Simulasi Hasil Distribusi Tekanan

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.3 Simulasi Hasil Distribusi Tekanan

Telah dilakukan simulasi numerik untuk melihat distribusi tekanan cairan logam. Hasil diperlihatkan dalam bentuk kontur 3 dimensi yang dipotong terhadap bidang x-y-z. Waktu simulasi yaitu pada 1 detik dengan temperatur penuangan sebesar 685^oC, 710^oC, 735^oC, 760^oC, dan 785^oC. Hasilnya adalah sebagai berikut:

distribusi tekanan pada saat 1 detik.

(a) (b)

(c) (d)

(e)

gambar 4.25 distribusi tekanan pada saat 1detik dengan tempratur penuangan 685^oC , 710 ^oC, 735 ^oC, 760 ^oC dan 785 ^oC.

Hasil yang diperoleh adalah berupa kontur fluida yang ditunjukkan oleh warna-warna yang menunjukkan besarnya tekanan yang dihasilkan pada saat pengecoran.

Warna merah menunjukkan daerah tekanan dimana tekanan maksimum terjadi di

daerah ini. Sedangkan kontur berwarna biru menunjukkan tekanan yang paling kecil.

Tekanan maksimum pada masing-masing rongga saluran masuk yang diperlihatkan dalam tabel 4.13 berikut ini:

Tabel 4.13 tabel distribusi tekanan pada saat 1s

Tebal Rongga Tekanan Pada Tempratur Tuang (pa)

(mm) 685 710 735 760 785

Tabel 4.13 memperlihatkan nilai tekanan pada setiap ketebalan coran untuk aliran bahan alumunium A356. Grafik tekanan terhadap tebal coran dapat dilihat pada Gambar 4.26.

Gambar 4.26 Grafik tekanan VS ketebalan coran

Dari grafik gambar 4.26 diatas dapat kita lihat tekanan maksimum terjadi pada tempratur tuang 685 ^oC pada rongga 7mm yaitu sebesar 101319 pa dan yang terendah yaitu pada rongga 9mm dan 12mm pada tempratur tuang 785^oC yaitu sebesar 101195 pa.

- distribusi tekanan pada saat 2 detik

Telah dilakukan simulasi numerik untuk melihat distribusi tekanan cairan logam. Hasil diperlihatkan dalam bentuk kontur 3 dimensi yang dipotong terhadap bidang x-y-z. Waktu simulasi yaitu pada 2 detik dengan temperatur penuangan sebesar 685^oC, 710^oC, 735^oC, 760^oC, dan 785^oC. Hasilnya adalah sebagai berikut:

(a) (b)

(c) (d)

(e)

gambar 4.27 distribusi tekanan pada saat 1detik dengan tempratur penuangan 685^oC , 710 ^oC, 735 ^oC, 760 ^oC dan 785 ^oC.

Hasil yang diperoleh adalah berupa kontur fluida yang ditunjukkan oleh warna-warna yang menunjukkan besarnya tekanan yang dihasilkan pada saat pengecoran.

Warna merah menunjukkan daerah tekanan dimana tekanan maksimum terjadi di

daerah ini. Sedangkan kontur berwarna biru menunjukkan tekanan yang paling kecil.

Tekanan maksimum pada masing-masing rongga saluran masuk yang diperlihatkan dalam tabel 4.14 berikut ini:

Tabel 4.14 tabel distribusi tekanan pada saat 2s

Tebal Rongga Tekanan Pada Tempratur Tuang (pa)

(mm) 685 710 735 760 785

Tabel 4.14 memperlihatkan nilai tekanan pada setiap ketebalan coran untuk aliran bahan alumunium A356. Grafik tekanan terhadap tebal coran dapat dilihat pada Gambar 4.28

Gambar 4.28 Grafik tekanan VS ketebalan coran

Dari grafik gambar 4.26 diatas dapat kita lihat tekanan maksimum terjadi

dan yang terendah yaitu pada rongga 1mm, 9mm dan 12mm pada tempratur tuang 760^oC yaitu sebesar 101313 pa.

- Distribusi tekanan pada saat 3 detik

Telah dilakukan simulasi numerik untuk melihat distribusi tekanan cairan logam. Hasil diperlihatkan dalam bentuk kontur 3 dimensi yang dipotong terhadap bidang x-y-z. Waktu simulasi yaitu pada 3 detik dengan temperatur penuangan sebesar 685^oC, 710^oC, 735^oC, 760^oC, dan 785^oC. Hasilnya adalah sebagai berikut:

(a) (b)

(c) (d)

(e)

gambar 4.29 distribusi tekanan pada saat 3detik dengan tempratur penuangan (a) 685^oC , (b)710 ^oC, (c)735 ^oC, (d)760 ^oC dan (e) 785 ^oC.

