PENGARUH VARIASI JUMLAH SALURAN MASUK TERHADAP STRUKTUR MIKRO, KEKERASAN, DAN KETANGGUHAN PENGECORAN PULLEY PADUAN ALUMINIUM Al-Si MENGGUNAKAN CETAKAN PASIR.
PENGARUH VARIASI JUMLAH SALURAN MASUK TERHADAP
STRUKTUR MIKRO, KEKERASAN, DAN KETANGGUHAN
PENGECORAN PULLEY PADUAN ALUMINIUM Al-Si
MENGGUNAKAN CETAKAN PASIR
SKRIPSI
Oleh :
SINUNG KHOIRRUDIN
K 2510061
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Juni 2014
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PE
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tanga
ngan di bawah ini
Nama
: Sinung Khoirrudin
NIM
: K2510061
Jurusan/Program S
Studi : PTK/Pendidikan Teknik Mesin
menyatakan bahwa skr
skripsi saya berjudul “PENGARUH VARIASI
VARIAS JUMLAH
SALURAN MASUK T
TERHADAP STRUKTUR MIKRO, KEKER
ERASAN, DAN
KETANGGUHAN PE
PENGECORAN PULLEY PADUAN ALUM
UMINIUM Al-Si
MENGGUNAKAN CE
CETAKAN PASIR” ini benar-benar merupaka
akan hasil karya
sendiri. Selain itu inform
ormasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutka
butkan dalam teks
dan dicantumkan dalam
m da
daftar pustaka.
Apabila pada kemudiann ha
hari terbukti atau dapat dibuktikan dengan skrips
kripsi ini hasil
jiplakan, saya bersediaa m
menerima sanksi atas perbuatan saya.
Surakarta, Mei 2014
201
Yang membuat pernyataan
pern
Sinung Khoirrudin
udin
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH VARIASI JUMLAH SALURAN MASUK TERHADAP
STRUKTUR MIKRO, KEKERASAN, DAN KETANGGUHAN
PENGECORAN PULLEY PADUAN ALUMINIUM Al-Si
MENGGUNAKAN CETAKAN PASIR
Oleh :
SINUNG KHOIRRUDIN
K2510061
SKRIPSI
Dijadikan untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Mendapatkan Gelar Sarjana
Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan
Kejuruan
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Juni 2014
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Sinung Khoirrudin. “PENGARUH VARIASI JUMLAH SALURAN MASUK
TERHADAP STRUKTUR MIKRO, KEKERASAN, DAN KETANGGUHAN
PENGECORAN PULLEY PADUAN ALUMINIUM Al-Si MENGGUNAKAN
CETAKAN PASIR”. Skripsi, Surakarta: Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan.
Universitas Sebelas Maret Surakarta, Juni 2014.
Tujuan penelitian ini adalah (1) Menyelidiki pengaruh variasi jumlah saluran
masuk terhadap struktur mikro hasil coran pulley aluminium menggunakan cetakan
pasir, (2) Menyelidiki pengaruh variasi jumlah saluran masuk terhadap kekerasan hasil
coran pulley aluminium menggunakan cetakan pasir, (3) Menyelidiki pengaruh variasi
jumlah saluran masuk terhadap ketangguhan impak hasil coran pulley aluminium
menggunakan cetakan pasir.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen yang menggunakan satu
faktor variabel bebas (variasi jumlah saluran masuk) dan tiga faktor variabel terikat
(struktur mikro, kekerasan dan ketangguhan impak). Obyek dalam penelitian ini
adalah hasil coran pulley berasal dari aluminium ingot Al-1,15%Si, 2,01%Zn. Teknik
analisis data dalam penelitian ini menggunakan analisis data deskriptif yaitu
menggambarkan hasil penelitian secara grafis dalam tabel dan histogram serta struktur
mikro. Sebagai parameter input pada penganalisisan data meliputi: variasi jumlah
saluran masuk (1 buah saluran masuk, 2 buah saluran masuk, 3 buah saluran masuk),
struktur mikro, kekerasan, dan ketangguhan impak.
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa struktur mikro pada
hasil coran pulley aluminium dengan 1 saluran masuk menunjukkan matriks Al-Si
memiliki jarak butiran renggang. Si yang terbentuk berkelompok sehingga membentuk
fasa butiran silicon besar. Struktur mikro hasil coran pulley aluminium dengan 2
saluran masuk menunjukkan matriks Al-Si rapat dan ukuran butiran Si yang cukup
halus. Struktur mikro hasil coran pulley aluminium dengan 3 saluran masuk
menunjukkan matriks Al-Si rapat dan ukuran butiran Si yang halus dan merata.
Kekerasan hasil coran pulley aluminium tertinggi terdapat pada pulley dengan 3
saluran masuk sebesar 71,6 VHN, kemudian pulley 2 saluran masuk sebesar 63,4
VHN, dan kekerasan terendah terdapat pada hasil coran pulley aluminium dengan 1
saluran masuk sebesar 51,4 VHN. Ketangguhan impak hasil coran pulley aluminium
tertinggi terdapat pada pulley dengan 1 saluran masuk sebesar 0,077 J/mm2, kemudian
pulley 2 saluran masuk sebesar 0,058 J/mm2, dan ketangguhan impak terrendah
terdapat pada hasil coran pulley aluminium dengan 3 saluran masuk sebesar 0,054
J/mm2.
