BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian
1. Hasil uji komposisi
4.2. Komposisi A5083 berdasarkan ASM Metal Handbook 66
4.3. Data Hasil Uji Impact charpy 66
4.4. Data Hasil Uji Bending (Lengkung) 68
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1. Skema Sand Casting 9
2.2. Skema Centrifugal Casting 10
2.3. Skema Die Casting 11
2.4. Skema proses Investmen Casting 13
2.5. Skema proses Stir Casting 14
2.6. Aluminium murni 15
2.7. Diagram Phasa Al-Mg 31
2.8. Handle rem (tuas rem) 32
2.9. Parameter pengujian impact charpy 34
2.10. Skema pembebanan lengkung pada spesimen uji bending 36
2.11 Teknik Pengujian kekerasan 38
2.12. Parameter Dasar Uji Kekerasan Brinell 39
3.1. Plat Alumunium 45
3.2. Magnesium ingot 46
3.3. Cetakan kayu 47
3.4. Tungku Peleburan 48
3.5. Pengaduk (Stir Casting) 48
3.6. Timbangan digital 49
3.7. Thermocople 49
3.8. Gerenda 50
xiv
3.10. Palu besi 50
3.11. Tang penjepit 51
3.12. Sarung tangan tahan panas 51
3.13. Stopwatch 52
3.14. Alat Uji Impact (Charpy) 52
3.15. Alat Uji Bending 53
3.16. Alat Uji Kekerasan 53
3.17. Specimen Uji Impact Charpy 54
3.18. Specimen Uji Bending (Lengkung) 54
3.19. Specimen Uji Kekerasan Brinell 54
3.20. Tungku peleburan 55
3.21. Bahan aluminium dan magnesium 55
3.22. Aluminium + 2% Mg 56
3.23. Aluminium + 6% Mg 56
3.24. Aluminium + 8% Mg 57
3.25. Peleburan plat aluminium 57
3.26. Pengukuran suhu peleburan aluminium 58
3.27. Suhu cair aluminium 660°C 58
3.28. Magnesium dimasukan kedalam tungku peleburan 58 3.29. Proses pengadukan stir casting selama 5 menit 59 3.30. Proses penuangan coran kedalam cetakan pasir 59
3.31. Spesimen hasil pengecoran 60
xv
4.2 Grafik Kuat Lengkung 71
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1 BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Pengecoran logam adalah suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan untuk menghasilkan part dengan bentuk yang mendekati bentuk geometri akhir produk jadi. Karena keunggulannya dapat menghasilkan produk dari bentuk yang sederhana sampai rumit dengan berat bervariasi, mulai dari satuan gram hingga mencapai ton serta proses finishing-nya yang minimum sehingga dapat mengurangi biaya dan waktu pengerjaan, maka proses ini banyak digunakan pada dunia industri terutama industri otomotif. (Surdia dan Chijiwa, 2013)
Aluminium (Al) tergolong logam ringan dan mempunyai daya hantar listrik/panas yang cukup baik. Struktur kristal yang dimiliki aluminium adalah struktur kristal FCC (Face Centered Cubic), sehingga aluminium tetap ulet meskipun pada temperatur yang sangat rendah. Bahan aluminium mudah dibentuk menjadi bentuk yang kompleks dan tipis sekalipun, sepeti bingkai jendela, lembaran aluminium foil, rel, gording, dan lain sebagainya.. Sifat aluminium: rapat massa relative (2,7 gr/cm3), titik lebur : 660 0C. Sifat paling
ringan diantara logam-logam yang sering digunakan, penghantar panas dan listrik yang tinggi, lunak, ulet dan kekuatan tariknya rendah. (Surdia dan Saito, 1999)
Aluminium adalah logam yang memiliki kekuatan yang relative rendah dan lunak. Aluminium merupakan logam yang ringan dan memiliki ketahanan
korosi yang baik, hantaran listrik yang baik dan sifat – sifat lainnya. Umumnya aluminium dicampur dengan logam lainnya sehingga membentuk aluminium paduan. Penambahan unsur paduan terhadap alumunium dapat dilakukan untuk meningkatkan kekuatan fisis dan mekanis logam tersebut. (Subagyo, 2017)
