

Sand rammer merupakan alat pemadat pasir untuk digunakan pada

pengujian selanjutnya

30

Gambar Sand Rammer

7. Mikroskop Pasir

8. Compactibility Taster

Compactibility Taster merupakan alat untuk melakukan pengujian

kompaksi pasir cetak.

Gambar Compactibility Taster

31

LAPORAN KUNJUNGAN INDUSTRI DI PT.MITRA KARYA UTAMA

CEPER, KLATEN

A. Profil PT. Mitra Karya Utama Ceper

Nama Perusahaan : Mitra Karya Utama

Nama Pemilik : Ir. H. Djoko Widodo.

Alamat : Jl Raya Besole, Ceper, Klaten, Jawa Tengah

PT. MITRA KARYA UTAMA merupakan perusahaan manufaktur yang

bergerak dalam bidang pengecoran logam dan permesinan. Perusahaan kami

berdiri sejak tahun 1994 dengan memproduksi berbagai komponen mesin

pertanian, industri, pompa dan ornamen. Dengan pengalaman lebih dari 15 tahun,

kami berkomitmen untuk memberikan layanan yang terbaik, melalui kualitas yang

terjaga serta memberikan kepuasan yang berkelanjutan kepada pelanggan.

Proses produksi kami menggunakan mesin pelebur induction system

dengan kapasitas produksi minimal 10 ton per hari, serta didukung perbengkelan

dengan mesin yang memadai, sehingga produk yang kami hasilkan mempunyai

kualitas material yang dapat dipertanggungjawabkan. Produk yang kami hasilkan

berupa produk massal maupun produk yang dipesan sesuai keinginan pelanggan

(customize) baik dari bentuk, ukuran dan bahan materialnya. Material yang kami

pergunakan berupa FC, FCD dan STEEL.

B. Proses Produksi Pengecoran

Paduan Aluminium

Aluminium merupakan logam ringan yang mempunyai sifat ketahanan

korosi yang baik. Material ini digunakan dalam bidang yang luas bukan hanya

untuk peralatan rumah tangga saja tetapi juga dipakai untuk kepentingan industri,

misalnya untuk industri pesawat terbang, komponen-komponen mobil, komponen

regulator dan konstruksi-konstruksi yang lain.

Menurut Aluminum Association (AA) dapat diidentifikasi dengan system

empat digit berdasarkan komposisi paduan seperti xxx.1 dan xxx.2 untuk ingot

yang dilebur kembali. Sedangkan simbol xxx.0 untuk menentukan batas komposisi

pengecoran dan simbol A356, B356 dan C356 untuk paduan cor gravitasi.

32

Bahan Baku Tungku Ladel

Sistem pengolahan pasir Pembuatan cetakan Penuangan

Pembongkaran

Pembersihan

Pemeriksaan

Pasir Rangka cetak

Masingmasing paduan ini identik dengan kandungan yang mendominasi tetapi

berkurang batas penggunaan karena impuritinya, khususnya kandungan besi.

Batas komposisi berdasarkan Aluminum Association (AA) telah terdaftar pada

paduan cor aluminium.

Gambar Material ( alumunium )

PROSES PRODUKSI

a. Casting ( Pengecoran )

Pengecoran merupakan unit yang paling signifikan funsinya di

perusahaan. Karena diketahui semua produksi mengambil alur mula dari

pongecoran. Produk hasil pengecoran yang ada di PT Mtra Karya Utama Ceper

ini diantaranya pulley, lampu hias, ring,dll

Gambar Proses pembuatan benda coran (Surdia,1976: 3)

b. Bahan baku

Dalam proses produksi pengecoran di PT Mtra Karya Utama Ceper ini

memerlukan bahan baku Alumunium Alloy.

c. Peleburan (melting)

