BAB IPENDAHULUAN1. 1 Latar BelakangProses pengecoran melalui beberapa tahap : Pembutan cetakan, persiapan dan peleburan logam, penuangan logam cair ke dalam cetakan, pembersihan coran dan proses daur ulang pasir cetakan. Hasil pengecoran disebut dengan coran atau benda cor. Pembangunan bidang industri di indonesia pada hakeketnya adalah untuk mengurangi ketergantungan pada bangsa lain sehingga kita mampu memproduksi kebututuhan-kebutuhan yang kita perlukan dan dengan sendirinya terjadi peningkatan perkembangan ekonomi dan peningkatan lapangan kerja.Sampai saat ini telah banyak percobaan dan riset yang mendalam terus menerus dilakukan untuk meningkatkan pendayagunaan logam yang akhirnya memunculkan berbagai macam teknologi pengolahan logam,diantarnya adalah teknik pengecoran logam.Teknik logam adalah pembentukan benda kerja dengan cara mencairkan logam dalam dapur pelebur,kemudian dituangkan dalam suatu cetakan dan dibiarkan sampai membeku dan selanjutnya dikeluarkan dalam cetakan .Suatu produk yang memproduksi dilakukan dengan pengecoran disebut coran.Pembuatan suatu coran memerlukan bebarapa proses diantaranya: proses penuangan logam,pembuatan cetakan ,penuangan,membongkar,membersihakan coran dan pemeriksaan. Salah saatu teknologi pengecoran tenologi pengecoran logam yang kita kenal adalah teknologi pengecoran logam dengan metode pasir cetak (sand casting).Pengecoran dengan pasir cetak (sand casting) merupakan suatu metode pasir cetak pengecoran logam yang paling sering dan umum diguanakan pada industri kecil hingga industri besar. Proses pengecoran merupakan proses tertua yang dikenal manusia dalam pembuatan benda logam, bahkan telah ditemukan benda cor yang diduga berasal dari tahun 2.000 SM 1.2 Tujuan Agar mahasiswa tahu bagaimana proses pengecoran tersebut berlangsung. Agar mahasiswa tahu alat apa saja yang dibutuhkan dalam proses pengecoran.

1.3 Manfaat Mahasiswa bisa mengembangkan kreatifitasnya dalam membuat benda-benda atau part-part dengan menggunakan proses pengecoran logam. Mahasiswa bisa menjadikan pengecoran logam menjadi suatu usaha.

