STUDI
EKSPERIMENTAL PENGARTIH PERSENTASE
PALM
OIL FLY ASTI
(POTA
) TERIIADAP KEKERASAN DAN
MIKROSTRTIKTUR METAL MATRIX
COMPOSITE (MMC
)MENGGTINAKAN
METODE,
CEN TRIFUGAL
CASTING
SKRIPSI
Skripsi Yang Diujukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh:
NURSUCI ADEK
( 1004010e1 )
DEPAR
TEMEN TEKIYIK MESIN
STIIDI EKSPERIMENTAL PENGARUII
PERSEI\TASE
PALM
OIL TLYASH
(POFA )
TERIIADAP KEKERASAN DAN
MIKROSTRTIKTTIR METAL MATRIX
COMPOSITE (MMC
)ME1YGGTINAKAN
METOD
g, CEN TRI
F{/
GAL
CASTING
NURSUCI ADEK 100401091
Telah Diperbaiki/Diperiksa dari Hasil Seminar Skripsi
Periode l(le824, Pada Tanggal30 September 2015
Telah disetujui oleh
Peliinbins
STUDI
EKSPERIMENTAL PENGARUI{
PERSENTASE,PALM
OIL FLYASH
(POTA
)TERIIADAP KEKERASAN DAN
MIKROSTRUKTT'R METAL MATRIX
COMPOSITE (MMC
)MENGGUNAKAN METODE.
CEN TRIruI
GAI
CASTING
Nursuci Adek 100401091
Telah Iliperbaikillliperiksa dari llasil Seminar Skripsi
Periode Ke 824, Pada Tanggal30 September 2015
STT]DI
EKSPERIMENTAL PENGARUH PERSENTASE
PALM
OIL FLY ASH
EOTA)
TERIIADAP KEKERASAI\
DAI\
MIKROSTRTIKTUR METAL MATRIX COMPOSITE
(MMC
)
MENGGUNAKAN METODE
CENTRI
FUGAL CASTING
NURSUCI ADEK
NrM. 100401091
Diketahui / Disahkan :
Departemen Teknik Mesin
Fakultas teknikUSU
Ketua,
Disetujui Oleh:
Dosen Pembimbing,
DEPARTEMEN TEKMK MESIN FAKULTAS TEKNIK USU
MEDAN
NAMA
NIM
MATA PELAJARAN
SPESIFIKASI
DIBERIKAN TANGGAL
SELESAI TANGGAL
KETUA
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN,
AGENDA
DITERIMA TGL PARAF
:2260/TS/2015
:14
107 12015TUGAS SARJANA
NT]RSUCI ADEK 100401091
PENGECORAN LOGAM
Lakukan studi eksperimental pengaruh persentase POFA terhadap kekerasan dan mikrostruktur metal matrix composite
(
MMC)
menggunakan metode centrifugal casting. Untuk itu :l.
Lakukanuji
komposisi terhadapa aluminiumA356 dan POFA yang dipergunakan sebagai
Metal Matrix Composite.
2.
Lakukan pengecorana sesuai persentase variasiPOFA secara bertahap.
3.
Lalcukan pengujian mikrostnrktur, kekerasan, ketangguhan, uji tarik, SEM dan EDS15 Juli 2015
18 September 2015
MEDAN, 15 Juli 2015.
DOSry(r PEMBIMBING,
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK USU MEDAN
KARTU BIMBINGAN
TUCAS SARJANA
MAHASISWA
No
: 2260 ITSI
2015Sub. Prograrn Studi Bidang Tugas Judul Tugas
Diberikan tanggal Dosen Pembimbing
: 15 Juli 2015 :Ir.Tugimman,MT
Selesai
Tgl
: 18 Sept 2015 NamaMhs
:Nursuci AdekNIM
: 100401091 Proses ProduksiPengecoran Logam
Studi eksperimental Pengaruh Persentase Palm Oil
Fly
Ash
(
POFA)
TerhadapKekerasan
DanMikrostruktur Metal
Matrix
Composite(
MMC
) Menggunakan lVletod e Centrifugal Casting.f*Io Tanggal Kegiatan Asistensi Bimbingan Tanda Tangan Doserrftmbimbine
1 ts-07-2415 Menerima Spesifikasi Tusas
lt/
)- 17-07-2A15 Studi Literatur dan Pencarian Referensi a
) 2r-07-20ts Asistensi Bab I dan Bab II
27-07201s Asistensi Perbaikan Bab I dan Bab 1I
il
) 03-08-2015 Asistensi Bab
III
) 14-08-2015 Asistensi Perbaikan Bab
III
{l
7 19-08-2015 Hasil Pengujian Impact, Tensile, kekerasan dan
mikrostruktur
I
8 24-08-2015 Asistensi Bab IV
l
31-08-2015 Asstensi Perbaikan Bab IV10 a7-09-2A15 As stensi Bab Y danDaftar Pustaka
l^r
11 t0-09-201s Asistensi perbaikan Bab V dan Daftar Pustaka
I [?
t2 u-ag-2ats Asistensi keseluruhan
7U
l3 18-09-2015 ACC Seminar
,
CATATAN:
1. Karfu ini harus diperlihatkan kepada
Diketahui,
MEN TEKNIK MESIN
,'#*'\ti
E\/ALUASI
SEMINAR SKRIPSI
DEPA]RTEUEN.
TEKNIK
MESIN .FAKULTAS
TEKMK
USU
PERToD
E
Kn-
LA..
I{ARvrA}[cGAL,
te@.
eV. t{..
KANDIDAT I
NamaNIM
Tugas Sarjana
Judul Tugas Sarjaua
Dosen Peiribimbirlg Dosen Pembandirrg
Penilaian Terhadap Seminar Skripsi.Mahasiswa tersebut adalah :
I,CATATAN HAISIL SEMINAR. 1. Judul
2. Sistematika 3. Bahasai'Iulisan 4. Materi yang dikoreksi
lvtemenuhi /
Per**aikan
*) Vlemenuhi / Perh*Pedaikan *) Momernuhi /Perl#kan
*)-
h*taL
d^tvA^P,
.,..1.,.-
llcLcil
hA a,alirr
,'ir,b6iilLh,.
frx:?
M
y1pilryglr
":
5,GambarII. SETELAH SE}V[ IN^q.R DIDIS KUSIKAN DAN EVALUASI ANTARA DO SE\t PEMBANDING
DAN DOSEN IPEMBIMBINC}, MAKA }IASILSE,MINAR ADALA}I :
1. Dapat
langsrung mengikuti Sidang Skripsi.@
furtu perba:ikan sebagian catetan seminar dan akan dibimbing oleh Dosen Pembanding sebelum Sidang Skripsi.3. Perlu perbajikan yang
menrJasar dan akan dibimbing oleh Dosen Pemban{in1g setelah terlebih dahulu melolui bimbingan ulang dari Dosen Pernbimbing.Medan,
9VZlt{
E\/ALUASI
SEMINAR SKRIPSI
DEPATTTEMEI\.TEKMK MESIN
FAKULTAS
TEKNIK
USU
pERroD
n xn-.Y/..
HARr/TAIrccA n
:
3?..W #K.
KANDIDAT:
NamaNIM
:Tugas
Sarjana
:Judul Tugas Sarjan* :
l..Iudul
2. Sistematika 3. Bahasa/Tulisan 4. Materi yang dikoreksi
/tooyo/o(t
Dosen Petribimbirrg
Dosen Pernbanding
Penilaian Terhadap Seminar Slaipsi.Mahasiswa tersebut adalah :
I,CATATAN HASIL SEMINAR.
IvIenienuhi
Ivfemenuhi / Perlu Perbaikan *) N{emenuhi / Perlu Perbaikan +) Perbaikan r)
5.Gambar
II.SETELAH SEI.{INAR DIDISKUSIKAN DAN EVALUASI ANTARA DOSEN PEMBA}{DING
DAN DOSEN IPEMBIMBINC}, MAKA HASILSEMINAR ADALA}I :
1. Dapat langsung
mengikuti Sidang Skripsi.u@
J.
Perlu perba:lkau sebagian catatan seminar dan rrkan dibimbhg oleh Dosen Pembanding sebelum Sidang Skripsi.
