laporan tekcor

7/24/2019 Laporan TEKCOR

1/12

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Aplikasi logam dalam industri manufaktur sangat luas. Logam dapat dimanfaatkan sebagai

bahan perakit suatu produk hingga dalam proses packaging. Pembuatan produk berbahan

baku logam terdapat beberapa cara, dari teknik casting (cetakan) hingga press. Contoh produkang dapat dihasilkan dengan teknik casting (cetakan) dengan bahan baku logam adalah

alumunium dan kuningan. Pembuatan produk berbahan baku logam membutuhkan proses

peleburan dengan suhu ang tinggi dan kemudian di cetak dengan cetakan ang salah satuna

menggunakan cetakan pasir.

Pengecoran adalah suatu teknik pembentukan produk dengan cara mencairkan logam dalam

dapur pelebur atau biasa disebut !uga furnace, kemudian dituangkan dalam suatu cetakan

(atau mold) dibiarkan sampai membeku dan selan!utna dikeluarkan dari cetakan. "uatu

produk ang produksina dilakukan dengan pengecoran disebut coran. Pembuatan suatu coran

memerlukan beberapa tahapan diantarana # proses peleburan logam, pembuatan cetakan,

penuangan, membongkar, membersihkan coran dan pemeriksaan.

Ilmu teknik Pengecoran Logam adalah salah satu teknik produksi dimana di indonesia masihmemerlukan banak usaha dalam pembinana ang lebih terarah, sehingga kualitas produk,

kemampuan produksi dan biaa produksi dalam proses memproduksi benda$benda coran akan

dapat menaingi benda$benda coran buatan luar negeri.

Beberapa perusahaan pengecoran logam di Indonesia sudah cukup ma!u. Banak produk ang

dihasilkan dengan proses pengecoran logam. %ang menggunakan !asa pengecoran logam

diantarana industri$industri manufaktur, industri mobil dan industri lainna.

&leh karena itu dilaksanakanlah praktikum pengecoran, pembuatan desain dan cetakan agar

praktikan dapat memahami bagaimana cara merancang gating sstem serta prosedur

pembuatan cetakan pasir. 'al ini tentuna dilaksanakan agar praktikan mampu dan menguasai

serta dapat mengembangkan teknologi pengecoran.

I. umusan *asalah

1. Bagaimana cara merancang gating sstem+

. Bagaimana prosedur pembuatan cetakan pasir+

I. -u!uan

1. *erancang gating sstem.

. *engetahui prosedur pembuatan cetakan pasir.

BAB II


2/12

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 ating "istem

-u!uan dari gating sstem ini adalah untuk mengatur kecepatan aliran logam cair ke dalam

rongga cetakan, sehingga rongga cetakan terisi secara sempurna. /an !uga agar slag logam

cair tidak ikut masuk kedalam rongga cetakan. "elain pola benda coran dan pola gatting

sstem kita !uga memerlukan pola riser atau pola penambah. iser atau penambah !ugadiperlukan untuk mengimbangi penusutan ("hrinkage) pada saat logam cair tersebut

membeku. 0arena setiap logam mempunai nilai penusutan tersendiri. Contoh macam$

macam saluran tuang ang dipakai dalam pengecoran.

"istem saluran adalah !alan masuk bagi cairan logam ang dituangkan ke dalam rongga

cetakan. -iap bagian diberi nama, dari mulai caan tlang dimana logam cair diuangkan dari

ladel,sampai saluran masuk ke dalam rongga cetakan. 2ama 3 nama itu ialah# caan tuang,

pengalir, dan saluran turun, pengalir dan saluran masuk.

ambar .1 ating "istemCaan tuang merupakan penerima ang menerima cairan logam langsung dari ladel. "aluran

turun adalah saluran ang pertama ang membaa cairan logam dari caan tuang ke dalam

pengalir dan saluran masuk. Pengalir adalah saluran ang membaa logam cair dari saluran

turun ke bagian$bagian ang cocok pada cetakan. "aluran masuk adalah saluran ang

mengisikan logam cair dari pengalir ke dalam rongga cetakan.

Caan tuang biasana berbentuk corong atau caan dengan saluran turun di baahna.

Caan tuang harus mempunai konstruksi ang tidak dapat melalukan kotoran ang

terbaa dalam logam cair dari ladel. 0arenana caan tuang tidak boleh terlalu dangkal.

