8/12/2019 laporan Awal Cor Syarief

1/2

Laboratorium Metalurgi Proses

Departemen Metalurgi dan Material

Fakultas Teknik Universitas Indonesia

LAPORAN AWAL PRAKTIKUM PENGECORAN LOGAMNPM / KELOMPOK : 1006704764 / 4

TGL. DIKUMPULKAN : 22 April 2013

TGL. DITERIMA : 22 April 2013

KETERANGAN :

A.TUJUAN PRAKTIKUM1.Memahami perancangan sistem saluran dan penambah

yang sesuai dengan dimensi logam yang akan dicor2.Memahami cara-cara pembuatan cetakan pasir yang baik

yang sesuai dengan rancangan pola yang ada

3.Memahami cara-cara pembuatan inti sesuai denganbentuk benda cor

4.Memahami tahap-tahap persiapan dapur peleburan5.Memahami tahap-tahap peleburan logam6.Memahami cara penuangan logam cair ke dalam cetakan

pasir yang telah dibuat7.Memahami jenis-jenis cacat yang dapat terjadi pada

logam hasil penuangan serta cara-cara pencegahannya8.Memahami sifat-sifat logam hasil coran sesuai dengan

komposisi paduan yang digunakan

B. DASAR TEORII.Peleburan Aluminium

Aluminium mempunyai struktur kristal yang berbentukface-centered cubic (FCC) sehingga membuatnya lunak dan

mudah untuk dibentuk. Berat jenis dari aluminium adalah

2.7 gr/cm3. Aluminium dilihat dari berat jenisnya termasuk ke

dalam logam yang ringan dan mudah ditempa. Titik lebur (Tm)

dari Aluminium adalah 660oC. Aluminium memiliki koefisienmuai 2 kali koefisien muai baja, sedangkan daya hantar

panasnya adalah 2.5 kali daya hantar panas baja.

Aluminium merupakan salah satu logam yang paling

banyak dan umum digunakan dalam proses pengecoran karena

memiliki karakteristik berat yang ringan, konduktifitas termalyang tinggi, tahan terhadap korosi, konduktifitas listrik yang

tinggi, serta mudah dicor dengan permukaan akhir yang baik.

Selain memiliki karakteristik yang cukup baik, aluminium juga

memiliki kelemahan, antara lain :

a.Ketika bereaksi dengan udara, aluminium cair akanmembentuk dross(pengotor) oksida yang berat jenisnya

hampir sama dengan aluminium. Oleh karena itu, logam

aluminium cair akan dengan mudah tercampur denganpengotor (dross) oksida, misalnya Al2O3.

b.Sangat mudah mengikat gas hidrogen dalam kondisi cairdengan reaksi:

3H2O + 2 [Al] ---- 6 [H] + (Al2O3)

Untuk mengatasinya dapat menggunakan proses

degassingatau GBF (Gas Bubble Flotation), contohnya

adalahArgon Treatment.

c.Rentan mengalami penyusutan (shrinkage) yang cukuptinggi, yaitu 3.5

8.5 % (rata-rata 6 %).

Unsur paduan diberikan pada proses pengecoran

aluminium dengan tujuan untuk memperbaiki sifat mampu cor

tanpa menghilangkan sifat aslinya. Penambahan paduan yangberbeda akan memberikan sifat yang berbeda-beda pada bendahasil pengecoran.

Penambahan unsur Si dapat meningkatkan sifat castability

sehingga menghasilkan permukaan benda cor yang baik. UnsurSi juga dapat memperkecil kemungkinan terjadinyashrinkage.

Sedangkan, unsur Mg memberikan efek ketahanan korosi yangbaik serta meningkatkan kekuatan dan kekerasan dalam

perlakuan panas melalui mekanisme penguatan precipitationhardening.UnsurMn akan memperkuat aluminium dan unsur

Cu menghasilkan produk coran dengan sifat mampu mesin

(machinability) yang baik.

Peleburan logam aluminium dapat menggunakan dapurkrusibel maupun dapur induksi. Dapur krusibel biasa digunakan

dalam pengecoran skala kecil. Dapur ini menggunakan sumberenergi berupa minyak, gas, briket atau batu bara. Dapur krusibel

membutuhkan biaya yang tidak terlalu tinggi. Sedangkan dapur

induksi bekerja dengan menggunakan induksi dari kumparan(coil) sehingga dapat menghasilkan aluminium cair yang bersih,dan homogen namun prosesnya lebih mahal. Dapur induksi

biasanya digunakan untuk peleburan logam-logam dengan

temperatur lebur yang tinggi. Sedangkan pada praktikum ini

dapur yang kita gunakan adalah dapur krusibel karenaaluminium memiliki titik lebur yang rendah.