ABSENSI PEMBANDING BEBAS
MAHASISWA
PADA SEMINAR SKRIPSI MAHASISWA
DEPARTEMEN TEKNIIK MESTN
FT USU
PERIODE
HARYTANGGAL
NAMA NIM
| 824
: Rabu / 30 September 2015
i r:'
: Nursuci Adek : 100401091
NO NA]W{ MATIASISWA / NIM TANDA TANGAN
l.u
ftlukn*
r^^,1
lLhr,,,-
lv
2,r /fr/yhe,1,r^tryr"J
q"kr-n
WA<tw*y-. ed"9r
,fr,nturuL
Hlwn'
rd^
{,
'Ltrwrl
Etwanrlz
+-l^l
(t
'W
V/"^^y
hhdt^r
6r,1
&o
W,rf
ABSTRAK
Seiring dengan kemajuan teknologi yang semakin berkembang masyarakat dituntut untuk meminimalkan penggunaan kekayaan alam. Oleh karena itu penulis melakukan penelitian mengenaimaterial komposit yang merupakan jenis material yang banyak dikembangkan saat ini. Jenis komposit yang banyak diteliti adalah komposit jenis MMC (Metal Matrix Composite). MMC adalah material teknik yang dibentukmenggunakandua material ataulebihuntukmemperoleh material baru yang mempunyaisifatfisisdanmekanis yang lebihbaikdibanding material pembentuknya. Aplikasi MMC yang digunakan dalam penelitian ini adalah
Aluminium-Palm Oil Fly Ash (POFA) dimana aluminium sebagai matriks
penyusun utama dan fly ash sebagai penguatnya, dengan variasi persentase
Aluminium-Palm Oil Fly Ash 2,5%, 5%, 7,5%, 10% & 12,5% dengan
penambahan magnesium (Mg) 5% sebagai peningkat wetability, yang selanjutnya akan dilakukan peleburan aluminium A356 pada furnace hingga mencapai titik lebur yang diinginkan ±735oC dan dilakukan pemanasan pada centrifugal casting ±500oCserta akan dilakukan putaran centrifugal ± 381Rpm pada saat aluminium ditungkan pada centrifugal casting. Setalah terbentuk benda coran, kemudian benda cor dibuat menjadi masing- masing bagian spesimen pengujian yang meliputi uji kekerasan,uji ketangguhan, uji kekuatan tarik, uji mikrostruktur, uji SEM dan EDS. Maka dari masing- masing pengujian didapat hasil uji kekerasan maksimum dicapai pada komposisi 7,5% Aluminium-Palm Oil Fly Ash sebesar 58,434 BHN, bila dibandingkan kekerasannya pada 0% Aluminium-Palm Oil Fly
Ash dengan nilai 43,085 BHN maka peningkatan kekerasan yang didapat sebesar
15%.Kemudian penulias melakukan uji ketangguhan pada spesimen dengan hasil energi impak yang diperoleh pada 0% Aluminium-Palm Oil Fly Ash sebesar 23,486joule dan mengalami penerunan disetiap persentase Aluminium-Palm Oil
Fly Ash sampai dititik terendahnya di variasi POFA 12,5% Aluminium-Palm Oil Fly Ash yaitu 23,150 joule. Berikutnya dilakukan uji kekuatan tarik pada variasi fly ash 2,5% dan Al 94,5% serta penambahan Mg 5% didapat u=177,7 Mpadan f
=177,7 Mpa lebihtinggi nilai yang di dapat dibandingkan dengan nilai Raw material u =153,6 Mpa dan f =153,6 Mpa.Setelah pengujian sifat mekanis
penulis melakukan pengujian sifat fisis pada spesimen yang meliputi pengujian mikrostruktur yang mana pada pengujian mikro ini didapat foto mikro dengan distribusi Aluminium-Palm Oil Fly Ash kurang homogen (menggumpal) hal ini yang dapat menyebabkan sumber terjadinya crack pada spesimen uji. Untuk menyempurnakan hasil dari penelitian ini dilakukan pengujian SEM dan EDS pembesaran 500 kali serta penembakan elektron sebanyak 2 kali, dengan tujuan agar terlihat kandungan unsur MMC antara Aluminium-Aluminium-Palm Oil Fly
Ash didalamnya.
ABSTRACT
Along with the growing technological advances people are required to minimize the use of natural resources. Therefore, the authors conducted research mengenaimaterial composite which is a type of material that has been developed at this time. Composites are widely studied is a composite type of MMC (Metal Matrix Composite). MMC is a technique that dibentukmenggunakandua material ataulebihuntukmemperoleh material new material that lebihbaikdibanding mempunyaisifatfisisdanmekanis constituent material. MMC application used in this study is Aluminium-Palm Oil Fly Ash (Pofa) where aluminum as the main constituent matrix and fly ash as an amplifier, with a percentage variation Aluminium-Palm Oil Fly Ash 2.5%, 5%, 7.5% , 10% and 12.5% with the addition of magnesium (Mg) 5% as wetability enhancer, which would then be carried out on the A356 aluminum melting furnace until it reaches the desired melting point ± 735oC and heating performed in centrifugal casting will be done round ± 500oCserta centrifugal ± 381Rpm when aluminum ditungkan on centrifugal casting. After the casting is formed, then the casting is made into each part of the test specimen which include hardness, toughness test, tensile strength test, microstructure test, test SEM and EDS. Thus each test hardness test results obtained maximum of 7.5% achieved in the composition of Aluminium-Palm Oil Fly Ash amounted to 58.434 BHN, compared hardness at 0% Aluminum-Palm Oil Fly Ash with a value of 43.085 BHN then increased hardness obtained for 15% .Then Authors toughness test on the specimen with the results of the impact energy obtained at 0% Aluminum-Palm Oil Fly Ash for 23,486joule and experience penerunan every percentage Aluminium-Palm Oil Fly Ash to dititik Pofa variation low of 12.5% Aluminium -Palm Oil Fly Ash is 23.150 joules. Next test the tensile strength of the fly ash variation of 2.5% and 94.5% Al and Mg
addition of 5% didapatτ u = 177.7 Mpadan τ f = 177.7 MPa lebihtinggi in value can be compared with the value Raw material τ u = 153, 6 MPa and τ f = 153.6
Mpa.Setelah testing the mechanical properties of the authors to test the physical properties of the specimen which includes testing of microstructure which in this micro test obtained with the distribution Aluminium micro photo-Palm Oil Fly Ash less homogeneous (clot) it is the can cause a crack on the source of the test specimen. To refine the results of this study testing magnification SEM and EDS as well as shooting electrons 500 times as much as 2 times, with the aim to make it look MMC element content between Aluminium-Aluminium-Palm Oil Fly Ash therein.
Keywords : Aluminium, Palm Oil Fly Ash, Centrifugal Casting, Metal Matrix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT, Tuhan semesta alam. Tiada daya dan
kekuatan selain dari-Nya. Shalawat dan salam kepada Rasulullah Muhammad
SAW. Alhamdulillah, atas izin-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk dapat lulus menjadi Sarjana Teknik di
Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun
judul skripsi yang dipilih diambil dari mata kuliah Pengecoran Logam, yaitu
“Studi Eksperimental Pengaruh Persentase Palm Oil Fly Ash ( POFA )
Terhadap Kekerasan Dan Mikrostruktur Metal Matrix Composite ( MMC )
Menggunakan Metode Centrifugal Casting”.
Dalam penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bantuan,
motivasi, pengetahuan, dan lain-lain dalam penyelesaian skripsi ini.Penulis telah
berupaya dengan segala kemampuan pembahasan dan penyajian, baik dengan
disiplin ilmu yang diperoleh dari perkuliahan, menggunakan literatur, serta
bimbingan dan arahan dari Bapak Ir. Tugiman, MT sebagai Dosen Pembimbing.
Pada kesempatan ini, penulis tidak lupa menyampaikan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada:
1. Kedua orang tua tercinta, Ayahanda( Sudarto ), dan Ibunda Misriani,
abang-abang tersayang (Muedy Adi Syahputra dan Iswanto Mawardi ) atas doa,
kasih sayang, pengorbanan, tanggung jawab yang selalu menyertai penulis,
dan memberikan penulis semangat yang luar biasa sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Ir. Tugiman, MT sebagai Dosen Pembimbing Skripsi yang banyak
memberi arahan, bimbingan, motivasi, nasehat, dan pelajaran yang sangat
berharga selama proses penyelesaian Skripsi ini.
3. Bapak Suprianto, ST. MT yang banyak memberi arahan, bimbingan,
motivasi, nasehat, dan pelajaran yang sangat berharga selama proses
penyelesaian Skripsi ini.
5. Seluruh Staf Pengajar DTM FT USU yang telah memberikan bekal
pengetahuan kepada penulis hingga akhir studi selesai, dan seluruh pegawai
administrasi DTM FT USU, juga kepada staf Fakultas Teknik.
6. Teman satu tim ( Chandra Andrika ) yang telah memberikan kesempatan
kepada penulis untuk bergabung dalam penyelesaian tugas sarjana ini.
7. Teman-teman seperjuangan Teknik Mesin stambuk 2010, khususnya
(Septyan Aru Nugraha, Rama Sanjaya, Muhammad zaky, Abdul Rahman, Aji
Pajar dan Hutomo Wicaksono ) yang banyak memberi motivasi kepada
penulis dalam menyusun skripsi ini.
Semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua dan dapat digunakan sebagai
pengembangan ilmu yang didapat selama dibangku kuliah. Apabila terdapat
kesalahan dalam penyusunan serta bahasa yang tidak tepat dalam skripsi ini
sebagai manusia yang tak luput dari kesalahan penulis mengharapkan masukan
dan kritikan yang bersifat membangun dalam penyempurnaan skripsi ini. Akhir
kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
seluruh kalangan yang membacanya. Amin Ya Rabbal Alamin.
