pengecoran

7/17/2019 Pengecoran

1/31

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Proses Pengecoran (casting) adalah salah satu teknik pembuatan produk dimana

logam dicairkan dalam tungku peleburan kemudian di tuangkan kedalam rongga cetakan

yang serupa dengan bentuk asli dari produk cor yang akan dibuat.

Dalam perkuliahan praktikum Pengecoran dan Tempa terdapat beberapa dasar-dasar

pengecoran logam yang meliputi model atau pola, cetakan, pasir cetak, dapur peleburan,

peleburan bahan, penuangan logam cair ke dalam cetakan, pemeriksaan dan pengerjaan

akhir, dan cacat coran serta penanggulangannya. Dalam praktikum pengecoran untuk

mendapatkan coran yang berkualitas, maka dasar-dasar dalam pengecoran logam harus

dilakukan secara runtun dan memenuhi langkah-langkah yang benar.

B. Tujuan

Dengan adanya praktikum pengecoran, diharapkan mahasiswa mampu memahami

tentang pandangan umum pengecoran logam, dasar-dasar pengecoran logam, pola atau

model dalam pengecoran logam, perencanaan pengecoran, cetakan pasir dan pasir cetak,

peleburan dan penuangan, pengerjaan akhir, pemeriksaan hasil cor, dan memahami cacat

coran yang terjadi serta penanggulangannya.

C. Manfaat

Adapun manaat yang dapat diambil dalam praktikum pengecoran yaitu!

1. "ahasiswa mendapatkan pengetahuan tentang pengecoran.

2. "ahasiswa mendapat pengalaman praktikum dalam membuat benda cor.

3. "ahasiswa mempunyai kemampuan dalam membuat benda cor.

4. "ahasiswa dapat mengaplikasikan pengetahuan, pengalaman, dan kemampuan dalam

pengecoran tersebut dalam kehidupan bermasyarakat.

BAB II

#aporan Pengecoran Page 1


2/31

KAJIAN PUSTAKA

A. Diagram Proses Pengeoran

Dalam proses pengecoran perlu diperhatikan urutan pengerjaannya supaya dalam

proses pengecoran dapat berjalan dengan lancar. $enda cor yang dihasilkan melalui

proses pengecoran dengan pasir cetak umumnya melalui beberapa tahapan proses seperti

yang dijelaskan dibawah ini!

%ambar &. Diagram Alir Proses Pengecoran

1. Tahap Persiapan



3/31

Pekerjaan yang merencanakan seluruh kegiatan baik perencanaan teknik

(perancangan konstruksi coran, pemilihan metode pengecoran, perhitungan biaya

produksi, dan sebagainya) maupun perencanaan waktu.

2. Pembuatan Pola dan 'otak nti

Pola berungsi sebagai media atau alat untuk membuat rongga cetak pada

cetakan, sehingga kedalamnya dapat diisikan logam cair. Pola yang dipergunakan

harus memiliki beberapa kelengkapan teknik pengecoran seperti kemiringan, telapak

inti, kelebihan ukuran untuk tambahan pengerjaan permesinan dan lain sebagainya.

ntuk pola-pola yang memerlukan inti, maka harus dibuatkan pula kotak intinya.

3. Pengolahan Pasir *etak dan nti

"etode pengecoran dengan pasir cetak membutuhkan pasir cetak untuk

membuat cetakan yang akan memiliki bentuk rongga cetak yang diinginkan.

Demikian pula halnya dengan pasir inti apabila dalam pembuatan cetakan benda

yang dimaksud memerlukan inti untuk membuat proil-proil tertentu pada benda

yang akan dihasilkan.

4. Pembuatan *etakan, Pembuatan nti dan Perakitan *etakan.

"etode pengecoran dengan pasir cetak selain membutuhkan pasir cetak juga

membutuhkan pola. +ongga cetak pada cetakan dibuat dengan menggunakan pola.

Pola yang dipergunakan dapat berupa pola hilang yaitu pola yang hanya bisa

dipergunakan untuk satu kali pemakaian karena setelah itu pola akan rusak hilang

misalnya yang terbuat dari bahan Polystirol atau lilin, atau dapat juga menggunakan

pola tetap yaitu pola yang dapat dipergunakan lebih dari satu kali pemakaian seperti

pola yang terbuat dari kayu, logam dan resin. *ara pembuatan cetakan pun dapat

dilakukan baik secara manual tanpa bantuan mesin cetak, ataupun dengan

menggunakan mesin cetak. ntuk beberapa bentuk tuangan tertentu mungkin perlu

dilengkapi inti pada proses pembuatan cetakannya.

5. Peleburan

Peleburan merupakan suatu proses mencairkan beberapa bahan baku logam

untuk menghasilkan logam baru yang memiliki komposisi unsur-unsur

tertentu.Dengan demikian maka peleburan menentukan kualitas bahan tuangan.

6. Penuangan *etakan

Penuangan adalah proses memasukan cairan logam kedalam rongga cetak yang

terdapat pada cetakan. Proses ini merupakan puncak dari pembuatan tuangan

walaupun berlangsung dalam waktu yang pendek saja.

7. Pembongkaran *etakan



4/31

etelah proses penuangan selesai dan logam mengalami pembekuan dalam

waktu yang cukup didalam cetakan, maka selanjutnya cetakan tersebut dibongkar

untuk mendapatkan atau memisahkan benda coran dari cetakannya.

8. Pemotongan Penambah dan istem aluran

etelah benda coran dingin, selanjutnya sistem saluran dan penambah

dipisahkan dari bendanya. Proses pemisahan ini dapat dilakukan dengan beberapa

cara dan alat seperti dipukul dengan martil, dipotong dengan mesin gerinda, dipotong

dengan plasma cutting, dan sebagainya.

9. Pembersihan Tuangan

Dalam proses ini benda coran dibersihkan dari pasir cetak yang menempel pada

permukaannya dengan penyemprotan mimis baja maupun air.

