SKRIPSI
Uji Karakteristik Tungku Krusibel Pengecoran Logam
Dengan Kapasitas 2 Kg
Diajukan Kepada Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana (S-1)
Oleh :
Havidh Anas Shaleh 201010120311002
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK
–
JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Malang
Telp (0341) 464318 Psw.128 Fak (0341) 460782 Malang 65144
LEMBAR PENGESAHAN
UJI KARAKTERISTIK TUNGKU KRUSIBEL PENGECORAN
LOGAM DENGAN KAPASITAS 2 KG
TUGAS AKHIR
Oleh :
Havidh Anas Shaleh 201010120311002
Disetujui dan disahkan oleh :
Pembimbing I
Murjito, ST., MT. NIP. 108.9404.0313
Pembimbing II
Nur Subekhi, ST., MT. NIP. 108.9910.356
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK
–
JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Malang
Telp (0341) 464318 Psw.128 Fak (0341) 460782 Malang 65144
BERITA ACARA
BIMBINGAN TUGAS AKHIR (TA)
Nama Mahasiswa : Havidh Anas Shaleh NIM : 201010120311002
Judul Tugas Akhir : Uji Karakteristik Tungku Krusibel Pengecoran Logam Dengan Kapasitas 2 kg.
NO TANGGAL KETERANGAN PARAF
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
04 – 04 – 2014 05 – 04 – 2014 08 – 04 – 2014
12 – 04 – 2014 12 – 04 – 2014 05 – 07 – 2014 05 – 07 – 2014 23 – 08 – 2014 23 – 08 – 2014
29 – 09 – 2014 29 – 09 – 2014 05 – 10 – 2014 21 – 10 – 2014
Konsultasi Judul ACC Judul
Refrensi pendahuluan rumusan masalah dan tujuan
ACC Bab I
Dasar teori yang mendukung penelitian ACC Bab II
Metode penelitian dan Flowchart ACC Bab III
Perhitungan panas, konsumsi bahan bakar, waktu yang dibutuhkan, dan efisiensi.
ACC Bab IV Kesimpulan ACC Bab V Seminar hasil
Malang, 21 Oktober 2014 Dosen Pembimbing I
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK
–
JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Malang
Telp (0341) 464318 Psw.128 Fak (0341) 460782 Malang 65144
BERITA ACARA
BIMBINGAN TUGAS AKHIR (TA)
Nama Mahasiswa : Havidh Anas Shaleh NIM : 201010120311002
Judul Tugas Akhir : Uji Karakteristik Tungku Krusibel Pengecoran Logam Dengan Kapasitas 2 kg.
NO TANGGAL KETERANGAN PARAF
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
05 – 04 – 2014
08 – 04 – 2014 08 – 04 – 2014 06 – 07 – 2014 06 – 07 – 2014 23 – 08 – 2014 23 – 08 – 2014
29 – 09 – 2014 29 – 09 – 2014 05 – 10 – 2014 25 – 10 – 2014
Refrensi pendahuluan rumusan masalah dan tujuan.
ACC Bab I
Dasar teori yang mendukung penelitian ACC Bab II
Metode penelitian dan Flowchart ACC Bab III
Perhitungan panas, konsumsi bahan bakar, waktu yang dibutuhkan, dan efisiensi.
ACC Bab IV Kesimpulan ACC Bab V Seminar hasil
Malang, 25 Oktober 2014 Dosen Pembimbing II
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Havidh Anas Shaleh NIM : 201010120311002 Tempat / Tanggal Lahir : Sumenep / 29 Juli 1992 Fakultas / Jurusan : Teknik / Teknik Mesin
Menyatakan bahwa karya ilmiah atau skripsi ini yang berjudul “UJI
KATAKTERISTIK TUNGKU KRUSIBEL PENGECORAN LOGAM DENGAN KAPASITAS 2 KG” adalah bukan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun keseluruhan kecuali dalam bentuk kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenar – benarnya. Jika terbukti melanggar, penulis siap menerima sanksi akademik yang berlaku di Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
Malang, 15 November 2014
viii
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kepada Allah SWT, karena atas berkat dan rahmat -Nya maka penulisan skripsi ini dapat terselesaikan. Penulisan Skripsi ini merupakan salah satu Syarat Wajib bagi mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang sebagai salah satu syarat akademis untuk dapat menyelesaikan studi di Universitas Muhammadiyah Malang. Dengan segala usaha penulis mencoba untuk menggapai suatu karya tulis terbaik, namun demikian penulis menyadari sepenuhnya karya tulis (skripsi) ini belumlah sempurna, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis sangat mengharapkan kritik dan saran-saran yang bersifat membangun dari semua pihak. Adapun terselesainya Skripsi ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak yang telah membantu dalam penyusunannya,
Karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar - besarnya kepada :
1. Drs., Muhadjir Effendy, Msi. selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Malang.
2. Ir., Sudarman, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
3. Ir., Daryono, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang.
ix
5. Para Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang.
6. Teman – teman Mahasiswa di Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang.
7. Kedua orang tua (rama, emak) serta kakak (mbak Iin) khususnya dan keluarga umumnya yang telah memberikan dukungan baik moral
maupun materil serta do’anya.