Hasil yang diperoleh adalah berupa kontur fluida yang ditunjukkan oleh warna-warna yang menunjukkan besarnya tekanan yang dihasilkan pada saat pengecoran.

Warna merah menunjukkan daerah tekanan dimana tekanan maksimum terjadi di daerah ini. Sedangkan kontur berwarna biru menunjukkan tekanan yang paling kecil.

Tekanan maksimum pada masing-masing rongga saluran masuk yang diperlihatkan dalam tabel 4.15 berikut ini:

Tabel 4.15 tabel distribusi tekanan pada saat 3s

Tebal Rongga Tekanan Pada Tempratur Tuang (pa)

(mm) 685 710 735 760 785

Tabel 4. memperlihatkan nilai tekanan pada setiap ketebalan coran untuk aliran bahan alumunium A356. Grafik tekanan terhadap tebal coran dapat dilihat pada Gambar 4.30

Gambar 4.30 Grafik tekanan vs ketebalan coran 101200

Dari grafik gambar 4.26 diatas dapat kita lihat tekanan maksimum terjadi pada tempratur tuang 710 ^oC pada rongga 1mm yaitu sebesar 101408 pa dan yang terendah yaitu pada rongga 3mm dan 12mm pada tempratur tuang 760^oC yaitu sebesar 101309 pa.

- distribusi tekanan pada saat 4 detik

Telah dilakukan simulasi numerik untuk melihat distribusi tekanan cairan logam. Hasil diperlihatkan dalam bentuk kontur 3 dimensi yang dipotong terhadap bidang x-y-z. Waktu simulasi yaitu pada 4 detik dengan temperatur penuangan sebesar 685^oC, 710^oC, 735^oC, 760^oC, dan 785^oC. Hasilnya adalah sebagai berikut:

(a) (b)

(c) (d)

(e)

gambar 4.31 distribusi tekanan pada saat 4 detik dengan tempratur penuangan (a) 685^oC , (b)710 ^oC, (c)735 ^oC, (d)760 ^oC dan (e) 785 ^oC.

Hasil yang diperoleh adalah berupa kontur fluida yang ditunjukkan oleh warna-warna yang menunjukkan besarnya tekanan yang dihasilkan pada saat pengecoran.

Warna merah menunjukkan daerah tekanan dimana tekanan maksimum terjadi di daerah ini. Sedangkan kontur berwarna biru menunjukkan tekanan yang paling kecil.

Tekanan maksimum pada masing-masing rongga saluran masuk yang diperlihatkan dalam tabel 4.16 berikut ini:

Tabel 4.16 tabel distribusi tekanan pada saat 4s

Tebal Rongga Tekanan Pada Tempratur Tuang (pa)

(mm) 685 710 735 760 785

1 101457 101470 101475 101448 101412 3 101457 101357 101416 101337 101334 5 101404 101414 101356 101337 101373 7 101457 101357 101356 101374 101334 9 101351 101357 101356 101337 101334 12 101351 101357 101356 101337 101334

Tabel 4.15 memperlihatkan nilai tekanan pada setiap ketebalan coran untuk aliran bahan alumunium A356. Grafik tekanan terhadap tebal coran dapat dilihat pada Gambar 4.32

Gambar 4.32 Grafik tekanan vs ketebalan coran

Dari grafik gambar 4.26 diatas dapat kita lihat tekanan maksimum terjadi pada tempratur tuang 735 ^oC pada rongga 1mm yaitu sebesar 101470 pa dan yang terendah yaitu pada rongga 7mm, 9mm dan 12mm pada tempratur tuang 785^oC yaitu sebesar 101334 pa.

- Distribusi tekanan pada saat 5 detik

Telah dilakukan simulasi numerik untuk melihat distribusi tekanan cairan logam. Hasil diperlihatkan dalam bentuk kontur 3 dimensi yang dipotong terhadap bidang x-y-z. Waktu simulasi yaitu pada 5 detik dengan temperatur penuangan sebesar 685^oC, 710^oC, 735^oC, 760^oC, dan 785^oC. Hasilnya adalah sebagai berikut:

(a) (b)

101250 101300 101350 101400 101450 101500

1 3 5 7 9 12

Tekanan (Pa)

Tebal Coran (mm)

685 710 735 760 785

(c)

(d)

(e)

Gambar 4.33 distribusi tekanan pada saat 5 detik dengan tempratur penuangan (a) 685^oC , (b)710 ^oC, (c)735 ^oC, (d)760 ^oC dan (e) 785 ^oC.