Medan, Juni 2015
Penulis,
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
DAFTAR ISI... iii
DAFTAR GAMBAR ...v
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR NOTASI...x
DAFTAR LAMPIRAN ... xi
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...1
1.2 Perumusan Masalah...3
1.3.1 Secara Umum ...3
1.3.2 Tujuan Khusus ...3
1.4 Batasan Masalah...6
1.5 Manfaat Penelitian ...4
1.6 Sistematika Penulisan ...4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Alumunium ...6
2.2 Magnesium ( Mg ) ...9
2.2.1 Sifat-Sifat Magnesium ...10
2.3 Aluminium Paduan ...11
2.4 Fly Ash ...13
2.4.1 Fly Ash Batubara ...13
2.4.2 Palm Oil Fly Ash (POFA) ...15
2.5 Pengecoran Centrifugal Casting ...18
2.5.1 Jenis-jenis Pengecoran Centrifugal Cesting ...19
2.6 Proses Pengecoran Logam ...21
2.7 Pembuatan Coran ...24
2.8 Matriks ...24
2.4.3 Pengecoran Metal Matrix Composite ( MMC )
Dengan Metode Centrifugal Cesting. ...26
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu ...27
3.2. nya dapat menghasilkan sesuai dengan tujuan dari penelitian ini.k mesinBahan, Alat dan Prosedur Penelitian. ...28
3.2.1. Bahan penelitian. ...28
3.2.2 Alat Penelitian ...30
3.3 Prosedur Penelitian ...37
3.3.1 Pengujian Komposisi ...37
3.3.2 Proses Pengecoran Logam ...37
3.3.3 Pengujian Kekerasan (Hardness Test) ...39
3.3.5 Pengujian ketangguhan (Impact test ) ...39
3.3.6 Pengujian Metalografi (Metallography Test) ...40
3.3.7 Pengujian Kekuatan Tarik (Tensile Test) ...41
3.3.8 Pengujian SEM (Structural Equation Modeling) dan EDS (Electron Dispersive Spectroscopy) ...41
BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengecoran MMC ( Metal Matrix Composite ) ...44
4.2 Hasil Pengujian ...44
4.2.1 Hasil Pengujian Kekerasan ( Hardness Test ) ...44
4.2.2 Hasil Uji Ketangguhan (Impact) ...47
4.2.3 Hasil Pengujian Tarik (Tensile Test) ...55
4.2.4 Hasil Pengujian Photo Mikro ...65
4.2.5 Hasil Pengujian SEM dan EDS ...68
4.2.5.1 Pengujian SEM dan EDS ...68
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ...74
5.2 Saran ...74
DAFTAR PUSTAKA ...75
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sifat-sifat Fisik Aluminium ...1
Tabel 2.2 Komposisi Kimia Salah Satu Jenis Fly Ash Batubara ...2
Tabel 2.3 Komposisi Kimia Dari OPC dan Palm Oil Fly Ash ...3
Tabel 2.4 Perbedaan Antara Sentrifugal Sejati, Semi Sentrifugal, dan Sentrifuge ...4
Tabel 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ...5
Tabel 3.2 Komposisi Aluminium A356 ...6
Tabel 3.3 Hasil Pengujian Komposisi POFA...4
Tabel 4.1 Data Hasil Uji Kekerasan (Hardness Test) ...5
Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Ketangguhan (Impact)...6
Tabel 4.3 Data Modulus Elastisitas...6
Tabel 4.4 Kandungan Unsur MMC Al- POFA Pada Pembesaran 500 Kali Titik Pertama ...5
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram Alir Palm Oil Fly Ash (POFA) ...16
Gambar 2.2 Abu Terbang (Palm Oil Fly Ash) ...17
Gambar 2.3(a) Bottom ash sesudah di grinding (b) Bottom ash sebelum di grinding. ...17
Gambar 2.4 Pengecoran Sentrifugal Sejati ...19
Gambar 2.5 Proses Pengecoran Semi Sentrifugal ...20
Gambar 2.6 Proses Pengecoran Sentrifuge. ...21
Gambar 2.7 Ilustrasi Matriks Pada Komposit ...25
Gambar 3.1 Aluminium Ingot Type A356 (a) sebelum di potong (b) sesudah di potong...28
Gambar 3.2 Palm oil fly ash...29
Gambar 3.3 Cover Fluks ...29
Gambar 3.4 Magnesium ...30
Gambar 3.5 Dapur Peleburan...31
Gambar 3.6 Mesin Centrifugal Casting ...31
Gambar 3.7 Krusibel ...32
Gambar 3.8 Termokopel Type-K...32
Gambar 3.9 Timbangan Digital ...33
Gambar 3.11 Mikroskop Optic. ...34
Gambar 3.12 Blower ...34
Gambar 3.13 Tensile test...35
Gambar 3.14 Hardness Test...35
Gambar 3.15 Alat Uji Impak...36
Gambar 3.16 Mesin Pemotong...36
Gambar 3.17 Mesin Bubut ...37
Gambar 3.18 Diagram Alir Penelitian ...43
Gambar 4.1 Benda Hasil Pengecoran MMC ...44
Gambar 4.2 Variasi % POFA Vs BHN ...46
Gambar 4.3 (A) sebelum di impact, (B) sesudah di impact ...47
Gambar 4.4 Sampel penampang patahan impact ...47
Gambar 4.5 Sampel penampang patahan impact ...49
Gambar 4.6 Sampel Penampang patahan impact ...49
Gambar 4.7 Sampel penampang patahan impact ...50
Gambar 4.8 Sampel penampang patahan impact ...51
Gambar 4.9 Sampel penampang patahan impact ...51
Gambar 4.10 Grafik Persentase POFA Vs Energi yang Diserap ...54
Gambar 4.11 Grafik Persentase % POFA Vs Nilai Impact ...55
Gambar 4.12 (A) Sampel uji tarik sebelum ditarik, (B) Sampel
Gambar 4.13 Kurva hasil uji tarik 0% POFA ...57
Gambar 4.14 Kurva hasil uji tarik 94,5% Al, 2,5% POFA, Mg 5% ...57
Gambar 4.15 Kurva hasil uji tarik 92% Al, 5% POFA, Mg 5% ...58
Gambar 4.16 Kurva hasil uji tarik 89,5% Al, 7,5% POFA, Mg 5% ...58
Gambar 4.17 Kurva hasil uji tarik 87% Al, 10% POFA, Mg 5% ...59
Gambar 4.18 Kurva hasil uji tarik 84% Al, 12,5% POFA, Mg 5%. ...59
Gambar 4.19 Grafik % POFA Vs Tensile Strenght ...60
Gambar 4.20 Grafik Rata–Rata % POFA Vs Tensile Strenght ...60
Gambar 4.21 Grafik % POFA vs % Elongation Strain ...62
Gambar 4.22 Grafik %POFA Vs Modulus Elastisitas ...64
Gambar 4.23 Mikrostruktur 2,5% POFA pembesaran 100x...65
Gambar 4.24 Mikrostruktur 92% POFA pembesaran 100x...66
Gambar 4.25 Mikrostruktur 7,5% POFA pembesaran 100x...66
Gambar 4.26 Mirostruktur dengan 10% POFA pembesaran 100x ...67
Gambar 4.27Mikrostruktur dengan POFA 12,5% pembesaran 100x ...68
Gambar 4.28 Hasil pengujian SEM pembesaran 500 kali dan (B) pembesaran 1000 kali...69
Gambar 4.29 a)Pengujian SEM pada pembesaran 500 kali. b) Hasil pengamatan SEM pada MMC Al-Pofa pembesaran 500 kali dengan penembakan pada 2 titik. ...70
Gambar 4.30 Grafik Hasil uji eds pembesaran 500 kali pada titik 1 ...71
DAFTAR NOTASI
Simbol Arti Satuan
P Beban kgf
D Diameter cm
σ Tegangan MPa
ε Regangan %
E Modulus Elastisitas MPa
Lf Panjang Akhir cm
Lo Panjang Awal cm
∆L Pertambahan Panjang cm
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Hasil Pengujian Tarik ( Tensile Test )
ABSTRAK
Seiring dengan kemajuan teknologi yang semakin berkembang masyarakat dituntut untuk meminimalkan penggunaan kekayaan alam. Oleh karena itu penulis melakukan penelitian mengenaimaterial komposit yang merupakan jenis material yang banyak dikembangkan saat ini. Jenis komposit yang banyak diteliti adalah komposit jenis MMC (Metal Matrix Composite). MMC adalah material teknik yang dibentukmenggunakandua material ataulebihuntukmemperoleh material baru yang mempunyaisifatfisisdanmekanis yang lebihbaikdibanding material pembentuknya. Aplikasi MMC yang digunakan dalam penelitian ini adalah
Aluminium-Palm Oil Fly Ash (POFA) dimana aluminium sebagai matriks
penyusun utama dan fly ash sebagai penguatnya, dengan variasi persentase
Aluminium-Palm Oil Fly Ash 2,5%, 5%, 7,5%, 10% & 12,5% dengan
penambahan magnesium (Mg) 5% sebagai peningkat wetability, yang selanjutnya akan dilakukan peleburan aluminium A356 pada furnace hingga mencapai titik lebur yang diinginkan ±735oC dan dilakukan pemanasan pada centrifugal casting ±500oCserta akan dilakukan putaran centrifugal ± 381Rpm pada saat aluminium ditungkan pada centrifugal casting. Setalah terbentuk benda coran, kemudian benda cor dibuat menjadi masing- masing bagian spesimen pengujian yang meliputi uji kekerasan,uji ketangguhan, uji kekuatan tarik, uji mikrostruktur, uji SEM dan EDS. Maka dari masing- masing pengujian didapat hasil uji kekerasan maksimum dicapai pada komposisi 7,5% Aluminium-Palm Oil Fly Ash sebesar 58,434 BHN, bila dibandingkan kekerasannya pada 0% Aluminium-Palm Oil Fly
Ash dengan nilai 43,085 BHN maka peningkatan kekerasan yang didapat sebesar
15%.Kemudian penulias melakukan uji ketangguhan pada spesimen dengan hasil energi impak yang diperoleh pada 0% Aluminium-Palm Oil Fly Ash sebesar 23,486joule dan mengalami penerunan disetiap persentase Aluminium-Palm Oil
Fly Ash sampai dititik terendahnya di variasi POFA 12,5% Aluminium-Palm Oil Fly Ash yaitu 23,150 joule. Berikutnya dilakukan uji kekuatan tarik pada variasi fly ash 2,5% dan Al 94,5% serta penambahan Mg 5% didapat u=177,7 Mpadan f
=177,7 Mpa lebihtinggi nilai yang di dapat dibandingkan dengan nilai Raw material u =153,6 Mpa dan f =153,6 Mpa.Setelah pengujian sifat mekanis
penulis melakukan pengujian sifat fisis pada spesimen yang meliputi pengujian mikrostruktur yang mana pada pengujian mikro ini didapat foto mikro dengan distribusi Aluminium-Palm Oil Fly Ash kurang homogen (menggumpal) hal ini yang dapat menyebabkan sumber terjadinya crack pada spesimen uji. Untuk menyempurnakan hasil dari penelitian ini dilakukan pengujian SEM dan EDS pembesaran 500 kali serta penembakan elektron sebanyak 2 kali, dengan tujuan agar terlihat kandungan unsur MMC antara Aluminium-Aluminium-Palm Oil Fly
Ash didalamnya.
