PENGARUH PENAMBAHAN BENTONIT PADA ABU VULKANIK SEBAGAI PASIR CETAK TERHADAP PERMEABILITAS DAN KEKUATAN TEKAN UNTUK SUPLEMEN MODUL PEMBELAJARAN MATA KULIAH TEKNIK PENGECORAN | Multahada | Jurnal Nosel 8092 16969 1 SM
PENGARUH PENAMBAHAN BENTONIT PADA ABU VULKANIK SEBAGAI
PASIR CETAK TERHADAP PERMEABILITAS DAN KEKUATAN TEKAN
UNTUK SUPLEMEN MODUL PEMBELAJARAN MATA KULIAH TEKNIK
PENGECORAN
Adib Multahada, Budi Harjanto, Suharno
Prodi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, FKIP, UNS
Kampus V FKIP UNS Jl. Ahmad Yani No. 200 Pabelan, Surakarta, Tlp/Fax (0271) 716266
Email: Adib.multahada@gmail.com
ABSTRACT
The purpose of this study was to determine: (1) The effect of adding bentonite to the
permeability of the vulcanic ash. (2) The effect of adding bentonite to the compressive
strength of the vulcanic ash. The reseach was conducted at Manufactur Polyteknik, Ceper,
Klaten. The reseach method is experimen method. The indipendent variable in this study is
the variation of bentonite with levels of 0%, 5%, 4%, 8%, and 12% and the dependent
variable is the permeability and compressive strength. The results of this study were: (1) The
addition of bentonite in the molding sand decreased the permeability. (2) The addition of
bentonite comes increased compressive strength. (3) Variations bentonite with levels of 0%,
4%, 8% and 12% for successive bentonite 14,07; 13,50; 13,37; dan 10,37 cm3/minute, while
for compressive strength of successive contributed 51,33; 57,90; 64,27, and 72,73 KN/m2.
The smallest permeability occurs at levels of 12% bentonite is 10,37 cm 3/menit and
compressive strength variation in the levels of 0% is 51,33 KN/m2, While most the
permeability occurred at 0% bentonite are 14,07 cm3/menit and compressive strength in the
bentonite levels 12% ie 72,73 KN/m2.
Keywords: bentonite, vulcanic ash, permeability, compressive strength.
Pasir cetak masih banyak digunakan
A. PENDAHULUAN
Pasir cetak dibentuk dari campuran
dalam proses pengecoran logam karena
pasir, bahan pengikat dan bahan tambahan
biaya produksi yang dibutuhkan cukup
lainnya. Pasir merupakan komponen utama
rendah, dapat menggunakan pasir bekas,
dalam pembentuk cetakan, sedangkan
ketahanan terhadap panas yang tinggi,
bahan pengikat digunakan sebagai zat atau
pengoperasiannya
komponen pengikat antara butir-butir pasir
kualitas yang dihasilkan cukup baik.
untuk
Kualitas
mendapatkan
cetakan
dengan
dari
yang
pasir
mudah
cetak
serta
sangat
karakteristik tertentu dari logam yang akan
dipengaruhi oleh jenis dan sifat-sifat pasir,
dicor dalam cetakan tersebut.
jenis serta kadar bahan pengikat yang
1
digunakan.
Sifat-sifat
pasir
kekuatan ikatan yang baik dalam pasir
yang
cetak tersebut.
digunakan antara lain sifat tahan panas
terhadap temperatur logam yang dituang,
B. METODE PENELITIAN
permeabilitas yang cukup baik untuk
Penelitian
ini
adalah
penelitian
melewatkan gas dengan cepat, kekuatan
eksperimen
untuk menahan tekanan pada saat logam
laboratorium
cair
baik,
perlengkapan yang disesuaikan dengan
mampu padatnya baik, dapat digunakan
kebutuhan untuk memperoleh data tentang
ulang untuk cetakan, tidak menimbulkan
pengaruh penambahan bentonit terhadap
polusi, dan murah.
permeabilitas dan kekuatan tekan pada abu
dituang,
mampu
Timbulnya
cetaknya
cacat-cacat
tersebut
yang
dilaksanakan
dengan
kondisi
di
dan
vulkanik.
dipengaruhi oleh kemampuan alir gas
Objek dalam penelitian ini adalah
(permeabilitas) dan kekuatan cetakan yang
benda
kurang baik, hal itu bisa disebabkan karena
perlakuan.
campuran bahan pengikat pada pasir cetak
pembentuknya adalah abu vulkanik dan
basah yang kurang ataupun kadarnya yang
bentonit, variasi campuran bentonit yaitu
berlebihan. Bahan pengikat dalam hal ini
0%, 4%, 8%, dan 12% dari 1000 gram abu
adalah bentonit. Campuran bahan pengikat
vulkanik.
dapat merubah sifat dari campuran pasir
cetak,
sehingga
pengaturan
campuran
menggambarkan
pengamatan
dalam pasir cetak tersebut, sehingga
disertai
akan
juga
dilakukan.
