Sifat fisis dan mekanis paduan Al-Si-Za - USD Repository

  

SIFAT FISIS DAN MEKANIS PADUAN Al­Si­Zn 

TUGAS AKHIR 

  Diajukan untuk memenuhi Salah Satu Syarat  Memperoleh Gelar Sarjana Teknik 

  Jurusan Teknik Mesin 

  

Disusun oleh : 

Aloysius Fidyan Susanto 

NIM : 035214040 

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN 

  

JURUSAN TEKNIK MESIN 

FAKULTAS TEKNIK 

UNIVERSITAS SANATA DHARMA 

YOGYAKARTA 

  

2007

  

THE PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF 

Al­Si­Zn ALLOYS 

FINAL PROJECT 

  Presented as Partial Fulfillment of the Requirements  To Obtain the Sarjana Teknik Degree 

  In Mechanical Engineering 

  

By : 

Aloysius Fidyan Susanto 

Student Number : 035214040 

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM 

  

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT 

ENGINEERING FACULTY 

SANATA DHARMA UNIVERSITY 

YOGYAKARTA 

  

2007

  TUGAS AKHIR  SIFAT FISIS DAN MEKANIS PADUAN Al­Si­Zn 

  Disusun oleh : 

Aloysius Fidyan Susanto  NIM : 035214040 

  Telah disetujui oleh :  Pembimbing Utama 

  I Gusti Ketut Puja S.T., M.T.  Tanggal : 28 Maret 2007

  

TUGAS AKHIR 

SIFAT FISIS DAN MEKANIS PADUAN Al­Si­Zn 

  Dipersiapkan dan ditulis oleh : 

Aloysius Fidyan Susanto  NIM: 035214040 

  Telah dipertahankan didepan panitia penguji  Pada tanggal : 14 Maret 2007  dan dinyatakan memenuhi syarat 

  Susunan Panitia Penguji  Ketua  :  Ir. Rines Alapan, M.T.  Sekretaris  :  Budi Setyahandana, S.T., M.T.  Anggota  :  I Gusti Ketut Puja, S.T., M.T. 

  Yogyakarta, 28 Maret 2007  Fakultas Teknik 

  Universitas Sanata Dharma  Yogyakarta 

  Dekan  (Ir.Greg. Heliarko, SJ., SS., B.ST., M.A., M.Sc.)

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA 

  Saya menyatakan bahwa dalam tugas akhir ini tidak terdapat karya  yang pernah  diajukan  untuk  memperoleh  gelar  kesarjanaan  di  suatu  Perguruan  Tinggi,  dan  sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah  ditulis atau  diterbitkan  oleh  orang  lain,  kecuali yang  secara  tertulis diacu  dalam  naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. 

  Yogyakarta, 15 Maret 2007  Aloysius Fidyan Susanto

  

Halaman Persembahan

Tugas Akhir ini aku persembahkan untuk Tuhan Yesus Kristus Raja Manusia atas talenta dan berkat yang indah ini.

  Almarhum bapakku Hipolitus Kusmarsanto dan ibuku Aloysia Sukartina atas cinta dan kasih sayang yang

tidak akan ada habisnya, untuk adik-adikku Dicky dan Sylvia

atas perhatian dan pengertiannya.

  Pastur Norbert Betan SVD atas semua bantuan moril maupun materil yang sudah banyak sekali diberikan.

  Evarista Susani Fau atas waktu dan cinta yang sangat berarati.

  Get Up, Stand Up Don’t Give Up Keep Fight, JAH

Never Gone Let Us Down

INTISARI 

  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  dari  penambahan  unsur seng (Zn) terhadap sifat fisis dan mekanis dari paduan aluminium­silikon.  Bahan utama pada penelitian ini adalah paduan Al­Si yang didapatkan dari pelek  mobil. Bahan utama ini kemudian ditambahkan variasi seng (Zn) sebesar 1%, 2%,  3% dan 4%. 

