BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisikan metode yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan pada skripsi ini. Penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan yaitu:
Melakukan pembuatan spesimen uji tarik dengan menggunakan bahan Aluminium-Magnesium, pengujian kekuatan tarik dan foto mikro.
3.1 Waktu dan Tempat
Waktu penelitian ini dimulai dari bulan Oktober 2011 sampai dengan bulan Desember 2011. Tempat dilaksanakannya proses peleburan pada penelitian
ini adalah disebuah industri pengecoran logam yang berada di Jln. Krakatau tepatnya Jln. Madiosantoso No. 45 C Kelurahan Pulau Brayan Darat I. Adapun
pengujian kekuatan tarik dan foto mikro dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Mekanik dan Laboratorium Metallurgy Departemen Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
3.2 Bahan Dan Alat Penelitian 3.2.1 Bahan penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: a.
Aluminium Pada peleburan ini Aluminium yang digunakan adalah Aluminium sekrap
yang telah didaur ulang dan dibentuk menjadi batangan ingot. Sebelum dilakukan proses peleburan, Aluminium ini dipotong sesuai ukuran yang
diinginkan terlebih dahulu agar memudahkan proses peleburan. Adapun Aluminium batangan bisa dilihat pada gambar 3.1 a dan Aluminium yang sudah
dipotong bisa dilihat pada gambar 3.1 b.
a
Universitas Sumatera Utara
b Gambar 3.1 a Aluminium dalam bentuk batangan b Aluminium yang sudah
dipotong
b. Magnesium
Pada peleburan ini, juga digunakan Magnesium dalam bentuk batangan ingot yang akan dilebur dengan Aluminium ingot. Sebelum dilakukan proses
peleburan, Magnesium ini juga dipotong terlebih dahulu sesuai ukuran yang diinginkan agar memudahkan proses peleburan. Magnesium batangan bisa dilihat
pada gambar 3.2 a dan Magnesium yang sudah dipotong bisa dilihat pada gambar 3.2 b.
a
b Gambar 3.2 a Magnesium dalam bentuk batangan b Magnesium yang sudah
dipotong
Universitas Sumatera Utara
c. Kayu
Banyak sekali bahan bakar yang digunakan dalam proses peleburan di dapur crucible, baik itu batubara, briket, kerosin, kayu maupun arang kayu. Kayu
merupakan bahan bakar pengganti kerosin. Selain harga yang lebih murah, kayu juga dapat menghasilkan panas yang baik untuk peleburan. Bahan bakar kayu
dapat dilihat pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Bahan bakar kayu
3.2.2 Alat penelitian
a. Mesin Potong Mesin potong digunakan untuk memotong Aluminium dan Magnesium
yang berbentuk batangan untuk mempermudah proses peleburan. Aluminium dan Magnesium dipotong hingga menjadi potongan kecil agar dapat ditimbang sesuai
variasi yaang dikerjakan. Mesin potong dapat dilihat pada gambar 3.4.
Gambar 3.4 Mesin potong
Universitas Sumatera Utara
b. Dapur Peleburan Dapur lebur digunakan untuk sumber panas yang dihasilkan dari bahan
bakar berupa kayu bakar dan sebagai alat pelebur logam yang akan dilebur. Dapur ini terbuat dari batu bata dan semen tahan api. Dapur peleburan dapat dilihat pada
gambar 3.5.
Gambar 3.5 Dapur Peleburan
c. Alat Uji Kekuatan Tarik
Alat uji kekuatan tarik digunakan untuk mengetahui kekuatan dari suatu material yang telah dibentuk berdasarkan ukuran standar untuk pengujian tarik
gambar 2.4.
d. Ladle
Ladle merupakan alat penuang dalam peleburan. Aluminium cair yang memiliki suhu tinggi diambil dari dalam crucible dan dituangkan ke dalam
cetakan. Ukuran dari alat ini disesuaikan dengan volume cetakan dan penggunanya. Ladle dapat dilihat pada gambar 3.6.
