tugas pekan 4 endre averuli (G1C209062)

  Nama : endre averuli ginting

NPM : G1C019062

Dosen :- A.Sofwan F.A,.S.T.,M.Tech.,Ph.D

              -Putra Bismantolo,S.T.,M.T

 

 

1.  Proses pengecoran adalah uatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan untuk menghasilkan bentuk yang mendekati bentuk geometri akhir produk jadi. Logam cair akan dituangkan atau ditekan ke dalam cetakan yang memiliki rongga cetak (cavity) sesuai dengan bentuk atau desain yang diinginkan. Setelah logam cair memenuhi rongga cetak dan tersolidifikasi, selanjutnya cetakan disingkirkan dan hasil cor dapat digunakan untuk proses sekunder

 

Macam Proses Pengecoran

1. Traditional Casting (Teknik tradisional)

-Sand-Mold Casting

 -Dry-Sand Casting Shell

-Mold Casting Full

-Mold Casting Cement

-Mold Casting Vacuum

-Mold Casting

 

2. Contemporary Casting (Non-Traditional)

-  High-Pressure Die Casting Permanent

-Mold Casting Centrifugal Casting Plaster

-Mold Casting Investment Casting Solid

-Ceramic Casting

 

Jadi yang kita bahas adalah sand casting

 

Sand casting

 Keuntungan

1.      Material murah, mampu menahan detail dan tahan pada deformasi apabila dipanaskan.

2.      Proses sesuai baik untuk besi maupun nonferrous.

3.      Menangani produk yang lebih beragam dari metode pengecoran lainya

4.      Menghasilkan coran kecil yang presisi hingga coran besar sampai 1 ton

 5.      Mampu mencapai toleransi yang ketat jika pemadatannya seragam

6.      Waktu persiapan cetakan relatif pendek dibandingkan dengan proses lainya

7.      Sederhana dan cocok untuk dimekanisasi

8.      Tingkat pemakaian ulang pasir sangat tinggi

 

 Kekurangan

1.      Biasanya terbatas pada satu atau sejumlah kecil cetakan

2.      Perbandingan pasir dan logam relatif tinggi

3.      Menghasilkan limbah yang sangat banyak, terutama pasir, debu dan limbah shoot blasting

 

 

Jenis jenis cetakan sand casting

1. Cetakan pasir basah ( green sand molds)

2. Cetkan pasir kering (dry sand molds)
3. cetakan kulit kering (skin dried mold)

 Gambar teknik untuk gemotri produki

Disini saya akan mencontohkan palu

 

 

 

Gambar teknik untuk pembuatan pola cetakan koran

 

pengunan bahan coran

 

 

PERANCANGAN SUHU TUANG

Proses perancangan suhu tuang bahan baku allumunium dimasukkan ke dalam tanur peleburan

. Bahan baku allumunium dipaanaskan hingga mencair , setelah alummunium mencair pada suhu +-

600 celcius

 

PERANCANGAN TAHAP TAHAP PEMBUATAN CETAKAN

Sebagai berikut

l Pembuatan pola sesuai dengan bentuk coran yang akan dibuat

l Persiapan pasir cetak

l Pembuatan cetakan

l Pembuatan inti (bila diperlukan)

l Peleburan logam

l Penuangan logam cair dalam cetakan

l Pendinginan dan pembekuan

l Pembongkaran cetakan pasir

l Pembersihan dan pemeriksaan hasil coran

l Produk cor selesai

 

Read More

TUGAS 4 Proses Pengecoran (Dwi Ramadani G1C019052)

 

PROSES PRODUKSI II

PROSES PRANCANGAN PEMBUATAN BALING-BALING PERAHU MOTOR

 

 

Disusun Oleh :

Nama                           : Dwi Ramadani

NPM                            : G1C019052

Mata kuliah                 : Proses Produksi 2

Dosen Pengampu        : 1. A.Sofwan FA,S.T,M.Tech.,Ph.D

  2. Putra Bismantolo, S.T.,M.T.

 

 

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BENGKULU

2020

BAB I

PENDAHULUAN

1.1              Latar Belakang

Perahu Motor (Motor Ketek) merupakan alat transportasi air yang sangat penting di daerah – daerah dengan wilayan perairan . Di antara sekian banyak komponen yang ada pada Perahu motor (Ketek) adalah baling-baling (propeller), karena dengan menggunakan balingbaling inilah maka Prahu motor ( Ketek ) akan dapat bergerak, bahkan melaju dengan kecepatan yang tinggi.