10. Pemeriksaan

etelah melalui tahapan-tahapan tersebut selanjutnya benda coran yang

dihasilkan diperiksa untuk memastikan apakah benda tersebut benar-benar sesuai

dengan yang diinginkan (dimensi, bentuk, kekerasan, dan lain-lain) atau masih

mengalami cacat coran.

B. Ba!an "or

$ahan cor adalah bahan-bahan yang biasanya dilebur dalam proses pengecoran

logam. $ahan-bahan tersebut terdiri dari bahan logam dan bahan non logam. $ahan

logam yang biasanya digunakan dalam proses pengecoran antara lain!

1. $esi *or

$esi cor merupakan paduan besi yang mengandung * /&,0 1 dan &-2 1 i.

nsur lain dapat ditambahkan dengan maksud untuk meningkatkan siat-siat seperti

kekuatan, kekerasan atau ketahanan korosi. nsur yang umumnya ditambahkan yaitu*r, *u, "o dan 3i. $esi cor memiliki selang temperatur cair yang relait lebih rendah

daripada baja dan relati lebih 4encer5 ketika cair. $esi cor merupakan salah satu jenis

logam tertua dan murah yang pernah ditemukan umat manusia di antara sekian banyak

logam yang ada. #ogam ini memiliki banyak aplikasi, sekitar 67 persen mesin

kendaraan terbuat dari besi cor.

$esi cor pada dasarnya merupakan paduan eutektik dari besi dan karbon. Dengan

demikian temperature lelehnya relati8e rendah, sekitar &977 celcius. Temperatureleleh yang rendah sangat menguntungkan, karena mudah dicairkan, sehingga

pemakaian bahan bakar atau energy lebih hemat dan murah. elain itu dapur

peleburan dapat di bangun dengan lebih sederhana.



5/31

$esi cor cair memiliki mampu tuang atau mampu cor yang tinggi, sehingga

memiliki kemampuan mengisi cetakan yang rumit sekalipun. Ditinjau dari desain

produk, besi cor merupakan bahan yang serba guna dan murah.

$esi cor umumnya mengandung unsure silicon antara & : 2 persen. Dengan

kandungan sebesar ini, silicon mampu meningkatkan kekuatan besi cor melalui

penguatan asa erit. $esi cor dengan kadar karbon antara 9 : 2 persen dan dengan

kandungan silicon tersebut memiliki tempertur leleh eutektik lebih rendah.

2. $aja ($aja *or)

alah satu jenis baja adalah baja karbon yaitu paduan besi-karbon yang

mengandung unsur karbon kurang dari &,0 1 (beberapa literatur menyebutkan

kandungan karbon maksimum 9.7 1). ebagai tambahan selain karbon, baja cor

mengandung ilikon (i), "angan ("n), ;osor (P) dan ulur (). truktur mikro

baja cor yang memiliki kandungan karbon kurang dari 7,6 1 (baja hypoeutektoid)

terdiri dari ;erit dan Perlit. 'adar karbon yang lebih tinggi menambah jumlah perlit.

truktur mikro baja cor yang memiliki kandungan karbon lebih dari 7,6 1 (baja

hipereutektoid) terdiri dari ementit (;e2*) dan Perlit. 'adar karbon yang lebih tinggi

menambah jumlah sementit.

$aja cor dengan kadar */7,97 1 diatas diperoleh dari pendinginan didalamtungku dari temperatur 7 .29 derajat celcius ) sehingga dapat

meminimalkan energi pemanasan

2) ;lowabilitynya baik, kemampuan mengisi rongga : rongga cetakan baik.

C. Pola #Pattern$



6/31

ntuk membuat cetakan yang umum dilakukan dengan metode cetakan pasir,

memerlukan Pola (Pattern), yaitu menyerupai bentuk benda cor yang diinginkan dan

digunakan untuk membentuk rongga cetak ditambah dengan kelengkapanya yaitu antara

lain 'otak nti (Core) dan istem saluran utamatuang (Sprue) dan sistem saluran

penambah (Riser). Pola merupakan gambaran dari bentuk produk yang akan dibuat. Pola

dapat dibuat dari kayu, plasticpolimer atau logam. Pemilihan material pola tergantung

pada bentuk dan ukuran produk cor, akurasi dimensi, jumlah produk cor dan jenis proses

pengecoran yang digunakan.

?enis-jenis pola:

1. Pola tunggal (one pice pattern/solid pattern)

$iasanya digunakan untuk bentuk produk yang sederhana dan jumlah produk

sedikit. Pola ini dibuat dari kayu dan tentunya tidak mahal.

2. Pola terpisah (spilt pattern)

Terdiri dari dua buah pola yang terpisah sehingga akan diperoleh rongga cetak dari

masing-masing pola. Dengan pola ini, bentukproduk yang dapat dihasilkan rumit

dari pola tunggal.

3.Match-piate Pattern

?enis ini popular yang digunakan di industri. Pola 4terpasang jadi satu5 dengan

suatu bidang datar dimana dua buah pola atas dan bawah dipasang berlawanan arah

pada suatu pelat datar. ?enis pola ini sering digunakan bersama-sama dengan mesin

pembuatan cetakan dan dapat menghasilkan laju produksi yang tinggi untuk

produk-produk kecil.

D. Pasir "etak

Pasir sebagai bahan cetakan harus dipilih sesuai dengan kualiikasi kebutuhan bahan

yang akan dicetak baik siat penuangannya maupun ukuran benda yang akan dibentuk

dalam penuangan ini dimana semakin besar benda tuangan maka tekanan yang disebut

tekanan metallostatic akan semakin besar dimana cetakan maupun teras harus memiliki

kestabilan mekanis yang terandalkan. $eberapa jenis pasir yang sering digunakan dalam

proses pengecoran antara lain!

1. Pasir Tanah #iat

Pasir tanah liat adalah pasir yang komposisinya terdiri atas campuran pasir kwarsa

dengan tanah liat yang berungsi sebagai pengikat. Pasir tanah liat ini dapat dibedakan

menjadi dua macam menurut cara pemakaiannya yaitu!