pasir,
oleh
bentonit
yang
secara
dihasilkan
grafis
dalam
dan 12% yang dilakukan pada penelitian
ini sebagai berikut:
a) Analisa
penambahan bentonit yang kurang dari
akan
Data
yang
pengujian variasi bentonit 0%, 4%, 8%,
yang
gasnya sulit untuk keluar. Sebaliknya,
tidak
merangkum
lebih mudah dibaca. Analisis data hasil
kelebihan air sehingga kemampuan alir
kadarnya,
dan
histogram atau poligon frekuensi sehingga
dikarenakan ruangan antara butir-butir
ditempati
dengan
dari penelitian
digambarkan
dengan
penurunan permeabilitas cetakan. Hal ini
pasir
cetak
diberi
deskriptif yang dilakukan dengan cara
bentonit akan menguatkan ikatan cetakan
namun
Pasir
yang
dalam penelitian ini menggunakan data
faktor yang sangat penting. Penambahan
tekan
cetak
Teknik analisa data yang digunakan
cetak khususnya pasir cetak basah adalah
kekuatan
pasir
1. Analisa Data
bahan pengikat pada kandungan pasir
meningkatkan
uji
Permeabilitas
memberikan
2
Hasil
Pengujian
Pada hasil cetakan pasir cetak akan
dilakukan pengujian permeabilitas dengan
=
menggunakan spesimen variasi bentonit.
F
A
Dari variasi tersebut akan diperoleh jenis
cetakan pasir yang baik untuk dialiri gas.
Keterangan:
Pengujian permeabilitas (kemampuan alir
p
gas) menurut standar dilakukan dengan
Q = Beban pada patahnya
menggunakan alat Permeability Tester,
specimen (KN)
dari
hasil
penelitian
didapat
dapat
= Kekuatan Tekan(KN/ m2)
A = Luas irisan (m2)
dimasukan dalam rumus (Surdia, T., dan
Chijiwa, K. 2000).
c.) Persiapan Eksperimen
=
Q. L
p. .
Dalam melaksanakan eksperimen harus
dirancang sedemikian rupa sehingga pada
pelaksanaan pengambilan data-data yang
Keterangan:
P
diambil akurat atau dengan kata lain
= Permeabilitas (cm3/menit)
terhindar
Q = Volume udara melalui
dari
kesalahan
yang
fatal.
Langkah-langkah yang dilakukan adalah :
specimen (1000cm3)
a. Menyiapkan bahan-bahan yang akan
A = Luasirisan (19,625 cm3)
L
= Pajangspecimen (5cm)
digunakan untuk membuat spesimen
T
= Waktu melewatkan volume
percobaan (abu vulkanik, bentonit,
dan air).
udara Q melalui specimen
b. Menyiapkan
(detik)
P
timbangan
kemudian
menimbang komposisi campuran abu
= Tekanan udara (cm)
vulkanik, bentonit, dan air.
c. Persiapan campuran pasir untuk bahan
b.) Analisa Kekuatan tekan Pasir cetak
spesimen.
Pada hasil cetakan pasir akan dilakukan
pengujian kekuatan tekan terhadap 4
1) Ambil abu vulkanik, bentonit dan
spesimen pasir cetak yaitu spesimen A,
air kemudian ditimbang sesuai
spesimen B, spesimen C, dan spesimen D
komposisi yang ditentukan.
2) Campur pasir dan bentonit dalam
dengan menggunakan Universal Strength
Machine.
Dari
hasil
penelitian
wadah tersendiri.
yang
3) Masukan
didapatkan dapat dimasukan ke dalam
campuran
pasir
dan
bentonit dalam pengaduk (mixer)
rumus. (Surdia, T., dan Chijiwa, K. 2000).
3
yang khusus dipergunakan untuk
c. Pengukuran
kekuatan
tekan
pencampuran pasir cetak kemudian
menggunakan alat Universal Sand
tambahkan air 100 Ml kedalam
Strength
Machine
dengan
mixer.
melepas
spesimen
dari
4) Aduk hingga tercampur merata
cara
cetakan
silinder dan spesimen diletakkan pada
selama 5 menit.
alat. Kemudian dilakukan pengujian
5) Keluarkan campuran dari mixer,
hingga
spesimen
rusak
akibat
letakan dalam tempat tertutup, agar
penekanan pada alat dan pada saat itu
kadar air dalam campuran tidak
dicatat skala yang tertera pada alat.
berkurang.
6) Pasir
telah
siap
untuk dibuat
C. HASIL DAN PEMBAHASAN
spesimen dan dilakukan pengujian.
Data penelitian yang berjumlah 4 data
yakni variasi bentonit dengan kadar 0%,
variasi bentonit dengan kadar 4%, variasi
d.) Pelaksanaan Eksperimen
bentonit dengan kadar 8%, dan variasi
a. Pembuatan
spesimen
(campuran
bentonit
antara abu vulkanik, bentonit, dan air)
pengujian
berbentuk
tabel berikut ini:
diperlukan berat sampel pasir yang
akan dipadatkan dengan melakukan
pemadatan atau penekanan sebanyak
tiga kali pada alat pemadat (Sand
Rammer).
b. Pengujian kemampuan alir gas atau
telahberbentuk
silinder
yang
kemudian
dilakukan pengujian kemampuan alir
gasdengan
menggunakan
alat
12%.