Kebanyakan baling-baling (propeller) yang digunakan sebagai penggerak Perahu motor ( Ketek ) dibuat dari bahan kuningan (brass) atau paduan aluminium (aluminum alloy), yang masingmasing mempunyai kekurangan dan kelebihan. Kuningan mempunyai berat jenis yang lebih tinggi dari pada aluminium, akan tetapi kuningan mempunyai kekuatan yang lebih besar bila dibandingkan dengan aluminium. Tetapi keduanya mempunyai kesamaan yaitu anti korosi dan mudah dituang/dicor.

Proses pengecoran pada baling-baling dapat dilakukan dengan 2 (dua) cara/metode, yaitu pengecoran dengan menggunakan cetakan yang terbuat dari pasir (sand casting) dan dengan menggunakan cetakan yang terbuat dari logam (die casting). Dari kedua metode di atas, metode sand casting paling banyak digunakan, oleh karena proses pembuatan cetakan yang mudah dan murah. Sedangkan metode die casting jarang digunakan, oleh karena proses pembuatan cetakan yang rumit.

1.2              Rumusan Masalah

1.  Jenis pengecoran yang dipilih
2.  Jenis logam produk yang dipilih
3. Jenis cetakan yang dipilih
4. Buatlah gambar Teknik untuk geometri produk
5. Buatlah gambar Teknik untuk pembuatan polacetakan coran
6. Perencanaan bahan baku yang dilebur lengkap dengan berat masing – masing (skrap, murni, paduan @ gram atau @ kg)
7. Perancangan suhu tuang
8. Perancangan tahap – tahap pembuatan cetakan

 

1.3              Tujuan

1.  Mengetahui Proses Pembentukan Baling – Baling
2. Mengetahui Kelebihan dan kekurangan pengecoran yg dipilih
3. Mengetahui bahan – bahan  dalam pembentukan baling baling

BAB II

PEMBAHASAN

2.1.            Jenis pengecoran yang di pilih

Pengecoran pasir, juga dikenal sebagai Pengecoran cetakan pasir, adalah proses pengecoran logam dengan menggunakan pasir sebagai bahan cetakan.

Be    berapa keunggulan dari pengecoran cetakan pasir adalah :

1.       Dapat mencetak logam dengan titik lebur yang tinggi, seperti baja,nikel dan titanium.

2.       dapat mencetak benda cor dengan berbagai macam ukuran.

3.       Jumlah  produksi dari satu  sampai jutaan.

 

2.2.            Jenis logam yang di pilih

Bahan dasar dalam pembuatan baling baling adalah aluminium karena mudah dibentuk Kekerasan bahan aluminium murni sangatlah kecil, yaitu sekitar 65 skala Brinnel, sehingga dengan sedikit gaya saja dapat mengubah bentuk logam. Selain itu Aluminium murni memiliki ductility yang tinggi. Aluminium paduan memiliki ductility yang bervariasi, tergantung konsentrasi paduannya, tetapi pada umumnya memiliki ductility yang lebih rendah daripada aluminium murni, karena ductility berbanding terbalik dengan kekuatan tensil, serta hampir semua aluminum paduan memiliki kekuatan tensil yang lebih tinggi daripada aluminium murni.

 

2.3.            Jenis Cetakan yang di pilih

Pengecoran dengan cetakan pasir melibatkan aktivitas-aktivitas seperti menempatkan pola dalam kumpulan pasir untuk membentuk rongga cetak, membuat sistem saluran, mengisi rongga cetak dengan logam cair, membiarkan logam cair membeku, membongkar cetakan yang berisi produk cord an membersihkan produk cor. Hingga sekarang, proses pengecoran dengan cetakan pasir masih menjadi andalan industri pengecoran terutam industri-industri kecil. Tahapan yang lebih umum tentang pengecoran cetakan pasir diperlihatkan dalam gambar dibawah ini.