Kata Kunci: saluran masuk, Al-Si, struktur mikro, kekerasan, ketangguhan impak.
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Sinung Khoirrudin. “EFFECT OF VARIATION IN NUMBER OF INGATE TO
MICRO STRUCTURE, HARDNESS, AND IMPACT STRENGTH PULLEY
ALUMINUM ALLOY (Al-Si) CASTING USING THE MOLD SAND”. Thesis,
Faculty of Teacher Training and Education, Sebelas Maret University Surakarta, June
2014.
The purposes of the research were (1) to investigate the effect of the variation
ingate the micro structure as the results of pulley aluminum casting bean using sand
molds, (2) to investigate effect of the variation ingate toward the hardness of the
results of pulley aluminum casting using sand molds, (3) to investigate the effect of the
variation ingate toward the impact strength in the result of pulley aluminum casting
using sand molds.
This research used experimental method that contains one free variable
(variable of the number of channel entering) and three factors of bond variables
(micro structure, hardness and strength impact). The object of the research was the
result of pulley casting from aluminum ingot Al-1,15%Si, and 2,01%Zn. The data
analysis of this research is using descriptive data analysis, which is explaining the
result of the research graphically on the table, histogram and micro structure. As the
input parameter in data analysis, covers: variation ingate (1 ingate, 2 ingate, 3 ingate)
micro structure, hardness, and the strength impact.
Based on the research, it can be concluded that micro structure in the pulley
aluminum casting with 1 ingate indicate metric Al-Si that has rare granular distance.
Si that grouped form would be created large silicon granules phase. Micro structure
in the pulley aluminum casting with 2 ingate indicates close Al-Si metric and the Si
granule size is smooth. Micro structure in the pulley aluminum casting with 3 ingate
shows close Al-Si metric and the size of the Si granules are smooth and spread evenly.
The highest hardness result of pulley aluminum is on pulley with 3 ingate, it is 71, 6
VHN, then pulley aluminum with 2 ingate is 63,4 VHN, and the lowest result of the
hardness is on the pulley aluminum with 1 ingate, it is 51,4 VHN. The highest result of
the strength impact is on the pulley casting with 1 ingate, it is 0,077 J/mm 2, then pulley
with 2 ingate; it is 0,058 J/mm2, and the lowest result of the strength impact is on the
pulley casting with 3 ingate, it is 0,054 J/mm2.
Keywords: ingate, Al-Si, micro structure, hardness, impact strength.
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
“Boleh jadi kamu membenci sesuatu, padahal ia amat baik bagimu, dan boleh jadi
(pula) kamu menyukai sesuatu, padahal ia amat buruk bagimu; Allah mengetahui,
sedang kamu tidak mengetahui.”
(Q.S. Al-Baqoroh :216)
"maka berlomba-lombalah berbuat kebajikan.”
(QS. Al-Maidah: 48)
“Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu kaum kecuali kaum itu sendiri
yang mengubah apa apa yang pada diri mereka ”.
(QS Ar-Ra'd:11)
“Raihlah ilmu, dan untuk meraih ilmu belajarlah untuk tenang dan sabar.”
(Khalifah ‘Umar)
“Ilmu itu lebih baik daripada harta. Ilmu menjaga engkau dan engkau menjaga harta.
Ilmu itu penghukum (hakim) dan harta terhukum. Harta itu kurang apabila
dibelanjakan tapi ilmu bertambah bila dibelanjakan.”
(Khalifah Ali bin Abi Talib)
“Manusia yang berakal ialah manusia yang suka menerima dan meminta nasehat.”
(Khalifah ‘Umar)
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Skripsi ini aku persembahkan untuk :
ALLAH SWT
Tuhan alam semesta yang telah memberikanku kekuatan, kesabaran, kesehatan,
kemudahan dan petunjuk dalam terselesainya skripsi ini.
Ayah dan Ibu Tercinta
Terimakasih telah memberikan semangat, motivasi, dan do’a serta selalu menyertaiku
saat keadaan susah dan senang. Do’a Ayah dan Ibu yang tiada terputus, dan kerja
keras serta pengorbanan yang tak terbatas membuatku bangga dengan Ayah dan Ibu.
Terimakasih Ayah Ibu yang aku cintai sepenuh hati tiada kasih saying yang seindah
dan seabadi kasih sayangmu.
Saudara-saudaraku (adik dan keluarga besar)
Terimakasih semangat, bimbingan, do’a dan dukungan yang kalian berikan kepadaku.
Sahabatku (ACT Grup and friends)
Uut, Mohsan, Adi, Pungki, Yudis, Abdilah, Andi,
Surahman, Amfrudin, Adit, Bayu, Anggar, Arya.
Terimakasih sahabat terbaikku yang selalu memberikan masukan dan dorongan
motivasi dalam hidupku. Kalian yang terbaik.
Teman – teman Pendidikan Teknik Mesin’ 2010.
Terimakasih telah membersamaiku dalam 4 tahun belajar di Pendidikan Teknik Mesin.
Sahabat Terkasih
Terimakasih Ria Laurensia yang memberiku semangat dan motivasi, pertemuan kita
singkat tapi senang bisa bertemu kamu. Semangat, sukses dan jangan hoby menggalau.
