Bab 2

Tinjauan Pustaka

2.1 Pompa

Pompa merupakan alat yang lazim digunakan untuk mengalirkan fluida

dari satu unit operasi ke unit operasi lainnya. Pompa digunakan secara luas di

berbagai bidang kegiatan: industri, pertanian, rumah tangga dan berbagai macam

bidang kegiatan lainnya. Satu sumber umum mengenai terminologi, definisi,

hukum dan standar pompa adalah Hydraulic Institute Standards. Hydraulic

Institute Standards telah disetujui oleh American National Standards Institute

(ANSI) sebagai standar nasional. Klasifikasi pompa berdasarkan tipe

didefinisikan oleh Hydraulic Institute yang ditunjukkan pada gambar 2.1.

Pumps

Positive displacement

Kinetic

Reciprocating pumps

Blow case

Rotary pumps

Centrifugal

Regenerative turbine

Special effect

Gambar 2.1 Klasifikasi Pompa [1]

5

Pompa dibagi menjadi dua tipe fundamental berdasarkan cara transmisi

energi pada media yang dipompa yaitu perpindahan kinetik dan perpindahan

positif. Pada perpindahan kinetik, gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh elemen

berputar yang disebut impeller memberikan energi kinetik pada fluida,

menggerakkan fluida dari bagian hisap ke bagian buang. Sedangkan perpindahan

positif menggunakan gerak bolak-balik dari satu atau beberapa piston atau aksi

penekanan dari beberapa roda gigi yang berhubungan atau benda bergerak lainnya

untuk memindahkan suatu media dari satu tempat ke tempat yang lain (misalnya:

menggerakkan material dari bagian hisap menuju bagian buang). Media

pemompaan umumnya berwujud cair, akan tetapi beberapa desain pompa bisa

menangani bentuk-bentuk suspensi padat, bubur kayu, lumpur, ter dan substansi

eksotik lainnya yang wujudnya hampir tidak menyerupai wujud cair. Meskipun

demikian seluruh tabiat cairan harus ada pada jenis media yang dipompa.

Hydraulic Institute menggolongkan pompa berdasarkan jenis, tidak

berdasarkan aplikasi. Tetapi kenyataannya pemakai pada akhirnya berhadapan

dengan masalah aplikasi spesifik. Dengan demikian sering kali unsur pengalaman

merupakan dasar dalam memilih jenis pompa, bahkan hal ini diterapkan juga di

industri.

2.1.1 Material Komponen Pompa

Material yang umum digunakan untuk volute casing dan impeller pompa

untuk air tawar (air hujan, air sungai, air danau), air minum, air limbah dan air

laut pada temperatur normal diperlihatkan pada tabel 2.1.

Material dalam kelompok A dipakai untuk volute casing yang beratnya

hampir setengah berat keseluruhan pompa dan dibuat dari besi cor. Pompa-pompa

biasa pada umumnya termasuk dalam kelompok A. Kelompok B memakai baja

cor untuk volute casing. Material ini dipakai bila dikehendaki ketahanan yang

tinggi terhadap keausan dan korosi atau jika diperlukan head yang tinggi. Material

yang terdapat dalam kelompok C dan D dipakai bila ketahanan terhadap korosi

sangat diperlukan, misalnya pada pompa yang digunakan untuk air laut atau di

industri kimia. Pompa-pompa dengan konstruksi baja pada kelompok E adalah

pompa berukuran besar.

6

Tabel 2.1 Material yang umum dipakai untuk pompa [2]

Nomor Frekuensi Volute casing Impeller Pemakaian kelompok

A-1 O FC FC Air tawar, air minum A-2 FC FCD Air tawar, air minum A-3 O FC SC Air tawar, air minum A-4 O FC BC Air tawar, air minum

Air laut A-5 O FC PBC Air tawar, air limbah

Air laut A-6 O FC ABC Air tawar, air limbah

Air laut A-7 O FC SCS2 Air tawar, air minum

Air limbah A-8 O FC SCS12 or SCS13 Air distilasi, air laut A-9 FC berlapis karet SCS12 or SCS13 Air limbah, air laut

