REKAYASA
ISSN0852-4777
RANCANG BANGUN ALA T ADUK LOGAM COR Hadijaya Dahlan Abstrak Pada
pengecoran
(Mangan),
logam
paduan
Aluminium,
penambahan
unsur-unsur
pemadu
seperti
Mn
Mg (Magnesium) maupun unsur-unsur pengotor seperti Fe (Besi), Cu (Tembaga) dan
lainnya, dilakukan
setelah skrap logam AIMg2 dilebur menggunakan
melting furnace. Pada saat
skrap logam mencair, diperlukan proses pengadukan guna meningkatkan homogenitas unsur-unsur paduan pada logam produk cor. Da/am rangka meningkatkan homogenitas unsur-unsur paduan tersebut, telah dibuat 1 (satu) unit Blat aduk logam cor yang dapat berputar dengan kapasitas antara 50 -150
Rpm. Unit Blat aduk terdiri dari sebuah dinamo 40 Watt yang bagian ujung porosnya
terdapat pemegang tangkai aduk dengan konstruksi vertikal terhadap krusibel. Dudukan Blat aduk sekaligus berfungsi sebagai tutup krusibel sehingga proses pengadukan logam cor dapat dilakukan lebih aman. Uji fungsi pengadukan serbuk menunjukkan menghasilkan
logam cor dari skrap AIMg2 dengan penambahan
bahwa unit Blat aduk logam cor yang dioperasikan
tingkat homogenitas
sebesar
71%. Tingkat homogenitas
unsur Mg
selama 2 menit dapat masih dapat dinaikkan
dengan memperpanjang waktu aduk.
mengambang
PENDAHULUAN
di alas
cairan
aluminium.
Oi
samping itu, terjadi perbedaan fasa pad a saat Pada proses pembuatan logam paduan dengan metode casting (peleburan dan
pencampuran dilakukan (Mg dalam fasa padat sedangkan AI dalam fasa cair). Akan tetapi,
penuangan),
casting dengan
antara
tambahan Pencampuran homogenitas apabila secara
unsur utama dan unsur
mengalami pencampuran. akan sempurna atau terjadi yang baik pad a produk tuang
unsur merata
ada termasuk
tambahan sehingga juga
dapat terdistribusi semua unsur yang
unsur pengotor
memiliki
ikatan intermetalik yang baik. Pencampuran unsur-unsur secara kimiawi dalam suatu komposisi paduan akan memberikan pengaruh tertentu terhadap perilaku fisis dan mekanis dari produk tuang seperti kekuatan, keuletan dan kekerasan. Dalam kondisi di mana unsur tambahan
perlakuan
kinkan pencampuran
tertentu
memung-
tersebut terjadi dengan
sempurna mengingat bahwa titik leleh Mg (650°C) lebih rendah dari pad a titik leleh AI (660°C).
Untuk
memperoleh
produk
tuang
dalam pencampuran unsur yang sempurna salah satu cara perlakuannya metode
mixed
casting
adalah melalui
(peleburan
disertai
pengadukan). Sehubungan dengan masalah tersebut telah dibuat satu unit pengaduk logam cor yang digunakan sebagai sarana dukung pad a proses pembuatan logam paduan khususnya logam paduan Aluminium (AIMg2 atau Alrv1gSi)
ditambahkan kedalam cairan logam (AIMg2) pad a suhu di atas 700°C, beberapa kendala
dengan cara casting. Tujuan rancang-bangun alat aduk logam cor ini adalah untuk meningkatkan homogenitas pad a penambahan unsur
yang kemungkinan
paduan dengan unsur utama dari logam pro-
(dalam
hal ini digunakan
serbuk
Mg) akan
besar dapat terjadi adalah
serbuk Mg tidak segera larut dalam logam cair aluminium
karena ada perbedaan masa jenis.
Masa jenis Mg (1.74 g/m) lebih kecil dari pada masa jenis AI (2.78 g/m) sehingga serbuk Mg
duk tuang dengan cara pengadukan.