7/31

Pasir Kering yaitu jenis pasir tanah liat dimana setelah dibentuk menjadi cetakan

harus dikeringkan terlebih dahulu. Pasir ini sangat cocok digunakan untuk

pengecoran benda-benda yang kecil maupun yang besar.

Pasir Basah ialah jenis pasir tanah liat yang telah dibentuk menjadi cetakan tidak

perlu dilakukan pengeringan. Pasir ini hanya digunakan untuk pengecoran benda-

benda yang kecil.

Dalam proses pembentukan bahan cetakan pasir, cetakan dicampur dengan bubuk

batu bara untuk menghindari terbakarnya butiran pasir ini terutama bagian yang

berhubungan langsung dengan sumber panas dan pengerjaan lanjutan atau

penyelesaian setelah cetakan ini terbentuk, permukaan bentuk benda kerja diperhalus

dengan cara memolesnya dengan larutangraphiteatau yang disebut penghitaman dan

digunakan pada cetakan yang menggunakan pasir kering. Tetapi untuk cetakan yang

pasir basah biasanya penghitaman diberikan dengan menyemprotkan tepung batu bara

tersebut, melalui proses ini juga akan diperoleh benda tuangan yang memilki

permukaan yang halus.

2. Pasir "inyak

Pasir minyak ialah pasir kwarsa yang dalam pemakaiannya dicampur dengan

minyak sebagai bahan pengikatnya, siatnya yang sangat baik dan cocok digunakan

dalam pembuatan teras baik ukuran kecil maupun besar, setelah pembentukan, teras

dikeringkan dan dipoles dengan cairan serbuk batu bara. Teras dengan bahan pasir

minyak ini dimana pengikatnya adalah minyak setelah penuangan minyak akan

terbakar sehingga teras mudah untuk dikeluarkan.

3. Pasir Dammar $uatan (Resinold)

Pasir dammar buatan ialah pasir cetak dengan komposisi yang terdiri dari asir

kwarsa dengan 91 dammar buatan. Pasir jenis ini hampir tidak perlu ditumbuk dalam

pemadatannya. Pasir ini juga memiliki siat yang baik setelah mengeras dan

pengerasannya dapat diatur dengan sempurna serta cocok digunakan untuk

membentuk benda-benda dengan ukuran yang cukup besar. Proses penghitaman masih

harus dilakukan seperti penggunaan pasir-pasir yang lainnya.

4. Pasir emen

Pasir semen merupakan campuran pasir kwarsa dengan kurang lebih 1. Pemadatannya tidak perlu ditumbuk dan siatnya sangat

baik setellah mengeras walupun proses pengerasannya lambat. etelah kering juga

dihitamkan. Pasir ini digunakan sebagai bahan teras dan cetakan yang berat.



8/31

Pers%aratan untuk &asir etak a'ala! se(agai (erikut)

1. 'emampuan pembentukan ! siat ini memungkinkan pasir cetak bisa mengisi

semua sisi dan ujung dari pola sehingga menjamin bahwa hasil coran memiliki

dimensi yang benar.

2. Plastisitas : bisa bergerak naik mauun turun mengisi r!ngga"r!ngga

#ang k!s!ng.

3. $ekuatan basa%: kekuatan ini men&amin 'etakan ti(ak %an'ur)rusak

ketika (iisi (engan 'airan l!gam atauun ketika (iin(a%"in(a%kan.

4. $ekuatan kering: kekuatan ini (ierlukan a(a saat 'etakan mengering

karena erin(a%an anas (engan 'airan l!gam.

5. Permeabilitas !kemampuan cetakan untuk membebaskan udara panas dan gas dari

dalam cetakan selama operasi pengecoran melalui celah-celah pasir cetak.

Ta(el* Pers%aratan fisik &asir etak untuk (er(agai jenis 'an ukuran (en'a or

Pengujian Ka'ar Air Pasir



9/31

Pasir yang terlalu basah akan mempunyai daya salur udara yang kecil dan pasir

yang terlalu kering akan kurang kekuatannya. Pemeriksaan kadar air ini dilakukan

dengan menggunakan rumus dibawah ini.

kadarair=

Berat AwalKadar Air

Berat Awal X100

Pemeriksaan Distri(usi Ukuran Butir Pasir

uatu cara untuk menyatakan ukuran besarnya butir pasir ditunjukkan dengan

%;3 (Grain Fineness u!"er) merupakan ukuran kehalusan rata-rata butir pasir.

"akin tinggi angkanya, maka pasir semakin halus dan daya salur udaranya

(per!ea"ilitas) relati rendah. Pada umumnya pasir tidak terdiri dari butiran-butiran

dengan ukuran sama. ntuk mengetahui distribusi dari butir-butir pasir yang

mempunyai besar butir yang berbeda-beda, maka dilakukan analisa ayak (Sie#e

$nalysis). Distribusi ukuran butir pasir dapat dibagi dalam empat jenis!

a. Distribusi ukuran butir sempit, artinya susunan ukuran butir hanya terdiri dari

kurang lebih dua raksi saja.

b. Distribusi ukuran butir sangat sempit,


10/31

P= Q . L

p . A . t

P / Permeabilitas

@ / olume udara yang lewat melalui spesimen

# / Panjang spesimen (= cm)

A / #uas irisan spesimen (&9= cm9)

P / Tekanan udara (grcm9)

T / Baktu yang diperlukan untuk melewatkan 8olume udara @ melalui spesimen

(menit)

Pemeriksaan Kekuatan Tekan Basa!

Apabila menuang logam ke dalam cetakan terutama cetakan yang besar, tekanan

yang ada pertama pada dasar, kemudian pada dinding-dinding samping, selanjutnya

jika penuangan telah selesai pada bagian atas (atap) dari cetakan.

'ekuatan pasir cetak dipengaruhi juga oleh bentuk butir pasir. $entuk butir yang

bulat (rounded) cenderung membentuk kekuatan tekan yang rendah dengan

permeabilitas yang tinggi. edangkan bentuk yang lain, sebaliknya yaitu akan

membentuk kekuatan tekan tinggi dengan permeabilitas rendah.

