PENGARUH BENTUK RISER TERHADAP CACAT PENYUSUTAN DAN POROSITAS PRODUK COR ALUMINIUM CETAKAN PASIR DENGAN METODE LOST FOAM CASTING

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PENGARUH BENTUK RISER TERHADAP CACAT PENYUSUTAN DAN POROSITAS PRODUK COR ALUMINIUM CETAKAN PASIR DENGAN METODE LOST FOAM CASTING

SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

Oleh: Tri Haryono NIM. I1407035

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user 2013


digilib.uns.ac.id

commit to user iii


digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN

Kupersembahkan karya sederhana ini kepada :

Ibunda Sri Wahyuni dan Ayahanda Sunarto terimakasih atas doa, tetesan air mata, dan semua nasehat yang menjadikan ananda bisa seperti sekarang. Saudara tercinta Edi Wartono dan Agus Setiyanto terimakasih atas semua dukungan dan do’a kepada adikmu ini. Buat teman-teman yang ada di kos SS dan Widuri terimaksih sudah memberi bantuan dan dukungannya. Terimaksih buat baja hitam yang selalu mengantarkan kemanapun kaki ini untuk melangkah

commit to user iv


digilib.uns.ac.id

MOTTO

Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu kaum hingga mereka mengubah diri mereka sendiri (Q.S. Ar-Ra’d:11)

Maka sesungguhnya bersama kesulitan itu ada kemudahan. Sesungguhnya bersama kesulitan itu ada kemudahan (Q.S. Al-Insyirah: 5-6)

Jadilah seluruh kehidupanmu, wujudmu, dalam cara dan tujuanmu, kesemuanya demi karena Allah semata (Abdul Halim Mahmud)

Pendidikan mempunyai akar yang pahit, tapi buahnya manis (Aristoteles)

Kegagalan bukanlah akhir dari perjalanan, karena akan selalu ada kesempatan dan harapan selama kamu mau mencoba dan berusaha (Penulis)

commit to user v


digilib.uns.ac.id

Pengaruh Bentuk Riser Terhadap Cacat Penyusutan Dan Porositas Produk Cor Aluminium Cetakan Pasir Dengan Metode Lost Foam Casting Tri Haryono JurusanTeknikMesin Fakultas TeknikUniversitasSebelasMaret Surakarta, Indonesia E-mail :[email protected] Abstrak Penelitian ini mengenai pengaruh bentuk riser terhadap cacat penyusutan dan porositas, pada produk cor dengan metode lost foam. Penelitian ini menggunakan bahan baku dari limbah aluminium bus piston. Bentuk riser yang digunakan dalam penelitian ini adalah kerucut terpancung, silinder, dan balok. Pada pengujian cacat penyusutan, volume pola dibandingkan dengan volume produk cor. Pengujian cacat porositas dilakukan dengan cara membandingkan antara densitas teoritis dengan densitas terukur. Pengujian densitas teoritis dilakukan sesuai dengan standar ASTM E-252. Hasil penelitian menunjukkan bahwa cacat penyusutan yang rendah terjadi pada percobaan menggunakan riser berbentuk kerucut terpancung, dengan persentase sebesar 1,11%. Cacat porositas yang rendah terjadi pada riser berbentuk balok, dengan persentase 2,10%. Kata kunci : Saluran penambah, Penyusutan, Porositas, Paduan aluminium.

commit to user vi


digilib.uns.ac.id

The Influence Of Riser Form To Shrinkage And Porosity Defect Of Aluminum Castings Using Sand Molds Products By Lost Foam Casting Method Tri Haryono Departement of Mechanical Engineering Engineering Faculty of SebelasMaret University Surakarta, Indonesia E-mail :[email protected] Abstract This research aimed to determine the shape and dimensions of the riser that influence the occurrence of shrinkage defects and porosity in castings by lost foam casting method. The raw material of aluminium alloy is derived from bus piston. The variaton in this research with 3 shape of risers were determined to be truncated cones, cylinders and beam. The observation of shrinkage cavity was done by comparing the volume pattern with the volume of cast product. Then porosity was tested by comparing the true density to the apparent density. ASTM E-252 was used to calculate true density. Conclusion of this experiment,the lowest shrinkage was found in truncated cone, with the percentage of 1.11 %. The lowest porosity was found in beam, with the percentage of 2.10 % . Keywords : Riser shape, Shrinkage, Porosity, Aluminum alloy.

