13 PolhaSains
CETAKAN PERMANEN DARI TANAH LIAT UNTUK PEMBUATAN WAJAN DARI BAHAN ALUMUNIUM
Anhar Khalid1) 1)
Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Banjarmasin Email: anhar.khalid@poliban.ac.id
ABSTRAK
Tujuan utama dari pembuatan cetakan permanen dari tanah liat untuk pengecoran almunium, adalah untuk mengtahui dan mempermudah atau meberi terobosan baru dalam pembuatan cetakan permanen dari tanah liat untuk bahan almunium.
Cara pembuatan cetakan permanen dari tanah liat untuk pengecoran almunium dengan bahan yang cukup sederhan yaitu tanah liat yang berasal dari Banjarmasin di desa Sungai tabuk. Dengan bahan di atas dilakukan pembuatan cetakan permanen dari tanah liat untuk pengecoran almunium dengan tahapan-tahapan yang di mulai pembentukan, penjemuran, pembakaran, dan pengujian. Hasil dari pembuatan cetakan permanen dari tanah liat untuk almunium di dapatkan hasil berupa desain dan gambar kerja.
Kata kunci : Cetakan,Tanah, Almunium PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kabupaten negara adalah sebuah kabupaten yang terletak di provinsi kalimantan selatan yang memiliki berbagai kekayaan alam, kekayaan budaya, dan pariwisata.
yang dikenal dengan pengolahan rinjingnya (wajan), karena disana banyak nya pabrik yg memproduksi pengolahan logam seperti rinjing (wajan), baling-baling kapal, dll.
Sebagian besar hasil produk rinjing dipasarkan didaerah banjarmasn kal-sel kal-teng dan sekitarnya.
Pabrik rinjing itu sendiri secara manual dengan menggunakan cetakan permanen dari tanah liat, dengan proses yang begitu panjang untuk membuat cetakan permananen dari tanah liat. Dari kondisi ini maka penulis akan membuat terobosan baru tentang cetakan permanen dari tanah liat yang nantinya diharapkan dapat lebih mudah dalam pembuatan nya.
LANDASAN TEORI Tanah Liat
Tanah liat memang bukanlah sesuatu yang asing dikalangan masyarakat,
terutama masyarakat Indonesia. Hal ini karena tanah liat merupakan jenis tanah yang dapat kita temui banyak di wilayah Indonesia.
Gambar 1 Tanah Liat
Tanah liat merupakan jenis tanah yang banyak mengandung leburan alumunium atau silika yang sangat halus. Selain itu, tanah liat ini juga mengandung beberapa unsur lain, seperti silikon dan juga oksigen. Pada zaman dahulu, tanah liat ini seringkali dijadikan sebagai mainan anak- anak di pedesaan karena memiliki tekstur yang mudah sekali dibentuk. Sehingga anak- anak senang bermain dengan menggunakan tanah liat ini.
Kayu Bakar
Kayu bakar adalah segala jenis bahan kayu yang dikumpulkan untuk digunakan sebagai bahan bakar. Umumnya kayu bakar merupakan bahan yang tidak
14 PolhaSains
diproses selain pengeringan dan pemotongan, dan masih terlihat jelas bagian-bagian kayu seperti kulit kayu, mata kayu, dan sebagainya.
Gambar 2 Kayu Bakar Batu Bata
Batu bata merupakan salah satu bahan material sebagai bahan pembuat dinding. Batu bata terbuat dari tanah liat yang dibakar sampai berwarna kemerah merahan.
Gambar 3 Bata Merah
Bata merah yang dimaksud adalah bata yang dibuat dari tanah yang dicetak kemudian dibakar dengan suhu tinggi sehingga menjadi benar-benar kering, mengeras dan berwarna kemerah-merahan. Tanah yang digunakan pun bukanlah sembarang tanah, tetapi tanah yang agak liat sehingga bisa menyatu saat proses pencetakan. Karena itulah, rumah yang dindingnya dibangun dari material bata merah akan terasa lebih nyaman dan adem. Selain lebih kuat dan kokoh serta tahan lama, sehingga jarang sekali terjadi keretakan dinding yang dibangun dari material bata merah. Selain itu Material ini sangat tahan terhadap panas sehingga dapat menjadi perlindungan tersendiri bagi bangunan Anda dari bahaya api.