 

2.4.            Buatlah gambar teknik untuk pembuatan pola cetakan coran

2.5.            bahan baku yang dilebur

Bahan  aluminium yang sering digunakan dalam pembuatan baling-baling motor tempel adalah paduan aluminium seri 2xxx, yaitu dengan kadar campuran 4%Cu – 1,5%Mn – 2,0%Ni (Smith, 1993). Selain ketahanan korosinya bertambah dengan adanya penambahan unsur Ni, juga kekuatannya bertambah dengan adanya unsur Cu dan Mn.

2.6.               Perancangan suhu tuang

Pada gear dilakukan proses heattreatment,karena gear ini sendiri terbuat dari besi cor yang sifatnya getas,maka dilakukan proses heattreatment dengan tujuan homogenisasi, proses heat treatmen ini dilakukan pada suhu 900º F, kemudian suhunya ditahan selama 4 jam, kemudian didinginkan diudara terbuka.

2.7.            Perancangan tahap – tahap pembuatan cetakan

a.      Menyiapkan bidang dasar datar atau pelat datar dan meletakan pola atas (cope) yang sudah ada dudukan inti dipermukaan pelat datar tadi.

b.       Untuk cetakan bagian bawah (drag) beserta sistem saluran.

c.       Menyiapkan koak inti (untuk pembuatan inti)

d.      Inti yang telah jadi disatukan (inti yang dibuat berupa inti setengah atau paroan inti)

e.       Pola atas yang ada dipermukaan pelat datar ditutupi oleh rangka cetak atas (cope) dan ditambahkan system saluran seperti saluran masuk dan saluran tambahan (riser). Selanjutnya diisi dengan pasir cetak.

f.        Setelah diisi pasir cetak dan dipadatkan, pola dan system saluran dilepaskan dari cetakan

g.      Giliran drag diisi pasir cetak setelah menempatkan rangka cetak diatas pola dan pelat datar.

h.      Setelah disi pasir cetak dan dipadatkan, pola dilepaskan dari cetakan

i.        Inti ditempatkan pada dudukan inti yang ada pada drag.

j.        Cope dipasangkan pada drag dan dikunci kemudian dituangkan logam cair.

k.       Tunggu sampai cetakan membeku dan dingin

 

2.8.            Perancangan pembokaran dan finishing

Setelah proses pendinginan, cetakan dibongkar dan dilanjutkan dengan pekerjaan permesinan dengan tujuan agar bentuk dan ukuran baling baling sesuai dengan gambar Teknik yang dipaparkan. Pada pekerjaan permesinan, hasil dari pengecoran melewati tahap tahap pengerindaan, pembubutan, dan pengeboran. Pengerindaan dilakukan untuk membersikan coran dari bagia-bagian yang tidak terpakai lagi, yang tidak dapat dibersikan secara manual. Pembubutan dilakuakan untuk mendapatkan dimensi aktual sesuai dengan gambar teknik. Serta pengeboran dilakukan untuk mendapatkan lobang yang selanjutnya akan ditap yaitu untuk mendapatkan lobang baut yang sesuai dengan gambar teknik.

BAB III

PENUTUP

Setelah dilakukannya pekerjaan Teknik dan melakukan semua tahap dengan teratur, dapat disimpulkan bahwa :

1.       Dalam proses pengecoran Sebagian hasil yang didapatkan mengalami kerusakan yang tidak bisa diperbaiki atau cacad. Itu disebabkan karena proses pengecoran menggunakan cetakan pasir mudah berubah bentuk.

2.       Semua produk hasil coran memiliki kekasaran permukaan yang relatif tinggi. Hal ini disebabkan proses pengeringan terlalu lama sehingga menghasilkan kualitas cetakan yang rendah.

3.       Meningkatkan kadar air pada pasir untuk pembuatan cetakan pasir lebih dari 1,5% - 8% agar lempung tidak mengalami kekurangan daya ikat untuk mengikat pasir.

