LAPORAN KUNJUNGAN

BAB I PENDAHULUAN A.

Latar belakang

Dalam rangka memenuhi kompetensi kompetensi mata kuliah kuliah Teknik Pengecoran di Program Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret mengenai  bagaimana proses pengecoran dan hal-hal apa yang berkaitan dengan pengecoran, diadakan Kunjungan Industri langsung ke Politeknik Manufaktur Ceper dan PT. Mitra Karya Utama, Ceper untuk dapat melihat, mengamati, serta menganalisa  perihal pengecoran yang ada disana.

B.

Tujuan Pelaksanaan Kunjungan Industri

Agar mahasiswa dapat mengerti, memahami dan menganalisa perihal teknik pengecoran mulai dari tahap desain, proses pembuatan coran, hingga  pengucian-pengujian yang ada di Politeknik Manufaktur Ceper. Ceper . Serta menambah wawasan mahasiswa tentang proses produksi pengecoran alumunium di PT. Mitra Karya Utama.

C.

Manfaat Pelaksanaan Kunjungan Industri

a. Menambah wawasan mahasiswa perihal pembelajaran teknik pengecoran secara langsung dan mendalam dengan adanya praktek yang ada disana  b. Menambah wawasan mahasiswa perihal beberapa pengujian-pengujian yang dilakukan berkenaan dengan material pengecoran c. Menambah wawasan mahasiswa perihal proses produksi pengecoran secara langsung yang ada disana d. Menambah wawasan mahasiswa perihal pembuatan hasil benda kerja mulai dari peleburan, penuangan cairan buat cor, proses pengecoran,  pemesinan, hingga menjadi benda hasil cor yang siap dipasarkan

D.

Tempat dan Waktu Pelaksanaan

1. Tempat : Politeknik Manufaktur Ceper Waktu : Kamis, 28 November 2013, 2013, pukul 10.00WIB s/d 12.00 WIB

1

2. Tempat : PT. Mitra Karya Utama Ceper Waktu : Kamis, 28 November 2013, 2013, pukul 12.00WIB s/d 014.00 WIB

E.

Sasaran Kegiatan Kunjungan Industri

a. Mahasiswa dapat memperdalam ilmu tentang pengecoran yang didapatkan selama melaksanakan Kunjungan Industri.  b. Mahasiswa dapat mengetahui proses produksi suatu benda hasil  pengecoran.

F.

Metode Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data dalam penyusunan laporan Kunjungan Industri ini yaitu: a. Metode Observasi Metode pengumpulan data pada obyek dengan cara melihat.  b. Metode wawancara atau interview Metode pengumpulan data dengan cara bertanya kepada para pendamping yang menjelaskan.

2

BAB II PEMBAHASAN

LAPORAN KUNJUNGAN INDUSTRI DI POLITEKNIK MANUFAKTUR CEPER, KLATEN

A.

Profil Politeknik Manufaktur Ceper (POLMAN Ceper)

Politeknik Manufaktur Ceper (POLMAN Ceper) merupakan salah satu lembaga pendidikan tinggi untuk menghasilkan tenaga profesional dalam bidang  pengerjaan logam. Diresmikan pada tanggal 24 Juli 2003 oleh Direktur Jenderal Pendidikan Tinggi: Prof. Dr. Ir. Satriyo Satri yo Sumantri Brodjonegoro. Sebagai Politeknik yang dilahirkan dan dibesarkan di lingkungan industri  pengecoran logam, secara alami dalam tubuh POLMAN Ceper terdapat adanya keterbukaan dalam tata pergaulan logam, baik nasional maupun internasional. Politeknik Manufaktur Ceper (POLMAN Ceper) adalah politeknik swasta yang didirikan atas kesepakatan kerja sama antara Yayasan Indonesia Baru dengan Politeknik Manufaktur Bandung, melalui penandatanganan surat kesepakatan kerja sama No. 3/N10.1.14/KEP/LL/7.2000, No. 01/YIB/VII/2000, yang disaksikan oleh Menteri Pendidikan Nasional dan Menteri Perindustrian & Perdagangan pada tanggal 13 Juli 2000, di Ceper, Klaten, Jawa Tengah. Laboratorium Logam Politeknik Manufaktur Ceper, Klaten merupakan lembaga dibidang Jasa pemeriksaan dan pengujian bahan dan produk logam untuk Ferro maupun Non ferro dan juga pengujian pasir cetak pengecoran logam yang  berlokasi di Batur, Tegalrejo, Ceper, Klaten, Klate n, Jawa Tengah. Laboratorium Polman Ceper sudah terakreditasi dari Komite Akreditasi Nasional (KAN), sebagai laboratorium yang sudah terakreditasi dimana hasil pengujian yang dilakukan dapat diakui secara Nasional.

B.

Kondisi Gedung Politeknik Manufaktur Ceper

Politeknik Manufaktur Ceper terletak di Batur, Ceper, klaten memiliki dua gedung yang gedung utama digunakan untuk laboratorium dan pengujian pengujian, sedangkan gedung kedua digunakan untuk praktek pemesinannya.

3

Jarak antara gedung lama dan gedung baru tidak begitu jauh ±500 m. Pada gedung  pertama terdapat ruang kuliah, laboratorim untuk mendesain, ruang pengecoran,  beserta laboratorium pengujian-pengujian. Pada Kunjungan Industri ini hanya dilakukan Kunjungan Industri pada gedung utamanya saja.

C.

Laboratorium Desain Politeknik Manufaktur Ceper

Laboratorium desain Politeknik Manufaktur Ceper terdapat ±10 unit  bangku beserta komputer yang digunakan digunakan dalam proses perkuliahan perihal desain untuk pengecoran. Selain computer juga dilengkapi LCD proyektor sebagai media  pendukung pembelajaran. Setiap mahasiswa dianjurkan untuk memegang 1 komputer.

