modul pdtm pengecoran logam - teknik · pdf filemodul pengecoran modul pdtm pengecoran logam...
TRANSCRIPT
Modul Pengecoran
MODUL PDTM
PENGECORAN LOGAM
OLEH: TIM PEMESINAN SMK PGRI 1 NGAWI
CONTACT PERSON:
HOIRI EFENDI, S.Pd.
085736430673
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 1
Modul Pengecoran
PENDAHULUAN
A. DESKRIPSI
Judul modul ini adalah Modul Pengecoran. Modul ini berisi tentang
uraian materi (informasi), lembar kerja dan lembar penilaian. Ketiganya saling
berhubungan dan menjadi referensi modul pelatihan. Uraian materi/informasi
dipergunakan sebagai sumber belajar oleh seorang pelatih/guru maupun peserta
pelatihan, lembar kerja dipergunakan untuk mengukur kemampuan peserta dalam
penyerapan materi, sedangkan lembar penilaian digunakan oleh pelatih untuk
menilai kemampuan peserta terhadap kompetensi yang dikuasai.
Modul ini disusun berdasarkan standar kompetensi yaitu pernyataan dari
pengetahuan, keterampilan, sikap yang diakui secara nasional.
Modul ini didesain untuk dapat digunakan pada pelatihan klasikal dan
pelatihan individual/mandiri. Pelatihan klasikal adalah pelatihan yang
disampaikan oleh pelatih (guru). Sedangkan pelatihan individual/mandiri adalah
pelatihan yang dilaksanakan oleh peserta dengan menambah unsur atau sumber
yang diperlukan dengan bantuan dari pelatih (guru).
Hasil belajar yang akan dicapai oleh peserta didik setelah mempelajari dan
menyelesaikan modul ini adalah: memahami pembuatan cetakan logam dengan
menggunakan cetakan pasir, memahami bagian-bagian dari cetakan pasir, serta
dapat memahami pengecoran dengan cara khusus seperti: pengecoran permanent,
sentrifugal, dan pengecoran presisi.
B. PRASYARAT
Dalam penggunaan modul ini, peserta tidak diperlukan adanya prasyarat.
Artinya peserta dapat langsung mempelajari isi modul ini. Tetapi untuk
mempermudah dalam pemahaman sebaiknya peserta dapat membaca modul
tentang material dan kemampuan proses.
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 2
Modul Pengecoran
C. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL 1. Peserta Didik
Dalam menggunakan modul ini, setiap peserta diharapkan menyelesaikan
tahapan berikut:
a. Memahami setiap materi dari awal hingga akhir
b. Mengerjakan semua soal unjuk kerja
c. Apabila mengalami kesulitan dapat meminta bantuan pada pelatih maupun
teman sejawat
d. Peserta bersama pelatih melaksanakan penilaian sesuai dengan kompetensi
yang sedang dilaksanakan.
2. Peran guru
Dalam mengikuti peserta didik untuk melakukan pembelajaran dengan
menggunakan modul ini, guru berperan dalam:
a. Membantu peserta didik dalam merencanakan proses belajar
b. Membimbing peserta didik dalam melalui tugas-tugas pelatihan yang
dijelaskan dalam tahapan belajar
c. Membantu peserta didik dalam memahami konsep baru, serta menjawab
pertanyaan peserta didik mengenai materi pembelajaran
d. Membantu peserta didik untuk menentukan dan mendapatkan sumber
pelajaran lainnya yang diperlukan untuk mendukung pembelajaran dalam
modul ini
e. Mengorganisasikan kegiatan belajar kelompok jika diperlukan
f. Menyiapkan proses dan perangkat penilaian
g. Melaksanakan penilaian
h. Menjelaskan kepada peserta didik tentang sikap, pengetahuan, dan
keterampilan dari suatu kompetensi, serta kelanjutan pembelajaran setelah
kompetensi dimaksud dikuasai
i. Mencatat pencapaian kemajuan peserta didik
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 3
Modul Pengecoran
D. URAIAN KOMPETENSI Dengan modul ini, peserta akan memperoleh kemampuan sebagai berikut:
Bidang Keahlian : Teknik Mesin
Program Keahlian : Teknik Proses Pemesinan/Otomotif
Kode : E
Durasi Pemelajaran : 12 Jam @ 45 menit
STANDAR KOMPETENSI KOMPETENSI DASAR
5. Pengecoran 5.1 Mengenal pengecoran dengan cetakan pasir
5.2 Mengenal pengecoran khusus
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 4
Modul Pengecoran
URAIAN MATERI (INFORMASI)
PENGECORAN A. PENGECORAN CETAKAN PASIR
Pengecoran adalah sutu proses pembuatan yang dasarnya merubah bentuk
logam dengan cara mencairkan logam, kemudian dimasukkan ke dalam suatu
cetakan dengan dituang atau ditekan.