HADIJA Y A DAHLAN
Rancang Bangun A/at Aduk Logam Cor
TAT A KERJA
pengelasan. Casing harus disanggah oleh sebuah stager agar dapat berdiri tegak lurus
Bahan: 1.
Plat besi
2.
ukuran
100 cm x 100 cm,
ke alas. Stager terdiri alas sebatang pipa 55
sebanyak 1 lembar
yang salah satu ujungnya disambungkan
Plat 55 ukuran 50 cm x 50 cm, sebanyak
selembar plat 55 sebagai dudukan dengan cara dilas. Casing dicat warna krem
1 lembar 3. 4.
ke
Pipa 55 ukuran 100 cm, diameter 4 cm,
sedangkan
sebanyak 1 batang
dipolish hingga berkilau. Pekerjaan elektrikal
..
stager
dari
bahan
55
cukup
Pipa pejal 55 ukuran 75 cm, diameter 0,5
dimulai
cm, sebanyak 2 batang
memasang
5.
Kabel power, sebanyak 1 roll (150 cm)
dengan
6.
Kabel serabut halus, sebanyak 1 roll (200
cm)
menempatkan lampu indikator, menempatkan tombol-tombol ON-OFF dan tombol pengatur
7.
Kawat lag 1 dug (isi 100 batang)
kecepatan
8.
50ket kecil1 buah
menempatkan
9. Terminal kabel1 buah 10. Dinamo 40 Watt, 50 -150
dengan
memasang
terminal
kabel,
kabel power yang berhubungan
lampu
indikator
aduk
maupun
dan yang dinamo
dinamo,
terakhir
serta
adalah
memasang
pemegang tangkai aduk. rpm sebanyak
1 buah
HASIL DAN PEMBAHASAN
11. Lampu indikator warna kuning 1 buah 12. Mur/baut
1 box isi 25, masing-masing
Penentuan model
terdiri dari 0,3", 0,7" dan 1,2" 13. Cat meni dan cat pilox masing-masing
1
Dalam menentukan alat aduk
kaleng.
(Gambar
model atau bentuk
1). perancang
suaikan dengan keadaan
Alat
mana
1
Mesin potong plat Gergaji besi Mesin las Gerinda Mesin tekuk plat Mesin bar
2
3.
4. 5.
6.
Tahapan pekerjaan
unit
alat
aduk
menye-
melting furnace di akan
ditempatkan.
Melting furnace memiliki sebuah krusibel grafit atau
cawan
lebur
yang
kedudukannya
vertikal. Krusibel grafit adalah tempat bahan logam
yang
akan dilelehkan.
Bagian
bibir
krusibel merupakan area mendatar terdiri atas susunan batu tahan api yang memungkinkan alat aduk dapat berdiri tegak (Gambar 2 dan
:
4). Sesuai keadaan melting furnace tersebut maka alat aduk harus dirancang dengan arah
Rancang bangun alat aduk logam cor dilakukan secara bertahap yang dimulai dari
vertikal terhadap
pembuatan
inventarisasi
furnace adalah pengaruh uap panas terhadap
diperlukan.
keselamatan dinamo yang terdapat. di dalam
bahan
gambar disain dan
dan
Pekerjaan
peralatan
pembuatan
yang alat aduk
ini dapat
krusibel.
harus disesuaikan
casing (rumahan)
dengan
Faktor lain yang keadaan
alat aduk.
melting
Pad a proses
dibagi menjadi 2 (dua) tahap yaitu pekerjaan
peleburan
mekanik yang merupakan pekerjaan awal dan
diperlukan setting suhu melting furnace antara
pekerjaan instalasi elektrikal.
