pl i

PL I

PENGUJIAN KOMPOSISI PASIR CETAK

1.1 Pengujian kadar air pasir cetak

1.1.1 Tujuan Praktikum

1. Praktikan mengetahui dan memahami presentase kadar air pada pengujian

komposisi pasai cetak

2. Praktikan mengetahui laju penguapan pasir cetak

3. Praktikan mengetahui penguapan rata – rata pasir cetak

1.1.2 Dasar Teori

1.1.2.1 Definisi dan Fungsi Kadar air

Kadar air merupakan jumlah air yang terkadang didalam pasir cetak yang

dinyatakan dalam presentase.

Rumus kadar air(%)= x 100%

Dimana :

Berat awal = Berat awal ketika pasir masih bercampur dengan pengikat

Berat akhir = Berat akhir setelah ditambah NaOH dan dibersihakan dari

pengikat

Fungsi kadar air adalah untuk mendapatkan komposisi perbandingan yang

cocok dan pas antara pasir cetak.Tak ada dan kadar air agar pasir cetak

mendapatkan kekuatan maksimal. Standar kadar air berkisar antara 1,5-8%. Jika

kadar air kurang dari 1,5% maka berakibat pada butir pasar yang tidak dapat

teraktivasi secara sempurna, menyebabkan ikatan anta pasir cetak menurun dan

kurang kuat. Namun ketika kadar air berlebih maka air sudah tidak bias

mengaktivasi pasir dan air yang sudah ada, sehingga ikatan pasir yang ada

semakin merenggang.

1.1.2.2 Macam- macam air

1. Air terikat

Laboratorium Pengecoran LogamJurusan Mesin Universitas Brawijaya

Air terikat adalah air yang terikat pada lempung, sehingga dapat

mengikat antar butir pasir. Fungsinya sebagai aktivator antar lempung

dengan butiran pasir. Sehingga lempung menjadi mudah dibentuk.

2. Air bebas

Air bebas adalah air yang tidak terikat pada pasir, fungsinya adalah

mengisi celah-celah dan butiran pasir, apabila air bebas terlalu banyak

mengakibatkan lempung menjadi lembek dan sulit dibentuk.

1.1.2.3 Pengaruh kadar air terhadap pengujian karakteristik pasir cetak

Gambar 1.1. Grafik pengaruh kadar air terhadap karakteristik pasir

Sumber : Tata Surdia “Teknik pengecoran Logam” hal 112.

Pada grafik dapat kita lihat bagaimana hubungan antara pengaruh kadar

air terhadap karakteristik pasir cetak , diantaranya adalah kekuatan kering,

kekuatan basah dan permeabilitas pasir cetak.

Pada grafik diatas dapat kita lihat bahwa pada kadar air meningkat dan

kadar bentonit tetap, kekuatan tekan keringnya akan meningkat. Hal ini

dikarenakan ketika diberikan perlakuan panas, air semakin banyak mengikat

pasir dan air akan terus berikatan sehingga membentuk pasta dan ketika terus

diperlakukan panas maka air bentonit dan pasir akan semakin keras, sehingga

kekuatan tekan keringya meningkat.

Sedangkan pada grafik kekuatan basah, dengan kadar bentonit yang tetap

dan kadar air meningkat, kekuatan tekan basahnya akan meningkat sampai titik

optimal kemudian menurun grafik kekuatan basah meningkat dikarenakan air

yang baru dituang mengikat butir –butir pasir perlahan sehingga keseluruhan


pasir benar-benar terikat, hingga mencapai kekuatan tekan maksimal. Setelah

mencapai titik maksimalnya kemudian grafiknya menurun , hal ini dikarenakan

kadar air terus meningkat namun tidak mengikat pasir dan bentonit , dan berada

pada celah-celah rongga butiran pasir dan membuat ikatan antar butiran pasir

merenggang, sehingga kekuatan tekan basahnya menurun.

Berbeda dengan kekuatan kering dengan kekuatan basah, ketika kadar air

bertambah dan kadar bentonit tetap, permeabilitasnya meningkat. Penyebab dari

hal ini adalah karena semakin banyak kadar air makan akan semakin banyak

mengikat bentonit secara keseluruhan ketika sudah mencapai titik maksimalnya,

maka pasir sudah terikat dengan air pada komposisi yang baik. Namun soal

kadar air bertambah setelah mencapai titik maksimalnya permeabilitasnya

menurun, karena rongga-rongga terisi oleh air bebas sehingga air menghalangi

jalan keluarnya udara.

1.1.2.4 Faktor-faktor yang mempengaruhi penguapan

1. Waktu Pemanasan

Ketika waktu pemanasan semakin lama , maka kalor yang terkumpul

untuk memanaskan air semakin banyak, sehingga air yang dapat diuapkan

semakin banyak. Sebaliknya apabila waktu pemanasan hanya sebentar,

maka kalor yang terkumpul untuk menguapkan air hanya sedikit, sehingga

kadar air yang diucapkan hanya sedikit.

2. Temperatur Pemanasan

Jika temperatur pemanasan semakin tinggi maka penguapan yang

terjadi akan semakin besar, hal ini disebabkan oleh kecenderungan air untuk

merubah fase air menjadi fase gas ketika telah mencapai titik didihnya,

sehingga kadar air pada pasir cetak berkurang, begitu juga sebaliknya ketika

temperature pemanasan rendah maka sulit mencapai titik didih air dan

merubah fase air, sehingga hanya sedikit kadar air yang diuapkan. Pada

praktikum kali ini suhu yang digunakan 110ºC.

3. Luas penampang permukaan pasir cetak

Semakin besar luas penampang permukaan maka laju penguapan

yang terjadi semakin tinggi , hal ini dikarenakan pasir yang berkontak

secara langsung menerima kalor semakin banyak , sehingga kalor dapat


menguapkan air yang berikatan dengan pasir lebih mudah daripada ketika

luas penampang semakin kecil, karena ketika luas penampang kalor juga

sedikit, sehingga penguapan lebih sulit terjadi.

4. Ukuran dimensi

Butiran yang berukuran besar mempunyai laju penguapan yang lebih

tinggi daripada butiran yang berukuran kecil . Hal ini dikarenakan butiran

yang besar mempunyai rongga antar butir yang semakin besar sehingga

mudah terjadi penguapan. Dari bentuk butiran yang mempunyai laju

penguapan tinggi adalah butiran pasir yang berbentuk bulat pasir

berbentuk bulat dibandingkan butir pasir berbentuk kristal. Hal ini karena

butir bulat mempunyai rongga-rongga yang lebih besar daripada butir

kristal, sehingga mempunyai sifat mampu alir yang lebih baik, dan ketika

diberikan kalor , penguapan lebih cepat terjadi pada butir pasir bulat.

5. Kelembaban udara

Semakin tinggi kelembapan, maka jumlah kadar air yang diuapkan

semakin banyak . Hal ini dikarenakan kelembapan menunjukan hubungan

perbandingan antara kandungan uap air dengan udara dilinkungan . Maka

semakin tinggi sehingga air yang dapat diuapkan juga akan semakin

banyak.