1. Pembuatan Cetakan
a. Pembuatan cetakan bawah (drag)
- Dasar cetakan dibuat dari kayu, harus rata atau datar
- Pola dan rangka cetak untuk drag diletakkan di atas papan kayu.
Rangka cetak harus besar, sehingga tebal pasir cetak mencapai 30-50
mm. Pola yang dimaksud adalah setengah pola.
- Drag diisi pasir penuh (yang sudah diayak), kemudian dipadatkan
dengan baik (tidak boleh terlalu padat/gembur karena bisa cacat)
- Drag dibalik, permukaan cetakan ditaburi pasir kering dan halus
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 5
Modul Pengecoran
b. Pembuatan cetakan bagian atas (Cupe)
- Drag yang sudah dibalik, di atasnya dipasang setengah pola untuk
Cupe
- Pemasangan sistim saluran masuk (gating system) terdiri dari cawan
tuang, saluran turun, saluran masuk yang terbuat terpisah dari pola
- Penegerjaan selanjutnya sama dengan pengerjaan drag
c. Perbaikan cetakan
- Pengambilan sistim saluran masuk pada Cupe, kemudian Cupe dan
Drag dipisahkan
- Pengambilan pola pada masing-masing cetakan, kemudian permukaan
bekas pola pada rongga cetak diperbaiki dan dihaluska agar ukuran
benda cor sesuai dengan bentuk pola.
d. Pemasangan kembali Cupe dan Drag
Sebelum cetakan ditangkupkan, inti dipasang terlebih dahulu pada
rongga cetak apabila diperlukan, dengan demikian setelah ditangkupkan
cetakan siap digunakan. Cetakan yang langsung dapat dipakai seperti di
atas disebut cetakan basah (green sand mold) sedangkan yang disebut
cetakan kering (dry sand mold) perlu pemanasan sekitar 100-3250C.
cetakan kombinasi (skin dried mold) perlu pengeringan rongga cetak
sampai kedalaman 10-15 mm saja.
2. Bagian-bagian cetakan
a. Rongga cetak/cavity sebagai ruang tempat logam cair, bentuknya
disesuaikan dengan pola
b. Inti/Core digunakan untuk membuat rongga/lubang
c. Pasir cetak/green sand sebagai bahan cetakan
d. Saluran turun/sprue sebagai saluran yang dilalui logam cair dari cawan
tuang menuju pengalir dan saluran masuk
e. Pengalir/runner sebagai saluran yang membawa logam cair dari saluran
turun ke bagian-bagian yang sesuai dengan cetakan
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 6
Modul Pengecoran
f. Cawang tuag/pouring basin sebagai penampung pertama logam cair dari
penuang (ladle) yang berfungsi sebagai pencegah masuknya kotoran
(pasir, terak, dan lain-lain) dan dapat pula berfungsi sebagai penambah
g. Penambah (riser) sebagai pengisi/cadangan logam cair bila terjadi
penyusutan atau penyumbatan.