ABSTRACT
Along with the growing technological advances people are required to minimize the use of natural resources. Therefore, the authors conducted research mengenaimaterial composite which is a type of material that has been developed at this time. Composites are widely studied is a composite type of MMC (Metal Matrix Composite). MMC is a technique that dibentukmenggunakandua material ataulebihuntukmemperoleh material new material that lebihbaikdibanding mempunyaisifatfisisdanmekanis constituent material. MMC application used in this study is Aluminium-Palm Oil Fly Ash (Pofa) where aluminum as the main constituent matrix and fly ash as an amplifier, with a percentage variation Aluminium-Palm Oil Fly Ash 2.5%, 5%, 7.5% , 10% and 12.5% with the addition of magnesium (Mg) 5% as wetability enhancer, which would then be carried out on the A356 aluminum melting furnace until it reaches the desired melting point ± 735oC and heating performed in centrifugal casting will be done round ± 500oCserta centrifugal ± 381Rpm when aluminum ditungkan on centrifugal casting. After the casting is formed, then the casting is made into each part of the test specimen which include hardness, toughness test, tensile strength test, microstructure test, test SEM and EDS. Thus each test hardness test results obtained maximum of 7.5% achieved in the composition of Aluminium-Palm Oil Fly Ash amounted to 58.434 BHN, compared hardness at 0% Aluminum-Palm Oil Fly Ash with a value of 43.085 BHN then increased hardness obtained for 15% .Then Authors toughness test on the specimen with the results of the impact energy obtained at 0% Aluminum-Palm Oil Fly Ash for 23,486joule and experience penerunan every percentage Aluminium-Palm Oil Fly Ash to dititik Pofa variation low of 12.5% Aluminium -Palm Oil Fly Ash is 23.150 joules. Next test the tensile strength of the fly ash variation of 2.5% and 94.5% Al and Mg addition of 5% didapatτ u = 177.7 Mpadan τ f = 177.7 MPa lebihtinggi in value can be compared with the value Raw material τ u = 153, 6 MPa and τ f = 153.6
Mpa.Setelah testing the mechanical properties of the authors to test the physical properties of the specimen which includes testing of microstructure which in this micro test obtained with the distribution Aluminium micro photo-Palm Oil Fly Ash less homogeneous (clot) it is the can cause a crack on the source of the test specimen. To refine the results of this study testing magnification SEM and EDS as well as shooting electrons 500 times as much as 2 times, with the aim to make it look MMC element content between Aluminium-Aluminium-Palm Oil Fly Ash therein.
Keywords : Aluminium, Palm Oil Fly Ash, Centrifugal Casting, Metal Matrix
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan kemajuan teknologi yang semakin berkembang masyarakat
dituntut untuk meminimalkan penggunaan kekayaan alam yang ada saat ini tanpa
harus mengurangi kualitas produk yang baik. Metal matrix composites ( MMC )
adalah material teknik yang dibentuk menggunakan dua material atau lebih untuk
memperoleh material baru yang mempunyai sifat fisis dan mekanis yang lebih
baik dibanding material pembentuknya. Di bidang material banyak dilakukan
pengembangan-pengembangan untuk mendapatkan material dengan sifat yang
diinginkan. Metal Matrix Composite ( MMC ) atau komposit matriks logam
adalah salah satu cara untuk mendapatkan material dengan sifat-sifat yang
diinginkan. Komposit matriks logam ini merupakan kombinasi antara logam
sebagai penyusun utama ( matrix ) dengan material lainnya sebagai penguat. Salah
satu material yang banyak dikembangkan adalah Aluminium karena Aluminium
merupakan salah satu bahan yang sangat banyak dipergunakan dalam bidang
teknik dikarenakan memiliki sifat yang tahan korosi dan ringan, tetapi Aluminium
juga memiliki kelemahan yakni kekerasan yang rendah sehingga tidak tahan
terhadap gesekan ( friction ). Proses melebur aluminium saat ini banyak dilakukan
secara konvensional sehingga kualitas hasil coran masih jauh dari yang
diharapkan. Hal ini terjadi disebabkan metode pengecoran yang digunakan tidak
dapat mengontrol variable-variabel yang dapat mengakibatkan penurunan
kualitas dari hasil coran, beberapa variable yang dapat menurunkan kualitas coran
diantaranya adalah kontaminan yang masuk ke coran, serta unsur Fe yang
terdifusi kedalam aluminium (Yasman, F.2014).
Selain itu Metal Matrix Composite ( MMC ) telah berkembang
penggunaannya beberapa tahun ini sekarang sudah banyak dikembangkan dengan
kekurangan seragaman dalam distribusi komposit pada paduan aluminium - fly
ash yang dibuat dengan teknik gravity dan squeezes casting. Oleh karena itu
penulis mencoba meneliti palm oil fly ash ( POFA ) sebagai pemerkuat dalam
pembuatan Metal Matrix Composite ( MMC ).
Composite ( MMC ) menggunakan aluminium sebagai matrixnya dengan
menggunakan metode centrifugal cesting yaitu metode pengecoran yang bertujuan
mencampurkan logam murni dengan komposit dengan cara melebur Aluminium
murni hingga cair kemudian memasukkan komposit ke dalam aluminium cair
tersebut dan diputar dengan kecepatan dan waktu tertentu.
Berdasarkan paduan aluminium – Palm Oil Fly Ash yang dipergunakan
sebagai pemerkuat bahan coran dalam metal matrix composite pada penelitian ini
metode pengecoran yang digunakan adalah Pengecoran Sentrifugal (centrifugal
casting), dimana pada proses ini untuk meningkatkan kualitas produk, maka harus
memperhatikan putaran mesin centri fugalcasting, temperatur lebur, temperatur
tuang dan penambahan inokulan. Centrifugal casting merupakan metode
pengecoran dimana logam cair membeku di dalam cetakan yang berputar.
Centrifugal casting lebih handal dari pada static castings, yaitu relatif lebih bebas
dari gasporosity dan shrinkage porosity Gaya sentrifugal pada proses centrifugal
casting ini lebih baik dari pada metode gravitasi karena gaya sentrifugal mampu
memampatkan logam cair, sehingga diperoleh hasil coran yang lebih baik dengan
cacat pengecoran seperti porositas yang relatif lebih kecil, sehingga akan
berdampak pada peningkatan sifat fisis dan mekanis material tersebut dan juga
akan berdampak pada karakteristik perambatan retak fatik [Joshi, 2010].
Adapun masalah yang dihadapi dalam pengejaan pengecoran ialah proses
pengecoran (remelting) material aluminium scrap untuk kondisi plane strain
diperoleh hasil bahwa proses remelting dapat menurunkan ketangguhan paduan
aluminium. Penurunan ini disebabkan oleh porositas akibat peningkatan gas
hidrogen pada saat logam bertransformasi dari padat cair ke padat. Hal ini
plastis dan menyerap energi sebelum dan sesudah terjadi kerusakan berkurang
karena bahan mengalami proses remelting [Budiyono dkk., 2004].
Melihat pada penelitian terdahulu terjadi kendala saat stir casting yaitu fly
ash tidak tercampur semua dengan aluminium dikarenakan proses pengadukan
yang kurang efisien sehingga memungkinkan fly ash tidak ter distribusi secara
merata. Oleh karena itu pada penelitian ini dilakukan perbedaan proses
pengadukan yang menggunakan metode sentrifugal casting dengan kecepatan
putar secara konstan 381 rpm yaitu proses pengadukan aluminium dengan cara
memutar cetakan yang sudah dipanaskan hingga temperatur 500oC bertujuan agar aluminium tidak cepat berubah fasa menjadi pasta sebelum POFA merata
dibagian benda cor. Dengan begitu diharapkan kekuatan pada benda cor dapat
meningkat secara signifikan.
1.2 Perumusan Masalah
Masalah yang akan menjadi pokok bahasan dalam penelitian ini adalah
pengaruh POFA pada metal matrix composite terhadap kekerasan dan
microstrukture pada peroduk coran cetakan permanen dengan menggunakan
metode centrifugal casting.
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini antara lain :
1.3.1 Secara Umum
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk membuat Metal Matrix Composite
Aluminium–Palm Oil Fly Ash dengan metode centrifugal casting.
1.3.2 Tujuan Khusus
1. Mengetahui proses pembuatan Metal Matrix Composite ( MMC )
Aluminium - Palm Oil Fly Ash ( POFA ) dengan menggunakan metode
centrifugal cesting.
2. Mengetahui pengaruh komposisi POFA terhadap kekerasan, Ketangguhan,
3. Mengetahui pengaruh penggunaan metode centrifugal casting terhadap
distribusi POFA.