Almamaterku
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan
rohmat, taufik, hidayah, dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini. Skripsi ini berjudul “PENGARUH VARIASI JUMLAH SALURAN
MASUK
TERHADAP
STRUKTUR
MIKRO,
KEKERASAN,
DAN
KETANGGUHAN PENGECORAN PULLEY PADUAN ALUMINIUM Al-Si
MENGGUNAKAN CETAKAN PASIR”.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam
mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin
Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan,
Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Skripsi ini dapat diselesaikan tidak lepas dari
berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada yang
terhormat:
1.
Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret yang
telah memberikan ijin menyusun skripsi.
2.
Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan FKIP UNS yang telah
memberikan persetujuan atas permohonan penyusunan skripsi.
3.
Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP UNS yang telah
memberikan persetujuan atas permohonan penyusunan skripsi.
4.
Ir. Husin Bugis M.Si selaku Pembimbing Akademik.
5.
Budi Harjanto, S.T., M.Eng. selaku Dosen Pembimbing I, yang selalu
memberikan pengarahan dan bimbingan dengan penuh kesabaran.
6. Suharno, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II, yang memberikan motivasi
dan bimbingan dengan penuh kesabaran.
7.
Bp Satiyo, UD Sumber Rejeki (Home Industry) yang telah memberikan ijin dan
membantu dalam proses pengecoran aluminium.
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
8.
digilib.uns.ac.id
Bp Puji, Laboratorium Bahan Teknik Program Diploma, Jurusan Teknik Mesin,
Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta yang telah membantu
dalam pengujian spesimen penelitian ini.
9.
Teman-teman seperjuangan PTM 2010 terima kasih atas kerjasama dan
bantuannya.
10. Semua pihak yang penulis tidak bisa sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan,
sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari semua
pihak. Apabila dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi ini terdapat
kesalahan dan hal yang tidak berkenan, penulis sampaikan mohon maaf yang sebesarbesarnya.
Surakarta,
Mei 2014
Penulis
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .................................................................................... i
HALAMAN PERNYATAAN ..................................................................... ii
HALAMAN PENGAJUAN......................................................................... iii
HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................... iv
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... v
HALAMAN ABSRTAK .............................................................................. vi
HALAMAN MOTTO .................................................................................. viii
HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................. ix
KATA PENGANTAR.................................................................................. x
DAFTAR ISI ................................................................................................ xii
DAFTAR TABEL ........................................................................................ xvi
DAFTAR GAMBAR.................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang.................................................................................... 1
B. Identifikasi Masalah............................................................................ 2
C. Pembatasan Masalah........................................................................... 3
D. Rumusan Masalah............................................................................... 4
E. Tujuan Penelitian ................................................................................ 4
F. Manfaat Penelitian .............................................................................. 4
BAB II KAJIAN PUSTAKA
A. Kajian Teori dan Penelitian yang Relevan ......................................... 6
1. Kajian Teori .................................................................................. 6
a. Pengertian Pengecoran ............................................................ 6
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
b. Alur Pengecoran ...................................................................... 7
c. Cetakan Pasir ........................................................................... 10
d. Sistem Saluran ......................................................................... 12
e. Pengecoran Cetakan Pasir ....................................................... 15
f. Aluminium............................................................................... 17
g. Pulley ....................................................................................... 21
h. Pengujian Kekerasan ............................................................... 22
i. Pengujian Impak ...................................................................... 24
j. Pengujian Komposisi Bahan.................................................... 26
k. Pengujian Struktur Mikro ........................................................ 26
2. Penelitian yang relevan ................................................................. 26
B. Kerangka Berfikir ............................................................................... 29
C. Hipotesis ............................................................................................. 30
BAB III METODELOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian............................................................. 32
1. Tempat Penelitian.......................................................................... 32
2. Waktu Penelitian ........................................................................... 32
B. Rancangan Penelitian.......................................................................... 33
C. Populasi dan Sampel........................................................................... 33
1. Populasi Penelitian ........................................................................ 33
2. Sampel Penelitian.......................................................................... 33
D. Teknik Pengumpulan Data ................................................................. 33
1. Identifikasi Variabel...................................................................... 33
2. Sumber Data.................................................................................. 35
3. Instrumen Penelitian...................................................................... 35
E. Teknik Analisis Data .......................................................................... 36
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
1. Analisis Komposisi Bahan ............................................................ 36
2. Analisis Uji Impak ........................................................................ 37
3. Hasil Studi Fotomikro ................................................................... 37
4. Hasil Studi Kekerasan ................................................................... 37
F. Prosedur Penelitian ............................................................................. 38
1. Tahap Eksperimen......................................................................... 38
2. Urutan LAngkah Eksperimen ....................................................... 39
3. Pembuatan Cetakan ....................................................................... 40
4. Peleburan Aluminium ................................................................... 46
5. Penuangan ..................................................................................... 46
6. Pembuatan Spesimen Benda Uji ................................................... 47
7. Pengujian Bahan............................................................................ 48
