Uji Karakteristik Tungku Krusibel Pengecoran Logam Dengan Kapasitas 2 Kg
SKRIPSI
Uji Karakteristik Tungku Krusibel Pengecoran Logam
Dengan Kapasitas 2 Kg
Diajukan Kepada Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana (S-1)
Oleh :
Havidh Anas Shaleh
201010120311002
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Malang
Telp (0341) 464318 Psw.128 Fak (0341) 460782 Malang 65144
LEMBAR PENGESAHAN
UJI KARAKTERISTIK TUNGKU KRUSIBEL PENGECORAN
LOGAM DENGAN KAPASITAS 2 KG
TUGAS AKHIR
Oleh :
Havidh Anas Shaleh
201010120311002
Disetujui dan disahkan oleh :
Pembimbing I
Pembimbing II
Murjito, ST., MT.
NIP. 108.9404.0313
Nur Subekhi, ST., MT.
NIP. 108.9910.356
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Ir. Daryono, MT.
NIP. 108.8909.0124
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Malang
Telp (0341) 464318 Psw.128 Fak (0341) 460782 Malang 65144
BERITA ACARA
BIMBINGAN TUGAS AKHIR (TA)
Nama Mahasiswa
: Havidh Anas Shaleh
NIM
: 201010120311002
Judul Tugas Akhir
: Uji Karakteristik Tungku Krusibel Pengecoran Logam
Dengan Kapasitas 2 kg.
NO
1
TANGGAL
04 – 04 – 2014
KETERANGAN
Konsultasi Judul
2
05 – 04 – 2014
ACC Judul
3
08 – 04 – 2014
Refrensi pendahuluan rumusan masalah
PARAF
dan tujuan
4
12 – 04 – 2014
ACC Bab I
5
12 – 04 – 2014
Dasar teori yang mendukung penelitian
6
05 – 07 – 2014
ACC Bab II
7
05 – 07 – 2014
Metode penelitian dan Flowchart
8
23 – 08 – 2014
ACC Bab III
9
23 – 08 – 2014
Perhitungan panas, konsumsi bahan
bakar, waktu yang dibutuhkan, dan
efisiensi.
10
29 – 09 – 2014
ACC Bab IV
11
29 – 09 – 2014
Kesimpulan
12
05 – 10 – 2014
ACC Bab V
13
21 – 10 – 2014
Seminar hasil
Malang, 21 Oktober 2014
Dosen Pembimbing I
Murjito, ST., MT.
NIP. 108.9404.0313
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Malang
Telp (0341) 464318 Psw.128 Fak (0341) 460782 Malang 65144
BERITA ACARA
BIMBINGAN TUGAS AKHIR (TA)
Nama Mahasiswa
: Havidh Anas Shaleh
NIM
: 201010120311002
Judul Tugas Akhir
: Uji Karakteristik Tungku Krusibel Pengecoran Logam
Dengan Kapasitas 2 kg.
NO
TANGGAL
KETERANGAN
1
05 – 04 – 2014
Refrensi pendahuluan rumusan masalah
PARAF
dan tujuan.
2
08 – 04 – 2014
ACC Bab I
3
08 – 04 – 2014
Dasar teori yang mendukung penelitian
06 – 07 – 2014
ACC Bab II
4
06 – 07 – 2014
Metode penelitian dan Flowchart
5
23 – 08 – 2014
ACC Bab III
6
23 – 08 – 2014
Perhitungan panas, konsumsi bahan
bakar, waktu yang dibutuhkan, dan
efisiensi.
7
29 – 09 – 2014
ACC Bab IV
8
29 – 09 – 2014
Kesimpulan
9
05 – 10 – 2014
ACC Bab V
10
25 – 10 – 2014
Seminar hasil
Malang, 25 Oktober 2014
Dosen Pembimbing II
Nur Subekhi, ST., MT.