Jangka Sorong
Jangka sorong adalah alat yang digunakan untuk mengukur suatu benda yang memiliki tingkat ketelitian satu per-seratus milimeter, dengan memakai alat ukur ini Anda bisa tahu ukuran suatu benda secara pasti. Jangka sorong ini mempunyai dua buah bagian pengukur, bagian pertama adalah bagian cembung yang berfungsi untuk mengukur panjang suatu benda, dan bagian yang kedua adalah bagian cekung mengarah ke dalam yang memiliki fungsi untuk mengukur diameter bagian dalam suatu benda.
Gambar 4 Jangka Sorong Alminium
Aluminium adalah logam yang ringan, tidak mengalami korosi, berwarna putih, keras, dan sangat kuat, terutama jika dibuat aliasi. Oleh karena sifat-sifat tersebut, aluminium digunakan untuk membuat kendaraan yang ringan dan hemat energi. Demikian pula alumunium banyak digunakan dalam bangunan modern dari bingkai jendela sampai kerangka ruang perkantoran.
Aluminium adalah logam putih yang liat dan dapat ditempa, bubuknya berwarna abu-abu. Aluminium merupakan logam yang lembut dan ringan, dengan rupa keperakan pudar, oleh karena kehadiran lapisan pengoksidaan yang nipis yang terbentuk apabila didedahkan kepada udara. Aluminium adalah tak bertoksik (dalam bentuk logam), tak bermagnet, dan tidak menghasilkan cucuh. Aluminium merupakan logam kedua paling mudah tertempa (setelah emas) dan keenam paling mulur.
15 PolhaSains
Gambar 5 Aluminium Tabung Gas LPG
Liquefied Petroleum Gas (LPG) PERTAMINA dengan brand ELPIJI, merupakan gas hasil produksi dari kilang minyak (Kilang BBM) dan Kilang gas, yang komponen utamanya adalah gas propana (C3H8) dan butana (C4H10) lebih kurang 99 % dan selebihnya adalah gas pentana (C5H12) yang dicairkan. ELPIJI lebih berat dari udara dengan berat jenis sekitar 2.01 (dibandingkan dengan udara), tekanan uap Elpiji cair dalam tabung sekitar 5.0 – 6.2 Kg/cm2.
Gambar 6 Tabung Gas LPG Pengecoran Logam
Proses pengecoran logam (casting) adalah salah satu teknik pembuatan produk dimana logam dicairkan dalam tungku peleburan kemudian dituangkan ke dalam rongga cetakan yang serupa dengan bentuk asli dari produk cor yang akan dibuat. Sebagai suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan, pengecoran digunakan untuk menghasilkan bentuk asli produk jadi.
Keselamatan Dan Kesehatan Kerja (K3) Keselamatan dan kesehatan kerja (K3) merupakan instruksi yang memproteksi pekerja, perusahaan, lingkungan hidup, dan masyarakat sekitar dari bahaya akibat kecelakaan kerja. Pelindung tersebut merupakan hak asasi yang wajib dipenuhi. K3 bertujuan untuk mencegah, mengurangi, bahkan
menihilkan resiko kecelakaan (zero accident). Peneerapan konsep ini tidak boleh dianggap sebagai upaya pencegahan kecelakaan kerja dan penyakit akibat kerja yang menghabiskan banyak biaya (cost) perusahaan, melainkan harus dianggap sebagai investasi jangka panjang yang memberi keuntungan yang berlimpah pada masa yang akan datang.