Hasil
tekan pada pasir cetak dapat dilihat pada
4%, 8%, 12%) Untuk pembuatannya
spesimen
kadar
pengujian permeabilitas dan kekuatan
silinder.
Spesimen variasi bentonitnya (0%,
permeabilitas,
dengan
uji
permeability Tester.
4
Tabel 1. Hasil pengukuran permeabilitas dan kekuatan tekan dengan variasi bentonit
Jenis
pengujian
Permeabilitas
(cm3/menit)
Kuat Tekan
(KN/m2)
Kuat Geser
(KN/m2)
0%
14,07
Variasi bentonit (%)
4%
8%
13,50
13,37
12%
10,37
51,33
57,90
64,27
72,73
39,93
45,53
50,63
57,23
1. Pengaruh Variasi Jenis Bentonit Terhadap Tingkat Permeabilitas
Permeabilitas
16
14
cm3/menit
12
10
8
6
4
2
0
0%
A
4%
8%
B
12%
C
D
Gambar 1. Pengaruh Variasi Jenis Bentonit Terhadap Tingkat Permeabilitas
bentonit 8% rata-rata permeabilitasnya
Dari gambar 1 di atas dapat dilihat
bahwa
ada
pengaruh
pada
sebesar
tingkat
13,37
cm3/menit
spesimen
yang digunakan. Pada spesimen A dengan
permeabilitas sebesar 10,37 cm3/menit.
bentonit 0% mempunyai rata-rata tingkat
Dari keempat jenis spesimen tersebut
permeabilitas sebesar 14,07 cm3/menit,
mempunyai tingkat permeabilitas yang
jenis spesimen B dengan bentonit 4% rata-
berbedadan jenis variasi bentonit yang
rata
digunakan
sebesar
13,50
cm3/menit, jenis spesimen C dengan
5
dalam
memiliki
jenis
permeabilitas dengan variasi jenis bentonit
permeabilitasnya
D
dan
pembuatan
rata-rata
cetakan
mempunyai pengaruh yang berbeda pula
spesimen
terhadap permeabilitas.
permeabilitas sebesar 10,37 cm3/menit.
yaitu
berikut:
spesimen
A
mempunyai
dengan
rata-rata
tidak
Hal
adanya
ini
bahan
pengikat pada campuran pasir cetak.
Pada
bentonit
cm3/menit.
14,07
dikarenakan
a) Ada pengaruh penambahan bentonit
permeabilitas.
rata-rata
pada spesimen A dengan bentonit 0%
dapat dikemukakan fakta-fakta sebagai
nilai
memiliki
b) Nilai permeabilitas tertinggi di dapat
Berdasarkan data hasil eksperimen
terhadap
D
c) Nilai permeabilitas terendah terdapat
0%
pada spesimen D dengan bentonit 12%
tingkat
yaitu
3
permeabilitas sebesar 14,07 cm /menit,
cm3/menit.
10,37
Hal
ini
dikarenakan ruangan antara butir-butir
jenis spesimen B dengan bentonit 4%
pasir
rata-rata permeabilitasnya sebesar 13,50
menjadi
ditempati
cm3/menit, jenis spesimen C dengan
oleh
semakin
bentont 8% rata-rata permeabilitasnya
lengket
sebesar 13,37 cm3/menit dan jenis
sempit
dikarenakan
bentonitsehingga
banyak bentonit semakin
atau
semakin
mengikat
sehingga menurunkan permeabiltas.
2. Variasi Jenis Bentonit terhadap Kekuatan Tekan dan Kuat Geser
Kuat Tekan dan Kuat Geser
80
70
60
KN/m2
50
kuat tekan
40
kuat geser
30
20
10
0
0%
4%
8%
12%
A
B
C
D
Gambar 2. Pengaruh Variasi Jenis Bentonit terhadap Kekuatan Tekan dan Kuat Geser
6
Dari gambar 2 di atas dapat dilihat
c) Nilai
kekuatan
tekan
tertinggi
bahwa ada pengaruh pada kekuatan tekan
didapat pada spesimen tipe D
pasir cetak dengan adanya variasi bentonit
dengan bentonit 12% yaitu 72,73
yang digunakan. Pada spesimen A dengan
KN/m2 atau 742,14 gr/cm2. Hal ini
bentonit
rata-rata
disebabkan karena semakin banyak
kekuatan tekan sebesar 51,33 KN/m2, jenis
bentonit, maka semakin banyak
spesimen B rata-rata kekuatan tekan
pula kandungan silicon dioxide
sebesar 57,90 KN/m2, jenis spesimen C
(SiO2)
rata-rata kekuatan tekan sebesar 64,27
dioxide (SiO2) pada pasir cetak
0%
mempunyai
2
sehingga
kadar
KN/m dan jenis spesimen D memiliki
juga
rata-rata kekuatan tekan sebesar 72,73
mengakibatkan kuat tekan juga
KN/m2.
bertambah.
