TUGAS AKHIR
PENGARUH PERBEDAAN JUMLAH DAN POSISI SALURAN
MASUK (INGATE) TERHADAP HASIL CORAN PRODUK
CONNECTING ROD DARI BAHAN ALUMINIUM
Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh :
OKTAFIAN SETYO NUGROHO NIM : D.200.120.135
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir dengan judul “PENGARUH PERBEDAAN JUMLAH DAN POSISI SALURAN MASUK
(INGATE) TERHADAP HASIL CORAN PRODUK CONNECTING ROD
DARI BAHAN ALUMINIUM” yang dibuat untuk memenuhi sebagai syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan/atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali bagian yang informasinya saya cantumkan sebagaimana mestinya.
Surakarta, 07 Desember 2016
Yang menyatakan
iii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhir ini berjudul ” PENGARUH PERBEDAAN JUMLAH DAN POSISI SALURAN MASUK (INGATE) TERHADAP HASIL CORAN PRODUK CONNECTING ROD DARI BAHAN ALUMINIUM”, telah disetujui oleh Pembimbing untuk memenuhi sebagai persyaratan memperoleh derajat Sarjana (Strata 1) Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama : Oktafian Setyo Nugroho NIM : D.200.120.135
Disetujui pada
Hari : Rabu
Tanggal : 07 Desember 2016
Pembimbing Utama
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir ini berjudul ”PENGARUH PERBEDAAN JUMLAH DAN POSISI SALURAN MASUK (INGATE) TERHADAP HASIL CORAN PRODUK CONNECTING ROD DARI BAHAN ALUMINIUM”, telah dipertahankan dihadapan dewan penguji dan disahkan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama : Oktafian Setyo Nugroho NIM : D.200.120.135
Disetujui pada
Hari : Rabu
Tanggal : 07 Desember 2016
Tim Penguji
Ketua : Patna Partono,ST, MT ( ) Anggota 1 : Masyrukan, ST, MT. ( ) Anggota 2 : Ngafwan, Ir, MT. ( )
Mengetahui,
Dekan, Ketua Jurusan
v
MOTTO
“Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.
Sesungguhnya Sesudah kesulitan itu ada kemudahan” (Alam Nasyroh 5-6)
“Sabar bukanlah sifat pasif, sabar adalah berusaha dengan penuh
kesungguhan dengan segala upaya mengharap ridha Allah semata. Apabila kegagalan yang datang, bukanlah Allah tempat segala kesalahan dilemparkan, tetapi segala koreksi diri, dan mencari jalan lain
dengan tetap dijalan Allah.”
vii
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perbedaan jumlah dan posisi saluran masuk terhadap penyusutan,cacat porositas,kekerasan dan foto mikro. Bahan baku penelitian ini adalah aluminium bekas atau rosok dari berbagai komponen yang dicor ulang.
Pada penelitian ini akan dikaji jumlah dan posisi saluran masuk satu,dua, dan tiga. Pengujian yang akan dilakukan antaralain uji komposisi kimia, uji penyusutan, uji density, uji kekerasan brinell (standar ASTM E 10), dan uji foto mikro (standar ASTM E 3).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa hasil komposisi kimia ditemukan unsur kimia (Al) 91.60%, Silikon (Si) 2.51%. Sehingga dari unsur yang ada material ini termasuk logam alumunium paduan Silikon (Al-Si). Hasil rata-rata penyusutan tertinggi terdapat pada letak saluran masuk (Ingate) satu sebesar 2,52%, sedangkan saluran masuk (Ingate) dua 1,82%, dan saluran masuk (Ingate) tiga 2,08%.Hasil density tertinggi terdapat pada (Ingate) dua sebesar 2,38, sedangkan (Ingate) satu 2,35, dan (Ingate) tiga 2,36. Harga kekerasan tertinggi terdapat pada (Ingate) dua 70,34 (HBN), sedangkan (Ingate) satu 69,04 (HBN), dan (Ingate) tiga 69,81(HBN).
Abstract
This study aims to determine the effect of differences in the number and position of the inlet to the shrinkage, defects porosity, hardness and micro photograph. The raw material of this study is aluminum used or rosok of various components of the re-casted.