4.       Meningkatkan permeabilitas pasir agar udara atau gas panas berasal dari cetakan pasir atau logam cair skrap aluminium dapat keluar melalui rongga antara butir-butir pasir saat proses penuangan logam cair.

Read More

TUGAS 4 Perancangan Produk Pengecoran oleh Ryan Ma'arif (G1C019080)

PERANCANGAN PRODUK PENGECORAN

PERANCANGAN METODE RING SILINDER METODE CENTRIFUGAL CASTING

                                  

Disusun Oleh :

                                                              Nama : Ryan Ma'arif                                       

                                                              NPM  : G1C019080

 

                                 Dosen Pengampu : 1. A.Sofwan FA,S.T,M.Tech.,Ph.D

                                                                  2. Putra Bismantolo, S.T.,M.T.

 

 

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BENGKULU

2020

 1. PENDAHULUAN  

    Ring silinder merupakan bahan untuk membuat ring piston, dimana ring piston merupakan salah satu komponen mesin yang banyak diproduksi oleh industri otomotif. Ring piston diciptakan oleh John Ramsbottom pada Institution of Mechanical Engineers pada tahun 1854. Diameter ring piston sedikit lebih besar dari pada diameter luar piston. Ring piston dipasang pada alur dan permukaannya berhubungan dengan dinding silinder seperti pada gambar 1.

 

Gambar 1. Ring piston

 

    Saat ini, ring silinder dibuat menggunakan proses pengecoran logam metode gravity casting. Namun ketika proses pembuatan produk silinder menggunakan metode gravity casting dibutuhkan sistem saluran sehingga yield yang dihasilkan begitu rendah. Selain itu produk cor yang dihasilkan oleh metode ini sering terjadi cacat berupa cacat rongga gas akibat penggunaan core/ inti dan cacat sirip yang diakibatkan oleh belahan (parting line).

    Metode centrifugal casting ini dipilih karena memiliki banyak kelebihan untuk pembuatan produk cor berbentuk silinder dibandingkan metode gravity casting atau metode-metode lainnya dalam proses pengecoran logam. Centrifugal casting adalah proses pengecoran logam di mana logam cair dituangkan ke dalam cetakan yang berputar pada suhu tertentu. Putaran yang diberikan akan menghasilkan gaya sentrifugal yang akan mempengaruhi hasil pengecoran (Kusnowo dan Gunara, 2017; Ebhota dkk., 2016; Das dkk., 2015; Santoso dan Setiawan, 2015). Berdasarkan keunggulan metode diatas, maka dilakukan penelitian mengenai perancangan dan pembuatan ring silinder menggunakan metode centrifugal casting sebagai alternatif peningkatan kualitas produk cor.

    Bintoro dkk.. (2014) melakukan penelitian tentang penerapan metoda sentrifugal pada proses pengecoran produk komponen otomotif velg sepeda motor dimana pada penelitian ini menggunakan metoda semi vertikal centrifugal casting dan material coran yang digunakan adalah alumunium (non ferro). Metoda semi vertical centrifugal casting adalah metoda dimana benda kerja diputar pada posisi vertikal, seperti pada gambar dibawah ini 

 

                                                                                       1.        Meja berputar

            2.        Penepat cetakan

            3.        Cetakan bagian bawah

            4.        Rangka cetak

            5.        Cetakan bagian atas

            6.        Cawan tuang

            7.        Pasir inti

            8.        Inti penyaring

            9.        Penambah

            10.     Benda cor

Gambar 2. Proses semi vertical centrifugal casting  

   penelitian ini, menggunakan metoda yang berbeda, dimana metoda yang selama ini digunakan adalah semi vertikal, metoda yang gunakan untuk pembuatan ring silinder menggunakan horisontal centrifugal casting dan material ferro casting.