1.4 Batasan Masalah
Ada beberapa batasan masalah yang diharapkan dapat memberikan hasil
yang maksimal, diantaranya:
1. Pembuatan coran Aluminium palm oil fly ash dengan menggunakan metode
sentrifugal casting hanya dibatasi dengan menggunakan variasi persentase
berat fly ash yaitu 2,5%, 5%, 7,5%, 10%, 12,5%, penambahan Mg 5% serta
pengadukan dengan metode sentrifugal casting dengan putaran 381rpm secara
konstan.
2. Pengujian sifat mekanis setelah dilakukan proses pengecoran meliputi
pengujian impact, tensil, Mikrostruktur, hardness, SEM dan EDS dari bahan
MMC.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah: 1. Pengembangan Akademis
a. Bagi peneliti, penelitian ini dapat menambah pengetahuan, wawasan, dan
pengalaman tentang Metal Matrix Composite.
b. Bagi akademik, penelitian ini dapat digunakan sebagai referensi
tambahan untuk penelitian tentang struktur metal matrix composite.
2. Pengembangan Industri
Sebagai referensi dalam menentukan bahan alternatif pada produk–produk
yang menggunakan metal matrix composite dan sebagai acuan dalam peningkatan
mutu produk–produk yang menggunakan metal matrix composite.
1.6 Sistematika Penulisan
Penelitian ini dijadikan dalam bentuk laporan hasil penelitian skripsi yang dibagi
BAB I PENDAHULUAN
Berisi tentang Pendahuluan yang terdiri dari latar belakang, perumusan
masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian dan sistematika
penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Berisi tentang literatur dan referensi yang diperlukan berkenaan dengan
bahan aluminium, silikon karbida, fly ash, dan pengecoran stir casting.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Berisi tentang urutan dan tata cara yang dilakukan. Dimulai dari waktu
dan tempat, persediaan alat bahan, prosedur penelitian dan proses yang
dilaksanakan.
BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
Berisi tentang menampilkan data yang diperoleh dari penelitian dan hasil
pengujian berupa tabel maupun hasil pengamatan mikro dan makro.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi tentang penutup yang terdiri dari : kesimpulan dan saran. Dalam
bab ini diuraikan tentang kesimpulan yang merupakan resume dari bab - bab
sebelumnya. Terutama jawaban atas permasalahan yang diajukan, selanjutnya
diberikan saran berkaitan dengan hasil penelitian.
DAFTAR PUSTAKA
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Alumunium
Aluminium adalah logam yang ringan dan cukup penting dalam kehidupan
manusia. Aluminium merupakan unsur kimia golongan IIIA dalam sistim periodik
unsur, dengan nomor atom 13 dan berat atom 26,98 gram per mol (sma). Di dalam
udara bebas aluminium mudah teroksidasi membentuk lapisan tipis oksida
(Al2O3) yang tahan terhadap korosi. Aluminium juga bersifat amfoter yang
mampu bereaksi dengan larutan asam maupun basa. Aluminium merupakan
logam ringan yang mempunyai ketahanan korosi yang baik dan hantaran listrik
yang baik dan sifat – sifat yang baik lainnya sebagai sifat logam. (Surdia, T.
2005)Secara umum, penambahan logam paduan hingga konsentrasi tertentu akan
meningkatkan kekuatan tensil dan kekerasan, serta menurunkan titik lebur. Jika
melebihi konsentrasi tersebut, umumnya titik lebur akan naik disertai
meningkatnya kerapuhan akibat terbentuknya senyawa, kristal, atau granula dalam
logam. Namun, kekuatan bahan paduan Aluminium tidak hanya bergantung pada
konsentrasi logam paduannya saja, tetapi juga bagaimana proses perlakuannya
hingga Aluminium siap digunakan, apakah dengan penempaan, perlakuan panas,
penyimpanan, dan sebagainya (Anton J. Hartono, 1992)
Aluminium memiliki rasio kekuatan terhadap massa yang paling tinggi,
sehingga banyak digunakan sebagai bahan pembuat pesawat dan roket.
Aluminium juga dapat menjadi reflektor yang baik; lapisan aluminium murni
dapat memantulkan 92% cahaya. Aluminium murni, saat ini jarang digunakan
karena terlalu lunak. Penggunaan aluminium murni yang paling luas adalah
aluminium foil (92-99% aluminium). Paduan aluminium-magnesium umumnya
digunakan sebagai bahan pembuat badan kapal. Paduan lainnya akan mudah
mengalami korosi ketika berhadapan dengan larutan alkali seperti air laut. Paduan
aluminium-tembaga-lithium digunakan sebagai bahan pembuat tangki bahan
aluminium yang diperkeras. Hingga saat ini, sulit dicari apa bahan paduan untuk
membuat uang logam berwarna putih keperakan ini, kemungkinan dirahasiakan.
untuk mencegah pemalsuan uang logam. Velg mobil juga menggunakan
bahan aluminium yang dipadu dengan magnesium, silicon, atau keduanya, dan
dibuat dengan cara ekstrusi atau dicor. Beberapa jenis roda gigi menggunakan
paduan Al-Cu. Penggunaan paduan Cu untuk mendapatkan tingkat kekerasan
yang cukup dan memperpanjang usia benda akibat fatigue (Suhariyanto.,2005).
Sifat dari bahan aluminium murni dan aluminium paduan dipengaruhi oleh
konsentrasi bahan dan perlakuan yang diberikan terhadap bahan tersebut.
Aluminium dikenal sebagai bahan yang tahan terhadap korosi. Hal ini disebabkan
oleh fenomena pasivasi, yakni proses pembentukan lapisan aluminium oksida di
permukaan logam aluminium setelah logam terpapar oleh udara bebas. Lapisan
aluminium oksida ini mencegah terjadinya oksidasi lebih jauh. Namun, pasivasi
dapat terjadi lebih lambat jika dipadukan dengan logam yang bersifat lebih
katodik, karena dapat mencegah oksidasi aluminium. Adapun sifat-sifat
Aluminium antara lain sebagai berikut:
1. Ringan
Logam Aluminium Memiliki bobot sekitar 1/3 dari bobot besi dan baja, atau
tembaga. Logam aluminium banyak digunakan didalam industri, alat berat dan
transportasi.
2. Mudah dibentuk
Proses pengerjaan Aluminium mudah dibentuk karena dapat disambung
dengan logam/material lainnya dengan pengelasan, brazing, solder, adhesive
bonding, sambungan mekanis, atau dengan teknik penyambungan lainnya.
3. Kekuatan Tarik
Kekuatan tarik adalah besar tegangan yang didapatkan ketika dilakukan
pengujian tarik. Kekuatan tarik ditunjukkan oleh nilai tertinggi dari tegangan pada
kurva tegangan-regangan hasil pengujian, dan biasanya terjadi ketika terjadinya
Kekuatan tarik pada aluminium murni pada berbagai perlakuan umumnya sangat
rendah, sehingga untuk penggunaan yang memerlukan kekuatan tarik yang tinggi,
aluminium perlu dipadukan.
4. Modulus Elastisitas
Aluminium memiliki modulus elastisitas yang lebih rendah bila
dibandingkan dengan baja maupun besi, tetapi dari sisi strength to weight ratio,
aluminium lebih baik. Aluminium yang memiliki titik lebur yang lebih rendah dan
kepadatan. Dalam kondisi yang dicairkan dapat diproses dalam berbagai cara. Hal
ini yang memungkinkan produk-produk dari aluminium yang akan dibentuk, pada
dasarnya dekat dengan akhir dari desain produk.
5. Recyclability (Mampu untuk didaur ulang)
Aluminium adalah 100% bahan yang didaur ulang tanpa penurunandari
kualitas awalnya, peleburannya memerlukan sedikit energi, hanya sekitar 5% dari
energi yang diperlukan untuk memproduksi logam utama yang pada awalnya
diperlukan dalam proses daur ulang.
6. Ductility (Liat)
Ductility didefinisikan sebagai sifat mekanis dari suatu bahan untuk
menerangkan seberapa jauh bahan dapat diubah bentuknya secara plastis tanpa
terjadinya retakan. Dalam suatu pengujian tarik, ductility ditunjukkan dengan
bentuk neckingnya, material dengan ductility yang tinggi akan mengalami necking
yang sangat sempit, sedangkan bahan yang memiliki ductility rendah, hampir
tidak mengalami necking. Pada logam aluminium paduan memiliki ductility yang
bervariasi, tergantung konsentrasi paduannya, namun pada umumnya memiliki
ductility yang lebih rendah dari pada aluminium murni.
7. Kuat
Aluminium memiliki sifat yang kuat terutama bila dipadukan dengan logam
lain. Digunakan untuk pembuatan komponen yang memerlukan kekuatan tinggi
8. Reflectivity (Mampu pantul)
Aluminium adalah reflektor yang baik dari cahaya serta panas, dan dengan
bobot yang ringan, membuatnya ideal untuk bahan reflektor.
9. Tahan terhadap korosi
Aluminium memiliki sifat durable, sehingga baik dipakai untuk lingkungan
[image:32.595.108.524.245.630.2]yang dipengaruhi oleh unsur-unsur seperti air, udara, suhu dan unsur-unsur kimia.
