BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Proses pengecoran merupakan proses dasar untuk membentuk suatu produk.

Dalam proses ini akan didapat benda suatu benda kerja yang berbentuk kompleks

dan memiliki berbagai macam ukuran. Akan tetapi, pada proses pengecoran butuh

ketelitian lebih supaya benda yang dihasilkan baik dan sesuai bentuk yang

diinginkan. Pada saat proses pengecoran perlu memperhatikan hal hal yang

dapat membahayakan keselamatan diantaranya pada saat penuangan cairan ke

dalam cetakan. Maka dari itu, keselamatan kerja harus selalu diutamakan.

Laporan praktikum ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah

Teknik Pengecoran (PP252). Laporan praktikum ini merupakan hasil dari

pelaksanaan praktikum yang telah dilaksanakan yaitu meliputi pembuatan pola

benda kerja yang terbuat dari kayu dan sterofoam, pembuatan cetakan benda kerja

dari kayu dengan pola tunggal terbuka dan cetakan dari sterofom, pengecoran

cetakan pola kayu dan finishing benda kerja hasil pengecoran. Pada saat

pelaksanaan praktikum, mahasiswa dituntut untuk mengetahui dan menganalisis

apa yang terjadi pada saat pembuatan semua langkah pembuatan benda kerja

tersebut. Mahasiswa diharuskan memahami teori teori mengenai teknik

pengecoran yang diaplikasikan melalui praktikum. Sehingga kita sebagai calon

pendidik dapat mengetahui teori teori mengenai teknik pengecoran dan bisa

mengaplikasikan praktiknya sehingga dapat menjadi bekal untuk mengajarkan

ilmu tersebut kepada peserta didik.

B. Rumusan Masalah

Dalam penyusunan laporan hasil praktikum ini, penyusun mengambil

beberapa rumusan masalah sebagai berikut.

1. Bagaimana cara pembuatan pola benda kerja dari kayu dan sterofoam?

1

2. Bagaimana cara pembuatan cetakan benda kerja dari kayu dan sterofoam?

3. Bagaimana cara melakukan pengecoran benda kerja?

4. Bagaimana cara melakukan finishing pada benda hasil coran?

C. Tujuan

Secara umum tujuan dari pembuatan laporan ini adalah sebagai berikut.

1. Mahasiswa dapat melakukan pembuatan pola benda kerja dari kayu dan

sterofoam.

2. Mahasiswa dapat melakukan pembuatan cetakan dari pola kayu.

3. Mahasiswa dapat melakukan proses finishing dari benda kerja hasil

pengecoran.

4. Mahasiswa dapat memahami komposisi bahan dari pembuatan cetakan.

5. Mahasiswa dapat memahami pentingnya keselamatan kerja pada saat

proses pengecoran logam.

6. Mahasiswa dapat memiliki acuan atau referensi dalam melakukan

praktikum teknik pengecoran logam.

7. Merupakan salah satu syarat kelulusan dalam menyelesaikan mata kuliah

Teknik Pengecoran (PP252).

8. Dapat memahami dan mengembangkan opini dari praktek di lapangan

supaya bisa diaplikasikan menjadi suatu hal yang berguna bagi dunia

industri ataupun di lembaga pendidikan.

D. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dalam laporan dalam laporan praktek pengecoran ini

adalah sebagai berikut :

Lembar judul (cover), kata pengantar, daftar isi, Bab I Pendahuluan : meliputi

latar belakang, rumusan masalah, ruang lingkup, tujuan dan manfaat Bab II

2

Landasan Teori, Bab III Laporan Praktikum, Bab IV Penutup : meliputi

kesimpulan dan saran, Referensi, Lampiran : berisi tentang gambar benda kerja.