Gambar Laboratorium Desain Pembuatan

desain

pengecoran

di

Politeknik

Manufakur

Ceper

menggunakan softwere autocad dan solid cash. Namun yang banyak digunakan disana untuk pendesainan yaitu menggunakan solid cash. SolidWorks adalah D revolusioner Desain Mekanik software yang dikembangkan untuk desain efisien dan lebih cepat dari produk Mekanikal dan komponen. SolidWorks memiliki keuntungan untuk merancang produk baru dan lebih baik lebih cepat dan biaya lebih rendah. SolidWorks D CAD dilengkapi dengan alat yang sangat baik yang mengotomatisasi memakan waktu pekerjaan detail dan membantu mendiagnosa dan menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan hubungan mekanik dan  penerapan dimensi. Ini menghasilkan model D parametrik par ametrik dari sketsa sk etsa desain yang dapat digunakan untuk presentasi proposal penjualan atau analisis materi

 – 

4

sebelum membuat komponen apapun. Hal ini membantu dalam menghemat waktu sementara scrapping tingginya biaya prototyping. Bagi mereka, solid cash lebih mudah digunakan karena gambar yang didesain langsung membentuk 3 Dimensi dan lebih simpel. Desain yang bisa dibuat dalam pengecoran misalnya yaitu cairan pembekuan yang terjadi dalam  pengecoran secara softwere. Mesh semakin kecil, maka grafis akan semakin berat.

Gambar Contoh Pembuatan Desain dengan Solid Works

D.

Laboratorium Pasir Politeknik Manufaktur Ceper 1. PASIR CETAK

Jenis pasir yang digunakan sebagai pasir cetak di laboratorium Pasir Politeknik Ceper ada beberapa macam yaitu pasir merah,  green-sand , dan pasir silica. 2. Pasir Merah Pembuatan

pasir cetak yang terbuat dari pasir merah yaitu dengan

melakukan ayakan terhadap pasir agar halur, kemudian dicampur dengan air.

Gambar Pasir Merah

5

3. Green-sand. Green-sand   terdiri dari Pasir silika (ex daur ulang + pasir baru), Bentonit 7.5% –  9% (aktif), Air 3.5%  –  4.5%, Coal-dust. Green-sand   digunakan pada pengecoran besi dengan berat tuang sampai dengan 200 kg (FC) atau 150 kg (FCD). Karakteristik : 

Pengerasan dicapai melalui pemadatan baik manual ataupun masinal.



Mudah dibongkar.



Kemampuan daur ulang sangat baik.



Cetakan dicor sesegera mungkin.

Gambar Green-sand  4. Pasir Silika (SiO2) Pasir Silika banyak dialam dan cukup untuk digunakan cetakan logam cor  paduan tembaga, aluminium, besi dan baja cor biasa yang relative kecil. Dalam pembuatan pasir cetak, pasir silica diayak terlebih dahulu dengan ayakan agar halus kemudian dicampur dengan air dan fiberglass. Pasir silica sebagai pasir cetak ini tidak dapat digunakan lagi karena hanya sekali pakai.

Gambar Pasir silika sebelum diayak dan sesudah diayak

6

Gambar Fiber glass

Gambar Pasir Silika yang telah dipakai

2. RANGKA CETAK DAN AYAKAN Rangka cetak yang dapat terbuat dari kayu ataupun logam adalah tempat untuk memadatkan pasir cetak yang yang sebelumnya telah diletakkan pola di dalamnya. Pada proses pengecoran dibutuhkan dua buah rangka cetak yaitu rangka cetak untuk kup dan rangka cetak untuk drag. Ayakan digunakan ntuk menyaring pasir yang akan dicampur dengan  bahan lain untuk dijadikan pasir cetak.

ayakan

Rangka cetak

Gambar Rangka cetak

7

3. POLA DAN ALAT PEMBUAT CETAKAN Pada pengecoran logam, dibutuhkan pola yang merupakan tiruan dari  benda yang hendak dibuat dengan pengecoran. Pola dapat terbuat dari logam, kayu, stereofoam, lilin, dan sebagainya. Pola mempunyai ukuran sedikit lebih  besar dari ukuran benda yang akan dibuat dengan maksud untuk mengantisipasi  penyusutan selama pendinginan dan pengerjaan finishing setelah pengecoran. Selain itu, pada pola juga dibuat kemiringan pada sisinya supaya memudahkan  pengangkatan pola dari pasir cetak. Alat-alat pembuat cetakan diantaranya alat penumbuk, cetok, lanset-lanset, kenop-kenop pemulas, kait pemulas, dan lain-lain.

Gambar Inti dan Alat Pembuat Cetakan

4. TUNGKU PELEBURAN LOGAM Alat tungku ini digunakan untuk pencairan logam yang hendak dituang dalam pengecoran.

Gambar Tungku Peleburan 8

5. PROSES PEMBUATAN CETAKAN Pengecoran logam adalah proses pembuatan benda dengan mencairkan logam dan menuangkan ke dalam rongga cetakan. Proses ini dapat digunakan untuk membuat benda-benda dengan bentuk rumit. Benda berlubang yang sangat  besar yang sangat sulit atau sangat mahal jika dibuat dengan metode lain, dapat diproduksi masal secara ekonomis menggunakan teknik pengecoran yang tepat. Pengecoran logam dapat dilakukan untuk bermacam-macam logam seperti, besi, baja paduan tembaga (perunggu, kuningan, perunggu aluminium dan lain sebagainya), paduan ringan (paduan aluminium, paduan magnesium, dan sebagainya), serta paduan lain, semisal paduan seng, monel (paduan nikel dengan sedikit tembaga), hasteloy (paduan yang mengandung molibdenum, khrom, dan silikon), dan sebagainya. Bahan Baku

