Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 TUGAS SARJANA TEKNIK PENGECORAN LOGAM PERANCANGAN DAN PEMBUATAN RUMAH POMPA SENTRIFUGAL DENGAN KAPASITAS 20 M3/ JAM AIR DENGAN PROSES PENGECORAN MENGGUNAKAN CETAKAN PASIR O L E H : SYAIFUL AKBAR NIM : 030401074 DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009

Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk menghitung dimensi dari rumah pompa yang digunakan untuk jenis pompa sentrifugal satu tingkat. Dengan berdasarkan data yang ada yang diperoleh dari survey dan disesuaikan dengan literatur. Menghitung ukuran dari pola, sistem saluran dan lain sebagainya. Merancanakan cetakan pasir yang akan digunakan dalam proses pengecoran rumah pompa tersebut dangan komposisi yang sesuai dengan ketentuan. Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap kegiatan atau pengerjaan yaitu: Survey lapangan, peninjauan langsung ke pabrik pengecoran, yaitu PT. Baja Pertiwi untuk memperoleh data mengenai perancangan dan proses pengecoran. Studi literature, berupa studi kepustakaan serta tulisan-tulisan yang berhubungan dengan hal perancangan dan menjadi dasar teori perbandingan terhadap hasil survey yang dilakukan. Setelah melakukan beberapa tahap pengerjaan maka didapatlah material yang digunakan pada rumah pompa direncanakan pada material besi cor kelabu dengan penambahan bahan paduan pada proses peleburan yaitu carbon sebanyak 3,3 %, silsium sebanyak 1,8 %, mangan sebanyak 0,6 %, sulfur sebanyak 2,0 %, dan phosphor sebanyak 0,2 % dan sisanya besi. Ada pun tugas sarjana ini adalah mengenai rancangan pembuatan rumah pompa sentrifugal dengan kapasitas 20 m3/ jam air dengan proses pengecoran menggunakan cetakan pasir. Pola yang digunakan yakni pola kayu dengan bahan pola yakni kayu jelutung. Jenis pola yang digunakanyakni pola pejal dengan jenis pola belahan dengan satu permukaan pisah untuk rumah pompa serta pola tunggal untuk tutup rumah pompa tersebut. Tambahan penyusutan diambil berdasarkan bahan yang digunakan yakni besi cor kelabu sebesar 8/ 1000 dengan tambahan permesinan dan tambahan untuk drag dan permukaan samping. Proses pembongkaran cetakan dilakukan 12 jam setelah proses penuangan. Setelah itu dilakukan proses permesinan yang bertujuan untuk mendapat kan ukuran yang actual sesuai gambar teknik. Proses permesinanyang dilakukan yakni proses penggerindaan, pembubutan, pemboran, dan pengetapan. Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009

KATA PENGANTAR Alhamdulillah Puji dan syukur kehadirat Allah Swt atas berkat dan rahmat-Nya yang telah diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini.Tugas Sarjana ini merupakan salah satu syarat yang harus dilaksanakan mahasiswa untuk menyelesaikan pendidikannya di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun Tugas Sarjana yang dipilih adalah dalam bidang Teknik Pengecoran Logam dengan judul : Perancangan dan pembuatan rumah pompa sentrifugal dengan kapasitas 20 m3/ jam air dengan proses pengecoran menggunakan cetakan pasir, Penyusunan tugas akhir ini berdasarkan hasil survey langsung dilapangan serta melakukan pembahasan dan studi literature. Penulis menyadari kekurangan di dalam tugas sarjana ini, untuk itu penulis mengharapkan adanya saran dan kritik untuk kesempurnaan tugas sarjana ini, dalam menyelesaikan tugas sarjana ini penulis banyak mendapat bimbingan, saran dan petunjuk dari Ir. Raskita S. Meliala sebagai dosen pembimbing, disamping itu juga penulis mendapat masukan dri rekan-rekan mahasiswa dan berkat bantuan mereka juga tugas sarjana ini dapat diselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terimakasih yang sebesar besarnya kepada : 1. Kedua orang tua tercinta, alm. Souflan Ifni Lubis, dan Zaenabun Tobing, atas segala jerih payah baik moril maupun materil dan dukungan yang tiada hentinya kepada penulis. Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 2. Saudara-saudara tersayang, M. Nasir dan Dewi Maisyarah atas segala dukungannya. 3. Ibu Ir. Raskita S. Meliala, sebagai dosen pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingannya kepada penulis dalam penulisan tugas sarjana ini 4. Bapak Dr.Ing. Ikhwansyah Isranuri, M.Eng sebagai Ketua Jurusan Teknik Mesin dan Bapak Tulus Burhanuddin, ST.MT sebagai Sekretaris Jurusan Teknik Mesin serta seluruh staf pengajar . 5. Kakak Ismawati, Kakak Sonta Sihotang, abang Syawalluddin,abang Fauzi dan abang Yono atas segala bantuannya kepada penulis dalam pengurusan administrasi . 6. Teman – teman Teknik Mesin USU terutama stambuk 2003 dan 2004, terimakasih atas segala bantuan, dukungan dan masukkanya pada penulis yang tiada terhingga dari awal hingga akhir. Semua kisah pasti ada akhir yang harus dilalui ,begitu juga akhir kisah ini yakin ku indah. Akhirnya, semoga Tugas Sarjana ini bermanfaat buat kita semua. Medan, Januari 2009 Penulis Syaiful Akbar NIM : 030401074

Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 DAFTAR ISI Hal KATA PENGANTAR ........................................................................................ i LEMBAR SPESIFIKASI TUGAS...................................................................... iii KARTU BIMBINGAN TUGAS AKHIR ........................................................... iv DAFTAR ISI ................................................................................................. v DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... ix DAFTAR TABEL................................................................................................ xi DAFTAR SIMBOL ............................................................................................. xii BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1 1.1 Latar Belakang ................................................................................. 1 1.2 Tujuan perancangan .......................................................................... 2 1.3 Batasan Masalah ............................................................................... 2 1.4 Metode Penulisan .............................................................................. 2 1.5 Sistematika Penulisan ....................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA......................................................................... 4 2.1 Bahan – Bahan Benda Pengecoran .................................................... 4 2.1.1 Besi Cor ................................................................................... 4 2.1.2 Baja Cor ................................................................................... 7 2.1.3 Coran Paduan Tembaga ............................................................ 7 2.1.4 Coran Paduan Ringan ............................................................... 8 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 2.1.5 Coran Paduan Lainnya ............................................................. 8 2.2 Sifat-Sifat Logam Cair ...................................................................... 8 2.2.1 Perbedaan antara Logam Cair dan Air ...................................... 8 2.2.2 Kekentalan Logam Cair ............................................................ 9 2.2.3 Aliran Logam Cair ................................................................... 9 2.3 Pembekuan Logam ........................................................................... 10 2.4 Pola ................................................................................................. 11 2.4.1 Telapak Inti .............................................................................. 12 2.4.2 Macam-macam Pola ................................................................. 14 2.4.3 Bahan-bahan Pola ..................................................................... 16 2.4.4 Perencanaan Pola ..................................................................... 17 2.5 Rencanan Pengecoran ....................................................................... 19 2.5.1 Istilah-istilah dan fungsi dari sistem saluran.............................. 19 2.5.2 Bentuk dan Bagian-bagian Sistem Saluran................................ 20 2.5.3 Penambah ................................................................................. 22 2.6 Pengecoran dengan Cetakan Pasir ..................................................... 23 2.6.1 Syarat-syarat Pasir Cetak .......................................................... 24 2.6.2 Macam-macam Pasir Cetak ...................................................... 25 2.6.3 Susunan Pasir Cetak ................................................................. 27 2.6.4 Sifat-sifat Pasir Cetak ............................................................... 28 2.6.4.1 Sifat-sifat penguatan oleh udara ..................................

...... 28 2.6.4.2 Sifat-sifat panas .................................................................. 28 2.7 Peleburan dan Penuangan Besi Cor ................................................... 30 2.7.1 Peleburan Besi Cor ................................................................... 30 2.7.2 Pe u gan Besi Cor ................................................................. 31 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 2.8 Pengujian dalam Pengecoran ............................................................. 33 2.8.1 Pengukuran Temperatur ........................................................... 33 2.9 Jenis-Jenis Rumah Pompa ................................................................. 34 2.9.1 Rumah Diffuser ........................................................................ 35 2.9.2 Rumah Volute .......................................................................... 35 2.9.3 Rumah Vortex .......................................................................... 36 BAB III PENETAPAN SPESIFIKASI .............................................................. 36 3.1 Pemilihan Jenis Rumah Pompa ......................................................... 38 3.2 Perencanaan Dimensi Rumah Pompa ................................................ 39 3.3 Bahan Material Rumah Pompa .......................................................... 55 3.4 Pembuatan Rumah Pompa................................................................. 58 BAB IV PERENCANAAN PENGECORAN.................................................... 59 4.1 Pembuatan pola ................................................................................. 59 4.1.1 Bahan Pola ............................................................................... 59 4.1.2 Jenis Pola ................................................................................. 59 4.1.3 Penentuan Tambahan Penyusutan ............................................. 60 4.1.4 Penentuan Penambahan Penyelesaian Mesin ............................ 61 4.1.5 Ukuran Pola ............................................................................. 61 4.1.6 Ukuran Inti ............................................................................... 65 4.2 Sistem Saluran .................................................................................. 67 4.2.1 Saluran Turun ........................................................................... 68 4.2.2 Cawan Tuang ...........................................................

................ 69 4.2.3 Pe g lir .................................................................................... 71 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 4.2.4 Saluran Masuk.......................................................................... 72 4.3 Penambah ......................................................................................... 73 4.3.1 Ukuran Penambah .................................................................... 75 4.4 Pembuatan Cetakan Pasir .................................................................. 77 4.4.1 Persiapan Pasir Cetak ............................................................... 77 4.4.2 Pembuatan Cetakan .................................................................. 78 4.5 Peleburan Besi Cor Kelabu ............................................................... 79 4.6 Penuangan Logam Cair ..................................................................... 81 4.7 Penyelesaian Hasil Cetakan ............................................................... 83 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 84 5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 84 5.2 Saran ........................................................................................... 87 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 88 LAMPIRAN…….. ............................................................................................... 89 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 DAFTAR GAMBAR Hal

Gambar 2.1 Diagram fasa Fe3C ................................................................. 5 Gambar 2.2 Telapak inti bertumpu dua mendatar ...................................... 13 Gambar 2.3 Telapak inti beralas tegak....................................................... 13 Gambar 2.4 Telapak inti tegak bertumpu dua ............................................ 13 Gambar 2.5 Telapak inti untuk penghalang ............................................... 14 Gambar 2.6 Pola tunggal ........................................................................... 14 Gambar 2.7 Pola belah .............................................................................. 14 Gambar 2.8 Pola setengah ......................................................................... 15 Gambar 2.9 Pola belahan banyak .............................................................. 15 Gambar 2.10 Pola pelat pasangan ................................................................ 15 Gambar 2.11 Pola pelat kup dan drag .......................................................... 16 Gambar 2.12 Istilah istilah sistim pengisian ................................................ 19 Gambar 2.13 Ukuran cawan tuang .............................................................. 20 Gambar 2.14 Perpanjangan pengalir ............................................................ 22 Gambar 2.15 Sistem saluran masuk ............................................................. 22 Gambar 2.16 Penambah samping dan penambah atas .................................. 23 Gambar 2.17 Pemuaian bermacam-macam pasir ........................................ 28 Gambar 2.18 Kekuatan tekan panas dari pasir cetak .................................... 29 Gambar 2.19 Deformasi panas dari pasir cetak ............................................ 30 Gambar 2.20 Ladel jenis penyumbat ........................................................... 31 Gambar 2.21 Penampilan skematik dari kurva pendingin ............................ 32 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 Gambar 2.22 Hubungan antara temperature dan karbon eqivalen ................ 32 Gambar 2.23 Rumah diffuser ...................................................................... 35 Gambar 2.24 Rumah volute ........................................................................ 35 Gambar 2.25 Rumah vortex ........................................................................ 36 Gambar 3.1 Rumah pompa ........................................................................ 37 Gambar 3.2 Dimensi rumah Volute ........................................................... 38

Gambar 3.3 Sket head pompa .................................................................... 41 Gambar 3.4 Harga informatif kecepatan pada mulut isap yang diizinkan ... 43 Gambar 3.5 Harga Cthr/ U2 ........................................................................ 44 Gambar 3.6 Aliran fluida dalam rumah pompa .......................................... 56 Gambar 4.1 Tambahan penyelesaian mesin untuk coran besi cor ............... 60 Gambar 4.2 Gambar Rumah Volute .......................................................... 64 Gambar 4.3 Sistem saluran ........................................................................ 67 Gambar 4.4 Ukuran cawan tuang .............................................................. 70 Gambar 4.5 Ukuran penambah atas ........................................................... 75 Gambar 4.6 Dapur kupola ......................................................................... 80 Gambar 4.7 Diagram laju penuangan ........................................................ 82 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 DAFTAR TABEL Hal Tabel 2.1 Ukuran pengalir ................................................................... 21 Tabel 2.2 Temperatur penuangan untuk berbagai coran ....................... 25 Tabel 3.1 Jari-jari kelengkungan volute ................................................ 50 Tabel 4.1 Tambahan penyusutan yang disarankan ................................. 59 Tabel 4.2 Daftar ukuran pola jari-jari luar kelengkungan volute drag .... 63 Tabel 4.3 Daftar ukuran pola jari-jari luar kelengkungan volute kup ..... 64 Tabel 4.4 Daftar ukuran inti jari-jari luar kelengkungan volute drag ..... 65 Tabel 4.5 Daftar ukuran inti jari-jari luar kelengkungan volute kup....... 66 Tabel 4.6 Ukuran dari saluran turun, pengalir dan saluran masuk .......... 68 Tabel 4.7 Penentuan diameter penambah ..................................

............ 75 Tabel 4.8 Contoh Muatan Campuran Logam ........................................ 81 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 DAFTAR SIMBOL SIMBOL KETERANGAN SATUAN Ap Luas saluran pengalir mm2 Asm Luas saluran masuk mm Ast Luas saluran turun mm Athr Luas penampang leher volute m2 Av luas volute pada tiap sudut vϕ mm2 b1 Lebar sisi masuk impeller mm b2 Lebar sisi keluar impeller mm b3 Lebar penampang saluran masuk rumah pompa mm b4 Lebar penampang saluran masuk rumah pompa mm Cthr kapasitas aliran fluida pada lehar m/s Dh Diameter hub mm Do Diameter mata impeller mm Dvolute Diameter volute sebenarnya mm D2 Diameter sisi keluar impeller mm f frekuensi Hz Dp Diameter penambah mm dp Diameter poros mm dpl Diameter pengalir mm g Faktor grafitasi m/s2 H Head pompa m n Putaran rpm Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentrifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Air

Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 ns Putaran spesifikasi rpm p Jumlah pasang kutub - Pp Tekanan yang dialami rumah pompa Pa Q Kapasitas pompa m3/s Qth Kapasitas teoritis pompa m3/s rthr Jari-jari throat ( leher ) mm r2 Jari-jari impeller sisi keluar mm r4 Jari-jari dari sumbu pompa kepusat leher mm s Toleransi dalam ketelitian penuangan mm t Celah antara rumah pompa dengan impeller mm td Tebal dinding rumah pompa mm U2 Kecepatan keliling impeller pada sisi keluar m/s v Faktor keamanan - Vo Kecepatan masuk melalui mata impeller m/s Vr1 Kecepatan radial pada sisi masuk m/s Vr2 Kecepatan radial pada sisi keluar m/s x Faktor slip elektro motor - Xv Jari-jari kelengkungan volute mm y Koefisien yang tergantung pada bentuk profil - tτ Kekua�an �arik bahan (rumah pompa) N/mm2 bσ Kekua�an �arik bahan (�u�up rumah pompa) N/mm2 vϕ Koefisien arah sudut 0 aσ Tegangan �arik yang diizinkan N/mm2 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembua�an Rumah Pompa Sen�rifugal Dengan Kapa�i�a� 20 M3/ Jam Air Dengan Pro�e� Pengecoran Menggunakan Ce�akan Pa�ir, 2009. USU Repo�i�o�y © 2009 �σ Tegangan �arik N/mm2 v Kecepa�an m/� γ Berat jenis bahan N/mm3 lε Faktor kontraksi - ρ Massa jenis bahan kg/mm3