3

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Pengertian Pengecoran Logam

Pengecoran (casting) yaitu suatu proses yang pada logam leburan mengalir

oleh gaya gravitasi dan gaya lain ke suatu cetakan dimana membeku dalam bentuk

dari rongga cetakan. Prinsip pengecoran tampak sederhana, meleburkan logam,

menuangkannnya ke suatu cetakan dan membiarkannya membeku. Ada banyak

faktor dan variabel yang harus dipertimbangkan agar operasi pengecoran berhasil.

Pengecoran terdiri dari dua golongan, yaitu pengecoran ingot dan pengecoran

bentuk. Istilah ingot biasanya dihubungkan dengan industri logam primer, ini

menggambarkan suatu pengecoran besar yang sederhana dalam bentuk dan

diperuntukkan untuk pembentukan kembali. Pengecoran bentuk meliputi produksi

geometris lebih rumit yang harus lebih mendekati bentuk akhir bagian atau

produk yang dikehendaki. Kemampuan dan keuntungan pengecoran bentuk

diantaranya sebagai berikut :

1. Pengecoran dapat digunakan untuk membentuk geometris yang rumit,

mencakup kedua bentuk eksternal dan internal.

2. Beberapa proses pengecoran mampu menghasilkan bagian pada bentuk

yang sempurna atau mendekati sempurna sehingga tidak perlu dilakukan

proses lain.

3. Pengecoran dapat digunakan untuk menghasilkan bagian yang sangat

besar.

4. Proses pengecoran dapat dilakukan pada banyak macam logam yang dapat

dipanaskan hingga cair.

5. Beberapa metode pengecoran cukup cocok untuk produksi masal.

4

Cetakan mengandung suatu rongga (cavity) yang geometris menentukan

bentuk dari dari bagian coran. Ukuran dan bentuk aktual dalam logam selama

pembentukan dan pendinginan. Logam berbeda memiliki jumlah berbeda

penyusutannya, begitu rongga cetakan dirancang untuk logam pokok yang dituang

bila ketetapan ukuran secara kritis. Cetakan cetakan dibuat dari suatu macam

bahan, mencakup pasir, plester, keramik, dan logam. Berbagai proses pengecoran

sering dikelompokan menurut perbedaan jenis cetakan ini.

B. Macam-macam Cetakan

Sebagian besar bahan cetakan adalah pasir cetak karena memberikan

karakteristik khusus. Cetakan diklasifikasikan berdasarkan bahan yang digunakan:

1) Cetakan pasir basah (green-sand molds). Cetakan ini dibuat dari pasir

cetrak basah.

2) Cetakan kulit kering (skin dried molds)

3) Cetakan pasir kering (Dry-sand molds). Cetakan dibuat dari pasir yang

kasar dengan bahan pengikat.

4) Cetakan lempung (loam molds). Cetakan ini digunakan untuk benda cor

yang besar. Kerangka cetakan terdiri dari batu bata atau besi yang dilapis

dengan lempung kemudian diperhalus permukaannya.

5) Cetakan furan (Furan molds). Pasir furan dapat digunakan sebagai dinding

atau permukaan pada pola sekali pakai.

6) Cetakan CO2. Pasir yang bersih dicampur dengan natrium silikat dan

campuran dipadatkan disekitar pola. Kemudian dialirkan gas CO2 dan

campuran tanah akan mengeras. Cetakan ini digunakan untuk bentuk yang

rumit dan dapat menghasilkan permukaan yang licin.

7) Cetakan logam. Cetakan logam terutama digunakan pada proses cetak-

tekan (die casting) logam dengan suhu rendah.

8) Cetakan khusus. Cetakan khusus dapat dibuat dari plastik, kertas, kayu

semen, plaster atau karet.

5

Proses pembuatan cetakan yang dilakukan di pabrik-pabrik pengecoran dapat

dikelompokkan sebagai berikut :

1) Pembuatan cetakan di meja (Bench Molding), dilakuakn untuk

pembuatan benda yang kecil.

2) Pembuatan cetakan dilantai (Floor molding), dilakukan untuk pembuatan

benda coar berkuran sedang atau besar.