Sehingga
spesimentersebut
dari
keempat
mempunyai
kekuatan
bertambah
silicon
yang
D. SIMPULAN
tekan yang berbeda-beda dan variasi
1. Adanya
pengaruh
penambahan
bentonit yang digunakan dalam pembuatan
bentonit
terhadap
permeabilitas
cetakan
pada pasir cetak. Ini dapat dilihat
mempunyai
pengaruh
yang
pada hasil pengujian permeabilitas
berbeda pula kekuatan tekannya.
dengan variasi bentonit 0%, 4%,
Berdasarkan data hasil eksperimen
8% 12% hasilnya berturut-turut
dapat dikemukakan fakta-fakta sebagai
14,07 cm3/menit, 13,50 cm3/menit,
berikut:
13,37 cm3/menit, 10,37 cm3/menit.
a) Ada
pengaruh
penambahan
2. Adanya
bentonit terhadap kekuatan tekan
pada pasir cetak. Ini dapat dilihat
digunakan maka nilai kekuatan
pada hasil
tekan juga akan meningkat.
kekuatan
tekan
turut 51,33 KN/m2 atau 523,77
gr/cm2, 57,90 KN/m2 atau 590,81
2
KN/m atau 523,77 gr/cm . Hal ini
dikarenakan
tambahan
tidak
bentonit
gr/cm2, 64,27 KN/m2 atau 655,81
adanya
pada
kekuatan
4%, 8% 12% hasilnya berturut-
bentonit 0% yaitu 51,33
2
pengujian
tekan dengan variasi bentonit 0%,
terendah
terdapat pada spesimen Tipe A
dengan
penambahan
bentonit terhadap kekuatan tekan
semakin banyak bentonit yang
b) Nilai
pengaruh
gr/cm2, 72,73 KN/m2 atau 742,14
pasir
gr/cm2.
cetak, sehingga nilai kuat tekan
menjadi rendah.
7
Azam, Saiful. 2003. Hubungan Variasi
Jenis Pasir Cetak terhadap Sifat
Mekanik dan Sifat Fisis pada Proses
Pengecoran Besi Cor Kelabu.
Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
3. Pada spesimen A dengan bentonit
0%
menghasilkan
permeabilitas
14,07 cm3/menit dan kekuatan
tekan 51,33 KN/m2 atau 523,77
gr/cm2. Permeabilitas yang sering
digunakan
dalam
industri
pengecoran
perunggu
berkisar
Balai
antara 13-20 cm3/menit sedangkan
kekuatan tekan berkisar antara 493563
gr/cm2
sehingga
Desiana, Sera. 2008.Pengaruh Variasi
Waterglass Terhadap Kadar Air
Dan Kadar Lempung Pada Pasir
Cetak.Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
variasi
bentonit yang masuk dalam kriteria
tersebut adalah pada specimen A
dengan bentonit 0% .
4. Setiap
penambahan
Sugiyono. (2007). Metode Penelitian
Kuantitatif
Kualitatif
R&D.
Bandung: Alfabeta
bentonit
permeabilitas pada pasir cetak
Suharno, Bambang. (2011). Modul
Praktikum Pasir Cetak. Depok:
Laboratorium Metalurgi Proses
Departemen Metalurgi dan Material
FT UI.
menurun sedangkan pada kekuatan
tekan hasilnya meningkat.
DAFTAR PUSTAKA
Suharno,Bambang. (2011).Diklat Kuliah
Pengecoran
Logam
2011.
Depok:Departemen Metarurgi dan
Material FT UI.
Agus Purwono, Andika. (2005). Variasi
Campuran Kadar Air dengan Bahan
Pengikat
Betonit
terhadap
Permeabilitas dan Kekuatan Tekan.
Semarang:Universitas
Negeri
Semarang
Al
Besar Pengembangan Industri
Logam dan Mesin (BBLM), Japan
International Cooperation Agency
(JICA).(2002). Teknologi Cetakan
(Pasir Dan Inti).Bandung : Diklat
Mould Making
Surdia, T.,dan Chijiwa, K. (2000).Teknik
Pengecoran Logam. Jakarta: PT
Pradnya Pramita.S.
Surdia, T.,dan Chijiwa, K. (2000).Teknik
Penyeleksian dan Pengujian Bahan
Baku Pengecoran Logam. Bandung:
Polman – ITB.
Habib,
Deded.
2003.Pengaruh
Presentase
Kadar
Air
Dan
Bentonite Terhadap Mampi Alir
Pasir (flowability)cetakan pasir
basah. Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Tegar,
Arikunto, Suharsimi. (2002). Prosedur
Penelitian
Suatu
Pendekatan
Praktek. Jakarta: Rineka Cipta
8
Gemilang.