  Untuk  mengetahui  sifat  fisisnya  maka  dilakukan  pengamatan  struktur  mikro,  pengamatan  struktur  makro,  pengamatan  porositas,  pengujian  berat  jenis  dan  pengujian  komposisi  kimia,  dan  untuk  mengetahui  sifat  mekanisnya  dilakukan pengujian tarik dan pengujian kekerasan 

  Hasil dari penelitian ini mempelihatkan bahwa kekuatan tarik optimal  terdapat pada paduan Al­Si dengan variasi Zn sebanyak 2%, sedangkan kekerasan  tertinggi terdapatt pada paduan Al­Si dengan variasi Zn sebanyak 4%.  Penambahan unsur Zn meningkatkan berat jenis coran.

KATA PENGANTAR 

  Kiranya layak bagi saya bersyukur atas kekuatan akal, budi dan perasaan  yang  diberikan  oleh  Sang  Pencipta.  Karena  dengan  ”harta”  itulah  saya  mampu  menyelesaikan penelitian dan tulisan ini pada waktu yang tepat 

  Ketika penelitian yang berjudul ” Sifat Fisis dan Mekanis Paduan Al­Si­  Zn ” ini saya mulai, saya hanya berfikir melakukannya dengan penuh kesenangan  tanpa menafikan kaidah­kaidah ilmiah. Bukan rahasia umum kalo tulisan seperti  ini  akhirnya  sebagai  salah  satu  syarat  untuk  memperoleh  gelar  sarjana  teknik.  Dengan segala kegembiraan dan kendala yang saya alami akhirnya tulisan selesai  juga. 

  Oleh karena itu, pada kesempatan ini selayaknya pula saya menghaturkan  terima kash kepada :  1.  Tuhan Yesus Kristus Raja Alam Semesta yang selalu menyertai, melindungi,  memberkati dan selalu memberikan kesempatan kepada penulis untuk selalu  berubah menjadi lebih baik dan mempunyai arti dalam kehidupan ini. 

  2.  Alm. Bapakku Hipolitus Kusmarsanto atas cinta dan kasih sayang yang tidak  akan tergantikan oleh apapun.  3.  Ibuku Aloysia Sukartina, dan kedua adikku Dicky dan Silvya atas perhatian  4.  Ir. Gregorius Heliarko, SJ., SS., B.ST., MA., M.Sc. selaku Dekan Fakultas 

  Teknik Universitas Sanata Dharma.  5.  Yosef  Agung  Cahyanta,  S.T.,  M.T.,  selaku  Ketua  Jurusan  Teknik  Mesin 

  Universitas Sanata Dharma

  6.  I Gusti Ketut Puja, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir  7.  Seluruh  staf  pengajar  Fakultas  Teknik  Mesin  Universitas  Sanata  Dharma  yang  telah  mendidik  dan  memberikan  berbagai  Ilmu  Pengetahuan  yang  sangat membantu penyelesaian Tugas Akhir ini. 

  8.  Pastur Norbert Betan SVD  yang telah banyak memberikan dukungan moril  maupun materil pada keluarga dan penulis.  9.  Segenap  karyawan  dan  laboran Fakultas  Teknik  Mesin  Universitas  Sanata 

  Dharma,  Mas  Martono,  Mas  Intan,  Mas  Ronny  dan  yang  lainnya,  terima  kasih untuk kerjasamanya selama ini.  10.  Rekan­rekan Tugas Akhir yang telah berbagi suka dan duka serta pendorong  dalam  penyelesaian  Tugas  Akhir  ini  :  Ahsanudin,  Mei  Tri  Widiatmoko, 

  Yusak Adi Nugroho, Jimmy Norel, Robert Bob N. P., dll.  11.  Rekan­rekan Teknik Seluruhnya  12.  Rekan­rekan yang pernah satu atap.  13.  Evarista Susani Fau yang selalu membantu dan menyemangati.  14.  Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.  Akhir  kata  teriring  dengan  harapan  dari  penulis  semoga  tugas  akhir  ini  dapat  berguna sebagai masukan bagi pembaca dan semua pihak yang membutuhkan. 