Syaiful Akba� : Pe�ancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sent�ifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Ai� Dengan P�oses Pengeco�an Menggunakan Cetakan Pasi�, 2009. USU Repositoty © 2009 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Lata� Belakang Sistem pemompaan me�upakan salah satu elemen te�penting dalam p�oses pe�indust�ian, pe�tanian, pe�umahan dan lainnya yang be�hubungan dengan pengai�an, hal ini menjadikan pompa me�upakan mesin yang dipakai dalam kuantitas besa�, sehingga menuntut pengadaan pompa yang be�kualitas dan dalam ha�ga yang �elatif te�jangkau bagi kebutuhan indust�i, pe�tanian dan lainnya. Menginggat kebutuhan akan pompa dalam jumlah besa�, maka dewasa ini banyak be�di�i indust�i untuk memp�oduksi pompa, sebahagian besa� metode yang dipakai indust�i untuk memp�oduksi pompa adalah dengan metode pengeco�an. Pompa te�di�i da�i bebe�apa bahagian sepe�ti �umah pompa, inpelle�, mechanical seal, po�os dan lainnya, �umah pompa me�upakan bahagian te�besa� da�i sebuah pompa sehingga p�oses p�oduksi sangat mempenga�uhi ha�ga p�oduksi pompa seca�a keselu�uhan. Rumah pompa dip�oduksi dalam jumlah yang banyak dengan metode pengeco�an dika�enakan bentuknya yang �umit dan dimensinya yang �elatif besa�. Teknik pengeco�an adalah pembentukan benda ke�ja dengan ca�a mencai�kan logam dalam dapu� pelebu�, kemudian dituangkan dalam suatu cetakan dan dibia�kan sampai membeku dan selanjutnya dikelua�kan da�i dalam cetakan. Suatu p�oduk yang p�oduksinya dilakukan dengan pengeco�an disebut co�an. Pembuatan suatu co�an meme�lukan bebe�apa p�oses dianta�anya : p�oses Syaiful Akba� : Pe�ancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sent�ifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Ai� Dengan P�oses Pengeco�an Menggunakan Cetakan Pasi�, 2009. USU Repositoty © 2009 pelebu�an logam, pembuatan cetakan, penuangan, pembongka�an, pembe�sihan co�an dan peme�iksaan. 1.2 Tujuan Pe�encanaan Pe�ancangan ini be�tujuan untuk : 1. Menghitung dimensi da�i �umah pompa yang digunakan untuk jenis pompa sent�ifugal satu tingkat. Dengan be�dasa�kan data yang ada yang dipe�oleh da�i su�vey dan disesuaikan dengan lite�atu�. 2. Menghitung uku�an da�i pola, sistem salu�an dan lain sebagainya. 3. Me�ancanakan cetakan pasi� yang akan digunakan dalam p�oses pengeco�an �umah pompa te�sebut dangan komposisi yang sesuai dengan ketentuan. 1.3 Batasan Masalah Dalam tugas akhi� ini akan dibahas pe�hitungan untuk mempe�oleh dimensi da�i �umah pompa, dimensi pola, dimensi komponen cetakan (sepe�ti: salu�an tu�un, cawan tuang, salu�an pengali�, salu�an masuk, dan salu�an penambah), komposisi pasi� cetak, bahan baku, tempe�atu� tuang dan komposisi logam cai�. 1.4 Metode Penulisan

Meode yang digunakan dalam penulisan tugas akhi� ini adalah: 1. Su�vey Lapangan Peninjauan langsung ke pab�ik pengeco�an, yaitu PT. Baja Pe�tiwi untuk mempe�oleh data mengenai pe�ancangan dan p�oses pengeco�an. 2. Studi Lite�atu� Syaiful Akba� : Pe�ancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sent�ifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Ai� Dengan P�oses Pengeco�an Menggunakan Cetakan Pasi�, 2009. USU Repositoty © 2009 Be�upa studi kepustakaan se�ta tulisan-tulisan yang be�hubungan dengan hal pe�ancangan dan menjadi dasa� teo�i pe�bandingan te�hadap hasil su�vey yang dilakukan. 3. Diskusi. 1.5 Sistematika Penulisan Bab I adalah pendahuluan, yaitu be�isikan lata� belakang pe�ancangan, tujuan pe�ancangan, batasan masalah, metode penulisan, se�ta sistematika penulisan. Bab II adalah be�isikan tinjauan pustaka, yaitu tentang teo�i-teo�i yang mendasa�i pe�encanaan pengeco�an logam. Bab III adalah be�isikan penetapan spesifikasi, yaitu be�isikan gamba�an umum �umah pompa, jenis �umah pompa yang di�ancang, pe�hitungan dimensi �umah pompa, se�ta mate�ial �umah pompa. Bab IV adalah be�isikan pe�encanaan pengeco�an, yaitu be�isikan tentang pe�encanaan cetakan mulai da�i pe�hitungan dimensi pola, sistem salu�an hingga penyelesaian akhi�. Bab V adalah be�isikan kesimpulan dan sa�an, yaitu ga�is besa� hasil pe�ecanaan dan pembuatan �umah pompa se�ta sa�an. Syaiful Akba� : Pe�ancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sent�ifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Ai� Dengan P�oses Pengeco�an Menggunakan Cetakan Pasi�, 2009. USU Repositoty © 2009 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pengeco�an logam me�upakan salah satu p�oses pembentukan logam dengan menggunakan cetakan yang kemudian diisi dengan logam cai�. Pada p�oses pengeco�an logam bahan baku dicai�kan dengan ca�a memanaskannya hingga mencapai titik lebu�, kemudian cai�an logam ini dituang kedalam �ongga cetakan yang telah disediakan sebelumnya. Logam cai� dibekukan dengan ca�a membia�kannya dalam �ongga cetakan selama bebe�apa lama. Setelah logam cai� membeku selu�uhnya maka cetakan dapat dibongka�. 2.1 Bahan-Bahan Benda Co�an 2.1.1 Besi Co�

St�uktu� mik�o da�i besi co� te�di�i da�i fe�it atau pe�lit dan se�pih ka�bon bebas. Ka�bon dan silisium te�nyata mempenga�uhi st�uktu� mik�o, uku�an se�ta bentuk da�i ka�bon bebas dan keadaan st�uktu� dasa� be�ubah sesuai dengan mutu dan kwantitasnya. Disamping itu, ketebalan dan laju pendinginan mempenga�uhi st�uktu� mik�o. Walaupun kekuatan ta�ik da�i besi co� kelabu ki�a-ki�a 10-30 kg/mm2, namun besi co� itu agak getas, titik cai�nya ki�a-ki�a 1200oC dan mempunyai mampu cai� sangat baik se�ta mu�ah, hal ini sangat menguntungkan oleh ka�ena mudah dicai�kan, pemakaian bahan baka� lebih i�it dan dapu� Syaiful Akba� : Pe�ancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sent�ifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Ai� Dengan P�oses Pengeco�an Menggunakan Cetakan Pasi�, 2009. USU Repositoty © 2009 pelebu�an lebih sede�hana, logam cai� ini mudah dico� ka�ena dapat mengisi cetakan yang �umit dengan mudah, sehingga besi co� kelabu ini dipe�gunakan paling banyak untuk benda-benda co�an. Sebetulnya besi co� lebih kompleks da�i paduan eutektik sede�hana. Besi co� biasanya mengandung silicon sekita� 1%-3%. Hal ini diakibatkan oleh ka�ena silicon memang te�tinggal dalam besi selama p�oses p�oduksi, dan dipe�lukan usaha khusus untuk menu�unkannya. Akan tetapi, yang penting adalah pe�an silicon dalam p�oduk akhi�. Pe�tama-tama, silicon meningkatkan kekuatan da�i fe�it dalam besi co�. Kedua, dengan silicon dapat dicapai suhu cai� eutektik yang �endah sesuai dengan kada� ka�bon 2%-3,5% dan bukannya 4,3% ka�bon. Akhi�nya, silicon mengakibatkan dekomposisi ka�bida menjadi besi dan g�afit. Reaksi te�sebut diatas menghasilkan g�afit dalam besi co�, ka�ena besi Fe3C tidak sepenuhnya stabil. Maka diag�am fasa Fe3C dapat dilihat pada gamba� 2.1. Gamba� 2.1 Diag�am fasa Fe3C Syaiful Akba� : Pe�ancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sent�ifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Ai� Dengan P�oses Pengeco�an Menggunakan Cetakan Pasi�, 2009. USU Repositoty © 2009 Besi Co� dengan kada� silicon yang tinggi membentuk g�afit dengan mudah sehingga Fe3C tidak te�bentuk. Se�pih g�afit te�bentuk dalam logam sewaktu membeku. Bila logam kita ta�ik, bidang pe�patahan te�jadi da�i se�pih yang satu ke se�pih yang lainnya ka�ena g�afit yang menye�upai mika sangat �apuh. Jadi, sebagian besa� pe�mukaan pe�patahan melintasi g�afit sehingga pe�mukaannya be�wa�na kelabu. Oleh ka�ena itu dibe�i nama besi co� kelabu. Besi co� kelabu sangat �endah keuletannya ka�ena adanya se�pihan ka�bon, namun besi co� mu�ah ha�ganya. Selain itu, dengan adanya se�pi-se�pih ini, besi co� kelabu me�upakan pe�edam geta�an yang sangat baik. Besi co� kelas tinggi mengandung lebih sedikit ka�bon dan silikon, lagi pula uku�an g�afit bebasnya agak kecil, dibanding dengan besi co� kelabu, sehingga kekuatan ta�iknya lebih tinggi yaitu ki�a-ki�a 30-50 kg/mm2. Membuat besi co� kelas tinggi agak susah dibanding dengan besi co� kelabu. Kandungan-kandungan yang membe�ikan penga�uh besa� pada bahan

adalah ka�bon dan silisium. Untuk mendapatkan st�uktu� yang te�baik, kandungan ka�bon ha�us ada pada dae�ah yang cocok, yang be�ubah menu�ut kandungan silisium. Silisium menggalakkan pengg�afitan dan silisium yang banyak cende�ung untuk membuat besi co� kelabu. Besi co� lebih bu�uk dalam ketahanan ko�osinya te�hadap asam dibanding dengan baja, hal itu disebabkan penga�uh sel kimia anta�a besi dan g�afit. Tetapi ketahanan ko�osi da�i besi co� te�hadap ai� mu�ni dan ai� laut lebih baik da�i baja. St�uktu� yang halus dengan potongan-potongan g�afit yang halus sangat baik dalam ketahanan ko�osi. Ketahanan ko�osi suka� dipenga�uhi oleh unsu�-unsu� Syaiful Akba� : Pe�ancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sent�ifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Ai� Dengan P�oses Pengeco�an Menggunakan Cetakan Pasi�, 2009. USU Repositoty © 2009 lain selain ka�bon dan silisium, akan tetapi untuk mempe�baiki ketahanan ko�osi sangat efektif apabila ditambahkan kh�om, nikel atau tembaga. 2.1.2 Baja Co� Baja co� digolongkan dalam: baja ka�bon, dan baja paduan. Co�an baja ka�bon adalah paduan besi, ka�bon, digolongkan menjadi tiga macam yakni: baja ka�bon �endah (C<0,2 %), baja ka�bon menengah (C 0,2 – 0,5 % ), baja ka�bon tinggi (C 0,5 – 2 %). Kada� ka�bon yang �endah menyebabkan keliatan �endah, pe�panjangan (elongation) yang tinggi dan ha�ga bentu� se�ta sifat mampu las yang baik. Titik cai� baja co� sekita� 1500 0 C, mampu co�nya lebih bu�uk dibandingakan dengan besi co� akan tetapi baja co� dapat dipe�gunakan baik sekali sebagai bahan untuk bagian-bagian mesin sebab kekuatannya yang tinggi dan ha�ganya �endah. Baja co� paduan adalah baja co� yang ditambah unsu�-unsu� paduan sepe�ti: Mangan, K�om, Molibdenin, atau nikel. Unsu�e paduan ini dibutuhkan untuk membe�ikan sifat-sifat yang khusus pada baja te�sebut sepe�ti: sifat tahan aus,tahan asam, dan tahan ko�osi. 2.1.3 Co�an Paduan Tembaga Macam-macam co�an tembaga adalah: pe�unggu, kuningan, kuningan kekuatan tinggi,dan pe�unggu aluminium. Pe�unggu adalah paduan anta�a tembaga dan timah. Pe�unggu yang biasa dipakai adalah mengandung ku�ang da�i 15 % timah. Titik cai� ki�a-ki�a 100 0 C, sifat ketahana ko�osi dan ketahanan aus sangat baik. Pe�unggu digolongkan menjadi: pe�unggu pospo� yaitu pe�unggu Syaiful Akba� : Pe�ancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sent�ifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Ai� Dengan P�oses Pengeco�an Menggunakan Cetakan Pasi�, 2009. USU Repositoty © 2009 yang ditambah pospo�, pe�unggu timbal yaitu pe�unggu yang ditambahkan timbal untuk mempe�baiki sifat-sifatnya. Kuningan adalah paduan anta�a tembaga dan seng, dan kuningan kekuatan tinggi adalah paduan yang te�di�i da�i: Tembaga, Aluminium, Besi, Mangan, Nikel. Unsu�e –unsu� te�sebut ditambahkan untuk mempe�baiki sifat-sifatnya. 2.1.4 Co�an Paduan Ringan Co�an paduan �ingan adalah co�an paduan aluminium, co�an paduan magnesium dan sebagainya. Aluminium mu�ni mempunyai sifa mampu co� yang sanga jelek, oleh ka�ena itu digunakan paduan aluminium denga penambahan tembaga, silisium, mangan, dan nikel. Co�an paduan aluminium adalah �ingan dan me�upakan penghanta� panas yang sangat baik.

2.1.5 Co�an Paduan Lainnya Paduan seng yang mengandung sedikit aluminium dipe�gunakan untuk pengeco�an cetakan. Logam monel adalah paduan nikel yang mengandung tembaga se�ta mengandung molybdenum, k�om, dan silikon. Paduan timbale adalah paduan anta�a timbale, tembaga, dan timah. 2.2 Sifat-sifat Logam Cai� 2.2.1 Pe�bedaan anta�a Logam Cai� dan Ai� Logam cai� adalah cai�an logam yang tak sepe�ti ai�. Pe�bedaan anta�a logam cai� dengan ai� adalah: 1. Be�at jenis logam cai� lebih besa� da�i pada ai� {Ai� = 1.0; Besi co� = 6.8-7.0; paduan Alluminium = 2.2-2.3; paduan Timah = 6.6-6.8 ( kg/dm3 )} 2. Kecai�an logam sangat te�gantung pada tempe�atu� (ai� cai� pada 00C, sedangkan logam pada tempe�atu� yang sangat tinggi). Syaiful Akba� : Pe�ancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sent�ifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Ai� Dengan P�oses Pengeco�an Menggunakan Cetakan Pasi�, 2009. USU Repositoty © 2009 3. Ai� mengakibatkan pe�mukaan wadah yang be�sentuhan dengannya basah sedangkan logam cai� tidak. 2.2.2 Kekentalan Logam Cai� Ali�an logam cai� sangat te�gantung pada kekentalan logam cai� dan kekasa�an pe�mukaan salu�an. Kekentalan te�gantung pada tempe�atu�. Makin tinggi tempe�atu� makin �endah kekentalannya, demikian juga bila tempe�atu� tu�un maka kekentalan akan meningkat. Kalau logam didinginkan sehingga te�bentuk inti-inti k�istal, maka kekentalannya akan be�tambah dengan cepat, te�gantung pada jumlah inti-intinya. Makin banyak jumlah inti-inti da�i logam itu maka pe�ubahan kekentalannya akan makin cepat. Kekentalan yang makin tinggi menyebabkan cai�an logam sulit mengali� dan bahkan kehilangan mampu ali�. Kekentalan juga te�gantung pada jenis logam. 2.2.3 Ali�an Logam Cai� Bila suatu cai�an di dalam bejana mengali� kelua� melalui suatu lubang di dinding bejana te�sebut dengan tinggi pe�mukaan cai�an diuku� da�i pusat lubang adalah h, maka kecepatan ali�an yang kelua� adalah: ……................................……………..(lit. 7, hal.13) dimana: c = koefisien kecepatan g = pe�cepatan g�afitasi Bila lubang diganti dengan pipa maka akan timbul gesekan anta�a cai�an logam dengan dinding pipa yang dapat mengakibatkan kecepatan ali�an be�ku�ang hg2cv =Syaiful Akba� : Pe�ancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sent�ifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Ai� Dengan P�oses Pengeco�an Menggunakan Cetakan Pasi�, 2009. USU Repositoty © 2009 menu�ut pe�samaan di atas Jika ali�an yang kelua� da�i pipa menumbuk suatu dinding yang tegak lu�us dengan sumbu pipa dengan kecepatan v, laju ali�an Q, dan be�at jenis γ, maka �aya tumbuk yan� t�rjadi adalah …………………....................................……..(lit.7, hal. 13) 2.3 P�mb�kuan Lo�am P�mb�kuan lo�am coran pada ron��a c�takan dimulai dari ba�ian cairan lo�am yan� b�rs�ntuhan lansun� d�n�an dindin� c�takan yaitu k�tika panas dari

lo�am cair dis�rap ol�h c�takan s�hin��a ba�ian yan� b�rs�ntuhan d�n�a c�takan m�njadi din�in hin��a titik b�ku, dimana pada saat ini inti kristal mulai t�rb�ntuk. Coran ba�ian dalam din��in l�bih lambat disbandin� d�n�an luar, s�hin��a kristal-kristal tumbuh dari inti asal m�n�arah k�ba�ian dalam. Apabila p�rmukaan b�ku dip�rhatikan, s�t�lah lo�am yan� b�lum b�ku dituan� k�luar dari c�takan maka akan t�rlihat p�rmukaan yan� halus atau kasar. P�rmukaan yan� halus bila ran�� da�rah b�ku (p�rb�daan t�mp�ratur� mulai dan b�rakhirnya p�mb�kuan) s�mpit. P�rmukaan yan� kasar t�rjadi bila r�ntan� da�rah p�mb�kuan b�sar. Disampin� itu c�takan lo�am m�n�hasilkan p�rmukaan yan� l�bih halus dibandin�akan d�n�an c�takan pasir. P�mb�kuan dari suatu coran p�rlahan-lahan dari kulit k� t�n�ah. Jumlah waktu yan� dibutuhkan untuk p�mb�kuan dari kulit k� t�n�ah s�bandin� d�n�an p�rbandin�an antara volum� coran d�n�an luas p�rmukaan dimana panas mulai dik�luarkan. h�2cv '' =�

vQFPγ=Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Pada coran yan� m�mpunyai inti, panas dari coran akan dis�rap ol�h inti s�hin��a m�ny�babkan p�mb�kuan t�rjadi l�bih c�pat pada dindin� inti disbandin� di t�n�ah coran. C�pat lambatnya p�mb�kuan pada kulit inti t�r�antun� pada ukuran inti. Coran tidak hanya t�rdiri dari lo�am murni, t�tapi coran dapat b�rupa paduan antara dua lo�am atau l�bih. Dia�ram p�ndin�inan lo�am paduan ini m�nujukkan k�t�r�antun�an p�rubahan fas� t�rhadap p�rubahan t�mp�ratur� dan komposisi (p�rbandun�an antara mikrostruktur p�nyusun). Dia�ram ini dis�but dia�ram k�s�timban�an. Pada paduan dua unsur� dis�but d�n�an padua bin�r, padua antara ti�a unsur� dis�but paduan t�rni�r. B�si cor atau baja cor m�rupakan paduan antara b�si dan karbon, walaupun s�sun��uhnya masih ada unsur-unsur lain, t�tapi unsur-unsur t�rs�but tidak m�mb�rikan p�n�aruh b�sar t�rhadap sifat-sifat utamanya, s�hin��a paduan ini dian�ap paduan bin�r. 2.4. Pola Pola adalah b�ntuk dari b�nda coran yan� akan di�unakan dalam p�mbutan ron��a c�takan. Pola di�unakan dalam p�mbutan c�takan t�rdiri dari pola lo�am dan pola kayu. Pola lo�am di�unakan untuk m�nja�a k�t�litian ukuran coran, t�rutama pada produksi masal, dan bias tahan lama s�rta produktifitasnya l�bih tin��i. Pola kayu dibuatdari kayu, murah, c�pat, p�buatan dan p�n�olahannya l�bih mudah disbandin� c�takan lo�am. Ol�h kar�na itu pola kayu l�bih cocok di�unakan dalam c�takan pasir. Hal yan� p�rtama yan� harus dilakukan dalam p�mbuatan pola adalah m�n�ubah �ambar b�nda m�njadi �ambar p�n��coran d�n�an p�nambahan ukuran akibat p�rtimban�an tambahan p�nyusutan, tambahan p�ny�l�saian Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 d�n�an m�sin. K�mudian �ambar p�n��coran dibuat m�njadi b�ntuk dan ukuran pola .

