PENGECORAN ALUMINIUM BEKAS MENGGUNAKAN CETAKAN GYPSUM DENGAN POLA LILIN Rofik Alparabbi1, Duskiardi1, Hendri Budiman1 1
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Bung Hatta
[email protected]
Abstract Metal casting is a manufacturing process that uses liquid metal and mold for producing parts with geometric forms of approaching the end of the finished product. Multiple use of Aluminum in everyday life both in the household and industrial waste Aluminum will make more and more. If this is not in the handle quickly then this waste will give a bad impact for the environment. The molten metal is poured or pressed into a mold that has a cavity according to the desired shape. This research will observe the influence of the temperature of the pouring process that occurs in a special mold with casting or commonly called by investment casting, the observations will be made considerations for improvement of the process of pouring. The Material used is cast from aluminum scrap utilised, the mold is mold the wax pattern with gypsum and discussion covering the process of pouring. From the results of observation and visual analysis, the increasing temperature will cause the surface pouring product became rough. Key Word:casting, aluminum, mold, pouring
PENDAHULUAN Pengecoran mencairkan
suatu
adalah logam
proses
untuk
setelah
Material cor yang digunakan adalah
itu aluminium
bekas
yang
sudah
terpakai,
dituangkan kedalam cetakan dan cara ini dengan menggunakan cetakan gypsum dan dapat digunakan pada masa kini. Pengecoran pola lilin. Pembahasan meliputi proses logam tersebut digunakan dapur peleburan penuangan dan pengamatan produk hasil yang berfungsi untuk mencairkan logam.
pengecoran. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah
Banyaknya penggunaan Aluminium dalam kehidupan sehari-hari baik itu dalam rumah tangga maupun industri akan membuat limbah Aluminium semakin banyak. Jika hal ini tidak di tangani denga cepat maka limbah ini akan memberikan dampak yang buruk bagi lingkungan.
untuk mengamati pengaruh temperatur pada proses penuangan dan mengetahui cara pelapisan dihasilkan.
cetakan
untuk
produk
yang
METODOLOGI Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan Desember 2012 – Februari 2013di Laboratorium Proses Produksi Universitas Bung Hatta Padang. Gambar 1. Lilin batangan
Metode pengambilan data:
c. Gypsum S Gypsum
1. tudi
lapangan
mengambil
data
berguna
sebagai
yaitu
dengan
bahan untuk pembuatan cetakan
secara
langsung
yang tahan terhadap pemanasan
terhadap objek yang akan diamati
tinggi.
sesuai di lapangan.Dicatat langsung pada
lokasi
mendapatkan
penelitian
guna
data-data
yang
dibutuhkan. 2.
K ajian literatur terhadap teori-teori yang mendasari permasalahan yang diangkat dari dosen pembimbing dan
Gambar 2. Gypsum bubuk d. Dapur pelebur
dosen mata kuliah.
Dapur ini terbuat dari batu Alat dan Bahan.
tahan api dan semen tahan api.
a. Aluminium bekas
Besar dan volume dari dapur
Dalam proses peleburan ini, digunakan
bahan
batangan,
Aluminium
Aluminium
ini
peleburan
sangat
bervariasi
tergantung jumlah bahan yang akan dilebur.
diperoleh dari bekas praktikum dilboratorium
CNC Universitas
Bung Hatta. b. Lilin batangan Lilin batangan berguna untuk pembuatan pola dengan merk naga terbang. Gambar 3. Dapur pelebur
e. Batu bara Batu bara merupakan bahan bakar pengganti. Selain harganya tidak terlalu mahal, batu bara
juga
dapat menghasilkan panas yang baik untuk peleburan.
Gambar 6. Krusibel h. adel Ladel merupakan alat penuang dalam peleburan. Aluminium cair yang
memiliki
suhu
tinggi
diambil dari dalam crucible dan
Gambar 4. Batu bara
dituangkan ke dalam cetakan. P
f. ola
Ukuran dari alat ini disesuaikan
Merupakan model dari benda
dengan volume pola.
yang akan di cor, pola ini terbuat dari lilin yang diukir.
Gambar 7. Ladel i. hermometer digital Alat Gambar 5. Pola lilin g.
ini
digunakan
sebagai
pengukur suhu aluminium cair. K
rusibel Peralatan ini dugunakan untuk melebur Aluminium, dibuat dari besi cor.
Gambar 8. Thermometer digital j. Blower
Panas pada tungku dijaga dengan
Sulfat (sebagai komposisi utama).
terus menyuplai udara pada bagian bawah
Bahan-bahan yang harus disiapkan
tungku, untuk itu digunakan blower.Tanpa
adalah bubuk gypsum dan air, dengan
alat ini, maka panas yang dihasilkan dari batu
komposisi gypsum 100% dan air
bara akan turun kebawah dan panas yang
65%, paduan gypsum dan air diaduk
dihasilkan tidak stabil.
dengan rata menggunakan tangan. Proses
selanjutnya
adalah
coating, yaitu pelapisan pola lilin dengan cara menuang adonan gypsum
Prosedur Penelitian. Pengecoran Aluminium dilakukan di Laboratorium Proses Produksi Universitas
kedalam
wadah
plastik
hingga
mendapatkan ketebalan sekitar 10mm.
