LAPORAN PRAKTIKUM PROSES MANUFAKTUR

MODUL V PENGUJIAN PASIR CETAK

OLEH : KELOMPOK : 28 ANGGOTA : 1. Astrid Parama Ningrum (13406026) 2. Bona Mangkirap (13406043) 3. Irma Sofiani (13406049) 4. Nadia Fadhilah Riza (13406069) 5. Prila Sista Lilly Jane (13406080) 6. Ira Wulandari (13406094)

LABORATORIUM TEKNIK PRODUKSI PROGRAM STUDI MESIN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007

I. TUJUAN PRAKTIKUM

1. Praktikan dapat mengukur sifat-sifat bahan cetakan.

2. Praktikan dapat mengetahui prosedur pengujian serta interpretasi hasil

pengukuran.

II. TEORI DASAR

Pasir merupakan bahan yang fundamental dalam proses pengecoran, karena

pasir adalah bahan yang paling banyak tersedia di alam.

Pasir cetak yang baik memiliki sifat-sifat yang memenuhi persyaratan :

mempunyai sifat mampu bentuk sehingga mudah dalam pembuatan pasir

cetakan dengan kekuatan yang cocok..Cetakan yang dihasilkan harus

kuat sehingga tidak mudah rusak akibat d ipindah-pindah dan panasnya

logam cair saat dituang

Permeabilitas yang cocok, yaitu kemampuan pasir untuk menyalurkan

udara dan gas melalui rongga-rongga di antara butir-butir pasir keluar dari

cetakan dengan kecepatan yang cocok

Distribusi besar butir pasir yang baik. Permukaan cor akan halus jika

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

terlalu halus, gas akan sulit keluar dan akan mengakibatkan cacat.

Tahan terhadap temperature logam yang tinggi. Temperatur pasir dan

pengikat harus mempunyai derajat tertentu terhadap temperatur yang

tinggi, bila logam cair dituang kedalam cetakan.

Komposisinya baik

Mampu dibentuk kembali. Pasir harus dapat digunakan kembali supaya

ekonomis

Pasir harus murah

Susunan Pasir Cetak

Bentuk butir pasir dari pasir cetak dapat digolongkan menjadi :

Butir pasir bulat

Butir pasir kristal

Butir pasir bersudut

Butir pasir bulat baik untuk cetakan pasir kerena memerlukan jumlah pengikat

yang sedikit untuk mendapat kekuatan dan permeabilitas tertentu.

Kemampuan alirnya baik sekali. Sedangkan butir pasir bersudut dan butir

pasir kristal kurang cocok untuk pasir cetak, karena akan pacah menjadi

pasir-pasir kecil pada pencampuran serta memberikan ketahanan api dan

pemeabitas yang buruk pada cetakan dan membutuhkan pengikat dalam

jumlah yang banyak.

Gambar :

Sifat-sifat yang harus dipenuhi oleh bahan cetakan adalah :

Flowability : kemampuan bahan cetakan untuk mengalir ke sela-sela

antara pola cetakan dan kemampuannya untuk dipadatkan sehingga

diperoleh kepadatan yang relatif seragam.

Green strength : kekuatan bahan cetakan (sebelum dituangi logam cair).

Bahan cetakan yang memiliki kekuatan tinggi dan kemampuan

berdeformasi akan mampu mempertahankan bentuk tubuhnya dari

goncangan maupun pengaruh logam cair. Bahan cetakan yang demikian

dikatakan memiliki sifat ketangguhan yang tinggi.

Refractoriness : kemampuan bahan cetakan untuk mempertahankan sifat

fisiknya pada temperatur tinggi. Sifat ini sangat penting, terutama untuk

pengecoran logam yang temperatur cairnya sangat tinggi.

Permeability. sifat yang menunjukkan kemampuan bahan cetakan untuk

mengalirkan udara, sangat berperan untuk menghindarkan produk coran

dari gas defect.

Dalam prakteknya, untuk mencapai sifat-sifat yang baik dari suatu cetakan

dilakukan dengan mengatur jenis, komposisi pasir, bahan pengikat, bahan

penambah, dan kandungan air. Pasir cetak yang umum digunakan adalah

pasir gunung, pasir pantai, pasir sungai, dan pasir silika yang disediakan

alam. Seperti yang telah disebutkan diatas, biasanya bentuk pasir yang

dipakai adalah butir pasir bulat, tetapi yang paling baik adalah memakai butir

pasir yang mempunyai besar butir tidak seragam dan bahan pengikat yang

biasanya digunakan adalah tanah lempung.

Jenis-jenis cacat yang ditemukan pada pengecoran menggunakan cetakan

pasir, antara lain :

a. Sand blow :Terperangkapnya gas cetak (mold gases) saat penuangan

karena kurang baiknya permeabilitas dari pasir cetak.

b. Pin holes : Sama seperti sand blow, tetapi dalam ukuran kecil dan

tersebar.

c. Sand wash : Erosi yang terjadi pada cetakan saat penuangan sehingga

bentuk cetakan menjadi berubah.

d. Penetration : Logam lebur terpenetrasi ke dalam cetakan karena fluiditas

logam yang tinggi.

e. Scabs : bagian yang kasar pada permukaan akibat reaksi antara logam

cair dan pasir cetak.

f. Core shift : pergeseran inti pada cetakan (biasanya pada arah vertikal)

yang diakibatkan oleh gaya apung dari logam cair.

g. Mold shift : pergeseran antara cope dan drag sehingga mengakibatkan

parting line menonjol.

h. Mold crack : retaknya cetakan sehingga logam lebur membentuk sirip

pada produk akhir.