P�n�tapan kup, dra� dan p�rmukaaan pisah adalah hal yan� palin� p�ntin� untuk m�ndapatkan coran yan� baik. Dalam hal ini dibutuhkan p�n�alaman yan� luas dan pada umumnya harus m�m�nuhi k�t�ntuan k�t�ntuan dibawah ini antara lain: 1. Pola harus mudah dik�luarkan dari c�takan 2. Sist�m saluran harus dibuat s�mpurna untuk m�ndapatkan aliran lo�am cair yan� optimum. 3. P�rmukaan pisah l�bih baik hanya satu bidan�, kar�n p�rmukaaan pisah yan� t�rlalu banyak akan m�n�habiskan t�rlalu banyak waktu dalam pros�s . 2.4.1 T�lapak Inti Inti biasnya m�mpunyai t�lapak inti untuk maksud-maksud s�ba�ai b�rikut: 1. Maksud dari t�lapak inti a. M�n�patkan inti, m�mbawa dan m�n�ntukan l�tak dari inti. Pada dasarnya dibuat d�n�an m�nyisipkan ba�ian dari inti. b. M�nyalurkan udara dan �as-�as dari c�takan yan� k�luar m�lalui inti. c. M�m��an� inti, m�nc��ah b�r��s�rnya inti dan m�nahan inti t�rhadap �aya apun� dari lo�am cair. 2. Macam dari t�lapak inti. B�rdasrkan b�ntuknya t�lapak inti dapat di�olan�kan m�njadi: Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 a. T�lapak inti m�ndatar b�rinti dua. Dalam hal ini inti dipasan� m�ndatar dan ditumpu pada k� dua ujun�nya. Gambar 2.2 T�lapak inti b�rtumpu dua m�ndatar b. T�lapak inti dasar t��ak. Inti ditahan t��ak ol�h t�lapak inti pada alasnya yan� cukup m�nstabilkan inti. Gambar 2.3 T�lapak inti b�ralas t��ak c. T�lapak inti t��ak b�rtumpu dua. T�lapak inti di pasan� pada dra� dan ju�a kup untuk m�nc��ah jatuhnya inti. Gambar 2.4 T�lapak inti t��ak b�rtumpu dua Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 d. T�lapak inti untuk p�n�halan� (s�ba�ian). Pola ini tidak dapat ditarik k�arah t��ak lurus pada p�rmukaan pisah kar�na tonjolan

yan� jauh dari p�rmukaan pisah. Gambar 2.5 T�lapak inti untuk p�n�halan� 2. 4.2 Macam–macam Pola Pola m�mpunyai b�rba�ai macam b�ntuk. Pada p�milihan macam pola, harus dip�rhatikan produktivitas, kwalitas coran dan har�a pola 1. Pola p�jal yaitu pola yan� biasa dipakai, dimana b�ntuknya hampir s�rupa d�n�an b�ntuk coran. Pola p�jal ini t�rdiri dari: a. Pola tun��al. B�ntuknya s�rupa d�n�an corannya, disampin� itu k�cuali tambahan p�nyusutan, tambahan p�ny�l�saian m�sin dan k�mirin�an pola kadan� kadan� dibuat m�njadi satu d�n�an t�lapak ini. Gambar 2.6 Pola Tun��al b. Pola b�lahan. Pola ini dib�lah dit�n�ah untuk m�mudahkan p�mbuatan c�takan. P�rmukaan pisahnya kalu mun�kin dibuat satu bidan� Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Gambar 2.7 Pola B�lah c. Pola s�t�n�ah. Pola ini dibuat untuk m�mbuat c�takan dimana kup dan dra�nya sim�tri t�rhadap p�rmukaan pisah. Gambar 2.8 Pola s�t�n�ah d. Pola b�lahan banyak. Pola diba�i m�njadi ti�a atau l�bih untuk m�mudahkan p�narikan dari c�takan dan p�ny�d�rhanaan p�masan�an inti. Gambar 2.9 Pola b�lahan banyak 2. Pola p�lat pasan�. M�rupakan p�lat dimana pada k�dua b�lahnya dit�rnp�lkan pola d�mikian ju�a saluran turun p�n�alir, saluran masuk, dan p�nambah, biasanya dibuat dari lo�am dan plastik. Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Gambar 2.10 Pola p�lat pasan�an 3. Pola p�lat kup dan dra�. Pola dil�takkan pada dua p�lat d�mikian ju�a saluran turun, p�n�alir, saluran masuk, dan p�nambah. P�lat t�rs�but adalah p�lat kup dan dra�. K�dua p�lat dijamin ol�h p�na a�ar ba�ian atas dan bawah dari coran m�njadi cocok.

Gambar 2.11 Pola p�lat kup dan dra� 2.4.3 Bahan-bahan untuk pola Bahan-bahan yan� dipakai untuk pola ialah kayu, r�sin atau lo�am. 1. Kayu Kayu yan� dipakai untuk pola ialah kayu saru, kayu aras, kayu pinus, kayu j�lutun�, kayu mahoni, kayu jati dan lain-lain. P�milihan kayu m�nurut macam dan ukuran pola, jumlah produksi dan lamanya dipakai. Kayu yan� kadar airnya l�bih dari 14% tidak dapat dipakai kar�na akan t�rjadi p�l�ntin�an yan� dis�babkan p�rubahan kadar air dalam kayu. Kadan�-kadan� suhu udara luar harus dip�rhitun�kan dan ini t�r�antun� pada da�rah dimana pola itu dipakai. Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 2. R�sin Sint�sis Dari b�rba�ai macam r�sin sint�sis, hanya r�sin �poksid-lah yan� banyak dipakai. Bahan ini m�mpunyai sifat-sifat p�nyusutan yan� k�cil pada waktu m�n��ras, tahan aus yan� tin��i m�mb�rikan p�n�aruh yan� l�bih baik d�n�an m�nambah p�n��nc�r, zat p�mlastis atau zat p�n���muk m�nurut p�n��unaanya. R�sin polistir�na (polistir�na b�rbusa) dipakai s�ba�ai bahan untuk pola yan� dibuan� s�t�lah dipakai dalam cara p�mbuatan yan� l�n�kap. Pola dibuat d�n�an m�nambahkan zat p�mbuat busa pada polistir�na untuk m�mbuat b�rbutir, dan m�mbuat busa. B�rat j�nisnya yan� san�at k�cil yaitu 0,02-0,04 dan r�sin ini mudah dik�rjakan, t�tapi tidak dapat m�nahan p�n��unaan yan� b�rulan�-ulan� s�ba�ai pola. R�sin �poksid dipakai untuk coran yan� k�cil-k�cil dari satu masa produksi. T�rutama san�at m�mudahkan bahwa ran�kapnya dapat dip�rol�h dari pola kayu atau pola plast�r. 3. Bahan Untuk Lo�am Bahan yan� lazim dipakai untuk pola lo�am adalah b�si cor. Biasanya dipakai untuk b�si cor k�labu kar�na san�at tahan aus, tahan panas (untuk p�mbuatan c�takan kulit) dan tidak mahal. Kadan�-kadan� b�si cor dipakai a�ar l�bih kuat. Paduan t�mba�a ju�a biasa dipakai untuk pola c�tak kulit a�ar dapat m�manaskan ba�ian c�takan yan� t�bal s�cara m�rata. Bahan alumunium rin�an dan mudah diolah, s�hin��a s�rin� dipakai untuk p�na atau p��as s�ba�ai ba�ian dari pola yan� m�m�rlukan k�ul�tan. 2. 4. 4 P�r�ncanaan pola Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Dalam p�r�ncanaan pola untuk p�n��coran harus m�mp�rtimban�kan banyak faktor. Faktor-faktor t�rs�but diuraikan dibawah ini : 1. P�n�k�rutan S�mua lo�am yan� m�ndin�in maka akan m�n��cil (m�n��rut). S�tiap bahan lo�am d�rajat p�n�k�rutan ini tidak sama. 2. Sudut mirin� (draft) Pada waktu mod�l ditarik dari c�takan maka ada k�c�nd�run�an t�rjadinya

rontokan t�pi ron��a yan� s�b�lumnya kontak d�n�an mod�l. K�c�nd�run�an ini dapat dihilan�kan atau dikuran�i d�n�an m�n�adakan sudut mirin� pada sisi mod�l yan� parar�l d�n�an arah p�narikan. 3. K�l�bihan untuk p�m�sinan (allow�nc� for machinin�) Dalam �ambar t�knik s�lalu harus dicantumkan tanda-tanda pada s�mua p�rmukaan yan� dik�rjakan lanjut (machin�d) t�rl�bih-l�bih pada produk yan� pros�s p�n��rjaan mulanya adalah p�n��coran. Dari �ambar ini p�mbuat mod�l akan m�n��tahui wujud akhir (dari �ambar t�knik) dari produk mod�l yan� akan dibuatnya, hin��a dapat m�nambahkan b�rapa b�sar tambahan (k�l�bihan) yan� harus dib�rikan untuk pros�s lanjut. 4. Distorsi Komp�nsasi (k�l�bihan) untuk distorsi hanya dib�rikan pada b�nda-b�nda tuan�an yan� akan m�n�alami �an��uan ��rak dalam m�lakukan p�n�k�rutan waktu m�ndin�in. 5. Goyan�an Pada waktu m�narik mod�l san�at s�rin� dilakukan d�n�an m�n�adakan s�dikit �oyan� k� kanan dan k� kiri, m�skipun hal ini tidak dis�n�aja. Hal ini Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 cukup m�mb�rikan p�mb�saran pada ron��a c�takan yan� k�cil s�rta p�rmukaan hasil c�tak tidak dik�rjakan lanjut, maka hal ini p�rlu dip�rhitun�kan yaitu d�n�an m�mp�rk�cil s�dikit ukuran dari mod�l. 2. 5 R�ncana P�n��coran Pada p�mbuatan c�takan harus dip�rhatikan sist�m saluran yan� m�n�alirkan cairan lo�am k�dalam ron��a c�takan. B�sar dan b�ntuknya dit�ntukan ol�h ukuran t�balnya irisan dan macam lo�am yan� dicairkan. Kualitas coran t�r�antun� pada sit�m saluran, k�adaan p�nuan�an. 2.5.1 Istilah–istilah dan fun�si dari Sist�m Saluran Sist�m saluran adalah jalan masuk cairan lo�am yan� dituan�kan k�dalam ron��a c�takan. Cawan tuan� m�rupakan p�n�rima cairan lo�am lan�sun� dari lad�l. Saluran turun adalah saluran yan� p�rtama m�mbawa cairan lo�am dari cawan tuan� k�dalam p�n�alir dan saluran masuk. P�n�alir adalah saluran yan� m�mbawa lo�am cair dari saluran turun k� ba�ian–ba�ian yan� cocok pada c�takan. Saluran masuk adalah saluran yan� m�n�isikan lo�am cair dari p�n�alir k� dalam ron��a c�takan. Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Gambar 2.12 Istilah istilah sist�m p�n�isian

2.5.2 B�ntuk dan ba�ian-ba�ian Sist�m Saluran 1. Saluran Turun. Saluran turun dibuat lurus dan t��ak dan irisan b�rupa lin�karan. Kadan�-kadan� irisannya dari atas sampai bawah, atau m�n��cil dari atas k� bawah. Yan� k�dua dipakai apabila dip�rlukan p�nahan kotoran s�banyak mun�kin. Saluran turun dibuat d�n�an m�luban�i c�takan d�n�an m�n��unakan suatu batan� atau d�n�an m�masan� bumbun� tahan panas. 2. Cawan tuan� Cawan tuan� b�rb�ntuk coron� d�n�an saluran turun dibawahnya. Konstruksinya harus tidak dapat dilalui ol�h kotoran yan� t�rbawa dalam lo�am cair. Ol�h kar�na itu cawan tuan� tidak bol�h t�rlalu dan�kal. Cawan tuan� dil�n�kapi d�n�an inti p�misah, dimana lo�am cair dituan�kan dis�b�lah kiri saluran turun. D�n�an d�mikian inti p�misah akan m�nahan t�rak atau kotoran, s�dan�kan lo�am b�rsih akan l�wat di bawahnya k�mudian masuk k� saluran turun. T�rkadan� satu sumbat dit�mpatkan pada jalan masuk dari saluran turun a�ar aliran dari lo�am cair pada saluran masuk cawan tuan� s�lalu t�risi. D�n�an d�mikian kotoran dan t�rak akan t�rapun� pada p�rmukaan dan t�rhalan� untuk masuk k�dalam saluran turun. Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Gambar 2.13 Ukuran cawan tuan� 3. P�n�alir P�n�alir biasanya m�mpunyai irisan s�p�rti trap�sium atau s�t�n�ah lin�karan, s�bab irisan d�mikian mudah dibuat pada p�rmukan pisah dan ju�a P�n�alir m�mpunyai luas p�rmukaan t�rk�cil untuk satu luasan t�rt�ntu, s�hin��a l�bih �f�ktif untuk p�ndin�inan yan� lambat. Lo�am cair dalam p�n�alir masih m�mbawa kotoran yan� t�rapun� t�rutama pada p�rmulaan p�nuan�an, s�hin��a harus dip�rtimban�kan untuk m�mbuan� kotoran t�rs�but. Ada b�b�rapa cara untuk m�mbuan� kotoran t�rs�but yaitu s�ba�ai b�rikut : a. P�rpanjan�an p�misah dibuat pada ujun� saluran p�n�alir. b. M�mbuat kolam putaran pada t�n�ah saluran p�n�alir (dibawah saluran turun). c. M�mbuat saluran turun bantu. d. M�mbuat p�nyarin�. Tabl� 2.1 Ukuran P�n�alir Poton�an p�n�alir (A xA)mm Panjan� p�n�alir ( C ) mm Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009

20 x 20 < 600 30 x 30 < 1000 40 x 40 < 2000 50 x 50 < 3000 Gambar 2.14 P�rpanjan�an p�n�alir 4. Saluran Masuk. Saluran masuk dibuat d�n�an irisan yan� l�bih k�cil daripada irisan p�n�alir, a�ar dapat m�nc��ah kotoran masuk k�dalam ron��a c�takan. B�ntuk irisan yan� m�mb�sar k�arah ron��a c�takan untuk m�nc��ah t�rkikisnya c�takan. Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Gambar 2.15 Sist�m saluran masuk 2.5. 3 P�nambah P�nambah adalah m�mb�ri lo�am cair untuk m�n�imban�i p�nyusutan dalam p�mb�kuan coran, s�hin��a p�nambah harus m�mb�ku l�bih lambat dari pada coran, Kalau p�nambah t�rlalu b�sar maka p�rs�ntas� t�rpakai akan dikuran�i, dan kalau p�nambah t�rlalu k�cil akan t�rjadi ron��a p�nyusutan. Kar�na itu p�nambah harus m�mpunyai ukuran yan� cocok. P�nambah di�olon�kan m�njadi dua macam yaitu ; p�nambah sampin� dan p�nambah atas. P�nambah sampin� m�rupakan p�nambah yan� dipasan� disampin� coran, dan lan�sun� dihubun�kan d�n�an saluran turun dan p�n�alir, san�at �f�ktif dipakai untuk coran ukuran k�cil dan m�n�n�ah. P�nambah atas m�rupakan p�nambah yan� dipasan� diatas coran, biasanya b�rb�ntuk silind�r dan m�mpunyai ukuran b�sar. Gambar 2.16 P�nambah sampin� dan p�nambah atas 2.6 P�n��coran d�n�an C�takan Pasir Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Pros�s p�n��coran yan� palin� dik�nal dipakai adalah pros�s p�n��coran