Tabel 2.1 Sifat - sifat fisik aluminium
Aluminium Hasil Fisik Aluminium
Jari-jari atom 125 pm
Density ( 20°C) 2,6989 gr/cm³
Kapasitas panas (25°C) 5,38 cal/mol°C
Tensile strength 700 Mpa
Hantaran panas (25°C) 0,49 cal/det°C
Panas peleburan 10,71 kJ•mol 1
Massa atom 26,98 gr/mol
Density (660°C) 2,368 gr/cm³
Potensial elektroda (25°C) -1,67 volt
Panas pembakaran 399 cal/gr mol Kekerasan brinnel 245 Mpa
Kekentalan (700°C) 0,0127 poise
Panas uap 294,0 kJ•mol 1
Titik lebur
Struktur kristal kubus
660°C
FCC
(Sumber : Douglas M. Considin P. E., 1983)
2.2 Magnesium ( Mg )
Magnesium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol
Mg dan nomor atom 12 serta berat atom 24,31. Magnesium adalah elemen
digunakan sebagai zat campuran (alloy) untuk membuat campuran
alumunium-magnesium yang sering disebut "magnalium" atau "magnelium".
Magnesium merupakan salah satu jenis logam ringan dengan karakteritik
sama dengan aluminium tetapi magnesium memiliki titik cair yang lebih rendah
dari pada aluminium. Seperti pada aluminium, magnesium juga sangat mudah
bersenyawa dengan udara (Oksgen).Perbedaannya dengan aluminium ialah
dimana magnesium memiliki permukaan yang keropos yang disebabkan oleh
serangan kelembaban udara karena oxid film yang terbentuk pada permukaan
magnesium ini hanya mampu melindunginya dari udara yang kering.Unsur air dan
garam pada kelembaban udara sangat mempengaruhi ketahanan lapisan oxid pada
magnesium dalam melindunginya dari gangguan korosi.Untuk itu benda kerja
yang menggunakan bahan magnesium ini diperlukan lapisan tambahan
perlindungan seperti cat (Rufiati, E., 2011).
2.2.1 Sifat-Sifat Magnesium
Magnesium murni memiliki kekuatan tarik sebesar 110 N/mm2 dalam bentuk hasil pengecoran (Casting), angka kekuatan tarik ini dapat ditingkatkan
melalui proses pengerjaan. Magnesium bersifat lembut dengan modulus elsatis
yang sangat rendah. Magnesium memiliki perbedaan dengan logam-logam lain
termasuk dengan aluminium, besi tembaga dan nickel dalam sifat pengerjaannya
dimana magnesium memiliki struktur yang berada didalam kisi hexagonal
sehingga tidak mudah terjadi slip. Oleh karena itu,magnesium tidak mudah
dibentuk dengan pengerjaan dingin.Disamping itu, presentase perpanjangannya
hanya mencapai 5 % dan hanya mungkin dicapai melalui pengerjaan panas.
Magnesium memiliki titik leleh 923 K. Seperti kebanyakan Logam Alkali
Tanah lainnya, Magnesium dapat bereaksi dengan air pada temperatur
ruang/normal membentuk senyawa Hidroksida logam. Magnesium sangat mudah
terbakar dan sangat sulit untuk di matikan ketika telah menyala terbakar. Ketika
pembakaran magnesium akan menghasilkan cahaya putih terang yang dapat
2.3 Aluminium Paduan
Elemen paduan yang umum digunakan pada aluminium adalah silikon,
magnesium, tembaga, seng, mangan, dan juga lithium sebelum tahun 1970.
Aluminium merupakan logam non-ferrousyang paling banyak digunakan di dunia,
dengan pemakaian tahunan sekitar 24 juta ton. Aluminium dengan densitas 2.7
g/cm3sekitar sepertiga dari densitas baja (8.83 g/cm3), tembaga (8.93 g/cm3),
atau kuningan (8.53g/cm3),mempunyai sifat yang unik, yaitu: ringan, kuat, dan
tahan terhadap korosi pada lingkungan luas termasuk udara, air (termasuk air
garam), petrokimia, dan beberapa sistem kimia. Jenis paduan aluminium saat ini
sangat banyak dan tidak menutup kemungkinan ditemukannya lagi jenis paduan
aluminium baru, oleh karena itu dibuatlah sistem penamaan sesuai dengan
komposisi dan karakteristik paduan aluminium tersebut untuk memudahkan
pengklasifikasiannya ( Zulaina Sarir, R, FT UI., 2010 ).
1. Paduan Al-Mg
Paduan aluminum magnesium (Al-Mg) merupakan salah satu paduan
aluminium yang sering digunakan untuk aplikasi teknik dalam bidang industri.
Paduan Al-Mg sering disebut Hidronalium, merupakan paduan dengan tingkat
ketahanan korosi yang paling baik dibandingkan dengan paduan aluminium
lainnya. Paduan ini banyak digunakan karena mempunyai ketahanan dan mampu
tuang yang baik. Paduan aluminum magnesium dapat ditingkatakan kemampuan
mekanisnya dengan cara memberikan penambahan unsur Mg dan Fe, juga unsur
penghalus butir. Penambahan kadar Mg dalam jumlah yang besar dapat menaikan
kekerasan dan kekuatan tarik pada paduan, tetapi menurunkan regangan.
Ada beberapa metode yang digunakan untuk mensintesis aluminium dengan
magnesium, seperti mechanical alloying, mechanical milling, solkjaer, mixingdan
lain-lain. Pada penelitian ini digunakan metode mixingdengan penambahan
benzene. Penambahan benzene berfungsi untuk menghindari gesekan serbuk Al
dan Mg dengan cetakan pada saat di kompaksi. Kompaksi dilakukan dengan
beban 150 Mpa. Dalam penelitian ini juga akan dilakukan proses sintering
terhadap paduan setelah dilakukan mixing dan kompaksi.Sintering sendiri adalah
terjadi dengan cepat jika dalam keadaan temperatur yang tinggi dibawah titik
lebur bahan. Fungsi dari sinteringyaitu dapat mengubah sifat dari bahan yang
disintering. Sintering dilakukan dengan temperatur 4000C selama 2 jam (Surdia., 2006 )
2. Paduan Al - Si
Pengaruh Penambahan Si Silikon ( Si ) salah satu paduan aluminium yang
dapat meningkatkan kekerasan dan kekuatan tarik.Sebagai contoh paduan
Al-Si-Mg , mula-mula kandungan Si sebesar 5,8 %w. Kemudian dilakukan penambahan
Si sehingga kandungan Si menjadi : 6 %w, 8 %w 10 %w 12 %w 14 %w dan 16
%w. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kekuatan tarik dan kekerasan naik
sampaikandungan Si sebesar 14 %w , setelah kandungan Si di atas 14 %W ,
kekuatan tarik dan kekerasan turun. Sedang elongasinya, mula-mula turun sampai
kandungan Si sebesar 6,5 %w, setelah kandungan Si di atas 6,5 %w elongasi akan
naik. Kandungan Si yang optimum sebesar 14 %w, dengan nilai UTS 248 Mpa,
kekerasan 64 BHN dan Elongasi 9,2 %. (John E. Hatch., 1995)
3. Paduan Al-Zn-Mg
Al-Zn-Mg mempunyai kekuatan tarik 50 Mpa, kekerasan 62 BHN dan
Elongasinya 18 % , kemudian ditambahkan kandungan Sc, yang semula 0,5 %w
menjadi : 0,75 %w, 1,00 %w dan 1,25 %w. Akibat penambahan Sc tersebut, maka
ketiga sifat mekanik tersebut berubah. Mula-mula kekuatan tariknya dan
kekerasannya naik sampai kandungan Sc sebesar 1,00 %w, setelah itu turun.
Sedangkan elongasinya turun sampai kandungan Sc sebesar 1,25 %. Kandungan
Sc yang paling baik adalah 1,00 %w , dengan nilai UTS sebesar 227 Mpa,
kekerasan 78 BHN dan Elongasi 9,45 % (B.A. Parker, Z.F Zhou., 1995).
4. Paduan Al-Si-Mg
Sebuah paduan Aluminium Al-Si-Mg yang paduan dasarnya (base alloy)
mempunyai komposisi persen berat; Si = 6,18%; Fe = 0,5%; Mg = 0,08%; Cu =
1,22%, dan Zn = 1,28% diberi tambahan elemen paduan Mn. Kemudian diuji sifat
mekaniknya (kekuatan tarik, elongationdan yield), hasilnya dapat dilihat pada
kekuatan tarik, elongationdan yield. Mula-mula base alloy mempunya UTS 48
MPa, Elonga-tion 27% dan yield 18 Mpa. Setelah kandungan Mn dinaikkan
menjadi 1% w, maka sifat mekaniknya meningkat menjadi memiliki UTS 102
MPa, Elongation41% dan yield42 Mpa (Arino, A dan Suhariyanto., 2006 ).
5. Paduan Al-Zn-Mg-Cu
Salah satu paduan aluminium yang berhasil meningkatkan kekuatan
aluminium adalah paduan aluminium A7075 yang merupakan paduan dari
Al-Zn-Mg-Cu, atau lebih dikenal dengan extra superduralumin. Secara khusus, paduan
aluminium A7075 ini digunakan pada industri pesawat terbang dikarenakan
ringan dan memiliki kekuatan tertinggi dibandingkan dengan paduan aluminium
lainnya (Hardi, T., 2009).