Tungku

Ladel

Sistem pengolahan pasir

Pembuatan cetakan

Pasir

Rangka cetak

Penuangan

Pembongkaran Pembersihan Pemeriksaan

Gambar Proses pembuatan benda coran (Surdia,1976: 3) Untuk membuat coran harus dilakukan proses-proses seperti: pencairan logam, membuat cetakan, menuang, membongkar, membersihkan dan memeriksa coran (gambar 7). Pencairan logam dapat dilakukan dengan bermacam-macam cara, misal dengan tanur induksi, kupola, atau lainnya. Cetakan biasanya dibuat dengan memadatkan pasir yang diperoleh dari alam atau pasir buatan yang mengandung tanah lempung. Cetakan pasir mudah dibuat dan tidak mahal asal dipakai pasir yang sesuai. Cetakan dapat juga terbuat dari logam, biasanya besi dan digunakan untuk mengecor logam-logam yang titik leburnya di bawah titik lebur besi.

9

Cetakan adalah rongga atau ruang di dalam pasir cetak yang akan diisi dengan logam cair. Pembuatan cetakan dari pasir cetak dilakukan pada sebuah rangka cetak. Cetakan terdiri dari kup dan drag. Kup adalah cetakan yang terletak di atas dan drag adalah cetakan yang terletak di bawah. Hal yang perlu diperhatikan pada kup dan drag adalah penentuan permukaan pisah yang tepat.

Gambar Proses pembuatan cetakan (Surdia, 1976: 94)

6.

MESIN PENGADUK PASIR

Mesin pengaduk pasir ini digunakan untuk melakukan pencampuran  bahan-bahan yang digunakan untuk pasir cetak. Hasil dari pasir yang dicampur di mesin ini adalah pasir cetak yang sudah siap pakai. Namun sudah lama ini mesin  pengaduk pasir di Politeknik Manufaktur Ceper ini tidak digunakan kembali.

Gambar mesin Pengaduk Pasir

10

7.

MESIN PELEBURAN

Banyak mesin-mesin pelebur yang ada di Politeknik Manufakter Ceper namun tidak lagi digunakan, diantarannya mesin-mesin seperti berikut

Gambar Mesin Peleburan yang sudah lama tidak digunakan

E.

Laboratorium Pengujian Politeknik Manufaktur Ceper

Laboratorium logam Politeknik Manufaktur Ceper membantu untuk memberikan nilai tambah kepada berbagai sektor antara lain: 1. Sektor Industri : Membantu menghasilkan standar produk yang terjaga dengan pengujian bahan baku dan produk. 2. Sektor Perdagangan : Membantu memberikan nilai tambah harga jual dengan memberikan sertifikat pada produk dagangan.

11

3. Pendidikan : Membantu memberikan tempat praktek bagi Mahasiswa dan Dosen dalam meningkatkan ketrampilan dalam mengembangkan Iptek. 4. Penelitian dan Pengembangan : Sebagai mitra bagi pelaku industri maupun masyarakat umum dalam melakukan penelitian berbagai jenis material ataupun pengembangan mutu produk. Politeknik Manufaktur Ceper memiliki 3 ruang pengujian yaitu Ruang  pengujian Struktur Mikro Logam, Ruang Pengujian Mekanisme Logam, dan Ruang Pengujian Pasir.

1.

Ruang Pengujian Metalografi (struktur mikro)

Uji metalografi adalah suatu pengetahuan yang khusus mempelajari tentang struktur logam dan mekanisnya. Dimana pengamatan struktur logam ini dilakukan dengan menggunakan alat mikroskopi, oleh sebab itu pengujian ini  biasa disebut juga pengujian mikroskopi. Jenis bahan/produk yang dapat diuji struktur mikronya : 

Untuk produk/bahan dari Besi Cor (BTK/FCD)



Untuk produk/bahan dari Baja/Stell/Plat



Untuk produk/bahan dari Alumunium



Untuk produk/bahan dari Tembaga(Kuningan, Brons) Miskroskop metalografi sudah dilengkapi dengan software program

Optilab sehingga mudah dalam penganalisaan gambar struktur mikro benda uji. Persyaratan sampel uji 

Sampel uji dapat dipotong langsung dari produk/benda yang akan diuji



Bentuk sampel uji : silinder/segiempat/ ada posisi sampel yang  permukaannya bisa diratakan)

Identifikasi dan spesifikasi alat uji 

Merk

:

Nikon



Pembuat

:

Jepang

 No. Seri

:

661103



12

Langkah Pengujian Metalografi

Gambar flowchart langkah uji metalografi

Adapun langkah-langkah yang dilakukan ketika akan melakukan  pengujian metalografi (struktur mikro) adalah sebagai berikut 1. Memotong sampel logam dan melakukan penchamperan 2. Meratakan sampel logam yang akan diuji dengan amplas. Amplas yang digunakan yaitu amplas dari yang kasar sampai yang halus dari ukuran 150-1500.

13

Gambar Amplas 3. Proses polishing, merupakan proses penghalusan logam dari alur amplas yang akan diuji struktur mikronya untuk memudahkan dalam pengujian. Proses polishing dilakukan dengan Poshishing Machine, dengan langkahlangkah sebagai berikut : a. Menghidupkan alat dengan arus listrik  b. Menyiapkan larutan alumina, aquades, kain pemoles yang telah dipasang serta sampel yang akan dipoles dengan mesin Kooth Roses c. Menekan tombol yang berwarna hijau d. Mengatur kecepatan putaran dan permukaan kain pemoles e. Menuangkan larutan alumina beberapa tetes f.

Menambahkan aquades sedikit untuk mengencerkan alumina

g. Meletakkan sampel diatas pemoles h. Setelah dirasa cukup halus, mesin dimatikan i.

Menekan tombol berwarna merah

 j.

