PENENTUAN TEMPERATUR OPTIMUM PADA PENGECORAN INVESTMENT CASTING DENGAN MENGGUNAKAN CETAKAN TANAH LIAT
Prima Eko Susanto1, Hendra Suherman1, Iqbal1 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri Universitas Bung Hatta Padang
[email protected]
ABSTRAK
Pengecoran logam adalah suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan untuk menghasilkan parts dengan bentuk yang mendekati bentuk geometri akhir produk jadi. Banyak penggunaan kuningan dalam kehidupan sehari-hari baik itu dalam rumah tangga maupun industri akan membuat limbah kuningan semakin banyak. Jika hal ini tidak ditangani dengan cepat maka limbah ini akan memberikam dampak yang buruk bagi lingkungan. Logam cair akan dituangkan atau ditekan kedalam cetakan yang memiliki rongga sesuai dengan bentuk yang diinginkan. Penelitian ini akan mengamati pengaruh temperatur optimum yang terjadi pada proses pengecoran dengan cetakan khusus atau yang bisa disebut dengan investment casting, hasil pengamatan akan dijadikan pertimbangan untuk perbaikan hasil proses temperatur optimum. Material cor yang digunakan adalah dari kuningan bekas yang sudah terpakai, cetakan yang digunakan adalah cetakan pola lilin dan pembahasan meliputi proses temperatur optimum. Dari hasil pengamatan analisa dan visual, Semakin tinggi temperatur cetakan menyebabkan semakin halus bentuk permukaan produk yang dihasilkan. Kata Kunci : Pengecoran Logam, Kuningan Bekas, Cetakan Pola Lilin, Temperatur Optimum
I. PENDAHULUAN
Perumusan Masalah 1) Pemanfaatan
Latar Belakang Invesment
Casting
merupakan
logam
kuningan
bekas.
proses industri didasarkan pada dan juga
2) Menggunakan energi batu bara.
disebut casting hilang-lilin, salah satu
3) Produk
teknik tertua logam pembentuk diketahui. Dari 5.000 tahun yang lalu, ketika lilin
yang
dibuat
relatif
sederhana. Tujuan Penilitian
membentuk pola, untuk malam hari ini
1) Mengamati pengaruh temperatur
teknologi tinggi, bahan tahan api dan
logam (Kuningan) pada proses
paduan spesialis, coran memperbolehkan
penuangan.
produksi
komponen
dengan
akurasi,
fleksibilitas keterulangan, dan integritas dalam berbagai logam dan paduan kinerja
2) Mengetahui cara pelapisan cetakan untuk produk yang dihasilkan. 3) Hasil pengamatan akan dijadikan
tinggi. Lost casting busa adalah bentuk
pertimbangan
modern dari pengecoran investasi yang
hasil proses penuangan.
menghilangkan langkah-langkah tertentu dalam proses.
untuk
coran
menghasilkan
kecil, kusen
tetapi pintu
telah pesawat
lengkap, coran baja hingga 300 kg dan cor
perbaikan
Batasan Masalah 1) Material
Proses ini umumnya digunakan
untuk
cor
yang
digunakan
adalah kuningan bekas. 2) Cetakan yang digunakan adalah cetakan pola lilin. 3) Pembahasan
meliputi
proses
aluminium hingga 30 kg. Hal ini umumnya
penuangan dan pengamatan produk
lebih mahal per unit dari die casting atau
hasil pengecoran.
casting pasir tapi dengan biaya peralatan yang
lebih
rendah.
Hal
ini
Tempat dan Waktu
dapat
Penelitian ini telah dilaksanakan
menghasilkan bentuk rumit yang akan sulit
pada bulan September 2014 – November
atau tidak mungkin dengan die casting,
2014 di Kanagarian Sungai Pua, Jorong
namun seperti proses itu, memerlukan
Kapalo Koto, Kabupaten Agam.
sedikit permukaan mesin finishing dan hanya kecil.