700-800°C. Jarak alat aduk terhadap krusibel
Pekerjaan awal
yang dilakukan
adalah memotong
dan
lubang-lubang
membuat
dengan
ukuran
Selanjutnya bentuk
plat
bagian
penyambungan
plat besi
untuk
sesuai
gambar
ditekuk
untuk
bahan
perlu disesuaikan
logam
paduan
agar dinamo
tidak
AIMg2
lekas
casing
rusak karena serangan uap panas. Alternatif
disain.
yang
memberi
dilakukan
memasang
stager
adalah atau
dengan tiang
cara
penopang
lalu dilakukan
casing. Tiang dari bahan SS tersebut berdiri
bagian potongan plat dengan
pad a plat SS di mana plat SS juga berfungsi
muka casing
HADIJA Y A DAHLAN
Rancang Bangun A/at Aduk Logam Cor
sebagai tutup krusibel. Bagian tengah plat SS diberi lubang kecil untuk pelintasan tangkai
skrap logam paduan AIMg2 mencair atau meleleh. Tingkat homogenitas produk tyang
aduk.
dari uji fungsi yang dilakukan Dimensi
casing
ditentukan
dengan
mempertimbangkan volume dinamo yang berbentuk silinder dengan ukuran diameter 9 cm
dan
tingginya
12 cm.
Dinamo
akan
ditempatkan dibagian tengah ruang casing, untuk itu ruang casing harus cukup longgar sehingga memudahkan kabel
yang
dengan
pemasangan terminal
menghubungkan
dinamo
serta
power
lampu
supply
indikator.
dikaji setelah
produk tuang dianalisis komposisinya dengan metoda MS. Pada percobaan peleburan log am paduan AIMg2 yang pernah dilakukan sebelumnya dipelajari bahwa proses peleburan pad a suhu di atas 700 DC dapat mengakibatkan
terjadinya
penurunan
unsur
Mg logam produk tuang sebagai pengaruh oksidasi. Komposisi unsur Mg pad a skrap AIMg2 yang belum dilebur mencapai
2,4%,
Dimensi casing yang ideal diperkirakan antara
tetapi setelah
dalam
60-70%
lebih
waktu 2 jam, unsur Mg hanya tersisa 0,8%.
Bentuk
bangun
tergantung
besar
dari dimensi
dan dimensi
pad a susunan
dinamo.
casing sangat benda-benda
di
Hal ini tentu
dilakukan saja
peleburan
akan
berdampak
pad a
dalamnya dan dapat divariasi sesuai imajinasi
menurunnya mechanical properties logam tuang. Pad a percobaan ini, setelah dilakukan
perancang.
9 cm,
analisis
komposisi
diperkirakan
ternyata
unsur Mg yang terdapat di dalam
maka
Untuk
lebar
diameter
ideal
casing
14,4-15,3 cm. Sementara, diperkirakan
dinamo
19,2-20,4
tinggi ideal casing cm.
Bagian
dasar
dengan
metode
MS
logam produk tuang AIMg2 menjadi 2,0%. Apabila pencampuran tersebut berlangsung
casing harus diberi lubang yang proporsional
sempurna,
berdiameter 7 cm untuk melewatkan as/poros pada dinamo yang akan dihubungkan dengan
tuang menjadi 2,8% bukan 2,0% Namun demikian, proses pemulihan unsur Mg pada
sudu aduk. Pada persilangan diagonallubang
logam produk tuang dapat dikatakan
as (bagian dasar
lubang untuk mur/baut agar dudukan dinamo
memenuhi ditargetkan,
lebih kokoh. Pelubangan lainnya pada casing yang cukup penting di antaranya untuk
logam paduan AIMg2 berkisar antara
casing) juga diberi empat
lintasan kabel power supply 1 cm, pelubangan untuk
bagian-bagian
tombol
dalam
lubang persegi empat berukuran cm,
lubang
untuk
bentuk
7 cm x 2,5
lampu
indikator
berdiameter 1 cm serta lubang untuk ventilasi berdiameter 7 cm.
setidaknya unsur Mg pad a logam
1725 part 1 edition 1967 kandungan Mg pad a
alat aduk
Pada pelaksanaan
uji fungsi alat aduk
menit tingkat homogenitas produk tuang AIMg2 mencapai 71,43% dan dengan waktu aduk 10 menit diperoleh tingkat homogenitas mencapai 85,35% (Iihat Tabel 1). Hal ini bahwa
kpn
ditempatkan
secara lebih merata.
