PENGARUH KOSENTRASI PEREKAT TERHADAP PERMEABILITAS DAN KUAT GESER (SHEAR STRENGTH) PASIR CETAK DALAM INDUSTRI PENGECORAN LOGAM PRA-SEMINAR ARDIANSYAH 100822044
Bahan Pra-seminar Hasil Departemen Kimia
PENGARUH KOSENTRASI PEREKAT TERHADAP
PERMEABILITAS DAN KUAT GESER (SHEAR STRENGTH)
PASIR CETAK DALAM INDUSTRI PENGECORAN LOGAM
PRA-SEMINAR
ARDIANSYAH
100822044
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PENGARUH KOSENTRASI PEREKAT TERHADAP
PERMEABILITAS DAN KUAT GESER (SHEAR STRENGTH)
PASIR CETAK DALAM INDUSTRI PENGECORAN LOGAM
PRA-SEMINAR HASIL
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
ARDIANSYAH
100822044
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERSETUJUAN
Judul : PENGARUH KOSENTRASI PEREKAT TERHADAP PERMEABILITAS DAN KUAT GESER (SHEAR
STRENGTH ) PASIR CETAK DALAM INDUSTRI
PENGECORAN LOGAM Kategori : SKRIPSI Nama : ARDIANSYAH Nomor Induk Mahasiswa : 100822044 Program Studi : SARJANA ( S1 ) KIMIA Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM ( FMIPA ) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di Medan, Juli 2015
Dosen Pembimbing II Dosen Pembimbing I
Drs. Amir Hamzah Siregar, M.Si Dr. Darwin Yunus Nasution, M.S
NIP.196106141991031002 NIP.195508101981031006 Diketahui / Disetujui oleh: Ketua Departemen Kimia FMIPA USU
Dr.Rumondang Bulan, M.S
NIP. 195408301985032001
PERNYATAAN
PENGARUH KOSENTRASI PEREKAT TERHADAP PERMEABILITAS DAN KUAT GESER (SHEAR STRENGTH) PASIR CETAK DALAM INDUSTRI PENGECORAN
LOGAM
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2015
ARDIANSYAH
100822044
PENGHARGAAN
Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Sekretaris jurusan kimia FMIPA USU.
ARDIANSYAH
Medan, Juli 2015 Penulis
Saya menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, karena keterbatasan saya baik dalam literatur maupun pengetahuan. Oleh karena itu, saya mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini, dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.
Terima kasih karena kalian telah menambah warna dalam hidup saya. j.
Teman-teman seperjuangan saya : Muaamar Zia Nst, Andang, Reza, Putra, Ridho Qadhafi, Abdul Hadi Siregar, bang Hasan, bang Rudi dan kekasih saya Mawaddah Muhazir Matondang dan teman-teman Ekstensi stambuk 2010 yang tidaklah dapat saya sebutkan satu per satu namanya, namun sungguh sangat berkesan di hati saya.
Bapak dan Ibu Dosen yang telah memberikan ilmunya selama masa studi saya di FMIPA USU. i.
h.
g.
Bismillahirrahmanirrahim, Puji dan syukur ke hadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan karunia-Nya tugas akhir ini telah selesai disusun dalam rangka memenuhi kewajiban penulis sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam di Universitas Sumatera Utara. Shalawat beriring salam penulis kirimkan kepada Nabi Muhammad SAW beserta keluarga dan para sahabat beliau.
Dr. Rumondang Bulan. MS selaku Ketua Departemen Kimia Ekstensi FMIPA USU.
f.
Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan FMIPA USU.
e.
Dr. Darwin Yunus Nasution, M.S selaku pembimbing 1 dan Drs. Amir Hamzah Siregar, M.Si selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak memberikan pengarahan dan bimbingan hingga terselesaikannya skripsi ini.
Selain itu penulis juga ingin megucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: d.
