KAJIAN EKSPERIMENTAL SIFAT MEKANIK PENGECORAN LOGAM ALUMUNIUM DENGAN TUNGKU LISTRIK SKALA LABORATORIUM

KAJIAN EKSPERIMENTAL SIFAT MEKANIK PENGECORAN

LOGAM ALUMUNIUM DENGAN TUNGKU LISTRIK SKALA

LABORATORIUM

(Skripsi)

Oleh

MUCHAMAD APRIILLIANSYAH

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAPUNG

2015

EXPERIMENTAL STUDY OF MECHANICAL PROPERTIES OF

METAL CASTING ALUMINIUM WITH ELECTRIC LABORATORY

SCALE FURNACE

By

MUCHAMAD APRILLIANSYAH

ABSTRAK

Aluminum is a material that is resistant to corrosion and is widely used in the industrialized world. One of them as a creation of the display case. the problem posed is waste from the production results. To resolve the problem of waste aluminum can be done by way of casting. The casting itself is done using an electric furnace. As for the advantages of aluminum melting furnace using electricity itself is easy to regulate the temperature, the result of the fusion of clean, and can be used to meld the different types of material. The results of the casting divided into three variations of temperature temperature that is 7000C, 7500C, and 8000C. To know the mechanical properties Testing needs to be done it's own tensile. From the test results drop in temperature of the casting 7000C obtained average value of UTS 91.66 MPa, 7500C casting temperature obtained value for UTS 95.66 MPa, and the casting temperature 8000C obtained the value of UTS of 93 MPa. Tensile test results from all three gained the greatest value 95.66 MPa at temperatures of 7500C casting, the casting temperature 8000C obtained the second largest value 93 MPa, and the casting temperature 7000C obtained the smallest value of 91.66 MPa.

KAJIAN EKSPERIMENTAL SIFAT MEKANIK PENGECORAN

LOGAM ALUMUNIUM DENGAN TUNGKU LISTRIK SKALA

LABORATORIUM

Oleh

MUCHAMAD APRILLIANSYAH

ABSTRAK

Alumunium merupakan material yang tahan terhadap korosi dan banyak digunakan dalam dunia industri. Salah satunya sebagai bahan pembuatan etalase. permasalahan yang ditimbulkan adalah limbah dari hasil produksi. Untuk mengatasi permasalahan limbah alumunium dapat dilakukan dengan cara pengecoran. Pengecoran ini sendiri dilakukan dengan menggunakan tungku listrik. Adapun keuntungan dari peleburan alumunium dengan menggunakan tungku listrik ini sendiri adalah mudah dalam mengatur temperatur, hasil peleburan bersih, dan dapat digunakan untuk melebur berbagai jenis material. Hasil pengecoran dibagi menjadi tiga variasi temperature suhu yaitu 7000C, 7500C, dan 8000C. Untuk mengetahui sifat mekanik itu sendiri perlu dilakukan pengujian tarik. Dari hasil pengujian tarik pada pengecoran suhu 7000C didapat nilai rata-rata UTS 91,66 MPa, pengecoran suhu 7500C didapat nilai UTS 95,66 MPa, dan pengecoran suhu 8000C didapat nilai UTS sebesar 93 MPa. Dari ketiga hasil pengujian tarik didapat nilai terbesar 95,66 MPa pada suhu pengecoran 7500C, pada suhu pengecoran 8000C didapat nilai terbesar kedua 93 MPa, dan pada suhu pengecoran 7000C didapat nilai terkecil 91,66 MPa.

KAJIAN EKSPERIMENTAL SIFAT MEKANIK PENGECORAN

LOGAM ALUMUNIUM DENGAN TUNGKU LISTRIK SKALA

LABORATORIUM

Oleh

MUCHAMAD APRILLIANSYAH

(Skripsi)

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAPUNG

2016

xii

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... ii

HALAMAN PENGESAHAN... iii

PERNYATAAN... iv

RIWAYAT HIDUP ... v

HALAMAN PERSEMBAHAN ... vii

MOTTO ... viii

SANWACANA ... vix

DAFTAR ISI ... xii

DAFTAR TABEL ... xvii

13

DAFTAR LAMPIRAN ... xvix

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Tujuan Penelitian ... 4

C. Batasan Masalah ... 4

D. Sistematika Penulisan ... 5

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Alumunium ... 6

B. Sifat–sifat Alumunium ... 8

1. Berat Alumunium ... 8

2. Kekuatan Alumunium ... 9

3. Pemuaian Linier ... 9

4. Konduktivitas ... 9

5. Reflektor ... 9

6. Tahan Karat ... 10

7. Non Magnetik ... 10

8. Tidak Beracun ... 10

C. Proses Pengolahan Alumunium ... 11

1. Alumunium Tambang ... 11

2. Alumunium Daur Ulang ... 13

D. Klasifikasi dan Penggolongan Alumunium ... 14

14

2. Alumunium Paduan ... 14

E. Penggunaan Alumunium ... 19

1. Penggunaan pada Bangunan dan Kontruksi ... 19

2. Pengemasan ... 19

3. Transportasi ... 20

4. Industri Otomotif ... 20

5. Listrik ... 21

6. Beberpa Pengguna Lain ... 21

F. Tungku Listrik ... 22

G. Pengecoran... 23

1. Sand Casting ... 24

2. Centrifugal Casting ... 25

3. Die Casting ... 25

4. Investmen Casting ... 26

H. Uji Tarik... 26

III.METODOLOGI PENELITIAN A. Tempat dan Waktu ... 29

B. Alat dan Bahan ... 29

1. Spesimen Uji ... 29

2. Tungku Listrik Pelebur Alumunium ... 30

3. Mesin Uji Tarik ... 30

15

D. Pengujian Tarik... 31

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Proses Pengecoran ... 34

B. Pengujian Kekuatan Tarik... 35

C. Pengujian Unsur Kiamia ... 40

D. Penurunan Nilai rata-rata Suhu dan Geafik ... 41

E. Hasil Uji Foto Perpatahan ... 44

F. Pembahasan ... 45

V. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan ... 46

B. Saran ... 47

DAFTAR PUSTAKA

✁

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A

1. Gambar Alat dan Bahan 2. Gmabar proses penelitian Lampiran B

✂vi

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Karakteristrik Alumunium ... 11

2. Table data hasil pengujian kekuatan Tarik ... 32

3. Table nilai hasil pengujian Tarik ... 35

✄v☎☎

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Bauksit ... 8

2. Prosesbayer... 12

3. Diagram prosesHall-heroultyang disederhanakan ... 13

4. Alumunium cair ... 18

5. Tungku listrik ... 22

6. Cetakansand casting ... 25

7. Cetakancentrifugal casting... 25

8. Cetakandie casting... 26

9. Cetakaninvestment casting ... 26

10. Kurfa tegangan-regangan rekayasa ... 28

11. Dimensi benda uji Tarik ... 29

12. Tungku listrik ... 30

✆✝✝✝v

14. Diagram fasa Al-Si... 32

15. Diagram alir penelitian ... 33

16. Proses pembentukan spesimen uji ... 34

17. Mesin uji Tarik ... 35

18. Grafik hasil pengujian Tarik alumunium pada pengecoran 7000C ... 36

19. Grafik hasil pengujian Tarik alumunium pada pengecoran 7500C ... 37

20. Grafik hasil pengujian Tarik alumunium pada pengecoran 8000C ... 38

21. Grafik penurunan suhu dari temperatur 7000C ... 42

22. Foto patahan pada spesimen 7000C... 43

23. Foto patahan pada spesimen 7500C... 44

MOTO

Sesungguhnya allah tidak merobah keadaan suatu kaum

sehingga mereka merobah keadaan yang ada pada diri

mereka sendiri. (Qs. Ar-Ra d ayat 11)