Magnesium memiliki sifat ringan, mudah terbakar dan mudah bereaksi dengan logam lain. Oleh karena itu, magnesium tidak cukup kuat dalam bentuk yang murni, sehingga magnesium dipadukan dengan berbagai elemen untuk mendapatkan sifat yang lebih baik, terutama kekuatan untuk rasio berat yang tinggi. Banyak diantara paduan magnesium sesuai untuk proses pengecoran, pembentukan, dan pemesinan untuk mendapatkan kualitas komponen yang baik. (Surdia dan Saito, 1999)
Handel rem (tuas rem) merupakan salah satu komponen yang terpenting
dalam sebuah kendaraan bermotor dikarenakan berfungsi untuk mengatur pengereman pada kendaraan bermotor. Permasalahan tuas rem yang mudah patah dipengaruhi oleh beberapa faktor salah satunya karena mendapatkan tekanan/tumbukan yang besar pada tuas rem atau karena komposisi bahan metal pada tuas rem tersebut kemungkinan mengandung porositas, porositas merupakan rongga atau gelembung udara yang terdapat didalam logam coran. Porositas terjadi karena adanya gas yang terperangkap didalam cairan logam atau penyusutan selama proses pembekuan dan juga temperatur yang rendah dapat menekan pembekuan porositas. Handel rem (tuas rem) di desain/dibuat sekuat mungkin agar tidak mudah patah sehingga dapat berfungsi dengan optimal saat tuas rem dioperasikan untuk menghentikan laju kendaraan,
pembuatan tuas rem yang baik/bagus menggunakan campuran material bahan yang memiliki sifat mekanis kuat terhadap beban kejut/benturan sehingga tidak mudah patah, dikarenakan pada faktanya banyak sekali kasus-kasus yang ditemui bahwa tuas rem kendaraan bermotor sangat mudah patah ketika terjadi benturan/tumbukan pada tuas rem, potensi tuas rem yang mudah patah tentu sangat mengganggu pengendara ketika mengoprasikan tuas rem untuk menghentikan laju kendaran.
Berdasarkan permasalahan yang terjadi pada kasus handle rem (tuas rem) yang mudah patah, maka penulis tertarik untuk mencari solusi dari permasalahan tersebut dan membuat penelitian dengan judul “Pengaruh Penambahan Unsur Magnesium (Mg) Terhadap Sifat Mekanis Pada Pengecoran Aluminium A1100 Aplikasi Handle Rem Sepeda Motor”.
B. Batasan Masalah
Agar tujuan ini penelitian ini dapat dicapai dengan maksimal, maka peneliti membatasi lingkup pembahasan sebagai berikut:
1. Material dasar yang digunakan dalam pembuatan handle rem adalah aluminiuum (A1100).
2. Penambahan unsur yang digunakan adalah magnesium ingot (Mg). 3. Variasi penambahan Magnesium (2%, 6%, dan 8%).
4. Pengecoran yang digunakan adalah metode stir casting. 5. Kecepatan putar stir casting 280 rpm selama 5 menit. 6. Temperatur peleburan yang digunakan 720 0C.
8. Pengujian yang dilakukan adalah uji impact, uji bending, dan uji kekerasan dengan mengacu pada (Standar JIS).
C. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka permasalahan yang muncul dalam pembuatan handle rem bahan A1100 paduan magnesium adalah: 1. Bagaimana pengaruh penambahan magnesium (Mg) sebesar 2%, 6%, dan
8% pada pengecoran aluminium A1100 terhadap kekuatan impact ?
2. Bagaimana pengaruh penambahan magnesium (Mg) sebesar 2%, 6%, dan 8% pada pengecoran aluminium A1100 terhadap kekuatan bending ? 3. Bagaimana pengaruh penambahan magnesium (Mg) sebesar 2%, 6%, dan
8% pada pengecoran aluminium A1100 terhadap nilai kekerasan ? D. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dilakukannya penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui pengaruh pengurangan dan penambahan magnesium (Mg) sebesar 2%, 6%, dan 8% terhadap kekuatan impact pada pengecoran aluminium A1100.
2. Untuk mengetahui pengaruh pengurangan dan penambahan magnesium (Mg) sebesar 2%, 6%, dan 8% terhadap kekuatan bending pada pengecoran aluminium A1100.