Pemeriksaan Kekuatan Pasir Basa!

iat ini sangat penting gunanya untuk mencegah pecahnya pasir pada saat model

diangkat dari cetakan. Pasir cenderung menempel pada bagian sudut-sudut model

benda kerja. Apabila rangka diangkat, kekuatan geser menjadi besar hingga

memungkinkan terjadi pecahnya cetakan.

Pemeriksaan Kemam&uan Mengalir #Flowability$

Flo%a"ility adalah siat yang memungkinkan pasir menutupi seluruh model

dengan baik, terutama pada dinding yang 8ertikal dan pada sudut-sudut Flo%a"ility

sangat banyak dipengaruhi oleh kadar air dalam pasir.

Pemeriksaan Kekerasan "etakan

uatu siat yang penting mendekati tegangan tekan dan geser adalah kekerasan

cetakan. Penentuan kekerasan ini memberikan gambaran mengenai pemadatan pada

permukaan dari beberapa tempat cetakan. Terutama pada pembuatan cetakan dengan

tangan, maka penentuan kekerasan akan menunjukkan tempat dimana perlu diadakan

pemedatan tambahan. Pada mesin cetak getaran, penentuan kekerasan akan dapatmenunjukkan apakah jumlah pukulan dari meja sudah cukup atau belum. Pengujian



11/31

kekerasan cetakan basah dapat dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut

Green &ardness 'ester.

*. "ore+Inti "etakan

*etakan atau inti harus kuat, permeabilitas baik, tahan panas dan tidak mudah hancur

(tidak rapuh). Agar inti tidak mudah bergeser pada saat penuangan logam cair, diperlukan

dudukan inti (core prints). Pembuatan inti serupa dengan pembuatan cetakan pasir yaitu

menggunakan no-bake, cold-boC dan shell. ntuk membuat cetakan diperlukan pola

sedangkan untuk membuat inti dibutuhkan kotak inti.

*etakan dapat diartikan sebagai rongga hasil pembentukan dengan cara mengikis

berbagai bentuk benda pada bongkahan dari pasir yang kemudian rongga tersebut diisi

dengan logam yang telah dicairkan melalui pemanasan (molten metals). *etakan pasir

untuk pembentukan benda tuangan melalui pengecoran harus dibuat dan dikerjakan

sedemikian rupa dengan bagian- bagian yang lengkap sesuai dengan bentuk benda kerja

sehingga diperoleh bentuk yang sempurna sesuai dengan yang kita kehendaki. $agian-

bagian dari cetakan pasir ini antara lain meliputi!

1. Pola, mal atau model (pattern), yaitu gambaran dari bentuk produk yang akan dibuat.

Pola dapat dibuat dari kayu, plasticpolimer atau logam. Pemilihan material pola

tergantung pada bentuk dan ukuran produk cor, akurasi dimensi, jumlah produk cor

dan jenis proses pengecoran yang digunakan.

2. nti (core), inti ini merupakan bagian khusus untuk yang berungsi sebagai bingkai

untuk melindungi struktur model yang akan dibentuk, dengan demikian keadaan

ketebalan dinding, lubang dan bentuk-bentuk khusus dari benda tuangan (casting)

tidak akan terjadi perubahan. ntuk produk cor yang memiliki lubangrongga seperti

pada blok mesin kendaraan atau katup-katup biasanya diperlukan inti. nti ditempatkan

dalam rongga cetak sebelum penuangan untuk membentuk permukaan bagian dalam

produk dan akan dibongkar setelah cetakan membeku dan dingin. eperti cetakan, inti

harus kuat, permeabilitas baik, tahan panas dan tidak mudah hancur (tidak rapuh).

3. Cope, yaitu setangah bagian dari bagian atas dari cetakan pasir.

4. *rag, yakni setengah bagian bawah dari cetakan pasir tersebut.

5. Gating Syste! (Sprue) ialah saluran terbuka dimana jalan masuk dituangkannya logam

cair ke dalam cetakan diantara cope dan drag.

6. Riser ialah lubang angin yang disediakan untuk mengalirnya sisa lelehan logam cairdalam cetakan serta sedikit reser8e larutan logam cair.



12/31

Pembuatan cetakan dirancang dengan mempertimbangkan besar dan tingkat

kerumitan dari benda-benda tuangan yang direncanakan, cetakan harus dirancang

sesederhana mungkin sehingga tidak menyulitkan dalam proses penuangannya dan bahan

tuangan dapat dengan mudah terdistribusi keseluruh rongga yang merupakan bentuk dari

benda kerja. Demikian pula dengan rancangan saluran-saluran tambahan, seperti saluran

pengisap atau pengeluaran gas yang ditimbulkan oleh pemanasan dari logam cair (Molten

Metal) terhadap kelembaban cetakan atau karena terdapat udara yang terjebak didalam

rongga cetakan, hal ini akan mengakibatkan keroposnya (porous) benda kerja hasil

penuangan. $erdasarkan pertimbangan tersebut maka pembuatan cetakan ditentukan

menurut jenis dan cara pembuatannya sebagai berikut!

1. *etakan pasir dibuat dengan tangan

a. eluruh bagian benda kerja berada pada satu cetakan (drag)

*etakan pasir yang dibuat dengan tangan yaitu cetakan yang dibuat dimana

bentuk benda kerja dibuat terlebih dahulu model atau malnya (pattern), cetakan ini

dapat dibentuk dengan hanya terdiri atas satu cetakan atau diperlukan dua bagian

cetakan yakni drag dan cope+

%ambar 9. $entuk *etakan Pasir

b. eluruh bagian bentuk kerja berada pada kedua bagian cetakan (dragdan cope)

Pembentukan benda tuangan dimana bentuk model dari benda kerja berada

pada kedua bagian dari cetakan yakni drag dan cope ini sebenarnya tidak terdapat

perbedaan yang prinsip dimana hanya proses pengejaannya yang berbeda, tentu saja

perbedaan ini tergantung pada bentuk benda kerja yang dikehendaki.