Karena sesunggunya sebuah kesulitan itu ada kemudahan

(5), dan sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada

kemudahan (6) (Qs. Alamnasyiroh, ayat 5-6)

Dengan kerendahan hati

Harapan menggapai ridho Nya

Kupersembahkan karya kecilku ini untuk

Ayahanda dan ibunda

Atas segala pengorbanan yang tak terbalaskan

Kesabaran, keikhlasan, dan cinta dan kasih

Sayangnya

Keluarga besar penulis

Teman-teman seperjuangan penulis

TEKNIK MESIN 2008

SOLIDARITY FOREVER

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Lampung Tengah pada tanggal 21 April 1989 sebagai anak ke tiga dari 3 bersaudara pasangan suami istri Samsuri dan Umiyati.

Pendidikan penulis diawali dari SD Negeri 1 Gunung Madu pada tahun 1995 dan diselesaikan pada tahun 2002, selanjutnya penulis melanjutkan di Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Satya Dharma Sudjana Gunung Madu hingga tahun 2005, kemudian melanjutkan pendidikan di Sekolah Menengah Kejuaruan Negeri 2 Bandar Lampung Jurusan Teknik Mekanik Otomotif hingga tahun 2008. Pada jenjang pendidikan perguruan tinggi, penulis diterima sebagai mahasiswa Program Studi S1 Teknik Mesin di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui Jalur SMPTN pada tahun 2008.

Dalam bidang akademik, penulis menyadari bahwa penulis bukanlah termasuk katagori mahasiswa yang Cerdas dan berprestasi sehingga penulis terus belajar dan berusaha demi terselesaikanya pendidikan ditingkat perguruan tinggi. Diahir masa pendidikan penulis mengambil konsentrasi pilihan pada bidang material. Pada tahun

2015 penulis melakukan penelitian guna melengkapi persyaratan menyelesaikan pendidikan dengan judul “Kajian Eksperimental Sifat Mekanik Pengecoran Logam Alumunium Dengan Tungku Listrik Skala Laboratorium” yang Alhamdulillah dapat diselesaikan berkat bantuan dari bapak Zulhanif S.T., M.T., dan ibu Dr. Eng. Shirley Savetlana S.T., M.Met., sebagai Dosen Pembimbing, serta Bapak DR. Mohammad Badarudin S.T., M.T. sebagai dosen penguji.

SANWACANA

Assalamu’alaikum_{Warahmatullahi Wabarakaatuh.}

Alhamdulillaahirabbil’aalamiin, segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT atas berkat rahmat, hidayah dan karunia-NYA penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul “KAJIAN EKSPERIMENTAL SIFAT MEKANIK PENGECORAN LOGAM ALUMUNIUM DENGAN TUNGKU LISTRIK SKALA LABORATORIUM”.

Shalawat serta salam penulis panjatkan kepada junjungan Nabi besar Muhammad SAW yang telah membimbing dan menghantarkan kita pada zaman yang terang benderang pada saat sekarang ini.

Dalam penyusunan skripsi ini, penulis mendapatkan banyak dukungan dan motivasi dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan terimakasih kepada:

1. Ayahanda (samsuri) dan Ibunda (umiyati) tercinta yang selalu memberikan kasih sayang, sabar menunggu dan mendoakan atas harapan akan kesuksesan penulis hingga dapat menyelesaikan studi S-1 Di Universitas Lampung.

2. Bapak Prof. Drs. Suharno, M.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung.

3. Bapak Ahmad Su’udi,S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung.

4. Bapak Zulhanif, S.T., M.T., selaku pembimbing utama tugas akhir, terimakasih atas semua arahan, bimbingan, motivasi dan ilmu yang diberikan selama penyelesaian tugas akhir penulis.

5. Ibu Dr. Eng Shirley Savetlana, S.T., M.Met., selaku dosen pembimbing pendamping tugas akhir, terima kasih atas semua saran-saran, bimbingan, dan juga atas segala nasehat dan motivasinya kepada penulis.

6. Bapak Dr. Mohammad Badaruddin, S.T, M.T. selaku dosen pembahas terimakasih atas semua saran-saran, motivasi serta nasehat kepada penulis.

7. Seluruh Dosen dan Staf pengajar Jurusan Teknik Mesin yang telah banyak memberikan ilmunya kepada penulis dan staf administrasi yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan studi di Jurusan Teknik Mesin.

8. Kiay Marta, Mas Dadang yang telah membantu dalam administrasi dll, Mas Mulyono yang telah membantu di bengkel kerja bubut SMKN 2 Bandar Lampung.

9. Kakak – kakakku (Rosa Lina Mayasary, Shely Meilda sary dan beserta Suami) yang selalu memberikan banyak bantuan baik secara materi dan moril selama penulis menyelesaikan studi di Universitas Lampung.

10. Terima kasih kepada Teman setim (Sohadi) dan orang yang selalu memberikan dukungan dan Mas Joko, Mas Jono, Mas Agus, pakde kuss, Mas Agus Sriono, Mas Wanto, Mas Giman, dan Mas nanang dalam membantu menyelesaikan skripsi ini.

11. Teman-teman seperjuangan, Sohadi, Roy Ronal Manik Jaya Sukmana, Amar Am’ruf, Dwi Supratmanto, M Ihsan Yusuf, Yusuf Maulana, Yusuf Abdullah, Andareas Wijaya Sitepu, Putu Dharma W, Doni Irawan dan rekan-rekan Teknik Mesin yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan pembuatan benda kerja, serta yang telah memberikan dukungannya kepada penulis.

Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu, terima kasih penulis ucapkan atas bantuan yang diberikan sehingga terselesaikannya skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin

Wassalamu’alaikum Warahmatullahi wabarakaatuh.

Bandar Lampung, 14 Januari 2016

Penulis

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Aluminium merupakan logam yang banyak digunakan dalam komponen otomotif, kemasan makanan, minuman, pesawat, dll. Sifat tahan korosi dari Aluminium diperoleh karena terbentuknya lapisan Aluminium oksida (Al2O3) pada permukaan Aluminium. Lapisan ini membuat Aluminium tahan korosi.

Namun demikian, masalah lain yang ditimbulkan dari pengembangan industri alumunium tersebut terjadi pada masalah limbah. Penggunaan Aluminium yang sangat luas akan mengakibatkan timbulnya limbah yang dampaknya akan sangat berbahaya untuk lingkungan. Sehingga perlu dilakukan daur ulang (recycle) dari limbah Aluminium. Salah satu cara daur ulang tersebut adalah dengan melakukan pengecoran kembali alumunium sisa produksi menjadi bahan baku (raw material). Pengecoran merupakan suatu proses manufaktur yang digunakan dengan cara memanaskan logam hingga menjadi cair, sehingga logam cair dapat dibentuk menjadi bahan raw atau dicetak dalam bentuk produk jadi.