0alau perbandingan antara # ' (tinggi logam cair dalam caan tuang) dan d (diameter

caan), hargana terlalu kecil, umpamana kurang dari , maka akan ter!adi pusaranpusaran

dan timbullah terak atau kotoran ang terapung pada permukaan logam cair. &leh karena itu

kedalaman caan tuang biasana 4 sampai 5 kali diameterna. Ada caan tuang ang

diperlengkapi dengan inti pemisah seperti ditun!ukkan pada ambar, dimana logam cair

dituangkan di sebelah kiri dari saluran turun. /engan demikian inti pemisah akan

menahan terak atau kotoran, sedangkan logam bersih akan leat di baahna kemudian

masuk ke saluran turun. 0adang$kadang satu sumbat ditempatkan pada !alan masuk dari

saluran turun agar aliran logam cair pada saluran masuk caan tuang selalu terisi oleh logam

(lihat ambar). /engan demikian kotoran dan terak akan terapung pada permukaan dan

terhalang untuk masuk ke dalam saluran turun. 0alau caan tuangna terlalu kecil

dibandingkan dengan coran, maka logam cair harus diberikan di tengahna beberapa kali.

0adang$kadang caan tuang dibuat besar agar logam cair tinggal di dalamna setelahrongga cetakan terisi oleh logam. ambar menun!ukkan sumbat saluran turun ang dibuat

dari grafit dengan pegangan batang ba!a liat ang menaring saluran turun dan terapung

setelah penuangan.


3/12

"aluran turun, saluran turun dibuat lurus dan tegak dengan irisan berupa lingkaran. 0adang$

kadang irisanna sama dari atas sampai baah dipakai kalau dibutuhkan pengisian ang cepat

dan lancar atau mengecil dari atas ke baah dipakai apabila diperlukan penahanan kotoran

sebanak mungkin. "aluran turun dibuat dengan melubangi cetakan dengan mempergunakan

satu batang atau dengan memasang bumbung tahan panas ang dibuat dari samot (batu

tahan api). "amot ini cocok untuk membuat saluran turun ang pan!ang.

ambar . Pola "aluran -urun

Pengalir, pengalir biasana mempunai irisan seperti rape6ium atau setengah lingkaran sebab

irisan demikian mudah dibuat pada permukaan pisah, lagi pula pengalir mempunai

luas permukaan ang terkecil untuk satu luas irisan tertentu, sehingga lebih efektip untuk

pendinginan ang lambat. 11 Pengalir lebih baik sebesar mungkin untuk melambatkanpendinginan logam cair. -etapi kalau terlalu besar tidak ekonomis. 0arena itu ukuran

ang cocok harus dipilih sesuai dengan pan!angna.

-able II.1 Pengalir

Logam cair dalam pengalir masih membaa kotoran ang terapung, terutama pada permulaan

penuangan, sehingga harus dipertimbangkan untuk membuang kotoran tersebut, sekalipun

logam cair sudah ada di dalam pengalir. Ada beberapa cara untuk itu aitu sebagai berikut #

1. Perpan!angan pemisah dibuat pada u!ungsaluran pengalir. Logam cair

angpertama masuk akan berkumpul di sini bersama kotoran ang terbaa (ambar).


4/12

. *embuat kolam putaran pada saluran masukseperti pada ambar. Logam cair

memasukikolam secara tangetial dan berputarsehingga kotoran berkumpul di tengah

kolam.

ambar . Pola pengalir

. "aluran turun bantu seperti ditun!ukkan dalam ambar. Logam cair ang pertama masukbersama kotoranna akan tertampung di sini. "aluran turun bantu ini ditempatkan

di tengah$tengah

7. Penaring, dipasang seperti pada ambar. 0otoran akan ditahan di sini kalau logam cair

meialui inti penaring atau piring saringan dengan lubang$lubang kecil, ang sebaikna

terbuat dari keramik. Piring ini kadang$kadang dipasang pada pintu masuk

dari saluran turun.

ambar .7 Bentuk !adi Pola pengalir

"aluran masuk dibuat dengan irisan ang lebih kecil dari pada irisan pengalir, agar dapat

mencegah kotoran masuk ke dalam rongga cetakan. Bentuk irisan saluran masuk biasana

berupa bu!ur sangkar dea rah m, segi tiga atau setengah lingkaran, ang membesar dearah

rongga cetakan untuk mencegah terkikisna cetakan. 0adang$ kadang irisanna diperkecil

di tengah dan diperbesar lagi daerah rongga. Pada pembongkaran saluran turun, irisan

terkecil ini mudah diputuskan sehingga mencegahkerusakan pada coran (ambar).

ambar .4 "aluran *asuk(*odul Praktikum Pengecoran# )


5/12

II. Cope and /rag

Pembuatan cetakan pasir terbagi atas bagian, aitu kerangka atas (cup) serta kerangka

baah (drag). Langkah$langkah pembuatan cetakan pasir sebagai berikut dibaah ini#

*eletakkan lembaran kau pada kerangka baah.

*eletakkan pola produk pada lembaran .

