Pengaruh Ukuran Neck Riser Terhadap Cacat Porositas dan Cacat Penyusutan Pada Proses Pengecoran Produk Aluminium Menggunakan cetakan pasir.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PENGARUH UKURAN NECK RISER TERHADAP CACAT
PENYUSUTAN DAN CACAT POROSITAS
PADA PROSES PENGECORAN ALUMINIUM MENGGUNAKAN
CETAKAN PASIR

SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik

Oleh :
ADDIN GALIH PRAKOSO
NIM. I 0408020

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA

2013

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user
ii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user
iii

perpustakaan.uns.ac.id


digilib.uns.ac.id

Pengaruh Ukuran Neck Riser
Terhadap Cacat Porositas dan Cacat Penyusutan
Pada Proses Pengecoran Produk Aluminium Menggunakan cetakan pasir
Addin Galih Prakoso
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta, Indonesia
E-mail : addin.prakoso20@yahoo.co.id
Abstrak
Cacat pada suatu pengecoran dapat terjadi akibat sistem saluran yang kurang
baik. Salah satu saluran yang dapat menimbulkan cacat jika di desain dengan
kurang baik adalah saluran penambah. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui
pengaruh ukuran diameter leher penambah terhadap prosentase porositas dan
penyusutan produk cor.
Pada penelitian ini bahan baku yang digunakan adalah limbah dari sepatu
rem tromol sepeda motor. Variasi penelitian ini berjumlah tiga, yaitu diameter
leher penambah 10 mm, 15 mm, dan 20 mm. Pengujian porositas dilakukan
dengan membandingkan densitas teoritis dan densitas aktual. Densitas teoritis

dihitung menggunakan standar ASTM E 252-06 sedangkan densitas aktual
dihitung menggunakan teori Archimedes. Pengujian penyusutan dilakukan dengan
menggunakan ASTM D 955-00. Volume benda cor diukur dengan menggunakan
gelas ukur.
Hasil penelitian menujukkan bahwa persentase porositas dan penyusutan
terbesar terjadi pada leher penambah dengan diameter 10 mm. Diikuti dengan
leher penambah ukuran 15 mm. Porositas dan penyusutan terkecil terjadi pada
leher penambah dengan diameter 20 mm.
Kata kunci : Paduan aluminium, porositas, penyusutan, neck riser

commit to user
iv

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

Infulence of Neck Riser Size
Against Porosity Defect and Shrinkage Defect
in Aluminium Casting Using Sand Mold


Addin Galih Prakoso
Department of Mechanical Engineering
Engineering Faculty of Sebelas Maret University
Surakarta, Indonesia
E-mail: addin.prakoso20@yahoo.co.id
Abstract
Defect in a casting can be due to poor channel system. One of channel that
can be create a defect if poorly designed is riser. This research is aimed to
determine the effect of neck riser diameter against percentage of porosity and
shrinkage of the cast product.
Raw material aluminium alloy that used in this research is derived from
waste motorcycle shoe drum brake. There are three variation in this experiment,
neck riser with diameter 10 mm, 15 mm, 20 mm. Porosity test is done by
comparing the theoretical density and the actual density. Theoretical density is
calculated using the standard ASTM E 252-06 while the actual density is
calculated using Archimedes theory. Shrinkage testing performed using ASTM D
955-00. The volume of the cast was measured using a measuring cup.
The reseach result showed that the greatest percentage of porosity and
shrinkage occurs in the neck riser with a diameter of 10 mm. Followed by the

neck riser with size of 15 mm. Smallest porosity and shrinkage occurs in the neck
riser with a diameter of 20 mm.
Keyword : Alumnium alloy, porosity, shrinkage, neck riser

commit to user
v

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat, karunia dan
hidayah-Nya serta menetapkan hati sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini. Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi persyaratan guna
mencapai gelar sarjana teknik di Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Dibalik selesainya penulis dalam menyusun skripsi ini tidak lepas dari
bantuan dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis ingin

menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berpartisipasi
dalam penelitian dan penulisan skripsi ini, khususnya kepada:
1. Bapak Bambang Kusharjanta, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing
skripsi I yang telah membimbing dan membantu dalam penyusunan skripsi.
2. Bapak Wahyu Purwo Raharjo, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing
skripsi II yang telah membantu dan membimbing dalam penyusunan
skripsi.
3. Bapak Purwadi Joko Widodo, S.T., M.kom dan Bapak Wibowo, S.T.,
M.T selaku Dosen Penguji yang telah memberikan saran-saran.
4. Bapak Ir. Wijang Wisnu Raharjo, S.T. selaku pembimbing akademik yang
telah memberikan banyak saran dan motivasi.
5. Bapak-bapak dosen jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret yang
telah berkenan menyampaikan ilmunya.
6. Keluarga tercinta yang telah memberikan sumbangan besar baik moral
maupun materi.
7. Teman seperjuangan (Arif Sudibyo) semoga sukses selalu.
8. Yunie Widhyastuti yang selalu memberikan motivasi, semangat dan
bantuan.
9. Teman-teman S1 Reguler


angkatan 2008 (Cosinus 08) yang telah

memberikan bantuan dan dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini.