NIP: 108.9910.356
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Havidh Anas Shaleh
NIM
: 201010120311002
Tempat / Tanggal Lahir
: Sumenep / 29 Juli 1992
Fakultas / Jurusan
: Teknik / Teknik Mesin
Menyatakan bahwa karya ilmiah atau skripsi ini yang berjudul “UJI
KATAKTERISTIK TUNGKU
KRUSIBEL PENGECORAN
LOGAM
DENGAN KAPASITAS 2 KG” adalah bukan karya tulis orang lain, baik sebagian
maupun keseluruhan kecuali dalam bentuk kutipan yang telah saya sebutkan
sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenar – benarnya. Jika
terbukti melanggar, penulis siap menerima sanksi akademik yang berlaku di
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
Malang, 15 November 2014
Havidh Anas Shaleh
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kepada Allah SWT, karena atas berkat
dan rahmat -Nya maka penulisan skripsi ini dapat terselesaikan. Penulisan Skripsi
ini merupakan salah satu Syarat Wajib bagi mahasiswa Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang sebagai salah satu syarat
akademis untuk dapat menyelesaikan studi di Universitas Muhammadiyah Malang.
Dengan segala usaha penulis mencoba untuk menggapai suatu karya tulis
terbaik, namun demikian penulis menyadari sepenuhnya karya tulis (skripsi) ini
belumlah sempurna, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran-saran yang bersifat membangun dari semua pihak.
Adapun terselesainya Skripsi ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak yang
telah membantu dalam penyusunannya,
Karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya kepada :
1. Drs.,
Muhadjir
Effendy,
Msi.
selaku
Rektor
Universitas
Muhammadiyah Malang.
2. Ir., Sudarman, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang.
3. Ir., Daryono, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
4. Murjito, ST., MT. selaku Dosen Pembimbing I dan Nur Subekhi ST.,
MT. selaku dosen pembimbing II.
viii
ix
5. Para Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
6. Teman – teman Mahasiswa di Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
7. Kedua orang tua (rama, emak) serta kakak (mbak Iin) khususnya dan
keluarga umumnya yang telah memberikan dukungan baik moral
maupun materil serta do’anya.
Tiada dapat penulis membalas segala kebaikan kecuali dengan harapan
semoga Allah SWT membalas dengan yang lebih baik. Besar harapan, semoga
skripsi ini bisa bermanfaat bagi pembaca, khususnya bagi penulis sendiri guna
menambah ilmu pengetahuan. Sekian dan terimakasih.
Malang, Oktober 2014
Havidh Anas Saleh
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL
POSTER
................................................................................... i
............................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................... iii
LEMBAR BERITA ACARA BIMBINGAN
................................... iv
LEMBAR PERNYATAAN ....................................................................... vi
ABSTRAKSI ............................................................................................... vii
KATA PENGANTAR
....................................................................... viii
DAFTAR ISI .............................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xii
DAFTAR TABEL
................................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN
....................................................................... 1
1.1 Latar Belakang
....................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ....................................................................... 2
1.3 Tujuan
................................................................................... 3
1.4 Batasan Masalah
....................................................................... 3
1.5 Metode Penyusunan
BAB II DASAR TEORI
........................................................... 3
........................................................... 4
2.1 Pengecoran Logam
........................................................... 4
2.2 Klasifikasi Tungku
........................................................... 5
2.3 Logam Bukan Besi
........................................................... 11
2.4 Aluminium dan Paduannya
............................................... 15
x
xi