6. Paduan Al–Mn.
Mn adalah unsur yang memperkuat Aluminium tanpa mengurangi
ketahanan korosi dan Mn itu sendiri dipakai untuk membuat paduan yang tahan
korosi. Kelarutan padat yang terjadi maksimum terjadi pada temperatur eutectik
adalah 1,82 % dan 500 ºC= 0,36 %, sedangkan pada temperatur biasa
kelarutannya hampir 0 %. Paduan Al-1,2 % Mn dan Al-1,2 %, Mn-1,0 %, Mg
dinamakan paduan 3003 dan 3004 yang dipergunakan sebagai paduan tahan
korosi tanpa perlakuan panas (Surdia., 2006 )
2.4 Fly Ash
Fly ash atau abu terbang merupakan salah satu produk sisa dari proses
pembakaran diruang bakar suatu pembangkit, fly ash ini biasanya berbentuk
partikel-partikel halus yang keberadaannya dapat membahayakan kesehatan
manusia jika tidak ditangani dengan benar. Seiring dengan kemajuan teknologi
maka saat ini keberadaan fly ash tidak hanya sebagai limbah tidak bermanfaat
tetapi telah dipergunakan untuk campuran beragam jenis produk seperti semen,
bata tahan api dan Metal Matrix Composite (MMC).
2.4.1 Fly Ash Batubara
Fly ash disebut juga Abu terbang ialah limbah hasil pembakaran batu bara
yang berupa bubuk halus dan ringan yang diambil dari campuran gas tungku
pembakaran yang menggunakan bahan batubara. Abu terbang diambil secara
mekanik dengan sistem pengendapan electrostatik. (Hidayat,1986) Abu terbang
termasuk bahan pozolan buatan (lea. FM 1971 (dalam Hidayat, 1986)).Karena
sifatnya yang pozolanic, sehingga abu terbang dapat dimanfaatkan sebagai bahan
pengganti sebagian pemakaian semen, baik untuk adukan maupun untuk
campuran beton. Keuntungan lain dari abu terbang yang mutunya baik ialah dapat
meningkatkan ketahanan / keawetan beton terhadap ion sulfat dan juga dapat
menurunkan panas hidrasi semen. Komponen terbesar yang terkandung dalam fly
ash adalah silika (SiO2), alumina (Al2O3), oksida kalsium (CaO) dan oksida besi
(Fe2O3). Fly ash banyak digunakan dan diakui secara luas sebagai campuran
cement, concrete dan material-material khusus lainnya. Densitas fly ash
berkisar antara 1,3 g/cm3 dan 4,8 g/cm3, besar densitas tersebut tergantung dari
unsur kimia dan porositas yang terjadi di dalamnya (Gunawan Dwi ,H., 2006 )
Abu terbang batubara umumnya dibuang di ash lagoon atau ditumpuk
begitu saja di dalam area industri. Penumpukan abu terbang batubara ini
menimbulkan masalah bagi lingkungan. Berbagai penelitian mengenai
pemanfaatan abu terbang batubara sedang dilakukan untuk meningkatkan nilai
ekonomisnya serta mengurangi dampak buruknya terhadap lingkungan. Saat ini
abu terbang batubara digunakan dalam pabrik semen sebagai salah satu bahan
campuran pembuat beton. Selain itu, sebenarnya abu terbang batubara memiliki
berbagai kegunaan yang amat beragam:
a. Penyusun beton untuk jalan dan bendungan
b. Penimbun lahan bekas pertambangan
c. Recovery magnetic, cenosphere, dan karbon
d. Bahan baku keramik, gelas, batu bata, dan refraktori
e. Bahan penggosok (polisher)
f. Filler aspal, plastik, dan kertas
g. Pengganti dan bahan baku semen
1. Sifat Kimia Fly Ash Batubara
Komponen utama dari abu terbang batubara yang berasal dari pembangkit
listrik adalah silika ( SiO2 ), alumina, ( Al2O3 ), besi oksida ( Fe2O3 ), kalsium
( CaO ) dan sisanya adalah magnesium, potasium, sodium, titanium dan belerang
dalam jumlah yang sedikit. Rumus empiris abu terbang batubara ialah:
Si1.0Al0.45Ca0.51Na0.047Fe0.039Mg0.020K0.013Ti0.011 dapat dilihat pada
tabel 2.2
Tabel 2.2 Komposisi Kimia Salah Satu Jenis Fly Ash Batubara
Komponen Sub Bituminous( % )
SiO2 40-60
Al2O3 20-30
Fe2O3 04-Okt
CaO Mei-30
MgO 01-Jun
SO3 01-Jun
Na2O 0-2
K2O 0-4
LOI 0-3
(Sumber: Gunawan Dwi ,H., 2006 )
Sifat kimia dari abu terbang batubara dipengaruhi oleh jenis batubara
yang dibakar dan teknik penyimpanan serta penanganannya. Pembakaran
batubara lignit dan sub- bituminous menghasilkan abu terbang dengan kalsium
dan magnesium oksida lebih banyak dari pada jenis bituminous. Namun,
memiliki kandungan silika, alumina, dan karbon yang lebih sedikit dari
pada bituminous.
2.4.2 Palm Oil Fly Ash (POFA)
POFA merupakan salah satu hasil pembakaran tandanan kosong kelapa
sawit dimana POFA merupakan limbah industri yang tidak mengandug toksik
bagi tanah dan organisme.selain itu POFA dapat menambah kandungan unsur
hara dalam tanah yang dapat memperbaiki kualitas tanah dasar kolam perikanan.
kimiawinya yang kaya akan unsure hara, bersifat alkali yang selanjutnya dapat
menaikan pH tanah serta aplikasi penggunaan POFA dapat menambah kandungan
[image:39.595.116.510.155.380.2]unsure hara dalam tanah (Nambiar dkk., 1997).
Gambar 2.1 Diagram Alir Palm Oil Fly Ash (POFA)
Dari hasil proses pembuatan Crude Palm Oil (CPO) maka akan dihasilkan
limbah padat diantaranya serabut buah dan cangkang kelapa sawit itu sendiri,
namun ini tidak menjadi masalah bagi Pabrik Kelapa sawit (PKS) karena limbah
ini akan menjadi bahan bakar daripada boiler. Limbah padat berupa
cangkang dan serat digunakan sebagai bahan bakar ketel (boiler) untuk
menghasilkan energi mekanik dan panas. Uap dari boiler dimanfaatkan untuk
menghasilkan energi listrik dan untuk merebus TBS sebelum diolah di dalam
pabrik.
Cangkang dan serat buah sawit yang sudah terbakar, akan menghasilkan
sisa- sisa pembakaran yang nantinya akan menjadi limbah daripada boiler
atau furnance (tungku pembakaran) berupa:
Gambar 2.2 Abu Terbang (Palm Oil Fly Ash)
b. Kerak boiler kelapa sawit (Bottom Ash) , yakni kerak yang melekat pada
dinding boiler.
Gambar 2.3(a) Bottom ash sesudah di grinding (b) Bottom ash sebelum di
grinding.
1. Sifat Kimia Palm Oil Fly Ash (POFA)
Palm Oil Fly Ash merupakan bagian dari pembakaran pada boiler yang
berupa abu dengan jumlah yang terus meningkat sepanjang tahun yang
sampai sekarang masih belum termanfaatkan. Ternyata limbah abu sawit
banyak mengandung unsur silika (SiO2) yang merupakan bahan pozzolanic.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan Graille dkk (1985) ternyata limbah
abu sawit banyak mengandung unsur silika (SiO2) yang merupakan bahan
pozzolanic.
Hayward (1995) dalam Utama dan Saputra (2005) menyatakan dalam bahan
pozzolan ada dua senyawa utama yang mempunyai peranan penting dalam
[image:40.595.254.398.82.234.2]namun mengandung senyawa silika oksida (SiO2) aktif yang apabila bereaksi
dengan kapur bebas atau Kalsium Hidroksida (Ca(OH2)) dan air akan membentuk
material seperti semen yaitu Kalsium Silikat Hidrat. Unsur penyusun fly ash
sangatlah beragam tergantung dari sumber bahan bakarnya, tetapi pada umumnya
[image:41.595.111.516.202.426.2]fly ash mengandung SiO2,CaO,seperti diperlihatkan pada tabel berikut ;
Tabel. 2.3 Komposisi kimia dari OPC dan Palm Oil Fly Ash
Chemical Consituents OPC (%) POFA (%)
Silicon Dioxide (SiO2) 20.1 55.20
Aluminium Oxide (Al2O3) 4.9 4.48
Ferric Oxide (Fe2O3) 2.5 5.44
Calsium Oxide (CaO) 65 4.12
Magnesium Oxide (MgO) 3.1 2.25
Sodium Oxide (Na2O) 0.2 0.1
Potasium Oxide (K2O) 0.4 2.28
Sulphur Oxide (SO2) 2.3 2.25
Loss On Ignition (LOI) 2.4 13.86
(Abdullah,K dan Hussin,M,2010)
Dari tabel komposisi POFA (Palm Oil Fly Ash) diatas memperlihatkan
bahwa hasil pembakaran diruang bakar pabrik kelapa sawit menghasilkan POFA
yang mengandung partikel-partikel keramik seperti SiO2,Al2O3, CaO, dengan
partikel utama silicon dioksida.
2.5 Pengecoran Centrifugal Casting
Peroses pengecoran sentrifugal casting dilakukan dengan menuangkan
logam cair ke dalam cetakan yang berputar, baik vertical maupun horizontal,
diharapkan akibat pengaruh gaya sentrifugal tersebut dapat dihasilkan produk
coran yang lebih manfaat daripada pengecoran dengan cetaan statis. Pengecoran
sentrifugal aad dua macam yaitu horizontal dan vertical. Sentrifugal dalam
putaran menggunakan sumbu horizontal, sedangkan vertical menggunakan sumbu
2.5.1 Jenis-jenis Pengecoran Centrifugal Cesting
Centrifugal cesting dilakukan dengan cara menuangkan logam cair ke dalam
cetakan yang berputar. akibat pengaruh gaya sentrifugal logam cair akan
terdistribusi ke dinding rongga cetak dan kemudian membeku (Dharmadi,
E,S.,2007).