2

Tungku listrik digunakan untuk peleburan limbah alumunium, keuntungan penggunaan tungku listrik adalah hasil peleburan bersih, mudah dalam mengatur temperatur, dan dapat digunakan untuk melebur berbagai jenis material. Tungku listrik bekerja dengan prinsip merubah arus listrik menjadi panas melalui kawat nikelin sebagai prantara. Berbeda dengan transformator, kumparan sekunder digantikan oleh bahan baku peleburan serta dirancang sedemikian rupa agar arus induksi tersebut berubah menjadi panas yang sanggup mencairkan logam limbah alumunium.

Dari hasil peleburan limbah alumunium ini maka perlu dilakukan pengujian sifat mekanik untuk mengetahui nilai kekuatan tarik dari material yang telah didaur ulang.

Sebelumnya telah dilakukan penelitian mengenai pemanfaatan limbah alumunium diantaranya, penelitian oleh Aris Budiyono, dkk. Peningkatan sifat mekanis aluminium daur ulang dengan degasser (treatment of aluminum alloy melts). Untuk meningkatkan kekuatan mekanis bahan dilebur. Alumunium daur ulang dilakukan perlakuan rotary degasser dan gas Argon dengan variasi waktu 2 menit, 2,5 menit, 3 rnenit dan 3,5 menit. Selanjutkan dilakukan pengujian dan dibandingkan dengan hasil pengujian sebelum perlakuan. Hasil penelitian menunjukkan nilai kekerasan, aluminum tanpa treatment 57,82BHN. Perlakuan logam cair (solution treatment) dengan cara degassing menggunakan alat rotary degasser yang memberikan peningkatan nilai kekerasan terbesar adalah pengadukan selama 2,5 menit, dengan peningkatan sebesar 17,17%. (Budiono,dkk,2010)

3

Penelitian selanjutnya oleh Erich Umbu Kondi mengenai Struktur mikro dan kekuatan tarik aluminium scrap dengan heat Treatment pada proses centrifugal casting. pengecoran logam dimana logam cair membeku di dalam cetakan yang berputar. Proses heat treatment digunakan untuk meningkatkan sifat fisik mekanik dari material casting. Material yang digunakan adalah aluminium scrap yang merupakan hasil pengecoran ulang (remelting) pada putaran mesin centrifugal casting 700 rpm. Solution heat treatment pada penelitian ini dilakukan pada temperatur 535 oC selama 4 jam, sedangkan artificial aging pada temperatur 155 oC selama 3 jam. heat treatment, maka terjadi perbaikan struktur mikro dengan munculnya presipitat, sehingga kekuatan Tarik mengalami peningkatan yang signifikan. (Erich,2012)

Kemudian penelitian oleh H. Purwanto dengan judul Pengaruh jarak dari tepi cetakan terhadap kekuatan tarik dan kekerasan pada coran aluminium. ini bertujuan untuk mengatahui pengaruh jarak dari tepi bawah ke atas hasil coran terhadap kekuatan tarik dan kekerasan. Dalam pengujian dibuat specimen dengan variasi jarak dari dasar coran, 10 mm, 30 mm, 50 mm, dan 70 mm pada cetakan dengan dimensi cetakan dengan tinggi 80 mm, lebar 100 mm, dan panjang 400 mm. Hasil pengujian terhadap kekuatan tarik menunjukkan bahwa semakin dekat jarak dari tepi coran maka kekuatan tarik semakin tinggi. Hal ini disebabkan karena pengaruh pendinginan cepat pada permukaan cetakan Pada pengecoran tuang terjadi ketidak merataan tarik dan kekerasan pada tiap lapisan atau bagian, hal ini disebabkan oleh kecepatan

4

pendinginan yang berbeda antara logam cair dengan cetakan, udara dan bagian tengah yang tidak bersentuhan dengan lingkungan. (Purwanto,2012)

Dari hasil pengecoran ulang limbah alumunium ini akan menjadi objek penelitian dengan tujuan mengetahui sifat mekanik terhadap kekuatan tarik dan struktur mikro hasil pengecoran limbah alumunium yang menggunakan tungku listrik skala laboraturium.

B. Tujuan

Adapun tujuan dari dilakukannya penelitian ini adalah:

1. Mendaur ulang limbah aluminium menjadi produk mentah atau setengah jadi dengan cara peleburan tungku listrik skala laboratorium.

2. Untuk mengetahui kekuatan tarik dari almunium cor hasil daur ulang

C. Batasan masalah:

Dalam tugas akhir ini penulis membatasi pembahasan penelitian sebagai berikut ;

1. Bahan baku peleburan yang digunakan adalah limbah alumunium. 2. Jenis peleburan alumunium ini menggunakan tungku listrik 3. Pengujian ini dilakukan pada skala laboratorium

5

D. Sistematika penulisan

Adapun sistematika penulisan dari penelitian ini adalah :

I PENDAHULUAN

Terdiri dari latar belakang, tujuan, batasan masalah, dan sistematika penulisan dari penelitian ini

II TINJAUAN PUSTAKA

Berisikan tentang alumunium, peleburan alumunium, dan uji Tarik

III METODE PENELITIAN

Terdiri atas hal-hal yang berhubungan dengan pelaksanaan penelitian, diantaranya tempat penelitian, bahan penelitian, peralatan penelitian, prosedur pengujian dan diagram alir pelaksanaan penelitian.

IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Berisikan hasil penelitian dan pembahasan dari data-data yang diperoleh setelah pengujian.

V SIMPULAN DAN SARAN

Berisikan hal-hal yang dapat disimpulkan dan saran-saran yang ingin disampaikan dari penelitian ini.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Aluminium

Aluminium adalah logam yang paling banyak terdapat di kerak bumi, dan unsur ketiga terbanyak setelah oksigen dan silikon. Aluminium terdapat di kerak bumi sebanyak kira-kira 8,07% hingga 8,23% dari seluruh massa padat dari kerak bumi, dengan produksi tahunan dunia sekitar 30 juta ton pertahun dalam bentuk bauksit dan bebatuan lain seperticorrundum, gibbsite, boehmite, diaspore, dan lain-lain. Sulit menemukan aluminium murni di alam karena aluminium merupakan logam yang cukup reaktif.

Aluminium telah menjadi logam yang luas penggunaannya setelah baja. Perkembangan ini didasarkan pada sifat-sifatnya yang ringan, tahan korosi, kekuatan danductilityyang cukup baik (aluminium paduan), mudah diproduksi dan cukup ekonomis (aluminium daur ulang). Yang paling terkenal adalah penggunaan aluminium sebagai bahan pembuat pesawat terbang, yang memanfaatkan sifat ringan dan kuatnya.