2.5 Perpindahan Panas ....................................................................... 24
2.6 Bahan Bakar
....................................................................... 25
BAB III METODE PENELITIAN
........................................................... 27
3.1 Tempat Pengujian
........................................................... 27
3.2 Alat Dan Bahan Pengujian ........................................................... 27
3.3 Diagram Alir Penelitian
........................................................... 31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisa
................................................................................... 33
4.2 Pembahasan
BAB V PENUTUP
............................................... 33
....................................................................... 40
................................................................................... 46
5.1 Kesimpulan ................................................................................... 46
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT HIDUP
................................................................................... 49
DAFTAR GAMBAR
2.1
Gambar tungku krusibel
2.2
Gambar skematis dari tungku kupola
2.3
Gambar tungku busur listrik
2.4
Gambar tungku induksi
2.5
Gambar tungku converter
2.6
Gambar proses oksigen pada tungku converter untuk pemurnian besi kasar
3.1
Gambar (a) tungku krusibel (b) burner
3.2
Gambar kowi
3.3
Gambar (a) penjepit, (b) pengaduk
3.4
Gambar tabung gas LPG 3 kg
3.5
Gambar timbangan dan aluminium
3.6
Gambar diagram alir proses penelitian uji karakteristik tungku
4.1
Gambar (a) proses pembakaran pada pengujian tahap I (b) regulator standart
tekanan rendah
4.2
Gambar regulator bertekanan tinggi
4.3
Gambar (a) kowi, (b) regulator dan tabung
4.4
Gambar (a) proses peleburan sampai mencair, (b) penuangan
4.5
Gambar (a) tabung terisi penuh (b) proses awal pembakaran (c) kowi
4.6
Gambar (a) proses terjadinya pencairan aluminium (b) proses penuangan
hasil peleburan (c) proses pembakaran
xii
DAFTAR TABEL
2.1
Tabel berat jenis logam
2.2
Tabel alluminium assosiation index system
4.1
Tabel data percobaan tahap pertama
4.2
Tabel data percobaan tahap 3
4.3
Data hasi percobaan dari tahapan I - III
xiii
DAFTAR PUSTAKA
Surdia, Tata dan Saito Sinkoru, 2000, Pengetahuan Bahan Teknik, Pradnya
Paramita, Jakarta.
Archie W. Culp, Jr., Darwin Sitompul, 1976, Prinsip-Prinsip Konversi Energi, Mc
Graw Hill, New York.
Zemansky, Sears, 1994, Fisika Untuk Universitas 1 : Mekanika, Panas, Bunyi,
Binacipta, Bandung.
Van Vlack, Lawrence H. Djaprie, Sriati, 1992, Ilmu dan Teknologi Bahan (Ilmu
Logam dan Bukan Logam). Erlangga, Jakarta.
Schonmetz, Alois. Gruber, Karl. 1985. Pengetahuan Bahan Dalam Pengerjaan
Logam, Angkasa, Bandung.
Akuan, Abrianto. 2009. Tungku Peleburan Logam, Universitas Jendral Ahmad
Yani, Bandung.
Akuan, Abrianto. 2010. Teknik Pengecoran & Peleburan Logam, Universitas
Jendral Ahmad Yani, Bandung.
P. Groover, Mikell. 2000. Fundemental of Modern Manufacturing. Bradley
University. New York.
Uti Adan, Ismun, Ir. 1998, Teknologi Tepat Guna Membuat Briket Bioarang,
Kanisius, Yogyakarta.
Rahmat, Saptono. 2008. Pengetahuan Bahan. FTUI. Jakarta.
Beumer, B.J.M., 1979. Ilmu Bahan Logam, Bhratara Karya Aksara, Jakarta
Widarto, L. Ir. dan FX. Sudarto C.Ph. 1996. Membuat Tungku Lorena – Teknologi
Tepat Guna. Kanisius. Yogyakarta.
Holman, J., P. Jasjfi, E. 1984. Perpindahan Kalor (Heat Transfer), Erlangga,
Jakarta.
Tungku
Pembakaran,
diakses
melalui
http://id.wikipedia.org/wiki/
Tungku_pembakaran, diakses pada Pukul 13.11 WIB, 07 Juli 2014.
Winarno, Joko. Rancang Bangun Tungku Peleburan Aluminium Berbahan Bakar
Padat
Dengan
Sistem
Aliran
Udara
Paksa,
diakses
melalui
Perhitungan Dasar Peleburan Dengan Tanur Kupola, diakses
melalui:
http://jurnalteknik.janabadra.ac.id/?page_id=155.
http://hapli.wordpress.com/foundry/perhitungan-dasar-peleburan-dengantanur-kupola/.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Untuk menghasilkan sebuah tungku dengan efisiensi kinerja yang optimal
dibutuhkan penelitian serta kajian - kajian untuk menghasilkan tungku peleburan
yang efisien. Sebab, idealnya sebuah tungku harus memanaskan bahan sampai
mencapai suhu titik lebur dengan menggunakan bahan bakar sedikit mungkin.
