jalan memberikan beban tarik pada benda uji secara perlahanlahan sampai putus. Batas mulur, kekuatan tarik, perpanjangan, pengecilan luas diukur dalam pengujian ini. Pelaksanaan pengujian adalah sebagai berikut :
a. Untuk langkah pertama ukuranukuran benda uji dan nomor benda uji dicatat.
b. Kemudian benda uji dipasang pada penjepit atas dan bawah pada mesin uji, dan diatur posisinya agar penjepitan benda uji benar benar vertikal setelah itu kedua penjepit dikencangkan secukupnya saja c. Power printer hidupkan dan kertas milimeter blok dipasang pada printer d. Mesin dijalankan dan angka yang ditampilkan pada data display dicatat sampai benda uji patah. Gambar 3.7 Mesin Uji Tarik
Beban tarik yang bekerja pada benda uji akan menimbulkan pertambahan panjang disertai pengecilan penampang benda uji. Dari data yang diperoleh dari pengujian tarik kita dapat melakukan perhitungan untuk mencari nilai dari tegangan maksimum dan regangan dari benda uji tersebut, perhitungan dilakukan dengan menggunakan rumus berikut ini : 1. Kekuatan Tarik Maksimum : 2 max kg/mm A P u = s (4)
dengan : P.Max = gaya maksimum (kg) A = luas penampang (mm 2 ) 2. Regangan : ε = 0 0 0 L L L L L D = - (5)
dengan : Lo = panjang awal/sebelum pengujian(mm) L = panjang akhir/sesudah pengujian (mm) Δ L = pertambahan panjang (mm)
Semakin besar panjang ukur semakin besar pula nilai regangan karena pertambahan panjang akan semakin besar dan rumus dari regangan sendiri berbanding lurus dengan perubahan panjang dan berbanding terbalik dengan panjang ukur awal benda uji. Percobaan tarik diadakan untuk hampir semua bahan, oleh karena dengan demikian kita dapat memperoleh kesimpulan dari sifat sifat mekanik sebagai berikut
kuat. Suatu bahan dengan kekuatan tarik yang lebih rendah kita sebut lebih lemah
2. Regangan adalah ukuran untuk sifat dapat dibentuk dari suatu bahan. Suatu bahan dengan regangan yang lebih besar kita sebut lebih dapat dibentuk. Bahan dengan regangan yang lebih kecil kita sebut kurang dapat dibentuk
Pengujian Kekerasan
Pengujian kekerasan yaitu untuk mengetahui kekerasan bahan yang merupakan ukuran ketahanan terhadap deformasi plastis. Pengujian dilakukan dengan pengujian Brinell. Cara pengukuran kekerasannya adalah bola baja berdimeter 5 mm, ditekankan ke permukaan bagian dari benda uji dengan beban tertentu. Kemudian diameter bekas injakan penetrator diukur dengan menggunakan alat ukur optik. Cara Brinell ini dilakukan dengan penekanan sebuah bola (penetrator) yang terbuat dari baja krom ke permukaan benda uji Tekanan yang digunakan berupa gaya tekan statis. Permukaan yang diuji harus bersih dan rata. Setelah gaya tekan ditiadakan pada benda uji akan terdapat bekas injakan penetrator, kemudian diameter bekas injakan tadi diukur secara teliti untuk dipakai dalam perhitungan uji kekerasan. Kekerasan ini disebut “Kekerasan Brinell” yang disingkat dengan HB atau BHN (Brinell Hardness Number). Besarnya harga kekerasan brinell dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : HB = ) ( 2 2 2 d D D D P - -p mm 2 kg (6)
dengan :
P = gaya yang bekerja pada penetrator (kg) D = diameter penetrator (mm)
d = diameter bekas injakan (mm)
Bola Brinell tidak boleh terdeformasi saat pengujian benda uji. Bola Brinell mempunyai standar dengan diameter (D). Saat pengujian Brinell ini, perlu diperhatikan beban tekan (P), diameter bola dan jenis logam uji. Besar beban yang bekerja tergantung pada diameter bola dan jenis benda uji. Diameter penetrator yang digunakan tergantung pada tabel benda uji. Diameter penetrator yang sering digunakan adalah sebagai berikut: Tabel 3.2 Pemilihan Diameter Penetrator Tebal benda uji (mm) Diameter penetrator 1 3 D = 2,5 3 6 D = 5 > 6 D = 10 HB ratarata 2 D P Bahan 160 30 Baja, besi cor 160 80 10 kuningan 80 20 5 Aluminium, tembaga 5 2 = D P 10 2 = D P 30 2 = D P Diameter penetrator (D = mm) Gaya (kg) 2,5 31,25 62,5 187,5 5 125 250 750 10 500 1000 3000