Gambar 3.6 Ladle Peleburan
Universitas Sumatera Utara
e. Crucible
Crucible adalah tempat yang digunakan untuk mencairkan Aluminium. Akan lebih efisien jika diberikan penutup pada bagian atasnya. Dimensi dari
crucible ini juga bergantung pada volume cairan yang diinginkan. Crucible dapat dilihat pada gambar 3.7.
Gambar 3.7 Crucible dan penutupnya
f. Blower
Blower digunakan untuk menjaga panas yang dihasilkan dari hasil pembakaran arang. Tanpa alat ini, maka panas yang dihasilkan dari arang tidak
terdistribusi dengan baik dan panas yang dihasilkan tidak maksimal. Blower dapat dilihat pada gambar 3.8.
Gambar 3.8 Blower
Universitas Sumatera Utara
g. Mesin Bubut
Mesin bubut digunakan untuk membentuk spesimen uji tarik. Hasil cetakan dibentuk menggunakan mesin bubut untuk membentuk spesimen yang
akan diuji pada uji tarik agar ukuran pada spesimen sesuai dengan standar ASTM. Mesin bubut dapat dilihat pada gambar 3.9.
Gambar 3.9 Mesin Bubut
h. Cetakan Logam
Cetakan logam ini berfungsi untuk menbentuk spesimen pada waktu penuangan hasil pengecoran. Cetakan logam dapat dilihat pada gambar 3.10.
Gambar 3.10 Cetakan Logam
Universitas Sumatera Utara
i. Mesin Polish
Mesin polish digunakan untuk meratakan permukaan benda uji yang akan digunakan pada alat foto mikro. Dimana benda kerja harus dipolish secara
bertahap dengan kertas pasir yang telah disediakan hingga pemukaannya halus. Mesin polish dapat dilihat pada gambar 3.11
Gambar 3.11 Mesin Polish
3.3 Proses Peleburan
Pada proses peleburan Aluminium dilebur dengan penambahan unsur Magnesium untuk kemudian dilakukan uji mekanis pada bahan tersebut.
Penambahan unsur Magnesium dilakukan terhadap Aluminium sesuai dengan perbandingan yang diinginkan. Pada peleburan Magnesium ini dilakukan
beberapa tahap, yang setiap tahapnya ditambah beberapa persen Magnesium. Untuk mengetahui pengaruhnya maka dilakukan pengujian mekanis terhadap
Aluminium setelah ditambahkan Magnesium.
Cara pertama Aluminium di dapat dari sebuah industri peleburan Aluminium, lalu dipotong hingga menjadi beberapa bagian menggunakan mesin
potong agar mempermudah proses peleburan gambar 3.4. Kemudian Aluminium terlebih dahulu dilebur hingga mencair pada temperatur 600-660
˚C, setelah mencapai suhu diatas, Magnesium dimasukkan ke dalam cairan aluminium yang
sedang dilebur dapat dilihat pada gambar 3.12.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.12 Proses peleburan Aluminium-Magnesium
Setelah proses peleburan antara Aluminium-Magnesium berlangsung, maka akan dilakukan proses pengadukan agar campuran Aluminium-
Magnesiumnya merata. Seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.13.
Gambar 3.13 Proses pengadukan Aluminium-Magnesium
Setelah dilakukan proses pengadukan, hasil peleburan antara Aluminium-
Magnesium dituang ke dalam cetakan logam. Seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.14.
Gambar 3.14 Proses Penuangan Aluminium-Magnesium ke dalam cetakan
Universitas Sumatera Utara
Setelah proses penuangan Aluminium-Magnesium ke dalam cetakan, maka cetakan dibuka untuk mengeluarkan spesimen hasil coran. Seperti yang
ditunjukkan pada gambar 3.15.
Gambar 3.15 Bentuk spesimen hasil coran
Setelah spesimen tersebut dikeluarkan, maka spesimen kemudian akan dibersihkan untuk dimesin. Spesimen yang dimesin mempunyai standar ukuran
masing-masing dari setiap pengujian. Spesimen yang telah dimesin akan diuji dengan menggunakan uji tarik tensile test.
3.4 Pegujian Tarik