commit to user
vi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

10. Keluarga besar KMTM Universitas Sebelas Maret yang telah menjadi
tempat belajar berorganisasi.
Penulis

menyadari

bahwa


dalam

skripsi

ini

masih

jauh dari

kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis berharap masukan dan saran dari pembaca
sehingga skripsi ini menjadi lebih baik. Dengan segala keterbatasan yang ada,
penulis berharap skripsi ini dapat memberikan manfaat kepada penulis pribadi
dan pembaca pada umumnya.
Surakarta, Agustus 2013

Penulis

commit to user
vii


perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman
Halaman Judul ..............................................................................................

i

Halaman Pengesahan ...................................................................................

ii

Halaman Abstrak .........................................................................................

iii


Kata Pengantar .............................................................................................

v

Daftar Isi ......................................................................................................

vii

Daftar Tabel ................................................................................................

ix

Daftar Gambar ..............................................................................................

x

Daftar Notasi ................................................................................................

xii


Daftar Lampiran ...........................................................................................

xiii

BAB I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ....................................................................................

1

1.2 Perumusan Masalah ............................................................................

2

1.3 Batasan Masalah .................................................................................

2

1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................

3

1.5 Manfaat Penelitian ..............................................................................

3

1.6 Sistematika Penulisan .........................................................................

3

BAB II. LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka................................................................................... 4
2.2 Dasar Teori...........................................................................................

6

2.2.1 Proses Pengecoran ...................................................................

6

2.2.2 Pola ..........................................................................................

6

2.2.3 Sistem Saluran .........................................................................

7

2.2.4 Gating Ratio .............................................................................

8

2.2.5 Penambah (riser ) ......................................................................

9

2.2.6 Pasir Cetak ...............................................................................

10

2.2.7 Cetakan .....................................................................................

11

2.2.8 Dapur Peleburan (furnace) .......................................................
commit to user
2.2.9 Paduan Aluminium ..................................................................

12

viii

13

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

2.2.10 Diagram Fasa Al-Si ...............................................................

14

2.2.11 Pembekuan Logam ................................................................

15

2.2.12 Pengujian Komposisi Kimia ..................................................

16

2.2.13 Densitas Teoritis dan Densitas Nyata ...................................

17

2.2.14 Cacat Porositas .......................................................................

18

2.2.15 Cacat Penyusutan ...................................................................

19

2.2.16 Perhitungan Modulus Cor (casting modulus) ........................

21

2.2.17 Perhitungan Modulus Riser ....................................................

21

2.3 Hipotesis .............................................................................................

21

BAB III. METODE PENELITIAN
3.1 Tempat Penelitian................................................................................

22

3.2 Alat dan Bahan Penelitian...................................................................

22

3.3 Prosedur Penelitian..............................................................................

26

3.4 Variasi Pengujian.................................................................................

32

3.5 Diagram Alir Penelitian.......................................................................

33

BAB IV. DATA DAN ANALISA
4.1 Produk Cor Aluminium ......................................................................

34

4.2 Pengujian Komposisi Kimia ...............................................................

34

4.3 Cacat Penyusutan ................................................................................

35

4.4 Persentase Porositas produk cor ..........................................................

42

4.5 Struktur Mikro Produk Cor .................................................................

46

BAB V. PENUTUP
5.1 Kesimpulan..........................................................................................

49

5.2 Saran....................................................................................................

49

DAFTAR PUSTAKA...................................................................................

50

LAMPIRAN

commit to user
ix

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel 3.1 Variasi Neck Riser ........................................................................

28

Tabel 3.2 Jumlah Spesimen Pengujian .........................................................

32

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Komposisi Kimia Produk Cor ............................

35

Tabel 4.2 Nilai Modulus Riser ......................................................................

36

Tabel 4.3 Perbandingan Modulus Cor Dengan Modulus Riser ....................

37

Tabel 4.4 Data Hasil Pengukuran Produk Cor ..............................................

37

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Prosentase Penyusutan Produk Cor .................

38

commit to user
x

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1 Pola Kayu ..................................................................................

6

Gambar 2.2 Sistem Saluran ...........................................................................

7

Gambar 2.3 Penambah Terbuka dan Penambah Buntu ................................

10

Gambar 2.4 Diagram Fasa Al-Si ...................................................................

14

Gambar 2.5 Struktur Mikro Al-Si .................................................................

15

Gambar 2.6 Struktur Mikro Pembekuan Logam ...........................................

16

Gambar 2.7 Penimbangan Produk Cor .........................................................

18

Gambar 2.8 Cacat Porositas Paduan Al-Si ...................................................

19

Gambar 2.9 Bentuk Cacat Shrinkage ............................................................

20

Gambar 3.1 Sepatu Rem Sepeda Motor Bekas .............................................

22

Gambar 3.2 Tungku crucible ........................................................................

23

Gambar 3.3 Ladle ..........................................................................................

23

Gambar 3.4 Termometer Infra Merah Merk SANFIX ..................................

24

Gambar 3.5 Mikroskop Mikro dan Kamera ..................................................