This research examined the number and position of the inlet one, two, and three. Testing will be done antaralain chemical composition test, test shrinkage, density test, Brinell hardness test (ASTM standard E 10), and a micro photograph test (ASTM standard E 3).
The results showed that the results of chemical composition found chemical elements (Al) 91.60%, silicon (Si) 2:51%. So from the elements present this material include metal aluminum silicon alloy (Al-Si). The average yield is highest shrinkage in the location of the inlet (ingate) one at 2.52%, while the inlet (ingate) two 1.82%, and the inlet (ingate) 2.08% The results of the three highest density found in (ingate) two amounted to 2.38, while the (ingate) of 2.35, and (ingate) three 2.36. Prices are at the highest hardness (ingate) two 70.34 (HBN), whereas (ingate) a 69.04 (HBN), and (ingate) three 69.81 (HBN).
ix
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia- Nya yang telah terlimpahkan kepada penulis, sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.
Tugas Akhir berjudul “PENGARUH PERBEDAAN JUMLAH
DAN POSISI SALURAN MASUK (INGATE) TERHADAP HASIL CORAN PRODUK CONNECTING ROD DARI BAHAN ALUMINIUM”
dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis dengan segala hormat ketulusan hati ingin menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr. H. Sri Sunarjono MT. Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo BR. ST. MSc., Ph.D selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Patna Partono,ST, MT. selaku Dosen Pembimbing I yang telah membimbing, mengarahkan, memberi petunjuk dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Sutarno dan Ibu Ninik Weryanti selaku orangtua saya yang selalu mendoakan,memberikan arahan,dan kasih sayang.
6. Dosen jurusan Teknik Mesin beserta Staff Tata Usaha Fakultas Teknik
7. Rekan setim skripsi Adam Hananto selaku pemilik CV. Karya Logam yang telah bersedia menyediakan tempat dan banyak merepoti untuk mengerjakan tugas akhiryang saya kerjakan dan Dhimas Wicaksono yang menjadi rekan setim pengerjaan tugas akhir ini.
8. Teman angkatan 2012 yang sudah banyak membantu saya dan mendukung saya dalam perkuliahan selama di Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Akhir kata, penulis mohon maaf sebelum dan sesudahnya, jika sekiranya terdapat kesalahan dan kekurangan dalam penulisan Tugas Akhir ini, yang disebabkan adanya keterbatasan-keterbatasan antara lain waktu, dana, literatur yang ada, dan pengetahuan yang penulis miliki. Harapan penulis semoga laporan ini bermanfaat untuk pembaca.
Tugas Akhir ini semoga dapat bermanfaat khususnya bagi penulis dan pihak lain yang membutuhkan, Amin ya Robbaallamin.
Surakarta, 07 Desember 2016 Penulis
xi
DAFTAR PUSTAKA
Halaman judul ... i
Halaman Pernyataan Keaslian Tugas Akhir ... ii
Halaman Persetujuan ... iii
2.2.2. Harga Kekerasan Aluminium ... 11
2.2.3. Paduan Aluminium ... 19
2.2.4. Jenis-jenis Aluminium Paduan ... 23
2.2.5. Proses Pengecoran ... 32
2.2.11. Macam-macam Cacat Coran dan Sifat-sifatnya .. 40
xiii
3.4 Prosedur Penelitian Prosedur Penelitian ... 57
3.4.1 Pembuatan Proses Pengecoran ... 57
3.4.2 Persiapan Pola ... 58
3.4.9. Pengujian Cacat Porositas ... 67