Langkah – langkah pelaksanaan pengujian
1. Permukaan pada benda uji harus dibersihkan dan dihaluskan dengan amplas supaya permukaannya rata dan halus.
2. Setelah itu harus menentukan diameter penetrator dan besarnya gaya penekanan.
3. Penekanan injektor dilakukan dengan cara memutar hendel penekan, hingga mencapai gaya penekanan yang diinginkan, lama penekanan diukur dengan stopwatch selama 30 detik Pengujian ini dilakukan hingga mendapat 10 bekas injakan dengan tempat yang berbeda.
4. Benda uji yang telah selesai diuji dipindahkan dari alat uji untuk diamati besarnya lubang bekas penetrator dengan lup mikrometer.
5. Data yang ada dari hasil pengujian yang dilakukan dicatat dan dihitung harga kekerasan untuk tiap benda uji.
Gambar 3.8 Mesin uji kekerasan "Brinell Hardness Tester MOD 100 MR"
Pengamatan Struktur Mikro
Dalam pengujian ini kualitas bahan ditentukan dengan mengamati struktur benda uji dengan menggunakan mikroskop, disamping itu dapat pula mengamati cacat dan bagian yang tidak teratur. Struktur mikro dari suatu bahan dapat diketahui dengan cara memfoto yang sudah dietsa. Pengamatan struktur mikro dilakukan dengan tujuan untuk mempelajari sifatsifat logam dan akibat dari perlakuan panas dengan mikroskop, serta memeriksa struktur logam. Bila cahaya yang dipantulkan masuk ke dalam lensa mikroskop metal, permukaan akan tampak terlihat dengan jelas. Bila berkas dipantulkan dan tidak mengenai lensa, daerah itu akan tampak hitam. Batas butir akan tampak seperti mengelilingi setiap butir dan cahaya tidak dipantulkan ke dalam lensa. Jadi batas butir tampak seperti garisgaris hitam. Pada gambar berikut akan tampak arah pemantulan cahaya.
A contoh sedang diamati B tampilan contoh di okuler
Prosedur Pengujian :
1. Permukaan benda uji dihaluskan dan dibersihkan pada sisinya sehingga permukaan tersebut rata dan sejajar dengan menggunakan amplas mulai dari yang kasar sampai amplas yang halus.
2. Benda uji tersebut digosok dengan autosol hingga permukaannya mengkilat, kemudian benda uji cuci dengan air kemudian keringkan.
3. Benda uji dipasang di bawah mikroskop, dan lensa diatur dengan perbesaran 50× dan gambarnya amati dan ambil dengan kamera. 4. Gambar yang difoto sebelum benda uji dietsa ini nantinya akan
digunakan untuk perhitungan porositas bahan.
5. Benda uji dietsa dengan menggunakan larutan NaOH 50%. 6. Setelah itu benda uji dimasukan ke dalam cairan alkohol untuk
menetralkan bahan etsa kemudian dilap dan dikeringkan.
7. Benda uji dipasang di bawah mikroskop, dan lensa diatur dengan perbesaran 50× dan 100× dan masingmasing gambarnya amati dan ambil dengan kamera.
Pengamatan Struktur Makro
Pengamatan struktur makro bertujuan untuk mengetahui bagaimana bentuk penampang patahan dari dari benda uji tarik dan juga untuk mengetahui porositas secara visual. Cara pengamatan struktur makro adalah dengan memfoto bentuk patahan dari benda uji tarik secara vertikal dan horisontal.