3) Pembuatan cetakan sumuran (Pit molding), digunakan untuk pembuatan

benda cor yang besar sekali.

4) Pembuatan cetakan dengan mesin (Machine molding).

C. Jenis Pasir

Pasir silika (SiO2) banyak ditemukan di berbagai tempat. Pasir ini sangat

cocok untuk cetakan karena tahan suhu tinggi tanpa terjadi penguraian, murah

harganya, awet dan butirannya mempunyai bermacam tingkat kekasaran dan

bentuk. Namun angka muainya tinggi dan memiliki kecenderungan untuk melebur

menjadi satu dengan logam. Karena kandungan debu yang cukup tinggi, dapat

berbahaya bagi kesehatan.

Pasir silika murni tidak dapat digunakan untuk membuat cetakan karena tidak

memiliki daya pengikat. Pencampuran lempung sebanyak 8% sampai dengan 15%

dapat meningkatkan daya ikatnya. Jenis lempung yang dapat digunakan adalah

kaolin, lilit, dan betonit. Betonit adalah sejenis abu vulkanik yang telah lapuk.

Pasir cetak alam telah mengandung sejumlah lempung, sehingga untuk

membuat cetakan baik untuk besi-baja maupun nonferrous tinggal menambahkan

air saja. Karena pasir alam banyak mengandung bahan organik, pasir ini kurang

baik untuk penggunaan pada suhu tinggi. Pasir cetak buatan, terdiri dari butiran

silika yang telah dicuci dan ditambah lempung sebanyak 3% sampai 5%. Jumlah

air yang ditambahkan untuk memperoleh kekuatan yang cukup memadai kurang

dari 5%, sehingga gas yang dilepaskan jiga berkurang.

6

D. Sistem Saluran Cetakan Pasir

Sistem saluran pada cetakan pasir berfungsi untuk memasukan atau mengisi

logam cair yang dituangkan dari tungku atau ledel ke rongga coran dalam cetakan,

dan untuk mengeluarkan moister, serta untuk mengontrol pengisian coran. Fungsi

sistem saluran perlu darancang dengan mantap dengan mempertimbangkan faktor-

faktor berikut :

1) Aliran logam hendaknya memasuki rongga cetakan pada dasar atau dekat

dasarya dengan turbulensi seminimal mungkin.

2) Pengikisan dinding saluran masuk dan permukaaan rongga cetakan harus

ditekan dengan mengatur aliran logam cair atau dengan menggunakan inti

pasir kering.

3) Aliran logam cair yang masuk harus diatur sedemikian, sehingga terjadi

solidifikasi. Solidifikasi sebaiknya dimulai dari permukaan cetakan ke

arah logam cair, sehingga selalu ada logam cair cadangan untuk menutupi

kekuurangan akibat penyusutan.

4) Usahakan agar slag, kotoran, atau partikel asing tidak dapat masuk ke

dalam rongga cetakan.

Sistem saluran untuk mengalirkan logam cair ke dalam rongga cetakan terdiri dari

: cawan tuang, saluran turun, saluran pengalir, saluran penambah da saluran

masuk.

a. Cawan Tuang

Cawan tuang berfungsi untuk menampung leburan logam yang dituangkan

dari ledel atau tungku atau penyaring kotoran untuk mencegah masuknya terak ke

dalam cetakan dan untuk memberikan graviti yang besar sehingga aliran logam

cair bisa cepat, laminer atau tidak turbulen.

b. Saluran Turun

Saluran turun fungsinya untuk mengalirkan logam cair dari cawan tuang ke

dam, terus ke pengalir, terus ke saluran masuk (gate) dan khususnya ke rongga

7

cetakan bahkan sampai ke saluran penambah (riser). Saluran turun berada pada

bagian cope, dan hanya ada satu buah saluran turun dalam satu cetakan pasir; hal

ini untuk mencegah terputusnya penyatuan logam cair sewaktu pembekuannya.