3.4.10. Pengamatan Struktur Mikro ... 67
3.4.11. Analisa Data ... 68
3.4.12. Pengujian Komposisi Kimia ... 68
3.4.13. Pengamatan dengan SEM,HRSEM, dan EDS ... 69
3.4.14. Pengujian Kekerasan ... 70
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengujian Komposisi Kimia ... 72
4.2 Hasil Pengujian Cacat Penyusutan ... 73
4.3 Hasil Perhitungan Density ... 76
4.4 Hasil Uji Kekerasan Brinell ... 80
4.5 Hasil Uji Foto Mikro ... 83
BAB VI PENUTUP
6.1. Kesimpulan ... 88 6.2. Saran ... 89 DAFTAR PUSTAKA
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Pengujian kekerasan brinell………... 14
Gambar 2.2 Kekerasan vikres………... 15
Gambar 2.10 Struktur Mikro Paduan Al-Si-Mg……….... 28
Gambar 2.11 Diagram Fasa Al-Zn………... 29
Gambar 2.12 Diagram Fasa Al-Mg-Zn ……….... 29
Gambar 2.13 Struktur Mikro paduan Al-Mg-Zn………... 30
Gambar 2.14 Struktur Mikro Paduan Al-Si-Cu……….... 31
Gambar 2.15 Sistem Saluran………... 33
Gambar 2.16 Ukuran Basin………... 34
Gambar 2.17 Sprue runcing………... 35
Gambar 2.18 Penampang Saluran Mengalir……….………... 35
Gambar 2.19 Bentuk Penampang Saluran Masuk………... 36
Gambar 2.20 Bagian-BAgian Sistem Saluran……….. 37
Gambar 2.21 Struktur Mikro Pembekuan Logam……… 37
Gambar 2.22 Cacat Porositas Pada Penampang Potong Produk Cor……… 42
Gambar 2.23 Bentuk Cacat shrinkage ………... 43
Gambar 2.25 Cacat Retakan... 45
Gambar 2.26 Proses pengamatan pada Struktur Mikro... 47
Gambar 2.27 Bekas injakan Penetrasi Uji Kekerasan Brinel... 47
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian………... 49
Gambar 3.14 Diagram Proses Pengecoran………. 57
Gambar 3.15 Pola Sistem Saluran connecting rod………. 58
Gambar 3.16 Saluran Turun………... 58
xvii
Gambar 3.23 Persiapan Pencetakan……… 61
Gambar 3.24 Penuangan Pasir……….. 61
Gambar 3.25 Pola Bawah………... 62
Gambar 3.26 Mengoleskan Calsium Carbonat………... 62
Gambar 3.27 Pemasangan Cetakan dan Saluran Turun………... 62
Gambar 3.28 Pembuatan Saluran Turun………... 63
Gambar 3.29 Pembuatan Lubang Masuk………. 63
Gambar 3.30 Pengambilan Spesimen……….. 64
Gambar 3.31 Pola yang sudah jadi………... 64
Gambar 3.32 Penuangan………... 65
Gambar 3.33 Hasil Benda Setelah Pembongkaran……….... 65
Gambar 3.34 Pengukuran Hasil Coran………... 66
Gambar 3.35 Carbon Coating………... 69
Gambar 3.36 Alat UJi SEM ………... 69
Gambar 3.37 Spesimen Uji Kekerasan………... 70
Gambar 3.38 Alat Uji Kekerasan Brinell... 71
Gambar 4.1 Pengukuran Spesimen………... 73
Gambar 4.2 Presentasi Penyusutan Variasi Saluran Masuk Ingate……….. 75
Gambar 4.3 Grafik HAsil Uji Density………... 77
Gambar 4.4 Hasil Foto Makro Porositas………... 79
Gambar 4.5 Grafik Hasil Uji Kekerasan……….. 81
Gambar 4.6 Struktur MIkro Saluran Masuk (Ingate) satu……… 83
Gambar 4.7 Struktur MIkro Saluran Masuk (Ingate) dua………. 83
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Karakteristik dan sifat Aluminium………. 9
Tabel 2.2 Standart uji brinell………. 12
Tabel 2.3 Nilai kekerasan Brinell………. 13
Tabel 2.4 Gaya maksimal masing-masing diameter penetrator………. 13
Tabel 2.5 Skala kekerasan Rokwell……… 18
Tabel 2.6 Aluminium dan paduan serta kode penamaan ………... 20
Tabel 4.1 Hasil Komposisi kimia……….. 72
Tabel 4.2 Hasil pengukuran specimen asli dan hasil coran ………... 74
Tabel 4.3 Presentase penyusutan dalam persen………. 74
Tabel 4.4 Hasil perhitungan density……… 76