Tiada dapat penulis membalas segala kebaikan kecuali dengan harapan semoga Allah SWT membalas dengan yang lebih baik. Besar harapan, semoga skripsi ini bisa bermanfaat bagi pembaca, khususnya bagi penulis sendiri guna menambah ilmu pengetahuan. Sekian dan terimakasih.
Malang, Oktober 2014
x DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ... i
POSTER ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR BERITA ACARA BIMBINGAN ... iv
LEMBAR PERNYATAAN ... vi
ABSTRAKSI ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... xiii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan ... 3
1.4 Batasan Masalah ... 3
1.5 Metode Penyusunan ... 3
BAB II DASAR TEORI ... 4
2.1 Pengecoran Logam ... 4
2.2 Klasifikasi Tungku ... 5
2.3 Logam Bukan Besi ... 11
xi
2.5 Perpindahan Panas ... 24
2.6 Bahan Bakar ... 25
BAB III METODE PENELITIAN ... 27
3.1 Tempat Pengujian ... 27
3.2 Alat Dan Bahan Pengujian ... 27
3.3 Diagram Alir Penelitian ... 31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 33
4.1 Analisa ... 33
4.2 Pembahasan ... 40
BAB V PENUTUP ... 46
5.1 Kesimpulan ... 46
5.2 Saran ... 49 DAFTAR PUSTAKA
xii
DAFTAR GAMBAR
2.1 Gambar tungku krusibel
2.2 Gambar skematis dari tungku kupola 2.3 Gambar tungku busur listrik
2.4 Gambar tungku induksi 2.5 Gambar tungku converter
2.6 Gambar proses oksigen pada tungku converter untuk pemurnian besi kasar 3.1 Gambar (a) tungku krusibel (b) burner
3.2 Gambar kowi
3.3 Gambar (a) penjepit, (b) pengaduk 3.4 Gambar tabung gas LPG 3 kg 3.5 Gambar timbangan dan aluminium
3.6 Gambar diagram alir proses penelitian uji karakteristik tungku
4.1 Gambar (a) proses pembakaran pada pengujian tahap I (b) regulator standart tekanan rendah
4.2 Gambar regulator bertekanan tinggi 4.3 Gambar (a) kowi, (b) regulator dan tabung
4.4 Gambar (a) proses peleburan sampai mencair, (b) penuangan
4.5 Gambar (a) tabung terisi penuh (b) proses awal pembakaran (c) kowi
[image:10.595.110.512.156.611.2]xiii
DAFTAR TABEL
2.1 Tabel berat jenis logam
2.2 Tabel alluminium assosiation index system 4.1 Tabel data percobaan tahap pertama
4.2 Tabel data percobaan tahap 3
[image:11.595.126.493.214.599.2]DAFTAR PUSTAKA
Surdia, Tata dan Saito Sinkoru, 2000, Pengetahuan Bahan Teknik, Pradnya Paramita, Jakarta.
Archie W. Culp, Jr., Darwin Sitompul, 1976, Prinsip-Prinsip Konversi Energi, Mc Graw Hill, New York.
Zemansky, Sears, 1994, Fisika Untuk Universitas 1 : Mekanika, Panas, Bunyi,
Binacipta, Bandung.
Van Vlack, Lawrence H. Djaprie, Sriati, 1992, Ilmu dan Teknologi Bahan (Ilmu Logam dan Bukan Logam). Erlangga, Jakarta.
Schonmetz, Alois. Gruber, Karl. 1985. Pengetahuan Bahan Dalam Pengerjaan Logam, Angkasa, Bandung.
Akuan, Abrianto. 2009. Tungku Peleburan Logam, Universitas Jendral Ahmad Yani, Bandung.
Akuan, Abrianto. 2010. Teknik Pengecoran & Peleburan Logam, Universitas Jendral Ahmad Yani, Bandung.
P. Groover, Mikell. 2000. Fundemental of Modern Manufacturing. Bradley
University. New York.
Uti Adan, Ismun, Ir. 1998, Teknologi Tepat Guna Membuat Briket Bioarang, Kanisius, Yogyakarta.