B-1 O SC SC Air tawar, air laut B-2 SC ABC Air tawar, air minum

Air laut B-3 O SC SCS2 Air tawar, air minum

Air limbah B-4 SC SCS12 or SCS13 Air limbah, air laut B-5 SC SCS14 or SCS15 Air laut

C-1 O BC BC Air distilasi, air laut C-2 BC PBC Air laut C-3 ABC ABC Air laut

D-1 SCS2 SCS2 Air limbah, air laut D-2 SCS2 SCS12 or SCS13 Air limbah, air laut D-3 SCS2 SCS14 or SCS15 Air laut D-4 O SCS12 or SCS13 SCS12 or SCS13 Air laut D-5 SCS12 or SCS13 SCS14 or SCS15 Air laut D-6 SCS12 or SCS13 Worthite Air laut

E-1 O SS SC Air tawar E-2 O SS SCS2 Air tawar, air minum E-3 SUS27 SCS13 Air tawar, air minum

Air laut 1. Frekuensi dengan tanda "O" berarti material sering digunakan. 2. FC (besi cor) menyatakan FC15,FC20, FC25, dan FC25 Ma. 3. BC (perunggu cor) menyatakan BC2 dan BC3. 4. SC berarti baja karbon cor. 5. ABC berarti perunggu aluminium cor. 6. Nomor kelompok besar berarti material dengan mutu lebih tinggi.

2.1.2 Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal dikenal sebagai pompa pembangkit tekanan. Pompa

sentrifugal memiliki elemen berputar yang memberikan energi kepada fluida.

Volute casing mengarahkan fluida ke sisi buang. Pompa sentrifugal memiliki

konstruksi sedemikian rupa sehingga aliran fluida yang keluar dari impeller akan

melalui sebuah bidang tegak lurus poros pompa.

7

2.1.3 Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal, seperti diperlihatkan dalam gambar 2.2, mempunyai

sebuah impeller untuk mengangkat fluida dari tempat yang lebih rendah ke

tempat yang lebih tinggi.

Gambar 2.2 Bagan aliran f1uida di dalam pompa sentrifugal [2]

Daya dari luar diberikan kepada poros pompa untuk memutar impeller, maka

fluida yang ada di dalam impeller, oleh dorongan sudu-sudu ikut berputar. Karena

timbul gaya sentrifugal maka fluida mengalir dari tengah impeller ke luar melalui

saluran di antara sudu-sudu. Dengan demikian head tekanan fluida meningkat.

Demikian pula head kecepatannya bertambah besar karena fluida mengalami

percepatan. Fluida yang keluar dari impeller ditampung oleh saluran berbentuk

volut (spiral) di sekeliling impeller dan disalurkan ke luar pompa melalui nosel.

Di dalam nosel ini sebagian head kecepatan aliran diubah menjadi head tekanan.

Jadi impeller pompa berfungsi memberikan kerja kepada fluida sehingga energi

yang dikandungnya menjadi bertambah besar.

Dari uraian di atas jelas bahwa pompa sentrifugal dapat mengubah energi

mekanik dalam bentuk kerja poros menjadi energi fluida. Energi inilah yang

mengakibatkan pertambahan head tekanan, head kecepatan, dan head potensial

pada fluida yang mengalir secara kontinyu.

8

2.2 Pengecoran Logam

Pengecoran logam merupakan teknologi pembentukan logam yang sudah

digunakan manusia selama ribuan tahun. Berbagai produk dihasilkan dengan

metode ini. Sebagian besar peralatan atau komponen mesin di industri berupa

benda cor.

Prinsip dasar pengecoran logam adalah mencairkan atau melebur logam

lalu menuangkannya ke dalam rongga cetak pada cetakan, sehingga dihasilkan

bentuk yang sesuai dengan rongga cetak.

2.2.1 Jenis Pengecoran Logam

Pengecoran digolongkan menjadi beberapa jenis tergantung pada jenis

cetakan yang digunakan dan bagaimana cara memasukkan cairan logam ke dalam

cetakan tersebut.

