47 saluran Tipe B. Sedangkan rata-rata kecepatan terendah diperlihatkan oleh model
saluran masuk tipe A. Kecepatan aliran yang tinggi cendrung memicu terjadinya cacat rongga
udara pada pengecoran. Cacat rongga udara disebabkan oleh terperangkapnya gas pada saat pengisian logam cair di
cavity
[29]
.
Hal ini dapat dicegah dengan mensimulasikan berbagai variasi model saluran masuk hingga tercapai kecepatan
rata-rata yang paling minimum.
4.2 Simulasi Hasil Distribusi Temperatur
Telah dilakukan simulasi numerik untuk melihat kontur kecepatan dan turbulensi cairan logam. Hasil diperlihatkan dalam bentuk kontur 3 dimensi yang
dipotong terhadap bidang x-z. Waktu simulasi yaitu 60 detik dengan temperatur penuangan sebesar 735
o
C. Hasilnya adalah sebagai berikut:
Gambar 4.5 Kontur Distribusi Temperatur pada Model Saluran Masuk
Top Gating System
48 Gambar 4.6 Kontur Distribusi Temperatur pada Model Saluran Masuk
Parting- line Gating System
Gambar 4.7 Kontur Distribusi Temperatur pada Model Saluran Masuk
Bottom Gating System
Hasil yang diperoleh adalah berupa kontur distribusi temperatur yang ditunjukkan oleh warna-warna yang menunjukkan besarnya temperatur yang
dihasilkan simulasi. Warna merah menunjukkan daerah bertemperatur maksimum dan warna biru menunjukkan daerah bertemperatur minimum.
Temperatur maksimum dicapai oleh model saluran masuk
parting-line gating system
dimana pada model saluran masuk ini memiliki distribusi temperatur tertinggi yang berkisar 728
o
C hingga 732
o
C seperti ditunjukkan pada
49 Gambar 4.6. Sedangkan model saluran masuk
bottom gating system
memiliki fase pendinginan tercepat dimana temperatur cairan pada cetakan berkisar antara
728
o
C dan 730
o
C seperti diperlihatkan oleh warna kontur rongga cetak pada Gambar 4.7. Temperatur pada masing-masing titik pengukuran ditunjukkan oleh
tabel 4.2 Tabel 4.2 Distribusi Temperatur Pada Pada 9 Titik Pengukuran
variasi bagian
Temperatur rata -
rata kiri
tengah kanan
Type A atas
728 730
728 729,3333
tengah 729
732 730
bawah 727
732 728
Type B atas
728 728
728 729,6667
tengah 730
732 730
bawah 729
731 731
Type C atas
728 729
728 729,1111
tengah 730
730 729
bawah 729
730 729
Dibawah ini adalah grafik temperatur pada masing-masing model saluran masuk.
Gambar 4.8 Grafik Temperatur vs. Tipe Saluran Masuk
724 725
726 727
728 729
730 731
732 733
Type A Type B
Type C
T em
p er
at u
r
o
C
temperatur maksimum
temperatur minimum
temperatur rata-rata
Tipe Saluran Masuk
50 Gambar 4.8 memperlihatkan pengaruh tipe gating system pada pengecoran
aluminium A356 terhadap temperatur. Terlihat bahwa temperatur tertinggi didapat pada sistem saluran tipe B yaitu 729,6
o
C sedangkan yang mempunyai temperatur sedang didapat saluran tipe A sebesar 729,3
o
C. Kemudian saluran type A memiliki temperatur terendah yaitu 729,1
o
C. Hal ini dikarenakan sistem saluran tipe C mengalami kehilangan panas terbesar yang dikarenakan kehilangan
temperatur pada lintasan yang dilalui oleh aliran logam cair saat memasuki cetakan.
4.3.1. Pengaruh Distribusi Temperatur Terhadap Kekerasan Hasil Coran
Aluminium Alloy
Berikut adalah perbandingan antara hasil simulasi distribusi temperatur dengan nilai kekerasan pada hasil coran aluminium silikon
alloy
A356. Tabel 4.3 Data hasil pengujian kekerasan
variasi bagian
Brinell Hardness Test BHN
rata-rata rata -
rata total 1
2 3
Type A dalam
47,749 44,564
51,215 47,84246
49,002 tengah
54,998 44,564
47,749 49,103475
luar 51,215
47,749 51,215
50,059454 rata-rata
51,320 45,625
50,059 49,001796
Type B dalam
51,215 51,215
47,749 50,059454
51,320 tengah
54,998 54,998
47,749 52,581483
luar 47,749
54,998 51,215
51,320468 rata - rata
51,320 53,737
48,904 51,320468
Type C dalam
51,215 44,564
54,998 50,258704
52,192 tengah
51,215 54,998
54,998 53,736712
luar 54,998
47,749 54,998
52,581483 rata - rata
52,476 49,103
54,998 52,1923
51 Tabel 4.3 memperlihatkan hasil nilai BHN rata-rata pada uji kekerasan
untuk bahan alumunium A356 - 3,5 silikon karbida dengan tipe
gating system
. Grafik kekerasan terhadap bahan Al-SiC A356 berdasarkan nilai BHN rata-rata
pada tabel 4.3 dapat dilihat pada Gambar 4.9.
Gambar 4.9 Grafik Nilai Kekerasan Rata – Rata vs Tipe Gating System
Gambar 4.9 memperlihatkan pengaruh type gating system pada pengecoran aluminium A356 diperkuat SiC terhadap kekerasan rata-rata. Terlihat
bahwa kekerasan tertinggi didapat pada sistem saluran tipe C yaitu 52,192 sedangkan yang mempunyai kekerasan sedang didapat saluran tipe B sebesar
51,320. Kemudian saluran type A memiliki kekerasan yang terendah yaitu 49,002. Hal ini dikarenakan sistem saluran tipe C adalah sistem saluran dengan distribusi
temperatur terendah dibanding sistem saluran masuk yang lainnya seperti tampak pada gambar 4.10.
Gambar 4.10 Perbandingan Persebaran Temperatur Terhadap Nilai Kekerasan Pada Model Sistem Saluran Masuk
Top Gating System
Tipe A
49,002 51,320
52,192
48,000 50,000
52,000 54,000
Type A Type B
Type C
B ri
n e
ll H
a rd
n e
ss
Te st
B H
N
Tipe Gating System
Type Gating System