Dalam peleburan logam salah satu jenis tungku yang paling sering digunakan
adalah tungku krusibel. Tungku krusibel merupakan salah satu jenis tertua dan
paling sederhana dari berbagai jenis peleburan logam yang digunakan dalam
pengecoran. Tungku krusibel telah digunakan secara luas disepanjang sejarah
peleburan logam. Proses pemanasan dibantu oleh pemakaian berbagai jenis bahan
bakar, (Mikell P.Groover, 2000). Belakangan ini tungku crucible banyak di pakai
untuk industri - industri logam, hal ini dikarenakan tungku krusibel memiliki
beberapa keunggulan antara lain sebagai berikut :
a.
Tungku ini bisa dalam keadaan diam atau juga dapat dipindahpindahkan.
b.
Tungku ini dapat diaplikasikan pada logam-logam ferro dan non ferro.
c.
Tungku ini mempunyai konstruksi yang sederhana.
d.
Biaya operasi yang murah
1
2
e.
Bahan bakar yang mudah dicari atau di temukan.
Kunci dari operasi tungku yang efisien terletak pada pembakaran bahan bakar
yang sempurna dengan udara berlebih yang minim. Idealnya tungku harus
memanaskan bahan sebanyak mungkin sampai mencapai suhu yang seragam
dengan bahan bakar dan tenaga kerja sesedikit mungkin. Tungku beroperasi dengan
efisiensi yang relatif rendah (dibawah 70%) dibandingkan dengan peralatan
pembakaran lainnya seperti boiler (dengan efisiensi lebih dari 90%). Hal ini
disebabkan oleh suhu operasi yang tinggi di dalam tungku. Sebagai contoh, sebuah
tungku yang memanaskan bahan sampai suhu 1200 oC akan mengemisikan gas
buang pada suhu 1200 oC atau lebih yang mengakibatkan kehilangan panas yang
cukup signifikan, (Abrinto Akuan, 2010).
Dari kondisi yang ada tersebut untuk meningkatkan produksi serta efisiensi
maka diperlukan suatu studi ulang tentang dapur pembakaran, analisis mengenai
proses pembakaran yang terjadi serta perpindahan panas yang terjadi pada dapur
pembakaran, sehingga dapat diketahui faktor-faktor yang dimungkinkan dapat
berpengaruh pada kinerja optimal dari tungku tersebut.
1.2
Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari penulisan ini adalah :
a.
Berapa panas yang dibutuhkan untuk meleburkan aluminium 2 kg?
b.
Konsumsi bahan bakar yang diperlukan?
c.
Waktu yang diperlukan untuk pencairan?
3
1.3
Tujuan
Sesuai dengan rumusan masalah diatas, maka tujuan dari penelitian ini
adalah:
a.
Untuk mengetahui panas yang dibutuhkan untuk meleburkan aluminium
2 kg.
1.4
b.
Untuk mengetahui konsumsi bahan bakar yang diperlukan.
c.
Berapa lama waktu yang diperlukan untuk mencairkan aluminium?
Batasan Masalah
Adapun batasan - batasan masalahnya meliputi :
a.
1.5
Penelitian hanya terbatas pada uji karakteristik.
Metode Penyusunan
Dalam penyusunan, hal – hal yang ditempuh adalah melalui metode
pendekatan yang meliputi :
a.
Teori yang diperoleh dalam bangku perkuliahan, yang berhubungan
dengan teknik pengecoran, perpindahan panas.
b.
Pengamatan di lapangan, dimaksudkan untuk mengetahui parameter
parameter dari karakteristik sebuah tungku dan untuk mengetahui datadata lainnya yang mendukung.
c.
Studi kepustakaan, untuk memahami data-data dan permasalahan
melalui buku-buku literatur.
d.