6. Tekanan atmosfer

Tekanan yang berbeda ketika pengujian kadar air juga

mempengaruhi. Pada dataran tinggi dan dataran rendah terdapat peredaan

tekanan atmosfer yang menyebabkan titik didih pada air menjadi berbeda,

hal ini berdampak pada penguapan yang dihasilkan , pada dataran tinggi

air lebih cepat mendidih sehingga lebih mudah menguap, sehingga

penguapan yang dihasilkan lebih banyak.

1.1.3 Pelaksanaan Pengujian

1.1.3.1 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan adalah

1. Moisture Analyzer


Alat ini digunakan untuk mengetahui jumlah kadar air yang terkandung

didalam pasir cetrak, berikut spesifikasi dari Moisture Analyzer yang

digunakan

Merk : Saitorius

Model : MA 30

Arus : 3,3 A / 1,6 A

Frekuensi : 50-60 Hz

Gambar 1.2. Moisture Analyzer

Sumber : Laboratorium Pengecoran Logam jurusan

Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

2. Cawan

Alat ini digunakan sebagi wadah spesimen pasir cetak yang akan

digunakan

Gambar 1.3 Cawan

Sumber :Laboratorium Pengecoran Logam jurusan

Mesin Fakultas Teknik Universitas


Brawijaya

3. Timbangan Elektrik

Alat ini digunakan untuk mengukur berat pasir cetak sebelum dan

sesudah diukur kadar airnya , Berikut spesifikasinya :

Merk : Melter

Type : PJ 3000

Frekuensi : 50-60 Hz

Voltax : 100-120 V 80 mA /200-240 V 45 mA

Gambar 1.4 Timbangan Elektrik

Sumber :Laboratorium Pengecoran Logam

jurusan Mesin Fakultas Teknik

Universitas Brawijaya

1.1.3.2 Urutan Kerja Pengujian

Urutan kerja dalam pengujian kadar air adalah sebagai berikut :

1. Ambil pasir cetak seberat 25 gram sebanyak 3 buah sebagi spesimen

2. Menyalakan moisture analyzer dengan menekan tombol on/off hingga

terdengar bunyi alarm

3. Masukkan cawan pertama kedalam alat penentu kelembaban kemudian

memanaskannya pada suhu 1100C selama 10 menit.

4. Mengatur temperatur dengan menekan tombol “F1” dan teakn tombol “F1”

untuk menaikkan suhu sampai 1100C kemudian tekan enter.

5. Waktu pemanasan diatur dengan menekan tombol “F2” dan tekan tombol

“F1” untuk mengatur waktu sampai 10 menit kemudian tekan “ENTER”


6. Tekan “ENTER” menghilangkan “TAR” lalu letgakkan spesimen dalam

cawan.

7. Menutup penutup moisture analyzer lalu menekan “ENTER” untuk eksekusi.

8. Mencatat kandungan air yang terbaca pada alat pengukur tiap menitnya.

9. Setelah terdengar bunyi alarm, dilanjutkan dengan , mengukur berat akhir

pasir cetak setelah dikeringkan dengan menekan tombol “CF”

10. Mengulangi langkah 3-9 untuk cawan berikutnya.

1.1.4 Pengolahan Data dan Pembahasan

1.1.4.1 Data Hasil Pengujian Kadar Air

Tabel 1.1 Data hasil pengujian

No.Berat Awal Spesimen

(gram)

Berat Akhir Spesimen

(gram)

Kadar Air

(%)

1 25 24.242 3.032

2 25 24.725 1.1

3 25 24.695 1.22

∑ 75 73.662 5.352

Kadar air (%) = x 100%

Kadar air (spesimen 1) = x 100% = 3.032%



Tabel 1.2 Data hasil perhitungan kadar air

No. Berat Spesimen

(gram)

Kadar Air (x- ) (x- )2


(%)Awal Akhir

1 25 24.242 3.032 1.248 1.557

2 25 24.725 1.1 -0.684 0.468

3 25 24.695 1.22 -0.564 0.318

∑ 75 73.662 5.352 0 2.343

Kadar air rata-rata =

=

= 1.784%

Tabel 1.3 Hubungan antara penguapan rata-rata, laju penguapan dengan waktu pemanasan

SpesimenWaktu Pemanasan (Menit)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 0.05 0.38 1.28 2.5 3.71 4.49 4.73 4.76 4.75 4.75

2 0.06 0.47 2.12 3.32 .05 4.24 4.26 4.27 4.29 4.28

3 0.19 0.75 1.75 2.78 3.43 3.51 3.59 3.6 3.6 3.6

∑ 0.3 1.6 5.15 8.6 11.19 12.3 12.58 12.63 12.64 12.63

Penguapan

Rata-Rata0.1 0.53 1.72 2.87 3.73 4.10 4.19 4.21 4.21 4.21

Laju

Penguapan0.1 0.27 0.57 0.72 0.75 0.68 0.6 0.53 0.47 0.42

Penguapan Rata-Rata = = = 0,1 %

Laju Penguapan = = = 0,1

1.1.4.2 Perhitungan Data Hasil Pengujian Kadar Air


Kadar Air Rata-rata ( )

Simpangan Baku (δ)

Simpangan Baku Rata-Rata ( )

Kesalahan Relatif (KR)

KR =

Dengan mengambil resiko kesalahan α = 5%

α = KR x 100%

= 0.35 x 100%

= 35%

Derajat Kebebasan

db = n-1 = 3-1 = 2

t (α/2 ; db) = t(0,5/2 ; 2) = 4,303

Range Nilai Kesalahan

– (t(α/2 ; db)δ) ≤ x ≤ (t(α/2 ; db)δ) +

5,483 – (t(0,05 ; 2) 0,0089447) ≤ x ≤ (t(0,05 ; 2) 0,0089447) + 5,483

5,09813 ≤ x ≤ 5,86787


-2.872 6.44

Dari grafik uji T diatas terlihat bahwa daerah tolak ≤ -2.872 atau ≥

6.44, sedangkan daerah terimanya adalah -2.872 sampai 6.44 artinya bahwa

pada daerah tolak adalah daerah yang memiliki tingkat kesalahan, sedangkan

pada daerah terimanya adalah daerah tingkat kebenaran, maka nilai kadar air

rata-rata 1.784 diterima.

1.1.4.3 Grafik Hubungan Antara Waktu Pemanasan Terhadap Penguapan

Rata-rata

Grafik 1.1 Hubungan antara waktu pemanasan terhadap penguapan rata-rata

Pada grafik hubungan antara penguapan rata-rata dengan waktu

pemanasan dapat diketahui bahwa pada menit ke-1 sampai menit ke-10

cenderung meningkat. Hal ini disebabkan semakin lama waktu pemanasan,

semakin banyak kadar air yang menguap sehingga peguapan rata-ratanya

meningkat seiring bertambahnya waktu.

Pada menit ke-1 (0,10%) sampai menit ke-2 (0.53%), peningkatan

penguapan rata-rata naik 0.4%. Kemudian secara bertahap meningkat antara

1-1,25 % pada menit ke 3 hingga menit ke 6 pasir cetak telah terpanasi.

Peningkatan yang kecil pada menit awal karena pemanasan yang belum

menyeluruh pada pasir cetak. Sedangkan pada menit 3 sampai 6 pasir cetak

telah terpanasi secara menyeluruh sehingga penguapan rata-rata meningkat.