Bung Hatta Padang. Adapun tahap penelitian yang akan saya lakukan dalam rangka mengumpulkan data hingga penyelesaian masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Proses pembuatan pola lilin Proses pembuatan pola lilin dilakukan dengan cara mengukir lilin batangan
menjadi
bentuk
yang
diinginkan. Gambar 10. Pembuatan cetakan gypsum 3. Pemanasan cetakan gypsum Cetakan gypsum yang masih lunak dan memiliki kadar air yang tinggi perlu dipanaskan. Tujuannya Gambar 9. Pola lilin yang diukir 2.
Pembuatan cetakan gypsum Cetakan gypsum terbuat dari
agar air di dalamnya habis menguap dan Pemanasan meliputi dua proses yaitu,
proses
dewaxing
dan
bubuk gypsum yang secara kimia
dilanjutkan dengan proses pengerasan
dikenal dengan CaSO4 atau Kalsium
cetakan gypsum. Proses dewaxing
bertujuan untuk mengeluarkan lilin
tungku
dari dalam cetakan gypsum. Caranya
nyalakan tungku peleburan sampai
dengan memanaskan cetakan selama
batu bara terbakar sempurna.
90 menit, maka lilin akan meleleh dan
pelebur,
kemudian
c.
menetes kebawah.
apur krusibel yang sudah terisi Aluminium dimasukan kedalam tungku peleburan. d. anas pada tungku dijaga, dengan
Proses pengerasan cetakan gypsum
cara terus menyuplai udara pada
dilakukan langsung setelah proses dewaxing
bagian bawah tungku, untuk itu
selesai. Setelah temperatur cetakan gypsum naik, maka cetakan gypsum telah padat dan mengeras.
Pada
kondisi
inilah
cetakan
digunakan blower. e. etakkan cetakan gypsum di atas
gypsum memiliki ketahanan yang baik
tungku dengan posisi terbalik agar
terhadap logam cair panas.
lilin dapat meleleh sempurna. f. etelah alumunium mulai meleleh maka
diaduk
menggunakan
pengaduk dari baja. g. akukan Gambar 11. Dewaxing dan pemanasan
pengecekan
Aluminium
cetakan
mencapai
apakah titik
suhu sudah
lebur
dari
aluminum tersebut ( titik lebur Al Pelaksanaan Penelitian
660
Adapun proses yang dilakukan pada pengecoran
Aluminium
adalah
C)
h.
sebagai
ebelum
berikut :
dilakukan
penuangan,
buang terak/kotoran yang berada B diatas aluminium lebur tersebut.
a. ahan
yang
dilebur
adalah
Aluminium secrap dan batangan. b. asukkan
bahan
bakar
kedalam
i. akukan
penuangan kedalam M cetakan, sesuai dengan temperature yang telah ditetapkan.
c. emperatur penuangan Pengambilan penuangan thermokopel
data yaitu
temperature menggunakan
digital
dengan
mencelupkan thermometer kedalam Gambar 12. Proses penuangan j.
d. etelah specimen siap dicetak dan didinginkan,
emperatur Lingkungan
lakukan
Ukur temperature lingkungan pada
pembongkaran secara hati-hati. k.
e. enuangan dilakukan pada cetakan dalam
kondisi
yang
sudah
dipanaskan.
saat proses penuangan. P emperatur Cetakan Pengambilan
data
temperature
cetakan
yaitu sebelum proses U penuangan kedalam cetakan.
l. ntuk
cairan logam aluminium tersebut. S
mendapatkan
hasil
pengecoran yang baik lakukan HASIL DAN PEMBAHASAN Dibawah ini adalah parameter yang penuangan dengan temperatur diset pada saat proses pengecoran :
peleburan yang bervariasi. Pengambilan data a.
W aktu Penuangan Catat
waktu
penuangan
selama
aluminium
proses kedalam
cetakan.
Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa T selama proses pengecoran didapat empat
b. emperatur peleburan Pengambilan peleburan thermokopel
data yaitu
Gambar 13. Parameter yang diset
temperature menggunakan
digital
dengan
mencelupkan thermometer kedalam cairan logam aluminium tersebut.
buah specimen yang dihasilkan dengan temperature peleburan, penuangan, waktu penuangan
yang
berbeda.
Temperatur
penuangan yang terlalu tinggi
karena
sulitnya mengontrol temperatur peleburan ke temperatur penuangan tersebut. Ini terjadi
karena suhu disekitar tungku peleburan terlalu
tinggi,
sedangkan
pada
saat
pengecekan suhu hanya dilakukan dengan cara manual. 1. Penuangan
logam
temperatur
cair
950°C,
pada dengan
temperatur cetakan 29°C.
Gambar 15. Penuangan temperatur 900°C 3. Penuangan
logam
temperatur
cair
850°C,
pada dengan
temperatur cetakan 147°C.