  Yogyakarta, 15 Maret 2007  Aloysius Fidyan Susanto 

  Penulis

DAFTAR ISI  HALAMAN JUDUL ...................................................................................i 

  

HALAMAN PENGESAHAN .....................................................................iii 

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA.................................v 

HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................vi 

  

INTISARI....................................................................................................vii 

KATA PENGANTAR.................................................................................viii 

DAFTAR ISI ...............................................................................................x 

BAB I    PENDAHULUAN .........................................................................1 

  Latar Belakang........................................................................................ 1  Rumusan Masalah................................................................................... 2  Tujuan Penelitian .................................................................................... 2  Batasan Masalah  .................................................................................... 3 

  

BAB II    DASAR TEORI...........................................................................4 

  Sejarah Pengecoran................................................................................. 4  Proses pengecoran................................................................................... 6 

  Perencanaan pengecoran.............................................................. 6  Pencairan logam .......................................................................... 10  Pembuatan cetakan ...................................................................... 11 

  Alumunium dan Paduannya..................................................................... 14  Produksi Aluminium.................................................................... 14  Aluminium Murni........................................................................ 17  Paduan Aluminium...................................................................... 19  Pengaruh Unsur Paduan Terhadap Aluminium............................. 23 

  Tinjauan Pustaka..................................................................................... 27 

  

BAB III    METODOLOGI PENELITIAN................................................28 

  Diagram Alir........................................................................................... 28  Jenis Penelitian ....................................................................................... 29  Metode Penelitian ................................................................................... 29

  Data yang Dikumpulkan.......................................................................... 30  Pelaksanaan Pengecoran.......................................................................... 31 

  Bahan coran................................................................................. 31  Alat­alat yang digunakan ............................................................. 31  Proses peleburan logam ............................................................... 32  Pelepasan hasil coran................................................................... 34 

  Pembuatan Benda Uji.............................................................................. 35  Peralatan Pengujian................................................................................. 38  Pengujian Hasil Coran............................................................................. 38 

  Pengujian Tarik ........................................................................... 38  Pengujian Kekerasan ................................................................... 41  Pengamatan Struktur Mikro  ........................................................ 44  Pengamatan Struktur Makro  ....................................................... 46  Pengamatan Porositas Hasil Coran............................................... 46  Pengujian Berat Jenis Coran ........................................................ 47  Pengujian Komposisi Kimia ........................................................ 49 

  

BAB IV    HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN..........................51 

  Pengujian Tarik....................................................................................... 51  Pengujian Kekerasan............................................................................... 53  Pengamatan Struktur Mikro..................................................................... 54  Pengamatan Struktur Makro.................................................................... 57  Pengamatan Porositas.............................................................................. 59  Pengamatan Berat Jenis........................................................................... 63  Pengamatan Komposisi Kimia ................................................................ 64 

  

BAB V    KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................65 

  Kesimpulan............................................................................................. 65  Saran....................................................................................................... 66 

  

DAFTAR PUSTAKA..................................................................................67 

LAMPIRAN ................................................................................................68

  

BAB I 

PENDAHULUAN 

Latar Belakang 

  Pada jaman sekarang  ini pemanfaatan barang­barang usang atau barang  rongsokan sangat maju pesat, terlebih pada barang yang mempunyai kemampuan  untuk  dibentuk  kembali.  Aluminium  merupakan  salah  satu  bahan  yang  paling  diminati,  selain  sifatnya  yang  tahan  terhadap  korosi,  kekuatan  aluminium  juga  baik.  Sifat  aluminium  tersebut  juga  dapat  diperbaiki  dengan  memadukan  unsur  lain  dengan  cara  pengecoran.  Pemanfaatan  aluminium  sudah  banyak  hasilnya,  salah satunya adalah pelek untuk kendaraan bermotor, tetapi untuk mendapatkan  komposisi  yang  baik  harus  dilakukan  penelitian.  Pada  penelitian  sebelumnya  penambahan unsur tembaga (Cu) dapat meningkatkan kekuatannya (Sigit, 2006),  tetapi  menyebabkan  porositas  yang  sangat  besar,  sedangkan  penambahan  unsur  magnesium (Mg) dapat meningkatkan kekerasan bahan (Luis, 2006) 

  Pada penelitian kali ini akan dibahas mengenai pemanfaatan aluminium  bekas  yang  mungkin  hasil  dari penelitian ini  dapat digunakan.  Aluminium  yang  digunakan  didapat  dari  pelek  mobil  yang  akan  ditambahkan  dengan  unsur  seng  (Zn) yang didapatkan dari baut furnitur yang gagal produksi (reject). Unsur seng  (Zn)  yang  akan  dipadukan  bervariasi  dari  1%,  2%,  3%,  dan  4%.  Tujuan  dari  penelitian  ini adalah untuk mendapatkan paduan  yang baik dengan pemanfaatan  barang bekas.