7

Aluminium digunakan secara luas dalam dunia modern. Memiliki penampilan berwarna putih keperakan dan menampilkan banyak sifat yang tidak biasa. Aluminium memiliki aplikasi luas dalam domain yang berbeda, seperti

transportasi, dekorasi rumah dan acesories, bangunan dan konstruksi, dll. Tidak ada logam lain dapat digunakan dalam banyak hal seperti aluminium.

Aluminium juga merupakan konduktor panas dan electric yang baik. Jika dibandingkan dengan massanya, aluminium memiliki keunggulan dibandingkan dengan tembaga, yang saat ini merupakan logam konduktor panas dan listrik yang cukup baik, namun cukup berat.

Aluminium murni 100% tidak memiliki kandungan unsur apapun selain aluminium itu sendiri, namun aluminium murni yang dijual di pasaran tidak pernah mengandung 100% aluminium, melainkan selalu ada pengotor yang terkandung di dalamnya. Pengotor yang mungkin berada di dalam aluminium murni biasanya adalah gelembung gas di dalam yang masuk akibat proses peleburan dan pendinginan/pengecoran yang tidak sempurna, material cetakan akibat kualitas cetakan yang tidak baik, atau pengotor lainnya akibat kualitas bahan baku yang tidak baik (misalnya pada proses daur ulang aluminium). Umumnya, aluminium murni yang dijual di pasaran adalah aluminium murni 99%, misalnya aluminium foil.

Aluminium disimbolkan dengan Al, dengan nomor atom 13 dalam tabel periodik unsur. Bauksit, bahan baku aluminium memiliki kandungan aluminium dalam jumlah yang bervariasi, namun pada umumnya di atas 40%

8

dalam berat. Senyawa aluminium yang terdapat di bauksit diantaranya Al2O3, Al(OH)3, γ-AlO(OH), dan α-AlO(OH).

Gambar 1. Bauksit (maria, 2015)

Bijih bauksit terjadi di daerah tropika dan subtropika dengan kemungkinan pelapukan sangat kuat. Bauksit terbentuk dari batuan sedimen yang mempunyai kadar Al nisbi tinggi, kadar Fe rendah dan kadar kuarsa SiO2 bebasnya sedikit atau bahkan tidak mengandung sama sekali. Batuan tersebut misalnya sienit dan nefelin yang berasal dari batuan beku, batu lempung, lempung dan serpih. Batuan-batuan tersebut akan mengalami proses

lateratisasi, yang kemudian oleh proses dehidrasi akan mengeras menjadi bauksit. Bauksit pertama kali ditemukan pada tahun 1821 oleh geolog bernama Pierre Berthier pemberian nama sama dengan nama desa Les Baux di Selatan Perancis.

B. Sifat-Sifat Aluminium 1. Berat Aluminium

Alumunium punya sifat densitas yang rendah hanya sepertiga dari kepadatan ataudensitasdari logam baja. Densitas logam ini hanya 2,7 g/cm3atau kalau

9

dikonversikan ke kg/m3 menjadi 2.700 kg/m3. Kepadatan yang relatif kecil membuatnya ringan tapi sama sekali tidak mengurangi kekuatannya.

2. Kekuatan Alumunium

Berbagai paduan logam alumunium memiliki kekuatan tarik antara 70 hingga 700 mega pascal. Kekuatan yang sangat besar. Sifat alumunium ini unik tidak seperti baja. Pada suhu rendah baja akan cenderung rapuh tapi sebaliknya dengan alumunium. Pada suhu rendah kekuatannya akan meninggkat dan pada suhu tinggi malah menurun.

3. Pemuaian Linier

Jika dibandingkan dengan logam lain, alumunium punya koefisien ekspansi linieryang relatif besar.

4. Konduktivitas

Sifat konduktivitas panas dan listrik alumunium sangat baik. Luar biasanya lagi konduktor dari alumunium beratnya hanya setengah dari konduktor yang terbuat dari bahan tembaga.

5. Reflektor

Alumunium adalah reflektor cahaya tampak yang baik. Sifat alumunium ini juga belaku untuk pemancaran panas.

10

6. Tahan Karat (Korosi)

Alumunium bereakasi dengan oksigen di udara membentuk lapisan oksida tipis yang ampuh melindungi badan logam dari korosi.

7. Non Magnetik

Alumunium adalah bahan nonmagnetik. Karena sifatnya ini maka alumunium sering digunakan sebagai alat dalam perangkat X-ray yang menggunkan magnet.

8. Tidak Beracun

Logam alumunium punya sifat tidak beracun sama sekali. Ia berada pada urutan ketiga setelah oksigen dan silikon unsur yang paling banyak di kerak bumi. Beberapa senyawa alumunium juga secara alami terbentuk dalam makanan yang kita konsumsi setiap hari.

Tabel 1. Karakteristik Aluminium

Sifat-sifat Aluminium murni tinggi

Struktur Kristal FCC

Densitas pada 20oC (sat. 103kg/m3) 2.698

Titik lebur (oC) 660.1

Koefisien mulur panas kawat 20o~100oC (10-6/K) 23.9 Konduktifitas panas 20o~400oC (W/(m_K) 238

11

Modulus elastisitas (GPa) 70.5

Modulus kekakuan (GPa) 26.0

(sonawan, dkk, 2003)

C. Proses Pengolahan Aluminium 1. Aluminium Tambang

Aluminium adalah logam yang sangat reaktif yang membentuk ikatan kimia berenergi tinggi dengan oksigen. Dibandingkan dengan logam lain, proses ekstraksi aluminium dari batuannya memerlukan energi yang tinggi untuk mereduksi Al2O3. Proses reduksi ini tidak semudah mereduksi besi dengan menggunakan batu bara, karena aluminium merupakan reduktor yang lebih kuat dari karbon.

Proses produksi aluminium dimulai dari pengambilan bahan tambang yang mengandung aluminium (bauksit, corrundum, gibbsite, boehmite, diaspore, dan sebagainya). Selanjutnya, bahan tambang dibawa menuju prosesBayer.

12

Proses Bayer menghasilkan alumina (Al2O3) dengan membasuh bahan tambang yang mengandung aluminium dengan larutan natrium hidroksida pada temperatur 175 oC sehingga menghasilkan aluminium hidroksida, Al(OH)3. Alumunium hidroksida lalu dipanaskan pada suhu sedikit di atas 1000oC sehingga terbentuk alumina dan H2O yang menjadi uap air.

Setelah Alumina dihasilkan, alumina dibawa ke proses Hall-Heroult. Proses Hall-Heroult dimulai dengan melarutkan alumina dengan lelehan Na3AlF6, atau yang biasa disebut cryolite. Larutan lalu di electrolisis dan akan mengakibatkan aluminium cair menempel pada anoda, sementara oksigen dari alumina akan teroksidasi bersama anoda yang terbuat dari karbon, membentuk karbon dioksida. Aluminium cair memiliki massa jenis yang lebih ringan dari pada larutan alumina, sehingga pemisahan dapat dilakukan dengan mudah.

Elektrolisis aluminium dalam proses Hall-Heroult menghabiskan energi yang cukup banyak. Rata-rata konsumsi energi listrik dunia dalam mengelektrolisis alumina adalah 15 kWh per kilogram aluminium yang dihasilkan. Energi listrik menghabiskan sekitar 20-40% biaya produksi aluminium di seluruh dunia.

