RANCANG BANGUN TUNGKU PELEBURAN ALUMUNIUM BERBAHAN BAKAR GAS LPG
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin
OLEH
ALIF SANDI SAPUTRA 201610120311107
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2021
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan karunianya, penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Rancang Bangun Tungku Peleburan Alumunium Berbahan Bakar Gas LPG”. Penyusunan tugas akhir ini sebagai bentuk kreatifitas dan melatih kemampuan mahasiswa dalam perancangan alat serta penulisan karya ilmiah yang baik.
Tujuan dari rancang bangun ini yaitu mengetahui proses rancang bangun tungku peleburan alumunium berbahan bakar gas LPG (Liquefied Petroleum Gas., mengetahui pengaruh temperatur terhadap peleburan alumunium berbahan bakar LPG. Hasil rancang bangun ini diharapkan mampu memberikan pengetahuan bagi penulis dalam proses peleburan alumunium berbahan bakar LPG. Selain itu diharapkan alat ini menjadi solusi dalam pengurangan limbah alumunium di daerah Singosari, Kabupaten Malang. Penulis menyadari dalam penyusunan skripsi ini masih terdapat kesalahan dan masih jauh dari sempurna. Sehingga, penulis memerlukan kritik dan saran yang bersifat membangun pemikiran penulis agar lebih baik.
Malang,08 Juni 2021
Alif Sandi Saputra
NIM. 201610120311107
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL
POSTER ... i
LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI ... ii
LEMBAR ASISTENSI ... iii
LEMBAR ASISTENSI ... iv
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN ...v
ABSTRAK ... vi
KATA PENGANTAR ... viii
UCAPAN TERIMA KASIH ... ix
DAFTAR ISI ...x
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ...xiv
BAB I ...1
PENDAHULUAN ...1
1.1 Latar Belakang ...1
1.2 Rumusan Masalah ...2
1.3 Tujuan Penulisan...2
1.4 Manfaat Rancang Bangun ...2
1.5 Batasan Masalah ...3
BAB II ...4
KAJIAN PUSTAKA ...4
2.1 Penelitian Terdahulu ...4
2.2 Proses Peleburan ...5
2.3 Macam-macam Tungku Peleburan ...6
2.3.1 Tungku Krusibel ...6
2.3.2 Tungku Kupola ...7
2.3.3 Tungku Busur Listrik ...8
2.3.4 Tungku Induksi ...9
2.3.5 Tungku Kowi ... 10
2.4 Bahan yang Digunakan Rancang Bangun Tungku Peleburan ... 10
2.4.1 Batu Tahan Api ... 10
2.4.2 Pasir Tahan Api ... 12
2.4.3 Semen Tahan Api ... 12
2.4.4 Blower ... 13
2.4.5 Bahan Bakar Gas LPG 3 Kg ... 13
2.4.6 Tabung Gas LPG 12 Kg Kosongan ... 15
2.4.7 Alumunium... 16
2.4.8 Kowi... 20
2.4.9 Rangka Besi ... 20
2.5 Persamaan yang Digunakan dalam Rancang Bangun Tungku Peleburan Alumunium sebagai berikut : ... 21
BAB III ... 29
METODE PERANCANGAN... 29
3.1 Metode Pahl dan Beitz ... 29
3.2 Flow Chart ... 31
3.3 Perancangan Konsep Produk ... 31
3.4 Morfologi Perancangan ... 32
3.5 Pengumpulan Data dan Susunan Perancangan ... 33
3.6 Konsep Desain ... 35
3.7 Fungsi Bagian Tungku Peleburan Alumunium... 36
BAB IV ... 38
PERHITUNGAN ... 38
4.1 Kalor untuk Melebur Alumunium (Q1) ... 39
4.2 Kalor yang Diserap Batu Tahan Api (Q2) ... 40
4.3 Kalor yang Diserap Cawan Lebur (Q3) ... 42
4.4 Kalor yang Diserap Dinding Plat Luar (Q4) ... 43
4.5 Kalor yang Diserap Tutup Tungku (Q5) ... 44
4.6 Kalor Total Yang Diserap ... 45
4.7 Laju Aliran Panas pada Dinding Dapur (Q1) ... 45
4.8 Panas Gas Terbuang melalui Cerobong (Q2) ... 46
4.9 Panas yang Terbuang Melalui Cawan Lebur (Q3) ... 47
4.10 Waktu Peleburan ... 49
4.11 Kapasitas Produksi Dapur Peleburan ... 50
4.12 Efesiensi Termal Peleburan Alumunium ... 51
4.13 Efesiensi Termal Dapur Peleburan... 51
BAB V ... 52
PROSES PRODUKSI ... 52
5.1 Bagian – Bagian Tungku Peleburan ... 52
5.2 Rencana Produksi Tungku ... 53
5.3 Hasil Produksi... 54
BAB VI ... 57
KESIMPULAN ... 57
6.1 Kesimpulan ... 57
6.2 Saran ... 57
DAFTAR PUSTAKA ... 58
LAMPIRAN ... 59
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sifat-Sifat Batu Tahan Api ... 11