2.2.1.1 Sand casting

Sand casting merupakan proses pengecoran logam yang menggunakan

cetakan dari pasir. Cetakan pasir dibentuk dengan memadatkan pasir yang

melingkupi pola pada rangka cetak. Kemudian pola dikeluarkan dari cetakan

pasir, sehingga menghasilkan rongga cetak yang akan dituang logam cair.

2

3

4

6

7

8

1

5

Gambar 2.3 Proses sand casting [3]

9

Proses sand casting ditunjukkan oleh gambar 2.3, yaitu:

Langkah 1, pasir cetak diisikan ke dalam rangka cetak yang berisi pola belahan

bawah.

Langkah 2, pasir cetak dipadatkan, selanjutnya cetakan bagian bawah yang telah

padat dibalik dengan posisi permukaan belahan menghadap ke atas.

Langkah 3, rangka cetak dan pola belahan atas ditempatkan di atas cetakan bagian

bawah.

Langkah 4, pasir cetak diisikan ke dalam rangka cetak yang berisi pola belahan

atas kemudian dipadatkan.

Langkah 5, pola belahan atas dilepas dari rangka cetak bagian atas sehingga

dihasilkan rongga.

Langkah 6, pola belahan bawah dilepas dari rangka cetak bagian bawah sehingga

dihasilkan rongga.

Langkah 7, rangka cetak bagian bawah dan atas disatukan.

Langkah 8, logam cair dituang ke dalam rongga cetakan.

2.2.1.2 Invesment casting

Invesment casting merupakan proses pengecoran khusus menggunakan

cetakan dari keramik, yang terbentuk melalui pencelupan pola lilin dan pola lilin

tersebut dikeluarkan dengan proses pemanasan, sehingga menghasilkan rongga

yang akan dituang logam cair.

1

2

3

4 6

5

Gambar 2.4 Proses investment casting [3]

10

Proses investment casting ditunjukkan oleh gambar 2.4, yaitu:

Langkah 1, pola lilin dicelupkan ke dalam bubur keramik.

Langkah 2, pola lilin dengan lapisan bubur keramik ditaburi pasir kuarsa.

Langkah 3, lapisan bubur keramik dan pasir kuarsa didiamkan hingga membentuk

cetakan keramik.

Langkah 4, pola lilin dikeluarkan dari cetakan keramik dengan pemanasan.

Langkah 5, logam cair dituangkan ke dalam cetakan keramik.

Langkah 6, coran dipisahkan dari cetakan keramik dengan cara menghancurkan

cetakan keramik.

Coran dengan bentuk yang sulit dapat dilakukan dengan proses ini dan

dapat digunakan untuk benda yang tipis. Cara ini cocok sekali diterapkan untuk

coran dengan berat ≤ 5 kg, walaupun akhir-akhir ini telah dikembangkan untuk

membuat coran dengan berat hingga 50 kg.

2.2.1.3 Centrifugal casting

Centrifugal casting merupakan salah satu proses pengecoran yang

menghasilkan produk cor berbentuk silinder atau benda kerja yang simetris pada

cetakan yang berputar, dengan cara memutar cetakan pada sumbunya.

Gambar 2.5 Proses centrifugal casting [4]

Proses ini dapat dilakukan secara vertikal atau horizontal tanpa menggunakan inti.

Rongga dan dinding coran terbentuk karena gaya sentrifugal ketika cetakan

diputar.

11

2.2.1.4 Die casting

Die casting merupakan proses pengecoran yang menggunakan hidrolik

sebagai sumber energi untuk memberikan tekanan yang tinggi kepada logam cair

untuk mengisi rongga cetakan logam.

Keuntungan proses ini adalah waktu operasi yang singkat, permukaan

yang baik dan kepresisian yang tinggi, bagian yang tipis dan berlubang dapat

dibuat dan hemat pengerjaan lanjut. Kekurangannya adalah harga cetakan dan

mesin yang mahal dan dimensi benda yang dapat dikerjakan terbatas.

