pengaruh posisi saluran masuk (in-gate pada hasil …eprints.ums.ac.id/78634/12/naskah publikasi...

24
PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE) PADA HASIL CORAN PRODUK CONNECTING ROD DARI BAHAN ALUMINIUM Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata I Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Oleh : ADAM BENNY FUADY D200130134 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2019

Upload: others

Post on 09-Nov-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

i

PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE)

PADA HASIL CORAN PRODUK CONNECTING ROD

DARI BAHAN ALUMINIUM

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata I

Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Oleh :

ADAM BENNY FUADY

D200130134

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2019

Page 2: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro
Page 3: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro
Page 4: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro
Page 5: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

1

PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE) PADA HASIL

CORAN PRODUK CONNECTING ROD

DARI BAHAN ALUMINIUM

Abstrak

Banyak penelitian yang telah dilakuakan mengenai pengaruh saluran masuk

(in-gate), dengan demikian peneliti ingin mengembangkan penelitian yang

sudah ada sebelumnya dengan memvariasikan saluran masuk menjadi kiri,

tengah, dan kanan dengan melakukan pengujian terhadap penyusutan,

densitas, porositas, struktur mikro, dan kekerasan. Peneliti menggunakan

pasir sebagai media cetak dalam proses pengecorannya, sehingga metode ini

biasa disebut dengan Sand Casting. Hasil pengujian didapatkan nilai

penyusutan terbesar pada posisi saluran masuk tengah sebesar 1,42%,

dilanjutkan dengan posisi saluran masuk kiri 1,21%, dan penyusutan terkecil

terjadi pada posisi saluran masuk kanan 1,11%. Pada nilai densitas didapat

nilai densitas terbesar pada posisi saluran masuk tengah sebesar 3,21 g/ml3,

kemudian pada posisi saluran masuk kiri sebesar 2,48 g/ml3, dan nilai densitas

terkcil terjadi pada posisi saluran masuk kanan sebesar 2,27 g/ml3. Pada

pengujian kekerasan menggunakan alat uji kekerasan Brinell didapat nilai

kekerasan tertinggi pada posisi saluran masuk tengah dengan nilai 79,6 BHN,

selanjutnya posisi saluran masuk kiri sebesar 79,2 BHN, dan nilai terkecil

pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto

mikro didapatkan hasil kekerasan terbesar ada dalam semakin rapatnya unsur

padauan yang tersusun. Perbedaan posisi saluran masuk berpengaruh pada

nilai penyusutan. Semakin besar nilai penyusutan maka semakin besar juga

nilai densitasnya.

Kata Kunci: In-gate, Connecting Rod, Penyusutan, Kekerasan, Porositas,

Densitas, Struktur Mikro, Sand Casting.

Abstract

A lot of research has been done about the effect of the in-gate, so researchers

want to develop pre-existing research by varying the inlets to the left, center

and right by testing shrinkage, density, porosity, microstructure, and

hardness. The researcher uses sand as a media in the casting process, so this

method is commonly called Sand Casting. The test results obtained the largest

shrinkage value at the middle in-gate position of 1.42%, followed by the left

in-gate position 1.21%, and the smallest shrinkage occurred at the right in-

gate position of 1.11%. At the density value obtained the largest density value

at the position of the middle in-gate of 3.21 g/ml3, then at the position of the

left in-gate of 2.48 g/ml3, and the lowest density value occurs at the right in-

gate position of 2.27 g/ml3. In the hardness test using the Brinell hardness test

the highest hardness value was obtained at the center in-gate position with a

value of 79.6 BHN, then the left in-gate channel pozsition was 79.2 BHN, and

Page 6: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

2

the smallest value at the right in-gate position was 78.7 BHN. From micro

photo testing the results of the greatest hardness were found in the

increasingly tightly arranged elements. The difference in in-gate position

affects the shrinkage value. The greater the value of shrinkage, the greater the

value of its density.

Keywords: In-gate, Connecting Rod, Shrinkage, Hardness, Porosity,

Density, Microstructure, Sand Casting.

1. PENDAHULUAN

Pengecoran atau Casting merupakan suatu proses dalam dunia manufaktur,

yang bertujuan untuk membantu manusia menciptakan suatu alat. Alat

tersebut akan digunakan untuk berbagai macam kegiatan manusia (Degarmo,

dkk 2003).