Mengadakan konsultasi dengan dosen pembimbing dan dosen yang lain
yang berhubungan dengan penelitian ini.
Uji Karakteristik Tungku Krusibel Pengecoran Logam
Dengan Kapasitas 2 Kg
Diajukan Kepada Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana (S-1)
Oleh :
Havidh Anas Shaleh
201010120311002
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Malang
Telp (0341) 464318 Psw.128 Fak (0341) 460782 Malang 65144
LEMBAR PENGESAHAN
UJI KARAKTERISTIK TUNGKU KRUSIBEL PENGECORAN
LOGAM DENGAN KAPASITAS 2 KG
TUGAS AKHIR
Oleh :
Havidh Anas Shaleh
201010120311002
Disetujui dan disahkan oleh :
Pembimbing I
Pembimbing II
Murjito, ST., MT.
NIP. 108.9404.0313
Nur Subekhi, ST., MT.
NIP. 108.9910.356
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Ir. Daryono, MT.
NIP. 108.8909.0124
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Malang
Telp (0341) 464318 Psw.128 Fak (0341) 460782 Malang 65144
BERITA ACARA
BIMBINGAN TUGAS AKHIR (TA)
Nama Mahasiswa
: Havidh Anas Shaleh
NIM
: 201010120311002
Judul Tugas Akhir
: Uji Karakteristik Tungku Krusibel Pengecoran Logam
Dengan Kapasitas 2 kg.
NO
1
TANGGAL
04 – 04 – 2014
KETERANGAN
Konsultasi Judul
2
05 – 04 – 2014
ACC Judul
3
08 – 04 – 2014
Refrensi pendahuluan rumusan masalah
PARAF
dan tujuan
4
12 – 04 – 2014
ACC Bab I
5
12 – 04 – 2014
Dasar teori yang mendukung penelitian
6
05 – 07 – 2014
ACC Bab II
7
05 – 07 – 2014
Metode penelitian dan Flowchart
8
23 – 08 – 2014
ACC Bab III
9
23 – 08 – 2014
Perhitungan panas, konsumsi bahan
bakar, waktu yang dibutuhkan, dan
efisiensi.
10
29 – 09 – 2014
ACC Bab IV
11
29 – 09 – 2014
Kesimpulan
12
05 – 10 – 2014
ACC Bab V
13
21 – 10 – 2014
Seminar hasil
Malang, 21 Oktober 2014
Dosen Pembimbing I
Murjito, ST., MT.
NIP. 108.9404.0313
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Malang
Telp (0341) 464318 Psw.128 Fak (0341) 460782 Malang 65144
BERITA ACARA
BIMBINGAN TUGAS AKHIR (TA)
Nama Mahasiswa
: Havidh Anas Shaleh
NIM
: 201010120311002
Judul Tugas Akhir
: Uji Karakteristik Tungku Krusibel Pengecoran Logam
Dengan Kapasitas 2 kg.
NO
TANGGAL
KETERANGAN
1
05 – 04 – 2014
Refrensi pendahuluan rumusan masalah
PARAF
dan tujuan.
2
08 – 04 – 2014
ACC Bab I
3
08 – 04 – 2014
Dasar teori yang mendukung penelitian
06 – 07 – 2014
ACC Bab II
4
06 – 07 – 2014
Metode penelitian dan Flowchart
5
23 – 08 – 2014
ACC Bab III
6
23 – 08 – 2014
Perhitungan panas, konsumsi bahan
bakar, waktu yang dibutuhkan, dan
efisiensi.
7
29 – 09 – 2014
ACC Bab IV
8
29 – 09 – 2014
Kesimpulan
9
05 – 10 – 2014
ACC Bab V
10
25 – 10 – 2014
Seminar hasil
Malang, 25 Oktober 2014
Dosen Pembimbing II
Nur Subekhi, ST., MT.