Gambar 2.6 Proses die casting [3]

2.2.2 Proses Pengecoran Logam

Pengecoran logam terdiri atas rangkaian proses yang saling berkaitan

antara satu dengan yang lain. Prinsip dasarnya yaitu mengolah logam dengan cara

mencairkan logam, kemudian menuangkannya ke dalam rongga cetakan, sehingga

menghasilkan bentuk yang sesuai dengan rongga cetakan.

Sebelum proses pembuatan benda coran, diperlukan perancangan pola dan

coran, yang bertujuan untuk menghasilkan benda tanpa cacat tuang, disamping

itu perancangan juga akan memberikan kemudahan dan keseragaman dalam

pembuatan benda coran.

Proses pengecoran dengan cetakan pasir terdiri atas beberapa tahap,

dimulai dari perancangan pola, perancangan coran, pembuatan pola, pembuatan

cetakan, pembuatan pasir cetak dan inti, peramuan dan persiapan bahan,

pembuatan inti, proses penuangan, proses pembongkaran, proses perlakuan panas,

pemeriksaan dan pengujian. Diagram alir proses pengecoran logam dengan pasir

cetak dapat dilihat pada gambar 2.7.

12

Pemesanan

Spesifikasi Desain

Estimasi

Perancangan Pola dan Coran

Pembuatan pola dan kotak inti

Pembuatan pasir cetak dan pasir inti

Peramuan dan persiapan bahan

Penuangan

Pembongkaran dan pembersihan coran

Perlakuan panas dan pengerjaan akhir

Pemeriksaan dan pengujian akhir

Pembuatan cetakan dan inti Peleburan

Pengiriman

Gambar 2.7 Bagan alir proses pengecoran logam

2.2.3 Cetakan Pasir

Cetakan pasir pada umumnya menggunakan pasir kuarsa yang diikat

dengan sejenis lempung (bentonit). Kepadatannya dicapai dengan cara

penumbukan menggunakan alat tangan atau dengan menggunakan mesin.

13

2.2.3.1 Pasir cetak

Pasir cetak pada umumnya terdiri atas bahan dasar berupa pasir. Pasir bisa

berupa pasir pantai, pasir sungai atau pasir silika yang disediakan alam. Bahan

pengikat yang digunakan bisa berupa lempung, bahan sintesis ataupun semen.

Disamping itu masih ditambahkan bahan-bahan lain untuk memperbaiki mutu

pasir cetak seperti debu arang, serbuk gergaji, dan tepung.

Pasir cetak harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

Mempunyai sifat keterbentukan (formability) sehingga mudah dalam

pembuatan cetakan dengan kekuatan yang cocok. Cetakan yang dihasilkan

harus kuat sehingga tidak rusak karena dipindah-pindah dan dapat

menahan logam cair pada waktu dituang ke dalamnya.

Permeabilitas yang cocok. Diharapkan udara atau gas dapat keluar dari

cetakan melalui rongga-rongga di antara butir-butir pasir.

Distribusi besar butir yang cocok. Permukaan coran akan halus kalau

coran dibuat di dalam cetakan yang berbutir halus. Namun bila butir pasir

terlalu halus, gas akan susah untuk keluar dari cetakan.

Tahan terhadap temperatur logam yang dituang.

Dapat didaur ulang.

Harganya murah.

2.2.3.2 Pasir cetak berpengikat resin pengeras cepat

Komposisi pasir cetak jenis ini adalah :

Pasir daur ulang : 90%

Pasir baru : 10%

Komponen 1 (resin phenol) : 0,8%

Komponen 2 (Polysocyanat) : 0,8 %

Katalisator : 0,5 – 1,8%

2.2.3.3 Pembuatan cetakan

Pembuatan cetakan dilakukan menggunakan tangan dan dibantu dengan

peralatan sederhana, seperti : alat pemadat pasir, sendok potong, pencabut pola

dan lain sebagainya.