Hasil yang diperoleh adalah berupa kontur fluida yang ditunjukkan oleh warna-warna yang menunjukkan besarnya tekanan yang dihasilkan pada saat pengecoran.

Warna merah menunjukkan daerah tekanan dimana tekanan maksimum terjadi di daerah ini. Sedangkan kontur berwarna biru menunjukkan tekanan yang paling kecil.

Tekanan maksimum pada masing-masing rongga saluran masuk yang diperlihatkan dalam tabel 4.17 berikut ini:

Tabel 4.17 tabel distribusi tekanan pada saat 5s

Tebal Rongga Tekanan Pada Tempratur Tuang (pa)

(mm) 685 710 735 760 785

1 101451 101433 101634 101546 100937

3 101760 101500 101634 101546 100937

5 101760 101500 102635 101378 99874

7 101760 101500 101300 101462 99343

9 101914 101433 101300 101378 101469

12 101605 101433 101300 101378 101469

Tabel 4.17 memperlihatkan nilai tekanan pada setiap ketebalan coran untuk aliran bahan alumunium A356. Grafik tekanan terhadap tebal coran dapat dilihat pada Gambar 4.34.

Gambar 4.34 Grafik tekanan vs ketebalan coran

Dari grafik gambar 4.26 diatas dapat kita lihat tekanan maksimum terjadi pada tempratur tuang 735 ^oC pada rongga 5mm yaitu sebesar 101635 pa dan yang terendah yaitu pada rongga 7mm tempratur tuang 785^oC yaitu sebesar 99343 pa.

- distribusi tekanan pada saat 6 detik

Telah dilakukan simulasi numerik untuk melihat distribusi tekanan cairan logam. Hasil diperlihatkan dalam bentuk kontur 3 dimensi yang dipotong terhadap bidang x-y-z. Waktu simulasi yaitu pada 6 detik dengan temperatur penuangan

(a) (b)

(c) (d)

(e)

Gambar 4.35 distribusi tekanan pada saat 6 detik dengan tempratur penuangan (a) 685^oC , (b)710 ^oC, (c)735 ^oC, (d)760 ^oC dan (e) 785 ^oC.

Hasil yang diperoleh adalah berupa kontur fluida yang ditunjukkan oleh warna-warna yang menunjukkan besarnya tekanan yang dihasilkan pada saat pengecoran.

Warna merah menunjukkan daerah tekanan dimana tekanan maksimum terjadi di daerah ini. Sedangkan kontur berwarna biru menunjukkan tekanan yang paling kecil.

Tekanan maksimum pada masing-masing rongga saluran masuk yang diperlihatkan dalam tabel 4.18 berikut ini:

Tabel 4.18 tabel distribusi tekanan pada saat 6s

Tebal Rongga Tekanan Pada Tempratur Tuang (pa)

Tabel 4.18 memperlihatkan nilai tekanan pada setiap ketebalan coran untuk aliran bahan alumunium A356. Grafik tekanan terhadap tebal coran dapat dilihat pada Gambar 4.36.

Gambar 4.36 Grafik tekanan vs tebal coran

Dari grafik gambar 4.26 diatas dapat kita lihat tekanan maksimum terjadi pada tempratur tuang 760 ^oC pada rongga 12mm yaitu sebesar 107287 pa dan yang terendah yaitu pada rongga 1mm tempratur tuang 760^oC yaitu sebesar 101367 pa.

Pengaruh tekanan terhadap aliran logam cair, Han dan Xu, pada tahun 2005 menyatakan tekanan menyebabkan panjang fluiditas bertambah dengan menurunnya solidus temperature [27]. Logam cair dapat mengalir pada fraksi solid tinggi dan berhenti saat temperature mendekati temperatur solidus. Pemberian tekanan yang

101000

terkontrol pada logam cair dapat menentukan pola aliran pada saluran dalam cetakan [27].

Pemberian tekanan pada cairan logam menghasilkan hasil coran dengan bentuk mendekati ukuran akhir atau bentuk kesempurnaannya (near-net shape) dan dapat meminimalisir cacat coran [24].