BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
4.5 Hasil Simulasi Fluiditas Aluminium A356
4.5.1 Perbandingan antara Hasil Fluiditas simulasi dan hasil
Berikut adalah perbandingan fluiditas pada hasil coran aluminium silikon alloy A356 secara simulasi dan eksperimental.
Gambar 4.4.3 perbandingan eksperimental dan simulasi fluiditas pada temp tuang 685oC
Gambar 4.4.4 perbandingan eksperimental dan simulasi fluiditas pada temp tuang 735oC
Gambar 4.4.5 perbandingan eksperimental dan simulasi fluiditas pada temp tuang 785oC
Tabel 4.4.2 Data hasil fluiditas eksperimental dan simulasi
Rongga Cetakan
Fluiditas pada variasi temp tuang (mm)
Eksperimental Simulasi
Tabel 4.4.2 memperlihatkan nilai ekperimental dan simulasi dari fluiditas untuk bahan alumunium A356. Grafik fluiditas terhadap bahan Aluminium A356 dapat dilihat pada Gambar 4.4.6
Gambar 4.4.6 Grafik fluiditas eksperimental dan Simulasi tempratur tuang 785 oC 0
Gambar 4.4.7 Grafik fluiditas eksperimental dan Simulasi tempratur tuang 735 oC
Gambar 4.4.8 Grafik fluiditas eksperimental dan Simulasi tempratur tuang 685 oC
Dari tabel 4.4.2 dan grafik diatas dapat kita hitung persen ralat antara data simulasi dan eksperimental menggunakan rumus persen ralat tiap tepratur penuangan. Nilai persen ralat antara data eksperimen dan simulasi pada setiap tempratur tuang dapat kita lihat pada tabel 4.4.3
0
Tabel 4.4.3 tabel persen ralat simulasi dan eksperimental tertinggi yaitu pada tempratur tuang 685oC yaitu pada rongg 7mm sebesar 48,9% hal ini dikarenakan secara eksperimental pada saat pengecoran terdapat banyak faktor-faktor yang mempengaruhi fluiditas aliran aluminium A356 pada cetakan pasir seperti kadar air dalam pasir, kadar bentonite dalam pasir dan ukuran butir pasir yang tidak dapat disesuaikan pada saat simulasi menguakan software. Hal ini juga terjadi pada penelitian yang dilakukan oleh sabatino et al dimana mereka melakukan analisis fluiditas a356 dengan metode spiral menggunakan simulasi dan eksperimental dan hasil simulasinya menunjukan perbedaan yang jauh pada saat penuangan dengan tempratur terendah [31].
peningkatan temperatur tuang meningkatkan panjang fluiditas [30]. Pertambahan temperatur meningkatkan fluiditas secara linear. Hasil simulasi menunjukkan pertambahan temperatur tuang meningkatkan panjang fluiditas pada paduan A356 [29].
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil simulasi yang telah dilakukan dan dilaporkan pada bab-bab sebelumnya, dapat kita simpulkan untuk hasil pengujian simulasi kecepatan aliran, temperature, tekanan, cacat permukaan, fluiditas:
1. Hasil simulasi berupa kontur kecepatan menunjukkan kecepatan tertinggi yaitu pada tempratur tuang 785 oC pada rongga 12mm yaitu sebesar ±0.145 m/s pada saat detik ke 6 sedangkan kecepatan fluida terendah terjadi pada model saluran tempratur tuang 685 oC dimana kecepatan pada rongga 1mm, 3mm, 5mm dan 7mm sudah mencapai 0 m/s pada saat detik ke 6.
2. Tempratur tertinggi terdapat pada tempratur tuang 785 oC yaitu pada rongga 3mm, pada saat detik ke 2 sebesar ±759 oC sedangkan tempratur terendah yaitu pada tempratur tuang 685 oC yaitu pada rongga 1mm detik ke 6 sebesar ±423oC .
3. Tekanan tertinggi terjadi pada tempratur tuang 760oC pada rongga 12 yaitu sebesar
±107287 Pa pada detik ke 6 sementara tekanan terendah terdapat pada tempratur tuang 785 oC yaitu pada rongga 7mm detik ke 5 yaitu sebesar 99343 pa.
4. Konsentrasi cacat permukaan terbanyak ditemukan pada tempratur tuang 785 oC sedangkan yang paling sedikit pada tempratur tuang 685 oC.
5. Hasil simulasi fluiditas terbaik didapat pada tempratur tuang 785oC. Hal ini dikarenakan rongga 12mm, 9mm, 7mm, 5mm dan 3mm terisi penuh sedangkan pada rongga 1mm panjang fluiditas mencapai 181.4 mm. fluiditas terburuk yaitu pada tempratur tuang 685oC terdapat tiga rongga yang tidak terisi yaitu rongga 5mm sepanjang 281mm, 3mm 201mm dan 1mm 95.5mm
6. Hasil simulasi fluiditas menunjukkan hasil yang identik dengan pengecoran eksperimental dimana persentase ralat fluiditas aliran A356 pada tempratur tuang 785oC dan 735oC dibawah 15% akan tetapi pada tempratur tuang 685oC memiliki ralat yang yang tinggi yaitu berkisar 48%.
5.2 Saran
1. Peralatan atau komputer dengan spesifikasi yang memadai agar dapat dilakukan percobaan dengan ukuran mesh yang lebih kecil sehingga didapatkan hasil yang lebih akurat.