d�n�an m�n��unakan pasir s�ba�ai bahan c�takan. Hal ini dis�babkan b�b�rapa faktor antara lain; p�mbuatan c�takan yan� r�latif mudah, biaya p�mbuatan yan� r�latif r�ndah, dan dapat m�n��cor b�nda yan� b�rukuran b�sar. C�takan pasir dapat diba�i m�njadi b�b�rapa j�nis antara lain c�takan pasir basah, c�takan pasir k�rin�, c�takan sapuan dan c�takan CO2. C�takan basah yaitu c�takan yan� dibuat dari pasir yan� m�n�andun� kadar air. Kar�na itu c�takan ini m�mpunyai r�siko cacat yan� b�sar diakibatkan t�rp�ran�kapnya uap air di dalam ron��a c�takan. C�takan pasir k�rin� yaitu c�takan pasir yan� tidak m�n�andun� kadar air. C�takan ini biasa di�unakan pada p�n��coran baja t�tapi dapat ju�a di�unakan untuk p�n��coran paduan lain. C�takan sapuan di�unakan untuk b�nda coran b�rukuran b�sar, b�rat dan m�mpunyai b�ntuk silind�r sirkular s�p�rti silind�r yan� b�sar dan roll�r untuk pabrik k�rtas. 2.6.1 Syarat ba�i pasir c�tak Pasir c�tak m�mpunyai sifat-sifat yan� m�m�nuhi p�rsyaratan s�ba�ai b�rikut : a. M�mpunyai sifat mampu b�ntuk s�hin��a paduan dalam p�mbuatan c�takan d�n�an k�kuatan yan� cocok. C�takan yan� dihasilkan harus kuat s�hin��a tidak rusak kar�na dipindah-pindah dan dapat m�nahan lo�am cair waktu dituan� k�dalamnya. Kar�na itu k�kuatannya pada t�mp�ratur kamar dan k�kuatan panasnya san�at dip�rlukan. b. P�rm�abilitas yan� cocok. Dikuatirkan bahwa hasil coran m�mpunyai cacat s�p�rti ron��a p�nyusutan, ��l�mbun� �as atau k�kasaran p�rmukaan, k�cuali Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 jika udara atau �as yan� t�rjadi dalam c�takan waktu p�nuan�an disalurkan m�lalui ron��a-ron��a diantara butiran pasir k�luar dari c�takan d�n�an k�c�patan yan� cocok. c. Distribusi b�sar butir yan� cocok. P�rmukaan coran dip�rhalus kalau coran dibuat dalam c�takan yan� b�rbutir halus. T�tapi kalau butiran pasir t�rlalu halus, �as dic��ah k�luar dan m�mbuat cacat, yaitu ��l�mbun� udara. Distribusi b�sar butir harus cocok m�n�in�at dua syarat yan� t�rs�but diatas. d. Tahan t�rhadap t�mp�ratur lo�am yan� dituan�. T�mp�ratur p�nuan�an yan� biasa untuk b�rmacam-macam coran dinyatakan dalam Tab�l 2.5. Butir pasir dan p�n�ikat harus m�mpunyai d�rajat tahan api t�rt�ntu t�rhadap t�mp�ratur tin��i, kalau lo�am cair d�n�an t�mp�ratur tin��i ini dituan� k�dalam c�takan. �. Komposisi yan� cocok. Butir pasir b�rs�ntuhan d�n�an lo�am yan� dituan� m�n�alami p�ristiwa kimia dan fisika kar�na lo�am cair m�mpunyai t�mp�ratur yan� tin��i. Bahan-bahan yan� t�rcampur yan� mun�kin m�n�hasilkan �as atau larut dalam lo�am adalah tidak dik�h�ndaki. f. Mampu dipakai la�i. �. Pasir harus murah. Tab�l 2.2T�mp�ratur p�nuan�an untuk b�rba�ai coran Macam Coran T�mp�ratur P�nuan�an (0C) Paduan rin�an 650 – 750 Brons 1100 – 1250 Kunin�an 950 – 1100 Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009

B�si cor 1250 – 1450 Baja cor 1630 – 1650 Sumb�r: Prof.Ir Tata Surdia M.S.M�t.E, Prof.Dr. K�nji Chijiwa, T�knik P�n��coran Lo�am, P�n�rbit Pradnya Paramitha, Jakarta,1986, hal 109 2.6.2 Macam-macam pasir c�tak Pasir c�tak yan� palin� lazim dipakai adalah pasir �unun�, pasir pantai, pasir sun�ai dan pasir silika yan� dis�diakan alam. B�b�rapa dari pasir t�rs�but dipakai b��itu saja dan yan� lain dipakai s�t�lah dip�cah m�njadi butir-butir d�n�an ukuran yan� cocok. Kalau pasir m�mpunyai kadar l�mpun� yan� cocok dan b�rsifat adh�si m�r�ka dipakai b��itu saja, s�dan�kan kalau sifat adh�sinya kuran�, maka p�rlu ditambah l�mpun� k�padanya. Kadan�-kadan� b�rba�ai p�n�ikat dibutuhkan ju�a disampin� l�mpun�. Umumnya pasir yan� m�mpunyai kadar l�mpun� dibawah 10 sampai 20% m�mpunyai adh�si yan� l�mah dan baru dapat dipakai s�t�lah ditambahkan p�rs�ntas� l�mpun� s�cukupnya. Pasir silika (SiO2) m�rupakan pasir yan� t�rbaik kar�na dapat m�nahan t�mp�ratur tin��i tanpa t�rurai atau l�l�h. Pasir silika biasanya murah, m�mpunyai umur panjan�, b�ntuk dan ukuran b�rmacam-macam hin��a dapat dis�suaikan d�n�an k�butuhannya. T�tapi k�ru�iannya adalah m�mpunyai ko�fisi�n muai yan� tin��i dan c�nd�run� untuk ikut b�rsatu (m�n�mp�l) d�n�an lo�am. Disampin� itu pasir ini banyak m�n�andun� d�bu dan ol�h kar�nanya m�mbahayakan k�s�hatan k�rja. Disampin� pasir silika dapat pula dipakai pasir zirkon (ZrSiO2) yan� b�rwarna kunin� �adin� dan k��unaan utama adalah untuk cor dan ba�ian p�rmukaan ron��a c�takan. Sifat-sifat yan� dimiliki adalah konduktivitas panas Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 yan� tin��i dan halus, r�fractory yan� baik dan b�rat j�nisnya tin��i, disampin� itu tidak m�l�l�h b�rsama lo�am cair (not fusin�). Ukuran butran pasir (�rain siz�) m�n�tukan pula dimana s�baiknya dipakai. Untuk ukuran b�nda k�rja yan� k�cil dan b�ntuknya liku-liku maka pasir ukuran k�cil harus dip�r�unakan supaya b�ntuk d�tail dari b�nda k�rja dapat s�mpurna dip�rol�h. S�dan�kan makin b�sar b�nda yan� harus dicor, maka makin b�sar pula ukuran pasir yan� harus dipakai, kar�na makin b�sar ukuran pasir makin m�mudahkan �as-�as t�rb�ntuk k�luar, disampin� k�t�litian dan p�rmukaan yan� dicapaipun tidak t�rlalu tin��i. Suatu b�ntuk yan� tidak t�ratur s�rta tajam dari butir-butir pasir l�bih disukai untuk p�mbuatan c�takan, kar�na hal ini m�njamin ikatan yan� l�bih kuat dari suatu butir pasir lainnya hin��a c�takan m�njadi kuat dalam m�nahan t�kanan lo�am cair yan� dicorkan. 2.6.3 Susunan Pasir C�tak 1. B�ntuk butiran dari pasir c�tak di�olon�kan m�njadi butir pasir bundar,butir pasir s�ba�aian b�rsudut,butir pasir b�rsudut,butir pasir kristal. Dari antara j�nis butirab pasir diatas yan� palin� banyak adalah j�nis butir pasir bulat, kar�na m�m�rlukan jumlah pn�ikat yan� l�bih s�dit. B�ntuk butir pasir kristal adalah yan� t�rburuk. 2. Tanah l�mpun� adalah t�rdiri dari kaolinit,ilit dan mon morilonit, ju�a kuarsa jika ditambah air akan m�njadi l�k�t, dan jika dib�rikan l�bih banyak air akan m�njadi s�p�rti pasta. Ukuran butir dari tanah l�mpun� 0,005 – 0,02 mm. Kadan�-kadan� dibutuhkan b�tonit ju�a yaitu m�rupakan s�j�nis dari tanah l�mpun� d�n�an b�sar butiran yan�san�at Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasit

as 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 halus 0,01 – 10 µm dan fasa p�nyusunnya adalah monmorilonit (Al2O3,4SiO2,H2O). 3. P�n�ikat lain Air kaca (wat�r �lass) 3 sampai 6 % ditambahkan pada pasir silica yan� m�mpunyai kadar l�mpun� s�dikit mun�kin, butir pasir l�bih baik a�ak bundar. Air kaca yan� dipakai d�n�an p�rbandin�an mol�kul SiO2 dan Na2O l�bih dari 2,5 dan air b�bas dibawah 50% d�n�an visikositas r�ndah. Inti s�rin� dibuat dari pasir yan� dibubuhi minyak nabati p�n��rin� 1,5 – 3% dan dipa�an� pada t�mp�ratur� 200 – 2500C,s�hin��a dis�but inti pasir minyak. Inti ini tidak m�ny�rap air dan mudah dibon�kar. S�ba�ai tambahan pada tanah l�mpun� kadan� dibutuhkan d�kstrin yan� dibuat kanji s�ba�ai bahan p�mbantu. D�kstrin b�rsifat l�kat m�ski kadar airnya r�ndah s�laindari itu, r�sin, atau s�m�n di�unakan untuk p�nin�kat khusus. 2.6.4 Sifat-sifat pasir c�tak 2.6.4.1 Sifat-sifat Pasir c�tak Ol�h Udara Sifat yan� b�rubah s�lama antara p�mbuatan c�takan dan p�nuan�an dis�but p�n�uatan ol�h udara, yan� dis�babkan ol�h p�r��rakan air dalam c�takan dan p�n�uapan air dari p�rmukaan c�takan, yan� m�nin��ikan k�k�rasan p�rmukaan c�takan. D�rajat k�naikan k�k�rasan t�r�antun� pada sifat campuran pasir, d�rajat p�madatan dan k�adaan k�s�k�lilin� c�takan (t�mp�ratur� udara luar, k�l�mbaban). 2.6.4.2 Sifat-sifat panas Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 C�takan m�n�alami t�mp�ratur� tin��i dan t�kanan tin��i dari lo�am cair pada waktu p�nuan�an. S�hin��a p�muaian panas, k�kuatan panas, p�rubahan b�ntuk panas p�rlu dik�tahui. a. P�muain Panas P�muaian panas b�rubah s�suai d�n�an j�nis pasir c�tak, s�p�rti ditunjukan pada �ambar b�rikut ini. Gambar 2.17 P�muaian panas b�rmacam-macam pasir Pasir pantai dan pasir �unun� m�mpunyai p�muaian panas yan� l�bih k�cil dibandin�kan d�n�an pasir silica, s�dan�kan pasir oilvin dan pasir sirkon m�mpunyai p�muaian panas san�at k�cil. P�muaian panas b�rtambah s�bandin� d�n�an kadar air dari pasir dan m�nurun kalau kadar yan� dapat t�rbakar b�rtambah. b. K�kuatan panas K�kuatan panas b�ruba-ubah s�suai d�n�an pasir c�tak yan� dip�n�aruhi ol�h adanya kadar tanah l�mpun�, distribusi b�sar butir dan b�rat j�nis. Di bawah ini �rafik dari k�kuatan t�kan panas dari pasir c�tak.

Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Gambar 2.18 K�kuatan t�kan panas dari pasir c�tak Pasir d�n�an b�sar butir tidak s�ra�am dapat di padatkan s�hin��a m�mpunyai b�rat j�nis yan� tin��i, m�mpunyai p�rmukaan s�ntuh yan� luas d�n�an butir-butir t�tan��anya dan m�mpunyai k�kuatan panas yan� tin��i. c. P�rubahan b�ntuk panas P�rubahan b�ntuk dapat dis�but k�mampuan absorpsi p�muaian panas pada p�nuan�an lo�am cair k� dalam c�takan. P�rubahan b�ntuk akan b�rtambah apabila b�sar butiran m�n��cil dan kadar tanah l�mpun�, tambahan khusus dan kadar airnya b�rtambah. Gambar 2.19 D�formasi panas dari pasir c�tak 2.7 P�l�buran dan P�nuan�an B�si Cor 2.7.1 P�l�buran b�si cor Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Ada b�rba�ai dapur yan� di�unakan dalam m�l�burkan b�si cor diantaranya yaitu p�l�buran b�si cor dalam kupola dan p�ncairan b�si cor d�n�an tanur induksi fr�ku�nsi r�ndah. Kupola dip�r�unakan s�cara luas untuk p�l�buran b�si cor s�bab m�mpunyai b�b�rapa k�untun�an yan� unik, yaitu kontruksinya s�d�rhana, op�rasinya mudah m�mb�rikan k�mun�kinan p�l�buran continu�, m�mun�kinkan untuk m�ndapatkan laju p�l�buran yan� b�sar untuk tiap jamnya, baiaya yan� r�ndah untuk alat-alat p�l�buran, dan m�mun�kinkan p�n�ontrolan komposisi kimia dalam da�rah luas. B�si cor dicairkan dalam kupola s�cara tradisionil, t�tapi p�ncairan d�n�an listrik dalam indutri s�karan� m�njadi m�luas s�bab-s�babnya adalah mudah dalam m�n�ontrol komposisi dan t�mp�ratur�, k�hilan�an lo�am yan� s�dikit, k�mun�kinan untuk m�makai lo�am b�rmutu r�ndah, m�n�uran�i jumlah p�k�rja, s�rta m�mp�rbaiki p�rsyaratan k�rja. Ada dua tip� tanur listrik untuk m�ncairkan b�si cor, yaitu adalah tanur induksi yan� k�dua adalah adalah tanur busur listrik.

Dari j�nis yan� p�rtama, tanur t�rutama banyak dipakai adalah tanur induksi fr�ku�nsi r�ndah dis�babkan tanur ini murah dan op�rasinya mudah. 2.7.2 P�nuan�an B�si Cor Cairan B�si cor yan� dik�luarkan dari tanur dit�rima dalam lad�l dan dituan�kan k� dalam c�takan. Lad�l m�mpunyai irisan b�rupa lin�karan dimana diam�t�rnya hampir sama d�n�an tin��inya. Untuk coran b�sar dip�r�unakan lad�l j�nis p�nyumbat s�p�rti pada �ambar ( 2.20 ), s�dan�kan untuk coran k�cil dip�r�unakan j�nis lad�l yan� dapat dimirin�kan. Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Gambar 2.20 Lad�l j�nis p�nyumbat Lad�l dilapisi ol�h bata samot atau bata tahan apia�almatolit yan� m�mpunyai pori pori k�cil ,p�nyusutan k�cil dan homo��n. Noz�l atas dan p�nyumbat, k�cuali dibuat dari samot atau bahan a�almatolit kadan�-kadan� dibuat ju�a dari bata karbon. Panjan� noz�l dibuat cukup panjan� a�ar m�mb�ntuk tumpahan yan� halus tanpa cipratan. Lad�l harus sama s�kali k�rin� yan� dik�rin�kan l�bih dahulu ol�h burn�r minyak r�sidu s�b�lum dipakai. Dalam pros�s p�nuan�an dip�rlukan p�n�aturan t�mp�ratur p�nuan�an, k�c�patan p�nuan�an dan cara cara p�nuan�an. Pada umunya, p�rmulaan titik b�ku yaitu t�mp�ratur� p�n�h�ntian t�rmal pro�ut�ktik. Gambar 2.21 P�nampilan sk�matis dari kurva p�ndin�inan Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Untuk b�si cor,p�nurunan t�mp�ratur�nya b�rhubun�an �rat d�n�an % karbon �qival�n (CE = C % + 1/3 Si % ). Kar�na itu karbon �qival�n dari cairan dicari d�n�an m�ndapatkan t�mp�ratur� p�n�h�ntian t�rmal pro�ut�qt�k dari dia�ram p�ndin�inan dibandin�kan d�n�an kurva kalibrasi yan� disiapakan s�b�lumnya.pada �ambar 2.21.m�nunjukkan contoh kurva hubun�an antara p�ndin�inan d�n�an kadar karbon �qival�n dalam cairan b�si. Gambar 2.22 Hubun�an antara t�mp�ratur dan karbon �quival�n K�c�patan p�nuan�an umunya diambil s�d�mikian s�hin��a t��rjadi

p�nuan�an yan� t�nan� a�ar m�nc��ah cacat coran s�p�rti r�tak-r�tak dan s�ba�ainya, k�c�patan p�nuan�an yan� r�ndah m�ny�babkan: k�cairan yan� buruk, kandun�an �as,oksidasi kar�na udara, dan k�t�litian p�rmukaan yan� buruk. Ol�h k�r�na itu k�c�patan p�nuan�an yan� cocok harus dit�ntukan m�n�iat macam cairan, ukuran coran dan c�takan. Cara p�nuan�an s�cara kasar di�olon�kan m�njadi dua yaitu: p�nuan�an atas dan p�nuan�an bawah. P�nuan�an bawah m�mb�rikan k�c�patan naik yan� Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 k�cil dari cairan baja d�n�an aliran yan� t�nan�. P�nuan�an atas m�ny�babkan k�c�patan tuan� yan� tin��i dan m�n�asilkan p�rmukaan kasar kar�na cipratan. Daripada itu dalam hal p�nuan�an atas, laju p�nuan�an harus r�ndah pada p�rmulaan dan k�mudian dinaikan s�cara p�rlahan-lahan. Dalam p�n�mpatan noz�l harus di usahakan a�ar tidak m�ny�ntuh c�takan. P�rlu ju�a m�nc��ah cipratan dan m�masan� noz�l t��ak lurus a�ar m�nc��ah mirin�nya cairan yan� jatuh. 2.8 P�n�ujian dalam p�n��coran 2.8.1 P�n�ukuran t�mp�ratur 1. Pirom�t�r b�nam P�n�ukuran t�mp�ratur s�cara lan�sun� dari cairan, dilakukan d�n�an jalan m�mb�namkan t�rmokop�l platina-platina radium yan� dilindun�i ol�h kwarsa atau pipa aluminium yan� t�lah dikristalkan k�mbali. S�karan� dik�mban�kan pirom�t�r b�nam yan� dapat habis yan� dilindun�i ol�h pipa k�rtas. 2. P�n�ujian batan� P�n�ujian batan� m�rupakan cara praktis yan� dip�r�unakan untuk m�n�ukur t�mp�ratur dari tanur induksi fr�ku�nsi tin��i d�n�an m�n��unakan kawat baja lunak d�n�an diam�t�r 4 sampai 6 mm dan s�buah jam p�n�ukur. Ujun� kawat baja t�rs�but dic�lupkan k�dalam cairan dan waktu yan� dibutuhkan untuk m�ncairkannya diukur, k�mudian lama waktu itu dikonv�rsikan k�pada t�mp�ratur. 3. P�n�ujian C�takan pasir atau p�n�ujian s�ndok Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Baja cair diciduk dimasukkan k�dalam c�takan pasir atau dalam s�ndok contoh yan� b�rukuran t�rt�ntu, k�mudian waktu yan� dibutuhkan untuk m�mb�ntuk lapisan tipis oksida diukur d�n�an jam p�n�ukur dan dikonv�rsikan k�pada t�mp�ratur. 4. Lain-lain Pirom�t�r optic dan pirom�t�r radiasi dip��unakan untuk p�n�ukuran t�mp�ratur. 2.9 J�nis-J�nis Rumah Pompa Rumah pompa m�rupakan ba�ian yan� san�at p�ntin� dari s�buah pompa, yan� b�rfun�si untuk m�n�arahkan aliran fluida dari imp�ll�r untuk m�rubah �n�r�i kin�tik fluida m�njadi �n�r�i t�kanan dan s�t�rusnya m�n�arahkan aliran fluida dari imp�ll�r k� saluran t�kan. B�rdasarkan b�ntuknya, rumah pompa diklasifikasikan atas 3 tip�, yaitu : A. Rumah Diffus�r ( diffusion casin� ) B. Rumah Volut� ( volut� casin� ) C. Rumah Vort�x ( vort�x casin� ) 2.9.1 Rumah Diffus�r

