Konstruksi Dapur Pelebur Cawan Lebur

BAB III PERENCANAAN DAPUR

3.1 Konstruksi Dapur Pelebur

Crucible ini dirancang untuk melebur logam, dalam perancangan ini adalah paduan aluminium. Selanjutnya setelah logam mencair, logam cair tersebut dituang ke dalam cetakan kemudian dilakukan proses pendinginan dan selanjutnya dilakukan proses permesinan. Pada gambar 3.1 dapat dilihat bentuk konstruksi dari Dapur Crucible yaitu sebuah cawan pelebur Crucible Grafit yang terletak ditengah-tengah sebuah yang tumpu oleh batu tahan api dan dilapisi dengan penyekat panas kemudian terdapat ruang bakar diantara cawan pelebur dan dinding penyekat panas. Gambar 3.1. Kontruksi dapur pelebur Universitas Sumatera Utara Gambar 3.2. Dapur Pelebur Alasan pemilihan dapur Crucible yang akan digunakan di banding dengan memakai dapur pelebur jenis lainnya karena: a. Dapur pelebur ini tidak memerlukan teknik pengoperasian yang terlalu rumit dibanding dapur pelebur jenis lainnya, sehingga cocok digunakan untuk penelitian dan praktikum bagi Laboratorium Foundry. b. Dapur Crucible ini dapat menggunakan bahan bakar yang ekonomis sesuai dengan kemampuan mahasiswa, seperti batubara. c. Cocok digunakan untuk melebur logam bukan besi yang mempunyai temperatur cair yang cukup tinggi seperti alumunium dan Tembaga. d. Mudah dalam pengoperasiannya terutama untuk pengambilan terak pada logam alumunium. Universitas Sumatera Utara Crucible ini memakai bahan bakar batubara yang memanasi sebuah cawan lebur yang terletak ditengah-tengah sebuah silinder baja yang dilapisi dengan batu tahan api, dimana antara cawan lebur dan batu bata tersebut terdapat ruang bakar.

3.2 Cawan Lebur

Fungsi cawan lebur adalah tempat untuk menahan logam cair dalam tungku peleburan selama proses peleburan berlangsung. Cawan tersebut harus mempunyai titik cair yang jauh lebih tinggi dari titik cair logam yang akan dilebur. Banyak jenis bahan cawan lebur yang mempunyai bahan dan ketahanan panas yang berbeda. Pemilihan cawan harus sesuai dengan kapasitas dan logam apa yang akan dilebur. Adapun jenis- jenis cawan lebur yang sering dipakai adalah: 1. Crucible Baja cor Crucible Baja cor dapat dijadikan crucible karena baja ini adalah logam yang memiliki titik lebur yang tinggi. Baja ini mempunyai titik lebur hingga 1425°C. Namun logam ini hanya dapat digunakan untuk melebur logam-logam yang mempunyai titik cair rendah seperti aluminium. Biasanya crucible jenis ini dipakai di home industri untuk peleburan aluminium, karena rucible baja cor ini mempunyai kelemahan, crucible ini tidak mampu melebur logam dengan kapasitas besar secara terus menerus. Jika digunakan secara terus menerus dapat mengakibatkan penipisan pada dinding luar sehingga kurang baik jika dipakai oleh industri peleburan. Universitas Sumatera Utara 2. Crucible Grafit Crucible Grafit adalah crucible yang paling sering digunakan pada industri peleburan. Crusible jenis ini sangat baik digunakan untuk peleburan logam. Grafit adalah bahan yang ideal digunakan dalam proses peleburan karena grafit mempunyai titik lebur yang tinggi. Grafit mempunyai titik lebur hingga 3623°C. Komposisi dari crucible grafit ini adalah karbon dan karbida silikon. Crucible grafit ini dibuat dengan proses sintering. Sintering adalah proses pemanasan dibawah suhu leleh dan dalam bentuk padat untuk membentuk fase tertentu dan mengompakkan komposisi fase yang diinginkan. Sintering menggunakan energi panas untuk proses penyatuan antar partikel. 3. Crucible Keramik Keramik juga mempunyai sifat keras, kuat dan stabil dalam temperature tinggi. Sifat keramik yang baik inilah yang membuat keramik sering digunakan dalam bahan untuk pembuatan alat mesin yang bekerja dalam temperature tinggi seperti turbin dan kendaraan. Keramik yang mempunyai senyawa oksida dan sulfida yang mempunyai sifat konduktor yang baik. Crucible ini baik digunakan pada dapur induksi. Tetapi crucible jenis ini jarang digunakan dalam industri peleburan karena mengingat harganya yang mahal. Pada perencanaan ini cawan lebur yang dipakai adalah Crucible Grafit yang dapat menampung 50 kg logam cair aluminium dan mempunyai titik lebur yang tinggi sehingga sifatnya tidak berubah pada saat proses peleburan. Pemilihan cawan lebur berbahan grafit ini sebagai cawan lebur didasarkan pada logam Universitas Sumatera Utara yang akan dilebur yaitu alumunium dengan temperatur cair 659°C dan temperatur tuang 750°C, sedangkan cawan lebur grafit mempunyai titik lebur 3623°C. Cawan lebur yang akan direncanakan ini juga harus mempunyai ruang volume cawan yang mampu menampung logam cair alumunium sesuai dengan spesifikasi tugas yaitu kurang lebih 50 kg metal cair. Dapat diketahui temperatur cair dari cawan lebur yaitu Crucible Grafit berkisar 3623°C. sedangkan dapur ini hanya bekerja pada temperatur maksimum 1300°C dan masih berada dibawah batas temperatur kerja dari cawan berbahan grafit ini. Maka dapat dibuat sifat-sifat Crucible yang digunakan yaitu: Bahan : Grafit Titik Cair : 3623° K Koefisien Pemuaian Panas : 10 × 10 -6 °C Kekuatan tarik : 70 kgmm 2 Bentuk ukuran dari cawan lebur dapat dilihat pada gambar 3.2 Gambar 3.2.Bentuk dan ukuran cawan lebur Universitas Sumatera Utara

3.3 Batu Tahan Api