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Deskripsi Data .................................................................................... 51
1. Uji Komposisi Kimia .................................................................... 51
2. Uji Struktur Mikro......................................................................... 52
3. Uji Kekerasan Vickers .................................................................. 52
4. Uji Ketangguhan Impak ................................................................ 52
B. Pembahasan Hasil Analisis Data ........................................................ 53
1. Uji Komposisi ............................................................................... 53
a. Analisis Hasil Uji Komposisi .................................................. 53
b. Pembahasan Hasil Uji Komposisi Kimia ................................ 54
2. Uji Pengamatan Struktur Mikro .................................................... 54
a. Analisis Hasil Pengamatan Struktur Mikro ............................. 54
b. Pembahasan Hasil Struktur Mikro........................................... 56
3. Hasil Uji Kekerasan ...................................................................... 59
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
a. Analisis Hasil Uji Kekerasan................................................... 59
b. Pembahasan Hasil Pengujian Kekerasan................................. 60
4. Hasil Uji Ketangguhan Impak....................................................... 61
a. Analisis Hasil Uji Ketangguhan Impak ................................... 61
b. Pembahasan Hasil Pengujian Ketangguhan ............................ 63
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan ......................................................................................... 65
B. Implikasi ............................................................................................. 66
C. Saran ................................................................................................... 67
DAFTAR PUSTAKA................................................................................... 68
LAMPIRAN ................................................................................................. 70
commit to user
xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Temperatur Tuang Logam ............................................................. 6
Tabel 2.2 Berat Jenis, Titik Cair, dan Koefisien Kekentalan ........................ 7
Tabel 2.3 Tambahan Ukuran Penyusutan ...................................................... 8
Tabel 2.4 Perbandingan Berat Coran dengan Ukuran Diameter ................... 12
Tabel 3.1 Jadwal Penelitian..................................................................................... 32
Tabel 4.1 Komposisi Aluminium Pengujian........................................................... 53
Tabel 4.2 Kekerasan Hasil Coran Pulley Aluminium 1 Saluran Masuk................. 59
Tabel 4.3 Kekerasan Hasil Coran Pulley Aluminium 2 Saluran Masuk................. 59
Tabel 4.4 Kekerasan Hasil Coran Pulley Aluminium 3 Saluran Masuk................. 59
Tabel 4.5 Harga Impak Hasil Coran Pulley Aluminium 1 Saluran Masuk............. 61
Tabel 4.6 Harga Impak Hasil Coran Pulley Aluminium 2 Saluran Masuk............. 62
Tabel 4.7 Harga Impak Hasil Coran Pulley Aluminium 3 Saluran Masuk............. 62
commit to user
xvi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bagian-bagian Cetakan Pasir ..................................................... 11
Gambar 2.2 Jenis-Jenis Sistem Saluran ......................................................... 12
Gambar 2.3 Sprue Tegak Lurus..................................................................... 13
Gambar 2.4 Ukuran Pengalir ......................................................................... 14
Gambar 2.5 Saluran Pengalir dengan Jebakan Kotoran ................................ 14
Gambar 2.6 Ukuran Gate............................................................................... 14
Gambar 2.7 Macam-macam Gate ................................................................. 15
Gambar 2.8 Ukuran Panjang Gate yang Baik ............................................... 15
Gambar 2.9 Pulley Jari-jari............................................................................ 21
Gambar 2.10 Skematis Prinsip Indentasi dengan Metode Vickers ............... 24
Gambar 2.11 Standar Spesimen Uji Impak ................................................... 25
Gambar 2.12 Skematis Pengujian Impak....................................................... 25
Gambar 2.13 Kerangka Berfikir .................................................................... 30
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ............................................................. 38
Gambar 3.2 Aluminium Ingot........................................................................ 39
Gambar 3.3 Pasir Sungai Juwana .................................................................. 49
Gambar 3.4 Pola Pulley Kayu ....................................................................... 40
Gambar 3.5 Dimensi Pola Pulley .................................................................. 40
Gambar 3.6 Dimensi Saluran Turun .............................................................. 42
Gambar 3.7 Dimensi Saluran Pengalir .......................................................... 43
Gambar 3.8 Dimensi Saluran Masuk............................................................. 44
Gambar 3.9 Pulley dengan Satu Saluran Masuk ........................................... 45
Gambar 3.10 Pulley dengan Dua Saluran Masuk.......................................... 45
Gambar 3.11 Pulley dengan Tiga Saluran Masuk ......................................... 45
commit to user
xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.12 Peleburan Aluminium .............................................................. 46
Gambar 3.13 Proses Penuangan Cairan Logam ............................................ 47
Gambar 3.14 Spesimen JIS 2202 1980.......................................................... 47
Gambar 4.1 Struktur Mikro Pulley Aluminium dengan 1 Saluran Masuk
Perbesaran 200X ............................................................................... 55
Gambar 4.2 Struktur Mikro Pulley Aluminium dengan 2 Saluran Masuk
Perbesaran 200X ............................................................................... 55
Gambar 4.3 Struktur Mikro Pulley Aluminium dengan 3 Saluran Masuk
Perbesaran 200X ............................................................................... 56
Gambar 4.4 Histogram Hasil Rata-Rata Pengujian Kekerasan Untuk Hasil Coran
Pulley Aluminium dengan Saluran Masuk 1, 2, Dan 3............................. 60
Gambar 4.4 Histogram Hasil Rata-Rata Pengujian Ketangguhan Impak Untuk Hasil
Coran Pulley Aluminium dengan Saluran Masuk 1, 2, Dan 3.................. 62
commit to user
xviii
STRUKTUR MIKRO, KEKERASAN, DAN KETANGGUHAN
PENGECORAN PULLEY PADUAN ALUMINIUM Al-Si
MENGGUNAKAN CETAKAN PASIR
SKRIPSI
Oleh :
SINUNG KHOIRRUDIN
K 2510061
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Juni 2014
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PE
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tanga
ngan di bawah ini
Nama
: Sinung Khoirrudin
NIM
: K2510061
Jurusan/Program S
Studi : PTK/Pendidikan Teknik Mesin
menyatakan bahwa skr
skripsi saya berjudul “PENGARUH VARIASI
VARIAS JUMLAH
SALURAN MASUK T
TERHADAP STRUKTUR MIKRO, KEKER
ERASAN, DAN
KETANGGUHAN PE
PENGECORAN PULLEY PADUAN ALUM
UMINIUM Al-Si
MENGGUNAKAN CE
CETAKAN PASIR” ini benar-benar merupaka
akan hasil karya
sendiri. Selain itu inform
ormasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutka
butkan dalam teks
dan dicantumkan dalam
m da
daftar pustaka.