BAB IILANDASAN TEORI DAN HIPOTESIS2.1 PENDAHULUANPada awalnya pengecoran digunakan untuk membuat perhiasan atau perak tempaan. Akan tetapi sekarang pengecoran digunakan sebagai cara dalam pembuatan suatu benda kerja karena pada proses pengecoran dapat menghasilkan bermacam macam model benda kerja baik yang mudah maupun yang rumit, dan dalam ukuran benda kerja yang kecil maupun berukuran besar yang tidak dapat dibuat bengan metode yang lain. Pada proses pengcoran (pembuatan coran) meliputi beberapa tahap yaitu :2.1.1 Pembuatan cetakanPembuatan cetakan terbagi menjadi beberapa cara yaitu cetakan pasir basah (green sand molds), cetakan kulit kering (skin dried mold), cetakan pasir kering (dry sand mold), cetakan lempung (loam molds), cetakan furan (furan molds), cetakan CO2, cetakan logam, cetakan khusus.2.1.2 Persiapan pengecoran Persiapan pengecoran meliputi beberapa tahap diantaranya:2.1.2.1 Pembuatan polaPola dapat digolongkan menjadi dua yaitu pola logam dan pola kayu,pola logam digunakan untuk menjaga ketelitian ukuran benda cor, terutama dalam masa produksi sehingga umur pola bisa lebih lama dan produktivitasnya tinggi. Pola dari kayu digunakan untuk cetakan pasir. Faktor terpenting untuk menetapkan macam pola adalah proses pembuatan cetakan dimana pola tersebut dipakai dan pertimbangan ekonomi yang sesuai dengan jumlah dari pembuatan cetakan dan pembuatan pola.2.1.2.2 Pembuatan IntiInti adalah suatu bentuk dari pasir yang dipasang pada rongga cetakan untuk mencegah pengisian logam pada bagian yang seharusnya berbentuk lubang atau berbentuk rongga dalam suatu coran (Surdia, 2000:104). Contohnya lubang baut. Inti ini biasanya dibuat dari pasir kali yang bersih yang dicampur dengan bahan pengikat dan dipanaskan sehingga memperoleh kekuatan tertentu.2.1.2.3 Pembuatan Sistim SaluranSistim saluran adalah jalan masuk bagi cairan logam yang dituangkan kedalam rongga cetakan sistem saluran terbagi menjadi beberapa bagian antara lain: Cawan tuang yaitu merupakan penerima yang menerima cairan logam langsung dari ladel. Biasanya berbentuk corong atau cawan dengan saluran turun di bawahnya. Saluran turun yaitu saluran pertama yang membawa cairan logam dari cawan tuang kedalam pengalir dan saluran masuk, dibuat tegak lurus dengan irisan berupa lingkaran. Pengalir yaitu saluran yang membawa logam cair dari saluran turun kebagian-bagian yang cocok pada cetakan. Pengalir biasanya mempunyai irisan seperti trapesium atau setengah lingkaran sebab irisan yang demikian mudah dibuat dalam permukaan pisah. Saluran masuk yaitu saluran yang mengisikan logam cair dari pengalir kedalam rongga cetakan. Saluran masuk dibuat dengan irisan yang lebih kecil dari irisan pengalir supaya mencegah kotoran masuk kedalam rongga cetakan. (Surdia, 2000: 65 68)2.1.2.4 Peleburan (pencairan logam).Peleburan merupakan suatu proses mencairkan beberapa bahan baku logam untuk menghasilkan logam baru yang memiliki komposisi unsur-unsur tertentu. Untuk mencairkan logam dipakai bermacam-macam tanur tetapi yang sering dipakai dalam industri pengecoran logam adalah jenis tanur listrik dan kupola. Pada tanur listrik panas yang dihasilkan untuk melelehkan logam dihasilkan dari busur listrik yang terjadi antara elektroda-elektroda, tanur listrik dulu digunakan khusus untuk membuat baja-baja campuran dan baja-baja karbon yang berkualitas tinggi tetapi sekarang digunakan untuk membuat baja karbon yang biasa. Panas yang dihasilkan pada tanur listrik dihasilkan dari busur listrik yang terjadi antara beberapa elektroda yang dialiri arus listrik, bila arus listrik dijalankan busur api akan terjadi pada elektroda dan memanaskan ruang lebur sehingga mampu untuk meleburkan logam cor.

2.2 TEKNIK PENGECORAN LOGAMDefinisi pengecoran, 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. Ada 4 faktor yang berpengaruh atau merupakan ciri dari proses pengecoran, yaitu : Adanya aliran logam cair kedalam rongga cetak Terjadi perpindahan panas selama pembekuan dan pendinginan dari logam dalam cetakan Pengaruh material cetakan Pembekuan logam dari kondisi cair.

2.3 CETAKAN PASIR DAN PASIR CETAK

2.3.1 BAGIAN BAGIAN CETAKAN Secara umum cetakan harus memiliki bagian-bagian utama sebagai berikut : Cavity (rongga cetakan), merupakan ruangan tempat logam cair yang dituangkan kedalam cetakan. Bentuk rongga ini sama dengan benda kerja yang akan dicor. Rongga cetakan dibuat dengan menggunakan pola. Core (inti), fungsinya adalah membuat rongga pada benda coran. Inti dibuat terpisah dengan cetakan dan dirakit pada saat cetakan akan digunakan. Bahan inti harus tahan menahan temperatur cair logam paling kurang bahannya dari pasir. Gating sistem (sistem saluran masuk), merupakan saluran masuk kerongga cetakan dari saluran turun. Gating sistem suatu cetakan dapat lebih dari satu, tergantung dengan ukuran rongga cetakan yang akan diisi oleh logam cair. Sprue (Saluran turun), merupakan saluran masuk dari luar dengan posisi vertikal. Saluran ini juga dapat lebih dari satu, tergantung kecepatan penuangan yang diinginkan. Pouring basin, merupakan lekukan pada cetakan yang fungsi utamanya adalah untuk mengurangi kecepatan logam cair masuk langsung dari ladle ke sprue. Kecepatan aliran logam yang tinggi dapat terjadi erosi pada sprue dan terbawanya kotoran-kotoran logam cair yang berasal dari tungku kerongga cetakan. Raiser (penambah), merupakan cadangan logam cair yang berguna dalam mengisi kembali rongga cetakan bila terjadi penyusutan akibat solidifikasi. 2.3.2 PENGECORAN CETAKAN PASIRPengecoran dengan cetakan pasir melibatkan aktivitas-aktivitas seperti menempatkan pola dalam kumpulan pasir untuk membentuk rongga cetak, membuat sistem saluran, mengisi rongga cetak dengan logam cair, membiarkan logam cair membeku, membongkar cetakan yang berisi produk coran membersihkan produk cor. Hingga sekarang, proses pengecoran dengan cetakan pasir masih menjadi andalan industri pengecoran terutam industri-industri kecil.