3. Untuk mengetahui pengaruh pengurangan dan penambahan magnesium (Mg) sebesar 2%, 6%, dan 8% terhadap nilai kekerasan pada pengecoran aluminium A1100.
E. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang diperoleh dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : a. Bagi mahasiswa
1. Sebagai suatu penerapan teori dan praktek kerja yang di peroleh saat di bangku perkuliahan.
2. Dapat menambah pengetahuan dan pengalaman pegecoran logammengunakan metode stir casting untuk pembuatan handle rem bahan A1100 paduan magnesium.
3. Dapat menambah pengetahuan perbandingan variasi bahan A1100 paduan magnesium pada pengecoran handle rem yamaha (Mio-J). 4. Dapat menambah pengetahuan perbandingan sifat fisik A1100 paduan
magnesium pada handle rem yamaha (Mio-J).
b. Bagi Akademik
1. Sebagai refrensi tambahan untuk penelitian selanjutnya di ruang lingkup jurusan teknk mesin khususnya dalam bidang material teknik. 2. Sebagai pustaka tambahan untuk menunjang proses perkuliahan.
F. Sistematika Penulisan BAB I PENDAHULUAN
Bab ini akan diuraikan tentang latar belakang masalah, batasan masalah, rumusan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, sertan sistematika penulisan laporan.
BAB II LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi tentang landasan teori pengecoran logam, paduan alumunium, magnesium dan tinjauan pustaka.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisi tentang : metodologi penelitian, waktu dan tempat penelitian, teknik dan pengambilan sampel, variable penelitian/ fenomena yang diamati, metode pengumpulan data, metode pengolahan data, dan pengujian bahan.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisikan tentang data-data yang dikumpulkan yang selanjutnya akan dianalisa.
BAB V PENUTUP
Bab ini berisi tentang kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan berdasarkan analisis dan data hasil penelitian serta berisi saran sebagai perbaikan dan masukan untuk penelitian selanjutnya.
7 BAB II
LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
A. Landasan Teori
2.1 Pengecoran Logam
Pengecoran logam adalah proses pembuatan benda dengan mencairkan logamm dan menuangkan cairan logam tersebut kedalam rongga cetakan. Proses ini dapat digunakan untuk membuat benda-benda dengan bentuk rumit, benda berlubang yang sangat besar dan 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, dan sebagainya) paduan ringan (paduan aluminium, paduan magnesium dan sebagainya) serta paduan lainnya. Untuk membuat coran harus melalui proses pembuatan model pencairan logam, penuangan cairan logam ke cetakan, membongkar cetakan, membersihkan dan memeriksa coran. Pencairan logam dapat dilakukan dengan bermacam-macam cara, misal dengan tanur induksi (tungku listrik dimana panas diterapkan dengan pemanasan induksi logam), tanur kupola (tanur pelebur dalam pengecoran logam untuk melebur besi tuang kelabu), atau lainnya. Cetakan biasanya terbuat dari pasir dengan cara memadatkan pasir, cetakan pasir mudah dibuat dan tidak mahal, ada juga cetakan logam terbuat dari besi atau baja, biasanya digunakan untuk mengecor logam yang titik leburnya dibawah titik lebur besi atau baja.