Rumusan Masalah 

  Penelitian  ini  meneliti  perubahan  sifat  fisis  dan  mekanis  hasil  coran  paduan  Al­Si  dengan  variasi  kadar  seng  (Zn),  yang  mana  Al­Si  diperoleh  dari  pelek  mobil,  dengan  komposisi  kadar  Al  sebanyak  92%  dan  Si  sebanyak  7%.  Coran yang ingin dibuat dan diteliti terdiri dari lima jenis coran, yaitu : 

  1.  Paduan Coran aluminium­silikon (100%)  2.  Paduan Coran Al­Si (99%) dengan Zn (1%).  3.  Paduan Coran Al­Si (98%) dengan Zn (2%)  4.  Paduan Coran Al­Si (97%) dengan Zn (3%)  5.  Paduan Coran Al­Si (96%) dengan Zn (4%) 

  Hasil dari setiap coran akan dibandingkan dan dilihat akibat pengaruh unsur seng  yang ditambahkan, diperkirakan akan membuat paduan Al­Si akan lebih kuat dan  tahan terhadap korosi. 

Tujuan Penelitian 

  Tujuan dari penelitian yang dilakukan adalah untuk mengetahui pengaruh  dari unsur seng (Zn) pada paduan aluminium­silikon terhadap :  1.  Pengujian tarik (tegangan dan regangan) hasil coran  2.  Pengujian kekerasan Brinell  3.  Pengamatan struktur mikro hasil coran  4.  Pengamatan struktur makro hasil coran  5.  Porositas hasil coran

  6.  Berat jenis hasil coran.  7.  Komposisi kimia 

Batasan Masalah 

  Agar  penelitian  ini  tidak  terlalu  luas dan  tetap berada dalam  jangkauan  penulis, maka perlu adanya batasan masalah. Untuk itu, dalam penelitian tentang “  Sifat Fisis dan Mekanis Paduan Al­Si­Zn ”. Penulis memberikan batasan­batasan  supaya  penulisan  ini  tidak  terlalu  luas  serta  mengenai  sasaran  yang  dituju.  Pembatasan penulisan adalah sebagai berikut : 

  1.  Bahan  yang  akan  diteliti  adalah  Al­Si­Zn  maka  bahan­bahan  lainnya hanya akan dibahas sekilas saja.  2.  Pengecoran  aluminium  menggunakan  cetakan  yang  terbuat  dari  logam (permanent moulding), maka bentuk cetakan  yang  lainya  tidak akan dibahas di sini 

  3.  Tidak  adanya  penelitian  lebih  lanjut  mengenai  pengaruh  kecacatan  yang  terjadi  pada  penelitian  karena  penulis  lebih  menitik beratkan pada aspek teknik pengecoran 

  4.  Pengujian  hasil  coran  dilakukan  sesuai  standar  yang  ada  dan  umum dipakai

  

BAB II 

DASAR TEORI 

Sejarah Pengecoran 

  Coran  dibuat  dari  logam  yang  dicairkan,  dituang  ke  dalam  cetakan,  kemudian dibiarkan mendingin dan membeku. Oleh karena itu sejarah pengecoran  dimulai ketika manusia mengetahui bagaimana mencairkan logam dan bagaimana  membuat cetakan. Hal itu terjadi kira­kira 4000 sebelum Masehi, sedangkan tahun  yang  pasti  tidak  diketahui.  Awal  penggunaan  logam  adalah  ketika  manusia  membuat  perhiasan  atau  perak  tempaan,  dan  kemudian  membuat  senjata  atau  mata bajak dengan menempa tembaga. Hal itu dimungkinkan karena logam­logam  ini  terdapat  di  alam  dalam  keadaan  murni,  sehingga  dengan  mudah  dapat  menempanya. Kemudian secara kebetulan manusia menemukan tembaga mencair,  selanjutnya mengetahui cara untuk menuang logam cair ke dalam cetakan, dengan  demikian  untuk  pertama  kalinya  manusia  dapat  membentuk  coran  yang  rumit,  umpamanya perabot rumah, perhiasan atau hiasan makam. Coran tersebut dibuat  dari  perunggu  yaitu  suatu paduan  tembaga,  timah  dan  timbal  yang  titik­cairnya  lebih rendah dari tembaga. 