14

Pembuatan cetakan dengan tangan dilakukan karena faktor-faktor :

Bentuk benda coran yang sulit

Jumlah pembuatan sedikit

Ukuran benda yang besar

Jumlah belahan pola atau inti yang banyak

Faktor harga atau biaya

2.2.4 Inti

Inti adalah suatu bentuk dari pasir yang dipasang pada rongga cetakan

untuk mencegah pengisian logam pada bagian yang seharusnya berbentuk lubang

atau berbentuk rongga dalam suatu coran. Jenis inti ada beberapa macam, yaitu

inti kulit, inti CO2 process, dan sebagainya. Nama-nama itu ditentukan menurut

pengikat atau macam proses pembuatan inti.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan inti dengan tangan adalah:

Kepadatan pasir inti di dalam kotak inti harus merata.

Untuk bentuk inti yang rumit diperlukan penguat inti dari dalam.

Diberikan saluran pembuangan gas.

Perlakuan terhadap inti yang telah selesai dibuat perlu hati-hati agar tidak

menyebabkan deformasi atau patah.

Pasir inti berpengikat air kaca (CO2 process)

Pasir CO2 adalah pasir dengan berpengikat air kaca (water glass) yang

dikeraskan dengan hembusan gas CO2, dan komposisi dari pasir ini adalah :

Pasir daur ulang : 50-80%

Pasir baru : 20-50%

Air kaca : 2-5 %

Bahan tambah : 1 % (serbuk aspal, gula tetes)

Gas CO2 : Dihembuskan

2.2.5 Peleburan

Peleburan adalah proses pencairan logam sampai suhu tertentu, sehingga

logam layak untuk dituang ke dalam rongga cetak.

15

Peleburan menggunakan tanur induksi pada industri sekarang ini menjadi

meluas, disebabkan:

Mudah mengkontrol komposisi dan temperatur

Slag (kotoran) yang terjadi sedikit, sehingga logam cair yang terbuang

lebih sedikit

Mengurangi jumlah pekerja

Proses peleburan yang dilakukan terdiri atas:

Pemuatan

Pengaktifan tanur induksi

Penahanan (holding time)

Tapping

Penuangan

2.2.6 Penuangan

Besi yang dialirkan dari tanur pelebur diterima oleh ladel dan kemudian

dituangkan ke dalam cetakan. Jenis ladel terdiri atas ladel jenis gayung, ladel

dengan jepitan pembawa, ladel yang dapat dimiringkan dengan tuas tangan

(kapasitasnya 10 sampai 2.000 kg), ladel yang dapat dimiringkan menggunakan

pasangan roda gigi, dan ladel tuang dasar dengan sumbat (kapasitas 200 sampai

10.000 kg). Ladel biasanya berbentuk kerucut atau silinder.

2.2.7 Pengerjaan Akhir

Pengerjaan akhir merupakan tahap akhir dalam proses pengecoran logam.

Pengerjaan akhir meliputi: pembongkaran, pembersihan, pemotongan dan

penggerindaan.

2.2.7.1 Pembongkaran

Cetakan diletakkan di atas meja getar yang mempunyai ayakan. Getaran

diteruskan ke pasir dan coran melalui rangka cetak sehingga pasir terpecah-pecah

dan jatuh melalui ayakan. Pasir yang jatuh dikumpulkan oleh konveyor ban

sehingga hanya coran saja yang tinggal di atas meja getar.

16

2.2.7.2 Pembersihan

Di permukaan produk cor yang telah dikeluarkan dari cetakan pasir pada

umumnya masih ada pasir cetak yang menempel. Pasir cetak yang menempel pada

permukaan produk cor ini dibersihkan dengan cara disemprot menggunakan

mimis baja atau air sehingga dihasilkan produk cor dengan permukaan yang

bersih dari pasir cetak.

2.2.7.3 Pemotongan dan penggerindaan

Produk cor yang sudah dibersihkan harus dipisahkan dari sistem saluran

dan penambah. Proses memisahkan sistem saluran dan penambah inilah yang

disebut dengan pemotongan. Pemotongan sistem saluran dan penambah dilakukan

menggunakan gerinda potong atau las potong.