25

Gambar 3.6 Arun metal scan ........................................................................

26

Gambar 3.7 Desain Sistem Saluran ..............................................................

26

Gambar 3.8 Desain Saluran Turun ................................................................

27

Gambar 3.9 Desain Saluran Masuk ..............................................................

27

Gambar 3.10 Neck Riser Variasi A, B, dan C ...............................................

28

Gambar 3.11 Produk Cor Aluminium ...........................................................

29

Gambar 3.12 Potongan Spesimen Uji Penyusutan .......................................

31

Gambar 3.13 Diagram Alir Penelitian...........................................................

33

Gambar 4.1 Produk Cor Aluminium ............................................................

34

Gambar 4.2 Hubungan Antara Diameter Neck Riser Dengan ......................

39

Prosentase Penyusutan
commit to
user
Gambar 4.3 Hubungan Antara Prosentase
Penyusutan
Dengan Nilai M /M

40

r

xi

c

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

Gambar 4.4 Rongga Penyusutan Pada Produk Cor ......................................

41

Gambar 4.5 Hubungan Antara Diameter Neck Riser Dengan ......................

45

prosentase penyusutan
Gambar 4.6 Hubungan Antara Prosentase Porositas Dengan Nilai Mr/Mc ...

46

Gambar 4.7 Struktur Mikro Produk Cor Aluminium .................................... 47

commit to user
xii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR NOTASI
ρth

: densitas aluminium (mg/m3)

ρAl

: densitas aluminium (mg/m3)

mAl

: % massa aluminium

ρSi

: densitas silikon (mg/m3)

mSi

: % massa silikon

ρFe

: densitas besi (mg/m3)

mFe

: % massa besi

ρu

: densitas unsur (mg/m3)

mu

: % massa unsur lainnya

ρm

: densitas aktual (gr/cm3)

Wudara : massa produk cor di udara (gram)
Wfluida : massa produk cor dalam fluida (gram)
ρfluida : densitas fluida (gr/cm3)
%P

: prosentase porositas produk cor (%)

ρm

: densitas aktual (gr/cm3)

ρth

: densitas teoritis (gr/cm3)

S

: prosentase penyusutan

Vcetakan : volume cetakan (cm2)
Vproduk : volume produk (cm2)
Mc

: Modulus cor (mm)

Vc

: Volume cor (mm3)

Ac

: Luas permukaan cor (mm2)

Mr

: Modulus riser (mm)

Vr

: Volume riser (mm3)

Ar

: Luas permukaan riser (mm2)

commit to user
xiii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Data Uji Komposisi Kimia Aluminium
Lampiran 2. Data Perhitungan Persentase Porositas
Lampiran 3. Data Perhitungan Persentase penyusutan

commit to user
xiv

Dokumen yang terkait

PENGARUH VARIASI KOMPOSISI BAHAN BAKU CETAKAN PASIR BASAH TERHADAP CACAT LUBANG JARUM PADA PENGECORAN MANIFOLD (Honda Grand)

0 6 1

PENGARUH BENTUK SALURAN TURUN (SPRUE) TERHADAP CACAT POROSITAS DAN NILAI KEKERASAN PADA PENGECORAN ALUMINIUM MENGGUNAKAN METODE LOST FOAM CASTING.

0 0 4

PENGARUH PENAMPANG INGATE TERHADAP CACAT POROSITAS DAN NILAI KEKERASAN PADA PROSES PENGECORAN ALUMINIUM MENGGUNAKAN CETAKAN PASIR.

0 1 11

this PDF file Pengaruh Modulus Cor Riser Terhadap Cacat Penyusutan Pada Produk Paduan AlSi | Tjitro | Jurnal Teknik Mesin MES02040201

0 0 6

this PDF file PENGARUH BENTUK RISER TERHADAP CACAT PENYUSUTAN PRODUK COR ALUMINIUM CETAKAN PASIR | Tjitro | Jurnal Teknik Mesin MES01030201

0 0 6

Studi Eksperimen Pengaruh Variasi Dimensi Cil dalam (Internal Chill) terhadap Cacat Penyusutan (Shrinkage) pada Pengecoran Aluminium 6061

0 0 5

Pengaruh Variasi Komposisi Serbuk Kayu dengan Pengikat Semen pada Pasir Cetak terhadap Cacat Porositas dan Kekasaran Permukaan Hasil Pengecoran Aluminium Alloy 6061

0 0 5

PENGARUH BENTUK PENAMPANG RUNNER TERHADAP CACAT POROSITAS DAN NILAI KEKERASAN PRODUK COR ALUMINIUM CETAKAN PASIR SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

0 0 37

PENGARUH UKURAN RISER TERHADAP CACAT PENYUSUTAN DAN CACAT POROSITAS PRODUK COR ALUMINIUM CETAKAN PASIR

0 1 61

PENGARUH VARIASI PENAMBAHAN MOLASSES TERHADAP KARAKTERISTIK PASIR CETAK DAN CACAT GASHOLES PADA PENGECORAN LOGAM ALUMINIUM - UNS Institutional Repository

0 0 17