Semakin tinggi temperatur peleburan berpengaruh pada penurunan volume dan berat hasil pengecoran. Semakin lama waktu peleburan juga berpengaruh pada penurunan volume dan berat hasil pengecoran. (Rudi Siswanto, 2014)
Tabel 2.1 Temperatur penuangan untuk berbagai macam coran
No. Macam Coran Temperatur Penuangan (0C)
1 Paduan ringan 650 – 750
2 Brons 1100 – 1250
3 Kuningan 950 – 1100
4 Besi cor 1250 – 1450
5 Baja cor 1500 – 1550
Sumber: (Surdia dan Chijiwa, 2013)
Metode pengecoran ditinjau dari jenis cetakannya dapat digolongkan menjadi 2 yaitu: metode pengecoran logam cetakan tetap dan tidak tetap. Metode pengecoran logam cetakan tetap di antaranya metode high pressure
die casting , low pressure die casting, pengecoran sentrifugal dan gravity die casting, sedangkan metode pengecoran cetakan tidak tetap di antaranya
pengecoran cetakan pasir, investment casting dan lost foam casting. Setiap jenis pengecoran memiliki kelebihan dan kekurangan sehingga dalam pemilihan proses produksi dengan metode pengecoran harus mempertimbangkan dari berbagai sisi, baik biaya, kualitas, fungsi dan lain-lain. (Surdia dan Chijiwa, 2013)
Macam-macam jenis pengecoran : a. Sand Casting
Sand Casting adalah jenis pengecoran dengan menggunakan cetakan
pasir. Cetakan pasir dibagi menjadi dua: cetakan pasir basah dan cetakan pasir kering. Jenis pengecoran Sand Casting paling banyak dipakai karena biaya produksinya yang murah dan dapat membuat benda coran berkapasitas berton-ton. Skema proses Sand Casting dapat dilihat pada gambar 2.1 dibawah ini:
Gambar 2.1. Skema Sand Casting Sumber: (Yulianti Malik, 2017) Keuntungan cetakan pasir basah:
1. Memiliki Premeabilitas yang baik 2. Reusabilitas yang baik, dan 3. murah
Kekurangan:
1. Uap lembab pasir dapat menyebabkan kerusakan pada beberapa coran, tergantung pada logam dan geometri coran.
Keuntungan cetakan pasir kering: 1. Dimensi produk cetak lebih baik. Kekurangan:
1. Lebih mahal dibandingkan dengan cetakan pasir basah.
2. laju produksi rendah, karena dibutuhkan waktu pengeringan pasir cetak. 3. pemakaian terbatas untuk coran yang medium dan besar dalam laju
produksi rendah-medium. b. Centrifugal Casting
Centrifugal Casting adalah jenis pengecoran dimana cetakan diputar
bersamaan dengan penuangan logam cair kedalam cetakan, yang bertujuan agar logam cair tersebut terdorong oleh gaya sentrifugal akibat berputarnya cetakan. Contoh benda coran yang biasanya menggunakan jenis pengecoran ini adalah velg dan benda coran lain yang berbentuk bulat atau silinder. Skema proses Centrifugal Casting dapat dilihat pada gambar 2.2 dibawah ini:
Gambar 2.2. Skema Centrifugal Casting Sumber: (Yulianti Malik, 2017)
Keuntungan:
1. Riset tidak diperlukan.
2. Produk yang berlekuk-lekuk dapat diproses dengan permukaan yang baik.
3. Toleransi benda kecil.
4. Ketebalan Benda kerja uniform. Kekurangan:
1. Harga peralatan mahal 2. Biaya maintenance mahal 3. Laju produksi rendah 4. Gaya sentrifugal besar c. Die Casting
Die Casting adalah jenis pengecoran yang cetakannya terbuat dari
logam, sehingga cetakannya dapat dipakai berulang – ulang. Biasanya logam yang dicor ialah logam non ferrous.
Skema proses Die Casting dapat dilihat pada gambar 2.3 dibawah ini:
Gambar 2.3. Skema Die Casting Sumber: (Yulianti Malik, 2017)
Keuntungan:
1. Laju produksi tinggi.
2. Sangat ekonomis untuk produksi masal.
3. Dimensi benda cor akurat (toleransi + 0,076 mm untuk benda cor yang kecil).
4. Permukaan benda cor halus.
5. Dapat mencetak bagian benda cor yang sangat tipis hingga ketebalan 0,5 mm.
6. Pendinginan cepat dengan ukuran butir kristal yang sangat halus, sehingga hasil pengecoran memiliki kekuatan yang baik.
Kekurangan:
1. Geometri benda cor harus dibuat sedemikian rupa, sehingga dapat dikeluarkan dari dalam cetakan.
2. Sering terjadi efek cil, terutama bila temperatur tuang logam cair terlalu rendah.
d. Pengecoran Presisi (Investmen Casting)
Investmen Casting adalah jenis pengecoran yang polanya terbuat dari
lilin (wax), dan cetakannya terbuat dari keramik. Contoh benda coran yang biasanya menggunakan jenis pengecoran ini adalah benda coran yang memiliki kepresisian yang tinggi misalnya rotor turbin.