Berikut ini adalah peralatan kesalamatan kerja pada saat peleburan logam, yaitu:
a. Alat pelindung muka dan mata (berbagai jenis topeng)
Gambar 7 Topeng
b. Alat pelindung Tangan (berbagai macam sarung tangan)
Gambar 8 Sarung Tangan
c. Alat pelindung kaki (berbagai macam sepatu)
Gambar 9 Sepatu Safety METODELOGI PENELITIAN Metode Penulisan
Untuk menyelesaikan penyusunan laporan ini penulis menggunakan metode penulisan sebagai berikut :
16 PolhaSains
Penulisan data yang diperoleh dari buku-buku, diklat, dan laporan yang ada di perpustakaan ataupun yang diluar perpustakaan.
b. Metode pengamatan (observasi) Dalam pengumpulan data ini penulisan terjun langsung kelapangan untuk melakukan kegiatan pengamatan dan pembuatan langsung di lapangan, dalam rangka mengumpulkan data, masalah-masalah dan hasil pengamatan yang kami peroleh dilapangan.
c. Metode wawancara (interview) Dimana penulis memperoleh data laporan dengan cara bertanya kepada orang-orang yang dianggap tahu mengenai data-data yang berhubungan dengan penulisan tugas akhir ini.
Diagram Alir
Gambar 10 Diargam Alir Alat dan APD
1. Cetakan Kayu Persegi empat
Gambar 11 Cetakan Kayu Persegi Empat
2. Papan Rata
Gambar 12 Papan Rata 3. Wajan Kecil
Gambar 13 Wajan Kecil 4. Tutup botol
Gambar 14 Tutup Botol 5. Amplas
Gambar 15 Amplas 6. Jangka sorong
Gambar 16 Jangka Sorong
7. Gas LPG
17 PolhaSains
8. Selang Regulator
Gambar 18 Selang Regulator 9. Tungku Peleburan
Gambar 19 Tungku Peleburan 10. Tang Penjepit
Gambar 20 Tang Penjepit 11. Centongan
Gambar 21Centongan penuang 12. Centongan Penyaring
Gambar 22 Centongan Penyaring
13. Pengunci Cetakan
Gambar 23 Pengunci Cetakan 14. Topeng
Gambar 24 Topeng 15. Sarung Tangan
Gambar 25 Sarung Tangan 16. Sepatu Safety
Gambar 26 Sepatu safety Bahan
1. Tanah Liat
Gambar 27 Tanah Liat
2. Almunium
Gambar 28 Almunium 3. Kayu Bakar (kayu Ulin)
18 PolhaSains
Gambar 29 Kayu Bakar 4. Dapur Tungku
Gambar 30 Dapur Tungku PEMBAHASAN Syarat-syarat Tanah Liat
1. Tanah liat yang digunakan adalah khusus, secara ciri-ciri tanah liat itu seperti tanah liat sekunder dari segi warna dan bentuk, tetapi lebih jelas dan signifikan nya tanah liat itu berada dikalimantan selatan, Banjarmasin, desa sungai tabuk
2. Tanah liat itu tidak boleh terlalu basah dan kering pada saat pembentukan 3. Tanah liat yang sudah dibentuk harus
dikeringkan dengan dijemur tidak terkena matahari langsung
4. Pada proses pengeringan tanah liat tidak boleh ada keretakan
5. Pengeringan dilakukan selama kurang lebih 1 bulan
6. Setelah pengeringan tanah liat harus dibakar, karena jika tidak dibakar tanah liat tidak bisa digunakan untuk pengecoran logam
Pembuatan Cetakan Alminium
Permanen
Proses ini dimulai dari pemilihan tanah liat yang bagus (tanah langsung dari sungai tabuk). Dalam proses pembuatan cetakan ini di lakukan dengan cara tradisional dan dengan peralatan yang sederhana. Adapun peralatan yang di
perlukan sebelum memulai proses pembuatan cetakan, sebagai berikut:
a. Cetakan kayu yang sudah di bentuk dengan pengunci disisi samping berfungsi untuk membuat cetakan terbentuk kotak dan pas tidak bergoyang.
b. Cetakan asli (wajan kecil) c. Plastik atau abu
d. Alas bawah rata (bisa papan kayu atau keramik)
Setelah semua peralatan siap maka akan di lanjutkan proses pembuatan cetakan dengan tahap berikut:
1. Siapkan tanah liat dan alas, sebelum tanah dimasukan kedalam cetakan kayu, tanah liat harus di injak-injak dan dikasih sedikit air agar mendapat kan tekstur yang lebih lembut dan lembek supaya memepermudah pembentukan cetakan.