c. Saluran Pengalir

Saluran pengalir (runner) berfungsi untuk mengalirkan logam cair dari

saluran turun ke saluran masuk (gate), yang diteruskan ke rongga coran.

d. Saluran Masuk

Saluran masuk berfungsi untuk memasukan logam lebur dari pengalir atau

sprue ke rongga cetakan dan sisanya diteruskan ke saluran penambah. Posisi

saluran masuk berada pada permukaan pisah terutama dibagian dragnya.

e. Saluran Penambah

Saluran penambah berfungsi untuk mengeluarkan moisture yang terprangkap

sewaktu penuangan, sehingga logam cair dapat mengisi penuh rongga coran.

Saluran ini berfungsi juga sebgai cadangan logam cair seandainya terjadi

penyusutan. Penambah sebaiknya ditempatkan pada rongga coran yang

kemungkinan sulit untuk dicapai pengisiannya, dan jumlahnya bisa lebih dari satu

buah dalam satu rongga coran.

E. Bahan Pola

Ada dua cara pengecoran dengan menggunakan cetakan pasir. Pembagian

dilakukan berdasarkan jenis pola yang digunakan :

(1) pola yang dapat digunakan berulang-ulang dan

(2) pola sekali pakai (pola habis)

Pola harus diberikan kelonggaran untuk mengatasi penyusutan ukuran.

Kelonggaran harus diberikan untuk pengerjaan akhir dan pembuatan cetakan

sebagai penambahan ukuran akibat adanya penyusutan. Untuk memudahkan

pengukurannya memakai mistar susut. Pada besi cor penyusutannya 1,04 %, brons

1,56 %, baja 2,08 %, alumunium dan magnesium 1,30 %.

8

BAB III

LAPORAN PRAKTIKUM

A. PENGECORAN DENGAN POLA KAYU

1. Tujuan Praktikum

Mahasiswa dapat mengetahui tahapan tahapan proses pengecoran

logam.

Mahasiswa dapat membuat cetakan dari pola kayu.

Mahasiswa dapat membuat pola kayu.

Mahasiswa dapat memahami proses penuangan pada pengecoran

logam.

Mahasiswa dapat membuat produk hasil pengecoran logam.

2. Alat dan Bahan

a. Alat dan Perlengkapan

Alat untuk membuat pola : Mesin serut listrik, Alat serut manual,

Mesin Gergaji kayu, Gergaji kayu manual, Palu konde, Pahat kayu

dengan berbagai ukuran, Mistar siku, Ampelas kayu, Kikir kayu,

Penitik, Paku kayu, Tang penjepit

Alat untuk membuat cetakan : Sekop, Sendok tembok, Gerobak

pengangkut pasir, Palu martil, Ayakan pasir, Tempat penampungan

pasir lembut, Ember (tempat penampungan air), Cetakan (Flask).

b. Bahan yang digunakan untuk pola belah

Bahan pola : Kayu

Bahan produk : Paduan alumunium (Alumunium Alloy)

Bahan cetakan : Pasir , air, talk halus..

9

3. Gambar Kerja (Terlampir)

4. Langkah Kerja

Buat gambar pola dilengkapi dengan ukuran penyusutannya dan juga

gambar produk jadi.

Buat pola yang akan dicetak dengan bahan kayu sesuai dengan ukuran

yang direncanakan.

Pola yang sudah selesai dibuat kemudian diampelas agar hasil coran

baik dan halus. Kemudian beri baut atau paku untuk mempermudah

mengangkat pola dan untuk menyamakan ukuran antara pola dari

rangka bagian bawah (drag) dengan bagian atas (cope).

Buat saluran masuk (gate) dan saluran penambah (riser). Balur pola

dan bagian-bagian sprue, gate dan riser dengan grafit agar mudah

ketika melepaskan pola pada cetakan.

Siapkan bahan cetakan dari pasir kali, ayak terlebih dahulu dengan dua

kali pengayakan agar hasilnya benar-benar lembut.

Siapkan bentonit, air, dan grafit.