Namun setelah menit ke 7 sampai 10, penguapan rata-rata turun karena kadar

air yang diuapkan sudah berkurang.

1.1.4.4 Grafik Hubungan Antara Waktu Pemanasan Terhadap Penguapan

Rata-rata Data Antar Kelompok

Grafik 1.2 Hubungan antara penguapan rata-rata dengan pemanasan antar

kelompok

Pada grafik hubungan rata-rata penguapan dengan waktu pemanasan

data antar kelompok dapat kita lihat bahwa pada grafik terjadi peningkatan

pada berbagai variasi kadar air 3%, 4% dan 5%. Hal ini disebabkan karena

semakin lama waktu pemanasan maka semakin banyak pula kadar air pada

pasir cetak yang dapat diuapkan sehingga penguapannya akan semakin

meningkat seiring bertambahnya waktu pemanasan yang menyebabkan

penguapan rata-rata semakin besar, namun setelah mencapai titik maksimum

penguapan rata-rata akan cenderung konstan, karena air yang terdapat pada

pasir cetak hanya air terikat.

Pada grafik terlihat pada kelompok dengan kadar air 3% dan kadar air

4% terjadi penguapan rata-rata yang bertahap serta cenderung meningkat

setelah menit ke-6 dan akan mulai konstan pada menit ke-7 pada spesimen

dengan kadar air 3% dan begitu juga terjadi pada kadar air 4%. Sedangkan


pada kelompok dengan spesimen dengan kadar air 5%, pada grafik awalnya

penguapan rata-rata juga cenderung meningkat dan kemudian konstan.

Pada menit ke-1 sampai ke-2, spesimen dengan kadar air 4% dan 5%

terjadi penyimpangan yaitu penguapan rata-rata spesimen dengan kadar air

5% lebih rendah daripada penguapan rata-rata spesimen dengan kadar air 4%,

hal ini disebabkan karena pemanasan moisture analyzer yang masih belum

mencapai suhu yang optimal dan luas permukaan pasir yang belum merata

sehingga yang manguap pada menit pertama dan keduabaru permukaannya

saja. Sedangkan pada menit ketiga dan seterusnyaoebguapan oasir

yangnenydahkan penguapan.

Dari faktor di atas. Terdapat faktor lain seperti bentuk dan dimensi

busir batik yang berdeda dari setiap pengujian akan menunjukkan

hadipengujian yang berbeda.apabila butir pasir memiliki butir pasir yang

besar, rongga yang terbentuk makin banyak dan akan memudahkan

penguapan yang terjadi

1.4.1.5 Grafik Hubungan Antara Waktu Pemanasan Terhadap Laju Penguapan

Grafik 1.3 Hubungan antara laju penguapan dengan waktu pemanasan

Laju penguapan adalah kecepatan pada spesimen untuk menguap

dalam interval waktu tertentu dimana pada grafik diatas terlihat apabila waktu

pemanasan semakin tinggi maka laju penguapan rata-rata akan semakin


tinggi. Namun pada saat mencapai titik maksimum, laju penguapan rata-rata

akan menurun, hal ini dikarenakan air yang terkandung dalam pasir cetak

berangsur-angsur habis.

Laju Penguapan =

Dari grafik di atas terdapat peningkatan yang signifikan pada menit ke

1 sampe ke3. Hal ini disebabkan pada moisture analyzer pemanasannya

belum optimal. Namun pada menit ke 4 dan ke 5 pemanasannya sudah mulai

merata. Setelah menit ke 5 sampai menit ke 10 laju penguapan mulai

mengalami penurunan. Hal ini dikarenakan air bebas yang dapat diuapkan

pada temperatur 110°C ini tinggal sedikit dan hanya menyisakan air terikat

yang telah mengaktivasi bentonit pada pasir cetak dan jika pemanasan secara

terus menerus maka air terikatpun ikut diuapkan, tetapi penguapan yang

terjadi tidak bertambah secara drastis.

1.1.4.6 Grafik Hubungan Antara Waktu Pemanasan Terhadap Laju Penguapan

Data Antar Kelompok

Grafik 14 Hubungan antara laju penguapan dengan waktu pemanasan antar

kelompok


Pada grafik diatas terlihat apabila waktu pemanasan semakin tinggi

maka laju penguapan rata-rata akan semakin tinggi. Namun pada saat

mencapai titik maksimum, laju penguapan rata-rata akan menurun, hal ini

dikarenakan air yang terkandung dalam pasir cetak berangsur-angsur habis.

Pada grafik terlihat pada kelompok dengan kadar air 3%, 4% dan 5%

terjadi kenaikan laju penguapan secara bertahap hingga mencapai titik

maksimum kemudian mengalami penurunan. Penurunan laju penguapan

terjadi akibat jumlah air yang diuapkan telah berkurang sehingga laju

penguapan menurun.

Penyimpangan terjadi pada kadar air 5% yakni pada waktu pemanasan

pada menit ke 1 dan menit ke 2 lebih rendah dari kadar air 4% karena

pemanasan pada moisture analyzer belum mencapai suhu optimal dan

disebabkan luas permukaan pasir yang tidak merata yang mengakibatkan laju

penguapan kadar air 5% menyimpang.

1.1.5 Kesimpulan Dan Saran

1.1.5.1 Kesimpulan

1. Kadar air merupakan jumlah air yang terkandung dalam pasir cetak

2. Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar air

a. Waktu pemanasan

b. Temperatur pemanasan

c. Luas penampang cawan pasir cetak

d. Kelembapan udara sekitar

e. Ukuran dan bentuk butir pasir

f. Tekanan disekitar

3. Semakin lama waktu pemanasan, semakin tinggi pula penguapan rata-rata

sampai titik maksimum dan pada menit selanjutnya cenderung konstan.

Begitu juga dengan laju penguapan yang akan semakin naik seiring

semakin lamanya waktu pemanasan sampai titik maksimum kemudian

perlahan menurun. Pada pasir cetak dengan kadar air semakin tinggi

penguapan rata-rata serta laju penguapan juga semakin tinggi.


4. Pada grafik data hubungan antara penguapan rata-rata dan laju penguapan

rata-rata terjadi penyimpangan yang disebabkan oleh kelembapan udara

sekitar yang tinggi dan juga pemanasan pada moisture analyzer yang

kurang optimal.

1.1.5.2 Saran

1. Sebaiknya alat yang ada dilaboratorium dirawat secara berkala

2. Pada saat pratikum sebaiknya menggunakan masker

3. Sebaiknya pada saat asistensi semua sub bab dibahas

1.2 Pengujian Kadar Pengikat

1.2.2.1 Definisi dan fungsi kadar pengikat

A. Pengertian Kadar Pengikat

Pengikat adalah material yang mepunyai daya tarik yang kuat

terhadap air dan juga digunakan untuk mengikat butir-butir pasir cetak

yang biasanya berukuran kurang dari 20µ atau 0,0008 in (Principle of

Metal casting, “Richard W”, hal. 100).

Kadar pengikat adalah banyak bahan yang digunakan untuk

mengikat butir-butir pasir yang dinyatakan dalam persen(%). Kadar

Pengikat berkisar antara 2%-80%(Principle of Mertal Casting,”Richard

W”, hal 101).