13

Gambar 3. ProsesHall-Heroult(tiyasdlshuda,2013)

2. Aluminium daur ulang

Salah satu keuntungan aluminium lainnya adalah, mampu didaur ulang tanpa mengalami sedikitpun kehilangan kualitas. Proses daur ulang tidak mengubah struktur aluminium, daur ulang terhadap aluminium dapat dilakukan berkali-kali.

Mendaur ulang aluminium hanya mengkonsumsi energi sebesar 5% dari yang digunakan dalam memproduksi aluminium dari bahan tambang (economist.com). Di Eropa, terutama negara Skandinavia, 95% aluminium yang beredar merupakan bahan hasil daur ulang.

Proses daur ulang aluminium berawal dari kegiatan meleburkan sampah aluminium. Hal ini akan menghasilkan endapan. Endapan ini dapat diekstraksi ulang untuk mendapatkan aluminium, dan limbah yang dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan campuran aspal dan beton karena merupakan limbah yang berbahaya bagi alam.

14

D. Klasifikasi dan Penggolongan Aluminium 1. Aluminium Murni

Aluminium 99% tanpa tambahan logam paduan apapun dan dicetak dalam keadaan biasa, hanya memiliki kekuatan tensile sebesar 90 MPa, terlalu lunak untuk penggunaan yang luas sehingga seringkali aluminium dipadukan dengan logam lain.

2. Aluminium Paduan

Elemen paduan yang umum digunakan pada aluminium adalah silikon, magnesium, tembaga, seng, mangan, dan juga lithium sebelum tahun 1970.

Secara umum, penambahan logam paduan hingga konsentrasi tertentu akan meningkatkan kekuatan tensil dan kekerasan, serta menurunkan titik lebur. Jika melebihi konsentrasi tersebut, umumnya titik lebur akan naik disertai meningkatnya kerapuhan akibat terbentuknya senyawa, kristal, atau granula dalam logam.

Namun, kekuatan bahan paduan aluminium tidak hanya bergantung pada konsentrasi logam paduannya saja, tetapi juga bagaimana proses perlakuannya hingga aluminium siap digunakan, apakah dengan penempaan, perlakuan panas, penyimpanan, dan sebagainya.

a. Paduan aluminium-silikon

Paduan aluminium dengan silikon hingga 15% akan memberikan kekerasan dan kekuatan tensil yang cukup besar, hingga mencapai 525 MPa pada aluminium paduan yang dihasilkan pada perlakuan panas. Jika

15

konsentrasi silikon lebih tinggi dari 15%, tingkat kerapuhan logam akan meningkat secara drastis akibat terbentuknya kristal granula silika.

b. Paduan aluminium-magnesium

Keberadaan magnesium hingga 15,35% dapat menurunkan titik lebur logam paduan yang cukup drastis, dari 660 oC hingga 450 oC. Namun, hal ini tidak menjadikan aluminium paduan dapat ditempa menggunakan panas dengan mudah karena korosi akan terjadi pada suhu di atas 60oC. Keberadaan magnesium juga menjadikan logam paduan dapat bekerja dengan baik pada temperatur yang sangat rendah, di mana kebanyakan logam akan mengalami failure pada temperatur tersebut.

c. Paduan aluminium-tembaga

Paduan aluminium-tembaga juga menghasilkan sifat yang keras dan kuat, namun rapuh. Umumnya, untuk kepentingan penempaan, paduan tidak boleh memiliki konsentrasi tembaga di atas 5,6% karena akan membentuk senyawa CuAl2dalam logam yang menjadikan logam rapuh.

d. Paduan aluminium-mangan

Penambahan mangan memiliki akan berefek pada sifat dapat dilakukan pengerasan tegangan dengan mudah (work-hardening) sehingga didapatkan logam paduan dengan kekuatan tensil yang tinggi namun tidak terlalu rapuh. Selain itu, penambahan mangan akan meningkatkan titik lebur paduan aluminium.

16

e. Paduan aluminium-seng

Paduan aluminium dengan seng merupakan paduan yang paling terkenal karena merupakan bahan pembuat badan dan sayap pesawat terbang. Paduan ini memiliki kekuatan tertinggi dibandingkan paduan lainnya, aluminium dengan 5,5% seng dapat memiliki kekuatan tensil sebesar 580 MPa dengan elongasi sebesar 11% dalam setiap 50 mm bahan. Bandingkan dengan aluminium dengan 1% magnesium yang memiliki kekuatan tensil sebesar 410 MPa namun memiliki elongasi sebesar 6% setiap 50 mm bahan.

f. Paduan aluminium-lithium

Lithium menjadikan paduan aluminium mengalami pengurangan massa jenis dan peningkatan modulus elastisitas; hingga konsentrasi sebesar 4% lithium, setiap penambahan 1% lithium akan mengurangi massa jenis paduan sebanyak 3% dan peningkatan modulus elastisitas sebesar 5%. Namun aluminium-lithium tidak lagi diproduksi akibat tingkat reaktivitas lithium yang tinggi yang dapat meningkatkan biaya keselamatan kerja.

g. Paduan aluminium-skandium

Penambahan skandium ke aluminium membatasi pemuaian yang terjadi pada paduan, baik ketika pengelasan maupun ketika paduan berada di lingkungan yang panas. Paduan ini semakin jarang diproduksi, karena terdapat paduan lain yang lebih murah dan lebih mudah diproduksi dengan karakteristik yang sama, yaitu paduan titanium. Paduan Al-Sc

17

pernah digunakan sebagai bahan pembuat pesawat tempur Rusia, MIG, dengan konsentrasi Sc antara 0,1-0,5% (Zaki, 2003, dan Schwarz, 2004).

h. Paduan aluminium-besi

Besi (Fe) juga kerap kali muncul dalam aluminium paduan sebagai suatu "kecelakaan". Kehadiran besi umumnya terjadi ketika pengecoran dengan menggunakan cetakan besi yang tidak dilapisi batuan kapur atau keramik. Efek kehadiran Fe dalam paduan adalah berkurangnya kekuatan tensil secara signifikan, namun diikuti dengan penambahan kekerasan dalam jumlah yang sangat kecil. Dalam paduan 10% silikon, keberadaan Fe sebesar 2,08% mengurangi kekuatan tensil dari 217 hingga 78 MPa, dan menambah skala Brinnel dari 62 hingga 70. Hal ini terjadi akibat terbentuknya kristal Fe-Al-X, dengan X adalah paduan utama aluminium selain Fe.

Kelemahan aluminium paduan adalah pada ketahanannya terhadap lelah (fatigue). Aluminium paduan tidak memiliki batas lelah yang dapat diperkirakan seperti baja, yang berarti failure akibat fatigue dapat muncul dengan tiba-tiba bahkan pada beban siklik yang kecil.

Satu kelemahan yang dimiliki aluminium murni dan paduan adalah sulit memperkirakan secara visual kapan aluminium akan mulai melebur, karena aluminium tidak menunjukkan tanda visual seperti baja yang bercahaya kemerahan sebelum melebur.