  Pengecoran  perunggu  pertama  kali  dilakukan  di  Mesopotamia  kira­kira  3000  tahun  sebelum  Masehi,  teknik  ini  diteruskan  ke  Asia  Tengah,  India  dan  Cina. Penerusan ke Cina kira­kira 2000 tahun sebelum Masehi, dan dalam zaman  Cina  kuno  semasa  Yin,  yaitu  kira­kira  1500­1000  tahun sebelum  Masehi.  Pada  masa itu tangki­tangki besar  yang halus dibuat dengan cara dicor. Sementara itu teknik pengecoran Mesopotamia juga diteruskan ke Eropa, dan dalam tahun 1500­  1400  sebelum  Masehi  barang­barang  sepeti  mata  bajak,  pedang,  mata  tombak,  perhiasan, tangki, dan perhiasan makan dibuat di Spanyol, Swiss, Jerman, Austria,  Norwegia,  Denmark,  Swedia,  Inggris  dan  Prancis.  Teknik  pengecoran  perunggu  di  India  dan  Cina  diteruskan  ke  Jepang  dan  Asia  Tenggara,  sehingga  Jepang  banyak arca­arca Budha dibuat antara tahun 600 dan 800. 

  Penggunaan  besi  dimulai  dengan  penempaan,  sama  halnya  dengan  tembaga.  Orang­orang  Asiria  dan  Mesir  mempergunakan  perkakas  besi  dalam  tahun  2800­2700  sebelum  Masehi.  Kemudian  di  Cina  dalam  tahun  800­700  sebelum Masehi, ditemukan cara membuat coran dari besi kasar yang mempunyai  titik­cair  rendah  dan  mengandung  fosfor  tinggi  dengan  mempergunakan  tanur  beralas  datar.  Teknik  produksi  ini  kemudian  diteruskan  ke  Negara­negara  di  sekitar  Laut  Tengah.  Di  Yunani  600  tahun  sebelum  Masehi,  arca­arca  raksasa  Epaminondas atau  Hercules, berbagai  senjata,  dan perkakas dibuat dengan  jalan  pengecoran. Di India zaman itu pengecoran besi kasar dilakukan dan diekspor ke  Mesir dan Eropa. Walaupun  demikian baru pada abat ke 14 saja pengecoran besi  kasar dilakukan secara besar­besaran, yaitu ketika Jerman dan Itali meningkatkan  tanur beralas datar yang primitif itu menjadi tanur tiup berbentuk silinder, di mana  pencairan  dilakukan  dengan  jalan  meletakan  biji besi  dan  arang  batu berselang­  seling.  Produk­produk  yang  dihasilkan  pada  waktu  itu  adalah  :  meriam,  peluru  meriam,  tungku,  pipa,  dan  lain­lain.  Cara  pengecoran  pada  zaman  itu  ialah  menuangkan  secara  langsung  logam  cair  yang  didapat  dari  biji  besi  ke  dalam  cetakan.  Kokas  ditemukan  di  Inggris  pada  abad  18,  yang  kemudian  di  Prancis disahkan  agar  kokas  dapat dipakai  untuk  mencairkan  kembali besi  kasar  dalam  tanur  kecil  pada  pembuatan  coran.  Kemudian  tanur  yang  serupa  dengan  tanur  kupola  yang ada sekarang dibuat di Inggris, dan  cara pencairan besi  kasar  yang  dilakukan sama dengan yang dilakukan pada saat sekarang. Walaupun sejak masa  kuno  baja  dipakai  dalam  bentuk  tempaan,  namun  sejak  H.  Bessemer  atau  W. 

  

Siemens sajalah telah diusahakan untuk membuat baja dari besi kasar, dan coran 

  baja diproduksi pada akhir pertengahan abad 19. Coran paduan aluminium dibuat  pada akhir abad 19 dengan cara pemurnian dengan elektrolisa ditemukan. 