Bentonit mempunyai ukuran kurang dari 0,0001 in. Unsur penyusun

bentonit terdiri dari montmorillonite quarts dan lain-lain (tergantung jenis

bentonite), (Principle of Metal Casting Richard .W hal.89), Standar kadar

bentonite antara 4% sampai 8%.

B. Fungsi Kadar Pengikat

Fungsi kadar pengikat dalah untuk mendapatkan komposisi

perbandingan campuran pasir cetak dengan pengikatnya.

Kadar pengikat= x100%-Kadar air rata-rata

Dimana :


Berat awal = berat awal ketika pasir masih bercampur dengan

pengikat

Berat akhir = berat akhir setelah ditambah NaOH dan dibersihkan dari

pengikat

1.2.2.2 Macam-macam pengikat

Macam-macam pengikat adalah

1. Lempung/tanah liat

Tanah liat dihasilkan dari batuan yang berasal dari pelapukan kerak

bumi, yang sebagian besar tersusun oleh bantuan feldspatik, terdiri bantuan

grafit dan bantuan beku, jenis – jenis lempung.

a. Lempung primer

Lempung primer adalah lempung yang berasal dari pelapukan

bantuan feldspatik yang dipicu tenaga endrogen dan bantuan induk

yang tidak berpindah lempung ini mempunyai ciri-ciri putih dan

kusan karena lempung ini tidak pernah bersentuhan dan bercampur

dengan bantuan organik dalam tanah bantuan organik dalam tanah

contohnya adalah bentonit. Berikut adalah macam-macam bentonit

1. Western bentonie.

Adalah lempung yang dipakai pada pasir yang membutuhkan

kekuatan tekan kering yang tinggi(±80 psi)

Kandungan=90% monmorilonit, 10% kwasa, feldspar, mika, dll.

2. Southern bentonite

Adalah lempung yang digunakan pada pasir yang

membutunhkan keuatan tekan kering yang rendah (±40-80 psi)

Kandungan=85% monmorlonit , 15% kwarsa, limonit, dll.

3. Fire Clays

Adalah lempung yang dapat menghasilkan kekuatan tekan

kering sesuai dengan yang kita butuhkan kekuatannya bias

mencapai 200 psi dengan campuran firevlays dan western

bentonit

Kandungan=60% kaolinit, 30% illit, 10% kwarsa, dll.


b. Lempung sekunder

Lempung ini berasal dari pelapukan bantuan feldspatik yang

mengalami perpindahan jauh dari batuan induknya oleh tenaga

eksogen yang dibagi menjadi 4 yaitu :

1. Tanah liat tahan api (fire clay)

Gambar 1.5 Tanah lliat tahan api

Sumber : Rio eko prasetio,2012

Lempung ini biasanya terang ke abu-abuan gelap menuju

hitam .Biasanya diperoleh dialam dalam wujud bongkohan

mengumpul dan padat. Jenis ini tahan api dengan suhu tinggi

tanpa mengubah bentuknya. Contohnya dari lempung ini adalah

alumina dan silika.

2. Tanah liat stoneware

Gambar 1.6. Tanah liat Stoneware

Sumber : Rio eko prasetio, 2012


Jenis ini tidak mengalami perubahan bentuk soal

pembakaran gerabah, biasanya material ini digunakan untuk

membuat benda-benda keramik.

3. Tanah liat ball clay

Gambar 1.7 Tanah liat ball clay

Sumber : Rio eko prasetio,2012

Jenis ini disebut tanah liat / lempung sedimen , memiliki

butir-butir yang halus dengan daya plastic tinggi, pada umumnya

benwarna abu-abu.

4. Tanah liat merah

Gambar 1.8. Tanah liat merah

Sumber : Rio Eko Prasetio, 2012


Tanah liat ini memiliki tingkat plastik yang sedang dan

membuatnya mudah bentuk.

2. Semen

Semen adalah hasil industri dan paduan bahan baku batu kapur /

gamping sebagai bahan uttama dan lempung atau tanah liat sebagai

pengganti lainnya.

a. Semen abu/ Portland cement adalah bubuk bewarna abu-abu

dibentuk dari bahan utama batu kapur atau gamping berkadar

kalsium tinggi yang ddiolah dalan fanur uyang bersuhu dan tekanan

tinggi.

Gambar 1.9 Portland cement

Sumber : Eko , 2011

b. Semen putih adalah semen yang lebih murni dari semen abu

yang digunakan untuk perkerjaan finishing.

Gambar 1.10 semen putih

Sumber : Eko , 2011


c. Mixed and flyash adalah campuran semen abu dengan pozzolan

buatan. Flyash adalah hasil sampingan pembakaran batu bara

yang mengandung omorphus silika alumunium oksida, besi

oksida dan oksida lain. Semen ini untuk membuat beton lebih

keras.

Gambar 1.11 semen flyash

Sumber : Eko , 2011

d. Oil well cement adalah semua khusus yang digunakan dalam

proses pengeboran minyak bumi.

Gambar 1.12 oil well cement

Sumber : Eko , 2011

1.2.3 Pengaruh kadar pengikat terhadap karakteristik pasir cetak


Gambar 1.13 Pengaruh Kandungan Air terhadap karakteristik

pasir cetak

Sumber : Tata Surdia (1987 : 112)

Pada grafik dapat kita lihat kekuatan pasir cetak akan meningkat jika

pada pasir cetak dicampur lempung 10%. Hal ini karena pasir cetak

permukaan yang saling bersentuhan diikat oleh lempung. Namun jika

penambahan lebih dari 10% kekuatan cenderung konstan. Hal ini disebabkan

karena lempung tidak mengikat pasir saja, namun juga mengikat butiran antar

lempung.

1. Kekuatan tekan basah.

Kekuatan yang terdapat pada pasir cetak saat pasir cetak tersebut

mengandung air bebas. Dengan kadar air yang tetap, apabila kadar

pengikat sedikit maka kekuatan basah akan menurun karena butiran pasir

yang diikat oleh pengikat hanya sedikit dan jika kadar pengikat

bertambah karena butiran pasir yang diikat juga banyak.

2. Kekuatan tekan kering

Kekuatan yang terdapat pada pasir cetak , saat pasir cetak

tersebut tidak mengandung air bebas tersebut sudah sepenuhnya

menguap dengan kadar air yang tetap, apabila kadar pengikat

bertambah , maka kekuatan tekan kering juga meningkat hal ini

dikarenakan butir pasir yang diikat juga semakin banyak.

Berbeda dengan kekuatan kering dan kekuatan basah, ketika kadar

bentonit bertambah dengan kadar air tetap permeabilitasnya semakin

menurun. Penyebabnya dari hal ini adalah karena semakin banyak bentonit


yang ada dan mengikat pasir, maka rongga–rongga antar butiran pasir

semakin sedikit dan fluida yang ada dalam cetakan sulit untuk mengalir

keluar melalui pasir cetak, dalam hal ini fluida yang dimaksud adalah udara,

sehingga permeabilitasnya semakin menurun dan sebaliknya ketika kadar air

bertambah dengan kadar bentonit tetap permeabilitasnya semakin menurun

karena semakin banyak kadar air maka rongga antar butirnya banyak yang

tertutupi air bebas tersebut karena tidak bentonit sudah teraktivcasi

sepenuhnya.