2. Agar dikembangkan software yang sesuai dan mudah dipahami untuk mahasiswa, sekaligus untuk pemula dalam pembelajaran penggunakan simulasi aliran.
3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang variabel yang tidak terkontrol dalam penelitian ini, misalnya kecepatan penuangan, kandungan air dalam cetakan pasir, dan temperatur penuangan, khususnya pada pengecoran menggunakan cetakan pasir.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Kusharjanta, Bambang. 2011, “Kajian Letak Saluran Masuk (Ingate) Terhadap Cacat Porositas, Kekerasan, Dan Ukuran Butir Paduan Aluminium Pada Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir”, Jurnal Vol. 10 No.
1, Jurusan Teknik Mesin – Universitas Sebelas Maret.
[2] soejono tjitro et al (2001),” simulasi numerik pada distribusi tempratur proses pembekuan”, jurnal teknologi, edisi no3, tahun xv, September 2001
[3] Indra, Ahmad S. & Ridwan (2012) “Analisa Aliran Fluida Pada Pipa Spiral Dengan Variasi Diameter Menggunakan Metode Computational Fluid Dinamics (CFD)” Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Gunadarma.
[4] Sulatin, Toto Rusianto, Sudarsono 2014 “Analisa Simulasi HPDC Aluminium Alloy dengan dua varian cooling menggunakan software MAGMA”, EJurnal Teknik Mesin, Vol. 2 No. 1, Desember 2014
[5] Hafid, S. B. Pratomo & S. Virdhian, 2011“Membuat Desain Pengecoran Dengan Simulasi Adstefan Untuk Menanggulangi Cacat Pada Produk Cor”, Jurnal Riset Industri No. 3 / Vol.5 / Universitas Gunadarma Hal. 205- 217
[6] Rahmawati Sari Zulaina, 2010, “Analisis Pengaruh Sr Terhadap Ketahanan Korosi pada Paduan Aluminium”, FT. Universitas Indonesia, Jakarta.
[7] ASM International, 2004, “ASM Metal Handbook Composites”, United State of America.
[8] Rao, T. V., 2003, “Metal Casting: Principles and Practice”, New Age International, ISBN 978-81-224-0843-0.
[9] Simanjutak, Albin Moniago Dkk, 2013. ”Karakterisasi Komposit Matriks Logam pada Bagian yang Mempengaruhi Cushion Pressure dengan Computational Fluid Dynamics, Jakarta. 2006.
[13] Asyari Daryus Proses Produksi Universitas Darma Persada
[14] Kalpakjian & Schmid, 2008 Manufacturing Processes for Engineering Materials [15] J. M. Kim, C. R. Loper Jr., AFS Trans. (1995) 521-529.
[16] M. C. Flemings, E. Niiyama, H. F. Taylor, AFS Trans. (1961) 625-635.
[17] Flow -3D(R), Aachen, Germany, 2001.
[18] R. D. Pehlke, R. E. Marrone, J. O. Wilkes, Computer simulation of solidification, Des plaines, IL, 1976.
[19] C. P. Hallam, W. D. Griffiths, Met. Mat. Trans. 35B (2004) 721-733.
[20] ASM Specialty Handbook, 1993,” Aluminium and Aluminium Alloys”, Ohio, USA.
[21] Flemings, M.C., 1974, “Solidification Processing”, McGraw-Hill Book Company, New York.
[22] Campbell, J. and Harding, R.A., 1994,“The Fluidity of Molten Metals”, Training in Aluminium Application Technologies (Talat ) Lecture 3205, p.p. 2-4
[23] Y. Iwata, K. Tozawa, Y. Yamamoto, M. Nakamura and K. Sasaoka: J. Jpn. Inst.
Light Met. 36 (1986) 10-14.
[24] S. M. Respati, Bondan, H. Purwanto & M. S. Mauluddin, “Pengaruh Tekanan Dan Temperatur Cetakan Terhadap Struktur Mikro Dan Kekerasan Hasil PengecoranPada Material Aluminium Daur Ulang” Teknik Mesin Fakultas Teknik, Universitas Wahid Hasyim, Semarang.
[25] Hirt, C. W., Barkhudarov, M. R., 1998, “Lost Foam Casting Simulation With Defect Prediction”.
[26] Dobrzański, L. A., W. Borek, Maniara R., 2006, “Influence of the crystallization condition on Al–Si–Cu casting alloys structure”, Division of Materials Processing Technology and Computer Techniques in Materials Science, Institute of Engineering Materials and Biomaterials, Silesian University of Technology, ul. Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice, Poland.
[27] Han, Q. dan Xu, H., 2005, “Fluidity of Alloy Under High Pressure Die Casting [28] Sabatino, M. D., Arnberg, L., Brusethaug, S., dan Apelian, D., 2006, “Fluidity
Evaluation Methods for Al-Mg Si Alloys”, International Journal of Cast Material Research, vol. 19, pp. 94-97.
[29] Qudong, W., Yizhen, Lu, Xiaoqin, Z., Wenjiang, D., Yanping, Z., Qinghua, L., dan Jie, L., 1999, “Study on Fluidity of AZ91+xRE Magnesium Alloy, Elsevier [30] Dedy Masnur dan Suyitno ‘’ Pengaruh Temperatur Tuang dan Ketebalan Coran
terhadap Fluiditas ADC 12 pada High Pressure Die Casting (HPDC)’’
[31] M.Di Sabatino et al.,2006 ‘’ Simulation of fluidity in al-si alloys’’