*enuangkan pasir cetak ke dalam kerangka baah sambil ditumbuk hingga penuh dan padat.

*embalik kerangka baah dan kerangka atas dipasang di atasna beserta saluran turun.

*engisi kembali kerangka atas dengan pasir cetak hingga padat.

Pola, riser dan saluran turun diangkat dari cetakan pasir.

("oe!ono -!itro, 88, 9)

II. "prue

Porositas disebabkan oleh adana udara: gas ang terperangkap pada cora, sehingga

membentuk poros. as ini dapat berupa udara, uap air: uraian materi organik, bahan perekat

dan efek masukna udara pada logam disebut efek aspirasi. Pencegahan efek aspirasi dapat

dilakukan dengan#

1. /esain saluran (don sprue)

Berikut persamaan ang digunakan untuk mendesain sprue, aituu dengan Persamaan

Bernouli#

. Perhitungan luas didekati dengan gerak !atuh

bebas dari pouring cup.

II.7 iser

/alam aplikasina riser memiliki

!enis tertentu ang menesuaikan

dengan bentuk cor dan modulus dari produk cor

na. ;enis riser ang sering digunakan

antara lain top riser, blind riser, side riser, lap irigate riser, dan

lain$lain.


6/12

dua maka produk tersebut dapat dicor tanpa menggunakan riser atau biasa disebut riserglass

design. Berikut ini adalah nilai modulus beberapa bentuk geometri dan perhitungan nilai

modulusna.

ambar . 1 Beberapa modul pada bentuk geometri umum

1. 0ubus#M=

a

6

. Bulat#M=b

4 , pan!ang harus lebih besar dari b

. Plate#M=

t

2 , bidang datar harus 4> lebih luas dari t

7. Balok#M=

e+f

2e+2 f , pan!ang harus lebih besar dari 4> e

4. Persegi#M=

b

4 , pan!ang harus lebih besar dari b

"etelah nilai modulusna diketahui maka desain riser dilan!utkan untuk perhitungan

kecepatan pendinginan dari riser dengan bentuk geometri tertentu. Bentuk geometri riser

ang paling banak digunakan bentukna mendekati silinder. Perhitungan kecepatan

pendinginan riser dapat dianalisa dengan persamaan Ch=orino= aitu.

f=K(VA )2

dimana #f ? aktu pendinginan

@ ? =olume coran

A ? luas permukaan coran0 ? konstanta

iser didesai dekat ke bagian ang tebal dan berfungsi sebagai umpan logam cair selama

pembekuan. iser mempunai ukuran dan konstruksi agar dapat membeku paling akhir.

Pertimbangan terhadap riser #

a. -empatkan riser dekat bagian ang tebal

b. Penggunaan side riser umumna ditempatkan diatas irigate, digunakan untuk coran dengan

dinding tipis.

c. iser diukur berdasarkan =olume logam cair.

d. iser dibuat cukup besar agar dapat mengisi bagian ang menusut dan terakhir membeku.

e. iser mempunai perbandingan ang besar antara =olume# luas dari coranna sendiri

sehingga coran akan membeku terlebih dahulu dibandingkan riser

(Akuan, Abrianto. 88)


7/12

II.4 *aterial Penusun Cetakan

Ada elemen utama dalam membuat pasir cetak akni# bahan baku pasir, bahan

tambah dan bahan pengikat.

a Bahan Baku Pasir

Pasir cetak ang paling la6im dipergunakan adalah pasir gunung berasal dari gunung

berarna cenderung hitam, pasir pantai berasal dari pantai laut berarna coklat agak

kehitaman, pasir sungai berasal dari sungai berarna kehitaman, dan pasir silika berasal daripersediaan alam berarna kekuningan. /alam praktik bahan$bahan pasir tersebut dipilih

dengan ukuran ang cocok sehingga dapat langsung dipakai begitu sa!a. Bentuk butir pasir

ada ang bulat, sebagian bersudut, bersudut, dan berkristal.

Pasir dengan butiran ang bulat baik sebagai bahan pasir cetak, karena diperlukan !umlah

bahan pengikat ang sedikit untuk memperoleh kekuatan dan permeabilitas tertentu serta

memiliki sifat alir ang baik sekali. "ebalikna pasir berbutir kristal kurang baik karena

ketahanan api dan permeabilitasna buruk.

b Bahan -ambah

"elain pasir sebagai bahan baku !umlahna banak dibutuhkan (sampai 4 ) untuk

pembuatan cetakan, !uga diperlukan bahan tambah lainna seperti tanah liat:lempung dengan

ukuran butir antara 8,884 mm s.d 8,8 mm ang berfungsi sebagai pelekat pasir mencapaimaksimum 15. Bentonit se!enis tanah liat sangat baik sebagai pelekat pasir silika mencapai