Sampel selesai dipoles

k. Matikan arus listrik

Gambar Polishing Machine dan hasil logam yang telah dipoles 4. Melakukan Etsa

14

5. Melakukan mikroskop Optis dengan melihat struktur bahan uji sampai  pembesaran beberapa kali 6. Mengambil gambar dan membacanya dikomputer

Gambar Mikroskop 7. Menganalisa hasil pengambilan gambar, yaitu menguraikan struktur apa saja yang membentuk bahan uji tersebut. 8. Menarik kesimpulan menurut tujuan yang telah ditentukan.

PENGUJIAN KOMPOSISI KIMIA ( 3 SPEKTROMETER)

1.

Spektrometer Emisi 

Uji Komposisi kimia produk/bahan dari Stell/Baja/Beton/Plat



Uji Komposisi kimia produk/bahan dari Besi Cor (BTK/FCD)`



Unsur yang dapat tereteksi : 19 s/d 20 unsur



(Fe, C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, Ni, Al, B, Co, Cu, Mg, Nb, Pb, Sn Ti, V, W)

Identifikasi dan spesifikasi alat uji

Merk

:

Hilger

Pembuat

:

Inggris

 No. Seri

:

E-9 OA701

Kapasitas

:

20 unsur terdeteksi secara langsung

Persyaratan sampel uji 

Besi cor : sampel uji dicetak pada cetakan logam (Cill Test) Ukuran sampel : standart dari cetakan logamnya



Baja : sampel uji dapat dipotong langsung dari benda yang akan diuji Ukuran sampel uji :



Diameter : minimal 2 cm, maksimal 10 cm

15



Tebal : min 1 mm, maksimal 100 mm

Gambar Spektrometer Emisi

2.

Spektrometer Metal Scan 

Uji Komposisi kimia produk/bahan dari Alumunium



Uji Komposisi kimia produk/bahan dari base Gun Metal



(Tembaga, Kuningan, Brons, Perunggu)

Unsur yang dapat tereteksi : 

Base Alumunium : 15 s/d 16 unsur

(Si, Fe, Cu, Mn, Mg,Cr, Ni, Zn, Sn, Ti, Pb, Be, Ca, Sr, V, Zr) 

Base Gun Metal : 12 unsur

(Sn, Pb, Zn, Ni, Fe, Si, Mo, Al, Cr, P, S, As ) Identifikasi dan spesifikasi alat uji : 

Merk

:

Arun Metal Scan



Pembuat

:

Inggris

 No. Seri

:

00203351



Persyaratan sampel uji : 

Sampel uji dapat dipotong langsung dari benda yang akan diuji (bentuk sampel uji bebas dan ada posisi sampel yang permukaannya rata)



Ukuran sampel uji :

o

Diameter : minimal 2 cm, maksimal 10 cm

o

Tebal : min 1 mm, maksimal 70 mm

16

Gambar Spectometer Metal Scan

3.

Spektrometer WAS (Portabel Spektrometer) 

Uji Komposisi kimia produk/bahan dari Steel & Alloy Steel



(Baja, Beton, Alloy Steel, Stainless Steel)



Uji Komposisi kimia produk/bahan dari base Gun Metal



(Tembaga, Kuningan, Brons, Perunggu)

Persyaratan sampel uji : 

Sampel uji dapat dipotong langsung dari benda yang akan diuji (bentuk sampel uji bebas dan ada posisi sampel yang permukaannya bisa diratakan)



Ukuran sampel uji : o

Diameter : minimal 2 cm, maksimal 10 cm

o

Tebal : min 1 mm, maksimal 100 mm

Unsur yang dapat tereteksi : 

Base Ferro untuk Baja Paduan : 20 unsur ( Fe, C, Al, Co, Cr, Cu, Mn, Mo,  Nb, Ni, Pb, Si, Ti, V, W, Zr, P, S, B, Sn)



Base Tembaga : 18 unsur (Fe, Ni, Si, Mg, Cr, Al, As, Be, Ag, Co, Bi, Cd, Zr)

Identifikasi dan spesifikasi alat uji :

Merk

:

WAS / PMI Master Pro

Pembuat

:

Jerman

 No. Seri

:

S/N 13L0086

17

Gambar Spectometer WAS

2. Ruang Pengujian Mekanis Logam

Adapun alat-alat pengujian sifat mekanis logam yang terdapat di Politeknik Manufktur Ceper adalah sebagai berikut Uji Kekerasan Rockwell 

1.

Pengujian  Rockwell   merupakan suatu uji untuk mengetahui tingkat kekerasan. Tingkat kekerasan yang di uji adalah tingkat kekerasan logam baik logam  ferrous  maupun logam non ferrous  dengan menggunakan alat  Rockwell  Hardness Tester. Alat Uji kekerasan yang dimiliki Politeknik Manufaktur Ceper ada 3 yaitu  HRD, HRC, dan Portable. Bahan yang dapat dilakukan pengujian kekerasan pada produk/bahan dari baja, besi cor, besi, alumunium, brons, tembaga. Persyaratan sampel uji : 

Sampel berbentuk produk /potongan produk



Bentuk sampel uji : silinder dan datar



Uukuran sampel uji : disesuaikan dengan sampel yang diuji

18

 Flowchart  Pengambilan Data Uji Kekerasan Penjelasan Flowchart 

Metodologi pengambilan data pada simulasi adalah sebagai berikut: 1. Menentukan Material yaitu logam  ferrous  (baja karbon) dan logam non

 ferrous (alumunium dan tembaga). 2. Memotong bahan yang akan diuji. 3. Mengerinda / mengikir untuk menghaluskan permukaan bahan uji yang telah

dipotong. 4. Mengamplas untenghaluskan bahan uji dari amplas berukuran 150 sampai uk

dengan 1500 sampai permukaan benda rata. 5. Uji Kekerasan (rockwell)  Baja Karbon, Alumunium, dan Tembaga Menguji

 bahan uji dengan alat  Rockwell,  yaitu untuk kelompok logam  ferrous menggunakan indentor kerucut diamond  120 o dan untuk kelompok logam non  ferrous menggunakan indentor steel ball  berukuran 0 1/16”. 6. Pengambilan data 19