Gambar 31 Pembentukan Tanah liat 2. Taruh cetakan kayu di atas alas rata
kemudian masukan tanah liat kecetakan kayu sampai penuh dan setelah itu taruh wajan ditengah cetakan kayu dan diatas tanah liat dengan menekan wajan kedalam tanah liat sehingga terbentuk bagian bawah wajan.
Gambar 32 Penaruhan Wajan Kecil 3. Setelah proses kedua selesai, taruh
plastik ditengah cetakan selanjutnya tambah tanah liat lagi diatas cetakan sebelumnya dengan cara
ditekan-19 PolhaSains
tekan, untuk membuat penutup cetakan, setelah selesai angkat penutup cetakan.
Gambar 33 pembuatan penutup cetakan
Gambar 34 wadah cetakan dan penutup cetakan
4. Buat pengunci cetakan dengan tutup botol sebagai pegunci agar tidak mudah bergerak.
Gambar 35 Pembuatan pengunci
cetakan dengan tutup botol
5. Rapikan dan bersihkan permukaan-permukaan cetakan dengan tangan dan keringkan di dalam rumah atau di tempat yang teduh tanpa terkena panas matahari langsung selama kurang lebih 1 bulan.
Gambar 36 Setelah dilepas dari cetakan kayu dan siap dikeringkan 6. Apabila sudah dikeringkan dalam
waktu 1 bulan maka cetakan siap dibakar dalam dapur tungku selama 1 hari 1 malam. Proses pembakaran di lakukan dengan cara tradisional dan bahan bakarnya menggunakan kayu bakar.
Gambar 37 Proses pembakaran 7. Jika sudah kering proses selanjut nya
ialah meratakan permukaan dengan amplas, Cetakan mengalami penyusutan kurang lebih 0,5 cm. Jika cetakan masih belum rata sesudah di bakar maka boleh dilakukan pengamplasan.
Gambar 38 Penghalusan Permukaan Cetakan
Tahap Penguji Cobaan
Siapkan sebelum melakukan pengecoran logam siapkan terlebih dahulu semua alat dan bahan untuk proses pengocoran. Adapun alat dan bahanya sebagai berikut:
20 PolhaSains b. Tabung gas c. Sarung tangan d. Selang regulator e. Centong besi f. Dapur pembakaran
Tahap pengecoran setelah semua peralatan bahan sudah siap
Proses pengecoran akan dilakukan, langkah-langkah pertama ialah:
1. Atur cetakan dengan kemiringan kurang lebih 35 derajat yang bermaksud untuk membuat cairan alumunium cepat menyebar ke sisi sisi cetakan
2. masukan secukupnya potongan logam aluminium kedalam dapur tungku pembakaran dan tutup atas nya dengan lempengan besi.
Gambar 39 Pembuatan Alumunium Ketungku Peleburan 3. Pasang selang regulator ketabung gas
dan pastikan tidak ada gas yang keluar atau bocor dari selang setelah di rasa aman buka sedikit karena selang untuk menyalakan api, saat mengatur tekanan api, atur secukup nya jangan terlalu besar dan jangan terlalu kecil, kemudian tunggu sekitar 1 jam , sampai potongan alumunium meleleh dan benar benar mencair.