BAB IIIPEMBUATAN CETAKAN

3.1 PROSEDUR PEMBUATAN CETAKANPertama-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 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 Cup (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 saluran turun dicabut, kemudian dibuat cawan tuang pada ujung saluran turun sehingga memudahkan penuangan logam cair.Cup 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.

3.2 OPERASI PENGECORAN CETAKAN PASIROperasi pengecoran dengan cetakan pasir melibatkan tahapan proses perancangan produk cor, pembuatan pola dan inti, pembuatan cetakan, penuangan logam cair dan pembongkaran produk cor.Dalam teknik pengecoran logam fluiditas tidak diartikan sebagai kebalikan dari viskositas, akan tetapi berarti kemampuan logam cair untuk mengisi ruang-ruang dalam rongga cetak. Fluiditas tidak dapat dikaitkan secara langsung dengan sifat-sifat fisik secara individu, karena besaran ini diperoleh dari pengujian yang merupakan karakteristik rata-rata dari bebrapa sifat-sifat fisik dari logam cair.

3.3 PENGALIRAN LOGAM CAIR KE RONGGA CETAKAN

3.3.1 Saluran Masuk, Penambah Dan Karakteristik PembekuanSistem saluran masuk (gating system) bertujuan mengalirkan logam cair ke dalam rongga cetakan. Saluran masuk terdiri dari cawan tuang, saluran turun, pengalir dan saluran masuk tempat logam mengalir memasuki rongga cetakan.Dalam merancang saluran masuk perlu diperhatikan hal-hal berikut : Aliran logam cair hendaknya memasuki rongga cetakan pada bagian dasar atau dekat dasarnya dengan turbulensi seminimal mungkin. Hindarkan terjadinya pengikisan dinding saluran masuk serta rongga cetakan dengan mengatur aliran logam cair. Pembekuan diusahakan terarah yaitu dimulai dari permukaan cetakan ke arah masuknya logam cair. Usahakan agar kotoran, slag, atau partikel lainnya tidak masuk ke rongga cetakan.

Gambar 3. Cara pengaliran logam cair ke rongga cetakan

3.4 LOGAM - LOGAM DALAM PENGECORAN3.4.1 Besi corPaduan besi yang mengandung C 1,7 % dan 1-3 %Si. Unsur lain dapat ditambahkan dengan maksud untuk meningkatkan sifat-sifat seperti kekuatan, kekerasan atau ketahanan korosi. Unsur yang umumnya ditambahkan yaitu Cr, Cu, Mo dan Ni.Besi cor memiliki selang temperature cair yang relaitf lebih rendah daripada baja dan relatif lebih encer ketika cair.