Mengambil data yang dihasilkan pada saat menguji bahan, yaitu dengan menetukan beban yang diberikan, dimana untuk baja menggunakan jenis HRa dengan beban yang diberikan 60KP, untuk logam  ferrous  baja yang telah dilakukan kalibrasi menggunakan jenis HRc dengan beban yang diberikan 150KP, logam non ferrous alumunium dan tembaga menggunakan jenis HRb dengan beban yang diberikan 100KP. 7. Analisa

Menganalisa hasil pengambilan data, yaitu membandingkan hasilnya untuk kelompok logam  ferrous  dan logam non ferrous  untuk dicari mana yang  paling keras. 8. Kesimpulan

Menarik kesimpulan menurut tujuan yang telah ditentukan.

Gambar alat Rockwell Hardness Tester 

2.

Uji Impact 

Uji impact   adalah suatu uji yang digunakan untuk mengetahui kegetasan atau keuletan dari suatu bahan yang diakibatkan oleh gaya kejut pada bahan uji tersebut. Pengujian impact   yang digunakan dalam pengujian ini, yaitu uji impact charpy. Dengan menggunakan bahan uji adalah alumunium ADC 12 dan alat uji 20

impact  tipe charpy. Kapasitas alat uji :  30 Joule Jenis bahan/produk yang dapat diuji: 

Untuk uji produk/bahan dari Besi Cor, Baja, Plat, Beton



Untuk uji produk/bahan dari Alumunium, tembaga dll

Persyaratan sampel uji : 

Sampel uji harus dibentuk berdasarkan ukuran standart benda uji impack/takik (Standar SNI07-0354-1989 : Batang uji pukul untuk bahan logam)

Identifikasi dan spesifikasi alat uji : 

Merk

:

DMG



Pembuat

:

Inggris

 No. Seri

:

97004



 Flowchart  Pengambilan Data Uji Impact 

21

Penjelasan Flowchart 

Metodologi pengambilan data pada simulasi adalah sebagai berikut: 1. Menentukan Material 2. Memotong bahan yang akan diuji. 3. Mengamplas guna menghaluskan bahan uji sampai rata. 4. Uji impact (Charpy)

 Menguji bahan uji dengan alat Charpy,  yaitu menaruh bahan uji ke alat  penguji dan memberikan ukuran sudut awal pada lengan pengayun sebesar 100o 5. Pengambilan data

Mengambil data yang dihasilkan pada saat menguji bahan, yaitu dengan cara melihat sudut akhir yang dihasilkan, kemudian menghitung usaha yang dibutuhkan alat penguji untuk mematahkan bahan uji dan menghitung nilai impact charpy-nya. 6. Menganalisa hasil pengambilan data, yaitu bagaimana kegetasan atau keuletan

dari bahan uji. 7. Menarik kesimpulan menurut tujuan yang telah ditentukan.

Gambar alat uji impact

3.

Uji Tarik

Uji Tarik Adalah salah satu uji stress-strain mekanik yang bertujuan untuk mengetahui kekuatan bahan terhadap gaya tarik. Dalam pengujiannya, bahan uji ditarik sampai putus.

22

Gambar Profil Hasi uji tarik

Gambar Alat Uji Tarik

4.

Uji tekan

Uji tekan merupakan bahan uji diberikan gaya tekan. Rumus tegangan dan regangan sama dengan yang dipakai pada uji tarik, hanya tanda beban negative (tekan). Hasil uji akan memberikan harga negative. tegangan geser di rumuskan :

23

Alat uji tekan di Politeknik Manufaktur ceper mengalami kerusakan sehingga sudah tidak lagi diguanakan.

Gambar Alat Tekan

5.

Pengujian Kuat Tarik (Tensile Strength)

Kapasitas beban tarik : 30 ton Hasil uji dapat menampilkan grafik proses pengujian logam yang ditarik secara otomatis Jenis bahan/produk yang dapat diuji : 

Untuk uji produk/bahan dari Besi Cor, Baja, Plat, Beton



Untuk uji produk/bahan dari Alumunium, tembaga dll

Persyaratan sampel uji : 

Sampel uji harus dibentuk berdasarkan jenis sampel ujinya : FC/FCD/Baja/Alumunium/Tembaga dll



Bentuk sampel uji : dibuat berdasar standart JIS maupun SNI 07-03711989 (Batang uji tarik untuk bahan logam)

-

Identifikasi dan spesifikasi alat uji : 

Merk

:

Hung Ta

24





Pembuat

:

Taiwan

 No. Seri

:

1176

Pengujian Proses Peleburan Logam 1) Pengujian CE Meter

Pengujian CE Meter ntuk mengetahui kondisi cairan logam dalam tungku  peleburan logam Data uji yang dihasilkan antara lain : 

Dapat mengetahui suhu cairan logam ( 1200 0C –  14000C)



Dapat mengetahui CEL (Carbon Equivalen), unsur C dan Si pada saat  proses peleburan logam berlangsung, sehingga peramuan logam dapat dilakukan dengan memperhatikan dan diatur dari hasil CE Meter.