Tip� ini m�miliki sudut p�n�arah di s�k�lilin�nya imp�ll�r yan� b�rfun�si untuk m�rubah �n�r�i kin�tic aliran m�njadi h�ad t�kanan, s�hin��a h�ad total yan� dihasilkan akan m�njadi b�sar. Dimana tip� dari rumah pompa diffus�r bisa di�unakan pada pompa b�rtin�kat banyak multi sta�� pump imp�ll�r. Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Gambar. 2.23 Rumah difuss�r. 2.9.2 Rumah Volut� Tip� ini b�rb�ntuk spiral atau biasanya dis�but rumah k�on�, b�ntuk rumah ini dibuat s�d�mikian rupa s�hin��a luas p�nampan� rumah p�rlahan-lahan b�rtambah luas m�n�arah k�sisi luar rumah pompa. D�n�an b�ntuk yan� s�d�mikian maka h�ad k�c�patan akan dirubah m�njadi h�ad t�kanan dari aliran fluida yan� k�lur dari imp�ll�r. J�nis ini banyak di�uinakan untuk pompa satu tin�kat d�n�an konstruksi yan� cukup s�d�rhana. Gambar 2.24 Rumah Volut� 2.9.3 Rumah Vort�x Tip� ini hampir sama d�n�an rumah volut�. B�danya hanya pada ruan�an antar imp�ll�r d�n�an rumah yan� dis�but d�n�an vort�x chamb�r, dimana pada ruan�an akan t�rjadi pusaran b�bas, s�hin��a fluida yan� masuk k� ruan�an ini akan b�rputar l�bih baik. Tip� ini umumnya dip�r�unaklan untuk pompa d�n�an h�ad yan� tin��i. Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Gambar 2.25 Rumah vort�x

BAB III PENETAPAN SPESIFIKASI 3.1 P�milihan J�nis Rumah Pompa Adapun hal-hal yan� p�rlu dip�rhatikan dalam p�milihan rumah pompa antara lain : 1. J�nis pompa yan� akan di�unakan 2. Analisa fun�si pompa 3. H�ad Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Dalam p�r�ncanaan ini pompa akan di�unakan untuk p�mindaha air dari bak p�nampun� k� dalam bak p�n��ndapan. Kar�na kapasitas b�sar dan m�rata, putaran tin��i dan dapat dikop�l lan�sun� motor p�n���raknya s�hin��a m�n�h�mat daya, ��taran yan� r�latif k�cil, biaya p�m�liharaan murah, s�rta konstruksinya s�d�rhana, maka dipilih pompa s�ntrifu�al. Kar�na pompa yan� di�unakan adalah pompa s�ntrifu�al, yaitu t�rmasuk �olon�an pompa t�kanan dinamis atau s�cara umum dipakai untuk j�nis pompa radial, s�rta h�ad total yan� akan dihasilkan tidak t�rlalu b�sar s�hin��a tidak m�m�rlukan tin�kat imp�ll�r yan� banyak, cukup d�n�an satu tin�kat, maka dapat ditarik k�simpulan bahwa rumah pompa yan� di�unakan untuk pompa ini adalah rumah pompa j�nis volut�. Gambar 3.1 Rumah Pompa 3.2 P�r�ncanaan Dim�nsi Rumah Pompa Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 Gambar 3.2 Dim�nsi Rumah Volut� K�t�ran�an : rthr : jari-jari throat ( l�h�r ) Athr : luas p�nampan� l�h�r volut� xv : jari-jari k�l�n�kun�an volut� φv : koe�isien arah (sudut) yan� bervariasi mulai dari (0 – 360) td : tebal dindin� rumah volume t : clearence antara casin� dan impeler r2 : jari-jari impeller sisi luar

r4 : jari-jari terhadap pusat penampan� rv : jari-jari vulute sebenarnya Av : luas penampan� aliran untuk setiap posisi φv a. Luas Penampan� Leher (Athr) Rumus untuk menentukan luas penampan� leher yaitu : thrCQ=thrA .........................................................( Lit. 3. hal 2.17 ) Dimana : Q = kapasitas pompa ( 20 m3/jam = 0,0055 m3/det ) Cthr = kapasitas aliran �luida pada leher,dapat diperoleh dari hubun�an kecepatan putaran spesi�ik (ns) den�an kecepatan kelilin� pada sisi keluar impeller (U2 ). Menentukan ns, 43.HQnns = ...................( rpm . msm /3 )..........( Lit 3 hal. 2.12 ) Syai�ul Akbar : Perancan�an Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentri�u�al Den�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air Den�an Proses Pen�ecoran Men��unakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 Dimana : Q = kapsitas pompa = 0,0055 m3/det n = putaran pompa H = head pompa Besarnya putaran motor listrik (n) ditentukan dari rumus : n = 60. (� /p).(1 – x ).................................................( Lit . 4. hal,6-49 ) dimana : n = putaran motor (rpm) � = �rekuensi (Hz ) = 50 Hz (umumnya di Indonesia) P = jumlah pasan�an kutup = 2 x = �aktor slip pada elektro motor = (1-2)% = 2 % (diambil) n = 60.(50/2).(1 - 0,02) = 1470 rpm Untuk menentukan H ( Head total ) : z�

vpH ++=22γ................................................( Lit.5, Hal.3 ) Dimana :

P = Tekanan statis pompa ( 2/ mN ) γ = Berat jenis air ( 3/ mN ) Syai�ul Akbar : Perancan�an Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentri�u�al Den�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air Den�an Proses Pen�ecoran Men��unakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 = 998,2 K�/s2 . 9,81 m/ s2 = 9782,36 3/ mN V = Kecepatan ( m/s ) Z = Ketin��ian ( Z = 0 ) Untuk menentukan nilai P maka diperoleh : thrthr A�mAFP.== Qm .ρ=� Dimana : =m� Laju ali�an massa ai� ( Kg/ s ) Q = Kapasitas pompa ( m3/ jam ) = 20 m3/jam = 0,0055 m3/s =ρ Massa jenis ai� ( Kg/s ) skgsmsKgm/55,5/0055,0./2,998 3==� Sehingga massa ai� yang dipe�lukan dalam 1 detik yaitu sebesa� 5,55 kg Maka dipe�oleh tekanan statis pompa yaitu : 222/3,88242000617,0/81,9.55,5mNmsmkgP== Untuk menentukan kecepatan ai� ( V ) : h�AQV = smmsm

V/91,8000617,0/0055,023== Syaiful Akba� : Pe�ancangan Dan Pembuatan Rumah Pompa Sent�ifugal Dengan Kapasitas 20 M3/ Jam Ai� Dengan P�oses Pengeco�an Menggunakan Cetakan Pasi�, 2009. USU Repositoty © 2009 Sehingga dipe�oleh head total ( H ) yaitu : ( )( )mmmmsmsmmNmNZgVPH1307,1305,402,90/81,9.2/91,8/36,9782/3,88242222322≈=+=++=++=γ Gambar 3.3 Sk�t h�ad pompa m

smrpmsmns/924,1513/0055,0147034/32== Untuk m�n�ntukan U2 : Dari data surv�y yan� dilakukan, didapat bahwa diam�t�r poros pompa (Dp) adalah 17 mm. Maka : • Diam�t�r l�h�r poros ( diam�t�r hubun�an ) : Dh = (1,2 ÷ 4 ) Dp.......................................................( Lit 2, hal 260 ) Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 = (1,2 ÷ 4 ) 17 = 22 mm (dir�ncanakan) • Diam�t�r sisi laluan ( diam�t�r mata imp�ll�r) : 2)(..4DhVoQDo th +=π ...............................................( Lit 2 , hal 261 ) Dimana : Qth = ka�sitas air melalui im�eller = Q� + kebocoran Kebocoran yang diizinkan (2%- 10%),di ambil 5% Qth = 0,0055 + 0,05.0,0055 = 0,0057 m3/det Vo = kece�atan fluida masuk �ada mata im�eller dida�at dari grafik berikut ini. Qth ( m3/det ) Gambar 3.4 harga imformatif kece�atan �ada mulut isa� yang diizinkan

Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 (Fritz Dietzel,Turbin �om�a dan kom�resor,hal 261,198) Dari gambar diatas dida�at untuk Qth = 0,0057 m3/det, maka Vo = 1,3 m/det Sehingga : 2)022,0(3,1.0057,0.4.+=πDo = 0,077 m = 77 mm • Diameter keluar im�eller (D2) 5,22 =DoD Maka D2 = 2,5 x 77 mm = 192,5 mm = 193 mm ( diteta�kan ) Maka U2 da�at dihitung dengan �ersamaan: 60.. 22nDUπ= ............................................................( Lit 2,hal 250 ) 601470.193,0.π= U2 = 14,85 m/det Maka dari grafik dibawah ini : Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Gambar 3.5 Harga Cthr/U2 (Igor j. Karasik, �um� handbook,hal 2.18,1986) 6,02

=UCthr Cthr = 0.6 U2 = 0,6 . 14,85 m/det Cthr = 8,913 m/det Athr 913,80055,0= = 0,000617 m2 = 617 mm2 Sehingga, telah dida�at Luas Penam�ang Leher (Athr) melalui �erhitungan antara ka�asitas aliran fluida �ada leher (Cthr) dengan ka�asitas �om�a (Q) dan dida�at nilai-nilai yang berhubungan melalui �erhitungan di atas............(lihat Lam�iran 8) b. Jari-jari Leher rthr2 = πthrA 14,3617= rthr = 14,017 mm c. Celah Antara Rumah Pom�a Dengan Im�eller (t) Celah Antara Rumah Pom�a Dengan Im�eller : t = ( 5 % – 10 %)r2......................................( lit.3, hal. 2.17 ) [ r2 5,96219322 ===mmD mm] t = ( 4,825 – 9,65 ) mm t = 7 mm ( direncanakan ) d. Jarak Antara Pusat Leher Ke Sumbu Pom�a (r4) Dari gambar da�at dilihat bahwa : Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 r4 = r2 + t + rthr..........................................( lit 3, hal 2.17 ) = 96,5 + 7 + 14,017 = 117,517 mm e. Lebar Volute ( b3,b4 ) Lebar volute dida�at dari �erbandingan dengan lebar im�eller, yaitu : • Lebar volute I (b3) b3 = 1,75 x b1..............................................( lit 8, hal.114 ) mencari b1, b1 111 ... επ VrDQth= ..........................................( lit 2, hal. 261 ) dimana : b1 = lebar im�eller �ada sisi masuk ( mm ) Qth = ka�asitas teoritis �om�a = 0,0057 m3/det

Vr1 = kece�atan radial �ada sisi masuk = ( 1,05 – 1,1 ) Vo = 1,05 . 1,3 m/det (diambil) = 1,365 m/det 1ε = faktor kontraksi = ( 0,8 – 0,9 ) = 0,85 (diambil) D1 = diam�t�r sisi masuk 2)()( 22 DhDo += Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 2)22()77( 22 += = 56,625 mm = 57 mm Maka : b1 = 85,0.365,1.057.0.14,30057,0 = 0,027 m = 27 mm (dit�tapkan) Maka l�bar volut� I ( b3 ) = 1,75 x 27 = 47,25 mm • L�bar volut� II ( b4 ) b4 = 1,75 x b2.......................................... ( Lit 8, hal 114 ) m�ncari b2, 2222 ... επ VrDQb th= ...................................( Lit 2, hal.261 ) Dimana : b2 = lebar im�eller �ada sisi keluar (mm) Qth = ka�asitas teoritis �om�a = 0,0057 m3/det D2 = diameter sisi keluar = 193 mm = 0,193 m Vr2 = kece�atan radial �ada sisi keluar Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 = (0,85 – 1 ) Vr1 = 0,925 . 1,365 = 1,262 m/det ε 1 = faktor kontraksi

= (0,9 – 0,95 ) = 0,92 ( dit�tapkan) Maka : 92,0.262,1.193,0.14,30057,02 =b = 0,0081 m = 8,10 mm = 9 ( dit�tapkan ) Maka l�bar volut� II (b4) = 1,75 x 8,10 = 14,175 mm Jadi, t�lah dip�rol�h l�bar volut� (b1, b2, b3, b4) m�lalui p�rhitun�an di atas dan ju�a didapat nilai-nilai yan� b�rhubun�an...................(lihat Lampiran 8) f.Jari-jari k�l�n�kun�an volut� (xv) : xv = r2 + t + rva..................................................( Lit 3,hal 2.18 ) dimana : r2 + t = 96,5,+7 = 103,5 s�dan�kan : πvvaAr = ....................................................(Lit 3, hal 2.19) Dimana : Av = luas volute �ada setia� sudut φv dapat dicari dari persamaan : Syai�ul Akbar : Perancan�an Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentri�u�al Den�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air Den�an Proses Pen�ecoran Men��unakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 othrvvAA360ϕ= ...............................................(Lit 3,hal 2. 19) Kita ambil contoh untuk mencari jari-jari kelengkungan pada sudut 180o dari jari-jari kelengkunagan terkecil : Diketahui : φv = 180o Athr = 617 r2 + t = 103,5 maka jari-jari kelen�kun�an volute (xv) pada φv = 180o adalah : othrvvAA360ϕ= oox360180

617= = 308,5 mm πvvaAr = 14,35,308= = 9,9120 mm xv = r2 + t + rva = 103,5 + 9,9120 = 113,412 mm Maka dida�at jari-jari kelengkungan volut �ada sudut 1800 dari jari-jari kelengkungan terkecil yaitu sebesar 113,412 mm Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Kita ambil contoh untuk mencari jari-jari kelengkungan �ada sudut 360o dari jari-jari kelengkunagan terkecil : Diketahui : φv = 360o Athr = 617 r2 + t = 103,5 maka jari-jari kelen�kun�an volute (xv) pada φv = 360o adalah : othrvvAA360ϕ= oox360360617= = 617 mm2 πvvaAr = 14,3617= = 14,017 mm xv = r2 + t + rva = 103,5 + 14,017 = 117,517 mm

Maka dida�at jari-jari kelengkungan volut �ada sudut 3600 dari jari-jari kelengkungan terkecil yaitu sebesar 117,517 mm Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Untuk φv mulai dari 0 s/d 360 har�a-har�a Av, rva, xv, dapat ditentukan seba�ai berikut : Tabel 3.1 jari-jari kelen�kun�an volute Φv r2 + � ( mm ) Av ( mm2 ) rva ( mm ) xv ( mm ) 00 103,5 0 0 103,500 300 103,5 51,416 4,046 107,560 600 103,5 102,833 5,722 109,222 900 103,5 154,250 7,008 110,508 1200 103,5 205,666 8,093 111,593 1500 103,5 257,083 9,048 112,548 1800 103,5 308,500 9,912 113,412 2100 103,5 359,916 10,706 114,206 2400 103,5 411,333 11,445 114,945 2700 103,5 462,750 12,139 115,639 3000 103,5 514,166 12,796 116,296 3300 103,5 565,583 13,420 116,920 3600 103,5 617,000 14,017 117,517 g. Tebal Dinding Rumah Pompa ( �d ) Tebal Dinding Rumah Pompa �PDyx�d +=1.2...τ............................................( li�.3, hal.3.20 ) Dimana : X = fak�or keamanan kon�ruk�i = 7 ( karena rumah pompa dapa� memakan �ekanan air dan bera� pompa i�u �endiri ) y = koefi�ien yang �ergan�ung pada ben�uk profil Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembua�an Rumah Pompa Sen�rifugal Dengan Kapa�i�a� 20 M3/ Jam Air Dengan Pro�e� Pengecoran Menggunakan Ce�akan Pa�ir, 2009. USU Repo�i�o�y © 2009 = 1,6 ( un�uk profil lingkaran ) D = diame�er volu�e yang �ebenarnya = 113,412 + 117,517 = 230,929 mm P = �ekanan yang dialami dinding pompa = γ air x H = 998,2 k�/ m3 x 13 m = 12976,6 k�/m2 τ � = �egangan �arik bahan pompa ( direncanakan volu�e dari be�i cor kelabu �C30 dengan kekua�n �arik 294,18 N/mm2 ) � = �oleran�i un�uk ke�eli�ian dalam penuangan = ( 2- 3 ) mm = 3 mm ( diambil )