Dalam penulisan tugas akhir ini penulis ingin mengucapkan rasa hormat dan terima kasih yang tak terhingga kepada Ayahanda dan Ibunda tercinta, Alinur P dan Zubaidah Hanim, buat adikku Faisal, Syahreza dan Nurfaizi atas cinta kasih, dukungan baik moril maupun materil, pengorbanan, serta doa tulus tiada hentinya demi kebaikan dan kebahagian penulis.
Serta segala pihak yang telah membantu saya menyelesaikan skripsi ini. Untuk itu semua, semoga Allah membalasnya dengan segala yang terbaik. Amin
ABSTRAK
Studi pembuatan dan karakterisasi pasir cetak dari campuran resin phenol dengan pasir silika dan campuran resin poliester dengan pasir silika telah dilakukan. Pada resin phenol memiliki 2 2 nilai permeabilitas dari 12 m hingga 15 m , sedangkan pada resin poliester memiliki nilai 2 2 permeabilitas dari 10 m hingga 7 m , kedua resin masih memenuhi syarat standar PT. Growth Asia Foundry. Analisa kuat geser (shear strength), menunujukkan bahwa nilai kuat geser (shear strength) menggunakan resin phenol memenuhi syarat standar PT. Growth Asia Foundry pada kosentrasi 1,8%, 1,9% dan 2% yaitu 6,5 Psi, 6,5 Psi dan 8 Psi. Sedangkan nilai kuat geser (shear strength) menggunakan resin poliester pada kosentrasi 6%:3%, 7%:3,5% yaitu 7,5 Psi dan 12 Psi.
ABSTRACT
Manufacture and characterization studies of the molding sand mixture with a phenol resin mixture of silica sand and polyester resin with silica sand has been done. In the phenol resin has a permeability of 12 m2 to 15 m2, while the polyester resin has a permeability of 10 m2 and 7 m2, the second resin is still eligible standard PT. Growth Asia Foundry. Analysis of shear strength (shear strength), indicate that the shear strength (shear strength) using phenol resin qualify standard PT. Growth Asia Foundry in concentration of 1.8%, 1.9% and 2%, ie
6.5 Psi, 6.5 and 8 Psi Psi. While the value of shear strength (shear strength) using a polyester resin at a concentration of 6%: 3%, 7%: 3.5% ie 7.5 psi and 12 psi.
DAFTAR ISI
Halaman Judul ..................................................................................................................................i Persetujuan ....................................................................................................................... ii Pernyataan ...................................................................................................................... iii Penghargaan .....................................................................................................................iv Abstrak ............................................................................................................................ vi Abstract .......................................................................................................................... vii Daftar isi ........................................................................................................................ viii Daftar tabel ....................................................................................................................... x Daftar gambar .................................................................................................................. xi Daftar singkatan ............................................................................................................... xi Daftar lampiran ................................................................................................................ xi
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. LatarBelakang ..................................................................................................... 1
1.2. Permasalahan ...................................................................................................... 3
1.3. Pembatasan Masalah ........................................................................................... 3
1.4. Tujuan Penelitian .............................................................................................. 3
1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................................. 4
1.6. Metodologi Penelitian ......................................................................................... 4
1.7. Lokasi Penelitian ................................................................................................. 5
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pasir silika ........................................................................................................... 6
2.1.1. Pasir cetak ..................................................................................................... 8
2.2. Sejarah Pengecoran ............................................................................................ 11
2.3. Bahan
- – bahan pengecoran ................................................................................ 13
2.3.1. Besi Cor ...................................................................................................... 13
2.3.1. Baja Cor ...................................................................................................... 15
2.4. Polimer ............................................................................................................ 16
2.4.1. Polimer Berdasarkan Sifat Termalnya ......................................................... 18
2.4.2. Polimer Berdasarkan Sifat Asalnya .............................................................. 19
2.5. Perekat ............................................................................................................. 19
2.6. Poliester ........................................................................................................... 21
2.6.1. Klasifikasi Poliester ................................................................................... 21