commit to user vii


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengaruh Bentuk Riser Terhadap Cacat Penyusutan Dan Cacat Porositas Produk Cor Aluminium Cetakan Pasir Dengan Metode Lost Foam Casting” ini dengan baik. Adapun tujuan dari penulisan skripsi ini adalah sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana teknik di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dalam penulisan skripsi ini penulis banyak menemui kesulitan yang dapat terselesaikan berkat bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan secara moral, material, dan spiritual. 2. Bapak Didik Djoko Susilo, ST. MT sebagai Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Bapak Bambang Kusharjanta, ST. MT dan Bapak Wahyu Purwo Raharjo, ST. MT atas bimbingan yang diberikan kepada penulis. 4. Bapak Heru Sukanto, ST. MT dan Bapak Teguh Triyono, ST sebagai dosen penguji. 5. Staf tata usaha Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 6. Mas Maruto, Mas Endri,dan Mas Arifin atas bantuannya dalam pengambilan data. 7. Staf Laboratorium Pengujian Bahan Politeknik Manufaktur Ceper. 8. Eko Sriwahyudi dan Agus Sunanto atas semua bantuan selama mengerjakan skripsi ini, semoga langkah kalian senantiasa diberkahi Tuhan. 9. Terimakasih buat teman-teman Non Reg dan Reguler atas do’a serta dukungannya.

commit to user viii


digilib.uns.ac.id

Tidak lupa penulis menyampaikan terima kasih kepada pihak – pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Penulis sangat menyadari atas banyaknya kekurangan dalam penyusunan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis memohon maaf atas segala kekurangan dalam penyusunan skripsi ini. Kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan bagi pembaca pada umumnya. Terima kasih.

Surakarta, Juni 2013

Penulis

commit to user ix


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman Judul................................................................................................ Halaman Surat Penugasan .............................................................................. Halaman Pengesahan ..................................................................................... Halaman Persembahan ................................................................................... Halaman Motto............................................................................................... Halaman Abstrak............................................................................................ Kata Pengantar ............................................................................................... Daftar Isi......................................................................................................... Daftar Tabel ................................................................................................... Daftar Gambar ................................................................................................ Daftar Notasi .................................................................................................. Daftar Lampiran ............................................................................................. BAB I Pendahuluan ....................................................................................... 1.1 Latar Belakang ............................................................................. 1.2 Perumusan Masalah ..................................................................... 1.3 Batasan Masalah........................................................................... 1.4 Tujuan Penelitian ......................................................................... 1.5 Manfaat Penelitian ....................................................................... 1.6 Sistematika Penulisan .................................................................. BAB II Dasar Teori ........................................................................................ 2.1 Tinjauan Pustaka .......................................................................... 2.2 Dasar Teori ................................................................................... 2.2.1 Proses Pengecoran ............................................................ 2.2.2 Pola Polystyrene Foam..................................................... 2.2.3 Saluran Penambah (Riser) ................................................ 2.2.4 Saluran Masuk (ingate) .................................................... 2.2.5 Saluran Turun (sprue) ...................................................... 2.2.6 Coating atau Pelapis Pola ................................................. 2.2.7 Pasir Cetak........................................................................ 2.2.8 Aluminium Paduan .......................................................... 2.2.9 Pembekuan Logam .......................................................... 2.2.10 Metalografi ...................................................................... 2.2.11 Cacat Penyusutan (Shrinkage Defects) ............................ 2.2.12 Perhitungan Modulus Cor................................................ 2.2.13 Cacat Porositas ................................................................ 2.3 Hipotesis....................................................................................... BAB III MetodologiPenelitian ....................................................................... 3.1 Tempat Penelitian......................................................................... 3.2 Alatdan Bahan Penelitian ............................................................. 3.3 Prosedur Penelitian....................................................................... 3.3.1 Persiapan Pola .................................................................... 3.3.2 Pelapisan Pola Styrofoam ................................................... 3.3.3 Pembuatan Cetakan Pasir ................................................... to user 3.3.4 Tahap Peleburancommit Logam..................................................... x

i ii iii iv v vi viii x xii xiii xiv xv 1 1 2 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 10 10 11 12 12 13 14 14 14 15 15 19 20 20


digilib.uns.ac.id

3.3.5 Tahap Penuangan Logam Cair ........................................... 3.3.6 Tahap Pembongkaran Cetakan Pasir .................................. 3.3.7 Pengujian Cacat Penyusutan .............................................. 3.3.8 Pengujian Cacat Porositas .................................................. 3.3.9 Pengamatan Struktur Mikro ............................................... 3.3.10 Analisa Data ..................................................................... 3.4 Jumlah Spesimen Pengujian ........................................................ 3.5 Diagram Alir Penelitian .............................................................. BAB IV Data Dan Analisis ............................................................................ 4.1 Produk Cor Hasil Pengecoran Pola Styrofoam ............................ 4.2 Cacat Penyusutan ......................................................................... 4.2.1 Perhitungan Modulus Cor .................................................. 4.2.2 Persentase Penyusutan Produk Cor .................................... 4.2.3 Pengamatan Rongga Penyusutan ....................................... 4.3 Persentase Porositas ..................................................................... BAB V Kesimpulan Dan Saran ..................................................................... 5.1 Kesimpulan .................................................................................. 5.2 Saran............................................................................................. Daftar Pustaka ................................................................................................ Lampiran ........................................................................................................