Dalam pengecoran dapat menggunakan berbagai macam material.

Bahan – bahan yang biasa digunakan dalam pengecoran adalah besi cor, baja,

aluminium, tembaga, kuningan, dan lain – lain. Tipe – tipe dalam pengecoran

ada berbagai macam, anatara lain adalah, Die Casting, Glass Casting,

Centrifugal Casting, Rapid Casting, dan Sand Casting.

Sand Casting adalah sebuah proses manufaktur suatu alat yang

menggunakan pasir sebagi media cetakannya. Istilah “Sand Casting” sendiri

dapat diartikan sebagai benda hasil dari proses penyetakan pasir. Bahan dasar

dalam pengecoran sendiri bisa berbagai macam, tapi untuk kali ini bahan

dasar yang akan digunakan adalah aluminium.

Ada beberapa parameter yang dapat mempengaruhi hasil coran. Seperti

cawang tuang (Basin), saluran turun (Sprue), saluran masuk (In-gate), saluran

pengalir (Runner), dan saluran penambah (Riser).

Saluran masuk (In-gate) adalah saluran yang menghubungkan saluran

turun dengan rongga cetakan. Saluran masuk dibuat berukuran kecil agar

mencegah kotoran masuk kedalam rongga cetakan. Bentuk irisan biasanya

berbentuk bujur sangkar, trapesium, segitiga atau sengah lingkaran, yang

membesar kearah rongga cetakan untuk mencegah terkikisnya cetakan.

Terkadang irisanya diperkecil di tengah dan diperbesar lagi ke arah rongga.

Page 7: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

3

Hal ini bertujuan untuk mencegah kerusakan pada coran ketika dibongkar

(Surdia, T, : Chijiwa, K., 1986).

Banyak sekali contoh hasil coran yang ada di sekitar kita. Mulai dari

produk rumah tangga, otomotif, alat berat, dan lain-lain. Dalam dunia

otomotif tentu kita tau apa itu Connecting Rod. Connecting Rod adalah

sebuah bagian dari mesin bakar yang menghubungkan piston dengan poros

engkol. Connecting Rod dapat mengubah gerak melingkar menjadi gerak

linier.

Banyak penelitian yang telah dilakukan mengenai variasi saluran

masuk (in-gate) yaitu pengaruh letak saluran masuk atas dan bawah,

pengaruh jumlah saluran masuk, dan masih banyak lagi. Melihat adanya

pengaruh terhadap variasi saluran masuk tersebut, maka peneliti ingin

mengembangkan penelitian yang sudah dilakukan sebelumnya dengan

memvariasikan saluran masuk pada bagian small end, rod, dan big end

dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh terhadap pengujian penyusutan,

densitas, porositas, struktur mikro, dan kekerasan. Peneliti nantinya akan

menggunakan pasir sebagai media cetak dalam proses pengecorannya,

sehingga metode ini biasa disebut dengan Sand Casting.

1.1 Perumusan Masalah

a) Bagaimana komposisi kimia pada produk cor aluminium.

b) Bagaimana perbandingan penyusutan yang dihasilkan dari tiap posisi

saluran masuk (in-gate) yang berbeda.

c) Bagaimana perbandingan density yang dihasilkan dari tiap posisi saluran

masuk (in-gate) yang berbeda.

d) Bagaimana perbandingan cacat porositas yang dihasilkan dari tiap posisi

saluran masuk (in-gate) yang berbeda.

e) Bagaimana perbandingan struktur mikro coran tiap posisi saluran masuk

(in-gate) yang berbeda.

f) Bagaimana perbandingan kekerasan coran tiap posisi saluran masuk (in-

gate) yang berbeda.

Page 8: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

4

1.2 Tujuan Penelitian

a) Meneliti komposisi kimia pada produk cor aluminium.

b) Meneliti pengaruh variasi posisi saluran masuk (in-gate) pada hasil coran

aluminium terhadap cacat penyusutan pada pengecoran menggunakan

cetakan pasir.

c) Meneliti pengaruh variasi posisi saluran masuk (in-gate) pada hasil coran

aluminium terhadap cacat density pada pengecoran menggunakan cetakan

pasir.

d) Meneliti pengaruh variasi posisi saluran masuk (in-gate) pada hasil coran

aluminium terhadap cacat porositas pada pengecoran menggunakan

cetakan pasir.

e) Meneliti pengaruh variasi posisi saluran masuk (in-gate) pada hasil coran

aluminium terhadap struktur mikro produk cor aluminium.

f) Meneliti pengaruh variasi posisi saluran masuk (in-gate) pada hasil coran

aluminium terhadap kekerasan produk cor aluminium.