Gambar 1.14 Grafik pengaruh kadar pengikat terhadap

bentonit

Sumber: Richard W. H. (1967:109)

Pada grafik diatas kadar bentonit mencapai 10% dan seiring penambahan

air maka kekuatan pasir cetak akan mencapai titik maksimal karena bentonit

telah teraktifasi sempurna, tetapi ketika penambahan kadar bentonit lebih dari

10% maka kekuatan pasir cetak akan kostan, karena akan kehilangan fungsi dan

hanya akan mengikat butiran bentonit itu sendiri dan tidak mengikat butiran

pasir



Alat dan bahan yang digunakan dalam pengujian kadar pengikat adalah

sebagai berikut :

1. Timbangan elektrik

Alat ini digunakan untuk mengukur berat pasir sebelum dan sesudah

dikeringkan .


Gambar 1.15. Kompor listrik

Sumber : Laboratorium pengecoran logam

Jurusan Mesin Fakultas Teknik


2. Kompor listrik

Alat ini digunakan untuk mengeringkan specimen

Gambar 1.16. Kompor listrik



Brawijaya

3. Panci

Digunakan sebagai wadah tempat kita akan menghilangkan lempung

pada pasir dari untuk mengeringkan pasir. Pada kompor listrik.


Gambar. 1.17 Panci



4. Gelas ukur

Alat ini digunakan untuk mengukur jumlah larutan yang akan

ditambahkan pada pasir cetak.

Gambar. 1.18. Gelas ukur



Sedangkan bahan yang digunakan untuk pengujian kadar pengikat antara

lain :


Pasir Cetak seberat 100 gr

Larutan NaOH 25%

Air sebanyak 950 ml


Urutan kerja pengujian kadar lempung pasir cetak adalah :

1. Timbang pasir cetak seberat 100 gram sebagai spesimen

2. Larutan pasir didalam 950 ml air pada panci

3. Tambahkan NaOH 25% sebanyak 50ml

4. Aduk campuran tersebut dan biarkan pasir mengendap selama 5 menit

5. Buang airnya sebanyak 5/6 dari tinggi permukkaan air ingatlah jangan

sampai ada pasir yang ikut terbuang

6. Tambahkan airnya hingga seperti semula dan ulangi langkah kerja 4,5,6

sebanyak beberapa kali hingga airnya bersih.

7. Panaskan pasir cetak dalam panic dengan suhu 100-110%

8. Aduk pasir hingga kering

9. Timbang pasir cetak kering dan catat hasilnya

10. Hitung kadar lempung dengan rumus :

Kadar lempung= x100%-Kadar air rata-rata


1.2.5.1 Data Hasil Pengujian Kadar Pengikat

Tabel 1.4 Data hasil pengujian kadar peengikat

No.

Berat Spesimen

(gram)Kadar Pengikat

(%)(x- ) (x- )2

Awal Akhir

1 100 85.64 12.576 1.143 1.306

2 100 87.02 11.196 -0.237 0.056

3 100 87.69 10.526 -0.907 0.823

∑ 300 260.35 34.298 0 2.185


1.2.4.2 Perhitungan Data Hasil Pengujian Kadar Pengikat

Presentase kadar bentonit spesimen

Kadar air (%) = x 100%

Kadar air (spesimen 1) = ( x 100%) – 1.784 = 12.576%



Kadar Air Rata-rata ( )

Simpangan Baku (δ)

Simpangan Baku Rata-Rata ( )


Kesalahan Relatif (KR)

KR

Dengan mengambil resiko kesalahan α = 5%

α = KR x 100%

= 0.053 x 100%

= 5.3%

Derajat Kebebasan

db = n-1 = 3-1 = 2

t (α/2 ; db) = t(0,5/2 ; 2) = 4,303

Range Nilai Kesalahan

– (t(α/2 ; db)δ) ≤ x ≤ (t(α/2 ; db)δ) +

11.433 - 4.497 ≤ x ≤ 4.497 + 11.433

6.937 ≤ x ≤ 15.93

6.937 15.93

Dari grafik uji T diatas terlihat bahwa masuk pada daerah terima yaitu

dalam range 6.937 sampai 15.93 dengan keyakinan 95%.

1.2.5.3 Pembahasan


Kadar bentonit standar pasir cetak adalah 4-8%. Apabila kadar bentonit

terlalu banyak, maka bentonit akan kehilangan fungsi sebagai pengikat dan

hanya mengisi celah-celah antar pasir. Jika terlalu sedikit, maka bentonit akan

menjadi pasta.

Dalam pengujian ini menggunakan NaOH untuk memisahkan pasir

dengan bentonit saat pencucian. Proses dimulai ketika NaOH bereaksi dan

menghasilkan panas. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

NaOH + H2O 2Na+ + 2OH-

Secara teoritis seharusnya kadar bentonit sebesar 6%. Namun melalui

pengujian diketahui dengan kadar air 5% kadar bentonit 11.433%. dengan kadar

air 5% dan NaOH 5%, maka terjadi reaksi kesetimbangan sehingga mampu

memisahkan bentonit dari pasir yang menyebabkan kadar bentonit lebih banyak

dari teoritisnya.

1.2.5 Kesimpulan dan Saran

1.2.5.1 Kesimpulan

1. Pada pengujian kadar pengikat terjadi penyimpangan antara nilai kadar

pengikat teoritis 6% dengan kadar pengikat aktual 11,433%

2. Penyebab terjadinya penyimpangan dikarenakan pasir masih memiliki

kandungan bentonit sehingga kadar bentonit aktual lebih tinggi dari

teoritisnya.

1.2.5.2 Saran

1. Sebaiknya semua praktikan mengambil data tentang pengujian kadar

pengikat.

2. Sebaiknya praktikan fokus pada saat praktikum.

3. Sebaiknya asisten pembahasan yang menemani praktikan saat jalannya

praktikum.

1.3 Pasir

1.3.1 Tujuan Pengujian


1. Agar Praktikan mengetahui pengaruh distribusi besar pasir cetak terhadap

karakteristik pasir cetak (permeabilitas dan kekuatannya).

2. Agar praktikan mengetahui cara pengujian distribusi pasir cetak melalui

nomor kehalusan.

3. Agar praktikan mengetahui cara pengujian distribusi pasir cetak.

1.3.2 Dasar Teori

1.3.2.1 Definisi Pasir

Pasir adalah partikel granular dari SiO2 , yang pada prinsipnya 50-95%

dari total material pada pasir cetak. Pada pasir cetakan komposisinya berbeda-

beda, bergantung pada distribusi pasir cetak, komposisi kimia refraktori dan

thermal stability (Haine, 1976:185).

1.3.2.2 Macam-macam pasir

Pasir digolongkan menjadi pasir cetak alami dan buatan yang tergantung

ikatan tanah liat material tersebut.

A. Pasir alami

Pasir alami adalah yang pertama kali digunakan dengan pengembangan

industri pengecoran, hal ini dikarenakan persiapan, penanganan dan

penggunaan yang sederhana. Pada pasir cetak alami dibedakan dan tidak

dapat langsung digunakan(Heine, 1976 :115).