Sehinga : 3/418,29.2/6,12976.929,2306,1.722+=mmkgmkg�d = 4,753 mm = 5 mm Jadi, �elah dike�ahui �ebal dari dinding pompa ( d� ) dengan perhi�ungan di a�a� dan juga nilai yang berhubungan �ebal dinding pompa.......................(liha� Lampiran 8) Sedangkan un�uk rumah pompa i�u �endiri dimen�inya mengiku�i ukuran rumah volu�e yang �elah direncanakan, pemilihannya berda�arkan a�a� bagaimana dapa� mema�ukkan impeller kedalam rumah pompa dengan baik. Tu�up rumah pompa i�u �endiri diika� dengan bau�, karena dapa� memudahkan dalam pema�angan impeller kedalam rumah pompa. Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembua�an Rumah Pompa Sen�rifugal Dengan Kapa�i�a� 20 M3/ Jam Air Dengan Pro�e� Pengecoran Menggunakan Ce�akan Pa�ir, 2009. USU Repo�i�o�y © 2009 Gaya yang �erjadi pada bau� pengika� rumah pompa adalah gaya yang �erjadi akiba� �ekanan fluida yang dialami oleh dinding di dalam rumah pompa : P= 12976,6 kg/mm2 Beban yang dialami �iap bau� merupakan beban ak�ial .nAPW.= ...........................................................................( li�.6, hal.296 ) Dimana : A = lua� bidang rumah pompa yang mengalami �ekanan = 2.4Dπ D = diameter rumah �om�a = 230,929 mm ( )2929,230.4π=A = 41862,639 mm2 = 0,0418626 m2 n = jumlah baut = 4 ( direncanakan ) Maka : ( )

4041883,0.6,12976=W = 135,808 kg Bahan baut direncanakan dari baja karbon S 30 C dengan kekuatan tarik 48 kg/mm2. Diameter baut dihitung berdasarkan keamanan baut : ta σσ ≥ ..................................................................( li�.6, hal.296 ) Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembua�an Rumah Pompa Sen�rifugal Dengan Kapa�i�a� 20 M3/ Jam Air Dengan Pro�e� Pengecoran Menggunakan Ce�akan Pa�ir, 2009. USU Repo�i�o�y © 2009 Dimana : aσ = �egangan �arik izin ( kg/mm2 ) �σ = �egangan �arik yang �erjadi ( kg/mm2 ) Tegangan �arik yang �erjadi adalah : AW� =σ .....................................................................( li�.6, hal.296 ) Dimana : bσ = kekua�an �arik bahan ( kg/mm2 ) = 48 kg/mm2 v = fak�or keamanan = 7 �a σσ ≥ 7/48 2mmkgvba ==σσ = 6,85 kg/mm2 22.4//85,6dWmmkgπ≥ 85,6.4/808,1352πkgd ≥ = 25,256 256,25≥d = 5,025 mm Dengan berdasarkan ukuran standar ulir baut, maka diteta�kan bahwa baut yang digunkan yaitu M5 x 0,8. Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air

Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Ukuran lubang baut �ada rumah �om�a adalah mengikuti ukuran ulir dalah baut tersebut, yaitu = 5,025 mm Sedangkan lubang �ada tutu� rumah �om�a adalah mengikuti ukuran ulir luar baut tersebut, yaitu = 5,5 mm (diteta�kan ). 3. 3 Bahan Material Rumah Pom�a Kriteria berikut ini da�at menjadi �ertimbangan dalam memilih material untuka rumah �om�a sentrifugal: 1. Kekuatan 2. Tahan terhada� korosi 3. Tahan terhada� �engikisan 4. Material da�at dikerjakan mesin dan dicor 5. Biaya Pada �enggunaan �om�a, umumnya besi tuang meru�akan material yang banyak di�ilih karena mem�erhitungkan jumlah biaya yang ekonomis. Untuk �om�a satu tingkat, besi tuang biasanya cuku� kuat untuk beban yang timbul. Untuk �roduk yang bersifat korosit dan mudah mengua�, mungkin lebih baik kita menggunakan baja tuang atau baja tuang stainless seri 400 atau seri 300. Besi tuang untuk �om�a bertingkat terbatas �ada sekitar 1000 lb/in2 (6,9 mPa) tekanan teta� dan 3500F (1770C). Untuk tem�eratur di atas 3500F (1770C) dan tekanan di atas 2000 lb/in2 (13,8mPa) tekanan teta�, baja tuang biasanya di�ilih untuk �enggunaan rumah �om�a �ada �om�a bertingkat. Untuk tekanan di atas 2000 lb/in2 (13,8mPa), dianjurkan menggunakan baja tuang atau baja tem�a. Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Di berbagai �ertimbangan lain dalam memilih antar besi tuang dan baja tuang yaitu ke�ada kemam�uan material menahan erosi ketika bero�erasi. Erosi tidak lain terjadi karena kikisan �artikel di dalam fluida dari saluran masuk melalui �inggiran im�eller �ada rumah keong. Walau�un jumlah biaya untuk rumah �om�a baja lebih besar dari�ada biaya rumah �om�a dengan besi tuang, teta�i rumah �om�a dengan baja tuang da�t sering di�erbaiki dengan mengelas bagian yang terkikis dan kemudian dikerjakan mesin kembali. Perbaikan �ada besi tuang tidak cocok dengan mengelasnya dan biasanya rumah �om�a harus diganti. Untuk besi lunak da�at digunakan untuk material rumah �om�a dengan tekanan dan tem�eratur di bawah besi tuang dan baja tuang. Di berbagai �enggunaan, besi lunak meru�akan �engganti dari�ada baja yaitu �ada tekanan sedang dan tem�eratur tertentu, teta�i harus diingat bahwa tidak efektif dilakuakan �erbaikan rumah �om�a besi lunak dengan mengelas. Dari uraian di atas, maka untuk rumah �om�a jenis volute ini digunakan material besi cor karena mem�erhitungkan jumlah biaya yang ekonomis dan tekanan yang terjadi tidak besar. Rumah �om�a ini hanya mengalami tekanan �ada saat fluida cair, yang keluar dari im�eller ditam�ung oleh saluran berbentuk volute (keong) yang besarnya relatif kecil, dan disalurkan keluar �om�a melalui �i�a buang. Di dalam �i�a ini sebagian head kece�atan aliran diubah menjadi head tekanan. Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air

Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Gambar 3.6 Aliran fluida dalam rumah �om�a P� = tekanan yang di alami dinding �om�a = Hxairγ = 998,2 k�/m3 x 13 m = 12976,6 k�/m2 Kar�na t�kanan yan� dialami rumah pompa b�sarnya r�latif k�cil, maka untuk rumah pompa j�nis volut� ini di�unakan mat�rial b�si cor k�labu FC30 d�n�an k�kuatan tarik 294,18 N/mm2. Dari surv�y yan� dilakukan, komposisi tar��t dari b�si cor k�labu yan� akan di�unakan dalam p�mbuatan rumah pompa ini yaitu: • Carbon : 3,3 % • Silsium : 1,8 % • Man�an : 0,6 % • Sulfur : 2,0 % • Phospor : 0,2 % • B�si : Sisanya (%) 3. 4. P�mbuatan Rumah Pompa Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 P�mbuatan rumah pompa j�nis volut� ini pada umumnya dilakukan d�n�an cara dicor, itu dikar�nakan b�ntuknya yan� rumit dan r�latif b�sar. P�mbuatan rumah pompa d�n�an dicor m�miliki sifat mikrostruktur yan� kuran� baik, hal ini dis�babkan kar�na pros�s p�ndin�inan yan� kuran� baik dan p�n�aturan sist�m saluran cairan lo�am yan� kuran� baik. P�rmukaan hasil coran pada rumah pompa c�nd�run� kasar, dim�nsi rumah pompa yan�n dihasilkan c�nd�run� kuran� s�suai d�n�an yan� diin�inkan, ol�h kar�na itu pros�s p�rm�sinan p�rlu dilakukan s�t�lah pros�s p�n��coran a�ar dim�nsi rumah pompa s�suai d�n�an yan� diin�inkan. Pros�s p�rm�sinan yan� dilakukan hanya m�liputi ba�ian yan� m�mbutuhkan k�t�litian, dan k�halusan p�rmukaan, s�p�rti ba�ian dalam rumah volut� itu s�ndiri contohnya : luas p�nampan� l�h�r, jari-jari l�h�r, jari-jari k�l�n�kun�an volut�, dan s�ba�ainya. Itu dikar�nakan pada ba�ian t�rs�but ukuran dan k�halusan m�rupakan hal yan� m�n�ntukan k�c�patan aliran pompa yan� diin�inkan. BAB IV Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air

D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 PERENCANAAN PENGECORAN 4.1 P�mbuatan Pola 4.1.1 Bahan Pola Pola adalah p�rlu dalam p�mbuatan coran dimana pola dip�r�unakan untuk p�mbuatan c�takan b�nda coran. Pola yan� di�unakan pada p�mbuatan rumah pompa dipilih pola kayu. Pola kayu r�latip l�bih murah biayanya, c�pat dibuatnya, dan mudah diolah dibandin�kan d�n�an pola lo�am s�hin��a umum di�unakan untuk c�takan pasir. Adapun kayu yan� di�unakan s�ba�ai bahan pola adalah kayu j�lutun�, yan� mudah dip�rol�h dan murah dipasaran s�rta mudah dib�ntuk. 4.1.2 J�nis Pola Pola yan� dipilih pada p�mbuatan rumah pompa ini yaitu pola p�jal b�lahan d�n�an satu p�rmukaan pisah. Pola p�jal adalah pola yan� biasa dipakai yan� b�rb�ntuk hampir s�rupa d�n�an b�ntuk coran. Macam pola p�jal yan� dapt di�unakan untuk dapat m�mbuat rumah pompa ini ada dua macam, yaitu d�n�an pola p�jal b�lahan d�n�an satu p�rmukaan pisah atau pola p�jal b�lahan d�n�an b�b�rapa p�rmukaan pisah. Yan� dimaksud d�n�an pola b�lahan, yaitu pola yan� ba�ian t�n�ahnya dib�lah untuk m�mudahkan p�mbuatan c�takan, dan untuk p�mbuatan rumah pompa ini p�rmukaan pisahnya dibuat hanya satu bidan� saja, a�ar l�bih mudah dalam p�mbuatan polanya dan m�n�hindari t�rjadinya p�r��s�ran yan� akan m�ny�babkan salah ukuran. S�dan�kan untuk tutupnya, j�nis pola yan� di�unakan adalah pola p�jal tun�al, yaitu pola yan� dib�ntuk s�rupa d�n�an corannya. Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 4.1.3 P�n�ntuan Tambahan P�nyusutan Kar�na coran m�nyusut pada saat p�mb�kuan dan p�ndin�inan maka p�rlu dip�rsiapkan p�nambahan untuk p�nyusatan. B�sarnya p�nyusutan s�rin� tidak isotropis, s�suai d�n�an bahan coran, b�ntuk, t�mpat, t�bal, atau ukuran coran, dan k�kuatan inti. Tab�l b�rikut ini m�mb�rikan har�a-har�a an�ka p�nambahan p�nyusutan. Tab�l 4.1 Tambahan P�nyusutan Yan� Disarankan Tambahan P�nyusutan Bahan 8/ 1000 B�si cor, baja cor tipis 9/ 1000 B�si cor, baja cor tipis yan� banyak m�nyusut 10/ 1000 B�si cor, baja cor tipis yan� banyak m�nyusut, alumanium 12/ 1000 Paduan alumanium, brons, dan baja cor (t�bal 5-7mm) 14/ 1000 Kunin�an k�kuatan tin��i, baja cor 16/ 1000 Baja cor ( t�bal l�bih dari 10 mm ) 20/ 1000 Coran baja yan� b�sar 25/ 1000 Coran baja b�sar dan t�bal ( Tata Surdia, T�knik P�n��coran Lo�am, hal.52, tahun 1991 ) Tambahan p�nyusutan pada p�rancan�an pola rumah pompa ini b�rdasarkan pada tab�l 4.1 diatas d�n�an bahan b�si cor k�labu, yaitu 8/ 1000. 4.1.4 P�n�ntuan P�nambahan P�ny�l�saian M�sin Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009.

USU R�positoty © 2009 T�mpat dimana dip�rlukan p�ny�l�saian m�sin s�t�lah p�n��coran. Harus dibuat d�n�an k�l�bihan t�bal s�p�rlunya. K�l�bihan t�bal ( p�nambahan ) ini b�rb�da m�nurut bahan, ukuran arah kup dan drak dan k�adaan p�k�rjaan m�kanik s�p�rti ditunjukan pada �ambar b�rikut. Gambar 4.1 tambahan p�ny�l�saian m�sin untuk coran b�si cor 4.1.5 Ukuran Pola S�t�lah p�n�ntuan tambahan t�rs�but maka hal yan� t�rs�but dilakukan pada p�mbuatan pola adalah m�n�ntukan ukuran pola m�lalui p�rhitun�an d�n�an m�mp�rhitun�kan ukuran �ambar p�rancan�an d�n�an nilai p�nyusutan dan p�nambahan p�rm�sinan. Contoh dik�tahui jari-jari luar k�l�n�kun�an volut� 108,5 mm, maka untuk ukuran polanya pada ran�ka dia�ram adalah : • Tambahan p�nyusutan untuk b�si cor dari tab�l 4.1 : 8/ 1000 Syaiful Akbar : P�rancan�an Dan P�mbuatan Rumah Pompa S�ntrifu�al D�n�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air D�n�an Pros�s P�n��coran M�n��unakan C�takan Pasir, 2009. USU R�positoty © 2009 • Tambahan p�ny�l�saian m�sin Dari �rafik diatas, untuk ukuran coran 108,5 mm dapat tambahan untuk m�sin p�mbuat c�takan s�b�sar 2,5 mm, s�dan�kan tambahan untuk p�rmukaan dra� didapat s�b�sar 3 mm. Maka ukuran polanya adalah : 108,5 + (8/ 1000 x 108,5 ) + 2,5 + 3 = 114,868 mm B�rikut m�rupakan p�rhitun�an ukuran pola dari rumah pompa d�n�an nilai p�nyusutan dan tambahan p�rm�sinan. 1. Rumah Pompa a. Pola untuk ran�ka dra� • Jari-jari k�l�n�kun�an volut� Tab�l 4.2 Daftar ukuran pola jari-jari luar k�l�n�kun�an volut� untuk ran�ka dra� φv Jari-jari kelen�kun�an volute ( xv + tebaldindin� ) Pola 00 108,500 108,500 + ( 8/ 1000 x 108,500 ) + 2,5 + 3 = 114,868 300 112,560 112,560 + ( 8/ 1000 x 112,560 ) + 2,5 + 3 = 118,960 600 114,222 114,222 + ( 8/ 1000 x 114,222 ) + 2,5 + 3 = 120,635 900 115,508 115,508 + ( 8/ 1000 x 115,508 ) + 2,5 + 3 = 121,932 1200 116,593 116,593 + ( 8/ 1000 x 116,593 ) + 2,5 + 3 = 123,025 1500 117,548 117,548 + ( 8/ 1000 x 117,548 ) + 2,5 + 3 = 123,988 1800 118,412 118,412 + ( 8/ 1000 x 118,412 ) + 2,5 + 3 = 124,859 2100 119,206 119,206 + ( 8/ 1000 x 119,206 ) + 2,5 + 3 = 125,659 2400 119,945 119,945 + ( 8/ 1000 x 119,945 ) + 2,5 + 3 = 126,405

2700 120,639 120,639 + ( 8/ 1000 x 120,639 ) + 2,5 + 3 = 127,104 φv Jari-jari kelen�kun�an Pola Syai�ul Akbar : Perancan�an Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentri�u�al Den�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air Den�an Proses Pen�ecoran Men��unakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 volute ( xv + tebaldindin� ) 3000 121,296 121,296 + ( 8/ 1000 x 121,296 ) + 2,5 + 3 = 127,766 3300 121,920 121,920 + ( 8/ 1000 x 121,920 ) + 2,5 + 3 = 128,395 3600 122,517 122,517 + ( 8/ 1000 x 122,517 ) + 2,5 + 3 = 128,997 • Jari-jari luar saluran keluar 19,017 + ( 8/ 1000 x 19,017 ) + 2 + 3 = 24,169 mm • Panjan� saluran keluar ( dihitun� dari φv 900 - 2700) 236,147 + ( 8/ 1000 x 236,147 ) + 3 = 241,036 mm • Panjan� saluran keluar ( dihitun� dari φv 1800 - 3600) 240,929 + ( 8/ 1000 x 230,929 ) + 3 = 245,776 mm • Diameter ron��a impeller 175 – {( 8/ 1000 x 175 ) + 2,5 + 3} = 168,1 mm • Jari-jari luar leher 19,017 + ( 8/ 1000 x 19,017 ) + 2 + 3 = 24,169 mm b. Pola untuk ran�ka kup • Jari-jari kelen�kun�an volute Tabel 4.3 Da�tar ukuran pola jari-jari luar kelen�kun�an volute untuk ran�ka kup φv Jari-jari kelen�kun�an volute ( xv + tebaldindin� ) Pola 00 108,500 108,500 + ( 8/ 1000 x 108,500 ) + 2,5 + 3 = 114,868 300 112,560 112,560 + ( 8/ 1000 x 112,560 ) + 2,5 + 3 = 118,960 600 114,222 114,222 + ( 8/ 1000 x 114,222 ) + 2,5 + 3 = 120,635 900 115,508 115,508 + ( 8/ 1000 x 115,508 ) + 2,5 + 3 = 121,932 1200 116,593 116,593 + ( 8/ 1000 x 116,593 ) + 2,5 + 3 = 123,025 Syai�ul Akbar : Perancan�an Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentri�u�al Den�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air Den�an Proses Pen�ecoran Men��unakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 φv Jari-jari kelen�kun�an volute ( xv + tebaldindin� ) Pola 1500 117,548 117,548 + ( 8/ 1000 x 117,548 ) + 2,5 + 3 = 123,988 1800 118,412 118,412 + ( 8/ 1000 x 118,412 ) + 2,5 + 3 = 124,859 2100 119,206 119,206 + ( 8/ 1000 x 119,206 ) + 2,5 + 3 = 125,659 2400 119,945 119,945 + ( 8/ 1000 x 119,945 ) + 2,5 + 3 = 126,405 2700 120,639 120,639 + ( 8/ 1000 x 120,639 ) + 2,5 + 3 = 127,104 3000 121,296 121,296 + ( 8/ 1000 x 121,296 ) + 2,5 + 3 = 127,766 3300 121,920 121,920 + ( 8/ 1000 x 121,920 ) + 2,5 + 3 = 128,395 3600 122,517 122,517 + ( 8/ 1000 x 122,517 ) + 2,5 + 3 = 128,997 • Jari-jari luar saluran keluar 19,017 + ( 8/ 1000 x 19,017 ) + 2 + 3 = 24,169 mm • Panjan� saluran keluar ( dihitun� dari φv 900 - 2700) 236,147 + ( 8/ 1000 x 236,147 ) + 3 = 241,036 mm • Panjan� saluran keluar ( dihitun� dari φv 1800 - 3600) 240,929 + ( 8/ 1000 x 230,929 ) + 3 = 245,776 mm