13/31

%ambar 2. Posisi cetakan atas dan cetakan bawah serta saluran-salurannya

Proses pembuatan cetakan dapat dilakukan secara manual dengan melakukan

persiapan-persiapan yang meliputi !

"Peralatan

"$ahan cetakan (pasir cetak)

"Papan landasan

"Pola atau model (patern) untuk cetakan bawah (drag)

"Pola atau model (patern) untuk cetakan atas (cope)"Pola gating syste!(saluran penuanganspruedan saluran gasriser)

"Pola nti serta alat-alat bantu lainnya.

2. *etakan pasir dibuat dengan cara mekanis

a. ibrator $ertekanan

Proses pembuatan cetakan dari bahan pasir yang dilakukan secara mekanis ini

ialah proses pembuatan cetakan dengan menggunakan mesin sebagai alat bantu

terutama dalam proses pemadatan pasir didalam rangka cetak. "esin pembuat

cetakan ini akan menghasilkan cetakan yang cukup padat, akan tetapi bentuk model

dari benda tuangan tetap harus kita buat sesuai dengan bentuk benda yang

diinginkan.

$erbagai bentuk dan sistem kerja dari mesin cetak ini diantaranya mesin

bertekanan dan mesin getar (8ibrator) atau gabungan dari keduanya. 'euntungan

mesin ini ialah cetakan sangat kuat dan padat dan dapat membuat cetakan dua

bagian sekaligus yakni bagian drag dan cope, kepadatan dapat diukur dan

dikendalikan sesuai dengan tingkat kepadatan yang dikehendaki.



14/31

%ambar . "embuat cetakan dengan mesin cetak

b. Penyembur Pasir

"esin penyembur pasir ini merupakan mesin pengisi pasir kedalam cetakan

atau terlebih dahulu pada permukaan model. Pengisian pasir dengan mesin

penyembur ini menghasilkan pengisian secara merata walaupun masih diperlukan

pemadatan dibagian sisi pola, buiran pasir juga akan lebih seragam. Penyemburan

pasir ini biasanya diberikan oleh sudu-sudu dari baling,baling.

+. Da&ur Pele(uran

Peleburan logam merupakan aspek terpenting dalam kegiatan pengecoran karena

berpengaruh langsung pada kualitas produk coran. Pada proses peleburan, awalnya

muatan yang terdiri dari logam, unsur-unsur paduan dan material lainnyasepertiluksdan

unsur pe!"entuk terak dimasukkan kedalam tungku. ;luks adalah senyawa anorganik

yang dapat 4membersihkan5 logam cair dengan menghilangkan gas-gas yang ikut terlarut

dan juga unsur-unsur pengotor (i!purities). ;luks memiliki beberapa kegunaan yang

tergantung pada logam yang dicairkan, seperti pada paduan alumunium terdapat co#er

lues (yang menghalangi oksidasi dipermukaan alumunium cair), cleaning lues,drossing lues, reining lues, dan %all cleaning lues.Tungku peleburan yang biasa

digunakan dalam industri pengecoran logam adalah tungku busur listrik, tungku induksi,



15/31

tungku krusibel, dan tungku kupola. 'arakteristik masing-masing tungku peleburan

sebagai berikut!

e. Tungku Busur Listrik

Tungku busur listrik memiliki karakteristik laju peleburan tinggi yang juga

berpengaruh pada tingginya laju produksi. Pada tungku ini polusi lebih rendah

dibandingkan tungku lain dan memiliki kemampuan menahan logam cair pada

temperatur tertentu untuk jangka waktu lama untuk tujuan pemaduan.

%ambar =. 'onstruksi Tungku $usur #istrik

,. Tungku In'uksi

Tungku induksi biasa digunakan pada industri pengecoran kecil pada industri

pengecoran logam non-erro. 'arakteristik tungku induksi yaitu mampu mengatur komposisi

kimia pada skala peleburan kecil. Terdapat dua jenis tungku yaitu *oreless(rekuensi tinggi)

dan core atau channel(rekuensi rendah, sekitar >7 EF). Tungku induksi secara khusus dapat

digunakan untuk keperluan superheating (memanaskan logam cair diatas temperatur cair

normal untuk memperbaiki mampu alir), penahanan temperatur (menjaga logam cair pada

temperatur konstan untuk jangka waktu lama, sehingga sangat cocok untuk aplikasi proses

die-casting), dan dupleingtungku parallel (menggunakan dua tungku seperti pada operasi

pencairan logam dalam satu tungku dan memindahkannya ke tungku lain).

%ambar >. 'onstruksi Tungku nduksi



16/31

4. Da&ur Krus

Dapur krus ialah salah satu dari dapur listrik yang menggunakan induksi listrik

sebagai sumber panasnya. Dapur ini disebut sebagai Dapur Krus atau disebut juga

dapur tak "eriinti karena tempat peleburannya berbentuk 'rus atau bak atau kubangan

Dapur ini dibentuk dari sistem pamanas listrik yang dilindungi oleh bahan tahan api

dan dinding baja.

%ambar 0. 'onstruksi Dapur 'rus

5. Da&ur In'uksi Saluran

Dapur induksi saluran ini konstruksinya terbagi menjadi dalam dua bagian yakni

bagian pemanasan dan bagian krus dan disebut sebagai dapur berinti, induksi

listriknya diperoleh dari dua bagian yakni dari bagian 'rus dan bagian saluran. (lihat

gambar berikut). Dapur induksi saluran ini konsumsi listriknya relati kecil sehingga

pemanasannya dilakukan pada kurang lebih 971 sampai 271 dari bahan yang akan

dilebur kemudian ditambah setelah peleburan ini, disamping itu dapur ini juga

memerlukan bata tahan api yang bermutu tinggi dari berbagai jenis yang disesuaikan

dengan kebutuhan (lihat tabel berikut). 'onstruksi dapur ini memungkinkan

pengeluaran hasil peleburan melalui sudut kemiringan yang kecil, dapur dengan

ukuran kecil ini sering digunakan sebagai penyimpanan dan pemanasan duplek untuk

pembakaran pada dapur kupola.