Proses Pengecoran 

  Perencanaan Pengecoran 

  Proses pengecoran meliputi: pembuatan cetakan, persiapan dan peleburan  logam,  penuangan  logam  cair  ke  dalam  cetakan,  pembongkaran  coran,  pembersihan  dan  proses  daur  ulang  pasir  cetakan,  dan  hasilnya  disebut  coran.  Berdasarkan  proses  pencetakan  dan  bahan  cetakannya,  pengecoran  dibedakan  menjadi : 

  1.  Pengecoran menggunakan cetakan pasir (Sand Mould).  2.  Pengecoran  menggunakan  cetakan  pasir  dengan  pengikat  khusus.  3.  Pengecoran  menggunakan  cetakan  dengan  model  lilin 

  (Investment Moulding).  4.  Pengecoran dengan cetakan logam  (Permanent Moulding).  5.  Pengecoran dengan penuangan cetak (Die Casting). Coran  dibuat dari  logam  yang  dicairkan  dan  dituang  ke  dalam cetakan,  kemudian  dibiarkan  dingin  dan  membeku.  Untuk  mencairkan  logam  digunakan  bermacam­macam tanur, memilih tanur yang tepat bisa mempercepat pengecoran.  Oleh  karena  itu sebelum membuat coran harus dibuat perencanaan  yang matang  untuk  mencapai  keberhasilan  akan  hasil  coran.  Adapun  perencanaan  proses  pengecoran adalah sebagai berikut : 

  1.  Penentuan pola  Pola adalah tiruan benda coran (tidak sama dengan benda coran,  baik  dari  bahan  maupun  ukurannya).  Perbedaan  pola  dengan  benda coran diakibatkan oleh beberapa alasan, yaitu : ·   Benda coran pasti menyusut. ·

    Benda  coran  bukan  produk  akhir,  masih  melalui  proses  permesinan.

  ·   Bentuk  pola  biasanya  terjadi  penirusan  yang  dimaksudkan  untuk mempermudah pengangkatan coran dari cetakan. 

  Pola  dibuat  dengan  proses  permesinan  secara  langsung  pada  cetakan logam, yaitu dengan memakai mesin milling.  2.  Menetapkan kup, drag, dan permukaan pisah 

  Untuk mendapatkan hasil coran yang baik penentuan kup, drag,  dan  permukaan  pisah  harus memperhatikan  ketentuan  dibawah  ini :

  ·   Pola  harus  mudah  dikeluarkan  dari  cetakan.  Permukaan  pisah harus satu bidang, pada dasarnya kup dibuat agak lebih  dangkal.

  ·   Penempatan  inti  harus  mudah.  Tempat  inti  dalam  cetakan  utama harus ditentukan dengan teliti.

  ·   Sistim  saluran  harus  dibuat  sempurna  untuk  mendapatkan  aliran logam cair yang optimal.

  ·   Terlalu  banyak  permukaan  pisah  akan  mengambil  banyak  waktu dalam proses pembuatan cetakan. 

  3.  Penentuan penambahan penyusutan  Untuk  menentukan  tambahan  penyusutan  digunakan  mistar  susut, adanya tambahan penyusutan karena coran menyusut pada  waktu  pembekuan  dan  pendinginan.  Besarnya  penyusutan  tergantung  dari  :  bahan  coran,  bentuk  coran,  tempat,  tebalnya  coran. 

  4.  Penuangan logam cair.  Setelah  peleburan  logam  dan  cetakan  sudah  siap,  maka  proses  penuangan  logam  cair  dapat  dilaksanakan.  Hal­hal  yang  harus  diperhatikan dalam proses penuangan, yaitu : ·

    Pengeringan ladel. Ladel  yang digunakan harus benar­benar  kering, sebab jika tidak benar­benar kering bisa menurunkan  temperatur logam cair sehimgga dapat nmenimbulkan cacat  pada coran.

  ·   Pembuangan  terak.  Sebelum  penuangan,  terak  yang  ada  di  atas  cairan  logam  yang  ada  dalam  ladel  harus  dibuang. 

  Supaya pada saat penuangan tidak ikut ke dalam cetakan. ·

    Temperatur penuangan. Temperatur logam cair harus dijaga  agar  logam  cair  tidak  cepat  membeku  dan  untuk  mendapatkan coran berkualitas tinggi. ·

    Waktu  penuangan.  Penuangan  harus  dilakukan  dengan  tenang, capat dan cermat.  5.  Pembongkaran cetakan 

  Pembongkaran cetakan dilakukan untuk mengetahui hasil coran.  Pembongkaran  cetakan  dengan  cara  memukul  cetakan  hingga  coran lepas dari cetakan. 