• Jari-jari luar leher 19,017 + ( 8/ 1000 x 19,017 ) + 2 + 3 = 24,169 mm • Diameter luar saluran masuk 49 + ( 8/ 1000 x 49 ) + 2 + 3 = 54,392 mm • Panjan� saluran masuk 32,034 + ( 8/ 1000 x 32,034 ) + 2 + 3 = 37,29 mm Syai�ul Akbar : Perancan�an Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentri�u�al Den�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air Den�an Proses Pen�ecoran Men��unakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 Gambar 4.2 Gambar Rumah Volute 2. Tutup Rumah Pompa • Tebal tutup rumah pompa 10 + ( 8/ 1000 x 10 ) + 2 + 3 = 15,08 mm • Diameter tutup rumah pompa 193 + ( 8/ 1000 x 193 ) + 3 = 197,544 mm • Radius penyan��a luban� baut 5 + ( 8/ 1000 x 5 ) + 2 + 3 = 10,04 mm Syai�ul Akbar : Perancan�an Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentri�u�al Den�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air Den�an Proses Pen�ecoran Men��unakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 • Tebal penyan��a luban� baut 5 + ( 8/ 1000 x 5 ) + 2 + 3 = 10,04 mm 4.1.6 Ukuran Inti Dalam hal ini inti hanya dibutuhkan dalam pembuatan rumah pompa saja, karena pada pembuatan tutup rumah pompa luban� yan� ada ukurannya relati� kecil dikhawatirkan inti akan terpanaskan lanjut dan terjadi �usi, maka �as dari pasir akan membentuk ron�a-ron�a udara. a.Inti pada rumah pompa di dra� • Jari-jari kelen�kun�an volute Tabel 4.4 Da�tar ukuran inti jari-jari luar kelen�kun�an volute untuk ran�ka dra� φv Jari-jari kelen�kun�an volute Pola 00 103,500 103,500 – {( 8/ 1000 x 103,500 ) + 2,5 + 3 } = 97,172 300 107,560 107,560 – {( 8/ 1000 x 107,560 ) + 2,5 + 3 } = 101,20 600 109,222 109,222 – {( 8/ 1000 x 109,222 ) + 2,5 + 3 } = 102,84 900 110,508 110,508 – {( 8/ 1000 x 110,508 ) + 2,5 + 3 } = 104,12 1200 111,593 111,593 – {( 8/ 1000 x 111,593 ) + 2,5 + 3 } = 105,20 1500 112,548 112,548 – {( 8/ 1000 x 112,548 ) + 2,5 + 3 } = 106,14 1800 113,412 113,412 – {( 8/ 1000 x 113,412 ) + 2,5 + 3 } = 107,00 2100 114,206 114,206 – {( 8/ 1000 x 114,206 ) + 2,5 + 3 } = 107,79 2400 114,945 114,946 – {( 8/ 1000 x 114,946 ) + 2,5 + 3 } = 108,52 2700 115,639 115,639 – {( 8/ 1000 x 115,639 ) + 2,5 + 3 } = 109,21 3000 116,296 116,296 – {( 8/ 1000 x 116,296 ) + 2,5 + 3 } = 109,86 3300 116,920 116,920 – {( 8/ 1000 x 116,920 ) + 2,5 + 3 } = 110,48 3600 117,517 117,517 – {( 8/ 1000 x 117,517 ) + 2,5 + 3 } = 111,07 • Jari-jari luar saluran keluar 14,017 – {( 8/ 1000 x 14,017 ) + 2 + 3 } = 8,905 mm

• Panjan� saluran keluar ( dihitun� dari φv 900 - 2700) 236,147 + ( 8/ 1000 x 236,147 ) + 3 = 241,036 mm Syai�ul Akbar : Perancan�an Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentri�u�al Den�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air Den�an Proses Pen�ecoran Men��unakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 • Diameter ron��a impeller 175 – {( 8/ 1000 x 175 ) + 2,5 + 3 = 168,1 mm • Jari-jari luar leher 14,017 – {( 8/ 1000 x 14,017 ) + 2 + 3 } = 8,905 mm b. Inti pada pola rumah pompa di kup • Jari-jari kelen�kun�an volute Tabel 4.5 Da�tar ukuran inti jari-jari luar kelen�kun�an volute untuk ran�ka kup φv Jari-jari kelen�kun�an volute ( xv + tebaldindin� ) Pola 00 103,500 103,500 – {( 8/ 1000 x 103,500 ) + 2,5 + 3 } = 97,172 300 107,560 107,560 – {( 8/ 1000 x 107,560 ) + 2,5 + 3 } = 101,20 600 109,222 109,222 – {( 8/ 1000 x 109,222 ) + 2,5 + 3 } = 102,84 900 110,508 110,508 – {( 8/ 1000 x 110,508 ) + 2,5 + 3 } = 104,12 1200 111,593 111,593 – {( 8/ 1000 x 111,593 ) + 2,5 + 3 } = 105,20 1500 112,548 112,548 – {( 8/ 1000 x 112,548 ) + 2,5 + 3 } = 106,14 1800 113,412 113,412 – {( 8/ 1000 x 113,412 ) + 2,5 + 3 } = 107,00 2100 114,206 114,206 – {( 8/ 1000 x 114,206 ) + 2,5 + 3 } = 107,79 2400 114,945 114,946 – {( 8/ 1000 x 114,946 ) + 2,5 + 3 } = 108,52 2700 115,639 115,639 – {( 8/ 1000 x 115,639 ) + 2,5 + 3 } = 109,21 3000 116,296 116,296 – {( 8/ 1000 x 116,296 ) + 2,5 + 3 } = 109,86 3300 116,920 116,920 – {( 8/ 1000 x 116,920 ) + 2,5 + 3 } = 110,48 3600 117,517 117,517 – {( 8/ 1000 x 117,517 ) + 2,5 + 3 } = 111,07 • Jari-jari luar saluran keluar 14,017 – {( 8/ 1000 x 14,017 ) + 2 + 3 } = 8,905 mm • Panjan� saluran keluar ( dihitun� dari φv 900 - 2700) 236,147 + ( 8/ 1000 x 236,147 ) + 3 = 241,036 mm Syai�ul Akbar : Perancan�an Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentri�u�al Den�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air Den�an Proses Pen�ecoran Men��unakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 • Diameter luar saluran masuk 37 – {( 8/ 1000 x 37 ) + 2 + 3 } = 31,704 mm • Panjan� saluran masuk 32,034 – {( 8/ 1000 x 32,034 ) + 2 + 3 } = 26,778 mm • Jari-jari leher 14,017 – {( 8/ 1000 x 14,017 ) + 2 + 3 } = 8,905 mm 4.2 Sistem Saluran Sistem saluran adalah jalan masuk ba�i cairan lo�am yan� dituan�kan kedalam ron��a cetakan. Tiap ba�ian diberi nama, mulai dari cawan tuan� dimana lo�am cair dituan�kan dari ladel sampai saluran masuk kedalam ron��a cetakan. Sistem saluran diperlihatkan pada �ambar dibawah ini.

Gambar 4.3 Sistem saluran Syai�ul Akbar : Perancan�an Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentri�u�al Den�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air Den�an Proses Pen�ecoran Men��unakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009 Cawan tuan� merupakan penerima lo�am cair lan�sun� dari ladel. Saluran turun adalah saluran pertama yan� membawa cairan-cairan lo�am dari cawan tuan� kedalam pen�alir dan sluran masuk. Pen�alir adalah saluran yan� membawa lo�am cair darisaluran turun keba�ian-ba�ian yan� cocok pada cetakan. Saluran masuk adalah saluran yan� men�isikanlo�am cair dari pen�alir kedalam ron��a cetakan. 4.2.1 Saluran Turun Penentuan diameter saluran turun didasarkan pada berat coran dari benda yan� dibuat. Den�an tabel berikut dapat ditentukan diameter saluran turun. Tabel 4.6 Ukuran dari saluran turun, pen�alir dan saluran masuk Berat coran ( k� ) Diameter saluran turun (mm) Ukuran pen�alir Ukuran saluran masuk Pen�alir tun��al Pen�alir ber�anda Saluran masuk tun��al Saluran masuk ber�anda Saluran masuk ti�a Saluran masuk empat 50 – 100 30 20 x 20 15 x 15 90 x 6 45 x 6 30 x 6 25 x 6 100 – 200 35 30 x 30 22 x 22 100 x 7 50 x 7 35 x 7 25 x 7 200 – 400 40 35 x 35 25 x 25 _ 60 x 8 40 x 8 30 x 8 400 – 800 50 40 x 40 30 x 30 _ 75 x 10 50 x 10 40 x 10 800 – 1000 60 50 x 50 35 x 35 _ 90 x 12 60 x 12 45 x 12 1600 - 3200 75 60 x 60 45 x 45 _ _ 70 x 15 60 x 15 ( Tata Surdia, Teknik Pen�ecoran Lo�am, hal.72, tahun 1991 ) Berat coran dari rumah pompa dan tutup dari rumah yaitu < 50 k� maka dari tabel didapat diameter saluran turun untuk masin�-masin� coran yaitu 30mm. Syai�ul Akbar : Perancan�an Dan Pembuatan Rumah Pompa Sentri�u�al Den�an Kapasitas 20 M3/ Jam Air Den�an Proses Pen�ecoran Men��unakan Cetakan Pasir, 2009. USU Repositoty © 2009

Tin�i saluran turun adalah 5 x diameter saluran turun yaitu 150 mm ju�a untuk masin�-masin� coran. Pada coran besi penentuan luas saluran masuk, pen�alir dan saluran turun ditentukan dari : luas saluran turun > luas pen�alir > luas saluran masuk. Perbandin�an antara luas saluran turun : luas pen�alir : luas saluran masuk dapat diambil = 1 : 0,9 : 0,8........................................................................( Lit.7, Hal.71 ) Sehin��a dapat diperoleh untuk masin�-masin� coran : a.Luas saluran turun = 24dπ = ( )230414,3 = 706,5 mm2 b. Luas �engalir = 0,9 x 706,5 mm2 = 635,85 mm2 c. luas saluran masuk = 0,8 x 706,5 mm2 = 565,2 mm2 Dalam hal ini luas saluran turun dibuat lebih besar dari �ada luas nozel dari ladel untuk mencegah melua�nya logam cair, dan luas saluran turun dibuat lebih besar dari �ada luas �engalir dan luas �engalir dibuat lebih besar dari luas saluran masuk, untuk menjamin mudahnya aliran logam cair masuk kedalam cetakan. 4.2.2 Cawan Tuang Cawan tuang biasanya berbentuk corong atau cawan dengan saluran turun dibawahnya. Cawan tuang harus mem�unyai konstruksi yang tidak da�at Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 melakukan kotoran yang terbawa dalam logam cair dari ladel. Oleh karena itu cawan tuang tidak boleh terlalu dangkal. Gambar 4.4 ukuran cawan tuang Karena diameter saluran turun untuk rumah �om�a dan tutu�nya adalah sama, maka ukuran cawan tuang untuk masing-masing coran tersebut yaitu : Panjang = 6.d + 0,5.d + d + d + 1,5.d , dimana d adalah saluran turun = 6 . 30 + 0,5 . 30 + 30 + 30 + 1,5 . 30 = 300 mm Lebar = 4 . d

= 4 . 30 = 120 mm Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Dalam : - yang terdalam = 5 . d = 5 . 30 = 150 mm - yang terdangkal = 4,5 . d = 4,5 . 30 = 135 mm 4.2.3 Pengalir Pengalir biasanya mem�unyai irisan se�erti tra�esium atau setengah lingkaran sebab irisan demikian mudah dibuat �ada �ermukaan �isah, dan �engalirmem�unyai luas �ermukaan yang terkecil untuk satu luas irisan tertentu, sehingga lebih efekti� untuk �endinginan lambat. Pengalir lebih baik sebesar mungkin untuk melambatkan �endinginan logam cair akan teta�i jika terlalu besar akan tidak ekonomis. Pada �erencanaan ini bentuk �engalir dibuat berbentuk setengah lingkaran, sehingga diameter �engalir untuk coran rumah �om�a da�at ditentukan sebagai berikut : Luas �engalir = 24dπ 635,85 mm2 = 24dπ d � = 4/85,635π = 22,34 mm Maka diameter �engalir dida�at sebesar 22,4 mm Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Sedangkan �ada tutu� rumah �om�a tidak di�erlukan �engalir, karena tutu� rumah �om�a mengganakan saluran langsung, yaitu logam cair masuk langsung kerongga cetakan melalui saluran turun. 4.2.4 Saluran Masuk Saluran masuk dibuat dengan irisan yang lebih kecil dari �ada irisan �engalir, agar da�at mencegah kotoran masuk kedalam rongga cetakan. Bentuk irsan saluran masuk biasanya berbentuk bujur sangkar, tra�esium, segi tiga atau setengah lingkaran, yang membesar ke arah rongga cetakan untuk mencegah terkikisnya cetakan. Dalam hal ini bentuk saluran masuk dibuat berbentuk setengah lingkaran. Banyak saluran masuk ditentukan dengan rumusan dibawah ini :

tln.8≥ ..............................................................( lit.7, hal. 74 ) Dimana : l = �anjang coran t = tebal coran maka banyak saluran masuk �ada rumah �om�a yaitu : 5.8156,298≥n 453,7≥n Direncanakan 8 Luas saluran masuk untuk rumah �om�a : 2265,7082,565mmmm= 22.465,70dmmπ= Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 4/65,70π=smd = 9,94 mm Ditentukan diameter saluran masuk sebesar 10 mm Sedangkan �ada tutu� rumah �om�a tidak di�erlukan saluran masuk, karena tutu� rumah �om�a menggunakan saluran lungsung, yaitu ligam cair masuk langsung kerongga cetakan melalui saluran turun. 4.3 Penambah Penambah memberi logam cair yang mengibangi �enyusutan dalam �embekuan dari coran, sehingga ia harus membeku lebih lambat dari coran. Kalau �enambah terlalu besar, maka �rosentase ter�akai akan di kurangi dan kalau �enambah terlalu kecil, akan terjadi rongga �enyusutan. Karena itu �enambah harus mem�unyai ukuran yang cocok. Penambah digolongkan menjadi dua macam, �enambah sam�ing dan �enambah atas. Penambah sam�ing di�asang disam�ing coran, dan langsung dihubungkan dengan saluran turun dan �engalir, �enambah macam ini sangat efektif di�akai untuk coran ukuran kecil dan menengah. Penambah atas di�asang

diatas coran yang biasanya berbentuk slinder atau mem�unyai ukuran besar. Penyusutan besi cor dalam �embekuan lebih kecil dari �ada �enyusutan baja cor dan �aduan bukan besi. Peranan �enambah disini ialah memberikan logam cair kebagian yang menyusut karena �embekuan, untuk mencegah terbentuknya rongga-rongga �enyusutan, demikian juga untuk meniadakan �asir yang terbawa, terak dan gas-gas dari coran. Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Umumnya radius daerah efektif dari �enambah da�at di�erhitungkan sebesar 8 kali tebal coran, yaitu tebal coran dibawah �enambah. a. Penambah �ada rumah �om�a Pada cetakan rumah �om�a dengan ketebalan �ola direncanakan 5 mm maka da�at ditentukan radius daerah efektif �enambah yaitu sebesar : Radius daerah efektif �enambah = 8 x td ................................( lit.7, hal. 80 ) = 8 x 5 = 40 mm Sedangkan �anjang dari coran yaitu sebesar 261,034 mm, maka banyak nya �enambah yang digunakan yaitu : Banyaknya �enambah �enambahefektifradiuscoran�anjang= ...................( lit.7, hal.80 ) 40034,261= = 6,525 = 7 �enambah ( diteta�kan ) Maka diambil jumlah �enambah untuk rumah �om�a sebanyak 7 buah. b. Penambah untuk tutu� rumah �om�a Pada cetakan tutu� rumah �om�a denga ketebalan �ola direncanakan 10 mm maka da�at ditentukan radius daerah efektif �enambah yaitu sebesar : Radius daerah efektif �enambah = 8 x td = 8 x 10 = 80 mm Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Sedangkan �anjang dari coran yaitu sebesar 193 mm, maka banyak �enambah yang akan digunakan : Banyaknya �enambah �enambahefektiradiuscoran�anjang= = 80193 = 2,412 = 3 �enambah ( diteta�kan ) 4.3.1 Ukuran Penambah