17/31

%ambar 6. 'onstruksi Dapur nduksi aluran

6. Da&ur Ku&ola

Dapur kupola dibuat dari baja berbentuk silinder dengan posisi tegak, pada

dinding bagian dalam dimana proses peleburan itu terjadi dilapisis dengan bata tahan

api. ebagai bahan bakar yang diperlukan untuk peleburan baja ini digunakan 'okas

(batu bara). $ahan baku yakni bahan logam yang akan dilebur dimasukan kedalam

dapur ini, tentu saja dengan susunan yang benar. ntuk itu pula dapur kupola didisain

sedemikian rupa agar mudah dalam pengoperasiannya.

%ambar


18/31

%ambar &7. Penampang ebuah Dapur 'owi

Dapur 'owi ini, tercatat sebagai dapur tertua yang pernah digunakan untuk

melebur baja. ntuk membuat sebuah dapur kowi, biasanya digunakan campuran

grait dan tanah liat. 'ekurangannya adalah, mudah pecah pada keadaan biasa

(dingin), tetapi cukup keras pada keadaan panas. $ahan bakar dapur kowi adalah

kokas, minyak atau gas. $ahan baku yang bisa dipanaskan di dapur ini antara lain baja

karbon rendah, baja bekas, arang kayu, paduan erro. 'apasitas dapur kowi ini cukup

kecil, yakni sekitar =7 kg saja.

BAB III

PEMBAHASAN HASIL P.AKTIKUM



19/31

A. /aktu Dan Tem&at Pelaksanaan

Baktu dan tempat pelaksanaan Praktikum Pengecoran dan Tempa ini adalah !

Eari Tanggal ! enin : ?umGat

Baktu ! 70.27 sd &&.27 B$

Tempat ! %edung %9, #antai &, #aboratorium Teknik "esin

;akultas Teknik, ni8ersitas 3egeri "alang

B.Proses Pengeoran Ben'a Kerja I

1. Alat dan $ahan

" Pasir *etak

" Air

" *etakan

" Palu kayukaret

" Polamodelpattern

" Dempul

" Amplas

" 'uas

" *etok

" $atang kayu bundar

" Termokopel

" %rait

" Digiser

" 'opral

" 'edap air

" Tungku pemanas

" %as #P%

" $lower

" *entong untuk menuang logam

panas

" #ogam bekas

" "esin pengayak pasir cetak

2. 'eselamatan 'erja



20/31

&. "emakai perlengkapan praktikum, meliputi! pakaian praktik, sepatu, sarung

tangan, kacamata pelindung.

9. Proses penyalaan dapur yang tepat.

2. Pengawasan terhadap nyala dapur.

. Pemeriksaan bahan bakar dapur.

=. Proses pemasukan logam ke dapur secara bertahap.

>. Pemeriksaan temperatur dapur.

0. Pada saat mengambil logam cair menggunakan centong yang bertangkai

panjang.

6. ?angan meletakkan cetakan terlalu jauh.

9. "elakukan penuangan logam cair ke dalam cetakan dengan hati-hati.

10. "enutup dapur apabila penuangan selesai.

11. $ongkar hasil tuangan dengan palu.

3. *ara Pembuatan

a. "engayak Pasir *etak ('on8eyor)

ebelum melakukan pengecoran terlebih dahulu mengayak pasir cetak

dengan menggunakan mesin pengayak. Tindakan ini dilakukan dengan tujuan

untuk memisahkan pasir dengan kerikir dan batu-batu kecil supaya mendapatkan

hasil pasir yang halus.



21/31

%ambar &&. Proses "engayak Pasir *etak

b. Pembagian +angka *etak (;lash)

'egiatan praktikum dilakukan berkelompok, dimana setiap kelompok terdiri

dari orang. "asing-masing kelompok diberikan satu lash, yang mana lash

tersebut sudah dibuat sebelumnya oleh mahasiswa yang sudah melakukan

praktikum pengecoran dan tempa, sehingga tinggal menggunakannnya.

%ambar &9. +angka *etak (Flash)

'. Pembagian Pola"odel

Pola yang digunakan dalam praktikum pengecoran adalah pola yang terbuat

dari logam hasil pengecoran kelompok yang praktikum sebelumnya. 3amun

sebelum digunakan, pola harus dibersihkan dan diamplas terlebih dahulu karena

pola masih terdapat banyak cacat seperti cacat lubang jarum dan cacat rongga

udara.



22/31

%ambar &2. Pembagian "odel dan Pengamplasan Pola"odel

(. Proses Pengecoran

"empersiapkan cetakan yang akan digunakan untuk membuat benda kerja.

ebelumnya pastikan cetakan dalam kondisi yang baik yaitu tidak bocor pada

sisi-sisinya dan presisi antara cup dan dragnya.

%ambar &. +angka *etak (Flash)

"enimbang berat pasir cetak sesuai dengan rangka cetak. ntuk satu rongga cetak

dibutuhkan pasir seberat 27 kg.

"encampur pasir cetak yang sudah dicampur bentonit dengan air sampai pasir

mencapai kelembapan yang diinginkan, kemudian aduk hingga merata.



23/31

%ambar &=. "encampur Pasir *etak dengan Air

"eletakkan model dalam posisi tengkurap (untuk sistem saluran bawah yang

terbuat dari serpihan kayu dipasang terlebih dahulu)

%ambar &>. Peletakan

Pola"odel pada +angka *etak

"asukkan pasir sedikit demi sedikit ke dalam rongga cetak sampai penuh sambil

ditumbuk pelan-pelan dengan menggunakanpalu kayu agar kepadatan pasir

merata dan seragam.



24/31

%ambar &0. Proses Penumbukan Pasir *etak

etelah padat, ratakan dengan menggunakan potongan kayu balok yang rata atau

bisa juga dengan menggunakan penggaris.