Gambar 14. Hasil penuangan 950°C Pada pengecoran pertama ini terlihat pada bagian tengah produk masih belum terisi oleh logam cair. Permukaan produk terlihat kasar, kemungkinan terjadi karena masih banyaknya udara yang terperangkap
Gambar 16. Penuangan temperatur 850°C
di dalam cetakan. 2. Penuangan temperatur
Pada hasil penuangan produk
logam
cair
900°C,
pada dengan
temperatur cetakan 60°C.
belum sempurna, bentuk permukaan yang kasar dan belum terbentuknya detail dari produk. Ini kemungkinan terjadi karena temperatur penuangan terlalu tinggi dan temperatur cetakan yang rendah sehingga logam cair yang di
membeku.
dalam
cetakan
bawah
produk
material
Terlihat pada hasil produk masih
berada
ketiga terlihat pada bagian atas dan
cepat
sudah
hasil terlihat
penuangan menyatu.
Tetapi pada bagian tengah produk masih ada bagian yang belum terisi material, ini terjadi karena pada cetakan penambah.
tidak
adanya Sehingga
saluran masih
banyaknya udara terperangkap di dalam cetakan pada saat proses penuangan. 4. Penuangan pada temperatur 790°C
menyebabkan produk
bentuk
menjadi
permukaan
kasar.
Suhu
penuangan yang dianjurkan adalah 780°C. 2. Semakin maka
cepat
semakin
kemungkinan Gambar 17. Penuangan temperatur
waktu
penuangan
besar
logam
pula
cair
dapat
mengisi rongga-rongga cetakan.
790°C
3. Dari pengamatan dan analisa visual Pada produk keempat terlihat
hasil
penuangan diketahui bahwa
pada beberapa bagian material sudah
pada variasi
temperatur cetakan
menyatu, dan bentuk dari pola sudah
menghasilkan
bentuk permukaan
terpenuhi. Walupun belum seperti
produk yang berbeda. Semakin tinggi
yang diharapkan, permukaan dari
temperature cetakan menyebabkan
produk
semakin halus bentuk permukaan
hasil
pengecoran
sudah
terlihat halus.
produk yang dihasilkan karena tidak adanya udara yang terperangkap di
KESIMPULAN
dalam cetakan.
Dari hasil proses penuangan yang dilakukan, mulai dari awal sampai akhir dapat diambil DAFTAR PUSTAKA
kesimpulan sebagai berikut :
[1] 1. Dari hasil pengamatan dan analisa visual, Semakin tingginya temperatur penuangan
akan
Beumer, B.J.M., Alih Bahasa : B, S., Anwir, 1994, Ilmu Bahan Logam, Jilid II, cetakan Ke-2,PT. Bhratara, Jakarta.
menyebabkan
bentuk permukaan produk menjadi [2]
Dieter,
kasar. Ini terjadi karena pada cetakan
Mekanik,
tidak
Terjemahan
adanya
saluran
penambah.
G.
E., Jilid :
1990, I,
Metalurgi
Edisi
Sriatie
Ke-3, Djaprie,
Logam dengan suhu tinggi akan
PT.Erlangga, Jakarta.
mengalami pemuaiaan pada saat [3] dilebur dan akan cepat membeku
Febriandi,
Analisa Pengaruh Temperatur Pada
pada saat proses pendinginan di
Proses Penuangan Aluminium dengan
dalam
Menggunakan Cetakan Logam, Teknik
cetakan
dipanaskan,
hal
yang
tidak
inilah
yang
Deri.,
Tugas
Sarjana,
[4]
Mesin, Universitas Bung Hatta, 2012,
Institut Sains danTeknologi Akprind,
Padang.
Yogyakarta.
Firdaus., Jurnal Austenit,
Rancang [7]
1995,
Teori
Bahan
dan
Bangun Cetakan Permanent (Permanent
Pengaturan Teknik, PT. Rineka Cipta,
Mold)
Jakarta.
Untuk
Pembuatan
Puley
Aluminium, Teknik Mesin, Politeknik Negeri Sriwijaya, Palembang, 2010. [5]
Suharto.,
[8]
Gapkindo, Pengolahan
Team,
2009.
Limbah
Cair
Teknologi dengan
Purwanto, D., 2004, Pengujian Sifat
Sistem Lumpur Aktif di Industri Karet.
Fisis
Japan External Trade Organization
dan
Mekanis
Velg
Racing
Alumimium Sebelumdan Sesudah di
(JETRO), Jakarta.
Aging, Tugas Akhir S-1, Teknik Mesin, Universitas MuhammadiyahSurakarta,
Pengecoran Logam, Cetakan Ke-8, PT.
Surakarata. [6]
[9] Surdia, T., Chijiwa, K., 2000, Teknik
Putro, T. H., 2005, Studi Pengecoran
PradnyaParamita, Jakarta.
Aluminium Silikon (Al+Si) Dengan [10] Surdia, T., Saito, S., 1985, Pengetahuan Cetakan LogamBerpendingin Air dan
Bahan Teknik, Cetakan Ke-3, PT.
Udara,Tugas Akhir S-1, Teknik Mesin,
Padnya Paramita,Jakarta.