33

Untuk Peleburan paduan aluminium dapat dilakukan pada tanur krus besi

cor, tanur krus dan tanur nyala api. Logam yang dimasukan pada dapur terdiri dari

sekrap (remelt) dan aluminium ingot. Aluminium paduan tuang bentuk ingot

didapatkan dari peleburan primer dan sekunder serta pemurnian. Kebanyakan

kontrol analisa didapatkan dari analisis pengisian yang diketahui, yaitu ketelitian

pemisahan tuang ulang dan ingot aluminium baru. Ketika perlu ditambahkan

elemen pada aluminium, untuk logam yang mempunyai titik lebur rendah seperti

seng dan magnesium dapat ditambahkan dalam bentuk elemental. Sekrap dari

bermacam–macam logam tidak dapat dicampurkan bersama ingot dan tuang ulang

apabila standar ditentukan. Praktek peluburan yang baik mengharuskan dapur dan

logam yang dimasukan dalam keadaan bersih.

Gambar Saat Peleburan

d. Cetakan

Cetakan yang digunakan dalam pengecran menggunakan system cetakan

tetap, dikarenakan produksi terus menerus dan permintaan pasar yang semakin

meningkat. Faktor lain yang harus diperhatiakan adalah sipat dari cairan

Aluminium silicon yang memiliki sipat penyusutan rendah dan kejernihan yang

baik sehingga cetakan tetap menjadi pilihan yang sesuai dalam proses produksi.

Bahan cetakan dari besi tuang yang telah mendapat perlakuan panas

sehingga mengurangi unsure karbon. Hal tersebut menbuat cetakan menjadi lebih

liat dan dapat diproses permesinan.

Cara Pembuatan Cetakan

Pertama-tama, belahan pola diletakkan diatas papan kayu yang rata.

Kemudian rangka cetak bawah (drag) diletakkan diatas kayu (lihat gambar 1.

Drag diisi penuh dengan pasir kemudian dimampatkan dengan cara manual atau

34

mesin. Setelah selesai dimampatkan, pasir yang berlebih diratakan. Untuk

memudahkan pelepasan gas sewaktu penuangan, pasir ditusuk-tusuk di beberapa

tempat.

Cetakan bagian bawah tersebut kemudian dibalik, dengan demikian kup

(cetakan atas) bisa dipasang. Sebelum dibalik, ditaburkan pasir kering dan

diatasnya diletakkan papan. Drag dibalik dan permukaan pasir diratakan dan

ditaburi pasir kering. Pasir kering yang ditaburkan adalah pasir silika kering yang

halus dan tidak ada kekuatannya. Pasir ini mencegah melekatnya pasir dari kedua

cetakan.

Setelah itu kup diletakkan diatas drag, pasak pin dipasang supaya tidak

terjadi pergeseran. Pada cetakan atas perlu dibuat saluran turun (sprue) yang

merupakan saluran pengalir logam cair, suatu pin tirus (sprue pin) ditempatkan

lebih kurang 25 mm di kiri - kanan pola. Kemudian kup diisi pasir, dipadatkan

dan diberi lubang pelepasan gas.

Untuk mengambil pola, pertama-tama salura turun dicabut, kemudian

dibuat cawan tuang pada ujun saluran turun sehingga memudahkan penuangan

logam cair. Kup kemudian dilepas dan dibalik. Sebelum belahan pola dilepas,

pasir disekitar rongga cetakan diseka dengan kain lembab untuk menjaga supaya

pinggiran rongga cetakan tidak rontok. Belahan pola kemudian dilepaskan.

Sebelum cetakan ditutup, perlu dibuat saluran masuk (gate) antara rongga

cetakan dengan saluran turun.

35

Langkah Pembuatan Cetakan di PT. Mitra Karya Utama dengan

Satu Rangka Cetak

1. Langkah penempatan rangka cetak diatas pasir

2. Langkah penggemburan pasir cetak dengan alat penggaruk

3. Langkah pemadatan pasir dilanjutkan dengan peletakan pola hingga tertanam

dipasir dengan bantuan alat palu.

4. Langkah penaburan bubuk pemisah di atas pasir yang sudah tertanam pola

36

5. Langkah peletakan kayu konis untuk saluran tuang dan saluran gas yang

dikeluarkan

6. Langkah penutupan dengan pasir dan dilakukan pemadatan

7. Langkah pemadatan pasir hingga memenuhi rangka cetak dengan bantuan

kayu perata

8. Langkah Pengangkatan rangka cetak dan kayu konis hingga terbentuk

cetakan yang siap dilakukan penuangan coran seperti gambar.