Apabila pada kemudiann ha
hari terbukti atau dapat dibuktikan dengan skrips
kripsi ini hasil
jiplakan, saya bersediaa m
menerima sanksi atas perbuatan saya.
Surakarta, Mei 2014
201
Yang membuat pernyataan
pern
Sinung Khoirrudin
udin
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH VARIASI JUMLAH SALURAN MASUK TERHADAP
STRUKTUR MIKRO, KEKERASAN, DAN KETANGGUHAN
PENGECORAN PULLEY PADUAN ALUMINIUM Al-Si
MENGGUNAKAN CETAKAN PASIR
Oleh :
SINUNG KHOIRRUDIN
K2510061
SKRIPSI
Dijadikan untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Mendapatkan Gelar Sarjana
Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan
Kejuruan
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Juni 2014
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Sinung Khoirrudin. “PENGARUH VARIASI JUMLAH SALURAN MASUK
TERHADAP STRUKTUR MIKRO, KEKERASAN, DAN KETANGGUHAN
PENGECORAN PULLEY PADUAN ALUMINIUM Al-Si MENGGUNAKAN
CETAKAN PASIR”. Skripsi, Surakarta: Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan.
Universitas Sebelas Maret Surakarta, Juni 2014.
Tujuan penelitian ini adalah (1) Menyelidiki pengaruh variasi jumlah saluran
masuk terhadap struktur mikro hasil coran pulley aluminium menggunakan cetakan
pasir, (2) Menyelidiki pengaruh variasi jumlah saluran masuk terhadap kekerasan hasil
coran pulley aluminium menggunakan cetakan pasir, (3) Menyelidiki pengaruh variasi
jumlah saluran masuk terhadap ketangguhan impak hasil coran pulley aluminium
menggunakan cetakan pasir.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen yang menggunakan satu
faktor variabel bebas (variasi jumlah saluran masuk) dan tiga faktor variabel terikat
(struktur mikro, kekerasan dan ketangguhan impak). Obyek dalam penelitian ini
adalah hasil coran pulley berasal dari aluminium ingot Al-1,15%Si, 2,01%Zn. Teknik
analisis data dalam penelitian ini menggunakan analisis data deskriptif yaitu
menggambarkan hasil penelitian secara grafis dalam tabel dan histogram serta struktur
mikro. Sebagai parameter input pada penganalisisan data meliputi: variasi jumlah
saluran masuk (1 buah saluran masuk, 2 buah saluran masuk, 3 buah saluran masuk),
struktur mikro, kekerasan, dan ketangguhan impak.
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa struktur mikro pada
hasil coran pulley aluminium dengan 1 saluran masuk menunjukkan matriks Al-Si
memiliki jarak butiran renggang. Si yang terbentuk berkelompok sehingga membentuk
fasa butiran silicon besar. Struktur mikro hasil coran pulley aluminium dengan 2
saluran masuk menunjukkan matriks Al-Si rapat dan ukuran butiran Si yang cukup
halus. Struktur mikro hasil coran pulley aluminium dengan 3 saluran masuk
menunjukkan matriks Al-Si rapat dan ukuran butiran Si yang halus dan merata.
Kekerasan hasil coran pulley aluminium tertinggi terdapat pada pulley dengan 3
saluran masuk sebesar 71,6 VHN, kemudian pulley 2 saluran masuk sebesar 63,4
VHN, dan kekerasan terendah terdapat pada hasil coran pulley aluminium dengan 1
saluran masuk sebesar 51,4 VHN. Ketangguhan impak hasil coran pulley aluminium
tertinggi terdapat pada pulley dengan 1 saluran masuk sebesar 0,077 J/mm2, kemudian
pulley 2 saluran masuk sebesar 0,058 J/mm2, dan ketangguhan impak terrendah
terdapat pada hasil coran pulley aluminium dengan 3 saluran masuk sebesar 0,054
J/mm2.
Kata Kunci: saluran masuk, Al-Si, struktur mikro, kekerasan, ketangguhan impak.
