analisis kualit as produk coran pelek gokart dari .analisis kualit as produk coran pelek gokart dari

Download ANALISIS KUALIT AS PRODUK CORAN PELEK GOKART DARI .ANALISIS KUALIT AS PRODUK CORAN PELEK GOKART DARI

Post on 08-Mar-2019

220 views

Category:

Documents

4 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Pros;d;nI! Pertemuan Ilm;ah Sa;ns Mater; 1997 1SSN 1410 -2897

ANALISIS KUALIT AS PRODUK CORAN PELEK GOKART

DARI P ADUAN ALUMINIUM.

Mudjijana2, dan Hadrizar

ABSTRAKANALISIS KUALITAS PRODUK CORAN PELEK GOKART DARI PADUAN ALUMINIUM. Telah diteliti pengaruh

variasi tekanan pada cairan coran produk pelek gokart dari paduan aluminium buatan industri kecil. Kualitas produk dianalisis dari hasil-hasil pengujian fisis dan mekanis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi tekanan pada cairan coran produk pelek gokartmemberikan sifat-sifat fisis dan mekanis semakin baik dan layak digunakan bila dibandingkan dengan pelek gokart yang ada di pasaran.

ABSTRACTTHE QUALITY ANALYSIS OF GOKART WHEEL CASTING PRODUCT OF ALUMINUM ALLOYS. The effect of

pressure variation on the molten aluminum casting alloys for a "gokart" wheel produced at home industry has been investigated. Thephysical and mechanical testing results were analyzed to determine the quality of the product. The result of the research shows that thehigher pressure on the molten casting the better the physical and mechanical properties of the wheel product, and they are more useablecompared with the gokart wheels on the market.

KEY WORDGokart wheel, Aluminum al/O)'s, Physical and mechanical properties,

PENDAHULUAN TEORIDASAR

Aluminium merupakan unsur logam yangsangat melimpah, dan merupakan unsur kimiaterbanyak ketiga setelah oksigen dan silikon yangmembentuk lebih daTi 8% lapisan kerak bumi(Kutz,1986). Penggunaan aluminium sebagai logamsetiap tahunnya adalah pada urutan yang keduasetelah besi dan baja, yang tertinggi di antara logamnon fero. Hal ini disebabkan oleh sifat-sifatnya yangringan, tahan korosi, mudah dibentuk, konduktivitaspanas dan listrik yang tinggi, tidak beracun, dansifat-sifat yang menguntungkan lainnya. Kekuatan

mekaniknya dapat ditingkatkan dengan penambahanunsur paduan seperti Cu, Mg, Si, Mn, Zn, Ni dansebagainya. Material ini dipergunakan didalambidang yang luas bukan saja untuk peralatan rumahtangga tapi juga dipakai untuk keperluan materialpesawat terbang, mobil, kapal laut, konstruksi dansebagainya (Surdia,Saito, 1985).

Bahan pelek biasanya dibuat daTi paduan Al-Si, yang mengandung Si 5% dengan sedikitmengandung Cu, Mg, Zn, dan unsur lain(DeRoss,Alan). Paduan yang mengandung unsursilikon mempunyai sifat mampu cor yang baik sekalidan meningkatkan ketahanan terhadap korosi, sertameningkatkan kekerasan tetapi kadar silikon yangterlalu tinggi akan mengakibatkan bahan menjadirapuh. Unsur tembaga pada paduan aluminium akanmeningkatkan sifat mekanik yaitu kekerasan maupunkekuatan tariknya sedangkan mampu comya jelek.Sedangkan magnesium pada paduan aluminium akanmeningkatkan sifat permesinan, menjadikanpengecoran lebih halus dan juga meningkatkan dayatahan terhadap korosi. Disamping itu magnesiummenyebabkan benda bertambah ringan, dan juga

Aluminium paduan merupakan logam nonfero yang paling banyak digunakan sebagai bahandalam pembuatan komponen kendaran bermotortermasuk pelek gokart. Hal ini disebabkanaluminium paduan memiliki sifat yang ringandengan tetap memiliki kekuatan, tahan terhadapkorosi, mudah dibentuk, dan mudah dikerjakandengan mesin.