Gambar 2.4. Skema proses Investmen Casting Sumber: (Yulianti Malik, 2017)
Keuntungan:
1. Dapat membuat coran dalam bentuk yang rumit. 2. ketelitian dimensi sangat baik (toleransi + 0,076 mm). 3. Permukaan hasil coran sangat baik.
4. Lilin dapat daur ulang.
5. tidak diperlukan permesinan lanjut. Kekurangan:
1. Tahapan proses banyak sehingga biayanya mahal. 2. Terbatas untuk benda cor yang kecil.
3. Sulit bila untuk membuat produk yang memiliki inti. e. Stir Casting
Stir Casting adalah proses pengecoran dengan cara menambahkan
suatu logam murni (biasanya alumunium) dengan komposit, dengan cara melebur logam murni tersebut kemudian setelah logam murni tersebut yang sudah mencair diaduk-aduk secara terus menerus hingga terbentuk sebuah
pusaran, kemudian bahan komposit (biasanya berupa serbuk) dicampurkan sedikit demi sedikt melalui tepi dari pusaran yang telah terbentuk itu. Skema proses Stir Casting dapat dilihat pada gambar 2.5 dibawah ini:
Gambar 2.5. Skema proses Stir Casting
Sumber: (https://www.researhgate.net/figure/scematic-diagram-of-mecanical-stir-casting_figl_266509553)
Keuntungan Stir Casting antara lain, sebagai berikut:
1) Proses ini mampu menggabungkan partikel penguat kedalam logam cair dikarenakan adanya gaya pengadukan secara mekanik yang menyebabkan partikel padat berupa serbuk terperangkap dalam logam cair.
2) Dengan adanya proses pengadukan pada suhu diatas temperatur cair, maka udara terperangkap memungkinkan untuk naik ke atas permukaan logam cair sehingga cacat yang diakibatkan karena terperangkapnya udara dalam logam cair dapat diindari.
3) Proses stir casting menghasilkan produk yang relatif lebih baik dibandingkan hasil casting yang lainnya, karena pencampuran logam lebih homogen.
2.2 Aluminium
Aluminium adalah logam yang memiliki kekuatan yang relatif rendah dan lunak. Aluminium merupakan logam yang ringan dan memiliki ketahanan korosi yang baik, hantaran listrik yang baik dan sifat - sifat lainnya. Umumnya aluminium dicampur dengan logam lainnya sehingga membentuk aluminium paduan. Material ini dimanfaatkan bukan saja untuk peralatan rumah tangga, tetapi juga dipakai untuk keperluan industri, kontsruksi, dan lain sebagainya.
Gambar 2.6. Aluminium murni
Sumber: (https://id.m.wikipedia.org/wiki/Aluminium)
Aluminium ditemukan pada tahun 1825 oleh Hans Christian Oersted. Baru diakui secara pasti oleh F. Wohler pada tahun 1827. Sumber unsur ini tidak terdapat bebas, bijih utamanya adalah Bauksit. Penggunaan Aluminium antara lain untuk pembuatan kabel, kerangka kapal terbang, mobil dan berbagai produk peralatan rumah tangga. Senyawanya dapat digunakan sebagai obat, penjernih air, fotografi serta sebagai ramuan cat, bahan pewarna, amplas dan permata sintesis. (Surdia dan Saito, 1999)
Untuk bahan-bahan pokok dalam menghasilkan aluminium antara lain bauksit dan kreolit. Bauksit mengandung 55-65% tanah tawas, 2-28% besi, 1230% air, dan 1-8% asam silikat. Aluminium murni diperoleh melalui cara Bayer dimana bauksit dijernihkan menjadi tanah tawas murni, lalu tanah tawas direduksi hingga menjadi aluminium mentah, melalui elektrolisa lebur dengan kreolit sebagai bahan pelarut natrium aluminium fluorida (Na3A1F6) baru peleburan alih wujud menjadi aluminium murni. Umumnya aluminium mencapai kemurnian 99,85% berat. Aluminium dengan kemurnian 99,85% jika dielektrolisa kembali maka didapatkan aluminium dengan kemurnian 99,99% atau hampir mendekati 100%. Pada umumnya untuk kemurnian aluminium 99,0% atau diatasnya dapat dipergunakan diudara dan tahan dalam waktu bertahun-tahun. (Surdia dan Saito 1999)
Aluminium (Al) adalah unsur kimia dengan nomor atom 13 dan massa atom 26, 9815. Unsur ini mempunyai isotop alam: Al-27. Sebuah isomer dari Al-26 dapat meluruhkan sinar dengan waktu paruh 105 tahun. Aluminium berwarna putih keperakan, mempunyai titik cair 660,50C dan titik didih
2.4670C, serta berat jenisnya 2,70 (pada temperatur 200C).