18

Gambar 4: Aluminium cair (ferri-budianto, 2012)

Aluminium murni sangat lunak, kekuatan rendah dan tidak dapat digunakan pada berbagai keperluan. Dengan memadukan unsur-unsur lainnya, sifat murni aluminium dapat diperbaiki. Adanya penambahan unsur-unsur logam lain akan mengakibatkan berkurangnya sifat tahan korosi dan berkurangnya keuletan dari aluminium tersebut. Dengan penambahan sedikit mangan, besi, timah putih dan tembaga sangat berpengaruh terhadap sifat tahan korosinya.

E. Penggunaan Alumunium

1. Penggunaan pada Bangunan dan Kontruksi

Sekitar seperlima dari total konsumsi dunia dari aluminium digunakan oleh industri konstruksi. Jembatan, kubah, dan atap dari beberapa struktur besar, seperti pasar, kompleks olahraga, dan stadion menggunakan aluminium. Aluminium cocok digunakan untuk selubung, tangga, pagar, dll. Aluminium memiliki sifat lunak dan penampilan bergaya, mengkilap

19

membuatnya cocok untuk barang-barang dekorasi rumah, seperti bingkai jendela, tombol-tombol pintu, pagar, panggangan, tirai bar, serta artefak, furniture indoor dan out door, pintu, dan panel interior. Aluminium dapat dipotong, dilas, diikat, diruncingkan, dan bergabung dengan bahan lainnya. Hal ini juga digunakan sebagai selubung untuk memberikan isolasi untuk bangunan bersama dengan batu dan batu bata. Memo aluminium, casting, fabrikasi, pipa, lembaran, pipa, tangki, bar, kawat, stamping, jendela, pin, pintu, batang, pagar, tangga, jendela, membangun jembatan, skylight, dll, yang digunakan pada bangunan komersial juga dibuat dari logam ini.

2. Pengemasan

Sekitar seperlima dari aluminium yang diambil digunakan dalam kemasan makanan, minuman, obat-obatan, dll. Kaleng, nampan, foil, botol, termos, peralatan, ceret, lemari es, pemanggang roti, dan panci yang terbuat dari unsur ini. Aluminium digunakan sebagai alat untuk membuat makanan yang aman, mencegah patogen masuk pada makanan, dan tidak mempengaruhi rasa atau bau makanan yang dikemas di dalamnya. Ini tahan korosi, tahan air, dan tidak beracun, yang mengurangi pembusukan makanan. Bahkan, aluminium membantu melindungi makanan yang tersimpan di dalamnya dari unsur-unsur berbahaya lainnya, dan karenanya, berfungsi sebagai bahan kemasan yang sangat baik

20

3. Transportasi

Sekitar seperempat dari aluminium digunakan dalam transportasi. Kapal induk, kereta api, kapal, perahu, bus, dan kendaraan bermotor lainnya menggunakan aluminium karena kekuatan dan bobotnya. Kerangka, eksterior, kabel, dan sistem listrik di pesawat menggunakan aluminium. Ketahanan terhadap korosi dan kemampuan untuk membentuk paduan dengan logam lain membuatnya sangat efisien untuk secara luas digunakan dalam industri transportasi dan otomotif.

4. Industri Otomotif

Logam ini banyak digunakan dalam mobil. Bagian mobil yang menngunakan Aluminium memiliki sifat termal dan estetika yang baik. Bagian mobil ini cukup murah. Beberapa bagian mobil, seperti roda, blok mesin, komponen suspensi, kerudung, perumahan transmisi, dan roda spacer bar yang terbuat dari aluminium. Bagian lain, seperti karburator, menangani, beberapa ornamen dan logo, tanda kurung, cermin, adaptor pengisi udara, perumahan alternator, impeller, dan kipas bagian kopling juga melibatkan penggunaannya. Katup juga terbuat dari logam ini.

5. Listrik

Peralatan listrik, saluran listrik, dan penggunaan untuk listrik sekitar 10% aluminium. Aluminium memiliki kepadatan rendah dan daktilitas tinggi adalah apa yang membuatnya cocok untuk transmisi listrik tegangan tinggi jarak jauh. Saluran listrik dari tembaga yang mahal dan perlu struktur

21

pendukung tambahan untuk mendukung konduktivitas listrik yang tinggi. Aluminium tidak memerlukan semua ini, yang menghemat biaya dan menjadi tahan terhadap korosi, meningkatkan daya tahan. Oleh karena itu, aluminium menggantikan tembaga dalam transformator dan sistem kabel. Hal ini juga dapat digunakan dalam casing, penyangga, kotak sekering, piring satelit, televisi, peralatan rumah tangga, sistem suara, dan komunikasi lainnya dan peralatan elektronik.

6. Beberapa Penggunaan Lain

a. Banyak produk konsumen menggunakan aluminium, yang meliputi alat kelengkapan rumah tangga, tabung gas, kontainer, sepeda, dll

b. Sifat yang sangat reflektif aluminium berguna dalam membuat cermin dan reflektor panas.

c. Peralatan laut, seperti badan kapal, helipad, pegangan tangan, dll, menggunakan aluminium.

d. Pemukul Baseball, raket tenis, golf, jam tangan, dll, juga terdiri dari unsur logam ini.

e. Aluminium Super murni, dengan 99,980-99,999% murni, digunakan dalam CD dan peralatan elektronik lainnya.

f. Banyak garam dan senyawa aluminium yang digunakan dalam kaca manufaktur, keramik, kertas, cat, dan batu permata buatan. Beberapa negara memproduksi koin yang terbuat dari aluminium, atau paduan dengan tembaga.

22

F. Tungku listrik

Gambar 5. Tungku listrik

Tungku listrik adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk pelebur. Tungku listrik sebagai keperluan industri yang digunakan untuk banyak hal, seperti pembuatan keramik, ekstraksi logam dari bijih (smelting) atau di kilang minyak dan pabrik kimia lainnya, misalnya sebagai sumber panas untuk kolom distilasi fraksional. Dimensi furnace dan kemampuan menghasilkan panasnya dapat ditentukan berdasarkan perhitungan sesuai fungsi dan kebutuhannya. Misalkan tungku listrik untuk kebutuhan pembangkit listrik sudah barang tentu memerlukan dimensi yang besar. Karena untuk menghasilkan uap melalui boiler diperlukan energi panas yang besar pula. Material tungku listrik juga ditentukan sesuai dengan kebutuhan dan energi apa yang akan digunakannya. Bisa menggunakan dinding terbuat dari plat ss dengan isolasi ceramic fiber, atau menggunakan dinding bata tahan api. Semuanya tergantung sesuai aplikasinya.

23

G. Pengecoran

Pengecoran adalah suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan untuk menghasilkan bentuk yang mendekati bentuk geometri akhir produk jadi. Logam cair akan dituangkan atau ditekan ke dalam cetakan yang memiliki rongga cetak (cavity) sesuai dengan bentuk atau desain yang diinginkan. Setelah logam cair memenuhi rongga cetak dan tersolidifikasi, selanjutnya cetakan disingkirkan dan hasil cor dapat digunakan untuk proses sekunder.