Gambar Bagian-bagian Cetakan
3. Pasir cetak
a. Jenis pasir cetak
- Pasir alam, terdapat di alam. Syaratnya adalah bahan yang
dibutuhkan mengandung silica, lempung, air
- Pasir tiruan adalah pasir dengan campuran bahan lain yang dibuat
manusia, seperti pasir silika, zircon, pasir hijau. Khusus pasir silika
perlu ditambah 8-15% tanah liat sebagai pengikat agar mudah
dibentuk.
b. Syarat pasir cetak
- Tahan panas, tidak hancur karena panas logam yang dituang
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 7
Modul Pengecoran
- Mampu bentuk, mudah di dalam pembuatan, kuat, tidak mudah rusak
dan didapat menahan logam cair
- Permeabilitas yang cocok, untuk mengatasi pengaruh reaksi kimia
dan fisika
- Mampu pakai lagi, mempunyai nilai ekonomis
- Harganya murah
c. Pengolahan pasir
Pembongkaran
Pasir Hitam
Pemisahan Magnetis
Pemecah Bongkah
Pendinginan
Pengayaan
Penyimpanan Pasir Hitam
Pendinginan
Pengayaan
Penyimpanan Pasir Baru
Pengeringan
Pasir Baru
Lempung dan
tambahan
Penyimpanan Lempung dan tambahan
Pengaduk
Pemberi Udara
Penyimpanan
Pembuatan Cetakan
Penuangan
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 8
Modul Pengecoran
4. Pola
a. Pengertian pola
Pola adalah bentuk tiruan dari benda kerja yang sebenarnya dan
digunakan untuk membuat rongga cetakan. Bahan pola yang sering
digunakan adalah kayu (termasuk plastik) dan logam. Pola logam
dipergunakan agar dapat menjaga ketelitian ukuran benda cor, terutama
dalam produksi banyak sehingga umur pola bisa lebih tahan lama dan
produktivitas tinggi. Sedangkan pola kayu lebih murah, cepat
pembuatannya dan mudah diolah dibandingkan logam. Oleh karena itu
pola kayu sering dipakai pada cetakan pasir dan diperkuat dengan lapisan
plastik.
b. Macam-macam pola
- Pola tunggal: mudah, sederhana, pemakaian terbatas
- Pola terbelah: terbelah di tengah untuk mengatasi kelemahan pada
pola tunggal
- Pola terlepas: dipergunakan untuk produk yang rumit
- Pola ganda: dipergunakan untuk produksi besar dengan ukuran kecil
dan bentuk sederhana
- Pola berpasangan: terbelah tetapi kedudukannya dihubungka dengan
papan
- Pola khusus
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 9
Modul Pengecoran
c. Pemberian ukuran
Pembesaran ukuran tergantung dari bahan tuangan, misalnya:
- Baja tuang diberi tambahan ukuran 2%
- Besi tuang diberi tambahan ukuran 1%
- Kuningan diberi tambahan ukuran 1,5%
- Almunium diberi tambahan ukuran 2%
5. Inti/Core
a. Pengertian inti
Inti adalah suatu bentuk pasir yang dipasang pada rongga cetakan
untuk mencegah pengisian logam cair pada bagian yang seharusnya
berbentuk lubang/rongga. Inti dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu inti
basah dan inti kering. Sedapat mungkin inti dibuat dengan cara basah,
karena ongkos pembuatannya murah. Kerugiannya lemah, pasir mudah
gugur, kedudukan kurang teliti. Pasir kering umumnya dibuat secara
terpisah dan dipasang setelah pola dikeluarkan sebelum cetakan ditutup.
b. Sifat inti
- cukup kuat dan keras setelah dipanaskan, agar inti tidak mudah rusak
- Cukup porus, dapat dilalui oleh gas
- Harus dapat hancur pada saat logam cair membeku, hal ini
dimaksudkan tidak terjadi keretakan dan keluarnya cairan dalam
cetakan
- Permukaan licin
- Tahan panas
6. Alat Bantu
Alat-alat Bantu yang dipergunakan untuk membuat cetakan pasir dapat di
lihat pada gambar di bawah ini.