Dapat langsung digunakan

a. Pasir Gunung


Gambar 1.18. Pasir Gunung

Sumber : Winckelman 2012

Umumnya pasir gunung terletak pada lapisan tua. Pasir ini

sudah mengandung lempung (abu vulkanik) sehingga kebanyakan

dapat langsung dipakai setelah dicampur air.

Tidak dapat langsung digunakan

a. Pasir pantai

Gambar 1.19. Pasir pantai

Sumber : Ratna 2002

Pasir ini dapat diambil dari pantai dan pasir ini tidak dapat

melekat dengan sendirinya, sehingga dibutuhkan pengikat.

b. Pasir Sungai


Gambar 1.20. Pasir sungai

Sumber : Oceanlight, 2012.

Pasir ini tidak memiliki kemampuan untuk melekat dengan

sendirinya, jadi masih harus ditambahkan pengikat.

c. Pasir silika alami

Gambar 1.21. Pasir silika alami

Sumber : Donithebora,2012

Pasir ini didapat dan gunung secara alamiah dan tidak

melekat dengan sendirinya sehingga dibutuhkan pengikat unuk

mengikat butir-butir pasir satu sama lain. Unsur-unsur yang

terkandung SiO2 samapi 99.8%(Heine, 1976:116).

d. Pasir silika Buatan


Gambar 1.22. Pasir silika buatan

Sumber : Memed 2012

Pasir ini dapat diperoleh dengan memecah batuan kuarsa atau

kuarsit . Pasir ini tetap mengandunmg unsur utama yaitu SiO2.

e. Pasir Chromit

Gambar 1.23 Pasir chromit

Sumber : WTC, 2012

Pasir berkualitas tinggi dengan impuritis sedikit yang

mempunyai ekspansi thermal rendah dan konduktivitas thermal

tinggi , kandungan utamanya Cr2, O4 dan Fe(FeCr2O4)

1.2.3.4 Ukuran dan dimensi butiran pasir cetak


Ukuran dan dimensi butiran pasir cetak macamnya adalah :

1. Bentuk butir pasit bulat (Rounded Grain)

Butiran bulat terbentuk karena butir-butir yang sedang bergesekan

berulang-ulang akibat adanya angin, gelombang ataupun aliran air

sehingga menghasilkan bentuk bulat.

Gambar 1.23 Butir pasir bulat

Sumber : Principle of Foundary man

hal,149

2. Bentuk pasir sebagian bersudut (Subangular grain)

Butiran pasir sebagian bersudut terjadi karena butiran bersudut

saling bergerak dan bertabrakan sehingga sudutnya pecah dan

membentuk sub-angular graim.

Gambar 1.24 Butir pasir sebagian

bersudut

Sumber : Principle of foundryman, hal

149

3. Bentuk butir pasir sebagian bersudut(Angular grain)

Butiran bersudut terbentuk oleh dekomposisi bahan tanpa adanya

gesekan


Gambar 1.25. Butir pasir bersudut

Sumber : Principle of Foundaryman, hal

49.

4. Bentuk pasir Kristal(compound system)

Bentuk bidangnya memiliki luas bidang kotak yang sedikit.

Gambar 1.26. Butir pasir kristal

Sumber : Principle of Foundaryman ,

hal 49

Pada kondisi ideal, jenis butiran pasir bulat lebih baik dari pada

butir pasir Kristal, karena butiran pasir bulat yang diperlukan lebih

sedikit untuk mendapatkan kekuatan dan permebilitas tertentu alirnya

baik sekali.

1.3.2.4 Distribusi besar butir pasir cetak

Distribusi besar pasir cerak adalah persebaran butiran pasir atau

prosentase butiran pada pasir cetak suatu cara ukuran besarnya butiran pasir

cetak ditunjukan GFN(Grain Finnest Number) merupakan ukuran kehalusan

rata-rata butiran pasir, makin tinggi angkanya maka pasir semakin halus dan

daya salur udaranya (permebilitas) relative rendah.

Pada umumya pasir tidak terdiri dari butiran-butiran dengan ukuran

sama. Untuk mengetahui distribusi dari butir-butir yang mempunyaibesar butir

yang berbeda-beda makan dilakukan analisis ayak(sleve analysis)

Distribusi ukuran butir pasir dapat dibagi menjadi 4 jenis :


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

lebih 2 fraksi saja.

b. Distribusi ukuran butir sangat sempit artinya 90% dari ukuran besar butir

terdiri dari 1 fraksi saja.

c. Distribusi ukuran butir lebar artinya susunan butiran terdiri lebih kurang 3

fraksi.

d. Distribusi ukuran sangat lebar artinya susunan-susunan ukuran butir terdiri

dari 3 fraksi

Distribusi butir sampai akan memberikan permebilitas yang lebih tinggi

dan sebaliknya distribusi ukuran butir berpengaruh juga pada kekuatan cetakan ,

beda butiran yang diinginkan adalah sedemikian sehingga 2/3 dari butiran pasir

mempunyai ukuran mesh-mesh yang berikutnya . Jadi lebih baik tidak

mempunyai besar butir yang seragam.

Tabel 1.1 Distribusi AFS Number

Sumber : Heine , 1973:103

AFS Ne = =

Keterangan :

AFS Ne= Nomer kehalusan butir pasir cetak standart AFS.

ω = Berat pasir pada ayakan ke ayakan ke-1

Distribusi pasir cetak dari AFS number untuk ukuran 50±1 akan

melewati 100% mesh berukuran 40, akan melewati 95% mesh berukuran 50

dan sisanya akan melewati mesh ukuran 70 dan 100.


Mesh adalah bagian yang berukuran sama dari suatu bentuk benda

berdiameter yang lebih besar atau dapat diartikan mesh adalah element kecil

dari suatu bagian benda , dalam hal ini mesh berfungsi untuk memisahkan

besar ukuran pasit berdasearkan ukurannya berdasarkan ”American

Faundymans Society” maka mesh dikelompokan berdasarkan tabel berikut.

Tabel 1.2 Distribusi AFS Number

Sumber : W. Heine , Richard “ Principle of Metal Casting” 1976 : hal

102

Untuk butir ukuran pasir yang ukurannya sama atau lebih besar dari

ukuran mesh maka pasir tersebut tudak dapat lolos dari mesh tersebut.

Sehingga ratio antara ukuran pasit dan ukuran mesh ”American

Faundrymans Society” distandarkan berdasarkan tabel diatas makan mesh

menggunakan satuan micron per inch.