Bahan baku dalam peleburan aluminium dapat berupaaluminium batangan dan atauscrap. Bahan baku tersebut harus

bersih dan kering pada pengumpanan agar tidak merusak dapur

dan memperbaiki hasil coran. Scrap Aluminium dapat dicuci

dengan air dan dikeringkan. Return scrap juga diharapkanmemiliki komposisi yang sama dengan ingot. Hal ini

dimaksudkan agar tidak perlu ada lagi penyesuaian komposisi.Dalam proses peleburan aluminium, terdapat beberapa

treatmentpada saat peleburan. Treatmentitu antara lain melting,

alloying, fluxing, degassing, modifikasi dan grain refining.Proses peleburan aluminium pada dapur krusibel memiliki

langkah-langkah sebagai berikut:1. Charging materialsaatfurnacedingin atau panas secara

bertahap.2. Saat mulai pencairan, taburkan cover fluxyang bertujuan

untuk mencegah gas H2masuk kedalam aluminium cair.

3. Lakukan treatment pada aluminium cair, modifier ataugrain refiner.4. Taburkan bubuk degasseratau semprot dengan gas inert.5. Tutup dengan cover flux.Setelah proses peleburan, akan segera dilakukan proses

penuangan. Temperatur saat penuangan (pouring) juga harus

diperhatikan. Temperatur ruang yang tidak terkontrol denganbaik pada saat aluminium cair kontak dengan atmosfer akanmenyebabkan inklusi-inklusi oksida dan porositas yang

disebabkan oleh gas terlarut dan cacat lainnya. Proses

penuangan logam cair ke cetakan tergantung pada titik beku danketebalan produk casting yang akan dibuat. Secara umum

temperatur peleburan dibuat 100-150oC di atas temperatur lebur

logam. Sedangkan untuk aluminium, temperature penuangan

dilakukan 25oC di atas temperatur lebur.Pada peleburan aluminium diperlukan adanya pemberian

fluks. Jenis-jenis fluks yang akan digunakan tergantung dari

tujuan penggunaannya. Macam-macam fluks adalah sebagaiberikut :

1. CoverFluxDigunakan untuk melindungi permukaan logam cair dan

meminimalisasi oksidasi serta larutnya gas hidrogen.

2. Cleaning FluxDigunakan untuk membersihkan pengotor oksida dansenyawa intermetalik lain dari logam cair. Fluks jenis ini

membutuhkan kontak yang baik dengan logam.

Contohnya adalah fluks jenis chlorine yang dapatmembersihkan gas hidrogen dari logam cair.

3. Exothermic FluxFluks jenis ini digunakan untuk mengambil logam daridrosssehingga dihasilkan drossyang kering. Proses iniakan meningkatkan efisiensi dari logam yang digunakan

sehingga tidak terbuang.

Penaburan cover fluxpada aluminium cair tidak menjaminaluminium cair bebas dari udara sehingga perlu dilakukan

proses degassing. Proses degassing dapat dilakukan denganbeberapa cara, antara lain:

a. Menggunakan tablet (chlorineatau nitrogen)b. Gas bubble flotation(gas nitrogen atau argon)

II. Pembekuan

Apabila material (logam atau bukan logam) dalam kondisi

cair diturunkan temperaturnya, maka energi kinetik rata-ratanya

turun dan molekul lebih banyak yang bersatu sehinggamenyebabkan membekunya material tersebut. Setelah dilakukan

peleburan pada dapur lebur dan penuangan aluminium cair kedalam cetakan, maka proses selanjutnya ialah pembekuan(solidifikasi). Ketika mulai membeku, kristal-kristal mulai

tumbuh dalam fasa liquid dan polycrystalline (lebih dari satu

kristal) padat terbentuk. Waktu saat kristal mulai tumbuhdikenal dengan nama nukleasi dan titik terjadinya disebut titik

nukleasi. Proses solidifikasi ini sangat penting untukmendapatkan produk tanpa cacat (reject), tidak ada penyusutan

(shrinkage) dan menghasilkan butir-butir yang halus sehingga

dihasilkan produk cor dengan sifat mekanis yang baik.Pembekuan benda cor dimulai dari bagian logam yang

bersentuhan dengan cetakan, yaitu ketika panas dari logam cairdiambil oleh cetakan sehingga bagian logam yang bersentuhan

dengan cetakan itu mendingin sampai titik beku. Pada prosesini, inti-inti kristal akan tumbuh. Bagian dalam coran mendingin

lebih lambat daripada bagian luarnya sehingga kristal-kristal

tumbuh dari mengarah ke bagian dalam coran dan butir-butirkristal tersebut berbentuk panjang-panjang seperti kolom(columnar).

Gambar 1.Skema Pembekuan Logam

III. Cacat Pada Hasil Pengecoran

Pada proses pengecoran, cacat tidak dapat dihindari seratus

persen karena dalam memproduksi benda cor harus melaluibanyak proses sehingga banyak faktor yang dapat menyebabkan

cacat. Oleh karena itu, cacat hanya bisa diminimalisasi. Cacat

pada pengecoran ini dapat ditoleransi apabila tidak mengganggufungsi benda coran. Berbagai jenis cacat yang dapat terjadi pada

coran aluminium ialah sebagai berikut:

1. ShrinkageShrinkage adalah cacat pengecoran yang terjadi akibat

penyusutan pada saat pembekuan dengan bentuk tak

beraturan. Cacat ini terjadi pada bagian yang lebih tebalatau pada bagian persimpangan. Penyebab cacat

shrinkageantara lain:

a. Adanya perbedaan ketebalan pada benda corb. Adanya bagian tebal yang tidak dapat dialiri logam

cair secara utuh

c. Saluran riser dan penambahnya yang kurangbanyak.

d. Penambah (riser) terlalu kecil.