%ambar &6. "eratakan Pasir *etak

Apabila sudah rata angkat cetakan tersebut secara hati-hati, kemudian balik

cetakan menghadap ke atas. 'emudian taburi permukaan pasir yang telah dibalik

dengan menggunakan serbuk putih yang tujuannya supaya cetakan tidak lengket

dengan cetakan yang ada di atasnya nanti.

%ambar &


25/31

%ambar 97. Pemberian aluran prue dan +iser

aat cetakan sudah padat langkah selanjutnya angkat batang kayu bundar, benda

kerja yang dijadikan model, serta serpihan kayu yang dijadikan sebagai saluran di

dalamnya.

%ambar 9&. Proses Pelepasan "odel Pada +angka *etak

etelah semua cetakan sudah siap, selanjutnya menyiapkan tungku pemanas untuk

melelehkan logam. Tungku pemanas ini menggunakan bahan bakar dari %as #P%

yang disambungkan dengan blower.

%ambar 99. Tungku Pemanas

"asukkan logam-logam bekas ke dalam tungku pemanas dan tunggu hingga

logam meleleh. 'emudian masukkan digiser sebagai pemutih dan koperal sebagai

pengikat terak logam yang kotor dan jelek



26/31

%ambar 92. Proses "emasukkan #ogam $ekas ke Dalam Tungku Pemanas

Periksa temperatur leleh logam dalam tungku pemanas dengan menggunakan

Thermokopel. Temperatur leleh logam dalam tungku pemanas H >777*. etelah

logam meleleh, ambil terak yang ada didalam tungku pemanas dengan

menggunakan centong yang bertangkai panjang.

etelah logam leleh dan sudah dipisahkan dari teraknya, ambil logam cair dari

tungku pemanas menggunakan centong yang bertangkai panjang dan langsung

tuangkan ke dalam cetakan, kemudian tunggu hingga dingin.

%ambar 9. Penuangan #ogam

*air ke dalam *etakan

$ongkar cetakan dan dinginkan hasil cetakan dengan udara bebas. 'emudian

setelah dingin segera gergaji hasil cetakan supaya bekas saluran terlepas dan

didapat bentuk pengecoran sesuai dengan model.

%ambar 9=. Proses Pembongkaran Easil *etakan

BAB I0



27/31

ANALISIS HASIL PEN1E"2.AN

A. Pemeriksaan Dan Analisis Pro'uk Hasil Pengeoran Ben'a Kerja

etelah melakukan serangkaian proses pengecoran dan menghasilkan produk, kemudian

dilakukan inishing dan .uality controlyang berupa pemeriksaan kecacatan yang terjadi

pada produk hasil pengecoran. Pemeriksaan hasil coran dilakukan untuk memelihara

kualitas dari coran, untuk menekan biaya dengan mengetahui terlebih dahulu produk yang

cacat. "enurut urdia (9777! &. Produk Easil Pengecoran 'elompok >

Dari hasil praktikum yang dilakukan oleh kelompok > dengan kadar air pada pasir

cetak sebesar 61 didapatkan produk hasil pengecoran seperti gambar diatas. Produk

yang dihasilkan mengalami kecacatan antara lain lubang jarum.

#ubang ?arum!

Penyebab cacat lubang jarum!

#ogam cair teroksidasi.

Penuangan yang terlalu lambat.



28/31

*awan tuang dan sistem saluran yang basah.

Permeabilitas pasir cetak yang kurang sempurna.

*etakan yang kurang kering.

Pencegahansolusi!

Diusahakan pada saat pencairan alas kokas dijaga agar logam tidak berada di

daerah oksidasi.

Temperatur tuang logam sebelum penuangan, dipastikan sudah sesuai dan

penuangan dilakukan dengan cepat.

"erencanakan sistem saluran yang teliti.

Perlu diperhatikan permeabilitas pasir cetaknya.

Diusahakan cetakan yang digunakan dalam keadaan kering dan memiliki

permukaan yang halus dan rata agar benda yang nantinya dihasilkan dapat

maksimal.

%ambar 90. Produk Easil Pengecoran 'elompok >

Penyebab !

Perencanaan coran yang tidak memperhitungkan proses pembekuan, seperti perbedaan tebal

dinding coran yang tidak seragam

Pemuaian cetakan, dan inti menahan pemuaian dari coran.

kuran saluran turun dan penambah yang tidak memadai.

olusi !

"enyeragamkan proses pembekuan logam dengan memanaatkan cil bila perlu.

Baktu penuangan harus sesingkat mungkin



29/31

"enghindarkan perubahan mendadak pada dinding coran.

$erdasarkan penelitian yang telah dilakukan dalam praktikum pengecoran logam pada

kelompok > didapatkan berbagai macam kecacatan. Timbulnya kecacatan pada hasil

produk pengecoran dipengaruhi oleh kemampuan alir gas (permeabilitas) dan kekuatan

cetakan yang kurang baik. Eal ini bisa disebabkan karena campuran kadar air pada pasir

cetak basah dengan bentonit yang kurang ataupun kadarnya yang berlebihan. *ampuran

kadar air dapat merubah siat dari campuran pasir cetak dengan pengikat bentonit,

sehingga pengaturan campuran kadar air pada kandungan pasir cetak khususnya pasir cetak

basah adalah aktor yang sangat penting.