2.6.2. Matriks Unsaturated Poliester (UPR) ........................................................... 22
2.7. Katalis Metil Etil Keton Peroksida (MEKPO) ................................................... 25
2.8. Resin Phenol dan Ester ..................................................................................... 27
2.9. Karakterisasi Pasir Silika dan Pasir Cetak ........................................................ 29
2.9.1. Kadar Air (Moisture) ................................................................................. 29
2.9.2. Kadar Lempung (Clay) ................................................................................. 30
2.9.3. Kadar Abu (LOI/ Loss On Ignition) ........................................................... 30
2.9.4. Distribusi Besar Butir Pasir (G.N) ................................................................ 31
2.9.5. Permeabilitas ................................................................................................. 32
2.9.6. Kuat Geser (Shear Strength) .......................................................................... 34
BAB III. BAHAN DAN METODE PENELITIAN
3.1. Bahan ................................................................................................................ 36
3.2. Alat .................................................................................................................... 36
3.3. Prosedur Penelitian ............................................................................................ 37
3.3.1. Prosedur Pengujian Kadar Air (Moisture) ..................................................... 37
3.3.2. Prosedur Pengujian Kadar Lempung (Clay) .................................................. 38
3.3.3. Prosedur Pengujian Kadar Abu (LOI/ Loss On Ignition) ............................... 38
3.3.4. Prosedur Pengujian Distribusi Besar Butir Pasir (G.N) .................................. 38
3.3.5. Perlakuan Pada Pasir Silika .......................................................................... 38
3.3.6. Prosedur Pembuatan Pasir Cetak .................................................................. 39
3.4. Karakterisasi pasir Cetak .................................................................................... 40
3.4.1. Proses Pengujian Permeabilitas .................................................................... 40
3.4.2. Proses Pengujian Kuat Geser (Shear Strength).............................................. 40
3.5. Diagram Alir Penelitian ..................................................................................... 42
3.5.1. Karakteristik Pasir Silika .............................................................................. 42
3.5.2. Pembuatan Pasir Cetak ................................................................................. 43
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil ................................................................................................................. 44
4.1.1. Data Hasil Uji Pasir Silika ........................................................................... 44
4.1.2. Data Hasil Uji Permeabilitas dan Kuat Geser (Shear Strength) ..................... 44
4.2. Pembahasan ....................................................................................................... 47
4.2.1. Analisa Uji Permeabilitas ............................................................................. 47
4.2.2. Analisa Uji Kuat Geser (Shear Strength) .................................................... 48
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ........................................................................................................ 49
5.2. Saran.................................................................................................................. 50 Daftar pustaka ................................................................................................................. 51
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 2.1. Sifat pasir silika untuk penggunaan pengecoran ................................................ 8Tabel 2.2. Spesifikasi resin poliester tak jenuh, Yukalac 157®BTQN-EX........................ 24Tabel 2.3. Sifat dan Wujud dari Katalis Metil Etil Keton Peroksida (MEKPO) ................ 26Tabel 2.4. Sifat dan Wujud dari Resin Phenol Alkali (FOSECO) ..................................... 28Tabel 4.1. Data hasil pengujian sifat fisis pasir silika ....................................................... 44Tabel 4.2. Data hasil pengujian permeabilitas dan kuat geser pasir cetak campuran resin phenol ...................................................................... 44- – pasir silika
- – pasir silika .....................................................................45
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Gambar 2.1 Grafik karakteristik Pasir ..................................................... 6Gambar 2.2. Bentuk butir- – butir pasir cetak ................................................................ 9
2 Gambar 4.2. Grafik permeabilitas (m ) antara campuran resin phenol dengan pasir silika.............................................................................................. 46
Gambar 4.3. Grafik shear strength (Psi) antara campuran resin poliester dengan pasir silika.............................................................................................. 462 Gambar 4.4. Grafik permeabilitas (m ) antara campuran resin poliester dengan pasir silika.............................................................................................. 47
ASTM = American Society of Testing and Materials AFS = AmericanFoundry Society Mekpo = Metil Etil Keton Peroksida