  6.  Pemeriksaan hasil coran  Tujuan dari pemeriksaan coran adalah : ·

    Penyempurnaan  teknis.  Cacat  pada  coran  harus  dideteksi  sebaik  mungkin  sehingga  dapat  dengan  cepat  dilakukan  penyempurnaan  teknis  dan  selanjutnya  kualitas  coran  tersebut dapat dipelihara.

  ·   Memlihara  kualitas.  Kualitas  hasil  coran  harus  tetap  dipertahankan,  karena  akan  berpengaruh  langsung  pada  konsumen.  Pemeriksaan  yang  kontinyu  dimaksudkan  untuk  mengawasi  coran  yang  mengalami  kegagalan  dalam  pengecoran.

  Pencairan logam 

  Untuk  mencairkan  logam  dapat  menggunakan  berbagai  macam  tanur.  Pada umumnya dapur kupola atau tanur frekuensi rendah dipergunakan untuk besi  cor, tanur busur listrik atau tanur induksi frekuensi tinggi untuk baja tuang, dan  tanur krus untuk  paduan tembaga atau coran paduan ringan karena tanur­tanur ini  dapat  menghasilkan  logam  cair  yang  baik  dan  ekonomis  untuk  logam­logam  tersebut. Karena pengecoran yang akan dilakukan menggunakan aluminium yang  termasuk  logam  paduan  ringan  sebagai  bahan  dasar  maka  tanur  yang  dibahas  hanya tanur krus saja. 

  

Gambar 2.2 Tanur Krus Tampak Atas (kiri) dan Tampak Samping (kanan) 

  Peleburan  dengan  krus  besi  cor  dan  krus  karbon  dilakukan  sebagai  berikut.  Pertama  diisikan  sekrap,  kemudian  logam  baru  dan  paduan  dasar.  Magnesium  harus ditenggelamkan  ke dasar cairan dengan mempergunakan  alat  yang  khusus  seperti alat untuk pemberi fosfor. Magnesium yang tenggelam kemudian mencair  sedangkan magnesium yang terapung akan hilang karena oksidasi. 

  Untuk menghemat  waktu  peleburan  dan  mengurangi  kehilangan  karena  oksidasi,  lebih  baik  memotong  logam  menjadi  potongan  kecil  yang  kemudian dipanaskan.  Kalau  bahan  sudah  mulai  mencair,  fluks  harus  ditambahkan  untuk  mencegah oksidasi dan absorpsi gas. Selama pencairan permukaan harus ditutup  dengan  fluks  dan  cairan  diaduk  pada  jangka  waktu  tertentu  untuk  mencegah  segregasi. 

  Pembuatan cetakan 

  Cetakan  biasanya  dibuat  dengan  jalan  memadatkan  pasir.  Pasir  yang  dipakai  kadang­kadang  pasir  alam  atau  pasir  buatan  yang  mengandung  tanah  lempung.  Cetakan  pasir  mudah  dibuat  dan  tidak  mahal  asal  dipakai  pasir  yang  cocok, kadang­kadang dicampurkan juga pengikat khusus, umpamanya air kaca,  semen, resin furan, resin  fenol atau minyak pengering  karena pengunaan zat­zat  tersebut  dapat  memperkuat  cetakan.  Tentu  saja  penggunaan  zat­zat  tersebut  mahal,  sehingga  perlu  memilih  dengan  mempertimbangkan  bentuk,  bahan  dan  jumlah produk hasil coran. 

  Dalam  pengecoran  menggunakan  cetakan  dari  pasir.  Cetakan  dibuat  dalam rangka cetak (flask) yang terdiri atas dua bagian, bagian atas disebut Kup  dan bagian bawah disebut Drag. Belahan pola diletakkan diatas papan kayu yang  rata, drag diletakkan di atas papan kemudian diisi penuh pasir dan ditekan keras.  Bila  pasir  kurang  padat  cetakannya  mudah  rusak  pada  waktu  pengerjaan  atau  rusak akibat aliran logam cair. Bila terlalu padat, gas dan uap sulit menguap, hal  ini dapat mengakibatkan cacat pada benda cor. Drag dan  kup dipasang  jadi satu  sesudah  diberi  grafit,  kegunaan  grafit  adalah  untuk  mencegah  melekatnya  pasir  dari  kedua  bagian  cetakan  dan  memperhalus  permukaan  hasil  cor.  Penampang saluran  masuk  dekat  cetakan  jangan  terlalu  besar  untuk  memudahkan  pematahannya  dan  untuk  memudahkan  penyusutan  aluminium,  pada  kup  juga  biasanya dibuat saluran cadangan atau riser (penambah).  Fungsi  saluran  masuk perlu  dirancang  dengan  mempertimbangkan  faktor­faktor  berikut ini : 