NIP: 108.9910.356
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Havidh Anas Shaleh
NIM
: 201010120311002
Tempat / Tanggal Lahir
: Sumenep / 29 Juli 1992
Fakultas / Jurusan
: Teknik / Teknik Mesin
Menyatakan bahwa karya ilmiah atau skripsi ini yang berjudul “UJI
KATAKTERISTIK TUNGKU
KRUSIBEL PENGECORAN
LOGAM
DENGAN KAPASITAS 2 KG” adalah bukan karya tulis orang lain, baik sebagian
maupun keseluruhan kecuali dalam bentuk kutipan yang telah saya sebutkan
sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenar – benarnya. Jika
terbukti melanggar, penulis siap menerima sanksi akademik yang berlaku di
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
Malang, 15 November 2014
Havidh Anas Shaleh
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kepada Allah SWT, karena atas berkat
dan rahmat -Nya maka penulisan skripsi ini dapat terselesaikan. Penulisan Skripsi
ini merupakan salah satu Syarat Wajib bagi mahasiswa Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang sebagai salah satu syarat
akademis untuk dapat menyelesaikan studi di Universitas Muhammadiyah Malang.
Dengan segala usaha penulis mencoba untuk menggapai suatu karya tulis
terbaik, namun demikian penulis menyadari sepenuhnya karya tulis (skripsi) ini
belumlah sempurna, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran-saran yang bersifat membangun dari semua pihak.
Adapun terselesainya Skripsi ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak yang
telah membantu dalam penyusunannya,
Karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya kepada :
1. Drs.,
Muhadjir
Effendy,
Msi.
selaku
Rektor
Universitas
Muhammadiyah Malang.
2. Ir., Sudarman, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang.
3. Ir., Daryono, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
4. Murjito, ST., MT. selaku Dosen Pembimbing I dan Nur Subekhi ST.,
MT. selaku dosen pembimbing II.
viii
ix
5. Para Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
6. Teman – teman Mahasiswa di Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
7. Kedua orang tua (rama, emak) serta kakak (mbak Iin) khususnya dan
keluarga umumnya yang telah memberikan dukungan baik moral
maupun materil serta do’anya.
Tiada dapat penulis membalas segala kebaikan kecuali dengan harapan
semoga Allah SWT membalas dengan yang lebih baik. Besar harapan, semoga
skripsi ini bisa bermanfaat bagi pembaca, khususnya bagi penulis sendiri guna
menambah ilmu pengetahuan. Sekian dan terimakasih.
Malang, Oktober 2014
Havidh Anas Saleh
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL
POSTER
................................................................................... i
............................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................... iii
LEMBAR BERITA ACARA BIMBINGAN
................................... iv
LEMBAR PERNYATAAN ....................................................................... vi
ABSTRAKSI ............................................................................................... vii
KATA PENGANTAR
....................................................................... viii
DAFTAR ISI .............................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xii
DAFTAR TABEL
................................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN
....................................................................... 1
1.1 Latar Belakang
....................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ....................................................................... 2
1.3 Tujuan
................................................................................... 3
1.4 Batasan Masalah
....................................................................... 3
1.5 Metode Penyusunan
BAB II DASAR TEORI
........................................................... 3
........................................................... 4
2.1 Pengecoran Logam
........................................................... 4
2.2 Klasifikasi Tungku
........................................................... 5
2.3 Logam Bukan Besi
........................................................... 11
2.4 Aluminium dan Paduannya
............................................... 15
x
xi