 

Gambar 3. Proses horisontal centrifugal casting

 

    Pada gambar 3. Posisi benda horisontal dan diputar terhadap sumbunya, pada horisontal centrifugal casting tidak memerlukan sistem saluran dan penambah (riser). Cairan yang dituangkan kedalam cetakan merupakan riser juga. Dengan demikian, yield centrifugal casting yang dihasilkan akan lebih tinggi dibandingkan dengan yield hasil dari proses gravity casting. Benda cor yang dihasilkan pun akan lebih padat dari benda cor hasil gravity casting dan memiliki mechanical properties yang lebih baik (Kamlesh, 2016)

    Pada mesin sentrifugal metode horisontal centrifugal casting terdiri dari komponen utama; cetakan logam berbentuk silinder (mold), saluran masuk (pouring basin), dan motor (driver). Selain itu bagian lainnya terdapat; rangka mesin, drive roller, free roller, shaft, pulley, bearing, dan V-belt.

    Centrifugal casting memiliki beberapa kelebihan di bandingkan gravity casting. Berikut ini merupakan kelebihan centrifugal casting (Nathan, 1988) yaitu:

•      Efek dari penyusutan akan ditransfer kebagian dalam benda.

•      Dikarenakan tidak menggunakan sistem saluran memungkinkan untuk temperatur pouring yang lebih rendah dibandingkan gravity casting.

•      Memiliki yield yang tinggi karena tidak menggunakan penambah dan sistem saluran. Yield dapat mencapai 96% bahkan lebih untuk kasus tertentu.

•      Dibandingkan dengan gravity casting, laju pendinginan yang terjadi searah sehingga menghasilkan karakter butiran columnar, dibandingkan dengan butiran yang dihasilkan pasir cetak.

•      Laju pendinginan yang cepat, karena menggunakan cetakan berbahan logam pembekuan lebih cepat dan ukuran butiran yang baik.

•      Menghasilkan Logam yang bersih. Gas, slag, dan kotoran memiliki berat yang lebih ringan dibanding cairan logam, sehingga akan terkumpul di bagian dalam dari benda cor dan dapat dihilangkan dengan proses pemesinan.

•      Mengeliminasi penggunaan inti pada bagian tengah.

•      Dapat digunakan untuk produksi masal.

    Berdasarkan pemaparan di atas, maka tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang dan membuat ring silinder menggunakan metode horisontal centrifugal casting sebagai alternatif peningkatan kualitas produk cor.

 

2. METODE PENELITIAN

    Penelitian ini dilakukan dengan tahapan proses perancangan yaitu merancang pola yang menghasilkan produk cor ring silinder dengan ukuran panjang 200 mm, diameter luar 70 mm dan tebal 10 mm, merancang rangka cetak berbentuk silinder berongga, dan merancang saluran masuk sebagai tempat menampung dan jalur masuk cairan ke cetakan.

    Selanjutnya proses pembuatan pola, dimana pola centrifugal terdiri dari pola hilang berbahan styrofoam dengan ukuran penyusutan sebesar 1% dan pola pendukung berbahan kayu mahoni dan multiplek.Persiapan rangka cetak berbahan logam berbentuk silinder seperti pipa atau tube dengan panjang 260 mm, diameter luar 140 mm, dan tebal 5 mm serta diberikan penutup berlubang diameter 50 mm disalah satu sisinya (end plate). Pembuatan cetakan dan saluran masuk menggunakan bahan pasir silika berpengikat water glass.

    Dilanjutkan tahapan persiapan material peleburan, dalam hal ini material yang digunakan adalah FCD 500 (Ferro casting ductile). Material baja low mangan dan besi daur ulang FCD dilebur menggunakan tanur induksi, setelah cair, material dilakukan pengecekan komposisi dengan spektrometer, dilakukan penambahan komposisi  C, Si, Mangan, dan carburiser dengan target range komposisi karbon 3,6-3,8%, silikon 1,8-2,8%, mangan max 0,3%.

    Mesin centrifugal kita siapkan di depan tanur induksi pada kondisi cetakan berputar tanpa beban cetakan yang diputar adalah cetakan dengan bahan pasir silika berpengikat water glass. Pada gambar 4, dilakukan persiapan mesin centrifugal yaitu mengecek performa motor ditinjau dari putaran motor tanpa beban dan menggunakan beban cetakan, menghitung kecepatan motor, mengecek perlengkapan mesin seperti; roller, shaft, transmisi sabuk, dan pulley.Perhitungan kecepatan motor menggunakan rumus w=√(Fc/(r.m)), dimana gaya centrifugal (Fc) : 80G = 784m/s2, radius luar benda (r) : 35mm = 0,035m dan massa benda (m) : 5,6Kg, didapatkan putan mesin 600 rpm

 

Gambar 4. Mesin centrifugal casting

 

    Penuangan dari tanur induksi menggunakan ladel, pada saat penuangan ke ladel ditambahkan inokulandan FeSiMg untuk inisiasi pembulatan grafit. Cairan yang sudah siap  akan kita tuang di saluran masuk pada cetakan yang diputar menggunakan mesin centrifugal casting pada tempetarur 1350^oC-1280^oC seperti gambar 5.