Pembuatan coran pelek gokart sebagai bahanpenelitian dilaksanakan di sebuah industri kecil. Diindustri kecil biasanya dihadapkan pada beberapapermasalahan atau kendala dalam proses

menghasilkan produknya. Adapun permasalahannyaadalah modal yang terbatas, peralatan produksi yangkurang memadai, dan kualitas produk yang masihrendah. Penelitian dilakukan untuk memberikangambaran tentang kualitas coran buatan industrikecil dan kekurangannya sehingga untuk masa yangakan datang dapat dibuat coran pelek gokart yanglebih baik kualitasnya.

Penelitian sifat-sifat fisis dan mekanis yangdilakukan meliputi pengujian sifat-sifat mekanisyaitu uji tarik, uji impak Charpy, dan uji kekerasanBrinell, dan pengujian sifat-sifat fisis yaitu meliputiuji berat jenis, uji porositas, dan uji metalografi.Pengujian sifat-sifat fisis dan mekanis ini dilakukanterhadap pelek gokart buatan industri kecil dan jugaterhadap pelek gokart yang ada di pasaran sebagaibahan pembandingnya. Tujuan penelitian ini adalahmenyelidiki pengaruh besamya variasi tekanan yangdiberikan pada cairan coffin terhadap sifat-sifat fisisdan mekanis.

146

Prosidin Pertemuan I/miah Sains Materi /997 /SSN /4/0 -2897

dapat merupakan larutan parlato Larutan padat mudahterbentuk bila pelarut dan atom yang larut memilikiukuran yang sarna dan struktur elektron yang serupa.Larutan padat substitusi terjadi bila parameter kisidati dua jenis logam atau lebih mempunyai ukuranyang tidak banyak berbeda dan mempunyai jenisstruktur yang sarna. Pelarutan padat menjadi terbatasbila terdapat selisih ukuran jari-jari atom melebihi15% (Djaprie, Van Vlack,1983).

meningkatkan ketahanan terhadap bebanimpak. Unsur seng akan meningkatkan kekerasan,kekuatan dan keuletan paduan (Djaprie, VanVlack,1985).

Paduan AI-Si tidak mempunyai pengaruhperlakuan panas (Surdia,Chijiiwa, 1976) dan diagramfasanya ditunjukkan dalam gambar I. Titik eutektikterjadi pada temperatur 577C dan 12,6 % Si, larutanpadat terjadi pada sisi AI. Karena batas kelarutanpadat sangat kecil maka pengerasan penuaan sukardiharapkan. Kalau paduan ini didinginkan padacetakan logam, setelah cairan logam diberi natriumflourida kira-kira 0,05-1,1 % kadar logam natrium,temperatur eutektik meningkat kira-kira 15C, dankomposisi eutektik bergeser ke daerah kaya Si kira-kira pada 14% (Surdia,Saito, 1985)

Gambar 2 menunjukkan diagram rasa paduanAI-Zn. Kelarutan seng dalam aluminium adalah31,6% pada 527C dan menurun hingga 5,6% pada257F. Laju korosi pada paduan ini dapatdiminimalkan dengan penambahan Cr dan perlakuanpanas. Paduan ini digunakan dalam aplikasi yangmemerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan korosiyang baik, misalnya bagian-bagian struktur pesawatterbang (A vner, 1982).

Diagram rasa paduan AI-Mg (gambar 3)memperlihatkan titik eutektik pada 450C diantaraaluminium yang berisi 15,35% Mg dalam larutanpadat dan rasa /3 dalam komposisi mendekati rasiostoichiometrik A13Mg2. lni adalah rase intermetalikyang keras dan getas. Paduan yang baik mestinyaberisi magnesium yang kurang dari kelarutanmaksimum dalam larutan padat yakni 15,35% Mg(Brick,et al., 1977).

Gambar 2. Diagram rasa paduan AI-Zn (Avner,1982,

w:L

Diagram rasa paduan AI-Mg (Brick,et

al.,1977)Gambar 3.