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Sinung Khoirrudin. “EFFECT OF VARIATION IN NUMBER OF INGATE TO
MICRO STRUCTURE, HARDNESS, AND IMPACT STRENGTH PULLEY
ALUMINUM ALLOY (Al-Si) CASTING USING THE MOLD SAND”. Thesis,
Faculty of Teacher Training and Education, Sebelas Maret University Surakarta, June
2014.
The purposes of the research were (1) to investigate the effect of the variation
ingate the micro structure as the results of pulley aluminum casting bean using sand
molds, (2) to investigate effect of the variation ingate toward the hardness of the
results of pulley aluminum casting using sand molds, (3) to investigate the effect of the
variation ingate toward the impact strength in the result of pulley aluminum casting
using sand molds.
This research used experimental method that contains one free variable
(variable of the number of channel entering) and three factors of bond variables
(micro structure, hardness and strength impact). The object of the research was the
result of pulley casting from aluminum ingot Al-1,15%Si, and 2,01%Zn. The data
analysis of this research is using descriptive data analysis, which is explaining the
result of the research graphically on the table, histogram and micro structure. As the
input parameter in data analysis, covers: variation ingate (1 ingate, 2 ingate, 3 ingate)
micro structure, hardness, and the strength impact.
Based on the research, it can be concluded that micro structure in the pulley
aluminum casting with 1 ingate indicate metric Al-Si that has rare granular distance.
Si that grouped form would be created large silicon granules phase. Micro structure
in the pulley aluminum casting with 2 ingate indicates close Al-Si metric and the Si
granule size is smooth. Micro structure in the pulley aluminum casting with 3 ingate
shows close Al-Si metric and the size of the Si granules are smooth and spread evenly.
The highest hardness result of pulley aluminum is on pulley with 3 ingate, it is 71, 6
VHN, then pulley aluminum with 2 ingate is 63,4 VHN, and the lowest result of the
hardness is on the pulley aluminum with 1 ingate, it is 51,4 VHN. The highest result of
the strength impact is on the pulley casting with 1 ingate, it is 0,077 J/mm 2, then pulley
with 2 ingate; it is 0,058 J/mm2, and the lowest result of the strength impact is on the
pulley casting with 3 ingate, it is 0,054 J/mm2.
Keywords: ingate, Al-Si, micro structure, hardness, impact strength.
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
“Boleh jadi kamu membenci sesuatu, padahal ia amat baik bagimu, dan boleh jadi
(pula) kamu menyukai sesuatu, padahal ia amat buruk bagimu; Allah mengetahui,
sedang kamu tidak mengetahui.”
(Q.S. Al-Baqoroh :216)
"maka berlomba-lombalah berbuat kebajikan.”
(QS. Al-Maidah: 48)
“Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu kaum kecuali kaum itu sendiri
yang mengubah apa apa yang pada diri mereka ”.
(QS Ar-Ra'd:11)
“Raihlah ilmu, dan untuk meraih ilmu belajarlah untuk tenang dan sabar.”
(Khalifah ‘Umar)
“Ilmu itu lebih baik daripada harta. Ilmu menjaga engkau dan engkau menjaga harta.
Ilmu itu penghukum (hakim) dan harta terhukum. Harta itu kurang apabila
dibelanjakan tapi ilmu bertambah bila dibelanjakan.”
(Khalifah Ali bin Abi Talib)
“Manusia yang berakal ialah manusia yang suka menerima dan meminta nasehat.”
(Khalifah ‘Umar)
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Skripsi ini aku persembahkan untuk :
ALLAH SWT
Tuhan alam semesta yang telah memberikanku kekuatan, kesabaran, kesehatan,
kemudahan dan petunjuk dalam terselesainya skripsi ini.
Ayah dan Ibu Tercinta
Terimakasih telah memberikan semangat, motivasi, dan do’a serta selalu menyertaiku
saat keadaan susah dan senang. Do’a Ayah dan Ibu yang tiada terputus, dan kerja
keras serta pengorbanan yang tak terbatas membuatku bangga dengan Ayah dan Ibu.
Terimakasih Ayah Ibu yang aku cintai sepenuh hati tiada kasih saying yang seindah
dan seabadi kasih sayangmu.
Saudara-saudaraku (adik dan keluarga besar)
Terimakasih semangat, bimbingan, do’a dan dukungan yang kalian berikan kepadaku.
Sahabatku (ACT Grup and friends)
Uut, Mohsan, Adi, Pungki, Yudis, Abdilah, Andi,
Surahman, Amfrudin, Adit, Bayu, Anggar, Arya.
Terimakasih sahabat terbaikku yang selalu memberikan masukan dan dorongan
motivasi dalam hidupku. Kalian yang terbaik.
Teman – teman Pendidikan Teknik Mesin’ 2010.
Terimakasih telah membersamaiku dalam 4 tahun belajar di Pendidikan Teknik Mesin.
Sahabat Terkasih
Terimakasih Ria Laurensia yang memberiku semangat dan motivasi, pertemuan kita
singkat tapi senang bisa bertemu kamu. Semangat, sukses dan jangan hoby menggalau.