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 10
Modul Pengecoran
B. PENGECORAN KHUSUS
1. Pengecoran cetakan permanent (logam)
Proses pengecoran ini, dibuat untuk mengatasi masalah yang terjadi pada
proses pengecoran dengan cetakan pasir, sehingga pemakaian cetakan dapat
dilakukan berulang-ulang sesuai dengan kebutuhan. Cetakan permanent banyak
dibuat dari logam dan grafit, kadang-kadang ditambahkan dengan sedikit pasir
sebagai inti atau pelapis permukaan rongga cetakan.
Bahan yang digunakan pada pengecoran logam-logam non ferrous dan
paduannya.
Keuntungan Kerugian
- Baik untuk produksi masal
- Cetakan dapat dipakai berulang-ulang
- Logam coran lebih kuat 10-20% dari
pada cetakan pasir
- Ketelitian dan kehalusan permukaan
benda coran lebih baik
- Tidak banyak memerlukan proses lanjut
- Harga cetakan mahal
- Diperlukan perhitungan yang tepat
- Bentuk dan ukuran produk
sederhana
- Untuk bentuk cor yang berbeda
perlu cetakan baru
- Tidak dapat mengecor baja
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 11
Modul Pengecoran
2. Pengecoran sentrifugal
Pengecoran sentrifugal adalah suatu proses pengecoran yang dilakukan
dengan jalan menuangkan logam cair ke dalam cetakan yang berputar, sehingga
dihasilkan coran yang mampat tanpa cacat sebagai akibat gaya berbentuk
sentrifugal. Oleh karena itu cara ini sangat cocok untuk coran berbentuk silinder
atau benda kerja yang simetris.
Keuntungan Kerugian
- Produktivitas tinggi
- Penggunaan ruangan
kecil
- Ketelitian dan kualitas
coran tinggi
- Sedikit lebih murah
- Biaya pembuatan cetakan lebih tinggi
- Pengaturan cukup sulit
- Memerlukan ketepatan dalam perhitungan putaran,
kecepatan tuang, temperatur tuang, dan lain-lain
- Timbul kesulitan untuk bahan cor campuran
3. Pengecoran pola hilang/presisi
Pengecoran presisi adalah pengecoran yang menghasilkan barang coran
dengan ketelitian sangat tinggi disbanding dengan proses pengecoran lainnya.
Keunggulannya: dapat mengerjakan bentuk yang kompleks tanpa
memerlukan proses lanjutan (permesinan), dapat membuat coran dengan
kekerasan yang sangat tinggi seperti paduan nikel, paduan kobalt tahan panas.
Contoh hasil pengecorannya seperti komponen pompa bahan baker, nozel,
katup, cam, dan lain-lain.
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 12
Modul Pengecoran
LEMBAR KERJA
Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan benar!
1. Apakah yang dimaksud dengan pengecoran? Bahan apa saja yang yang
digunakan dalam pengecoran?
2. Jelaskan yang dimaksud dengan: cetakan, pasir cetak, pola/model, inti/core?
3. Bagaimanakah cara pembuatan cetakan pasir?
4. Sebutkan bagian-bagian dari cetakan pasir?
5. Sebutkan macam-macam pasir cetak dan syarat apa yang harus dimiliki?
6. Buatlah skema pembuatan pasir cetak?
7. Terbuat dari apakah pola? Jelaskan keuntungan dan kerugian masing-masing?
8. Jelaskan macam-macam pola?
9. Sebutkan pemberian ukuran pada pola?
10. sebutkan syarat dari sebuah inti?