Tabel 2.2 Sifat-Sifat Fisik dan Nilai Kalor Bahan Bakar Gas (Diambil dari Therax India Ltd) ... 14
Tabel 2.3 Spesifikasi Tabung Gas LPG 3 Kg ... 15
Tabel 2.4 Spesifikasi Tabung Gas LPG 12 Kg ... 16
Tabel 2.5 Sifat-Sifat Fisik Alumunium ... 19
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tungku Krusibel ...7
Gambar 2.2 Tungku Kupola ...8
Gambar 2.3 Tungku Busur Listrik ...9
Gambar 2.4 Tungku Induksi ...9
Gambar 2.5 Tungku Kowi ... 10
Gambar 2.6 Batu Tahan Api ... 11
Gambar 2.7 Pasir Tahan Api ... 12
Gambar 2.8 Semen Tahan Api ... 12
Gambar 2.9 Blower ... 13
Gambar 2.10 Tabung Gas LPG 3 Kg ... 14
Gambar 2.11 Tabung Gas LPG 12 Kg ... 16
Gambar 2.12 Alumunium ... 17
Gambar 2.13 Kowi ... 20
Gambar 2.14 Besi Hollow ... 21
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan Menurut Pahl dan Beitz ... 30
Gambar 3.2 Diagram Perancanan ... 31
Gambar 3.3 Konsep Desain Tungku Peleburan Alumunium ... 35
Gambar 4.1 Sifat-Sifat Udara Pada Tekanan Atmosfer ... 49
Gambar 5.1 Kontruksi Tungku Produkai Tampak Depan ... 55
Gambar 5.2 Kontruksi Tutup Tungku Tampak Atas ... 55
Gambar 5.3 Kontruksi dalam Tungku ... 55
Gambar 5 4 Pengujian Kowi ... 56
DAFTAR PUSTAKA
Akhyar, Hasan. 2014. Perancangan Dan Pembuatan Tungku Peleburan Logam Dengan Pemanfaatan Oli Bekas Sebagai Bahan Bakar. Seminar Nasional Sains Dan Teknologi 2014. Hal 1. Diakses 12 November 2014
Akuan, A., 2009. “Tungku Peleburan Logam”, Universitas Jendral Ahmad Yani, Bandung.
Alibaba. 2021. https://www.alibaba.com/product-detail/lower-price-zircon-sand-66- 67purity_60007124885.html. Diakses pada 27 April 2021
Amstead, B. H., Ostwald P. F, dan Begeman M. L. 1986. Teknologi Mekanik 2. Jakarta:
Erlangga.
Groover, M. P. 2010. Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes and system. Hoboken, USA: Associated Professor of Industrial and Systems Engineering.
Indobataapi. 2021. https://indobataapi.com/new-semen-tahan-api-mortar-halus/?lang=id.
Diakses pada 27 April 2021
Istana, Budi dan Lukman Japri. 2016. Rancang Bangun dan Pengujian Tungku Peleburan Alumunium Berbahan Bakar Minyak Bekas. Surya Teknika. (Online). Vol. 2 No.4 10-14. (https://www.researchgate.net/). Diakses 4 Desember 2016.
Kurniawan. Ipung dkk. 2018. Rancang Bangun Dapur Crucible Tipe Penuangan Tungkik Kapasitas 15 Kg Dengan Bahan Bakar Gas LPG. Jurnal Infotekmesin. Vol. 9 No. 1. Hal 2-3. Diakses 1 Januari 2018.
Magga,Ramang.2010. Analisis Perancangan Tungku Pengecoran Logam (Non Fero) Sebagai Sarana Pembelajaran Teknik Pengecoran. Jimt. Vol 7. No 1. Hal 56.
Diakses Mei 2010
Nugroho, Eko. Yudi Utomo. 2017. Perancangan dan Pembuatan Dapur Peleburan Alumunium Berbahan Gas LPG. Turbo. Vol. 6 No. 2. Hal 199
Nukman, dkk . 2015. Peleburan Skrap Alumunium padaTungku Krusibel berbahan Bakar Batubara Hasi; Proses Aglomerasi Air-Minyak Sawit. Jurnal Mechanical. Vol 6 No. 1: 6-14.
Shopee. 2021. https://shopee.co.id/MOLLAR-Mesin-Blower-Tangan-Hand-Blower- Professional-German-Quality-i.2034069.275350988. Diakses pada 27 April 2021
Soemowidodo, Arianto Leman, 2017, Tungku krusibel kompak untuk praktik pengecoran aluminium di SMK Muhammadiyah 1 Salam, Universitas Negeri Yogyakarta Sundari,Ella. 2011. Rancang Bangun Dapur Peleburan Alumunium Bahan Bakar Gas.
Surdia, dan Chijiwa. 1996. Teknik Pengecoran Logam. Pradnya Paramitha, Jakarta.
Surdia, T. dan Saito S, 1992, “Pengetahuan Bahan Teknik”, P.T Pradnya Paramitha, Jakarta.
Tokopedia. 2021. https://www.tokopedia.com/muhablpg/refill-lpg-12kg. Diakses pada 27 April 2021
Wira. 2020. https://wira.co.id/besi-hollow/. Besi Hollow – Fungsi, Jenis Ukuran, Harga Beserta Tabel. 2020. Diakses pada 27 April 2021
Wiryosumarto, Harsono dan Toshie Okumura, 2014. Teknologi Pengelasan Logam. PT Pradnya Paramita, Jakarta.