2008.
Studi
Penambahan Bentonit Pada Pasir
Cetak Terhadap Permeabilitas Dan
Kekuatan
Tekan.
Universitas
Sebelas
Maret
Surakarta.
PASIR CETAK TERHADAP PERMEABILITAS DAN KEKUATAN TEKAN
UNTUK SUPLEMEN MODUL PEMBELAJARAN MATA KULIAH TEKNIK
PENGECORAN
Adib Multahada, Budi Harjanto, Suharno
Prodi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, FKIP, UNS
Kampus V FKIP UNS Jl. Ahmad Yani No. 200 Pabelan, Surakarta, Tlp/Fax (0271) 716266
Email: Adib.multahada@gmail.com
ABSTRACT
The purpose of this study was to determine: (1) The effect of adding bentonite to the
permeability of the vulcanic ash. (2) The effect of adding bentonite to the compressive
strength of the vulcanic ash. The reseach was conducted at Manufactur Polyteknik, Ceper,
Klaten. The reseach method is experimen method. The indipendent variable in this study is
the variation of bentonite with levels of 0%, 5%, 4%, 8%, and 12% and the dependent
variable is the permeability and compressive strength. The results of this study were: (1) The
addition of bentonite in the molding sand decreased the permeability. (2) The addition of
bentonite comes increased compressive strength. (3) Variations bentonite with levels of 0%,
4%, 8% and 12% for successive bentonite 14,07; 13,50; 13,37; dan 10,37 cm3/minute, while
for compressive strength of successive contributed 51,33; 57,90; 64,27, and 72,73 KN/m2.
The smallest permeability occurs at levels of 12% bentonite is 10,37 cm 3/menit and
compressive strength variation in the levels of 0% is 51,33 KN/m2, While most the
permeability occurred at 0% bentonite are 14,07 cm3/menit and compressive strength in the
bentonite levels 12% ie 72,73 KN/m2.
Keywords: bentonite, vulcanic ash, permeability, compressive strength.
Pasir cetak masih banyak digunakan
A. PENDAHULUAN
Pasir cetak dibentuk dari campuran
dalam proses pengecoran logam karena
pasir, bahan pengikat dan bahan tambahan
biaya produksi yang dibutuhkan cukup
lainnya. Pasir merupakan komponen utama
rendah, dapat menggunakan pasir bekas,
dalam pembentuk cetakan, sedangkan
ketahanan terhadap panas yang tinggi,
bahan pengikat digunakan sebagai zat atau
pengoperasiannya
komponen pengikat antara butir-butir pasir
kualitas yang dihasilkan cukup baik.
untuk
Kualitas
mendapatkan
cetakan
dengan
dari
yang
pasir
mudah
cetak
serta
sangat
karakteristik tertentu dari logam yang akan
dipengaruhi oleh jenis dan sifat-sifat pasir,
dicor dalam cetakan tersebut.
jenis serta kadar bahan pengikat yang
1
digunakan.
Sifat-sifat
pasir
kekuatan ikatan yang baik dalam pasir
yang
cetak tersebut.
digunakan antara lain sifat tahan panas
terhadap temperatur logam yang dituang,
B. METODE PENELITIAN
permeabilitas yang cukup baik untuk
Penelitian
ini
adalah
penelitian
melewatkan gas dengan cepat, kekuatan
eksperimen
untuk menahan tekanan pada saat logam
laboratorium
cair
baik,
perlengkapan yang disesuaikan dengan
mampu padatnya baik, dapat digunakan
kebutuhan untuk memperoleh data tentang
ulang untuk cetakan, tidak menimbulkan
pengaruh penambahan bentonit terhadap
polusi, dan murah.
permeabilitas dan kekuatan tekan pada abu
dituang,
mampu
Timbulnya
cetaknya
cacat-cacat
tersebut
yang
dilaksanakan
dengan
kondisi
di
dan
vulkanik.
dipengaruhi oleh kemampuan alir gas
Objek dalam penelitian ini adalah
(permeabilitas) dan kekuatan cetakan yang
benda
kurang baik, hal itu bisa disebabkan karena
perlakuan.
campuran bahan pengikat pada pasir cetak
pembentuknya adalah abu vulkanik dan
basah yang kurang ataupun kadarnya yang
bentonit, variasi campuran bentonit yaitu
berlebihan. Bahan pengikat dalam hal ini
0%, 4%, 8%, dan 12% dari 1000 gram abu
adalah bentonit. Campuran bahan pengikat
vulkanik.
dapat merubah sifat dari campuran pasir
cetak,
sehingga
pengaturan
campuran
menggambarkan
pengamatan
dalam pasir cetak tersebut, sehingga
disertai
akan
juga
dilakukan.