Gambar 2.Cacat Shrinkage

2. MisrunMisrun adalah cacat yang terjadi karena logam cair tidak

mengisi seluruh rongga cetakan sehingga benda cormenjadi tidak lengkap atau ada bagian yang hilang.

Penyebab cacat misrunantara lain:

a. Ketidakseragaman bagian dari benda cor sehinggamengganggu aliran dari logam cair

b. Benda cor terlalu tipis dan temperatur rendahc. Kecepatan tuang terlalu lambatd. Lubang angin pada cetakan kurange. Penambah yang tidak sempurnaf. Ukurangating systemyang tidak sempurnag. Penempatan saluran masuk yang tidak tepath. Penyebaran saluran masuk yang tidak merata.

Gambar 3.CacatMisrun

3. PorositasPorositas adalah cacat yang terjadi karena adanya gas

yang terperangkap dalam logam cair atau cetakan padawaktu penuangan. Akibat dari terjadinya cacat ini adalahtimbulnya lubang-lubang pada benda cor. Lubang

porositas ini dapat terjadi baik pada permukaan cor,

maupun pada bagian dalam benda cor. Porositas dapatdisebabkan oleh:

a. Gas terbawa dalam logam cair selama p encairanb. Gas terserap dalam logam cair dari cetakanc. Reaksi logam induk dengan uap cair dari cetakand. Temperatur tuang yang terlalu tinggi.

Proses pencegahan yang dapat dilakukan untukmencegah cacat porositas akibat gas antara lain:

a. Mengontrol atau mencegah logam cair kontaklangsung dengan atmosfer yang terlalu lama

b. Memberikan gas inert (nitrogen atau argon) kedalam cairan logam melalui proses gas bubble

flotation

c. Perencanaan cetakan yang tidak menyebabkanturbulen pada aliran logam cair

d. Mengatur pemakaian jumlah resin pada pasir agarsesuai (tidak kurang atau lebih)

e. Mengatur sistem ventilasi dari cetakan yang baik

8/12/2019 laporan Awal Cor Syarief

2/2

Laboratorium Metalurgi Proses

Departemen Metalurgi dan Material

Fakultas Teknik Universitas Indonesia

LAPORAN AWAL PRAKTIKUM PENGECORAN LOGAM

NPM / KELOMPOK : 1006704764 / 4

TGL. DIKUMPULKAN : 22 April 2013

TGL. DITERIMA : 22 April 2013

KETERANGAN :

4. Cacat InklusiPenyebab cacat ini adalah logam cair dari paduan

aluminium yang mudah teroksidasi. Oksida dalamlogam cair atau yang dihasilkan pada waktu

penuangan akan terkumpul sebagai dross. Penyebab

cacat inklusi antara lain:a. Pemakaianscrapyang terlalu banyak

b. Transfer ladle yang tidak dijaga terhadappembentukan oksida

c. Pengaruh kelembaban udara.

Gambar 4.Grafik Pengaruh Inklusi terhadap Fluiditas

C. ALAT DAN BAHANI. ALAT

1. Dapur induksi 13. Gerinda2. Dapur krusibel 14. Kuas3.

Ladel 15. Baskom4. Gelas ukur 16. Kacamata

5. Rammer 17. Timbangan6. Flask 18. Masker7. Thermocouple 19. Mangkok8. Cangkul 20.Burner9. Linggis10.Mixer11.Sarung tangan12.Kompresor

II. BAHAN

1. Pasir silika 8. Logam Al2. Pasir resin 9. Fluks3. Bentonit/clay 10.Degasser4. Air 11. Thermal coating5. Gula tetes 12. Logam Cu6. Serbuk arang7. Minyak Tanah

D. FLOWCHARTI. Persiapan Cetakan

II. Persiapan Dapur

III. Pembuatan Cetakan

IV. Peleburan dengan Dapur Krusibel

V. Penuangan Dapur Krusibel

VI. Pembongkaran Cetakan

VII. Pemeriksaan Benda Cor

E. DAFTAR PUSTAKA1.Bambang, Suharno. 2013.Materi Kuliah Pengecoran

Logam Cetakan Logam. Departemen Metalurgi dan

Material FTUI : Depok.

2.Laboratorium Metalurgi Proses DepartemenMetatlurgi dan Material FTUI. 2013. Modul

Praktikum Pasir Cetak. Laboratorium MetalurgiProses Departemen Metalurgi dan Material FTUI :

Depok.