tungku
lama
waktu
aduk
berpengaruh terhadap kenaikan tingkat homogenitas logam cor (Gambar 3) sehingga pengadukan yang lebih lama akan memberi-
yang selesai dibuat kemudian dipasang atau di atas bilik pemanas
1,7%
sampai 2,4%. Pada uji fungsi penggunaan alat aduk hasil rancang-bangun selama 2
menunjukkan Uji fungsi
masih
jangkauan komposisi yang karena berdasarkan standar DIN
kesempatan
serbuk
Mg
terdistribusi
(Gambar 4) sehingga sudu-sudu pengaduk berada
di
dalam
krusibel
tungku
(cawan
lebur). Cawan lebur diisi skrap AIMg2 (unsur utama) sebanyak 1000 gram dan serbuk Mg
KESIMPULAN Alat aduk logam cor dapat beroperasi
sebagai unsur tambahan sebanyak 20 gram.
dengan
baik
dan
cukup
Tungku dioperasikan
pada suhu 750 °C dan
meningkatkan
alat aduk dijalankan
selama 2 menit setelah
khususnya bagi percobaan pembuatan logam
homogenitas
membantu
logam
paduan
HADIJA Y A DAHLAN
paduan
aluminium
(AIMg2
atau
Rancang Bangun Alat Aduk Logam Cor
AIMgSi).
Daftar Pustaka
Tingkat homogenitas sebesar 71 % untuk waktu aduk 2 menit dapat terus dinaikkan dengan memperpanjang
1.2.ANONIM,
waktu aduk. Unsur
ANONIM,
Mg sebanyak 20 gram (untuk mengkompensasi kehilangan akibat oksidasi) yang ditam"bahkan
pada
1000
gram
skrap
Susunan Berkala Unsur-unsur Standard
DIN
AIMg2,
HADIJAYA Do, "Kajian Modifikasi Tungku Lebur K2/H Nabertherm Dengan Penambahan
Pengaduk
Presentasi
Ilmiah
Fungsional
Peneliti,
jauh lagi mengenai keberadaan kandungan Mg pad a logam produk tuang apakah dalam
15-16 Desember1999o
padat atau fasa cair,
karena
Logam Jabfung
Cor", Non
P2TBDU-BATAN,
hal itu
Penulis adalah Pejabat Fungsional Litkayasa dan Stat Bidang Teknologi Bahan Bakar Reaktor Riset, P2TBDU, BATAN
berpengaruh padakeuletannya.
A)
(8)
Gambar - 1. Gambar Rancangan samping;
part-1
edition, 1967
3.
menghasilkan produk tuang AIMg2 dengan kandungan Mg 2% memenuhi standar DIN 1725. Akan tetapi, masih perlu penelitian lebih
fasa
1725
(C)
Unit Pengaduk Logam Cor (A=pandangan B=pandangan depan; C=pandangan belakang).
HADIJAYADAHLAN
Rancang Bangun A/at Aduk Logam Cor
Gambar-2. Unit Pengaduk ditempatkan pada Tungku K2/H Nabertherm
Tabel-1. Data Pengaruh Waktu Aduk terhadap Tingkat Homogenitas Logam Cor AIMg2
URANIA No.23-24/Thn VI/Juli-Oktober 2000
29
HADIJA Y A DAHLAN
Rancang Bangun A/at Aduk Logam Cor
Gambar-3. Grafik Pengaruh Pengadukan Terhadap Homogenitas Logam Cor AIMg2
Gambar -4.
30
Tungku Peleburan Logam K2/H Naberthenn (A=tanpa unit aduk logam cair; B=setelah dilengkapi unit aduk logam cair).
Kembali ke Jurnal
URANIA No.23-24/Thn VI/Juli-Oktober 2000