11. Sebutkan alat Bantu dalam pengecoran?
12. Jelaskan macam-macam pengecoran khusus?
13. Sebutkan keuntungan dan kerugian pengecoran dengan cetakan permanent?
14. Sebutkan keuntungan dan kerugian pengecoran cetakan sentrifugal?
15. Sebutkan keuntungan dan kerugian pengecoran cetakan presisi?
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 13
Modul Pengecoran
LEMBAR PENILAIAN
A. Berilah tanda silang pada jawaban yang benar!
1. Bagian atas cetakan pasir disebut ………
a. Drag b. Cupe
c. Tutup kepala d. Tutup kaki
2. Syarat pasir cetak harus mengandung ………
a. Silika, lempung b. Silika, kapur
c. Lempung, besi d. Lempung, kapur
3. Pola/model merupakan bentuk tiruan dari ……… a. Inti b. Pasir cetak
c. Rangka cetakan d. Benda kerja
4. Bahan pola yang sering digunakan pada cetakan pasir ………
a. Karet b. Logam
c. Kayu d. Plastik
5. Pembesaran bahan tuang untuk almunium adalah 2%. Jika diameter benda jadi
60 mm, berapakah diameter pola harus dibuat ……… a. 60,02 mm b. 60,2 mm
c. 62 mm d. 62,2 mm
6. Sifat yang harus dimiliki oleh sebuah inti pada cetakan pasir, kecuali ………
a. Kuat dan keras b. Permukaan licin
c. Tahan gesekan d. Tahan panas
7. Cetakan permanen banyak terbuat dari ………
a. Logam dan kayu b. Kayu dan grafit
c. Almunium dan kayu d. logam dan grafit
8. Pengecoran yang dilakukan dengan cara menuang logam cair ke dalam
cetakan dengan cara diputar adalah pengecoran ……… a. cetakan pasir b. cetakan permanent
c. cetakan presisi d. cetakan sentrifugal
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI 14
Modul Pengecoran
B. Sebutkan dan jelaskan bagian-bagian dari cetakan pada gambar berikut:
No Nama Bagian Fungsi
1 ……………………… ……………………………………………………
2 ……………………… ……………………………………………………
3 ……………………… ……………………………………………………
4 ……………………… ……………………………………………………
5 ……………………… ……………………………………………………
6 ……………………… ……………………………………………………
7 ……………………… ……………………………………………………
8 ……………………… ……………………………………………………
9 ……………………… ……………………………………………………
10 ……………………… ……………………………………………………
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI
15
Modul Pengecoran
PENUTUP
Demikian Modul Pembelajaran Pengecoran. Tentunya materi yang dibahas
dalam modul ini masih perlu adanya perbaikan, tetapi dapat dipergunakan sebagai
dasar bagi guru dan peserta didik untuk belajar lebih lanjut. Diharapkan peserta
didik memanfaatkan modul ini sebagai motivasi untuk mengenal berbagai
material dan kemampuan proses dalam bidang teknik.
Setelah menyelesaian modul ini dan mengerjakan semua tugas serta
evaluasi maka berdasarkan kriteria penilaian, peserta didik dapat dinyatakan
lulus/tidak lulus. Apabila lulus maka peserta didik dapat melanjutkan ke
kompetensi berikutnya. Apabila tidak lulus peserta didik dapat mengulang dengan
mempersiapkan diri untuk bisa lulus pada kompetensi ini.
Kiranya demikian, apabila ada saran dan kritik yang sifatnya dapat
membangun untuk perbaikan modul ini, saya penulis menerima masukan tersebut
dengan lapang dada. Semoga modul ini membawa manfaat untuk peningkatan
pendidikan di SMK 1 PGRI NGAWI khususnya dan bangsa pada pada umumnya.
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI
16
Modul Pengecoran
DAFTAR PUSTAKA
Sucahyo, Bagyo. 1999. Ilmu Logam. Jakarta: Tiga Serangkai.
FTI/TM-ITS. ………… Teknologi Mekanik. Surabaya: FTI/TM-ITS
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI
17
Modul Pengecoran
REKOMENDASI PENYELESAIAN KEGIATAN BELAJAR
Peserta telah mengikuti kegiatan belajar:
Pengecoran Dan kepadanya telah dilakukan penilaian dengan kesimpulan
K o m p e t e n Dalam Pengecoran
Sehingga berhak untuk melanjutkan ke kompetensi selanjutnya
Dibuat di : ……………………………………
Pada tanggal : ……………………………………
Penilai, Peserta didik,
Komentar/Saran Penilai:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
TIM PDTM SMK PGRI 1 NGAWI
18