III. ANALISIS

Penentuan Besar Butir Pasir

Data Hasil Percobaan

No. Ayakan (mm) Berat Pasir (gr) Faktor Pengali Hasil Kali

1 1.68 0 28 0

2 1.19 0 35 0

3 0.42 0 46 0

4 0.41 0,37 65 24,02

5 0.21 8,69 100 869,00

6 0.105 8,00 150 1200,00

7 0.074 1,43 200 286,00

8 0.053 0.11 270 299,70

9 Dasar 0.69 275 189,75

∑ 19.29 2868,47

Angka kehalusan butir : 7.14829.19

47,2868

PasirBeratTotal

lKaliJumlahHasi

No. Air Binder Pasir

Total P h

(mm) t (s) GS Gd

% mL % Gram % gram

1 6 11 - - 9 169 184 20 64 81 2,6 40,81

2 10 15 - - 165 25 59 92 1,4 26,50

Q = 2000 cm3 = 2x106 mm3

F = 1936 mm3

tPF

hQGd

..

.

Permeabilitas sangat berhubungan erat dengan keadaan permukaan coran.

Permeabilitas kecil menyebabkan kulit coran yang halus dan gelembung-

gelembung udara. Sedangkan permeabilitas yang besar meyebabkan kulit

coran yang kasar serta penetrasi.

IV. KESIMPULAN

1. Pasir cetak yang baik harus memiliki sifat mampu bentuk, permeabilitas yang

cocok, distribusi besar butir pasir yang baik, tahan terhadap temperature

logam yang tinggi dan mampu dibentuk kembali.

2. Untuk mendapatkan sifat-sifat yang baik pada pasir cetak perlu

memperhatikan komposisi pasir, bahan pengikat, air serta jenis dan ukuran

pasir

3. Cacat yang dapat terjadi pada pasir cetak antara lain adalah Sand blow ,Pin

holes , Sand wash ,Penetration ,Scabs , Core shift , Mold shift, Mold crack

4. Kadar air, kadar binder dan permeabilitas dapat dihitung melalui rumus :

%100%

%100%

1

21

0

10

xW

WWpengikat

xW

WWair

tPF

hQGd

..

.

Angka kehalusan butir =PasirBeratTotal

lKaliJumlahHasi

V. TUGAS SETELAH PRAKTIKUM

1. Buat analisis dari hasil percobaan yang dilakukan dalam praktikum ini dalam

bentuk laporan !

Jawaban : (terlampir)

2. Mengapa pasir catak yang dipilih harus memiliki sifat adhesi yang baik ?

Berikan contoh metode untuk meningkatkan sifat adhesi pada pasir cetak ?

Jawaban :

Adhesi adalah gaya tarik-menarik antar molekul yang terjadi antara benda-

benda yang bersentuhan.

Sifat adhesi yang baik harus dimiliki pasir cetak agar saat pasir cetak

berbentuk adonan pasir (pasir dan pengikat) menyatu sempurna dan ketika

pasir cetak sudah menjadi cetakan diberikan panas yang tinggi atau

perlakuan yang lain, pasir cetak dapat tetap mempunyai bentuk yang tetap.

3. Berikan penjelasan mengenai proses pengikatan yang terjadi saat pasir cetak

dicampur dengan binder!

Jawaban : Jika kadar lempung dibuat tetap, dan kadar air ditambah, maka

kekuatan berangsur-angsur bertambah sampai titik maksimum dan kemudian

menurun.

Titik maksimum dari kekuatan dan oermeabilitas adalah keadaan dimana

butir-butir pasir dikelilingi oleh ketebalan tertentu dari campuran lempung dan

air. Dengan kelebihan air, kekuatan dan permeabilitas menurun. Sedangkan

air yang tidak cukup akan menurunkan kekuatan.

4. Apa yang mempengaruhi sifat mampu panas dari pasir cetak? Jelaskan

pengaruhnya bagi proses pengecoran!

Jawaban :

Yang mempengaruhi adalah refractoriness, yaitu kemampuan bahan cetakan

untuk mempertahankan sifat fisiknya pada temperatur tinggi. Pengaruhnya

pada proses pengecoran, jika pasir cetak tidak tahan panas, logam yang

temperatur cairnya sangat tinggi dapat menyebabkan erosi pada cetakan

sehingga produk yang dihasilkan tidak baik.

5. Apakah manfaat yang anda dapatkan dari proses praktikum modul ini?

Jelaskan dengan baik!

Jawaban :

Dapat mengetahui besar butir pasir, kandungan air dan kandungan bahan

pengikat pada pasir cetak.

VI. TUGAS TAMBAHAN

(terlampir)

VII. DAFTAR PUSTAKA

Groover, M.P, Fundamental of Modern Manufacturing, John Wiley &

Sons.,2002

Surdia, Tata & Kenji Chijiiwa, Teknik Pengecoran Logam, Pt.Pradnya

Paramita. Jakarta. 1976