Ada beberapa jenis pengecoran centrifugal cesting, yaitu:
1. Pengecoran Sentrifugal Sejati
Pengecoran Sentrifugal Sejati Dalam pengecoran sentrifugal sejati, logam
cair dituangkan ke dalam cetakan yang berputar untuk menghasilkan benda cor
bentuk tabular, seperti pipa, tabung, bushing, cincin, dan lain-lainnya. True
centrifugal casting merupakan salah satu proses pengecoran yang menghasilkan
produk cor berbentuk silinder dengan cara memutar cetakan pada sumbunya.
Proses pengecoran dapat dilakukan secara vertikal maupun horizontal tanpa
menggunakan inti core.
Gambar 2.4 Pengecoran Sentrifugal Sejati
Dalam gambar ditunjukkan logam cair dituangkan ke dalam cetakan
horisontal yangsedang berputar melalui cawan tuang (pouring basin) yang terletak
pada salah satu ujung cetakan. Pada beberapa mesin, cetakan baru diputar setelah
logam cair dituangkan. Kecepatan putar yang sangat tinggi menghasilkan gaya
sentrifugal sehingga logam akan terbentuk sesuai dengan bentuk dinding cetakan.
Jadi, bentuk luar dari benda cor bisa bulatoktagonal, heksagonal, atau
bentuk-bentuk yang lain, tetapi sebelah dalamnya akan berbentuk-bentuk bulatan, karena adanya
2. Pengecoran Semi Sentrifugal
Densitas logam dalam akhir pengecoran lebih besar pada bagian luar
dibandingkan dengan bagian dalam coran yaitu bagian yang dekat dengan pusat
rotasi. Kondisi ini dimanfaatkan untuk membuat benda dengan lubang ditengah,
seperti roda, puli. Bagian tengah yang memiliki densitas rendah mudah dikerjakan
dengan pemesinan.Pada metode ini, gaya sentrifugal digunakan untuk
menghasilkan coran yang pejal (bukan bentuk tabular). Cetakan dirancang dengan
riser pada pusat untuk pengisian logam cair, seperti ditunjukkan dalam gambar.
Gambar 2.5 Proses Pengecoran Semi Sentrifugal
Densitas logam dalam akhir pengecoran lebih besar pada bagian luar
dibandingkan dengan bagian dalam coran yaitu bagian yang dekat dengan pusat
rotasi. Kondisi ini dimanfaatkan untuk membuat benda dengan lubang ditengah,
seperti roda, puli. Bagian tengah yang memiliki densitas rendah mudah dikerjakan
dengan pemesinan.
3. Pengecoran Sentrifuge
Dalam pengecoran sentrifuge cetakan dirancang dengan beberapa rongga
cetak yang diletakkan disebelah luar dari pusat rotasi sedemikian rupa sehingga
logam cair yang dituangkan ke dalam cetakan akan didistribusikan kesetiap
Gambar 2.6 Proses Pengecoran Sentrifuge.
Proses ini digunakan untuk benda cor yang kecil, dan tidak diperlukan
persyaratan semetri radial seperti dua jenis pengecoran sentrifugal yang lain.
Perbedaan antara sentrifugal sejati, semi sentrifugal, dan sentrifuge ditunjukkan
dalam tabel.
Tabel 2.4 Perbedaan antara sentrifugal sejati,semi sentrifugal, dan sentrifuge
Sentrifugal Sejati Semi Sentrifugal Sentrifuge
1. Benda cor memiliki
simetri radial.
1. Benda cor
memiliki simetri
radial
1. tidak
dipersyaratkan
2. Pusat simetri
rongga cetak berada
pada pusat rotasi
2. Pusat simetri
rongga cetak
berada pada
pusat rotasi.
2. Rongga cetak
berada diluar
pusat rotasi.
3. Digunakan untuk
benda cor bentuk
tabular.
3 Digunakan untuk
benda cor yang
pejal(lubang
dibuat belakang)
3. Digunakan untuk
benda cor
berlubang/tidak
berlubang
(Sumber: Tditro, S.,2004).
2.6 Proses Pengecoran Logam
Proses pengecoran akan dihasilkan Aluminium dengan sifat-sifat yang
diinginkan. Aluminium murni memiliki sifat mampu cor dan sifat mekanis yang
tersebut. Beberapa elemen alloy yang sering ditambahkan diantaranya tembaga,
Magnesium, Mangan, Nnikel, Silikon dan sebagainya.
Pada desain coran perlu dipertimbangkan beberapa hal sehingga diperoleh
hasil coran yang baik, yaitu bentuk dari pola harus mudah dibuat, cetakan dari
coran hendaknya mudah, cetakan tidak menyebabkan cacat pada coran.
Untuk membuat cetakan, dibutuhkan saluran turun yang mangalirkan cairan
logam kedalam rongga cetakan. Besar dan bentuknya ditentukan oleh ukuran,
tebalnya irisan dan macam logam dari coran. Selanjutnya diperlukan penentuan
keadaan-keadaan penuangan seperti temperatur penuangan dan laju penuangan.
Karena kualitas coran tergantung pada saluran turun, penambah, keadaan
penuangan, maka penentuannya memerlukan pertimbangan yang teliti.
Sistem saluran adalah jalan masuk bagi cairan logam yang dituangkan ke
dalam rongga cetakan. Tiap bagian diberi nama, dari mulai cawan tuang dimana
logam cair dituangkan dari ladel, sampai saluran masuk ke dalam rongga cetakan.
Bagian-bagian tersebut terdiri dari: cawan tuang, saluran turun, pengalir,
dan saluran masuk.
1. Cawan tuang
Merupakan penerima yang menerima cairan logam langsung dari ladel.
Cawan tuang biasanya berbentuk corong atau cawan dengan saluran turun di
bawahnya. Cawan tuang harus mempunyai konstruksi yang tidak dapat
melakukan kotoran yang terbawa dalam logam cair dari ladel. Oleh karena itu
cawan tuang tidak boleh terlalu dangkal. Kalau perbandingan antara: H tinggi
logam cair dalam cawan tuang dan d diameter cawan, harganya terlalu kecil,
misalnya kurang dari 3, maka akan terjadi pusaran-pusaran dan timbullah kerak
atau kotoran yang terapung pada permukaan logam cair. Karena itu dalamnya
cawan tuang sebaiknya dibuat sedalam mungkin. Sebaliknya kalau terlalu dalam,
penuangan menjadi sukar dan logam cair yang tersisa dalam cawan tuang akan
terlalu banyak sehingga tidak ekonomis. Oleh karena itu kedalaman cawan tuang
2. Saluran turun
Salurun turun adalah saluran yang pertama yang membawa cairan logam
dari cawan tuang kedalam pengalir dan saluran masuk. Saluran turun dibuat lurus
dan tegak dengan irisan berupa lingkaran. Kadang-kadang irisannya sama dari
atas sampai bawah, atau mengecil dari atas kebawah yang pertama dipakai kalau
dibutuhkan pengisian yang cepat dan lancar, sedangkan yang kedua dipakai
apabila diperlukan penahan kotoran sebanyak mungkin. Salurun turun dibuat
dengan melubangi cetakan dengan mempergunakan satu batang atau dengan
memasang bumbung tahan panas yang dibuat dari samot. Samot ini cocok untuk
membuat salurun turun yang panjang. Ukuran diameter saluran turun bervariasi,
tergantung dari berat coran.
3. Pengalir
Pengalir adalah saluran yang membawa logam cair dari saluran turun ke
bagian-bagian yang cocok pada cetakan. Pengalir biasanya mempunyai irisan
seperti trapesium atau setengah lingkaran sebab irisan demikian mudah dibuat
pada permukaan pisah, lagi pula pengalir mempunyai luas permukaan yang
terkecil untuk satu luas irisan tertentu, sehingga lebih efektif untuk pendinginan
yang lambat. Pengalir lebih baik sebesar mungkin untuk melambatkan
pendinginan logam cair. Logam cair dalam pengalir masih membawa kotoran
yang terapung, terutama pada permulaan penuangan sehingga harus
dipertimbangkan untuk membuang kotoran tersebut. Perpanjangan pemisah dibuat
pada ujung saluran pengalir agar logam cair yang pertama masuk akan mengisi
seluruh ruang pada cetakan, serta membuat kolam putaran pada saluran masuk
dan membuat saluran turun bantu.
4. Saluran Masuk
Saluran masuk adalah saluran yang mengisikan logam cair dari pengalir
kedalam rongga cetakan. Saluran masuk dibuat dengan irisan yang lebih kecil dari
pada irisan pengalir, agar dapat mencegah kotoran masuk kedalam rongga
cetakan. Bentuk irisan saluran masuk biasanya berupa bujur sangkar, trapesium,
segitiga atau setengah lingkaran yang membesar kearah rongga cetakan untuk
diperbesar lagi kearah rongga. Pada pembongkaran saluran turun, irisan terkecil
ini mudah diputuskan sehingga mencegah kerusakan pada coran.
2.6 Pembuatan Coran
Untuk membuat coran, harus dilakukan beberapa proses seperti pencairan,
pembuatan cetakan, penuangan, pembongkaran dan pembersihan coran. Untuk
mencairkan logam bermacam-macam dapur yang dipakai. Umumnya kupola (
dapur induksi frekwensi rendah ) dipergunakan untuk besi cor, dapur busur listrik
(dapur induksi frekwensi tinggi ) digunakan untuk baja tuang dan dapur krus
untuk paduan tembaga atau coran paduan ringan, k