Perlu kita ketahui bahwa aluminium merupakan logam yang paling banyak terkandung dikerak bumi. Aluminium terdapat dikerak bumi sebanyak kira-kira 8,07% hingga 8,23% dari seluruh massa padat dikerak bumi, dengan produksi tahunan sekitar 15 juta ton pertahun dalam bentuk bauksit dan batuan lain. Saat ini aluminium berkembang luas dalam bidang
aplikasi industri otomotif, rumah tangga, maupun elektrik, karena beberapa sifat aluminium itu sendiri, yaitu:
a. Ringan (light in weight)
Aluminium memiliki sifat ringan, bahkan lebih ringan dari magnesium dengan densitas sekitar 1/3 dari densitas besi. Kekuatan tarik 700mpa (100Ksi). Kombinasi ringan dengan kekuatan yang cukup baik membuat aluminium sering diaplikasikan pada kendaraan bermotor, pesawat terbang, alat-alat kontruksi seperti tangga, scaffolding, maupun pada roket.
b. Mudah dalam pembentukannya (easy fabriication)
Aluminium merupakan salah satu logam yang mudah dibentuk dan mudah dalam fabrikasi seperti ekstrusi, forging, bending, rolling, casting,
drawing, dan machining. Struktur kristal yang dimiliki oleh aluminium
adalah struktur kristal FCC (face centered cubic), sehingga aluminium tetap ulet meskipun pada temperatur yang sangat rendah. Bahan aluminium mudah dibentuk yang kompleks dan tipis sekalipun, seperti bingkai jendela, lembaran aluminium foil , rel, gording, dan lain sebagainya.
c. Tahan terhadap korosi (corrosion reistance)
Aluminium tahan terhadap korosi karena fenomena pasivasi. Pasifasi adalah pembentukan lapisan pelindung akibat reaksi logam terhadap komponen udara sehingga lapisan tersebut melindungi lapisan
dalam logam dari korosi. Hal tersebut dapat terjadi karena permukaan aluminium mampu membentuk lapisan (Al) bila bereaksi.
d. Konduktifitas panas tinggi (high thermal conductivity)
Konduktifitas panas aluminium tiga kali lebih besar dari besi, maupun dalam pendinginan dan pemanasan. Sehingga pengaplikasian aluminium banyak digunakan pada radiator mobil, koil pada evaporator, alat penukar kalor, peralatan masak, maupun komponen-komponen mesin.
e. Konduktifitas listrik tinggi (high electrical conductivity)
Konduktifitas listrik dari aluminium dua kali lebih besar dari tembaga dengan perbandingan berat yang sama, sehingga sangat cocok digunakan dalam kabel transmisi listrik.
f. Tangguh pada temperatur rendah (hugh toughnes at cyogenic
temperature)
Aluminium tidak menjadi getas pada temperatur rendah hingga -1000C, bahkan menjadi lebih keras dan ketangguhan meningkat.
Sehingga aluminium dapat digunakan pada material bejana yang beroperasi pada temperatur rendah.
g. Tidak beracun (non toxic)
Aluminium tidak memiliki sifat racun pada tubuh manusia, sehingga sering digunakan dalam industri makanan seperti kaleng makanan dan minuman, serta pipa-pipa penyalur pada industri makanan dan minuman.
h. Mudah didaur ulang (reciclability)
Aluminium mudah untuk didaur ulang, bahkan 30% produksi alumunium di Amerika berasal dari aluminium yang didaur ulang. Pembentukan kembali aluminium dari material bekas hanya membutuhkan 5% energi untuk memisahkan aluminium dari bauksit.