pasir,
oleh
bentonit
yang
secara
dihasilkan
grafis
dalam
dan 12% yang dilakukan pada penelitian
ini sebagai berikut:
a) Analisa
penambahan bentonit yang kurang dari
akan
Data
yang
pengujian variasi bentonit 0%, 4%, 8%,
yang
gasnya sulit untuk keluar. Sebaliknya,
tidak
merangkum
lebih mudah dibaca. Analisis data hasil
kelebihan air sehingga kemampuan alir
kadarnya,
dan
histogram atau poligon frekuensi sehingga
dikarenakan ruangan antara butir-butir
ditempati
dengan
dari penelitian
digambarkan
dengan
penurunan permeabilitas cetakan. Hal ini
pasir
cetak
diberi
deskriptif yang dilakukan dengan cara
bentonit akan menguatkan ikatan cetakan
namun
Pasir
yang
dalam penelitian ini menggunakan data
faktor yang sangat penting. Penambahan
tekan
cetak
Teknik analisa data yang digunakan
cetak khususnya pasir cetak basah adalah
kekuatan
pasir
1. Analisa Data
bahan pengikat pada kandungan pasir
meningkatkan
uji
Permeabilitas
memberikan
2
Hasil
Pengujian
Pada hasil cetakan pasir cetak akan
dilakukan pengujian permeabilitas dengan
=
menggunakan spesimen variasi bentonit.
F
A
Dari variasi tersebut akan diperoleh jenis
cetakan pasir yang baik untuk dialiri gas.
Keterangan:
Pengujian permeabilitas (kemampuan alir
p
gas) menurut standar dilakukan dengan
Q = Beban pada patahnya
menggunakan alat Permeability Tester,
specimen (KN)
dari
hasil
penelitian
didapat
dapat
= Kekuatan Tekan(KN/ m2)
A = Luas irisan (m2)
dimasukan dalam rumus (Surdia, T., dan
Chijiwa, K. 2000).
c.) Persiapan Eksperimen
=
Q. L
p. .
Dalam melaksanakan eksperimen harus
dirancang sedemikian rupa sehingga pada
pelaksanaan pengambilan data-data yang
Keterangan:
P
diambil akurat atau dengan kata lain
= Permeabilitas (cm3/menit)
terhindar
Q = Volume udara melalui
dari
kesalahan
yang
fatal.
Langkah-langkah yang dilakukan adalah :
specimen (1000cm3)
a. Menyiapkan bahan-bahan yang akan
A = Luasirisan (19,625 cm3)
L
= Pajangspecimen (5cm)
digunakan untuk membuat spesimen
T
= Waktu melewatkan volume
percobaan (abu vulkanik, bentonit,
dan air).
udara Q melalui specimen
b. Menyiapkan
(detik)
P
timbangan
kemudian
menimbang komposisi campuran abu
= Tekanan udara (cm)
vulkanik, bentonit, dan air.
c. Persiapan campuran pasir untuk bahan
b.) Analisa Kekuatan tekan Pasir cetak
spesimen.
Pada hasil cetakan pasir akan dilakukan
pengujian kekuatan tekan terhadap 4
1) Ambil abu vulkanik, bentonit dan
spesimen pasir cetak yaitu spesimen A,
air kemudian ditimbang sesuai
spesimen B, spesimen C, dan spesimen D
komposisi yang ditentukan.
2) Campur pasir dan bentonit dalam
dengan menggunakan Universal Strength
Machine.
Dari
hasil
penelitian
wadah tersendiri.
yang
3) Masukan
didapatkan dapat dimasukan ke dalam
campuran
pasir
dan
bentonit dalam pengaduk (mixer)
rumus. (Surdia, T., dan Chijiwa, K. 2000).
3
yang khusus dipergunakan untuk
c. Pengukuran
kekuatan
tekan
pencampuran pasir cetak kemudian
menggunakan alat Universal Sand
tambahkan air 100 Ml kedalam
Strength
Machine
dengan
mixer.
melepas
spesimen
dari
4) Aduk hingga tercampur merata
cara
cetakan
silinder dan spesimen diletakkan pada
selama 5 menit.
alat. Kemudian dilakukan pengujian
5) Keluarkan campuran dari mixer,
hingga
spesimen
rusak
akibat
letakan dalam tempat tertutup, agar
penekanan pada alat dan pada saat itu
kadar air dalam campuran tidak
dicatat skala yang tertera pada alat.
berkurang.
6) Pasir
telah
siap
untuk dibuat
C. HASIL DAN PEMBAHASAN
spesimen dan dilakukan pengujian.
Data penelitian yang berjumlah 4 data
yakni variasi bentonit dengan kadar 0%,
variasi bentonit dengan kadar 4%, variasi
d.) Pelaksanaan Eksperimen
bentonit dengan kadar 8%, dan variasi
a. Pembuatan
spesimen
(campuran
bentonit
antara abu vulkanik, bentonit, dan air)
pengujian
berbentuk
tabel berikut ini:
diperlukan berat sampel pasir yang
akan dipadatkan dengan melakukan
pemadatan atau penekanan sebanyak
tiga kali pada alat pemadat (Sand
Rammer).
b. Pengujian kemampuan alir gas atau
telahberbentuk
silinder
yang
kemudian
dilakukan pengujian kemampuan alir
gasdengan
menggunakan
alat
12%.