Aduk bahan pasir 90 %, Air 10%.

Siapkan rangka cetak (flask).

Masukan pasir pada cetakan yang telah dipasang pola dibawahnya,

tumbuk sampai rata, kemudian balikan cetakan tersebut, buka pola

tunggal terbuka tersebut.

Siapakan logam pengecorannya (Alumunium), kemudian masukan

dalam tungku sesuai dengan volume dari benda kerja yang akan dicor.

Lebur sampai mencapai titik lebur dari alumunium yaitu 850 C.

Jika logam coran sudah melebur sesuai dengan titik leburnya, masukan

kedalaam cetakan.

10

Diamkan sampai dingin, kemudian cetakan dibongkar angkat hasil

corannya.

Lakukan proses finishing dan proses pemeriksaan apakah hasil coran

sesuai dengan gambar benda kerja yang telah dibuat.

5. Temuan Praktik dan Pembahasan

Pada saat pengecoran kita harus memperhatikan beberapa hal, diantaranya

adalah.

Perhitungan gambar pola, gambar hasil coran dan gambar produk.

Dalam membuat pola dimensi yang digunakan harus lebih besar dari

gambar produk karena pada saat hasil pengecoran logam tersebut akan

mengalami proses penyusutan.

Cetakan pada pola pasir harus kering supaya tidak terjadi reaksi antara

logam cair dengan air.

Sistem saluran masuk cairan harus dibuat dengan baik supaya cetakan

dapat terisi dengan sempurna.

6. Tahapan Proses Pengerjaan Produk

Gambar 1. Pola Tunggal Terbuka Kayu

11

Ganbar 2. Cetakan Pasir Pola Tunggal Terbuka

Gambar 3. Hasil Coran

Gambar 4. Hasil Coran yang telah dipotong dari saluran masuk

12

Gambar 5. Proses finishing (pengikiran dan pembuatan radius luar)

Gambar 6. Proses Pengefraisan

Gambar 7. Proses Pengeboran

13

Gambar 8. Pengetapan

Gambar 9. Selesai Finishing

Gambar 10. Produk Komponen Mesin Gergaji Mesin

B. PENGECORAN DENGAN POLA STEROFOAM

1. Tujuan Praktikum

Mahasiswa dapat mengetahui proses pengecoran logam dengan pola

habis / pola sterofoam.

14

Mahasiswa dapat membuat cetakan dengan pola sterofoam.

Mahasiswa dapat mengetahui paduan pada pembuatan cetakan.

2. Alat dan Bahan

a. Alat dan Perlengkapan

Alat untuk membuat pola : Cutter, Alat khusus pemotong

streofoam, Penggaris/mistar baja, Lem streofoam, Ampelas (halus)

Alat untuk membuat cetakan : Sengkop, Sendok tembok, Gerobak

pengangkut pasir, Palu martil, Ayakan pasir, Tempat penampungan

pasir lembut, Ember (tempat penampungan air), Flask, Tungku

peleburan logam.

b. Bahan

Bahan pola : Streofoam (polysterene)

Bahan produk : Paduan alumunium (Alumunium Alloy)

Bahan cetakan : Pasir silika (SiO2), air, bentonit.

3. Gambar Kerja (terlampir)

4. Langkah Kerja

Buat gambar pola dilengkapi dengan ukuran penyusutannya dan hasil

produk.

Buat pola yang akan dicetak dengan bahan sterofoam sesuai dengan

ukuran yang direncanakan.

Pola yang sudah selesai diampelas agar hasil coran baik dan halus.

Buat saluran turun (sprue), saluran masuk (gate) dan saluran naik /

penambah (riser).

Siapkan bahan cetakan dari pasir silika, dengan terlebih dahlulu pasir

tersebut diayak dan digunakan ukuran butir yang halus.

15

Siapkan rangka cetak (flask).

Pasir yang telah diayak dicampur dengan bahan bentonit untuk

memperkuat daya rekat pasir pada cetakan.