Produk cor yang sudah dibersihkan dari sistem saluran dan penambah

kemungkinan masih terdapat sirip akibat permukaan pisah pada cetakan. Sirip ini

dibersihkan dengan cara digerinda sehingga dihasilkan produk cor sesuai dengan

bentuk yang diinginkan.

2.3 Pola dan Kotak Inti

Pola adalah suatu alat bantu yang digunakan untuk membentuk rongga

cetak dan rongga cetak tersebut akan diisi dengan coran logam. Pada umumnya

bentuk pola menyerupai benda cor, sedangkan bentuk lubang atau rongga dalam

coran dibentuk oleh inti.

2.3.1 Pola

Sebelum proses pembuatan pola, diperlukan perancangan pola yang

bertujuan agar dihasilkan pola yang layak untuk dicetak di bengkel pengecoran

logam. Faktor penting untuk menetapkan jenis pola adalah:

Metode cetakan yang akan diterapkan

Pertimbangan ekonomis yang sesuai dengan jumlah benda yang akan

dibuat

Letak belahan

Peletakan sistem saluran dan penambah

17

2.3.2 Kotak Inti

Kotak inti merupakan alat bantu atau kotak yang dibuat untuk membuat

suatu inti. Kotak inti harus memenuhi 4 syarat:

1. Kotak inti harus kokoh

2. Dapat dilepas dari inti tanpa merusak kotak inti maupun inti

3. Memiliki kepresisian ukuran yang baik dan tahan lama

4. Cocok dengan bahan inti dan metoda pembuatan inti

2.3.3 Jenis Pola

Beberapa jenis pola yang ada, diantaranya :

a. Pola Pejal

Pola pejal adalah pola yang bentuknya hampir serupa dengan bentuk coran.

Pola jenis ini dapat berupa pola tunggal atau pola belahan.

Gambar 2.8 Pola pejal [3]

b. Pola Sablon

Pola Sablon digunakan untuk pembuatan cetakan coran yang berbentuk

silinder atau berbentuk benda putar.

Gambar 2.9 Pola sablon [3]

18

c. Pola Rusuk

Konstruksi pola rusuk berupa rangka. Pola rusuk digunakan untuk membuat

cetakan yang memiliki dimensi besar.

Gambar 2.10 Pola rusuk [3]

d. Pola Hilang

Pola hilang adalah pola yang dibuat dari polystirol. Pola jenis ini hanya

digunakan sekali. Pola hilang tidak dikeluarkan dari cetakan pasir. Besi cair

langsung dituangkan ke pola berbahan polystirol yang masih berada dalam

cetakan, sehingga pola menguap. Bentuk pola pada cetakan digantikan oleh besi

cair yang akan membeku menjadi coran.

e. Pola Pelat Berpasangan

Pola pelat berpasangan merupakan sepasang pelat di mana kedua belahnya

ditempelkan pola, sistem saluran dan penambah. Pola ini digunakan untuk

produksi massal.

Gambar 2.11 Pola pelat berpasangan [5]

2.3.4 Bahan Pola

Pola dapat dibuat dari kayu, kayu lapis, logam, atau bahan sintesis seperti

resin. Pertimbangan penggunaan bahan-bahan tersebut adalah dari metode

cetakan, bentuk benda, dimensi benda, serta jumlah coran yang akan dibuat.

19

Bahan-bahan yang digunakan untuk pola ialah kayu, resin atau logam. Dalam hal

khusus digunakan "plaster" atau lilin sebagai bahan pola.

2.3.4.1 Kayu

Kayu yang dipakai untuk pola adalah kayu saru, kayu aras, kayu pinus,

kayu mahoni, kayu jati dan lain-lain. Pemilihan kayu berdasarkan macam dan

ukuran pola, jumlah produksi, dan lamanya dipakai. Kayu yang kadar airnya

lebih dari 14% tidak dapat digunakan, karena kayu belum stabil. Kayu akan terus

mengalami perubahan bentuk hingga kadar airnya mencapai 14%. Kadangkala

suhu udara luar harus diperhitungkan, tergantung pada daerah mana pola itu

digunakan.