'adar air pada bahan pengikat bentonit yang ada pada cetakan pasir basah perlu

diperhatikan. Dapat dilihat pada diagram diatas kadar air yang membuat kekuatan

maksimum dan yang membuat permeabilitas maksimum pada umumnya tidak sama,

dimana saat campuran kadar air dinaikkan dan bahan pengikat dibuat tetap, kekuatan tekan

dan kemampuan alir gas (permeabilitas) mengalami kenaikan sampai titik tertentu,

kemudian jika campuran ditambah terus maka kekuatan tekan dan permeabilitasnya akan

terus menurun, hal ini dikarenakan ruangan antara butir-butir pasir ditempati oleh bentonit

yang kelebihan air sehingga menurunkan permeabilitas, serta campuran kadar air yang

berlebihan mengakibatkan cetakan pasir menjadi lembek dan menurunkan kekuatan tekan

terutama kekuatan tekan basah. $egitu juga jika komposisi bahan pengikat dinaikkan maka

baik kekuatan tekan maupun permeabilitasnya akan mengalami kenaikan dengan syarat

untuk komposisi air dibuat tetap. Dengan demikian dapat diambil kesimpulan komposisi

bahan pembuat cetakan dapat mempengaruhi kekuatan tekan dan permeabilitas sehingga

akan berpengaruh pada produk hasil pengecoran.

$erdasarkan analisis data yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa hasil 8ariasi

campuran kadar air sebesar 61 pada pasir cetak basah dengan bahan pengikat bentonit

menghasilkan produk pengecoran yang berbeda-beda. Eal ini telah dibuktikan pada hasil

penelitian dimana semakin bertambah campuran kadar air yang dicampurkan pada pasir

cetak dengan bahan pengikat bentonit, maka permeabilitasnya akan berangsur-angsur

turun, hal ini disebabkan ruangan antara butir-butir pasir menjadi sempit karena ruangan

antara butiran-butiran pasir ditempati oleh bentonit yang kelebihan air. 'emampuan alir

gas (permeabilitas) adalah siat yang sangat penting karena sangat mempengaruhi benda

tuang yang dihasilkan. Apabila campuran pasir yang telah dipadatkan sebagai cetakan

tidak bisa mengeluarkan gas atau udara, maka akan menimbulkan cacat tuangan pada

benda tuang yang dihasilkan, yaitu kekasaran permukaan dan lubang-lubang (rongga



30/31

udara) yang disebabkan oleh gelembung gas. Disamping itu, 8ariasi kadar air pada pasir

cetak juga berpengaruh terhadap hasil coran, dimana semakin kecil kadar air yang

dicampurkan pada pasir cetak dengan bahan pengikat bentonit maka semakin kecil pula

kecacatan yang terjadi, sebaliknya semakin besar kadar air yang dicampurkan pada pasir

cetak dengan bahan pengikat bentonit maka semakin besar pula kecacatan yang terjadi

pada produk hasil pengecoran. Dari hasil pemeriksaan rupa dan analisis data dapat

diketahui bahwa campuran kadar air sebesar 61 pada pasir cetak basah dengan bahan

pengikat bentonit menghasilkan produk pengecoran yang baik dan sedikit kecacatannya.

BAB 0

PENUTUP

A. Kesim&ulan

$erdasarkan penelitian dan analisis data yang telah dilakukan dalam praktikum

pengecoran logam, dapat diketahui bahwa hasil 8ariasi campuran kadar air sebesar 61

pada pasir cetak basah dengan bahan pengikat bentonit menghasilkan produk pengecoran

yang berbeda-beda. Eal ini telah dibuktikan pada hasil penelitian dimana semakin

bertambah campuran kadar air yang dicampurkan pada pasir cetak dengan bahan pengikat

bentonit, maka permeabilitasnya akan berangsur-angsur turun. Apabila campuran pasir

yang telah dipadatkan sebagai cetakan tidak bisa mengeluarkan gas atau udara, maka akan

menimbulkan cacat tuangan pada benda tuang yang dihasilkan, yaitu kekasaran permukaan

dan lubang-lubang (rongga udara) yang disebabkan oleh gelembung gas. Disamping itu,

8ariasi kadar air pada pasir cetak juga berpengaruh terhadap hasil coran, dimana semakin

kecil kadar air yang dicampurkan pada pasir cetak dengan bahan pengikat bentonit maka

semakin kecil pula kecacatan yang terjadi.

Didalam proses pengecoran logam banyak aspek yang perlu diperhatikan untuk

menghasilkan produk pengecoran yang baik. Terlebih pada alat dan bahan yang digunakan

harus baik dan sesuai dengan ketentuan. Disamping itu, prosesnya harus dilakukan sesuai

dengan prosedur yang ada. 'eselamatan kerja juga harus diperhatikan dalam proses

pengecoran logam, jangan sampai terjadi kesalahan yang nantinya berakibat pada manusia

maupun produk hasil pengecorannya. Eal ini dimaksudkan agar dalam proses pengecoran

menghasilkan produk yang baik dan maksimal.

B. Saran

Dalam kegiatan praktikum pengecoran dan tempa mahasiswa harus memakai

perlengkapan keselamatan kerja yang sudah disediakan.



31/31

Dalam peleburan logam untuk benda cor sebaiknya logam dilebur sampai pada suhu

yang tinggi, karena jika suhu logam cair terlalu rendah maka logam cair akan cepat

membeku dan menghasilkan benda coran yang kurang maksimal.

$agi industri pengecoran logam yang mengunakan cetakan pasir basah perlu

diperhatikan dalam pencampuran kadar air pada pasir cetak basah dengan bahan

pengikat bentonit dikarenakan sangat berpengaruh pada perbedaan kemampuan alir gas

(permeabilitas) yang dapat mempengaruhi kualitas dari benda tuang yang dihasilkan.

DA6TA. .UJUKAN

Abdullah, Dendi. 9776. 'eknik Pengecoran oga!,(Inline),(http!indonesia-

mekanikal.blogspot.com977672teknik-pengecoran-logam.html), diakses &6;ebruari 97&=.

Agus Purwono, Andika. 977=.Pengaruh 0ariasi Ca!puran Kadar $ir Pada Pasir Cetak

Basah *engan Bahan Pengikat Bentonit 'erhadap Per!ea"ilitas *an Kekuatan

'ekan+emarang. nnes.

;endy. 97&2.Pengecoran loga! dengan pasir cetak, (Inline), (http!endy-

automoti8e.blogspot.com97&9&9eendy-wahyu.html), diakses &6 ;ebruari 97&=.

udarman. &

pengecoran

Documents