37

e. Proses Penuangan

Setelah cetakan siap untuk dilakukan penuangan dan peleburan telah

selesai, maka segera dilakukan proses penuangan. Cairan yang siap dituang dari

tungku dipindahkan ke wadah terlebih dahulu kemudian dan membawa ke tengah

lahan yang telah disiapkan cetakannya secara bergotong royong. Untuk

mempermudah dalam membawa cairan siap tuang tersebut, maka digunakanlah

rel.

Setelah sampai ditengan lahan, para pekerja masing-masing membawa alat

tuang untuk penuangan di cetakan dan bergantian dalam pengambilan.

Gambar wadah cairan yang siap dituang

Gambar penuangan cairan dari tungku peleburan

Gambar rel

38

Gambar Gotong Royong Proses Penuangan

Gambar Penuangan ke Masing-Masing Cetakan

Setelah menunggu beberapa jam dan dirasa cetakan sudah dingin,

maka cetakan dirusak dan hasil tuangan dikelurkan dari cetakan dengan bantuan

besi untuk mengambilnya dengan cara seperti yang dilakukan pekerja pada

gambar berikut

Gambar Pengambilan Hasil Tuangan

Gambar Hasil Tuangan dari Pembongkaran

39

Selanjutnya adalah tahap pembersihan hasil coran yang sudah jadi

hingga terlihat seperti gambar berikut :

Gambar Hasil Tuangan Yang Telah Dibersihkan

f. Machining

Proses machining merupakan pekerjaan lanjutan dari proses pembuatan

benda hasil coran setelah proses casting. Berikut gambar proses machining dengan

mesin bubut yang ada di PT. Mitra Karya Utama Ceper.

Gambar Proses Pembubutan

Gambar Benda Hasil Machining

40

g. Finishing

Sesuai dengan fungsinya, finishing adalah pekerjaan penyelesaian dari

suatu produk. Proses finishing dilakukan untuk meningkatkan nilai, kulaitas

performance dari produk yang di produksi oleh PT. Mitra Karya Utama Ceper.

Proses finishingnya yaitu dengan proses pembersihan, proses pemesinan dengan

pembubutan dan penggerindaan, proses penghalusan permukaan dan yang terakhir

proses pengecatan. Tahapan finishing ini bisa berupa kerja bangku, pengecatan,

dll.

Gambar Hasil Finishing

41

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dengan adanya kunjungan industri yang dilakukan di politeknik

Manufaktur Ceper dan PT. Mitra Karya Utama kami memiliki banyak

pengalaman ilmu tentang pengecoran yang langsung bisa diamati.

Laboratorium yang terdapat di POLMAN yaitu laboratorium desain,

laboratorium pasir, dan laboratorim pengujian.

Pengujian-pengujian yang berkaitan dengan pengecoran yang meliputi

pengujian pasir cetak, pengujian metalografi, pengujian komposisi dan

pengujian mekanik.

Proses produksi pengecoran yang dapat dipelajari yaitu dari proses

peleburan cairan tuang di tungku, pembuatan cetakan, penuangan cairan,

pembongkaran, pembersihan hasil coran, machining, dan finishing

Sangat diperlukan gotong royong antar pekerja dalam penuangan cairan

siap tuang di PT. Mitra Karya Utama

B. Saran

1. Bagi pekerja hendaknya menggunakan APD untuk safety dalam bekerja

2. Bagi pekerja hendaknya lebih memperhatikan Keselamatan & Kesehatan

Kerja (K3) beserta ergonomi dalam pengerjaan pengecoran

42

DAFTAR PUSTAKA

Suhardi. 1992. Teknologi Mekanik II (Proses Pengecoran Logam). Surakarta:

UNS

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/Tiwan,%20Drs.,%20ST.,MT./

5.%20Pasir%20cetak.pdf (diakses tanggal 1 Desember 2013)

43

laporan kunjungan

Documents