1.2.3.7 Pengaruh distribusi besar butir pasir cetak terhadap karakteristik pasit

cetak

1. Pengaruh distribusi besar butir pasir cetak terhadap kekuatan

Jika butirannya seragam maka kekuatan tergantung ukuran

butirannya. Semakin kecil ukuran butir pada pasir cetak maka

kekuatannya semakin tinggi, hal ini dikarenakan lebih banyaknya luas

bidang kontak sehingga kerapatan antar butir tinggi , sehingga

kekuatannya lebih besar daripada yang berbutir besar. Sedangkan jika


butiran pasirnya berbeda maka kekuatannya bergantung pada jenis

butiranya. Jika bentuk butir pasir cetak bulat, kekuatannya rendah karena

luas bidang kontaknya kecil jika bentuk pasir sebagian bersudut

kekuatannya lebih tinggi dari bentuk pasir bulat karena luas bidang

kontaknya kecil, jika bentuk butir pasir sebagian bersudut kekuatannya

lebih tinggi dari bentuk pasir bulat karena lebih banyaknya luas bidang

kontak sehingga kerapatan antar butir tinggi dari bentuk pasir bulat

karena lebih banyaknya luas bidang kontak sehingga kerapatan antar

butir tinggi dan tingganya lebih sempit . Sedangkan jika bentuk butir

pasir bersudut akan memberikan kekuatan yang lebih tinggi

dibandingkan butiran sebagian bersudut dikarenakan luas bidang yang

lebih besar dan rongga yang ada kecil. Sehingga kerapatannya tinggi.

Jika butir pasir Kristal maka akan memiliki kekuatan paling tinggi

karena butir Kristal memiliki sudut sangat banyak seghingga bidang

kontaknya semakin tinggi dan kerapatannya juga tinggi.

2. Pengaruh distribusi besar butir pasir cetak terhadap permeabilitas

Jika butirannya seragam maka permebilitasnya tergantung pada

ukuran butirnya. Semakin besar ukuran butir pada pasir cetak maka

permebilitasnya semakin tinggi, hal ini dikarenakan jika ukuran butir

pasir besar, maka bidang kontaknya akan kecil, sehingga tercipta

rongga-rongga dan kerapatannya rendah, sedangkan pada pasir dengan

butiran berbeda, permabilitasnya tergantung pada bentuk butirannya.

Pada bentuk butir pasir bulat, permebilitasnya tinggi karena luas bidang

kontak antar butir sedikit sehingga rongga-rongga yang terbentuk besar.

Pada bentuk butir pasir sebagian bersudut permabilitasnya lebih rendah

darupada butir pasir bulat karena luas bidang kontaknya lebih bedar

sehingga rongga antar butir lebih sempit. Pada bentuk butir pasir

bersudut permebilitasnya lebih rendah daripada butir pasir sebagian

bersudut karena bidang kontaknya lebih besar . Jika bentuk butir

pasirnya Kristal permebilitasnya paling rendah karena butir Kristal

memiliki sudut sangat banyak sehingga kerapatan tinggi.




Alat yang digunakan dalam pengujian ini adalah :

1. Mesin pengguncang rotap

Alat ini digunakan untuk menyaring pasir . Spesifikasi dari alat yang

digunakan adalah :

Jenis : Rotap

Tipe : V51

Mesh : Retsch

Voltase : 220 V

Daya : 430 watt

Buatan : Jerman

Artikel : 30 40 0010

No. Seri : 01849038

Frekuensi : 50 Hz

Gambar 1.25 : Mesin pengguncang rotap



Brawijaya

2. Timbangan elektrik

Alat ini digunakan untuk mengukur berat psair cetak


Gambar 1.26 : Timbangan Elektrik

Sumber : Laboratorium Pengecoran Logam

jurusan Mesin Fakultas Teknik


3. Tempat pasir

Alat ini digunakan sebagai wadah tempat pasir

Gambar. 1.27 Tempat Pasir




1. Ambil pasir cetak seberat 50 gram sebanyak 3 sample

2. Susun ayakan dari bawah ke atas dengan tingkat mesh semakin ke atas

semakin besar meshnya, kemudian letakkan pada mesin pengguncang rotap.

3. Letakan spesimen pasir cetak pada ayakan paling atas

4. Hidupkan mesin pengguncang rotap selama waktu dan juga frekuensi yang

dibutuhkan

5. Timbang berat pasir yang ada pada masing mesh setelah selesai di ayak

6. Cari harga Sn dari tiap-tiap mesh yang ada dari tabel yang terlampir

7. Hitung besar nomor kehalusan pasir cetak dalam skala EN maupun AFS



1.3.4.1 Data Hasil Pengujian Distribusi Besar Butir Pasir Cetak

Tabel 1.5 Data hasil pengujian

NO Ukuran MeshBerat 1

(gram)

Berat 2

(gram)

Berat 3

(gram)

