Pengaruh Kadar Bentonit Terhadap Kekuatan Geser Dari Cetakan Pasir

8/6/2019 Pengaruh Kadar Bentonit Terhadap Kekuatan Geser Dari Cetakan Pasir

1/5

M.Ekaditya Albar / 0806331683 Paper Praktikum Pasir Cetak

1

Pengaruh Kadar Bentonit terhadap Kekuatan Geser dari Cetakan Pasir

Dalam pengecoran diperlukan cetakan yang memiliki kekuatan geser dan kekuatan

tekan yang baik. Dalam pembuatan cetakan pasir, diperlukan bahan pengikat. Bahan pengikatsecara fisik adalah bentonit yang merupakan salah satu bahan galian yang sangat potensial

untuk dikembangkan di Indonesia. Potensi endapan bentonit yang cukup besar tersebar di

berbagai daerah di Indonesia diantaranya: Jawa Barat, Jawa Tengah dan Jawa Timur. Untuk

daerah Jawa Barat endapan bentonit ditemukan antara lain di daerah Sukabumi, Garut dan

Tasikmalaya.

Secara umum bentonit yang ditemukan di alam dapat diklasifikasikan dalam dua

macam yaitu sodium bentoniet dan calcium bentonite. Natrium bentonit mempunyai sifat

mengembang (Swelling) yang relatif tinggi dan banyak dipakai antara lain sebagai bahan

untuk lumpur pengeboran minyak bumi (drilling mud), sedangkan kalsium bentonit bersifat

tidak mengembang (non swelling) dan biasanya digunakan sebagai bahan pemucat (bleaching

earth), khususnya untuk memucatkan warna minyak sawit mentah yang mengkonsumsi

bentonit sebesar 3% dari total CPO yang diolah. Bentonit yang biasa digunakan dalam bidang

casting antara lain sodium bentonite. Sifat-sifat dari sodium bentonite terdapat pada tabel 1

dan 2 pada bagian lampiran.

Nilai kekuatan dari pasir cetak selalu berubah-ubah terkait dengan adanya kadar zat

aditif yang ditambahkan, binders (zat ikat) yang dipakai (dalam hal ini adalah kadar bentonit

ataupun lempung). Lempung adalah partikel-partikel dari diameter kurang dari 20 m yang

terdapat dalam pasir cetak. Bentonit adalah salah satu dari jenis tanah lempung. Bentonit

terdiri dari butir-butir halus dari 10 sampai 0,1 m yang fasa penyusun utamanya ialah

monmorilonit (Al2O3.4SiO2.H2O). Bentonit merupakan pengikat pasir yang banyak

digunakan saat ini. Kekuatan geser dan tekan cetakan berbeda-berbeda menurut jenis dan

jumlah pengikat serta kadar air. Kekuatan tekan dan geser yang kurang akan menyebabkan

mudah pecahnya cetakan, sedangkan kekuatan yang berlebihan akan menyebabkan retak

serta pembongkaran yang sulit.

Salah satu sifat yang memiliki peranan penting dalam proses pembuatan cetakan adalah

kekuatan geser. Sebelumnya telah diketahui bersama bahwa kekuatan tekan dari cetakan pasir

sangat berperan dalam mengkompensasi tekanan yang berasal dari logam cair (metallostatic

pressure) dan menjaga bentuk cetakan agar tidak mengalami perubahan bentuk atau


2/5


2

deformasi. Kekuatan geser pada cetakan pasir berfungsi untuk mencegah pecahnya pasir pada

saat proses pengangkatan pola (pattern) dari dalam cetakan.

Pada proses pengecoran yang masih menggunakan pola kayu sebagai pemberi bentuk

benda cor, pengangkatan atau pemindahan pola kayu ini dilakukan dengan cara memberi

gaya geser (shear forced). Seperti halnya kekuatan tekan, besarnya nilai kekuatan geser pada

pasir sangat dipengaruhi oleh jenis binder, dan kadar air yang digunakan. Umumnya nilai

kekuatan geser basah untuk pengecoran besi tuang adalah 200 gram / cm2.

Pengukuran nilai shear strengh pada material diatur dalam standard ASTM D 3080.

Pengujian pengaruh kadar bentonit terhadap kekuatan geser pasir adalah sebagai berikut:

1. Campuran bentonit dan pasir ditempatkan pada shear box dengan dimensi 6 x 6 cm2dengan ketebalan 4.1 cm.

2. Campuran tersebut didiamkan selama 24 jam untuk terjadi kompaksi.3. Dilakukan pembebanan geser terhadap campuran tersebut. Skematis pembebanan geser

ditunjukkan pada gambar 2 di lampiran.

Grafik pengujian shear stress dapat dilihat pada gambar 3. Dari grafik tersebut dapat

dilihat bahwa penambahan kadar bentonit pada pasir memiliki kecenderungan untuk

meningkatkan nilai kekuatan geser. Semakin besar konsentrasi bentonit maka shear stresscenderung semakin meningkat.

Peningkatan nilai kekuatan geser dari cetakan pasir dapat dihubungkan dengan keadaan

mikrostruktur dari pencampuran. Hasil perbandingan penampakan mikrostruktur antara pasir

tanpa penambahan bentonit dengan pasir dengan penambahan bentonit dapat ditunjukkan

oleh gambar 4 pada lampiran. Dari gambar tersebut terlihat bahwa dengan adanya

penambahan bentonit pada pasir, permukaan cetakan yang terbentuk lebih halus dan tidak

tampak adanya voidpada permukaannya.Voiddapat menjadi suatu indikasi terjadinya defect

pada cetakan pasir dimana dapat menjadi suatu inisiasi terjadinya crack atau retakan pada

cetakan bila dikenai oleh suatu gaya.

Dari penjelasan diatas maka dapat disimpulkan bahwa pengaruh kadar bentonit

terhadap tegangan geser dari pasir cetak adalah penambahan kadar bentonit akan

meningkatkan kekuatan geser dari pasir cetak. Peningkatan nilai ini dikarenakan penambahan

bentonit dapat membuat permukaan pasir cetak halus dan tidak ada void yang dapat

menyebabkan inisiasi dari kerusakan cetakan.


3/5


3

Referensi:

1. Callister,William D. An Introduction Materials Science and Engineering,7th ed.2007.2. Chalermyanont, Tanit. Compacted Sand-Bentonite Mixtures for Hydraulic Containment

Liners, 2004.

3. Laboratorium Metalurgi Proses Dept. Metalurgi dan Material FTUI. Modul PraktikumPasir Cetak, 2011.

4. http://en.wikipedia.org/wiki/Bentonite5. http://www.trainweb.org/wyomingrails/wymining/wybentonite.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Bentonitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Bentonitehttp://www.trainweb.org/wyomingrails/wymining/wybentonite.htmlhttp://www.trainweb.org/wyomingrails/wymining/wybentonite.htmlhttp://www.trainweb.org/wyomingrails/wymining/wybentonite.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/Bentonite


4/5


4

Lampiran

Gambar 1.Bentonit

Gambar 2. Skematis Pembebanan Geser

Gambar 3. GrafikShear Strength vsNormal Stress


5/5


5

Gambar 4.Mikrostruktur Pasir Tanpa Bentonit (Kiri)

dan dengan Bentonit (Kanan)

Pengaruh Kadar Bentonit Terhadap Kekuatan Geser Dari Cetakan Pasir

Documents

Transcript of Pengaruh Kadar Bentonit Terhadap Kekuatan Geser Dari Cetakan Pasir