2.3.4.2 Resin sintetis

Dari berbagai macam resin sintetis, hanya resin epoksi yang banyak

dipakai. Resin epoksi mempunyai sifat-sifat: penyusutan yang kecil pada waktu

mengeras, tahan aus yang tinggi. Resin epoksi dapat diberi zat aditif untuk

meningkatkan sifat mekaniknya. Sebagai contoh, kekerasan meningkat dengan

mencampurkan bubuk besi atau aluminium ke dalam resin epoksi. Ketahanan

bentur akan meningkat dengan menumpukkan serat gelas dalam bentuk lapisan.

2.4 Perancangan Pola dan Kotak Inti

Perancangan pola diwujudkan dalam bentuk gambar konstruksi pola.

Gambar konstruksi pola merupakan gambar kerja pemesinan yang diberi simbol-

simbol tertentu. Simbol-simbol tersebut menunjukkan: permukaan pisah pola,

kemiringan pola, penyusutan pola, radius coran dan tambahan pengerjaan.

2.4.1 Permukaan Pisah Pola

Permukaan pisah pola merupakan batas antara cetakan atas dan cetakan

bawah. Penentuan permukaan pisah cetakan atas dan cetakan bawah adalah

penting untuk mendapatkan coran yang baik. Permukaan pisah dirancang sesuai

20

dengan kebutuhan cetakan. Dengan adanya permukaan pisah yang benar, maka

diharapkan pola dapat dicetak dan mudah dicabut dari cetakan.

Gambar 2.12 Permukaan pisah pola

2.4.2 Kemiringan Pola

Kemiringan pada sisi-sisi pola dibutuhkan agar pola dapat dengan mudah

diangkat dan dikeluarkan dari cetakan. Prinsip pemakaian kemiringan adalah

sebesar mungkin agar pola mudah dikeluarkan dan sekecil mungkin agar dimensi

coran tidak berubah sehingga tidak mengganggu fungsi dari coran. Besarnya

kemiringan yang diberikan dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu:

1. Fungsi benda cor

2. Metode pengerjaan cetakan (cetakan mesin atau tangan)

3. Bahan pola (misalnya logam atau kayu)

4. Tinggi benda cor, semakin tinggi benda cor maka kemiringan semakin

kecil agar penyimpangan ukuran tidak terlalu besar.

Gambar 2.13 Kemiringan pola

21

2.4.3 Penyusutan Pola

Pada waktu pembekuan dan pendinginan, coran mengalami penyusutan.

Dengan demikian pola yang dibuat harus lebih besar dari dimensi coran. Besarnya

penyusutan tergantung dari jenis material yang akan dicor.

Gambar 2.14 Penyusutan pola

2.4.4 Radius Coran

Pemberian radius coran untuk menghindari bentuk yang tajam. Radius

coran diberikan dengan tujuan: menghindari efek panas akibat sudut pasir,

menghindari cacat tuang akibat sudut benda yang tajam dan mengantisipasi sudut

yang tajam pada cetakan.

2.4.5 Tambahan Pengerjaan

Tambahan pengerjaan adalah penambahan ukuran pola agar coran dapat

dikerjakan pada proses pemesinan.

Gambar 2.15 Radius coran dan tambahan pengerjaan

22

2.5 Proses Pembuatan Pola dan Kotak inti

2.5.1 Metode Pembuatan Pola dan Kotak Inti

Secara garis besar metode pembuatan pola dan kotak inti digolongkan

menjadi dua, yaitu metode pejal dan metode rakitan.

2.5.1.1 Metode pejal

Pada metode pejal, pembentukan pola dilakukan dengan cara pemesinan

atau membentuk secara manual satu bongkahan bahan sehingga diperoleh bentuk

pola sesuai dengan gambar kerja.

Gambar 2.16 Pola yang dibuat dengan metode pejal [3]

Pola yang dibuat dengan metode pejal membutuhkan material dengan

ukuran lebih besar dari ukuran polanya. Pada pembuatan pola dengan metode

pejal secara manual, diperlukan keahlian yang cukup baik.