II. METODE DAN BAHAN
Proses Pembuatan Cetakan Proses pembuatan cetakan pola
METODOLOGI PENELITIAN
dilakukan
dengan
mengukir
plat
aluminium dengan menggunakan mesin CNC sehingga menjadi bentuk seperti gambar di bawah ini :
Start
Tinjauan Pustaka Proses Pembuatan Cetakan Pembuatan Cetakan Pola Dengan Plat Proses Pembuatan Cetakan Pola Lilin
Aluminium
Setelah plat aluminium di ukir
Proses Pelapisan Cetakan Pola Lilin
seperti gambar diatas langkah selanjutnya Proses Peleburan Logam (Kuningan)
yaitu memberi kedudukan plat tersebut dengan
menggunakan
triplek
seperti
gambar di bawah ini : Proses Penuangan Logam (Kuningan) Temperatur Penuangan
Temperatu r Cetakan
Hasil Produk Cetakan Pola Analisa Hasil Produk
Proses Pembuatan Pola Pada proses pembuatan pola ada beberapa tahap yang harus di lakukan
SELESAI
salah satunya yaitu : Tahap 1. Proses pengolesan minyak
DIAGRAM ALIR
Pada proses ini cetakan pola yang terbuat dari plat aluminium di olesi dengan
l
minyak goreng, yang mana fungsi dari minyak
goreng
tersebut
yaitu
Setelah lilin cair di tuangkan
untuk
kedalam cetakan hingga menutupi setiap
memepermudah lilin lepas dan tidak
permukaan cetakan kemudian lilin tersebut
menempel pada permukaan cetakan pola.
di diamkan hingga mengeras seperti
Tahap 2. Proses pencairan lilin
gambar di bawah ini :
Pada waktu proses pencairan lilin,
(a)
(b)
(c)
(d)
lilin yang digunakan yaitu lilin batang yang mana
lilin batang tersebut
di
panaskan hingga mencair dengan cara di letakan di atas api kompor seperti gambar di bawah ini :
(e)
(f)
Proses pencairan lilin batang Tahap 3. Proses Pembuatan Pola Lilin Pada proses pembuatan pola lilin,
Proses Pembekuan Pada Pola Lilin Setelah
lilin
mengeras,
lilin
lilin batang dipanaskan hinggah mencair
tersebut kemudian di rendam kedalam air
kemudian lilin cair tersebut di tuangkan ke
yang mana lilin tersebut akan lepas seperti
dalam cetakan seperti gambar di bawah ini
pada gambar di bawah ini :
:
Proses Penuangan Lilin Cair ke Cetakan Pola
Pola lilin
Peralatan dan Bahan
e. Cetakan pola lilin
a. Logam kuningan bekas
Logam kuningan bekas b. Dapur Pelebur ( Kuningan )
Cetakan pola lilin f. Tanah Liat
Dapur Pelebur c. Batu bara Tanah Liat
g. Thermometer Digital
Batu bara d. Lilin Batangan
Thetmometer Digital Lilin batangan
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
IV. Analisa Hasil dan Pembahasan
Data Hasil Temperatur
Penuangan Pada Temperatur 1100ºC Pada proses penuangan, logam cair
Dibawah ini adalah temperatur yang diset pada saat proses pengecoran : Tabel Hasil temperatur proses pengecoran yang diset selama proses pengecoran.