Almamaterku
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan
rohmat, taufik, hidayah, dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini. Skripsi ini berjudul “PENGARUH VARIASI JUMLAH SALURAN
MASUK
TERHADAP
STRUKTUR
MIKRO,
KEKERASAN,
DAN
KETANGGUHAN PENGECORAN PULLEY PADUAN ALUMINIUM Al-Si
MENGGUNAKAN CETAKAN PASIR”.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam
mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin
Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan,
Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Skripsi ini dapat diselesaikan tidak lepas dari
berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada yang
terhormat:
1.
Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret yang
telah memberikan ijin menyusun skripsi.
2.
Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan FKIP UNS yang telah
memberikan persetujuan atas permohonan penyusunan skripsi.
3.
Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP UNS yang telah
memberikan persetujuan atas permohonan penyusunan skripsi.
4.
Ir. Husin Bugis M.Si selaku Pembimbing Akademik.
5.
Budi Harjanto, S.T., M.Eng. selaku Dosen Pembimbing I, yang selalu
memberikan pengarahan dan bimbingan dengan penuh kesabaran.
6. Suharno, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II, yang memberikan motivasi
dan bimbingan dengan penuh kesabaran.
7.
Bp Satiyo, UD Sumber Rejeki (Home Industry) yang telah memberikan ijin dan
membantu dalam proses pengecoran aluminium.
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
8.
digilib.uns.ac.id
Bp Puji, Laboratorium Bahan Teknik Program Diploma, Jurusan Teknik Mesin,
Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta yang telah membantu
dalam pengujian spesimen penelitian ini.
9.
Teman-teman seperjuangan PTM 2010 terima kasih atas kerjasama dan
bantuannya.
10. Semua pihak yang penulis tidak bisa sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan,
sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari semua
pihak. Apabila dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi ini terdapat
kesalahan dan hal yang tidak berkenan, penulis sampaikan mohon maaf yang sebesarbesarnya.
Surakarta,
Mei 2014
Penulis
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .................................................................................... i
HALAMAN PERNYATAAN ..................................................................... ii
HALAMAN PENGAJUAN......................................................................... iii
HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................... iv
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... v
HALAMAN ABSRTAK .............................................................................. vi
HALAMAN MOTTO .................................................................................. viii
HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................. ix
KATA PENGANTAR.................................................................................. x
DAFTAR ISI ................................................................................................ xii
DAFTAR TABEL ........................................................................................ xvi
DAFTAR GAMBAR.................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang.................................................................................... 1
B. Identifikasi Masalah............................................................................ 2
C. Pembatasan Masalah........................................................................... 3
D. Rumusan Masalah............................................................................... 4
E. Tujuan Penelitian ................................................................................ 4
F. Manfaat Penelitian .............................................................................. 4
BAB II KAJIAN PUSTAKA
A. Kajian Teori dan Penelitian yang Relevan ......................................... 6
1. Kajian Teori .................................................................................. 6
a. Pengertian Pengecoran ............................................................ 6
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
b. Alur Pengecoran ...................................................................... 7
c. Cetakan Pasir ........................................................................... 10
d. Sistem Saluran ......................................................................... 12
e. Pengecoran Cetakan Pasir ....................................................... 15
f. Aluminium............................................................................... 17
g. Pulley ....................................................................................... 21
h. Pengujian Kekerasan ............................................................... 22
i. Pengujian Impak ...................................................................... 24
j. Pengujian Komposisi Bahan.................................................... 26
k. Pengujian Struktur Mikro ........................................................ 26
2. Penelitian yang relevan ................................................................. 26
B. Kerangka Berfikir ............................................................................... 29
C. Hipotesis ............................................................................................. 30
BAB III METODELOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian............................................................. 32
1. Tempat Penelitian.......................................................................... 32
2. Waktu Penelitian ........................................................................... 32
B. Rancangan Penelitian.......................................................................... 33
C. Populasi dan Sampel........................................................................... 33
1. Populasi Penelitian ........................................................................ 33
2. Sampel Penelitian.......................................................................... 33
D. Teknik Pengumpulan Data ................................................................. 33
1. Identifikasi Variabel...................................................................... 33
2. Sumber Data.................................................................................. 35
3. Instrumen Penelitian...................................................................... 35
E. Teknik Analisis Data .......................................................................... 36
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
1. Analisis Komposisi Bahan ............................................................ 36
2. Analisis Uji Impak ........................................................................ 37
3. Hasil Studi Fotomikro ................................................................... 37
4. Hasil Studi Kekerasan ................................................................... 37
F. Prosedur Penelitian ............................................................................. 38
1. Tahap Eksperimen......................................................................... 38
2. Urutan LAngkah Eksperimen ....................................................... 39