Untuk menghasilkan hasil cor yang berkualitas maka diperlukan pola yang berkualitas tinggi, baik dari segi konstruksi, dimensi, material pola, dan kelengkapan lainnya. Pola digunakan untuk memproduksi cetakan. Pada umumnya, dalam proses pembuatan cetakan, pasir cetak diletakkan di sekitar pola yang dibatasi rangka cetak kemudian pasir dipadatkan dengan cara ditumbuk sampai kepadatan tertentu. Pada lain kasus terdapat pula cetakan yang mengeras/menjadi padat sendiri karena reaksi kimia dari perekat pasir tersebut. Pada umumnya cetakan dibagi menjadi dua bagian yaitu bagian atas

(cup) dan bagian bawah (drag) sehingga setelah pembuatan cetakan selesai pola akan dapat dicabut dengan mudah dari cetakan.

Inti dibuat secara terpisah dari cetakan, dalam kasus ini inti dibuat dari pasir kuarsa yang dicampur dengan Air kaca (Water Glass / Natrium Silikat), dari campuran pasir tersebut dimasukan kedalam kotak inti, kemudian direaksikan dengan gas CO2 sehingga menjadi padat dan keras. Inti diseting pada cetakan. Kemudian cetakan diasembling dan diklem.

24

Sembari cetakan dibuat dan diasembling, bahan-bahan logam seperti ingot, scrap, dan bahan paduan, dilebur di bagian peleburan. Setelah logam cair dan homogen maka logam cair tersebut dituang ke dalam cetakan. Setelah itu ditunggu hingga cairan logam tersebut membeku karena proses pendinginan. Setelah cairan membeku, cetakan dibongkar. Pasir cetak, inti, dan benda tuang dipisahkan. Pasir cetak bekas masuk ke instalasi daur ulang, inti bekas dibuang, dan benda tuang diberikan ke bagian fethling untuk dibersihkan dari kotoran dan dilakukan pemotongan terhadap sistem saluran pada benda tersebut. Setelah fethling selesai apabila bendaperlu perlakuan panas maka diproses di bagian perlakuan panas.

Secara umum didalam proses pengecoran dapat dibagi beberapa jenis

1. Sand casting, Yaitu jenis pengecoran dengan menggunakan cetakan pasir. Jenis pengecoran ini paling banyak dipakai karena ongkos produksinya murah dan dapat membuat benda coran yang berkapasitas besar.

25

2. Centrifugal casting, yaitu jenis pengecoran dimana cetakan diputar bersamaan dengan penuangan logam cair kedalam cetakan. Yang bertujuan agar logam cair tersebut terdorong oleh gaya sentrifugal akibat berputarnya cetakan. Contoh benda coran yang biasanya menggunakan jenis pengecoran ini ialah pelek dan benda coran lain yang berbentuk bulat atau silinder.

Gambar 7. Cetakan centrifugal casting (enjang-hendrawan, 2011)

3. Die casting, Yaitu jenis pengecoran yang cetakannya terbuat dari logam. Sehingga cetakannya dapat dipakai berulang-ulang. Biasanya logam yang dicor ialah logam nonferrous.

26

4. Investment casting, yaitu jenis pengecoran yang polanya terbuat dari lilin (wax), dan cetakannya terbuat dari keramik. Contoh benda coran yang biasa menggunakan jenis pengecoran ini ialah benda coran yang memiliki kepresisian yang tinggi misalnya rotor turbin.

Gambar 9. Cetakan investment casting (havidaqoma, 2013)

H. Uji Tarik

Pengujian tarik adalah pengujian yang dilakukan untuk mengetahui sifat- sifat mekanis suatu logam dan paduannya. Pengujian ini paling sering dilakukan karena merupakan dasar pengujian-pengujian dan studi mengenai kekuatan bahan. Pada pengujian tarik beban diberikan secara kontinyu dan perlahan bertambah besar, bersamaan dengan itu dilakukan pengamatan mengenai perpanjangan yang dialami benda uji. Kemudian dapat dihasilkan tegangan dan regangan.

Pu

σu= —— ……… (1)

27

Dimana :

σu = Tegangan tarik maksimal (MPa)

Pu = Beban tarik (kN)

A0= Luasan awal penampang (mm²)

Regangan yang dipergunakan pada kurva diperoleh dengan

cara membagi perpanjangan panjang ukur dengan panjang awal,

persamaanya yaitu:

Lf− L0

ε = ————×100………… (2) L0

Dimana:

ε = Regangan (%)

L0= Panjang awal (mm)

L1= Panjang akhir (mm)

Pembebanan tarik dilaksanakan dengan mesin pengujian tarik yang selama pengujian akan mencatat setiap kondisi bahan sampai terjadinya tegangan ultimate, juga sekaligus akan menggambarkan diagram tarik benda uji, adapun panjang L1 akan diketahui setelah benda uji patah dengan mengunakan

pengukuran secara normal tegangan ultimate adalah tegangan tertinggi yang

bekerja pada luas penampang semula. Diagram yang diperoleh dariuji tarik pada umumnya digambarkan sebagai diagram tegangan-regangan.

28

Gambar 10. Kurva tegangan–regangan rekayasa. (Dieter,1992)

Dari gambar diatas, ditunjukkan bahwa bentuk dan besaran pada kurva tegangan-regangan suatu logam tergantung pada komposisi, perlakuan panas, deformasi plastis yang pernah dialami, laju regangan, suhu dan keadaan tegangan yang menentukan selama pengujian. Parameter-parameter yang digunakan untuk mengambarkan kurva tegangan regangan logam yaitu:

1. Kekuatan tarik

2. Kekuatan Luluh

30

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Terpadu Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung. Sedangkan waktu penelitian dilaksanakan pada rentang waktu januari sampai oktober 2015

B. Alat dan Bahan

Peralatan dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini : 1. Spesimen uji

Bentuk dan ukuran benda uji tarik berdasarkan standar ASTM E 8M-04

30

2. Tungku listrik pelebur alumunium

Gambar 12. Tungku listrik

Tungku listrik pelebur alumunium yang sumber tenaganya dari arus listrik AC ini, bekerja dengan cara memberi arus listrik kepada kawat nikelin hingga menghasilkan panas. Panas dari kawat nikelin inilah yang di gunakan untuk meleburkan limbah alumunium.

3. Mesin uji tarik

31

Pengujian dilakukan pada bahan uji. Hasil dari pengujian ini kan didapat beberapa data dari hasil uji tarik.

C. Prosedur pengujian

Sebelum pengujian dimulai, terlebih dahulu dilakukan pembentukan terhadap spesimen uji tarik dengan dimensi yang mengacu pada standar ASTM E 8M-04. bisa dilihat pada gambar 6.