Pengamatan Porositas Hasil Coran
Pengujian yang dilakukan untuk mengetahui kepadatan molekul dari benda tersebut. Pada pengujian ini yang patut diketahui adalah sedikit banyaknya poripori, dengan kita mengetahui sedikit banyaknya poripori yang ada di benda tersebut dapat memberi kesimpulan pada kita bahwa semakin sedikit poripori suatu benda berarti semakin padat molekul yang terdapat pada benda tersebut dan sebaliknya. Porositas atau cacat lubang jarum dapat terjadi apabila gas hidrogen yang terbawa dalam logam cair terjebak selama proses pembekuan. Penyebab utamanya adalah adanya gas yang terserap dalam logam cair selama penuangan coran. Beberapa upaya untuk mencegah timbulnya cacat poripori ini diantaranya dengan melakukan perencanaan sistem saluran masuk yang baik
Tujuan dari pengujian porositas adalah untuk :
1. Mengetahui cacat rongga udara yang terdapat dalam coran. 2. Menghitung persentase cacat rongga udara pada setiap coran.
Proses pengujiannya adalah sebagai berikut :
1. Foto mikro dengan perbesaran 50 × tempelkan di bawah kertas millimeter blok yang sudah dijadikan transparasi sehingga foto tersebut terbagi ke dalam blokblok kecil dan kemudian dihitung..
2. Seluruh daerah hitam (poripori) yang mengisi kotak millimeter blok juga dijumlahkan, langkah ini dilakukan sebanyak dua kali, agar data perhitungan bisa lebih akurat
3. Kedua luasan dibagi dan hasilnya kemudian dikalikan 100%, maka akan didapatkan persentase porositas.
Perhitungan dilakukan dengan cara membagi hasil coran menjadi blok blok kecil kemudian dilakukan perhitungan jumlah pori hitam pada foto. Perhitungan dilakukan menggunakan persamaan berikut : % 100 ´ = total luasan jumlah porositas luasan jumlah porositas Persentase (7) Pengujian Berat Jenis Coran
Tujuan diadakannya perhitungan berat jenis coran adalah untuk mengetahui perbedaan massa jenis dari setiap hasil coran. Pengukuran berat jenis dilakukan di Laboratorium. Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma dengan memakai gelas ukur dan timbangan digital.
Gambar 3.11 Timbangan Digital Proses pengujian berat jenis adalah sebagai berikut : 1. Berat (w) spesimen dihitungan secara tepat dengan menggunakan timbangan digital. 2. Volume air diukuran dalam gelas ukur sebelum spesimen benda uji dicelupkan.
3. Pertambahan volume air dalam gelas ukur dihitung sesudah spesimen benda uji dicelupkan, diperoleh volume (v) spesimen. 4. Perhitungan berat jenis dilakukan dengan menggunakan rumus
berikut ini: v w = r (8) dengan : ρ = berat jenis (gram/cm 3 ) w = berat (gram) v = volume (cm 3 )
Gambar 3.12 Gelas Ukur
Pengujian Komposisi Kimia
Pengujian komposisi kimia adalah untuk mengetahui apakah komposisi kimia dari benda coran sesuai dengan yang diharapkan. Dengan demikian kita dapat mengetahui seberapa banyak unsur paduan yang larut ke dalam coran. Jalanya pengujian komposisi kimia dalah sebagai berikut :
1. Nyalakan semua peralatan pendukung dan sambungkan dengamn arus listrik dan tunggu beberapa saat sampai spektrometer siap melakukan pengujian.
2. Setelah spektrometer siap, pilih program yang akan diuji. 3. Lakukan standarisasi benda uji.
4. Setelah selesai distandarisasi, lakukan pengujia pada sampel benda uji.
· Letakan sampel benda uji pada dudukan kerja, kemudian tekan start pada alat dimana analisa sampel mulai dilakukan, penekanan sampel jangan dilepas sampai bunyi spark terdengar.
· Lakukan penembakan minimal 4 kali pada tempat yang berbeda. · Setiap selesai penembakan lakukan pembersihan pada pin penembakan. · Print out hasil uji komposisi kimia didapatkan. 6. Proses analisa selesai. Gambar 3.13 Mesin Uji Komposisi