Diagram rasa paduan Al-Si (Djaprie, VanV lack, 1983, Ilrnu dan Teknologi Bahan)

GambarDalam pengecoran paduan aluminium,

temperatur tuang yang terlalu tinggi perlu dihindari,sebab :1. Temperatur tuang cairan paduan aluminium

yang terlalu tinggi akan menyebabkanpembekuan yang lambat sehingga butir-butirmenjadi kasar daD struktur menjadi lebih lunak.

Paduan adalah kombinasi dari dua atau lebihjenis fogam. Kombinasi ini dapat merupakancampuran dart dua struktur kristafin, atau paduan

147

Pros;d;nJ! Pertemuan I/m;ah Sa;ns Mater; 1997 1SSN 1410 -2897

2. Aluminium pada suhu tinggi mudah bereaksidengan uap air membentuk oksida aluminiumdaD hidrogen. Gas ini mudah larut dalam logamcairo Oleh karena itu peleburan paduanaluminium pada hari lengas selalu lebih porousdaripada peleburan aluminium pada hari keringatau dicairkan dalam dapur listrik. (Brick,etal.,1977).

METODA PENELITIAN

metode Charpy, dan pengujian kekerasan denganmetoda Brine". Sedangkan pengujian sifat-sifat fisisyang dilaksanakan adalah pengujian berat jenis,pengujian porositas, dan pengujian metalografi.

Berat jenis diketahui dengan cara membagiberat dibagi volume benda uji. Benda uji dibuatbalok dan ditimbang dengan timbangan analitisuntuk mengetahui beratnya serta diukur sisi-sisinyauntuk mengetahui volume benda uji tersebut.

Dalam pengujian porositas digunakan tekniksederhana untuk mengetahui persentase porositasyaitu dengan menggunakan plastik transparan yangtelah dibuat garis-garis membentuk kotak-kotakseragam seluas foto basil pemotretan terhadap bendauji.

T ekalan ~

G/-~~ (elii

Pros;d;nJl Pertemuan Ilm;ah Sa;ns Mater; 19~7 ISSN 1410 -2897

semakin tinggi tekanan tuang yang diberikan pactacoran maka coran tersebut akan semakin padatsehingga menyebabkan coran semakin kuat daD ulet.Selain dipengaruhi oleh kepadatan coran kekuatantarik juga dipengaruhi oleh unsur-unsur pactuan yaitusilisium daD magnesium. Semakin tinggi komposisisilisium daD magnesium dalam suatu pactuM, akansemakin tinggi kekuatan tarik paduan tersebut.Tetapi paduan tersebut akan menjadi rapuh bilakandungan silisium terlalu tinggi.

Tabel II. Hasil pengujian sifat-sifat fisis dan mekanispelek gokart yang acta di pasaran dan hasilcoran industri kecil (imitasi).

Gambar Sa. Bentuk dan ukuran-ukuran pelek gokarttersedia di pasaran.

GarnbarSb. Bentuk dan ukuran-ukuran pelek gokartbuatan industri kecil..

Keterangan: 0" = Kekuatan Tarik& = PerpanjanganK = Ketangguhan

BHN = Kekerasan Brine!!y = Berat Jenis (kg/mJ)

Tabel I. Komposisi kimia pelek gokart yang ada di pasarandan basil coran industri kecil (imitasi).

ttd = tak terdeteksi

Berdasarkan basil pengujian impak Charry(gambar 6), diketahui bahwa ketangguhan coranakan semakin tinggi seiring dengan semakin tinggitekanan tuang yang diberikan. Hal inipun erathubungannya dengan kepadatan coran seperti halnyapada pengujian tarik. Dengan semakin tingginyaketangguhan coran maka berarti coran tersebut akansemakin tahan terhadap pembebanan tiba-tiba(kejut). Unsur magnesium yang ada dalam coranmenyebabkan coran memiliki ketahanan impak yangtinggi (Djaprie,Amstead,et al,1990). Hasil pengujianimpak juga dipengaruhi oleh temperatur lingkungantempat logam tersebut bekerja.

Hasil pengujian kekerasan (gambar