Dapat diperkirakan hasil kekerasan dan kekuatan tarik cairan logam yang dilebur

-

Alat uji dibawa langsung pada tungku peleburan

2)

Pengujian Termokopel 

Digunakan Untuk mengetahui suhu cairan logam dalam tungku secara akurat



3)

Alat uji langsung di bawa ke industri Pengujian Pyrometer



Untuk mengetahui suhu cairan logam dalam tungku pada jarak tertentu



Alat uji langsung di bawa ke industri 25

3. Ruang Laboratorium Pengujian pasir

Pengujian Pasir Cetak dilakukan untuk menganalisa/mengetahui kwalitas  pasir, baik untuk pengecoran maupun keperluan lain. Jenis-jenis alat uji yang ada di lab pasir cetak Politeknik Manufaktur Ceper sebagai berikut :

1. Universal San Machine (Alat Uji Kekuatan Mekanik Pasir Cetak)

Untuk persiapan pengujian kekuatan, pasir sebagai sampel cukup dipadatkan dalam tabung berukuran Ø 50 mm x 50 mm dengan alat pemadat pasir standar. Selanjutnya dilakukan pengujian kekuatan yag dilakukan meliputi uji tekan uji tarik dan uji geser. Kekuatan pasir cetak dapat menggunakan spesimen  basah, dan atau kondisi dikeringkan sesuai keperluan jenis pengujiannya. Untuk  jenis uji kekuatan kering spesimen harus dikeringkan dahulu dengan alat  pengering pada temperatur antara 105 - 110 ºC. Setelah spesimen disiapkan menurut jenis pengujiannya, maka prosedur  pengujian kekuatan harus mengikuti petunjuk operasional mesin uji sesuai buku manualnya masing-masing. Kekuatan cetakan besarnya berbeda-beda dan ditentukan oleh variabel jenis dan jumlah bahan pengikat serta kadar air. Pada kekuatan yang kurang cukup akan menyebabkan cetakan mudah pecah. Sedang  pada kekuatan yang berlebihan akan mencegah adanya cacat retak akibat susut coran dan pembongkarannya sulit. Kekuatan tekan basah cetakan 0  – 1,0 kg/cm2. Sedang kekuatan kering cetakan 0  – 10 kg/cm2.

26

Gambar Alat uji Kekuatan Mekanik PAsir

2. Permeability Tester (Alat uji Permeabilitas Pasir Cetak)

Kondisi ruang porous antara butir-butir pasir adalah penting untuk cetakan agar gas-gas dalam cetakan atau yang keluar dari logam cair dapat melepaskan diri selama penuangan. Uji ini menggunakan sampel yang masih berada di dalam silinder/tabung benda uji. Pemadatan pasir dengan alat pemadat pasir standar . Prosedur pengujian permeabilitas umumnya dilakukan sebagai berikut : 1). Buat spesimen berukuran Ø 50 mm x 50 mm dengan memadatkan pasir dalam silinder pemadat ukuran tertentu sebanyak tiga kali dengan alat pemadat standar 2). Pasang spesimen tersebut pada alat uji permeabilitas; 3). Lakukan pengujian dengan mengamati dan mencatat perbedaan tekanan dan waktu yang diperlukan untuk melewatkan 2000 cm 3

melewati spesimen

standar diatas. 4). Nilai permeabilitas dihitung dengan rumus berikut.

di mana : P = Nilai permeabilitas pasir Q = Volume udara yang melewati spesimen = 2000 cm3 L = Panjang spesimen uji = 5 cm A = Luas penampang spesimen uji = 19,625 cm3

27

 p = Tekanan udara (cm water) dibaca dari Manometer saat penunjuk pada angka 1000. T = Waktu yang diperlukan untuk melewatkan volume udara Q melalui spesimen (menit) Harga permeabiltas pasir cetak yang baik antara 50 –  170 Cm3/menit.

Gambar Permeability Tester

3. Timbangan

4. Mesin GFN

Uji sebaran/distribusi butiran bahan pasir diperlukan alat penggoncang  pasir dan ayakan dengan mesh/ ukuran lobang bertingkat, contoh penggoncang  pasir RoTap lengkap dengan ayakan tersusun bertingkat seperti pada gambar dibawah. Tujuan dari uji ini adalah untuk mengetahui sebaran besarnya butiran  pasir. Selanjutnya cara uji butiran pasir dapat dilakukan dengan prosedur sebagai  berikut: (1) Siapkan peralatan ayak dengan ukuran lubang (mesh) bertingkat, Pengguncang Ro-Tap, Timbangan digital, Alat pengukur waktu; 28

2). Ambil dan timbang sampel pasir kering dari pengujian kadar lempung yang dilakukan sebelumnya; 3). Tuangkan semua sampel bahan pasir pada bagian teratas dari alat ayakan yang tersusun menurut ukuran mesh, ditutup dan digoyangkan selama 15 menit dengan alat pengguncang; 4). Timbang pasir terayak pada tiap-tiap ukuran ayak menurut besar butir  pasir; 5). Hitung prosentase dari beratnya tiap ayakan dengan rumus berikut

 Nomor kehalusan butir pasir dihitung dengan rumus dibawah ini, dengan mengalikan berat pasir pada tiap ayakan dengan angka pelipat Sn yang terdapat  pada Tabel dibawah. Rumus kehalusan butir pasir adalah:

Dimana : FN = Nomor kehalusan butir pasir Wn = Berat pasir diperoleh dari tiap ayakan (gram) Sn = Angka pelipat dari Tabel 5.1.

29

Gambar Alat Uji

5. Alat Uji Kelembaban Pasir

Alat uji kelembaban pasir digunakan untuk mengetahui kadar air dari pasir cetak. Adapun langkah-langkah pengujiannya alah sebagai berikut : 1. Menimbang campuran pasir 50 gram dan dikeringkan dalam tungku  pengering pada suhu 100-110 OC selama satu atau dua jam 2. Menimbang kembali setelah dikeringkan 3. Menyatakan perbedaan antara berat mula-mula dan berat akhir psds temperature kamar dan nyatakan perbandingan antar harga tersebut dan  berat mula-mula dalam prosen. Harga ini adalah harga kadar air bebas

Gambar Alat Uji Kelembaban Pasir

6. Sand rammer

Sand rammer merupakan alat pemadat pasir untuk digunakan pada  pengujian selanjutnya

30

Gambar Sand Rammer

7. Mikroskop Pasir

8. Compactibility Taster

Compactibility Taster merupakan alat untuk melakukan pengujian kompaksi pasir cetak.