Campuran pasir dan bentonit diberi sedikit air supaya memperkuat

kemampuam pasir menempel (keterpaduan). Untuk ukuran banyaknya

pasir 90%, air 3%, dan bentonit 7%.

Rangka cetak bawah (drag) diletakkan diatas papan kayu yang rata.

Drag diisi penuh dengan pasir yang dipadatkan secara manual.

Pasir yang berlebihan diratakan, dan pola, sprue, riser diletakan kira-

kira ditengah cetakan yang sudah dipadatkan.

Kemudian pasir isi kembali pada cetakan sampai pola terbenam, dan

pasir dipadatkan kembali sampai rata dengan tinggi sprue dan riser.

Setelah cope diisi penuh dengan pasir, biarkan pola tersebut beberapa

saat dalam cetakan supaya daya rekat dan keterpaduan pasir dalam

cetakan lebih kuat.

Bahan produk berupa paduan alumunium dicairkan dalam tungku

peleburan logam, titik lebur sekitar 850 C dengan waktu peleburan

sekitar 1 jam.

Setelah paduan alumunium mencair, logam cair ini dituangkan dengan

cepat ke dalam saluran turn (sprue); polysterene menguap; dan logam

cair mengisi rongga ceakan. Logam cair dituangkan dengan cepat

supaya dapat mencegah terjadinya pembakaran polysterene yang

mengakbatkan terjadinya residu karbon. Gas yang terjadi akibat

penguapan bahan terdorong keluar melalui pasir yang permeabel dan

lubang-lubang pelepas gas.

Setelah logam membeku dan dingin, benda cetak (coran) dikeluarkan

dari cetakan dan dibersihkan.

16

Sprue dan riser dipotong, kemudian benda hasil coran dikerjakan lebih

lanjut dengan proses finishing.

5. Temuan Praktik dan Pembahasan

Pada proses pengecoran logam pola sterofoam ini hal hal yang harus

diperhatikan diantaranya adalah.

Paduan pasir cetakan harus sesuai dengan prosedur supaya didapat hasil

yang baik.

Pada saat pembuatan pola sterofoam dibutuhkan ketelitian yang tinggi

karena bahan sterofoam yang mudah rusak.

Pembuatan saluran masuk, runner, dan riser harus sesuai dengan ukuran

benda kerja yang akan dibuat supaya mendapatkan hasil yang baik.

17

BAB IV

PENUTUP

A. Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum mengenai pengecoran logam mulai dari,

pembuatan pola, pembuatan cetakan dan finishing hasil pengecoran, Saya dapat

menyimpulkan beberapa hal diantaranya adalah.

Perhitungan gambar pola, gambar hasil coran dan gambar produk. Dalam

membuat pola dimensi yang digunakan harus lebih besar dari gambar

produk karena pada saat hasil pengecoran logam tersebut akan mengalami

proses penyusutan.

Cetakan pada pola pasir harus kering supaya tidak terjadi reaksi antara

logam cair dengan air.

Sistem saluran masuk cairan harus dibuat dengan baik supaya cetakan

dapat terisi dengan sempurna.

Paduan pasir cetakan harus sesuai dengan prosedur supaya didapat hasil

yang baik. Pada saat pembuatan pola sterofoam dibutuhkan ketelitian yang

tinggi karena bahan sterofoam yang mudah rusak.

Pembuatan saluran masuk, runner, dan riser harus sesuai dengan ukuran

benda kerja yang akan dibuat supaya mendapatkan hasil yang baik.

B. Saran

Setelah melakukan berbagai praktikum pengecoran logam dengan berbagai

proses, ada yang harus diperhatikan diantaranya adalah.

Alat dan perlengkapan yang sudah digunakan harus dikembalikan ke

tempatnya sesuai dengan tempatnya.

Selalu gunakan Standar Operasional Procedure dalam praktikum proses

pembentukan logam.

Gunakan selalu alat keselamatan kerja.

18