Hasil
tekan pada pasir cetak dapat dilihat pada
4%, 8%, 12%) Untuk pembuatannya
spesimen
kadar
pengujian permeabilitas dan kekuatan
silinder.
Spesimen variasi bentonitnya (0%,
permeabilitas,
dengan
uji
permeability Tester.
4
Tabel 1. Hasil pengukuran permeabilitas dan kekuatan tekan dengan variasi bentonit
Jenis
pengujian
Permeabilitas
(cm3/menit)
Kuat Tekan
(KN/m2)
Kuat Geser
(KN/m2)
0%
14,07
Variasi bentonit (%)
4%
8%
13,50
13,37
12%
10,37
51,33
57,90
64,27
72,73
39,93
45,53
50,63
57,23
1. Pengaruh Variasi Jenis Bentonit Terhadap Tingkat Permeabilitas
Permeabilitas
16
14
cm3/menit
12
10
8
6
4
2
0
0%
A
4%
8%
B
12%
C
D
Gambar 1. Pengaruh Variasi Jenis Bentonit Terhadap Tingkat Permeabilitas
bentonit 8% rata-rata permeabilitasnya
Dari gambar 1 di atas dapat dilihat
bahwa
ada
pengaruh
pada
sebesar
tingkat
13,37
cm3/menit
spesimen
yang digunakan. Pada spesimen A dengan
permeabilitas sebesar 10,37 cm3/menit.
bentonit 0% mempunyai rata-rata tingkat
Dari keempat jenis spesimen tersebut
permeabilitas sebesar 14,07 cm3/menit,
mempunyai tingkat permeabilitas yang
jenis spesimen B dengan bentonit 4% rata-
berbedadan jenis variasi bentonit yang
rata
digunakan
sebesar
13,50
cm3/menit, jenis spesimen C dengan
5
dalam
memiliki
jenis
permeabilitas dengan variasi jenis bentonit
permeabilitasnya
D
dan
pembuatan
rata-rata
cetakan
mempunyai pengaruh yang berbeda pula
spesimen
terhadap permeabilitas.
permeabilitas sebesar 10,37 cm3/menit.
yaitu
berikut:
spesimen
A
mempunyai
dengan
rata-rata
tidak
Hal
adanya
ini
bahan
pengikat pada campuran pasir cetak.
Pada
bentonit
cm3/menit.
14,07
dikarenakan
a) Ada pengaruh penambahan bentonit
permeabilitas.
rata-rata
pada spesimen A dengan bentonit 0%
dapat dikemukakan fakta-fakta sebagai
nilai
memiliki
b) Nilai permeabilitas tertinggi di dapat
Berdasarkan data hasil eksperimen
terhadap
D
c) Nilai permeabilitas terendah terdapat
0%
pada spesimen D dengan bentonit 12%
tingkat
yaitu
3
permeabilitas sebesar 14,07 cm /menit,
cm3/menit.
10,37
Hal
ini
dikarenakan ruangan antara butir-butir
jenis spesimen B dengan bentonit 4%
pasir
rata-rata permeabilitasnya sebesar 13,50
menjadi
ditempati
cm3/menit, jenis spesimen C dengan
oleh
semakin
bentont 8% rata-rata permeabilitasnya
lengket
sebesar 13,37 cm3/menit dan jenis
sempit
dikarenakan
bentonitsehingga
banyak bentonit semakin
atau
semakin
mengikat
sehingga menurunkan permeabiltas.
2. Variasi Jenis Bentonit terhadap Kekuatan Tekan dan Kuat Geser
Kuat Tekan dan Kuat Geser
80
70
60
KN/m2
50
kuat tekan
40
kuat geser
30
20
10
0
0%
4%
8%
12%
A
B
C
D
Gambar 2. Pengaruh Variasi Jenis Bentonit terhadap Kekuatan Tekan dan Kuat Geser
6
Dari gambar 2 di atas dapat dilihat
c) Nilai
kekuatan
tekan
tertinggi
bahwa ada pengaruh pada kekuatan tekan
didapat pada spesimen tipe D
pasir cetak dengan adanya variasi bentonit
dengan bentonit 12% yaitu 72,73
yang digunakan. Pada spesimen A dengan
KN/m2 atau 742,14 gr/cm2. Hal ini
bentonit
rata-rata
disebabkan karena semakin banyak
kekuatan tekan sebesar 51,33 KN/m2, jenis
bentonit, maka semakin banyak
spesimen B rata-rata kekuatan tekan
pula kandungan silicon dioxide
sebesar 57,90 KN/m2, jenis spesimen C
(SiO2)
rata-rata kekuatan tekan sebesar 64,27
dioxide (SiO2) pada pasir cetak
0%
mempunyai
2
sehingga
kadar
KN/m dan jenis spesimen D memiliki
juga
rata-rata kekuatan tekan sebesar 72,73
mengakibatkan kuat tekan juga
KN/m2.
bertambah.