Gambar 40 Pemasangan Selang
Regulator
Gambar 41 Pengaturan tekanana api
Gambar 42 Proses Peleburan
Alumunium
4. Jika Alumunium sudah mencair buka tutup atas dapur dan bersikan cairan alumunium dari dari kotoran seperti ampas yang ada dalam cairan menggunakan centong penyaring. 5. Jika sudah bersih dari kotoran
selanjutnya ambil cairan alumunium menggunakan centongan penuang. Sebelum cairan dituang, hangatkan terlebih dahulu cetakan permanen dengan cara diletakkan di samping tungku pembakaran, jangan terkena api secara langsung. Hal ini bertujuan agar cetakan tidak mengalami keretakkan saat pengecoran dan agar logam aluminium menyebar dengan rata keseluruh cetakan dan menghindari terjadinya percikkan dan letupan cairan logam yang panas yang membahayakan saat melakukan proses pengecoran. Kemudian tuang/masukan secara perlahan kedalam lubang cetakan tanah liat yang sudah di siapkan.
21 PolhaSains
Gambar 43 Pengambilan Alumunium yang mencair
Gambar 44 Penuangan pada Cetakan 6. Proses terakhir buka penguci cetakan
dan lihat hasil prosesnya.
Gambar45 Hasil Pengecoran
Gambar 46 Hasil Setelah Finishing
KESIMPULAN
Cetakan permanen dari tanah liat adalah cetakan permanen yang bisa digunakan beberapa kali dan cukup lama, karna cetakan permanen bertujuan untuk bisa digunakan terus menerus.
Dalam pembuatan cetakan permanen banyak tahap-tahapan yang dilakukan seperti pembuatan cetakan, pengeringan, pembakaran, dan pengujian cetakan. Yang sangat perlu diperhatikan saat pembuatan cetakan permanen adalah saat pengeringan, wadah cetakan dengan tutup cetakan harus pas dan tidak ada rongga agar pada saat peleburan bisa dihasilkan bentuk yang diinginkan.
Adapun syarat-syarat tanah liat, yaitu tanah liat yang digunakan adalah khusus, secara ciri-ciri tanah liat itu seperti tanah liat sekunder dari segi warna dan bentuk, tetapi lebih jelas dan signifikannya tanah liat berada di Kalimantan Selatan, Banjarmasin, desa Sungai Tabuk. Tanah liat itu tidak boleh terlalu basah dan kering pada saat pembentukkan. Tanah liat yang sudah dibentuk harus dikeringkan dengan dijemur tidak terkena matahari langsung. Pada proses pengeringan tanah liat tidak boleh ada keretakkan. Pengeringan dilakukan selama kurang lebih 1 bulan. Setelah pengeringan tanah liat harus dibakar, karena jika tidak dibakar tanah liat tidak bisa digunakan untuk pengecoran logam.
SARAN
Untuk melakukan pengecoran pembuatan wajan hendaknya menggunakan APD (Alat Pelindung Diri) safety yang disediakan agar menghindari kecelakaan dalam bekerja. Sebelum memulai pengecoran pembuatan wajan sebaiknya cetakan permanen dipanaskan dengan cara diletakkan di samping tungku pembakaran. Hal ini bertujuan agar cetakan tidak mengalami keretakkan saat pengecoran dan agar logam aluminium menyebar dengan rata keseluruh cetakan dan menghindari terjadinya percikkan dan letupan cairan logam yang panas yang membahayakan saat melakukan proses pengecoran.
22 PolhaSains
DAFTAR PUSTAKA
As`ad Sungguh, (1983), Kamus Istilah Teknik, Kurnia Esa, Jakarta.
B.J.M Beumer, (1987).Pengetahuan Bahan Jilid III, Bhratara Karya Aksara, Jakarta.
B. Zakharov, (1962), Heat treatment of metals, Peace Publishers, Moscow,. B.s. Anwir, S. Basir Latif, W. Kaligis, Sidi Bakaroedin, (1953), Tafsiran Kamus Teknik,H. Stam-Kebayoran Baru, Jakarta.
Carroll Edgar, (1965), Fundamentals of Manufacturing processes and materials,Addison-weslet
publishing company, inc.London. Daryanto, (2007), Energi, Pustaka
Widyatama, Jogyakarta.
depdiknas RI dirjen pendidikan dasar menengah direktorat pendidikan menengahkejuruan, (2002), Standar Kompetensi Nasional Bidang Industri Logam dan Mesin, Jakarta.