Aluminium juga memiliki beberapa kekurangan yaitu kekuatan dan kekerasan yang rendah bila dibanding dengan logam lain seperti besi dan baja. (Wessel, 2004)
Masih banyak pengembangan yang dilakukan untuk penggunaan aluminium sehingga dapat menciptakan paduan aluminium baru yang memiliki sifat dan karakteristik berbeda. Berikut ini merupakan tabel sifat fisik dan sifat mekanik dari aluminium.
Tabel 2.2 Sifat Fisik Aluminium
No Sifat-sifat
Kemurnian Aluminium (%) 99,996 >99,0
1 Massa Jenis (200C) 2,6986 2,71
2 Titik cair 660,2 653-657
3 Panas jenis (Cal/g. 0C) (100) 0,2226 0,2297
4 Hantaran listrik 64,94 59 (dianil)
5 Tahanan listrik koefisien
temperatur (/0C) 0,00429 0,0115
6 Koefisien pemuaian (20-1000C) 23,86 x 10-6 23,5 x 10-6
7 Jenis kristal, Konstanta kisi fcc, a=4,013 kX fcc, a=4,04 kX Sumber: (Surdia dan Saito, 1999)
Tabel 2.3 Sifat Mekanik Aluminium No Sifat-sifat Kemurnian Aluminium (%) 99,996 >99,0 Dianil 75% Dirol dingin Dianil H18 1 Kekuatan tarik (kg/mm2) 4,9 11,6 9,3 16,9 2 Kekuatan mulur (0,02%) (kg/mm2) 1,3 11 3,5 14,8 3 Perpanjangan (%) 48,8 5,5 35 5 4 Kekerasan Brinell 17 27 23 44
Sumber: (Surdia dan Saito, 1999) 2.3 Paduan Aluminium
Memadukan aluminium dengan unsur lainnya merupakan salah satu cara untuk memperbaiki sifat aluminium tersebut, paduan dapat disebut juga sebagai larutan padat dalam logam, larutan padat mudah terbentuk bila pelarut dan atom yang terlarut memiliki ukuran yang sama dan struktur elektron yang serupa, larutan dalam logam utama tersebut memiliki batas kelarutan maksimum. Paduan yang masih dalam batas kelarutan disebut dengan paduan logam fasa tunggal, sedangkan paduan yang melebihi batas kelarutan disebut paduan logam fasa ganda.
Aluminium banyak digunakan sebagai logam paduan dibandingkan sebagai logam murni dikarenakan sifatnya yang relatif lunak. Meskipun aluminium memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan logam lainnya,
tetapi dalam aplikasi dibidang teknik aluminium masih memiliki kelemahan yaitu sifat mekanik aluminium kurang baik terutama pada kekerasan, batas cair, dan regangannya. Sehingga perlu ditambahkan unsur logam paduan untuk meningkatkan sifat mekaniknya, unsur paduan yang digunakan untuk meningkatkan sifat mekanis dari aluminium ialah: tembaga, silikon manganese, magnesium, zinc, dan unsur-unsur paduan lainnya. (Surdia dan Saito, 1999).
Berikut ini merupakan hubungan kode standart Alumunium
Association (AA) dan komposisi bahan paduan yang terkandung didalamnya:
Tabel 2.4 Klasifikasi Paduan Aluminium
No Standar AA Keterangan
1 1001 Al murni 99,5% atau diatasnya
2 1100 Al murni 99,0% atau diatasnya
3 2010-2029 Cu merupakan unsur paduan
utama
4 3003-3009 Mn merupakan unsur paduan
utama
5 4030-4039 Si merupakan unsur paduan utama
6 5050-5086 Mg merupakan unsur paduan
utama
7 6061-6069 Mg2Si merupakan unsur paduan utama
8 7070-7079 Zn merupakan unsur paduan
utama Sumber: (Surdia dan Saito, 1999)
Menurut Alumunium Association (AA) system di Amerika, penamaan paduan alumunium terbagi menjadi dua, yaitu:
1. Paduan cor (casting alloy) digunakan sistem penamaan empat angka. Angka pertama menunjukan kandungan utama paduannya. Dua angka selanjutnya menunjukan penandaan dari paduannya. Angka terakhir yang dipisahkan dengan tanda desimal merupakan bentuk dari hasil pengecoran, misalnya casting (0) atau ingot (1,2).