1 315 26.85 28.29 29.12

2 280 2.78 6.64 2.81

3 250 7.38 2.80 2.73

4 200 10.05 5.35 4.98

5 180 7.74 2.98 2.58

6 160 7.67 3.13 2.78

7 140 6.09 1.60 1.24

8 125 6.08 1.26 1.30

9 6.12 1.45 1.23

A. Perhitungan

Tabel 1.6 Data hasil pengujian spesimen I

NO Ukuran MeshBerat 1

(gram)Sn Wn Sn

1 315 26.85 60.366 1620.827

2 280 2.78 68.080 189.262

3 250 7.38 77.046 568.599

4 200 10.05 95.066 955.413

5 180 7.74 107.197 829.705

6 160 7.67 119.328 915.246

7 140 6.09 136.636 832.113

8 125 6.08 154.364 938.533

9 6.12 620.000 3794.4

∑ 80.76 1438.083 10644.098


Perbandingan

Mesh Sn

420 45

315 x

297 63

Mencari Sn Untuk mesh 315

=

=

-1890 = 5535-123x

123x = 7425

X = 60,366

Menghitung Finnest number

│Fn│= = =

Tabel 1.7 Data hasil pengujian spesimen II

NO Ukuran MeshBerat II

(gram)Sn Wn Sn

1 315 28.29 60.366 1707.754

2 280 6.64 68.080 452.051

3 250 2.80 77.046 215.729

4 200 5.35 95.066 508.603

5 180 2.98 107.197 319.447

6 160 3.13 119.328 373.497

7 140 1.60 136.636 218.618

8 125 1.26 154.364 194.499

9 1.45 620.000 899

∑ 53.5 1438.083 4889.198


Perbandingan

Mesh Sn

297 63

250 x

210 89


=

=

-1222 = 5481-87x

-87x = -6703

x = 77.046


│Fn│= = = 9

Tabel 1.8 Data hasil pengujian spesimen III

NO Ukuran MeshBerat III

(gram)Sn Wn Sn

1 315 29.12 60.366 1757.858

2 280 2.81 68.080 191.305

3 250 2.73 77.046 210.335

4 200 4.98 95.066 473.429

5 180 2.58 107.197 276.568

6 160 2.78 119.328 331.732

7 140 1.24 136.636 169.429


8 125 1.30 154.364 200.673

9 1.23 620 762.6

∑ 48.77 1438.083 4373.929

Perbandingan

Mesh Sn

210 89

200 x

149 126


=

=

-370 = 5429-61x

61x = 5799

x = 95.065


│Fn│= = = 89.685

Tabel 1.9 Data Perhitungan Spesimen I

No Ukuran Mesh Us M Wn1 Wn1.M

1 315 48.319 38.320 26.85 1028.892

2 280 52.950 41.720 2.78 115.982

3 250 60.345 45.170 7.38 333.355

4 200 79.934 39.630 10.05 398.281

5 180 83.770 59.180 7.74 458.053


6 160 93.607 65.738 7.67 504.210

7 140 106.512 78.884 6.09 480.403

8 125 122.212 86.586 6.08 526.443

9 620 300 6.12 1836

∑ - - 80.76 5681.619

Perbandingan

Ukuran Mesh Us M

414 40 30

315 x y

295 50 40

Untuk Mencari ukuran mesh 315

= =

0,8319 = 0,832 =

x = 40 + 8,399 y = 30 + 0,832

= 48,319 = 3,832

AFSn = = = 70.352

Tabel 1.10 Data Perhitungan Spesimen II


1 315 48.319 38.320 28.29 1084.073

2 280 52.950 41.720 6.64 277.021


3 250 60.345 45.170 2.80 126.336

4 200 79.934 39.630 5.35 212.020

5 180 83.770 59.180 2.98 176.356

6 160 93.607 65.738 3.13 205.760

7 140 106.512 78.884 1.6 126.214

8 125 122.212 86.586 1.26 103.098

9 620 300 1.45 435

∑ - - 53.5 2751.878

Perbandingan

Ukuran Mesh Us M

295 50 46

250 x y

268 70 50


= =

= =

x = 50 + 10.345 y = 40 + 5.120

= 60.345 = 45.120

AFSn = = = 51.437


Tabel 1.11 Data Perhitungan Spesimen III


1 315 48.319 38.320 29.72 1138.87

2 280 52.950 41.720 2.81 117.233

3 250 60.345 45.170 2.73 123.178

4 200 79.934 39.630 4.98 197.357

5 180 83.770 59.180 2.58 152.684

6 160 93.607 65.738 2.78 182.752

7 140 106.512 78.884 1.24 97.779

8 125 122.212 86.586 1.30 112.562

9 620 300 1.23 369

∑ - - 48.77 2491.415

Perbandingan

Ukuran Mesh Us M

295 50 40

280 x y

208 70 50


= =

= 0,832 =

x = 52.95 y = 41.720


AFSn = = = 51.085

Perhitungan Statistika

Tabel 1.12 Skala FN

No Spesimen FN (FN-FNTot) (FN-FNTot)2

1 1 74,094 25,939 672,831

2 2 115,159 15,225 231,800

3 3 110,548 10,615 112,678

∑ 229,8 (-)0,099 8,017,309

FN =

=

= 104.291

Simpang Baku

=

=

= 23.838

Simpangan Baku Rata-Rata

=


=

= 13.763

Kesalahan Rata-rata

KR =

=

= 0.132

α = KR x 100%

= 0.132 x 100%

= 13.2% α = 5%

Derajat Kebebasan

Db= n – 1=3-1=2

t((α/2) ; db) = t (0,25;2) = 4.303

FN-( t((α/2) ; db)δ) < FN < FN+( t((α/2) ; db)δ)

104.291 – (4.303 x 23.838) < FN < 104.291 + (4.303 x 23.838)

1.716 < FN < 206.866

1.716 206.866

Dari grafik uji T diatas terlihat bahwa daerah tolak <1.716 atau > 206.866 sedangkan

daerah terimanya adalah 1.716 samapai 206.866 artinya bahwa nilai kehalusan pasir

cetak sebesar 104.291 masuk pada daerah terima sehingga dapat disimpulkan bahwa

pasir cetak rata-rata dapat diterima.

Tabel 1.13 Skala AFS


No Spesimen AFS (AFS-AFS Tot) (AFS-AFS Tot)2

1 1 70.352 12.727 161.976

2 2 51.437 -6.188 38.291

3 3 51.085 -6.54 42.772

∑ 172.874 -0.001 243.039

AFS =

=

= 104.291

Simpang Baku

=

=

= 11.02

Simpangan Baku Rata-Rata

=

=

= 6.632

Kesalahan Relatif


KR =

=

= 0.1104

α = KR x 100%

= 0.1104 x 100%

= 11.04% α = 5%

Derajat Kebebasan

Db= n – 1=3-1=2

t((α/2) ; db) = t (0,25;2) = 4.303

AFS - ( t((α/2) ; db)δ) < AFS < AFS + ( t((α/2) ; db)δ)

57.625 – (4.303 x 11.02) < AFS < 57.625 + (4.303 x 11.02)

10.206 < AFS < 105.044

10.206 105.044

Dari grafik uji T diatas terlihat bahwa daerah tolak <10.206 atau > 105.044

sedangkan daerah terimanya adalah 10.206 samapai 105.044 artinya bahwa nilai

kehalusan pasir cetak sebesar 57.625 masuk pada daerah terima sehingga dapat

disimpulkan bahwa pasir cetak rata-rata dapat diterima.

B. Pembahasan Data hasil perhitungan Distribusi Besar Butir Pasir Cetak

1. Perhitungan FN

Pada data spesimen untuk nilai FN pada saat pengujian diperoleh data sebagai

berikut:

a. Berat 1 : Nilai FN = 74,094


b. Berat 2 : Nilai FN = 45,159

c. Berat 3 : Nilai FN =110,548

Dengan Perhitungan Statistika diperoleh resiko kesalahan 5% dan derajat kebebasan

sebesar 2 selain itu juga diperolehan 1.716 < FN < 206.866 dimana dengan derajat

tingkat keyakinan 95% menunjukan bahwa data sangat spesimen yang diperoleh

dalam daerah terima.

2. Perhitungan AFS

Pada data nilai AFS dari hasil pengujian diperoleh data sebagai berikut:

a. Berat 1 : Nilai AFS = 63,448

b. Berat 2 : Nilai AFS = 54,466

c. Berat 3 : Nilai AFS =59,928

Dengan perhitungan statistika diambil resiko kesalahan sebesar 5% dan derajat

kebebasan (db) sebesar 2 diperoleh 10.206 < AFS < 105.044 dimana dengan derajat

tingkat keyakinan 95% mengukur bahwa data sampel spesimen yang diperoleh

dalam daerah terima. Dari pengukuran tiap berat tersebut diperoleh data nilai AFS

sesuai dengan nomor kehalusan butir pasir berdasarkan standar AFS yaitu 57.625.

Dengan demikian dapat diketahui bahwa nilai FN digunakan untuk mencari nilai

kehalusan butir dengan memasukan kedalam range tersebut, sedangkan AFS yaitu

suatu nilai untuk mencari tingkat kehalusan butir pasirdengan memasukan kedalam

range nilai apakah memenuhi standar butir pasir cetak sehingga layak untuk cetakan.

1.3.5 Kesimpulan dan Saran

1.3.5.1 Kesimpulan

1. Butir pasir cetak pada perhitungan kelompok di dapat nilai FN berat

pertama 131.799, FN pada berat kedua 91.389 dan FN pada berat ketiga

89.685. Semakin tinggi nilai FN, kehalusannya semakin bagus.

2. AFS adalah suatu nilai untuk mencari tingkat kehalusan butir pasir. Pada

pengujian AFS mendapatkan nilai 70.352 pada spesimen 1, 51.437 pada

spesimen 2 dan 51.085 pada spesimen.

1.3.5.2 Saran

1. Pada saat asistensi sebaiknya untuk tidak menyalakan musik keras-keras

2. Kendaraan bermotor disarankan untuk tidak dimasukan kedalam lab


3. Sebaiknya pada saat janjian harus lebih dipermudah.


pl i

Documents