D18. Biasana campuran pasir cetak ditambah pula bahan pengikat tambahan sepertiE air

(1,4 3 ) , tetes gula ( 318 ), dekstrin:kan!i (D1), semen (D18), resin (7$9), dan

atau tepung grafit (D1). -idak ada ketentuan pasti mengenai komposisi campuran pasir

cetak, dikarenakan banak =ariabel lain ang sangat berkaitan satu dan lainna.

c Bahan Pengikat


8/12

kemudian cetakan dibuat dari campuran ini dengan tangan atau mesin. as C& ditiupkan ke

dalam cetakan pada tekanan 1$ 1,4 kg:cm, maka cetakan akan mengeras dalam aktu

singkat. Cara ini dikenal !uga dengan pembuatan cetakan dengan cara C&. Pada pemakaian

pasir cetak ini, pola harus dilapisi dengan bahan tahan alkali, sebab pasir cetak bersifat alkali

ang kuat.

7 Pasir cetak

dengan pengikat resin furan atau fenol komposisina adalah# Pasir kuarsa 8 , esin Furan

atau Fenol 8, 3 1, , dengan bahan pengeras (hardener) untuk resin furan asam fosfat

('P&7) sedang pengeras untuk resin fenol biasana asam -olualsulfon (P-"). Pasir cetak

akan segera mengeras dengan sendirina !ika resin bertemu dengan pengeras, oleh karena itu

biasana pengeras dicampurkan dengan cara ditaburkan setelah campuran pasir cetak dan

resin dimasukkan ke dalam rangka cetak. ;ika pengeras telah dicampurkan ke adukan pasir

cetak dan resin, maka harus segera dimasukkan ke dalam rangka cetak sebelum pasir

mengeras.

4 Pasir cetak berpengikat resin dengan metode kotak dingin (Cold$Bo>) memiliki komposisi

campuran# Pasir kuarsa 8 , bahan pengikat terdiri dari resin fenol dan polisosianat (*./.I)se!umlah 3 dari !umlah pasir, dengan perbandingan 1#1. 0emudian gas amin

(-rimethlamin atau /imethlamin) 8,84 3 8, sebagai katalisator dihembuskan ke pasir

cetak. as$gas ini dikenal !uga sebagai gas amin.

5

Pasir cetak berpengikat resin dengan metode kotak panas ('ot$Bo>). 0omposisina adalah# Pasirkuarsa 8 , esin furan atau fenol 1,4 3 , sedangkan pengerasna 8, 3 8,4 . Pengeras

pada resin fenol adalah larutan amonium nitrat atau asam sulfon ang dilunakkan untuk benda

coran ba!a tuang. "edangkan untuk resin furan pengerasna antara lain# asam semut, asam

ambar II. Proses Pembuatan Inti dengan *etode C&

ambar II. Pembuatan Cetakan *etode 0otak /ingin


9/12

fosfat, campuran amonium3urea (Co(2')) dengan perbandingan 1#1, atau pengeras seperti

pada resin fenol.


10/12

METODOLOGI

III.1 /iagram Alir

ambar .1 /iagram Alir

III. Alat dan Bahan

Berikut alat 3 alat percobaan ang dibutuhkan#

1. Flask 1 set

. Pola Cetakan komponen 1 buah

. Pola Cetakan silinder 1 buah

7. *istar 1 buah

4. -imbangan 1 buah

5. Gadah dan Pengaduk 1 set9. "pra 1 buah

. Pipa gating secukupna

Pasir Silika(90%)

+Bentonit(10%)

+Silver(secukupnya)

+Air(1%)

Start

Menuangkancampuran ke dalam

Menanam Pattern

Meratakan dan

memadatkan cetakan

Mem!uka cope dan

drag" mengeluarkan

#inis$


11/12

. Pola gating 1 set

18. Pola riser 1 set

Berikut bahan 3 bahan percobaan ang dibutuhkan#

1. Aluminium

. Pasir "ilika ("i&)

. Bentonit

7. Air 4. "il=er

III. Prosedur 0er!a

Prosedur ker!a ang dilakukan pada percobaan kali ini adalah#

1. *encampurkan pasir silika (8), bentonit () dan sil=er secukupna

. *enambahkan air (1) pada campuran sedikit$demi sedikit.

. *enuangkan campuran pada flask hingga setengahna.

7. *enanamkan pola:pattern, riser dan gating sstem pada flask kemudian tambahkan

campuran lagi hingga penuh.

4. *eratakan dan padatkan cetakan, biarkan mengering.

5. *embuka cope dan drag kemudian ambil pattern dan in gate.

DAFTAR PUSTAKA


12/12

Akuan, Abrianto. 88. Perancangan Pola dan "istem "aluran

laporan tekcor

Documents