1.3 Manfaat Penelitian

Manfaat hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan konstribusi positif

kepada :

a) Menambah pengetahuan mengenai teknologi pengecoran logam

khusunya aluminium paduan.

b) Menambah pengetahuan tentang sistem saluran yang baik pada proses

pengecoran aluminium paduan dengan menggunakan cetakan pasir.

c) Menambah pengetahuan tentang posisi saluran masuk (in-gate) yang

sesuai untuk menghasilkan produk cor yang baik pada sand casting.

Page 9: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

5

2. METODE

2.1 Diagram Alir Penelitian

Kegiatan penelitian ini dilaksanakan sesuai dengan diagram alir

dibawah ini:

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

Pengujian

Kekerasan

Struktur

Mikro

Pengamatan

Porositas

Pengujian

Density

Pengukuran

Penyusutan

Komposisi

Kimia

Pembuatan Spesimen

Pembuatan Cetakan Pasir dan Peleburan

Mulai

Persiapan Material dan Peralatan

Proses Pengecoran

Pembongkaran dan Pembersihan Produk

Produk Pengecoran

Analisa Data

Kesimpulan

Selesai

Pengujian

Posisi

Rod

Posisi

Small End

Posisi

Big End

Page 10: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

6

3. HASIL DAN PMBAHASAN

3.1 Perhitungan Perencanaan Sistem Saluran

3.1.1 Perhitungan Cetakan Atas

a) Waktu cor

aluminium = 2700 kg/m3

V produk = 66666,7 mm3

V produk = 0,6666 x 10-3 m3

G produk = Vx

G produk = 0,6666 x 10-3 m3 x 2700 kg/m3

G produk = 1,79982 kg.

tp = 1,25 x√2x𝐺

tp = 1,25 x √2 x 1,79982

tp = 2.37 detik

b) Saluran masuk

V = √2xgxh

V = √2x9,81x0,05

V = 0,99 m/s

A’sm = n.Asm = G

vtp

n.Asm = G

vtp

Asm = 1,79982

2700 x 0,99 x 2.37

Asm = 2,841 x 10-4 m2

Asm = 2,841 cm2

Page 11: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

7

c) Perbandingan sistem saluran.

Aturun : Aterak : Amasuk

1 : 2 : 1

Aturun Amasuk

1 1

2,841 cm2 2,841 cm2

d) Tinggi penuangan

√ℎ = 0,226 𝑥 𝐺

𝑡𝑝 𝐴𝑠𝑚

√ℎ = 0,226 x 1,79842

2700𝑥2,37𝑥0,8𝑥0,0002841

√ℎ = 0,2797

h = 0,27972

h = 0,07822 m = 7,822 cm

e) Penyusutan

Tabel 1. Tabel Penyusutan Paduan Logam

No Paduan Logam Penambahan Ukuran

Dalam %

Rata-rata Dalam

Pemakaian %

1 Besi tuang Kelabu 0,5-1,2 1

2 Besi tuang Malleable 0,85-1,05 1

3 Besi tuang Putih 2,1 2

4 Besi tuang FCD/Nodular 1,2-1,8 1,5

5 Paduan Aluminium 1,1-1,5 1,25

6 Paduan Magnesium 1,3 1,25

7 Kuningan 1,3-1,6 1,5

8 Perunggu 1,05-1,6 1,25

9 Perunggu Phosphor 1,05-1,6 1,25

ht

G6.22A.n'A

p

smsm

Page 12: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

8

No Paduan Logam Penambahan Ukuran

Dalam %

Rata-rata Dalam

Pemakaian %

10 Perunggu Aluminium 2,1 2

11 Perunggu Mangan 2,1 2

12 Baja Open Hart 1,6 1,5

13 Baja Listrik 2,1 2

(Sumber: Nanda Choirul, 2014)

Jika nilai rata-rata yang digunakan 1,25 maka:

=1,25

100 𝑥 6666,7

= 83.33 mm3.