2.5 Perpindahan Panas ....................................................................... 24
2.6 Bahan Bakar
....................................................................... 25
BAB III METODE PENELITIAN
........................................................... 27
3.1 Tempat Pengujian
........................................................... 27
3.2 Alat Dan Bahan Pengujian ........................................................... 27
3.3 Diagram Alir Penelitian
........................................................... 31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisa
................................................................................... 33
4.2 Pembahasan
BAB V PENUTUP
............................................... 33
....................................................................... 40
................................................................................... 46
5.1 Kesimpulan ................................................................................... 46
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT HIDUP
................................................................................... 49
DAFTAR GAMBAR
2.1
Gambar tungku krusibel
2.2
Gambar skematis dari tungku kupola
2.3
Gambar tungku busur listrik
2.4
Gambar tungku induksi
2.5
Gambar tungku converter
2.6
Gambar proses oksigen pada tungku converter untuk pemurnian besi kasar
3.1
Gambar (a) tungku krusibel (b) burner
3.2
Gambar kowi
3.3
Gambar (a) penjepit, (b) pengaduk
3.4
Gambar tabung gas LPG 3 kg
3.5
Gambar timbangan dan aluminium
3.6
Gambar diagram alir proses penelitian uji karakteristik tungku
4.1
Gambar (a) proses pembakaran pada pengujian tahap I (b) regulator standart
tekanan rendah
4.2
Gambar regulator bertekanan tinggi
4.3
Gambar (a) kowi, (b) regulator dan tabung
4.4
Gambar (a) proses peleburan sampai mencair, (b) penuangan
4.5
Gambar (a) tabung terisi penuh (b) proses awal pembakaran (c) kowi
4.6
Gambar (a) proses terjadinya pencairan aluminium (b) proses penuangan
hasil peleburan (c) proses pembakaran
xii
DAFTAR TABEL
2.1
Tabel berat jenis logam
2.2
Tabel alluminium assosiation index system
4.1
Tabel data percobaan tahap pertama
4.2
Tabel data percobaan tahap 3
4.3
Data hasi percobaan dari tahapan I - III
xiii
DAFTAR PUSTAKA
Surdia, Tata dan Saito Sinkoru, 2000, Pengetahuan Bahan Teknik, Pradnya
Paramita, Jakarta.
Archie W. Culp, Jr., Darwin Sitompul, 1976, Prinsip-Prinsip Konversi Energi, Mc
Graw Hill, New York.
Zemansky, Sears, 1994, Fisika Untuk Universitas 1 : Mekanika, Panas, Bunyi,
Binacipta, Bandung.
Van Vlack, Lawrence H. Djaprie, Sriati, 1992, Ilmu dan Teknologi Bahan (Ilmu
Logam dan Bukan Logam). Erlangga, Jakarta.
Schonmetz, Alois. Gruber, Karl. 1985. Pengetahuan Bahan Dalam Pengerjaan
Logam, Angkasa, Bandung.
Akuan, Abrianto. 2009. Tungku Peleburan Logam, Universitas Jendral Ahmad
Yani, Bandung.
Akuan, Abrianto. 2010. Teknik Pengecoran & Peleburan Logam, Universitas
Jendral Ahmad Yani, Bandung.
P. Groover, Mikell. 2000. Fundemental of Modern Manufacturing. Bradley
University. New York.
Uti Adan, Ismun, Ir. 1998, Teknologi Tepat Guna Membuat Briket Bioarang,
Kanisius, Yogyakarta.
Rahmat, Saptono. 2008. Pengetahuan Bahan. FTUI. Jakarta.
Beumer, B.J.M., 1979. Ilmu Bahan Logam, Bhratara Karya Aksara, Jakarta
Widarto, L. Ir. dan FX. Sudarto C.Ph. 1996. Membuat Tungku Lorena – Teknologi
Tepat Guna. Kanisius. Yogyakarta.
Holman, J., P. Jasjfi, E. 1984. Perpindahan Kalor (Heat Transfer), Erlangga,
Jakarta.
Tungku
Pembakaran,
diakses
melalui
http://id.wikipedia.org/wiki/
Tungku_pembakaran, diakses pada Pukul 13.11 WIB, 07 Juli 2014.
Winarno, Joko. Rancang Bangun Tungku Peleburan Aluminium Berbahan Bakar
Padat
Dengan
Sistem
Aliran
Udara
Paksa,
diakses
melalui
Perhitungan Dasar Peleburan Dengan Tanur Kupola, diakses
melalui:
http://jurnalteknik.janabadra.ac.id/?page_id=155.
http://hapli.wordpress.com/foundry/perhitungan-dasar-peleburan-dengantanur-kupola/.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Untuk menghasilkan sebuah tungku dengan efisiensi kinerja yang optimal
dibutuhkan penelitian serta kajian - kajian untuk menghasilkan tungku peleburan
yang efisien. Sebab, idealnya sebuah tungku harus memanaskan bahan sampai
mencapai suhu titik lebur dengan menggunakan bahan bakar sedikit mungkin.