 

 

Gambar 5 Proses penuangan centrifugal casting

 

    Setelah proses penuangan selesai ditunggu beberapa saat untuk proses pendinginan, Proses pendinginan yaitu proses menahan cairan dalam cetakan dengan keadaan motor masih berputar, waktu penahanan (lead time) yang dilakukan beberapa menit lalu dibiarkan dalam pendinginan normal. Selanjutnya dilakukan pembongkaran benda cor dari cetakannya. Selanjutnya proses permesinan hasil coran dengan mengacu pada gambar teknik seperti gambar 7.

 

 

Gambar 6. Ring piston

  

Gambar 7. Ring silinder

 

 

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1  Analisa visual    

    Proses centrifugal casting dilakukan beberapa kali percobaan hingga mendapatkan hasil yang sesuai dengan perancangan. Pada gambar 8 merupakan produk cor hasil proses centrifugal casting. Produk cor terlihat mulus tanpa cacat dan yield yang dihasilkan berkisar 95%.

Sedangkan hasil proses gravity casting produk cor terjadi cacat rongga gas dan timbul sirip seperti pada gambar 8 hasil proses gravity casting. Yield yang dihasilkan berkisar 45%. 

 

Gambar 8. Hasil proses centrifugal casting

 

Gambar 9. Hasil proses gravity casting

 

3.2  Hasil proses pemesinan

    Produk cor hasil proses pengecoran centrifugal dan gravity dilanjutkan untuk diproses pemesinan. Tujuannya untuk mengamati cacat yang terdapat pada permukaan setelah proses pemesinan. Sampel yang digunakan untuk diproses pemesinan pada produk cor hasil centrifugal adalah sempel percobaan keenam sedangkan pada proses pengecoran gravity sampel percobaan pertama. 

 

Gambar 10. Hasil proses pemesinan

 

    Pada gambar 10 menunjukkan hasil proses pemesinan pada permukaan produk cor metode centrifugal tidak terdapat cacat rongga gas, permukaan benda dalam keadaan padat dan tanpa cacat hal ini karena gaya sentrifugal yang mendorong logam cair ke arah luar cetakan. Berbeda dengan hasil metode gravity casting terdapat banyak rongga gas, pada metoda gravity casting gas muncul dari inti yang terbuat dari pasir silika berpengkat water glass, gas keluar ketika cairan logam masuk pada temperatur 1350^oC-1280^oC. Temuan ini sejalan dengan temuan penelitian Bintoro dkk. (2014) yang menyatakan bahwa produk yang dibuat dengan menggunakan metoda sentrifugal bebas cacat, sisi terluar dari produk sentrifugal akan memiliki sifat mekanis yang baik dibandingkan dengan sisi tengah produk akibat tekanan gaya sentrifugal.  

 

 

 

 

4. KESIMPULAN 

    Dari hasil eksperimen yang telah dilakukan diperoleh beberapa temuan. Produk cor ring silinder yang dirancang dan dibuat dengan menggunakan metode centrifugal casting pada kecepatan putar motor 600 rpm tidak terjadi cacat rongga gas. Proses pembuatan ring silinder atau produk cor berbentuk silinder berongga terbukti lebih efisien menggunakan metode centrifugal casting, karena yield yang diperoleh berkisar 95% sedangkan jika menggunakan metode gravity casting yield yang diperoleh berkisar 45%. Untuk penelitian selanjutnya disarankan melakukan pengujian kekerasan dan pengamatan struktur mikro. Hal tersebut untuk melihat hasil coran secara komprehensif. 

Read More