Gambar Compactibility Taster

31

LAPORAN KUNJUNGAN INDUSTRI DI PT.MITRA KARYA UTAMA CEPER, KLATEN

A.

Profil PT. Mitra Karya Utama Ceper

 Nama Perusahaan

: Mitra Karya Utama

 Nama Pemilik

: Ir. H. Djoko Widodo.

 Alamat

: Jl Raya Besole, Ceper, Klaten, Jawa Tengah

PT. MITRA KARYA UTAMA merupakan perusahaan manufaktur yang  bergerak dalam bidang pengecoran logam dan permesinan. Perusahaan kami  berdiri sejak tahun 1994 dengan memproduksi berbagai komponen mesin  pertanian, industri, pompa dan ornamen. Dengan pengalaman lebih dari 15 tahun, kami berkomitmen untuk memberikan layanan yang terbaik, melalui kualitas yang terjaga serta memberikan kepuasan yang berkelanjutan kepada pelanggan. Proses produksi kami menggunakan mesin pelebur induction system dengan kapasitas produksi minimal 10 ton per hari, serta didukung perbengkelan dengan mesin yang memadai, sehingga produk yang kami hasilkan mempunyai kualitas material yang dapat dipertanggungjawabkan. Produk yang kami hasilkan  berupa produk massal maupun produk yang dipesan sesuai keinginan pelanggan (customize) baik dari bentuk, ukuran dan bahan materialnya. Material yang kami  pergunakan berupa FC, FCD dan STEEL.

B.

Proses Produksi Pengecoran

Paduan Aluminium

Aluminium merupakan logam ringan yang mempunyai sifat ketahanan korosi yang baik. Material ini digunakan dalam bidang yang luas bukan hanya untuk peralatan rumah tangga saja tetapi juga dipakai untuk kepentingan industri, misalnya untuk industri pesawat terbang, komponen-komponen mobil, komponen regulator dan konstruksi-konstruksi yang lain. Menurut  Aluminum Association (AA) dapat diidentifikasi dengan system empat digit berdasarkan komposisi paduan seperti  xxx.1 dan  xxx.2 untuk ingot yang dilebur kembali. Sedangkan simbol xxx.0 untuk menentukan batas komposisi  pengecoran dan simbol A356, B356 dan C356 untuk paduan cor gravitasi.

32

Masingmasing paduan ini identik dengan kandungan yang mendominasi tetapi  berkurang batas penggunaan karena impuritinya, khususnya kandungan besi. Batas komposisi berdasarkan  Aluminum Association (AA) telah terdaftar pada  paduan cor aluminium.

Gambar Material ( alumunium )

PROSES PRODUKSI a. Casting ( Pengecoran )

Pengecoran merupakan unit yang paling signifikan funsinya di perusahaan. Karena diketahui semua produksi mengambil alur mula dari pongecoran. Produk hasil pengecoran yang ada di PT Mtra Karya Utama Ceper ini diantaranya pulley, lampu hias, ring,dll Bahan Baku

Tungku

Ladel

Sistem pengolahan pasir

Pembuatan cetakan

Pasir

Rangka cetak

Penuangan

Pembongkaran Pembersihan Pemeriksaan

Gambar Proses pembuatan benda coran (Surdia,1976: 3) b. Bahan baku

Dalam proses produksi pengecoran di PT Mtra Karya Utama Ceper ini memerlukan bahan baku Alumunium Alloy. c. Peleburan (melting ) 33

Untuk Peleburan paduan aluminium dapat dilakukan pada tanur krus besi cor, tanur krus dan tanur nyala api. Logam yang dimasukan pada dapur terdiri dari sekrap (remelt ) dan aluminium ingot. Aluminium paduan tuang bentuk ingot didapatkan dari peleburan primer dan sekunder serta pemurnian. Kebanyakan kontrol analisa didapatkan dari analisis pengisian yang diketahui, yaitu ketelitian  pemisahan tuang ulang dan ingot aluminium baru. Ketika perlu ditambahkan elemen pada aluminium, untuk logam yang mempunyai titik lebur rendah seperti seng dan magnesium dapat ditambahkan dalam bentuk elemental. Sekrap dari  bermacam – macam logam tidak dapat dicampurkan bersama ingot dan tuang ulang apabila standar ditentukan. Praktek peluburan yang baik mengharuskan dapur dan logam yang dimasukan dalam keadaan bersih.

Gambar Saat Peleburan d. Cetakan

Cetakan yang digunakan dalam pengecran menggunakan system cetakan tetap, dikarenakan produksi terus menerus dan permintaan pasar yang semakin meningkat. Faktor lain yang harus diperhatiakan adalah sipat dari cairan Aluminium silicon yang memiliki sipat penyusutan rendah dan kejernihan yang  baik sehingga cetakan tetap menjadi pilihan yang sesuai dalam proses produksi. Bahan cetakan dari besi tuang yang telah mendapat perlakuan panas sehingga mengurangi unsure karbon. Hal tersebut menbuat cetakan menjadi lebih liat dan dapat diproses permesinan. Cara Pembuatan Cetakan

Pertama-tama, belahan pola diletakkan diatas papan kayu yang rata. Kemudian rangka cetak bawah (drag) diletakkan diatas kayu (lihat gambar 1. Drag diisi penuh dengan pasir kemudian dimampatkan dengan cara manual atau