Dalam peleburan logam salah satu jenis tungku yang paling sering digunakan
adalah tungku krusibel. Tungku krusibel merupakan salah satu jenis tertua dan
paling sederhana dari berbagai jenis peleburan logam yang digunakan dalam
pengecoran. Tungku krusibel telah digunakan secara luas disepanjang sejarah
peleburan logam. Proses pemanasan dibantu oleh pemakaian berbagai jenis bahan
bakar, (Mikell P.Groover, 2000). Belakangan ini tungku crucible banyak di pakai
untuk industri - industri logam, hal ini dikarenakan tungku krusibel memiliki
beberapa keunggulan antara lain sebagai berikut :
a.
Tungku ini bisa dalam keadaan diam atau juga dapat dipindahpindahkan.
b.
Tungku ini dapat diaplikasikan pada logam-logam ferro dan non ferro.
c.
Tungku ini mempunyai konstruksi yang sederhana.
d.
Biaya operasi yang murah
1
2
e.
Bahan bakar yang mudah dicari atau di temukan.
Kunci dari operasi tungku yang efisien terletak pada pembakaran bahan bakar
yang sempurna dengan udara berlebih yang minim. Idealnya tungku harus
memanaskan bahan sebanyak mungkin sampai mencapai suhu yang seragam
dengan bahan bakar dan tenaga kerja sesedikit mungkin. Tungku beroperasi dengan
efisiensi yang relatif rendah (dibawah 70%) dibandingkan dengan peralatan
pembakaran lainnya seperti boiler (dengan efisiensi lebih dari 90%). Hal ini
disebabkan oleh suhu operasi yang tinggi di dalam tungku. Sebagai contoh, sebuah
tungku yang memanaskan bahan sampai suhu 1200 oC akan mengemisikan gas
buang pada suhu 1200 oC atau lebih yang mengakibatkan kehilangan panas yang
cukup signifikan, (Abrinto Akuan, 2010).
Dari kondisi yang ada tersebut untuk meningkatkan produksi serta efisiensi
maka diperlukan suatu studi ulang tentang dapur pembakaran, analisis mengenai
proses pembakaran yang terjadi serta perpindahan panas yang terjadi pada dapur
pembakaran, sehingga dapat diketahui faktor-faktor yang dimungkinkan dapat
berpengaruh pada kinerja optimal dari tungku tersebut.
1.2
Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari penulisan ini adalah :
a.
Berapa panas yang dibutuhkan untuk meleburkan aluminium 2 kg?
b.
Konsumsi bahan bakar yang diperlukan?
c.
Waktu yang diperlukan untuk pencairan?
3
1.3
Tujuan
Sesuai dengan rumusan masalah diatas, maka tujuan dari penelitian ini
adalah:
a.
Untuk mengetahui panas yang dibutuhkan untuk meleburkan aluminium
2 kg.
1.4
b.
Untuk mengetahui konsumsi bahan bakar yang diperlukan.
c.
Berapa lama waktu yang diperlukan untuk mencairkan aluminium?
Batasan Masalah
Adapun batasan - batasan masalahnya meliputi :
a.
1.5
Penelitian hanya terbatas pada uji karakteristik.
Metode Penyusunan
Dalam penyusunan, hal – hal yang ditempuh adalah melalui metode
pendekatan yang meliputi :
a.
Teori yang diperoleh dalam bangku perkuliahan, yang berhubungan
dengan teknik pengecoran, perpindahan panas.
b.
Pengamatan di lapangan, dimaksudkan untuk mengetahui parameter
parameter dari karakteristik sebuah tungku dan untuk mengetahui datadata lainnya yang mendukung.
c.
Studi kepustakaan, untuk memahami data-data dan permasalahan
melalui buku-buku literatur.
d.
Mengadakan konsultasi dengan dosen pembimbing dan dosen yang lain
yang berhubungan dengan penelitian ini.