  1.  Aliran  logam  hendaknya  memasuki  rongga  cetakan  dekat  dasarnya dengan turbulensi seminimal mungkin, khususnya pada  benda tuang yang berukuran kecil. 

  2.  Pengikisan  dinding  saluran  masuk  dan  permukaan  rongga  cetakan harus ditekan dengan mengatur aliran logam cair.  3.  Aliran  logam  cair  yang  masuk  harus  diatur  sedemikian  rupa  sehingga terjadi solidifikasi yang terarah. Solidifikasi hendaknya  dimulai  dari  permukaan  cetakan  ke  arah  logam  cair  sehingga  selalu  ada  logam  cair  cadangan  untuk  menutupi  kekurangan  akibat penyusutan. 

  4.  Usahakan kotoran dan partikel asing tidak dapat masuk ke dalam  rongga cetakan.  Dalam  sebuah  cetakan  terdapat  sistem  saluran  yang  berfungsi  sebagai  jalan  untuk  logam  cair  ke  dalam  cetakan.  Saluran  turun  berfungsi  untuk  mengalirkan logam cair ke dalam cetakan. Selain itu ada saluran penambah yang  berfungsi  untuk  menambahkan  logam  cair  pada  saat  logam  cair  membeku.  Besarnya  penambahan  tergantung  pada  besar  kecilnya  penyusutan.  Adapun  urutan­urutan dari sistem saluran adalah :

  1.  Cawan tuang  Cawan  tuang  adalah  penerima  pertama  yang  menerima  logam  cair langsung dari ladel. Cawan  ini biasanya berbentuk corong,  cawan  ini  harus  mempunyai  kontruksi  yang  tidak  dapat  melewatkan  kotoran/terak  yang  terbawa  logam  cair  dari  ladel.  Cawan  tuang  tidak  boleh  terlalu  dangkal,  perbandingan  kedalaman dan diameter yang terlalu kecil akan menjadi pusaran  yang  akan  menampung  kotoran/terak  sisa  pada  logam  cair,  sehingga tidak ikut masuk kedalam cetakan. 

  2.  Saluran turun  Saluran  turun  saluran  yang  pertama  membawa  logam  cair  dari  cawan  tuang  kedalam  pengalir  dan  saluran  masuk.  Saluran  ini  dibuat tegak lurus dengan irisan yang berupa lingkaran, biasanya  irisannya sama dari atas sampai bawah atau sebaliknya. Saluran  turun dibuat dengan melubangi cetakan dengan mempergunakan  satu batang atau dengan memasang bumbung tahan panas. 

  3.  Pengalir  Pengalir adalah saluran yang membawa logam cair dari saluran  turun  kebagian­bagian  pada  cetakan.  Bagian  ini  mempunyai  irisan  seperti  trapesium  atau  setengah  lingkaran  karena  mudah  dibuat pada permukaan pisah. Pengalir lebih baik dibuat sebesar  mungkin, karena untuk memperlambat pendinginan logam cair. 

  4.  Saluran masuk

  Saluran masuk adalah saluran  yang mengisikan logam cair dari  pengalir kedalam rongga cetakan. Saluran masuk dibuat dengan  irisan yang lebih kecil dari pada pengalir. Bentuk irisan biasanya  berupa  bujur  sangkar,  trapesium,  segitiga,  atau  setengah  bola  yang membesar ke arah rongga cetakan. 

Gambar 2.3 Bagian­Bagian Sistem Saluran dalam Cetakan  Aluminium Dan Paduannya 

  Produksi Aluminium 

  Aluminium  diproduksi  dari  bauksit  yang  merupakan  campuran  mineral  gibbsite  [Al(OH)

  3 ],  diaspore  [AlO(OH)]  dan  mineral  lempung  seperti  kaulinit 

  [Al