2.5.1.2 Metode rakitan

Pada metode rakitan, pembentukan pola dilakukan dengan cara melakukan

pembentukan secara parsial, kemudian komponen-komponen yang sudah dibentuk

disatukan atau dirakit menjadi satu bentuk pola.

Gambar 2.17 Pola yang dibuat dengan metode rakitan [6]

23

2.5.2 Alat Ukur

Alat ukur dalam pembuatan pola digolongkan menjadi dua, yaitu alat ukur

untuk pengukuran langsung dan alat ukur untuk pengukuran tak langsung.

Gambar 2.18 Alat ukur untuk pengukuran langsung [3]

Gambar 2.19 Alat ukur untuk pengukuran tak langsung [3]

2.5.3 Alat Gores

Alat gores digunakan untuk menandai atau menggores material sebelum

material tersebut (kayu) dibentuk sesuai dengan gambar kerja.

Gambar 2.20 Alat-alat gores [3]

24

2.5.4 Kerja Bangku

Kerja bangku adalah kerja proses pembuatan pola yang dilakukan secara

manual. Pada kerja bangku keahlian seorang pembuat pola sangat dibutuhkan.

Adapun peralatan kerja bangku meliputi: bangku kerja, ragum kayu, klem, palu,

tang, obeng, ketam kayu, gergaji kayu, pahat kayu dan kikir kayu.

2.5.5 Kerja Mesin

Kerja mesin adalah kerja proses pembuatan pola yang dilakukan dengan

menggunakan mesin. Pada kerja mesin, keahlian seorang pembuat pola dalam

bidang pemesinan sangat dibutuhkan. Proses pembuatan pola pada umumnya

merupakan kombinasi antara kerja mesin dan kerja bangku. Mesin-mesin untuk

pembuatan pola digolongkan menjadi 4, yaitu :

1. Mesin persiapan material, yang meliputi: radial arm saw, circular saw,

thickness planer dan surface planer.

2. Mesin kerja bangku, yang meliputi: drilling machine, band saw, disc

sander, belt sander dan oscillating spindle sander.

3. Mesin pembentuk beraturan, yaitu meliputi : wood turning lathe dan wood

milling.

4. Mesin tangan (handmachine), yang meliputi : hand drilling machine, jig

saw, router, hand belt sander, hand circular saw dan hand planer.

2.5.6 Kerja Resin

Kerja resin adalah kerja proses pembuatan pola dengan menggunakan

bahan resin. Bahan resin berwujud cair sebelum dicampur katalis dan akan

menjadi padat setelah dicampur dengan katalis.

25

Gambar 2.21 Kerja resin metode cor [6]

Kerja resin digolongkan menjadi dua, yaitu: kerja resin metode cor dan

kerja resin metode laminasi. Metode cor banyak digunakan untuk pembuatan pola

pejal yang dipasang pada plat pola. Metode laminasi banyak digunakan untuk

pembuatan kotak inti atau pola yang berfungsi sebagai cetakan pada pembuatan

pola pejal yang menggunakan material resin.

Resin yang digunakan dalam metode cor adalah resin yang berwujud cair

dengan waktu pemadatan relatif cepat. Pada metode laminasi, resin yang

digunakan adalah resin berwujud pasta dengan waktu pemadatan relatif lebih

lama.

Gambar 2.22 Kerja resin

metode laminasi [6]

Pada metode cor, resin dalam bentuk cair dituangkan pada pola awal yang

berfungsi sebagai master hingga menutupi seluruh permukaan pola awal. Setelah

resin cair menjadi padat, pola awal dipisahkan dari resin yang sudah memadat.

Pada metode laminasi, resin berwujud pasta dilapiskan pada permukaan

pola awal. Dalam keadaan mendekati wujud padat, serat fiber yang sudah dilapisi

resin cair dilapiskan di atas lapisan resin berwujud pasta yang hampir memadat.

Setelah resin memadat sempurna, pola awal dipisahkan dari resin tersebut.

26