Sehingga
spesimentersebut
dari
keempat
mempunyai
kekuatan
bertambah
silicon
yang
D. SIMPULAN
tekan yang berbeda-beda dan variasi
1. Adanya
pengaruh
penambahan
bentonit yang digunakan dalam pembuatan
bentonit
terhadap
permeabilitas
cetakan
pada pasir cetak. Ini dapat dilihat
mempunyai
pengaruh
yang
pada hasil pengujian permeabilitas
berbeda pula kekuatan tekannya.
dengan variasi bentonit 0%, 4%,
Berdasarkan data hasil eksperimen
8% 12% hasilnya berturut-turut
dapat dikemukakan fakta-fakta sebagai
14,07 cm3/menit, 13,50 cm3/menit,
berikut:
13,37 cm3/menit, 10,37 cm3/menit.
a) Ada
pengaruh
penambahan
2. Adanya
bentonit terhadap kekuatan tekan
pada pasir cetak. Ini dapat dilihat
digunakan maka nilai kekuatan
pada hasil
tekan juga akan meningkat.
kekuatan
tekan
turut 51,33 KN/m2 atau 523,77
gr/cm2, 57,90 KN/m2 atau 590,81
2
KN/m atau 523,77 gr/cm . Hal ini
dikarenakan
tambahan
tidak
bentonit
gr/cm2, 64,27 KN/m2 atau 655,81
adanya
pada
kekuatan
4%, 8% 12% hasilnya berturut-
bentonit 0% yaitu 51,33
2
pengujian
tekan dengan variasi bentonit 0%,
terendah
terdapat pada spesimen Tipe A
dengan
penambahan
bentonit terhadap kekuatan tekan
semakin banyak bentonit yang
b) Nilai
pengaruh
gr/cm2, 72,73 KN/m2 atau 742,14
pasir
gr/cm2.
cetak, sehingga nilai kuat tekan
menjadi rendah.
7
Azam, Saiful. 2003. Hubungan Variasi
Jenis Pasir Cetak terhadap Sifat
Mekanik dan Sifat Fisis pada Proses
Pengecoran Besi Cor Kelabu.
Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
3. Pada spesimen A dengan bentonit
0%
menghasilkan
permeabilitas
14,07 cm3/menit dan kekuatan
tekan 51,33 KN/m2 atau 523,77
gr/cm2. Permeabilitas yang sering
digunakan
dalam
industri
pengecoran
perunggu
berkisar
Balai
antara 13-20 cm3/menit sedangkan
kekuatan tekan berkisar antara 493563
gr/cm2
sehingga
Desiana, Sera. 2008.Pengaruh Variasi
Waterglass Terhadap Kadar Air
Dan Kadar Lempung Pada Pasir
Cetak.Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
variasi
bentonit yang masuk dalam kriteria
tersebut adalah pada specimen A
dengan bentonit 0% .
4. Setiap
penambahan
Sugiyono. (2007). Metode Penelitian
Kuantitatif
Kualitatif
R&D.
Bandung: Alfabeta
bentonit
permeabilitas pada pasir cetak
Suharno, Bambang. (2011). Modul
Praktikum Pasir Cetak. Depok:
Laboratorium Metalurgi Proses
Departemen Metalurgi dan Material
FT UI.
menurun sedangkan pada kekuatan
tekan hasilnya meningkat.
DAFTAR PUSTAKA
Suharno,Bambang. (2011).Diklat Kuliah
Pengecoran
Logam
2011.
Depok:Departemen Metarurgi dan
Material FT UI.
Agus Purwono, Andika. (2005). Variasi
Campuran Kadar Air dengan Bahan
Pengikat
Betonit
terhadap
Permeabilitas dan Kekuatan Tekan.
Semarang:Universitas
Negeri
Semarang
Al
Besar Pengembangan Industri
Logam dan Mesin (BBLM), Japan
International Cooperation Agency
(JICA).(2002). Teknologi Cetakan
(Pasir Dan Inti).Bandung : Diklat
Mould Making
Surdia, T.,dan Chijiwa, K. (2000).Teknik
Pengecoran Logam. Jakarta: PT
Pradnya Pramita.S.
Surdia, T.,dan Chijiwa, K. (2000).Teknik
Penyeleksian dan Pengujian Bahan
Baku Pengecoran Logam. Bandung:
Polman – ITB.
Habib,
Deded.
2003.Pengaruh
Presentase
Kadar
Air
Dan
Bentonite Terhadap Mampi Alir
Pasir (flowability)cetakan pasir
basah. Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Tegar,
Arikunto, Suharsimi. (2002). Prosedur
Penelitian
Suatu
Pendekatan
Praktek. Jakarta: Rineka Cipta
8
Gemilang.
2008.
Studi
Penambahan Bentonit Pada Pasir
Cetak Terhadap Permeabilitas Dan
Kekuatan
Tekan.
Universitas
Sebelas
Maret
Surakarta.