Pendahuluan Karakteristik porositas paduan perunggu timah putih.

E-mail: evasatya69gmail.com Karakteristik porositas paduan perunggu timah putih 80Cu - 20Sn dan perunggu silikon 95Cu – 5Si dengan variasi laju pendinginan pada pengecoran cetakan pasir Made Septa Setya Wigangga, I Ketut Gede Sugita, dan I. G.N Priambadi Jurusan Teknik Mesin Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran Bali Abstrak Perunggu timah putih banyak diaplikasikan dalam pembuatan alat musik gambelan, namun perunggu timah putih mudah retak atau patah akibat adanya porositas pada proses pengecoran serta bersifat getas. Dalam upaya mengatasi hal itu perunggu silikon direkomedasikan, dengan variasi laju pendinginan pada proses pengecoran untuk mengetahui karakteristik porositas material perunggu timah putih dan perunggu silikon.Penelitian dilakukan dengan mengamati porositas dan karakteristik porositas material perunggu timah dan perunggu silikon dengan menggunakan pengujian porositas, SEM dengan variasi laju pendinginan pada setiap zone chill zone, columnar zone dan equiaxed zone. Semakin cepat laju pendinginan maka porositas semakin besar serta karakteristik porositas dan cacatnya semakin beragam. Ini terlihat pada chill zone perunggu timah putih dimana laju pendinginan mencapai 4,45 o Cdetik dengan besar porositas mencapai 6,27 dan chill zone perunggu silikon dimana laju pendinginan mencapai 2,05 o Cdetik dengan porositas mencapai 5,16. Cacat yang terjadi pada laju pendinginan yang cepat berupa porositas gas, shirinkage dan crack Sedangkan semakin lambat laju pendinginan maka semakin kecil porositas, ini terlihat pada equiaxed zone perunggu silikon dimana laju pendinginan 1,21 o Cdetik dengan porositas 3,51 serta equiaxed zone perunggu timah putih dengan laju pendinginan mencapai 2,01 o Cdetik besar porositas 3,63 jenis cacat yang terjadi adalah cacat berupa porositas gas. Kata Kunci : Perunggu timah putih, perunggu silikon , chill zone, columnar zone da equiaxed Abstract Tin bronze widely applied in the manufacture of the gamelan music, but white tin bronze easily cracked or broken due to porosity in the casting process, and are brittle, in order to overcome it silicon bronze is recommended, with a variation of the cooling rate in the casting process to determine the characteristics of porosity and the hardness of tin bronze and silicon bronze. Research is carried out by observing the porosity, the porosity characteristics and hardness of the tin bronze and silicon bronze using porosity testing, and SEM, with a variation of the cooling rate in each zone chili zone, columnar zone, and equiaxed zone . When the cooling rate becomes faster, porosity characteristic and the damage is increasingly diverse. This can be seen in the chill zone on tin bronze where the cooling rate reaches 4,45 o Csec with large porosity reaching 6.27 and silicon bronze chill zone where the cooling rate reaches 2,05 o Csec with porosity reaching 5.16. Defects that occur in such rapid cooling rate of gas porosity, shirinkage and crack, while the slower the cooling rate, the smaller the porosity, is seen in equiaxed zone where the cooling rate of silicon bronze 1,21 o Csec with a porosity of 3.51 and equiaxed zone bronze tin with the cooling rate reaches 2.01°Csec 3.63 porosity major types of defects are defects that occur in the form of gas porosity. Keywords:Tin bronze, silicon bronze, chill zone, columnar zone dan equiaxed zone

1. Pendahuluan

Perunggu merupakan material terbaik untuk pembuatan alat musik seperti lonceng, bel, simbal drum, senar gitar dan beberapa alat tiup seperti terompet, saxophone dan clarinet. Di Bali perunggu banyak digunakan untuk pembuatan barang kerajinan seperti bokor, hiasan dan perunggu menjadi material utama dalam pembuatan instrument alat musik gamelan. Hal ini dikarenakan perunggu timah putih memiliki sifat tahan korosi, memiliki kekerasan material yang bagus serta memiliki sifat akustik yang baik, yang mampu menghasilkan bunyi yang panjang dengan waktu bergetar yang lama. Namun gamelan yang terbuat dari paduan perunggu timah putih ini mudah retak ataupun patah akibat adanya porositas pada proses pengecoran. serta diperparah oleh sifat material yang getas dari paduan perunggu timah putih. Hal ini sangat berpengaruh terhadap sifat mekanik dan akustik yang menjadi pertimbangan penting dalam menentukan material sebagai instrumen musik. Perlu dipikirkan cara mangatasi retak atau patah pada gamelan. Seperti yang diketahui gamelan yang terbuat dari paduan perunggu timah putih ini mudah retak atau patah, akibat dari porositas dan sifat material yang getas sehingga berakibat pada jeleknya kualitas suara yang. Mangatasi hal itu dalam kajian jurnal [1] tentang rekayasa perunggu silikon CuSi sebagai pengganti perunggu timah putih untuk mendapatkan sifat akustik dan mekanik yang lebih baik, merekomendasikan perunggu silikon sebagai pengganti perunggu timah putih CuSn untuk bahan instrument alat musik. 2015 1 –7 2 Sifat akustik khususnya damping capacity perunggu silikon relatif lebih besar sebesar 0,015 dan kemampuan memancarkan gelombang getaran serta sifat mekanik yang relatif sama dengan paduan perunggu timah putih CuSn. Proses kedua bahan untuk pembuatan gamelan tersebut bertumpu pada proses pengecoran. Proses pengecoran yang tidak benar serta lama waktu laju pendinginan akan berpengaruh pada cacat-cacat hasil pengecoran, cacat yang sering terjadi adalah porositas yang sangat berpengaruh pada sifat mekanik dan akustik dari perunggu timah putih dan perunggu silikon Penelitian ini akan dikaji lebih mendalam efek laju pendinginan terhadap karakteristik porositas pada paduan perunggu timah putih CuSn dan paduan perunggu silikon CuSi. Seperti yang sudah dijelaskan porositas sangat berpengaruh pada sifat mekanis dan akustik suara dari instrument alat musik gamelan. Pada pengujian ini diharapkan mendapatkan karakteristik paduan perunggu yang memiliki porositas yang sedikit, sifat mekanik dan akustik suara yang baik untuk material pembuatan alat musik. Dalam hal ini maka ada beberapa permasalahan yang akan dikaji, yaitu: 1. Mengetahui besar dan karakteristik porositas yang terjadi akibat variasi laju pendinginan pada proses pengecoran menggunakan cetakan pasir. Beberapa batasan ditetapkan dalam penelitian ini meliputi: 1. Pengecoran menggunakan cetakan pasir silika. 2. Temperatur lebur 1050 o C. 3. Spesimen benda uji adalah perunggu timah putih dengan komposisi 80Cu-20Sn dan perunggu silikon 95Cu-5Si. 2. Dasar teori 2.1 Paduan Perunggu