3. Pembuatan Cetakan ....................................................................... 40
4. Peleburan Aluminium ................................................................... 46
5. Penuangan ..................................................................................... 46
6. Pembuatan Spesimen Benda Uji ................................................... 47
7. Pengujian Bahan............................................................................ 48
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Deskripsi Data .................................................................................... 51
1. Uji Komposisi Kimia .................................................................... 51
2. Uji Struktur Mikro......................................................................... 52
3. Uji Kekerasan Vickers .................................................................. 52
4. Uji Ketangguhan Impak ................................................................ 52
B. Pembahasan Hasil Analisis Data ........................................................ 53
1. Uji Komposisi ............................................................................... 53
a. Analisis Hasil Uji Komposisi .................................................. 53
b. Pembahasan Hasil Uji Komposisi Kimia ................................ 54
2. Uji Pengamatan Struktur Mikro .................................................... 54
a. Analisis Hasil Pengamatan Struktur Mikro ............................. 54
b. Pembahasan Hasil Struktur Mikro........................................... 56
3. Hasil Uji Kekerasan ...................................................................... 59
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
a. Analisis Hasil Uji Kekerasan................................................... 59
b. Pembahasan Hasil Pengujian Kekerasan................................. 60
4. Hasil Uji Ketangguhan Impak....................................................... 61
a. Analisis Hasil Uji Ketangguhan Impak ................................... 61
b. Pembahasan Hasil Pengujian Ketangguhan ............................ 63
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan ......................................................................................... 65
B. Implikasi ............................................................................................. 66
C. Saran ................................................................................................... 67
DAFTAR PUSTAKA................................................................................... 68
LAMPIRAN ................................................................................................. 70
commit to user
xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Temperatur Tuang Logam ............................................................. 6
Tabel 2.2 Berat Jenis, Titik Cair, dan Koefisien Kekentalan ........................ 7
Tabel 2.3 Tambahan Ukuran Penyusutan ...................................................... 8
Tabel 2.4 Perbandingan Berat Coran dengan Ukuran Diameter ................... 12
Tabel 3.1 Jadwal Penelitian..................................................................................... 32
Tabel 4.1 Komposisi Aluminium Pengujian........................................................... 53
Tabel 4.2 Kekerasan Hasil Coran Pulley Aluminium 1 Saluran Masuk................. 59
Tabel 4.3 Kekerasan Hasil Coran Pulley Aluminium 2 Saluran Masuk................. 59
Tabel 4.4 Kekerasan Hasil Coran Pulley Aluminium 3 Saluran Masuk................. 59
Tabel 4.5 Harga Impak Hasil Coran Pulley Aluminium 1 Saluran Masuk............. 61
Tabel 4.6 Harga Impak Hasil Coran Pulley Aluminium 2 Saluran Masuk............. 62
Tabel 4.7 Harga Impak Hasil Coran Pulley Aluminium 3 Saluran Masuk............. 62
commit to user
xvi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bagian-bagian Cetakan Pasir ..................................................... 11
Gambar 2.2 Jenis-Jenis Sistem Saluran ......................................................... 12
Gambar 2.3 Sprue Tegak Lurus..................................................................... 13
Gambar 2.4 Ukuran Pengalir ......................................................................... 14
Gambar 2.5 Saluran Pengalir dengan Jebakan Kotoran ................................ 14
Gambar 2.6 Ukuran Gate............................................................................... 14
Gambar 2.7 Macam-macam Gate ................................................................. 15
Gambar 2.8 Ukuran Panjang Gate yang Baik ............................................... 15
Gambar 2.9 Pulley Jari-jari............................................................................ 21
Gambar 2.10 Skematis Prinsip Indentasi dengan Metode Vickers ............... 24
Gambar 2.11 Standar Spesimen Uji Impak ................................................... 25
Gambar 2.12 Skematis Pengujian Impak....................................................... 25
Gambar 2.13 Kerangka Berfikir .................................................................... 30
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ............................................................. 38
Gambar 3.2 Aluminium Ingot........................................................................ 39
Gambar 3.3 Pasir Sungai Juwana .................................................................. 49
Gambar 3.4 Pola Pulley Kayu ....................................................................... 40
Gambar 3.5 Dimensi Pola Pulley .................................................................. 40
Gambar 3.6 Dimensi Saluran Turun .............................................................. 42
Gambar 3.7 Dimensi Saluran Pengalir .......................................................... 43
Gambar 3.8 Dimensi Saluran Masuk............................................................. 44
Gambar 3.9 Pulley dengan Satu Saluran Masuk ........................................... 45
Gambar 3.10 Pulley dengan Dua Saluran Masuk.......................................... 45
Gambar 3.11 Pulley dengan Tiga Saluran Masuk ......................................... 45
commit to user
xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.12 Peleburan Aluminium .............................................................. 46
Gambar 3.13 Proses Penuangan Cairan Logam ............................................ 47
Gambar 3.14 Spesimen JIS 2202 1980.......................................................... 47
Gambar 4.1 Struktur Mikro Pulley Aluminium dengan 1 Saluran Masuk
Perbesaran 200X ............................................................................... 55
Gambar 4.2 Struktur Mikro Pulley Aluminium dengan 2 Saluran Masuk
Perbesaran 200X ............................................................................... 55
Gambar 4.3 Struktur Mikro Pulley Aluminium dengan 3 Saluran Masuk
Perbesaran 200X ............................................................................... 56
Gambar 4.4 Histogram Hasil Rata-Rata Pengujian Kekerasan Untuk Hasil Coran
Pulley Aluminium dengan Saluran Masuk 1, 2, Dan 3............................. 60
Gambar 4.4 Histogram Hasil Rata-Rata Pengujian Ketangguhan Impak Untuk Hasil
Coran Pulley Aluminium dengan Saluran Masuk 1, 2, Dan 3.................. 62
commit to user
xviii