Simulasi Pengaruh Tipe Gating System Terhadap Karakteristik Aliran Logam Material Aluminium A356 Menggunakan Metode Computational Fluid Dynamics

ABSTRAK
Dalam rangka meningkatkan kualitas hasil pengecoran, sistem saluran masuk
divariasikan dengan tujuan untuk melihat karakteristik logam cair. Analisa aliran
dilakukan dengan cara mengamati proses pengisian rongga cetak. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui efek dari posisi ingate terhadap cacat permukaan
kecepatan aliran, temperatur, tekanan dan turbulensi cairan dari paduan
aluminium dalam casting dengan menggunakan cetakan pasir. Bahan baku dari
penelitian ini adalah paduan aluminium silikon A356. Penelitian ini akan
dibedakan atas saluran masuk top gating system, parting-line gating system &
bottom

gating system. Pengujian cacat permukaan juga dilakukan dengan

membandingkan hasil simulasi dengan hasil eksperimental.

Proses simulasi

dilakukan dengan menggunakan software berbasis CFD. Hasil penelitian
menunjukkan top gating system memiliki kecepatan fluida tertinggi yaitu ±263
cm/s sedangkan kecepatan fluida terendah terjadi pada model saluran parting-line
dengan ±178 cm/s. Konsentrasi tertinggi cacat permukaan ditemukan dalam

sistem model saluran parting-line gating system dengan persentase ±0,32%.
Sementara konsentrasi cacat terendah adalah pada top gating system dengan
±0,15%. Tekanan tertinggi terjadi pada parting-line gating system yaitu sebesar
±11,65 kPa sementara tekanan terendah ditemukan di top gating system sebesar
±11,14 kPa. Model saluran dengan rata-rata suhu tertinggi terdapat pada partingline gating system dengan ±729,67 oC sedangkan bottom gating system memiliki
suhu rata-rata terendah dengan ±729,11 oC.
Kata kunci: computational fluid dynamics, sistem saluran masuk, karakteristic
aliran, aluminium

ABSTRACT
In order to improve the quality of the castings produced, the gating system was
changed with the intention to see the characteristics of molten metal. Flow
analysis of the component is done in order to visibly analyse the cavity filling
process. This study aims to determine the effects of ingate position to surface
defect, fluid velocity, pressure, temperature and fluid turbulence of aluminum
alloys in casting by using sand molds. The raw material of this study is A356
aluminium alloy. This research will beassessed position of ingate in top, middle
and bottom. Surface defect testing also conducted by comparing simulation result
to experimental works. Simulation process is conducted by using CFD based
analysis software. The results showed top gating system has the highest fluid

velocity that is ±263

cm

/s while the lowest fluid velocity occur on parting-line

gating system with ±178

cm

/s. The highest concentration of surface defects found

in the model system of parting-line gating system that is ±0,32%. While the
lowest defect concentration is on top gating system with only ±0,15%. The
highest pressure occurs in parting-line gating system that is equal to ±11,65 kPa
while the lowest pressure found in top gating system that is ±11,14 kPa. Gating
system with highest average temperatur obtained at the parting-line gating system
with ±729,67 oC while bottom gating system has the lowest average temperature
with ±729,11 oC.
Keywords: computational fluid dynamics, gating system, flow characteritics,

aluminium