Jadi jika volume 6666,7 mm3 volume yang di dapatkan produk adalah

6666,7 mm3– 83.33 mm3= 6583,37 mm3.

3.1.2 Perhitungan Cetakan Bawah

a) Waktu cor

aluminium = 2700 kg/m3

V produk = 66666,7 mm3

V produk = 0,6666 x 10-3 m3

G produk = Vx

G produk = 0,6666 x 10-3 m3 x 2700 kg/m3

G produk = 1,79982 kg.

tp = 1,25 x√2x𝐺

tp =1,25 x √2 x 1,79982

tp = 2.37 detik

b) Saluran masuk

V = √2xgxh

V = √2x9,81x0,05

V = 0,99 m/s

A’sm = n.Asm = G

vtp

Page 13: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

9

n.Asm = G

vtp

Asm = 1,79982

2700 x 0,99 x 2.37

Asm = 2,841 x 10-4 m2

Asm = 2,841 cm2

c) Perbandingan sistem saluran.

Aturun : Aterak : Amasuk

1 : 2 : 1

Aturun : Amasuk

1 : 1

2,841 cm2 : 2,841 cm2

d) Tinggi penuangan

√ℎ = 0,226 𝑥 𝐺

𝑡𝑝 𝐴𝑠𝑚

√ℎ = 0,226 x 1,79842

2700𝑥2,37𝑥0,8𝑥0,0002841

√ℎ = 0,2797

h = 0,27972

h = 0,07822 m = 7,822 cm

3.2 Hasil Pengujian Komposisi Kimia

Pengujian komposisi kimia dilakukan di Laboratorium UP2L CV. KARYA HIDUP

SENTOSA Jogyakarta dengan menggunakan alat uji Spectrometer. Pada pengujian

komposisi ini alat dapat melakukan pembacaan secara otomatis sehingga dideteksi

beberapa jenis-jenis unsur kimia, dan berikut adalah data dari hasil komposisi kimia.

ht

G6.22A.n'A

p

smsm

Page 14: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

10

Tabel 2. Hasil Uji Komposisi Kimia Bahan Aluminium Lantak.

UNSUR %

Si 8,10

Fe 0,8453

Cu 1,618

Mn 0,1439

Mg 0,0072

Zn 1,2191

Ti 0,0475

Cr 0,0224

Ni 0,0542

Pb 0,0707

Sn 0,0212

Al 87,85

Gambar 2. Diagram Persentase Unsur Paduan Si, Fe, Cu, Mn, dan Zn Dari Hasil

Uji Komposisi Kimia Bahan Aluminium Lantak.

Dari hasil data pengujian komposisi kimia diatas, dapat diketahui bahwa unsur

yang ada dalam bahan lantak termasuk logam Alumunium paduan Silikon (Al-Si)

seri 4047.

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

Si Fe Cu Mn Zn

Pre

sen

tase

Ko

mp

osi

si K

imia

(%

)

Unsur Paduan

Hasil Pengujian Komposisi Kimia (%)

Page 15: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

11

3.3 Hasil Pengujian Cacat Penyusutan

Pada penelitian ini perbedaan bahan baku aluminium digunakan untuk mengetahui

penyusutan dari hasil cor pada setiap variasi. Analisa penyusutan ada dua tahap yaitu

pengukuran benda asli dan spesimen selanjutnya menghitung presentase penyusutan

produk cor

Gambar 4.2 Penyusutan

Gambar 3. Penyusutan Pada Pola.

Tabel 3. Hasil Pengukuran Spesimen Asli dan Hasil Coran

NO P1 P2 P3 P4 P5 P6 T1 T2

Pola Asli 6,77 32,88 46,55 19,2 13,25 127,6 7,3 14

Spesimen 1 6,68 32,51 46 18,8 13,05 126,1 7,21 13,99

Spesimen 2 6,67 32,5 45,8 18,65 13,03 125,95 7,23 13,95

Spesimen 3 6,69 32,54 46,05 18,9 13 126,35 7,22 13,99

Perhitungan persentase penyusutan dengan menggunakan persamaan sebagai

berikut:

Page 16: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

12

𝑆 = (𝑃 𝑎𝑠𝑙𝑖 − 𝑃 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘)

𝑃 𝑎𝑠𝑙𝑖× 100%

Contoh perhitungan (spesimen 1):

Vasli : 6,77 mm

Vproduk : 6,68 mm

𝑆 = (𝑃 𝑎𝑠𝑙𝑖 − 𝑃 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘)

𝑃 𝑎𝑠𝑙𝑖× 100%

= (6,77 mm−6,68 mm)

6,77 mm× 100%

= 0,0133 × 100%

= 1,33 %

Tabel 4. Presentase Penyusutan dalam Persen (%).