D. Pengujian Tarik

Uji tarik yang dilakukan menggunakan mesin uji tarik yang terdapat pada laboratorium material universitas lampung,uji Tarik dilakukan sebanyak tiga fariasi sedangkan untuk satu fariasi terdapat tiga spesiment. dari hasil uji Tarik ini akan di dapat beberapa nilai. Adapun proses pengujian dimulai dari meletakkan kertas millimeter block dan meletakkannya pada plotter. Kemudian mengukur benda uji dengan menggunakan tenaga hidrolik yang dimulai dari 0 kg sehingga benda putus pada beban maksimum. Setelah benda uji putus kemudian diukur berapa besar penampang dan panjang benda uji setelah putus. Untuk melihat beban dan gaya maksimum benda uji terdapat pada layar dgital dan dicatat sebagai data, setelah semua data diperoleh kemudian menghitung kekuatan tarik, kekuatan luluh, dan perpanjangan benda. selanjutnya data-data yang diperoleh diolah untuk tujuan penelitian ini pada Table 1 menunjukkan data-data yang ingin diperoleh dalam pengujian :

32

Tabel data hasil pengujian kekuatan tarik temperatur Al A

(mm2)

Lo (mm) Δ l (mm) P (kN) UTS (Mpa) ∑ 1

7000C 2 3 Nilai rata2

1 7500C 2 3 Nilai rata2

1 8000C 2 3 Nilai rata2

E. Diagram Fase Al-Si

Gambar 14. Diagram fasa Al-Si

Gambar diatas, memperlihatkan diagram fasa dari sistem Al-Si. Tampak fasa paduan Al-Si pada rentang suhu pada 550 ˚C sampai dengan 600˚C masih dalam bentuk struktur Kristal, sedangkan pada 600˚C hingga 660˚C Al-Si sudah mengalami perubahan bentuk menjadi liquid, dan setelah mencapai suhu 660˚C hingga 1500˚C paduan Al-Si menjadi dalam keadaan cairan.

33

E. Diagram Alir Penelitian

Gambar 15. Diagram alir penelitian Mulai

Analisis Hasil

Kesimpulan

Selesai Melakukan uji tarik Pengumpulan data dan melakukan persiapan serta pembentukan spesimen uji

✟ ✠

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Bedasarkan hasil pengujian dan analisa yang telah dilakukan dalam penelitian ini maka didapat beberapa kesimpulan sebagai berikut.

1. Dari hasil pengujian tarik didapat nilai terbesar 95,66 MPa pada suhu pengecoran 7500C.

2. Faktor suhu pengecoran sangat mempengaruhi hasi pengujian. Hal ini terlihat dari hasil pengujian yang menunjukkan pengecoran disuhu 7500C memiliki nilai rata-rata terbesar di bandingkan dengan pengecoran suhu 7000C dan 8000C.

3. Dari hasil foto patahan bisa dilihat pada pengecoran suhu 7500C, void pada spesimen sedikit dan berukuran kecil. Dibandingkan dengan specimen suhu 7000C dan 8000C.

4. Dari pola perpatahan dan grafik yang telah diamati, diketahui bahwa material memiliki sifat getas

✡6

B. Saran

1. Sebaiknya disetiap fariasi suhu pada spesimen disediakan cadangan untuk mengantisipasi adanya kegagalan ketika pembubutan specimen.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, zaki. 2003. “The propertis and application of scandium-reinforcedalumunium. JOM

Budiyono, Aris, Widayat, widi, dan Rusiyanto, 2010 peningkatan sifat mekanis aluminium daur ulang dengan Rotary degasser (treatment of aluminum alloy melts), Universitas Negeri Semarang (UNNES), Semarang.

Dieter, George E., 1992, metalurgi mekanik, jilid 1, edisi ketiga, alih bahasa oleh Sriati Djaprie, Erlangga, Jakarta

Erich Umbu Kondi Maliwemu, 2012 struktur mikro dan kekuatan tarik aluminium

scrapdenganheat Treatment t6pada prosescentrifugal casting,Universitas Nusa Cendana, Kupang.

Purwanto, H,. 2012, Pengaruh jarak dari tepi cetakan trhadap kekuatan tarik dan kekerasan pada coran alumunium, Universitas Wahid Hasyim, Semarang.

Sonawan, Hery dan Suratman, Rochim. 2003 “pengantar untuk memahami proses

32

Tabel data hasil pengujian kekuatan tarik temperatur Al A

(mm2)

Lo (mm) Δ l (mm) P (kN) UTS (Mpa) ∑ 1

7000C 2 3 Nilai rata2

1 7500C 2 3 Nilai rata2

1 8000C 2 3 Nilai rata2

E. Diagram Fase Al-Si

Gambar 14. Diagram fasa Al-Si

Gambar diatas, memperlihatkan diagram fasa dari sistem Al-Si. Tampak fasa paduan Al-Si pada rentang suhu pada 550 ˚C sampai dengan 600˚C masih dalam bentuk struktur Kristal, sedangkan pada 600˚C hingga 660˚C Al-Si sudah mengalami perubahan bentuk menjadi liquid, dan setelah mencapai suhu 660˚C hingga 1500˚C paduan Al-Si menjadi dalam keadaan cairan.

33

E. Diagram Alir Penelitian

Gambar 15. Diagram alir penelitian Mulai

Analisis Hasil

Kesimpulan

Selesai Melakukan uji tarik Pengumpulan data dan melakukan persiapan serta pembentukan spesimen uji

✟ ✠

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Bedasarkan hasil pengujian dan analisa yang telah dilakukan dalam penelitian ini maka didapat beberapa kesimpulan sebagai berikut.

1. Dari hasil pengujian tarik didapat nilai terbesar 95,66 MPa pada suhu pengecoran 7500C.

2. Faktor suhu pengecoran sangat mempengaruhi hasi pengujian. Hal ini terlihat dari hasil pengujian yang menunjukkan pengecoran disuhu 7500C memiliki nilai rata-rata terbesar di bandingkan dengan pengecoran suhu 7000C dan 8000C.

3. Dari hasil foto patahan bisa dilihat pada pengecoran suhu 7500C, void pada spesimen sedikit dan berukuran kecil. Dibandingkan dengan specimen suhu 7000C dan 8000C.

4. Dari pola perpatahan dan grafik yang telah diamati, diketahui bahwa material memiliki sifat getas

✡6

B. Saran

1. Sebaiknya disetiap fariasi suhu pada spesimen disediakan cadangan untuk mengantisipasi adanya kegagalan ketika pembubutan specimen.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, zaki. 2003. “The propertis and application of scandium-reinforcedalumunium. JOM

Budiyono, Aris, Widayat, widi, dan Rusiyanto, 2010 peningkatan sifat mekanis aluminium daur ulang dengan Rotary degasser (treatment of aluminum alloy melts), Universitas Negeri Semarang (UNNES), Semarang.

Dieter, George E., 1992, metalurgi mekanik, jilid 1, edisi ketiga, alih bahasa oleh Sriati Djaprie, Erlangga, Jakarta

Erich Umbu Kondi Maliwemu, 2012 struktur mikro dan kekuatan tarik aluminium scrapdenganheat Treatment t6pada prosescentrifugal casting,Universitas Nusa Cendana, Kupang.

Purwanto, H,. 2012, Pengaruh jarak dari tepi cetakan trhadap kekuatan tarik dan kekerasan pada coran alumunium, Universitas Wahid Hasyim, Semarang.

Sonawan, Hery dan Suratman, Rochim. 2003 “pengantar untuk memahami proses