3.4.2 Besi Cor Putih Besi cor putih terbentuk ketika unsur karbon (C) tidak mengendap sebagai grafit selama proses pembekuan, akan tetapi tetap berkaitan dengan unsur besi (Fe), krom (Cr) atau molibden (Mo) membentuk karbida. Besi cor putih bersifat keras dan getas dan memiliki tampilan patahn seperti kristal berwarna putih.3.4.3 Besi Cor Kelabu Besi cor kelabu merupakan paduan dari unsur-unsur besi (Fe), karbon dan silicon (Si) yang mengandung karbon tak berkaitan dalam bentuk grafit. Nama besi cor kelabu didapat dari tampilan patahan berwarna kelabu. Besi cor kelabu untuk keperluan otomotif dan konstruksi umum lainnya dibagi menjadi 10 kelas/garde yang didasarkan pada kekuatan tarik minimumnya. Kekuatan, kekerasan dan struktur mikro dari besi cor kelabu dipengaruhi oleh beberapa factor seperti komposisi kimia, desain, cetakan, karakteristik cetakan dan laju pendinginan selama dan setelah pembekuan. Unsur Cu, Cr, Mo dan Ni seringkali ditambahkan untuk mengatur struktur mikro matriks dan pembentukan grafit. Selain itu bertujuan untuk meningkatkan ketahanan korosi besi cor kelabu pada beberapa media. Besi cor kelabu dapat dikeraskan dengan proses quenching dan temperature sekitar 1600F (menjadi getas). Kombinasi dengan proses temper akan meningkatakan ketangguhan dan menurunkan kekerasannya.3.4.4 Besi Cor Malleable Besi cor ini dihasilkan dari proses perlakuan panas besi cor putih yang memiliki komposisi tertentu. Proses terbentuknya besi cor putih akibat : Rendahnya kandungan karbon dan silikon Adanya unsur-unsur pembentuk karbida seperti Cr, Mo dan V Laju pendinginan dan pembekuan yang tinggi3.4.5 Besi Cor Nodular Besi cor nodular memiliki komposisi unsure yang sama dengan besi cor kelabu. Unsur tersebut yaitu karbon dan silikon. Perbedaan besi cor nodular dan kelabu terletak pada bentuk grafit (untuk menghasilkan bentuk grafit yang berbeda, digunakan proses yang berbeda pula) Pembulatan grafit dicapai karena ditambahkan unsure Magnesium (Mg) dan Cerium (Ce).3.4.6 Baja (Baja Cor) Salah satu jenis baja adalah baja karbon yaitu paduan besi-karbon yang mengandung unsure karbon kurang dari 1,7 % (beberapa literature menyebutkan kandungan karbon maksimum 2.0 %). Sebagai tambahan selain karbon, baja cor mengandung Silikon (Si) : 0.20 0,70 % Mangan (Mn) : 0,50 1,00 % Fosfor (P) Sulfur (S) Struktur mikro baja cor yang memiliki kandungan karbon kurang dari 0,8 % (baja hypoeutektoid) terdiri dari FERIT dan PERLIT. Kadar karbon yang lebih tinggi menambah jumlah perlit. 3.5 PROSES PELEBURAN LOGAMPeleburan logam merupakan aspek terpenting dalam operasi-operasi pengecoran karena berpengaruh langsung pada kualitas produk cor. Pada proses peleburan, mula-mula muatan yang terdiri dari logam, unsur-unsur paduan dan material lainnya seperti fluks dan unsur pembentuk terak dimasukkan kedalam tungku.Fluks adalah senyawa inorganic yang dapat membersihkan logam cair dengan menghilangkan gas-gas yang ikut terlarut dan juga unsur-unsur pengotor (impurities). Fluks memiliki beberpa kegunaan yang tergantung pada logam yang dicairkan, seperti pada paduan alumunium terdapat cover fluxes (yang menghalangi oksidasi dipermukaan alumunium cair),. Cleaning fluxes, drossing fluxes, refining fluxes, dan wall cleaning fluxesTungku-tungku peleburan yang biasa digunakan dalam industri pengecoran logam adalah tungku busur listrik, tungku induksi, tungku krusibel, dan tungku kupola.

BAB IVPENUTUPDemikian yang dapat kami paparkan mengenai pengecoran pasir cetak dalam makalah ini, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahannya, kerena terbatasnya pengetahuan dan kurangnya rujukan atau referensi yang ada hubungannya dengan judul makalah ini.

Penulis banyak berharap para pembaca yang budiman bisa memberikan kritik dan saran yang membangun kepada penulis demi sempurnanya makalah ini dan dan penulisan makalah di kesempatan kesempatan berikutnya.

Semoga makalah ini berguna bagi penulis pada khususnya juga para pembaca yang budiman pada umumnya.

4.1 Kesimpulan Agar mahasiswa mampu membuat part atau perabotan rumah tangga yang terbuat dari logam dengan menggunakan proses pengecoran logam

Agar mahasiswa tahu bagaimana langkah proses pengecoran logam yang benar dan alat apa saja yang dipersiapkan. 4.2 Saran

Dalam proses pengecoran logam perlu diperhatikan juga keselamatan kerja

Perlu diperhatikan temperatur suhu tuang pada saat dibalikannya

Somoga untuk tahun-tahun selanjutnya jurusan Teknik Mesin mempunyai alat praktek untuk proses pengocoran untuk memudahkan pembelajaran9