NO Pola Asli S1 S (%) S2 S (%) S3 S (%) Rata-

rata

P1 6,77 6,68 1,33 6,67 1,48 6,69 1,18 1,33

P2 32,88 32,51 1,13 32,5 1,16 32,54 1,03 1,11

P3 46,55 46 1,18 45,8 1,61 46,05 1,07 1,29

P4 19,2 18,8 2,08 18,65 2,86 18,9 1,56 2,17

P5 13,25 13,05 1,51 13,03 1,66 13 1,89 1,69

P6 127,6 126,1 1,18 125,95 1,29 126,35 0,98 1,15

T1 7,3 7,21 1,23 7,23 0,96 7,22 1,10 1,10

T2 14 13,99 0,07 13,95 0,36 13,99 0,07 0,17

Rata-

rata 1,21 1,42 1,11

Page 17: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

13

Gambar 4. Diagram Presentase Penyusutan.

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa terdapat penyusutan terhadap

spesimen posisi small end sebesar 1,21%, spesimen posisi rod sebesar 1,42%, dan

spesimen posisi big end sebesar 1,11%. Dari data diatas dapat diketahui bahwa

penyusutan tertinggi terdapat pada spesimen posisi rod, dan penyusutan terendah

terdapat pada spesimen posisi small end. Hal ini disebabkan oleh banyak logam

menyusut selama pembekuan, posisi salura masuk yang berbeda (kiri, tengah, dan

big end).

3.4 Hasil Pengujian Density

Contoh perhitungan (bahan Aluminium lantak).

Massa : 49,5 gram

Volume : 20 ml

ρ =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒

ρ =49,5

20

= 2,48 gr/ml3

1,21

1,42

1,11

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1 2 3

Pre

senta

se P

enyusu

tan

Spesimen

Grafik Penyusutan (%)

Page 18: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

14

Tabel 5. Hasil Uji Density Variasi Bahan Aluminium Lantak.

Spesimen Massa (gr) Volume Air

(ml)

Volume Benda

(ml)

Densitas

(gr/ml3)

1 49,5 800 20 2,475

2 48,1 800 15 3,207

3 49,9 800 22 2,268

Gambar 5. Grafik Hasil Uji Density.

Dari gambar diatas didapatkan hasil pengujian densitas untuk specimen

dengan posisi small end sebesar 2,48 gm/ml, spesimen dengan posisi rod sebesar

3,21 gm/ml, dan spesimen dengan posisi big end sebesar 2,27 gm/ml. Dari hasil

tersebut dapat diketahui bahwa nilai tertinggi terdapat pada spesimen dengan posisi

rod dan nilai terendah terdapat pada spesimen dengan posisi big end. Semakin

tinggi nilai densitas maka semakin tinggi kepadatan spesimen. Sebaliknya,

semakin rendah nilai densias maka semakin rendah pula kepadatan spesimennya.

Sehingga spesimen posisi rod memiliki kepadatan paling tinggi dibandingkan

dengan posisi big end dan big end.

2,48

3,21

2,27

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

1 2 3

Den

sita

s

Spesimen

Grafik Hasil Uji Densitas (gr/ml3)

Page 19: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

15

3.5 Hasil Pengamatan Porositas

Pengamatan ini dilakukan untuk mengetahui cacat porositas pada spesimen.

Gambar 6. Perbandingan porositas spesimen foto makro (A) Posisi Small End, (B)

Posisi Rod, (C) Posisi Big End.