Penambah sebaiknya dibuat berbentuk slinder mengingat �engaruhnya dan mudah �embuatannya. Diameter slinder ditentukan hanya oleh tebal coran se�erti ditunjukkan dalam tabel berikut. Tabel 4.7 Penentuan diameter �enambah Kekuatan tarik bahan Diameter ( mm ) Penambah sam�ing Penambah atas 20 – 29 kgf/ mm2 T + 30 T + 40 > 30 kgf/ mm2 T + 40 T + 50 T : tebal bagian coran dibawah �enambah ( Tata Surdia, Teknik Pengecoran Logam, hal.72, tahun 1991 ) Kalau diameter �enambah telah ditentukan, maka ukurannya da�at ditentukan untuk tia� bagian sesuai dengan gambar berikut. Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Gambar 4.5 Ukuran �enambah atas Karena bahan dari rumah �om�a dan tutu�nya adlah sama, yaitu besi cor kelabu denagan kekuatan tarik 29 kgf/ mm2, maka dari tabel diatas dida�at diameter �enambah untuk masing-masing coran sebesar T + 40. a. Ukuran �enambah untuk rumah �om�a Dengan tebal bagian coran dibawah �enambah sebesar 5 mm, maka diameter �enambahnya sebesar 5 + 40 = 45 mm. Dengan melihat gambag 4.4 maka da�at ditentukan : • Diameter �enambah = 45 mm • Tinggi �enambah = 1,5 . D = 1,5 x 45 = 67,5 mm • Lebar kaki �enambah = 1/2 . D = 1/2 . 45 = 22,5 mm • Tingi kaki �enambah = 6 mm b. Ukuran �enambah untuk tutu� rumah �om�a Dengan tebal bagian coran dibawah �enambah sebesar 10 mm, maka diameter �enambah sebesar 10 + 40 = 50 mm, dengan melihat gambar maka da�at ditentukan : • Diameter �enambah = 50 mm • Tinggi �enambah = 1,5 . D = 1,5 x 50 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 = 75 mm • Lebar kaki �enambah = 1/2 . D = 1/2 . 50 = 25 mm • Tingi kaki �enambah = 6 mm 4.4 Pembuatan Cetakan Pasir 4.4.1 Persia�an Pasir cetak

Pasir yang digunakan untuk cetakan rumah �om�a di�adatkan dengan memakai air kaca ( water glass ). Air kaca ( water glass ) 3 sam�ai 6 % ( lit.7, hal.126 ) ditambah �ada �asir silika yang mem�unyai kadar lem�ung sedikit mungkin dan hal ini air kaca yang dicam�ur sebanyak 6 % ( hasil survey �ada industri ) dengan mem�ergunakan �engaduk �asir. Butir-butir �asir lebih baik agak bundar. Air kaca yang di�akai dengan �erbandingan molekul SiO2 dan Na2O lebih dari 2,5 dan air bebas dibawah 50 % dengan viscositas rendah. Pencam�uran �asir silika dan air kaca dilakukan selama kurang dari 5 menit dan cam�uran diisolasi dari udara luar dalam suatu bejana. Selain itu juga dicam�ur bubuk tir atau bubuk kayu kedalam cam�uran�asir silika dan air kaca tadi. Ini dilakukan untuk mem�erbaiki si�at mam�u ambrruk yang buruk dari cetakan yang dibuat dengan air kaca sehingga �embongkaran cetakan nantinya tidak sukar. Selain itu juga mencegah �enetrasi logam cair kedalam ruangan antara butir-butir �asir sehingga terbentuk kulit coran yang bersih. Penambah bubuk tir sebanyak 0,5 sam�ai 2 % dan bubuk kayu sebanyak 0,5 sam�ai 1,5 %. Maka kom�osisi dari �asir cetak yang dibuat, yaitu : Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Air kaca = 6 % ; butir tir = 1,5 % ; bubuk kayu = 1 % ; serta �asi silika dengan kadar lem�ung sedikit mungkin sebesar = 91,5 % .4.4.2 Pembuatan Cetakan Pembuatan cetakan �asir rumah �om�a dilakukan dengan cara CO2. Maksudnya dilakukan dengan �eniu�an gas CO2 kedalam cetakan. Pasir silika yang telah dicam�ur dengan air kaca ( water glass ) telah sia� untuk dibuat menjadi cetakan. Setelah cetakan sia� maka gas CO2 ditiu�kan kedalam cetakan �ada tekanan 1,0 sam�ai 1,5 kgf/ cm2, maka cetakan akan mengeras. Berikut meru�akan reaksi �engerasan �ada CO2 ; Na2O . SiO2 . xH2O + CO2 Na2CO3 . xH2O + SiO2 Pa�an cetakan diletakkan �ada lantai dengan �ermukaan yang rata dengan �asir yang tersebar merata. Pola rangka cetakan untuk drag dimana �ola setengah dari rumah �om�a yang nantinya dibuat diletakkan diatas �a�an cetakan. Pola setengah dari rumah �om�a yang akan dibuat dimasukkan kedalam rangka cetakan drag yang kemudian diikuti dengan �emasukan �asir cetak kedalam rangka cetakan. Pasir cetak dimasukkan kedalam rangka cetakan secara merata sehingga menutu�i �ola kemudian di�adatkan dengan cara menumbuk dan menekan �asir secara �erlahan-lahan hingga �adat. Penubukan dilakukan dengan hati-hati, ini dimaksudkan agar �ola tidak terdorong keluar langsung oleh �enumbukan. Kemudian �asir yang tertum�uk melewati te�i atas dari rangka cetakan digaruk (dikikis) sam�ai �ermukaan �asir rata dengan �ermukaan rangka cetakan. Lalu rangka cetakan drag dibalik dan �ola �isu diangkat. Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Berikutnya adalah �enyia�an �ada rangka cetaka ku�. Pada rangka cetakan ku� �enyia�annya ham�ir sama dengan rangka �ada drag. Selain memasukkan �ola setengahnya yang lain �ada rangka cetakan ku�, �ada �ola ku� juga di�asang saluran turun, �enambah. Kemudian �asir cetak dimasukkan kedalam rangka cetakan dan di�adatkan. Pengalir dan saluran masuk di�asang sebelumnya yang bersentuhan dengan �ola rumah �om�a. Setelah itu ku� di�asang diatas drag,

�osisi rongga cetakan harus di�ertemukan secara teliti jangan sam�ai terjadi selisih diantara keduanya. 4.5 Peleburan Besi Cor Kelabu Pada �embuatan rumah �om�a ini untuk meleburkan besi cor kelabu yang dida�at dari besi kasar, sekra� besi cor serta sedikit sekra� baja digunakan dengan da�ur ku�ola. Da�ur ku�ola di�ergunakan secara luas untuk �eleburan besi cor sebab mem�unyai keuntungan yang unik, yaitu sebagai berikut : a. Konstruksi sederhana dan o�erasinya mudah b. Memberikan kemungkinan �eleburan kontiniu c. Memungkinkan untuk menda�at laju �eleburan yang besar untuk tia� jamnya d. Biaya yang rendah untuk alat-alat �eleburan e. Memungkinkan �engontrolan kom�osisi kimia dalam daerah luas Konstruksi dari da�ur ku�ola yaitu ia dibuat dari slinder baja yang tegak, dila�isi bata tahan a�i. Bahan baku logam dan kokas diisikan dari �intu �engisi. Udara ditiu�kan kedalam melalui tuyer, kukar terbakar dan bahan logam cair. Logam cair dan terak dikeluarkan melalui lobang-lobang keluar �ada dasar Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 ku�ola. Jadi dalam ku�ola logam di�anaskan langsung oleh �anas �embakaran dari kokas dan mencair, oleh karena itu memiliki efisiensi yang tinggi. Gambar 4.6 da�ur ku�ola Peleburan dilakukan menca�ai suhu lebih kurang 1250 - 13800 C. Setelah menca�ai suhu tersebut dilakukan �engecekan terhada� logam cair dengan mengambil sam�elnya. Pengecekan ini dilakukan untuk melihat a�akah kom�osisi logam cair tersebut sesuai dengan yang direncanakan. Pada umumnya �ada saat �eleburan besi cor kelabu terda�at �engarasan kom�osisi logam cair dari target kom�osisi yang direncanakan, �rosentase C berubah karena hilangnya karbon, yang disebabkan oleh oksidasi logam cair Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 dalam cerobong dan �engarbonan yang disebabkan reaksi antara logam cair dengan kokas, hal mana di�erngaruhi sekali oleh keadan o�erasi. Persentasi C terutama diatur oleh �endinginan besi kasar dan sekra� baja, begitu juga dengan mangan dan silikon yang juga di�erkirakan kokas kehilangan masing-masing 15%

Dan 20%. Prosentase S bertambah, itu karena adanya �engambilan S dari kokas, �eningkatan belerang yang di�erkenankan biasanya 0,1%. Maka dari itu tambahan harus dimasukkan dalam �erhitungan, yaitu untuk mengimbangi kehilangan �ada �eleburan. Dibawah ini terda�at contoh dari muatan cam�uran logam. Tabel 4.8 contoh muatan cam�uran logam 4.6 Penuangan Logam Cair Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Logam cair yang telah menca�ai tem�erature lebur dan kom�osisi yang sesuai maka logam cair terssbut telah da�at dituang kedalam cetakan. Ladel digunakan untuk membawa logam cair tersebut untuk dituangkan dalam cetakan. Sebelum dituang kedalam ladel, cairan logam diberi bahan �engikat terak (slag coegulan) untuk mengikat terak yang terkandung dalam cairan logam tersebut, sehingga tidak ikut masuk kedalam cawan tuang, bahan ini akan mengikat (mengum�ulkan) kotoran-kotoran yang terda�at didalam cairan logam. Logam cair dari ladel dituang kedalam cawan tuang �ada tem�erature 1350o C dengan waktu tuang tertentu. Waktu tuang dari coran rumah �om�a ditentukan dari grafik berikut. Gambar 4.7 Diagram laju �enuangan Rumah �om�a yang direncanakan memiliki letak �engalir dan saluran masuk berada di�ermukaan �isah, maka �enuangan tersebut digolongkan ke�ada �enuangan standard serta berat logam cair yang akan dituang 20 kg, maka dari Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 garif dida�at waktu tuang dari grafik diatas adalah 13 detik. Sedangkan untuk tutu� rumah �om�a dengan berat logam cairnya sebesar 3 kg maka dari grafik diatas dida�at waktu tuang adalah 7 detik. 4.7 Penyelesiaan Hasil Cetakan

Setalah �roses �enuangan dilakukan maka cetakan dibiarkan selama 12 jam untuk membiarkan logam cair membeku. Setalah itu cetakan dibongkar, kemudian hasil coran didingginkan dalam ruang terbuka. Setelah �embongkaran maka selanjutnya adalah �erkerjaan �roses �ermesinan �ada hasil coran. Tujuan dari �roses ini adalah untuk menda�atkan ukuran yang aktual sesuai dengan gambar teknik. Pekerjaan yang dilakukan �ada �roses �ermesinan terdiri �ada dua �ekerjaan yaitu �engerindaan, �embubutan, �engeboran dan �engeta�an. Pengerindaan dilakukan untuk membersikan coran dari bagia-bagian yang tidak ter�akai lagi, yang tidak da�at dibersikan secara manual. Pembubutan dilakuakan untuk menda�atkan dimensi aktual sesuai dengan gambar teknik. Serta �engeboran dilakukan untuk menda�atkan lobang yang selanjutnya akan dita� yaitu untuk menda�atkan lobang baut yang sesuai dengan gambar teknik. Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesim�ulan Berdasarkan �embahasan dan �erhitungan dari bab sebelumnya da�at diambil kesim�ulan sebagai berikut : 1. Material yang digunakan �ada rumah �om�a direncanakan �ada material besi cor kelabu dengan �enanbahan bahan �aduan �ada �roses �eleburan yaitu Carbon ( C ), Silsium (Si), Mangan ( Mn ), dan Phos�hor ( P ) dengan kom�osisi sebagai berikut : - Carbon : 3,3 % - Silsium : 1,8 % - Mangan : 0,6 % - Sulfur : 2,0 % - Phos�or : 0,2 % - Besi : Sisanya (%) 2. Pola yang digunakan yakni �ola kayu dengan bahan �ola yakni kayu jelutung. Jenis �ola yang digunakanyakni �ola �ejal dengan jenis �ola belahan dengan satu �ermukaan �isah untuk rumah �om�a serta �ola tunggal untuk tutu� rumah �om�a tersebut. Tambahan �enyusutan diambil berdasarkan bahan yang digunakan yakni besi cor kelabu sebesar 8/ 1000 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 dengan tambahan �ermesinan dan tambahan untuk drag dan �ermukaan sam�ing. 3. System saluran ( gating system ) �ada cetakan rumah �om�a terdiri atas ; cawan tuang, saluran turun, �engalir, saluran masuk. Disam�ing itu digunakan juga �enambah.

4. dimensi system saluran ( gating system ) berikut �enambah adalah : a. Cawan tuang : Panjang : 300 mm Lebar : 120 mm Kedalaman yang terdangkal : 135 mm Kedalaman yang terdalam : 150 mm b. Saluran turun : Diameter : 30 mm Tinggi : 150 mm Luas : 706,5 mm2 c. Saluran masuk : Rumah Pom�a: Diameter : 10 mm Luas : 565,2 mm Jumlah : 8 buah d. Pengalir : Diameter : 22,4 mm Luas : 635,85 mm2 e. Penambah : Rumah Pom�a: Diameter : 22,4 mm Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Tinggi : 67,5 mm Lebar kaki : 22,5 mm Tinggi kaki : 6 mm Jumlah : 7 buah Tutu� Rumah Pom�a: Diameter : 50 mm Tinggi : 75 mm Lebar kaki : 25 mm Tinggi kaki : 6 mm Jumlah : 3 buah 5. Bahan baku yang digunakan untuk �eleburan logam adalah skra� besi yang meru�akan sisa-sisa dari �roses yang tidak digunakan lagi ditambah. Ada�un hal-hal yang berhubungan dengan �eleburan dan �enuangan logam coran yakni sebagai berikut : - Tem�erature lebur coran : 12500C - 13500C - Tem�erature ruang coran : 13500C - Waktu tuang : - 13 detik ( untuk rumah �om�a ) - 7 detik ( untuk tutu� rumah �om�a ) - Jenis da�ur �elebur : da�ur ku�ola - Tem�erature tanur : 13800C 6. Proses �embongkaran cetakan dilakukan 12 jam setelah �roses �enuangan. Setelah itu dilakukan �roses �ermesinan yang bertujuan untuk menda�at kan ukuran yang actual sesuai gambar teknik. Proses �ermesinanyang dilakukan yakni �roses �enggerindaan, �embubutan, �emboran, dan �engeta�an. Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 5.2 Saran Pada �embuatan cetakan �asir rumah �om�a dengan cara �eniu�an CO2 dengan �asir di�adatkan dengan air kaca ( water glass ), hendaknya �erlu

diadakan suatu �ercobaan dengan mengganti air kaca dengan hal yang lain sehingga dida�at suatu cara lain untuk memadatkan �asir tadi selain dengan air kaca. Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 DAFTAR PUSTAKA 1. Austin H. Church, alih bahasa : Ir.Zulkifli Haraha�. 1986, “Pom�a dan Blower Sentrifugal”, Penerbit Erlangga, Jakarta. 2. Fritz Dietzel, alih bahasa : dakso sriyono, 1988, “Turbin Pom�a dan Kom�resor”, Erlangga, Jakarta. 3. Igor J. Karassik, W.C. Krutzsch, W.H. Fraser, 1986, “Pum� Handbook”, edisi kedua, McGraw-Hill Book Com�any. 4. Kent’s, 1950, “Mechanical Engineer’s Handbook Design Volume”, Jhon Wiley & Son’s Ic, New York. 5. Sularso dan Haruo Tahara, 1985, “Pom�a dan Com�ressor Pemilihan Pemakaian dan Pemeliharaan”, edisi kedua, PT.Pradnya Paramita, Jakarta. 6. Sularso, Kiyoto Suga, 1979, “Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin”, PT. Pradnya �aramita, Jakarta. 7. Tata Surdia, Kenji Chijiwa, 1991, “Teknik Pengecoran Logam”, cetakan keenam, PT. Pradnya Paramita, Jakarta. 8. Stefanoff A. J Phd, “Centrifugal and flow �om�s”, edisi kedua, Inger Soll-Rand Com�any. 9. R. L. Agarwal, T. R. Banga, Tahil Manghnani, 1987, Foundry Engineering, Fourth Edition, Khanna Publishers, New Delhi. 10. Hari Amanto, Daryanto, 1999, Ilmu Bahan, PT. Erlangga, Jakarta. Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009.

USU Re�ositoty © 2009 Lam�iran 1 : Penggunaan bahan coran Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Lam�iran 2 : Sifat-sifat yang diminta dan bahan untuk coran Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Lam�iran 3 : Koe�isien Kekentalan dan Tegangan Permukaan Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Lam�iran 4 : Tem�erature �enuangan untuk berbagai coran

Macam Coran Tem�erature Tuangan ( oc ) Padan ringan 650 – 750 Brons 1100 – 1250 Kuningan 950 – 1100 Besi cor 1250 – 1450 Baja cor 1500 – 1550 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Lam�iran 5 : Ukuran standar ulir kasar metris ( JIS B 0205 ) Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Lam�iran 6 : Jenis-jenis sistem saluran dalam �engecoran logam Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Lam�iran 7 : Aliran �roses �ada �engecoran BAHAN BAKU TUNGKU PENUANGAN MESIN PEMBUATAN CETAKAN SISTEM PENGOLAHAN PASIR LADEL Pasir Rangka cetak PEMBERSIHAN PEMBONGKARAN

PEMERIKSAAN Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009 Lam�iran 8 : Reka�itulasi Antara Hasil dan Desain SIMBOL Nilai Satuan SIMBOL Nilai Satuan A� 635,85 mm2 g 9,81 m/s2 Asm 565,2 mm2 H 13 m Ast 706,5 mm2 n 1470 r�m Athr 617 mm2 ns 15,924 r�m Cthr 8,913 m/s � 2 - b1 27 mm P� 12976,6 Pa b2 8,1 mm Q 0,0055 m3/s b3 47,25 mm Qth 0,0057 m3/s b4 14,175 mm rthr 14,017 mm Dh 22 mm r2 96,5 mm Do 77 mm r4 117,517 mm Dvolute 230,929 mm s 3 mm D2 193 mm t 7 mm D� rumah �om�a 40 mm td 5 mm D� tutu� rumah �om�a 80 mm U2 14,85 m/s d� 17 mm v 8,91 m/s d�l 2,4 mm Vo 1,3 m/s Vr2 1,262 m/s Vr1 1,365 m/s Syaiful Akbar : Perancangan Dan Pembuatan Rumah Pom�a Sentrifugal Dengan Ka�asitas 20 M3/ Jam Air Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009. USU Re�ositoty © 2009