commit to user xi

20 20 21 21 22 22 23 24 25 25 26 27 28 30 32 39 39 39 40 42


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Jumlah Spesimen Pengujian........................................................... Tabel 4.1 Hasil Uji Komposisi Kimia ............................................................ Tabel 4.2 Nilai Modulus Cor Saluran Penambah (Riser) .............................. Tabel 4.3 Volume Produk Cor ....................................................................... Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Persentase Penyusutan...................................... Tabel 4.5 Data Perhitungan Densitas Nyata Sesuai ASTM E-252 ................ Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Densitas Semu .................................................. Tabel 4.7 Persentase Porositas .......................................................................

commit to user xii

23 25 27 28 28 33 34 35


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tahap Proses Pengecoran Lost Foam......................................... Gambar 2.2 Saluran Penambah (riser) ........................................................... Gambar 2.3 Saluran Masuk ........................................................................... Gambar 2.4 Diagram Fasa Paduan Al-Si ...................................................... Gambar 2.5 Pembekuan Logam ..................................................................... Gambar 2.6 Tahap Persiapan Metalografi ..................................................... Gambar 2.7 Bentuk Cacat Shrinkage ............................................................ Gambar 2.8 Cacat Porositas Al-Si ................................................................ Gambar 3.1 Pola Riser Kerucut Terpancung ................................................ Gambar 3.2 Pola Riser Silinder ..................................................................... Gambar 3.3 Pola Riser Balok ......................................................................... Gambar 3.4 Penambah Berbentuk Kerucut Terpancung ............................... Gambar 3.5 Penambah Berbentuk Silinder ................................. .................. Gambar 3.6 Penambah Berbentuk Balok ....................................................... Gambar 3.7 Saluran Turun (Sprue) ................................................................ Gambar 3.8 Saluran Masuk Tampak Depan .................................................. Gambar 3.9 Saluran Masuk Tampak Samping ............................................. Gambar 3.10 Penampang Benda Cor Tampak Depan ................................... Gambar 3.11 Penampang Benda Cor Tampak Atas ...................................... Gambar 3.12 Potongan Spesimen Pengamatan Rongga Penyusutan ............ Gambar 3.13 Diagram Alir Penelitian .......................................................... Gambar 4.1 Produk Cor Dengan Variasi I, II, dan III ................................... Gambar 4.2 Spesimen Pengujian Cacat Penyusutan ...................................... Gambar 4.3 Hubungan Antara Persentase Penyusutan–Variasi Bentuk Riser .............................................................................. Gambar 4.4 Cacat Rongga Penyusutan Pada Produk Cor ............................. Gambar 4.5 Sampel Uji Densitas .................................................................. Gambar 4.6 Hubungan Antara Persentase Porositas–Variasi Bentuk Riser .............................................................................. Gambar 4.7 Struktur Makro Sampel Uji Variasi I ........................................ Gambar 4.8 Struktur Makro Sampel Uji Variasi II ....................................... Gambar 4.9 Struktur Makro Sampel Uji Variasi III ......................................

commit to user xiii

5 7 7 9 10 11 12 13 15 16 16 17 17 18 18 19 19 19 19 21 24 26 26 29 30 32 35 37 37 38


digilib.uns.ac.id

DAFTAR NOTASI

Mc Mr m %S %P Vc Vcetakan Vproduk ρo ρs Wudara Wair

: Modulus Cor : Modulus Riser : Massa Produk cor : Persentase Penyusutan : Persentase Porositas Produk Cor : Volume Cor : Volume Cetakan : Volume Produk : True Density : Apparent Density : Berat di Udara : Berat di Air

commit to user xiv


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Data Hasil Pengujian ................................................................. Lampiran 2. Alat dan Bahan .......................................................................... Lampiran 3. Hasil Pengecoran ....................................................................... Lampiran 4. Hasil Pengujian Komposisi Kimia ............................................ Lampiran 5. Proses Pengujian Kimia Metalscan ........................................... Lampiran 6. Perhitungan Variasi Bentuk Riser .............................................

commit to user xv

42 43 47 48 49 50

PENGARUH BENTUK RISER TERHADAP CACAT PENYUSUTAN DAN POROSITAS PRODUK COR ALUMINIUM CETAKAN PASIR DENGAN METODE LOST FOAM CASTING

Recommend Documents