Dari gambar diatas dapat diketahui porositas tertinggi pada spesimen

posisi small end kemudian diikuti spesimen dengan posisi big end. Cacat porositas

terendah terjadi pada spesimen posisi rod

Posisi saluran masuk (in-gate) sangat berpengaruh terhadap cacat

porositas. Pada spesimen posisi small end dan big end mengalami cacat porositas

lebih tinggi karena penyebaran logam cair pada saat penuangan kecetakan

membutuhkan waktu yang lama dan logam cair sudah mengalami pemadatan

terlebih dahulu sebelum rongga - rongga cetakan terisi secara penuh. Pada

spesimen posisi rod mengalami cacat porositas sedikit karena cairan coran masuk

melalui melalui bagian tengah pola, hasilnya cairan coran masuk lebih mudah,

sehingga rongga – rongga cetakan akan terisi lebih cepat dan merata. Cacat

porositas akan mempengaruhi tingkat kekerasan dari suatu produk cor, semakin

banyak cacat porositas pada suatu benda/produk maka tingkat kekerasan akan

menurun begitu juga dengan sebaliknya.

Page 20: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

16

3.6 Hasil Uji Foto Mikro

Pengamatan strukrtur mikro dilakukan menurut standar pengujian metalografi untuk

bahan aluminium dengan pembesaran 100x, 200x, dan 500x diperoleh gambar

tampilan seperti yang terlihat pada gambar 4.8, gambar 4.11, dan gambar 4.10.

Gambar 7. Perbandingan foto mikro pada pembesaran 100x. (A) Posisi Small End,

(B) Posisi Rod, (C) Posisi Big End.

Gambar 8. Perbandingan foto mikro pada pembesaran 200x. (A) Posisi Small End,

(B) Posisi Rod, (C) Posisi Big End.

Gambar 9. Perbandingan foto mikro pada pembesaran 500x. (A) Posisi Small End,

(B) Posisi Rod, (C) Posisi Big End.

100µ 100µ 100µ

20µ 20µ 20µ

50µ 50µ 50µ

Page 21: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

17

Struktur mikro yang ada terdiri dari unsur Si (silicium/silikon) dan Al

(aluminium). Unsur Si (hitam) berbentuk kecil memanjang seperti jarum, sedangkan

unsur Al berupa burupa butiran besar berwarna putih.

3.7 Hasil Uji Kekerasan Brinell

Perhitungan persentase penyusutan dengan menggunakan persamaan sebagai

berikut:

𝐵𝐻𝑁 = 2 . 𝑃

𝜋𝐷 (𝐷 − √𝐷2 − 𝑑2)

Dimana :

BHN = Brinell Hardness Number

P = Beban (62,5 kgf).

D = Diameter Indentor (2,5 mm).

d = Diameter penetrasi (mm).

Gambar 10. Titik yang diuji.

Titik Pengujian

Page 22: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

18

Tabel 6. Hasil Uji Kekerasan Brinell

NO Spesimen d1 Kekerasan (BHN) Rata-rata (BHN)

1

Small End

0,98 79,6

79,2 2 0,99 77,9

3 0,98 79,6

4 0,98 79,6

1

Rod

1 76,3

79,6 2 0,98 79,6

3 0,97 81,3

4 0,97 81,3

1

Big End

0,99 77,9

78,7 2 0,98 79,6

3 0,99 77,9

4 0,98 79,6

Gambar 11. Diagram Hasil Uji Kekerasan.

Dari grafik diatas dapat diketahui nilai kekerasan terkecil terjadi pada posisi

big end sebesar 78,7 BHN, kemudian pada posisi small end sebesar 79,2 BHN.

Sedangkan posisi rod memiliki nilai kekerasan tertinggi sebesar 79,6 BHN. Hal ini

terjadi karena logam cor yang masuk pada posisi saluran masuk tengah dapat

masuk secara merata.

79,2

79,6

78,7

78,2

78,4

78,6

78,8

79,0

79,2

79,4

79,6

79,8

Small End Rod Big End

Rat

a-ra

ta (

BH

N)

Spesimen

Rata-rata (BHN)

Page 23: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

19

4. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Dari penelitian ini penulis dapat mengambil kesimpulan, yaitu:

a) Hasil pengujian komposisi kimia ditemukan unsur aluminium (Al)

87,85%, Si 8,10%, Cu 1,618%, Zn 1,2191, Fe 0,8453% dan unsur –

unsur lainya. Sehingga dari unsur yang ada pada material ini termasuk

logam aluminium paduan silicon (Al – Si).