dituang kedalam cetakan pada temperature 1100oC,
penuangan
keadaan
cetakan
dilakukan
dalam
dipanaskandengan
temperatur 278oC. Setelah melihat hasil dari specimen yang dituang, terlihat pada Temperatur
Temperatur
Temperatur
Temperatur
Optimum
Penuangan
Lingkungan
Cetakan
No
agak kasar dan pada bagian belakang 1100ºC
1 2
permukaan dari produk yang dihasilkan
24ºC
278ºC
produk cor juga terlihat sedikit mengalami bintik-bintik rongga, bintik-bintik rongga
1110ºC
24ºC
373ºC
1200 oC
tersebut terjadi akibat pada saat melakukan pengolesan tahap awal bahan cetakan yang
3
1130ºC
24ºC
315ºC
4
1150ºC
24ºC
245ºC
terbuat
dari
tanah
liat
mengalami
pengendapan udara, sehingga pada waktu proses pelepasan pola lilin dari cetakan, cetakan tidak seutuhnya meniru bentuk
Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa selama proses pengecoran didapat
pola lilin. Penuangan Pada Temperatur 1110ºC
empat buah specimen yang dihasilkan
Penuangan logam cair dituang
dengan temperature peleburan, penuangan,
kedalam cetakan pada temperatur 1110oC,
waktu penuangan dan lapisan cetakan yang
penuangan
berbeda. Temperatur penuangan yang
cetakan dipanaskan dengan temperatur
terlalu tinggi karena sulitnya mengontrol
373oC. Setelah melihat hasil dari spesimen
temperatur
yang dituang, terlihat
peleburan
ke
temperatur
dilakukan
dalam
keadaan
pada permukaan
penuangan tersebut. Ini terjadi karena suhu
dari produk yang dihasilkan agak kasar
disekitar tungku peleburan terlalu tinggi,
dan pada produk cor juga terlihat bintik-
sedangkan pada saat pengecekan suhu
bintik rongga pada bagian belakangnya
hanya dilakukan dengan cara manual.
yang belum terisi oleh logam cair.
Penuangan Pada Temperatur 1130ºC Pada saat proses penuangan, logam
Gambar
Hasil
Penuangan
Temperatur
cair dituangkan kedalam cetakan pada temperature 1130ºC, penuangan dilakukan dalam
keadaan
cetakan
dipanaskan
dengan temperatur 315oC. Setelah melihat hasil dari spesimen yang dituang, dapat dilihat pada bagian depan specimen masih ada sedikit bintik-bintik rongga dan pada bagian
belakang
prodak
kecekungan
yang
penyusutan
logam
Temperatur 1100ºC
mengalami
diakbatkan pada
dari waktu
didinginkan. Penuangan Pada Temperatur 1150ºC Pada proses penuangan, logam cair dituang kedalam cetakan pada temperatur 1050ºC,
penuangan
keadaan
cetakan
dilakukan dipanaskan
dalam dengan
temperatur 245oC. Setelah melihat hasil
Temperatur 1110ºC
dari specimen yang dituang, terlihat pada permukaan dari produk yang dihasilkan agak kasar dan pada permukaan juga terdapat cacat yang mana pada permukaan sedikit mengalami cekung akibat dari penyusutan logam cair sedangkan pada bagian belakang produk cor mengalami bintik-bintik rongga, yang mana bintikbintik rongga tersebut terjadi akibat pada saat melakukan pengolesan tahap awal bahan cetakan yang terbuat dari tanah liat mengalami pengendapan udara, sehingga pada waktu proses pelepasan pola lilin dari cetakan, cetakan tidak seutuhnya meniru bentuk pola lilin.
Temperatur 1130ºC
Pada
DAFTAR PUSTAKA Chandra Ihpane, dkk. 2010, Tugas Proses Produksi Jenis-jenis Pengecoran (Casting),
Teknik
Mesin,
Universitas Sriwijaya. Ejurnal.bbpt.go.id/index.Php/JTL/article/vi
Temperatur 1150ºC
ew/429/493 Alparabbi, Rofik, 2013, Tugas Sarjana,
V. KESIMPULAN
Pengecoran Alumunium Bekas
Kesimpulan Dari
hasil
proses
temperatur
lingkunga,
temperatur
cetakan,
temperatur
penuangan
dapat
dan
diambil
kesimpulan bahwa pada variasi temperatur cetakan menghasilkan bentuk produk yang berbeda, cetakan
semakin
tinggi
menyebabkan
temperatur
semakin
halus
bentuk permukaan produk yang dihasilkan karena
tidak
adanya
udara
yang
terperangkap didalam cetakan tersebut dari pengamatan dan analisa visual.
Menggunakan Cetakan Gypsum Dengan Pola Lilin. Teknik Mesin Uviversitas Bunghatta, Padang. Surdia, Tata.dkk, 2006 Teknik Pengecoran Logam, cetakan ke-9, PT. Pradya Paramita, Jakarta.