34

mesin. Setelah selesai dimampatkan, pasir yang berlebih diratakan. Untuk memudahkan pelepasan gas sewaktu penuangan, pasir ditusuk-tusuk di beberapa tempat. Cetakan bagian bawah tersebut kemudian dibalik, dengan demikian kup (cetakan atas) bisa dipasang. Sebelum dibalik, ditaburkan pasir kering dan diatasnya diletakkan papan. Drag dibalik dan permukaan pasir diratakan dan ditaburi pasir kering. Pasir kering yang ditaburkan adalah pasir silika kering yang halus dan tidak ada kekuatannya. Pasir ini mencegah melekatnya pasir dari kedua cetakan. Setelah itu kup diletakkan diatas drag, pasak pin dipasang supaya tidak terjadi pergeseran. Pada cetakan atas perlu dibuat saluran turun (sprue) yang merupakan saluran pengalir logam cair, suatu pin tirus (sprue pin) ditempatkan lebih kurang 25 mm di kiri - kanan pola. Kemudian kup diisi pasir, dipadatkan dan diberi lubang pelepasan gas. Untuk mengambil pola, pertama-tama salura turun dicabut, kemudian dibuat cawan tuang pada ujun saluran turun sehingga memudahkan penuangan logam cair. Kup kemudian dilepas dan dibalik. Sebelum belahan pola dilepas,  pasir disekitar rongga cetakan diseka dengan kain lembab untuk menjaga supaya  pinggiran rongga cetakan tidak rontok. Belahan pola kemudian dilepaskan. Sebelum cetakan ditutup, perlu dibuat saluran masuk (gate) antara rongga cetakan dengan saluran turun.

35

Langkah Pembuatan Cetakan di PT. Mitra Karya Utama dengan Satu Rangka Cetak

1. Langkah penempatan rangka cetak diatas pasir

2. Langkah penggemburan pasir cetak dengan alat penggaruk

3. Langkah pemadatan pasir dilanjutkan dengan peletakan pola hingga tertanam dipasir dengan bantuan alat palu.

4. Langkah penaburan bubuk pemisah di atas pasir yang sudah tertanam pola

36

5. Langkah peletakan kayu konis untuk saluran tuang dan sal uran gas yang dikeluarkan

6. Langkah penutupan dengan pasir dan dilakukan pemadatan

7. Langkah pemadatan pasir hingga memenuhi rangka cetak dengan bantuan kayu perata

8. Langkah Pengangkatan rangka cetak dan kayu konis hingga terbentuk cetakan yang siap dilakukan penuangan coran seperti gambar.

37

e. Proses Penuangan Setelah cetakan siap untuk dilakukan penuangan dan peleburan telah selesai, maka segera dilakukan proses penuangan. Cairan yang siap dituang dari tungku dipindahkan ke wadah terlebih dahulu kemudian dan membawa ke tengah lahan yang telah disiapkan cetakannya secara bergotong royong.

Untuk

mempermudah dalam membawa cairan siap tuang tersebut, maka digunakanlah rel. Setelah sampai ditengan lahan, para pekerja masing-masing membawa alat tuang untuk penuangan di cetakan dan bergantian dalam pengambilan.

Gambar wadah cairan yang siap dituang

Gambar penuangan cairan dari tungku peleburan

Gambar rel 38

Gambar Gotong Royong Proses Penuangan

Gambar Penuangan ke Masing-Masing Cetakan Setelah menunggu beberapa jam dan dirasa cetakan sudah dingin, maka cetakan dirusak dan hasil tuangan dikelurkan dari cetakan dengan bantuan  besi untuk mengambilnya dengan cara seperti yang dilakukan pekerja pada gambar berikut

Gambar Pengambilan Hasil Tuangan

Gambar Hasil Tuangan dari Pembongkaran

39

Selanjutnya adalah tahap pembersihan hasil coran yang sudah jadi hingga terlihat seperti gambar berikut :

Gambar Hasil Tuangan Yang Telah Dibersihkan

f.

Machining

Proses machining merupakan pekerjaan lanjutan dari proses pembuatan  benda hasil coran setelah proses casting. Berikut gambar proses machining dengan mesin bubut yang ada di PT. Mitra Karya Utama Ceper.

Gambar Proses Pembubutan

Gambar Benda Hasil Machining

40

g. Finishing

Sesuai dengan fungsinya, finishing adalah pekerjaan penyelesaian dari suatu produk. Proses finishing dilakukan untuk meningkatkan nilai, kulaitas  performance dari produk yang di produksi oleh PT. Mitra Karya Utama Ceper. Proses finishingnya yaitu dengan proses pembersihan, proses pemesinan dengan  pembubutan dan penggerindaan, proses penghalusan permukaan dan yang terakhir  proses pengecatan. Tahapan finishing ini bisa berupa kerja bangku, pengecatan, dll.

Gambar Hasil Finishing

41

BAB III PENUTUP

A.

Kesimpulan 

Dengan adanya kunjungan industri yang dilakukan di politeknik Manufaktur Ceper dan PT. Mitra Karya Utama kami memiliki banyak  pengalaman ilmu tentang pengecoran yang langsung bisa diamati.



Laboratorium yang terdapat di POLMAN yaitu laboratorium desain, laboratorium pasir, dan laboratorim pengujian.



Pengujian-pengujian yang berkaitan dengan pengecoran yang meliputi  pengujian pasir cetak, pengujian metalografi, pengujian komposisi dan  pengujian mekanik.



Proses produksi pengecoran yang dapat dipelajari yaitu dari proses  peleburan cairan tuang di tungku, pembuatan cetakan, penuangan cairan,  pembongkaran, pembersihan hasil coran, machining, dan finishing



Sangat diperlukan gotong royong antar pekerja dalam penuangan cairan siap tuang di PT. Mitra Karya Utama

B.

Saran

1. Bagi pekerja hendaknya menggunakan APD untuk safety dalam bekerja 2. Bagi pekerja hendaknya lebih memperhatikan Keselamatan & Kesehatan Kerja (K3) beserta ergonomi dalam pengerjaan pengecoran

42