b) Hasil penyusutan posisi rod sebesar 1,42%, sedangkan pada posisi

small end sebesar 1,21%, dan posisi big end sebesar 1,11%.

c) Hasil pengujian density diketahui nilai posisi rod sebesar 3,21 g/ml3,

sedangkan pada posisi small end sebesar 2,48 g/ml3, dan nilai posisi big

end sebesar 2,27 g/ml3.

d) Hasil pengujian porositas tertinggi berada pada posisi small end,

kemudian diikuti posisi big end, dan porositas terendah terjadi pada

posisi rod.

e) Hasil pengujian struktur mikro didapatkan unsur Aluminium (Al) dan

Silikon (Si). Unsur Aluminium (Al) berupa butiran besar berwarna

putih, sedangkan Silikon (Si) berbentuk kecil memanjang seperti jarum.

f) Hasil pengujian kekerasan Brinell pada posisi rod dengan nilai 79,6

BHN, posisi small end sebesar 79,2 BHN, dan posisi big end sebesar

78,7 BHN.

4.2 Saran

Dalam penelitian selanjutnya, penulis mempunyai beberapa saran yang

mungkin dapat digunakan untuk mengembangkan penelitian antara lain:

a) Melakukan pembelajaran secara mendalam mengenai bahan dasar yang

digunakan dalam penelitian, dan juga dasar-dasar teknik pengecoran

logam sebagai referensi pendukung.

b) Pada saat akan memulai proses pembuatan produk, alangkah baiknya

mempelajari teknik – teknik dan prosedur yang digunakan dalam proses

pengecoran logam, agar saat melakukan pembuatan produk tidak terjadi

kekeliruan dan didapat produk yang memuaskan.

c) Melakukan pengujian sesuai dengan standar yang telah ditetapkan agar

mudah dalam melakukan prosesnya dan mendapatkan hasil yang sesuai.

Page 24: PENGARUH POSISI SALURAN MASUK (IN-GATE PADA HASIL …eprints.ums.ac.id/78634/12/NASKAH PUBLIKASI i.pdf · pada posisi saluran masuk kanan sebesar 78,7 BHN. Dari pengujian foto mikro

20

d) Pada saat melakukan pengujian supaya ditempat yang terpercaya dan

memiliki alat pengujian terbaru agar mendapatkan hasil yang valid.

DAFTAR PUSTAKA

Adril, Elvis., dkk. 2010. “Pengaruh Penambahan Mangan Terhadap Sifat

Mekanik Paduan Aluminium A7075”. Jurnal Politeknik Negeri

Padang dan Universitas Andalas Padang : Padang.

Amshori, N. C. (2014). “Metalurgi”. Dipetik Mei 24, 2019, dari Pola

Pengecoran: http://nandachoirul.blogspot.co.id/2014/10/proses-

pengecoran-bagian-2-pola.html

Avner, Sidney, H., 1974. “Introduction to Physical Metalurgi”, 2nd Edition.

Mc Graw-Hill Publishing Co. Ltd, Singaporea

Budenski, K. Michael. 1999. “Journal of Material”. The Insitute of Materials

Drozdov, Andrey. 2007. “Aluminium: The Thirteenth Element”.

RUSAL Library. (online)

(https://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium)

Degarmo E Paul., Black JT., Kohser Ronald. A. 2003. “Material and

Processes in Manufacturing”, Ninth Edition. John Wiley, India.

Khoirrudin, Sinung., 2014. “Pengaruh Variasi Jumlah Saluran Masuk

Terhadap Struktur Mikro, Kekerasan, dan Ketangguhan

Pengecoran Pulley Paduan Alumunium Al – Si Menggunakan

Cetakan Pasir”. Universitas sebelas Maret, Surakarta.

Murjoko. 2012. “Kajian Letak Saluran Masuk (In-gate) Terhadap Cacat

Porositas, Kekerasan dan Ukuran Butir Paduan Almunium Pada

Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir”. Universitas Sebelas

Maret, Surakarta.

Nugroho, Setyo Oktafian., 2016. “Pengaruh Perbedaan Jumlah dan Posisi

Saluran Masuk (Ingate) Terhadap Hasil Coran Produk Connecting

Rod Dari Bahan Aluminium”. Universitas Muhammadiyah

Surakarta, Surakarta.