Rahmat, Saptono. 2008. Pengetahuan Bahan. FTUI. Jakarta.
Beumer, B.J.M., 1979. Ilmu Bahan Logam, Bhratara Karya Aksara, Jakarta
Holman, J., P. Jasjfi, E. 1984. Perpindahan Kalor (Heat Transfer), Erlangga, Jakarta.
Tungku Pembakaran, diakses melalui http://id.wikipedia.org/wiki/ Tungku_pembakaran, diakses pada Pukul 13.11 WIB, 07 Juli 2014. Winarno, Joko. Rancang Bangun Tungku Peleburan Aluminium Berbahan Bakar
Padat Dengan Sistem Aliran Udara Paksa, diakses melalui
http://jurnalteknik.janabadra.ac.id/?page_id=155.
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Untuk menghasilkan sebuah tungku dengan efisiensi kinerja yang optimal dibutuhkan penelitian serta kajian - kajian untuk menghasilkan tungku peleburan yang efisien. Sebab, idealnya sebuah tungku harus memanaskan bahan sampai mencapai suhu titik lebur dengan menggunakan bahan bakar sedikit mungkin.
Dalam peleburan logam salah satu jenis tungku yang paling sering digunakan adalah tungku krusibel. Tungku krusibel merupakan salah satu jenis tertua dan paling sederhana dari berbagai jenis peleburan logam yang digunakan dalam pengecoran. Tungku krusibel telah digunakan secara luas disepanjang sejarah peleburan logam. Proses pemanasan dibantu oleh pemakaian berbagai jenis bahan bakar, (Mikell P.Groover, 2000). Belakangan ini tungku crucible banyak di pakai untuk industri - industri logam, hal ini dikarenakan tungku krusibel memiliki beberapa keunggulan antara lain sebagai berikut :
a. Tungku ini bisa dalam keadaan diam atau juga dapat dipindah-pindahkan.
b. Tungku ini dapat diaplikasikan pada logam-logam ferro dan non ferro. c. Tungku ini mempunyai konstruksi yang sederhana.
2
e. Bahan bakar yang mudah dicari atau di temukan.
Kunci dari operasi tungku yang efisien terletak pada pembakaran bahan bakar yang sempurna dengan udara berlebih yang minim. Idealnya tungku harus memanaskan bahan sebanyak mungkin sampai mencapai suhu yang seragam dengan bahan bakar dan tenaga kerja sesedikit mungkin. Tungku beroperasi dengan efisiensi yang relatif rendah (dibawah 70%) dibandingkan dengan peralatan pembakaran lainnya seperti boiler (dengan efisiensi lebih dari 90%). Hal ini disebabkan oleh suhu operasi yang tinggi di dalam tungku. Sebagai contoh, sebuah tungku yang memanaskan bahan sampai suhu 1200 oC akan mengemisikan gas buang pada suhu 1200 oC atau lebih yang mengakibatkan kehilangan panas yang cukup signifikan, (Abrinto Akuan, 2010).
Dari kondisi yang ada tersebut untuk meningkatkan produksi serta efisiensi maka diperlukan suatu studi ulang tentang dapur pembakaran, analisis mengenai proses pembakaran yang terjadi serta perpindahan panas yang terjadi pada dapur pembakaran, sehingga dapat diketahui faktor-faktor yang dimungkinkan dapat berpengaruh pada kinerja optimal dari tungku tersebut.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari penulisan ini adalah :
a. Berapa panas yang dibutuhkan untuk meleburkan aluminium 2 kg? b. Konsumsi bahan bakar yang diperlukan?
3
1.3 Tujuan
Sesuai dengan rumusan masalah diatas, maka tujuan dari penelitian ini adalah:
a. Untuk mengetahui panas yang dibutuhkan untuk meleburkan aluminium 2 kg.
b. Untuk mengetahui konsumsi bahan bakar yang diperlukan.
c. Berapa lama waktu yang diperlukan untuk mencairkan aluminium?
1.4 Batasan Masalah
Adapun batasan - batasan masalahnya meliputi : a. Penelitian hanya terbatas pada uji karakteristik.
1.5 Metode Penyusunan
Dalam penyusunan, hal – hal yang ditempuh adalah melalui metode pendekatan yang meliputi :
a. Teori yang diperoleh dalam bangku perkuliahan, yang berhubungan dengan teknik pengecoran, perpindahan panas.
b. Pengamatan di lapangan, dimaksudkan untuk mengetahui parameter parameter dari karakteristik sebuah tungku dan untuk mengetahui data-data lainnya yang mendukung.
c. Studi kepustakaan, untuk memahami data-data dan permasalahan melalui buku-buku literatur.
