commit to user
PERBANDINGAN KUALITAS HASIL PENGECORAN PASIR CETAK BASAH DENGAN CAMPURAN BENTONIT 3% DAN 5% PADA BESI
COR KELABU
SKRIPSI
Oleh:
SIDIQ BUDIYONO K2508078
FAKULAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2013
commit to user ii
PERYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini
Nama : Sidiq Budiyono
NIM : K2508078
Jurusan/Program Studi : Pendidikan Teknik Kejuruan/Pendidikan Teknik Mesin
menyatakan bahwa skripsi saya berjudul “PERBANDINGAN KUALITAS HASIL PENGECORAN PASIR CETAK BASAH DENGAN CAMPURAN BENTONIT 3% DAN 5% PADA BESI COR KELABU” ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Selain itu, sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.
Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.
Surakarta, Juli 2013 Yang membuat pernyataan
Sidiq Budiyono
commit to user iii
PERBANDINGAN KUALITAS HASIL PENGECORAN PASIR CETAK BASAH DENGAN CAMPURAN BENTONIT 3% DAN 5% PADA BESI
COR KELABU
Oleh:
SIDIQ BUDIYONO K2508078
SKRIPSI
diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan
Pendidikan Teknik dan Kejuruan
FAKULAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA Juli 2013
commit to user iv
PERSETUJUAN
Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Surakarta, Juli 2013
Pembimbing I, Pembimbing II,
commit to user v
PENGESAHAN
Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan.
Hari : Selasa Tanggal : 23 Juli
commit to user vi ABSTRAK
Sidiq Budiyono. PERBANDINGAN KUALITAS HASIL PENGECORAN PASIR CETAK BASAH DENGAN CAMPURAN BENTONIT 3% DAN 5%
PADA BESI COR KELABU. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta, Juli 2013.
Tujuan penelitian ini adalah: (1) Menganalisis pengaruh variasi campuran bentonit pada pasir cetak basah terhadap struktur mikro besi cor kelabu hasil pengecoran. (2) Menganalisis pengaruh variasi campuran bentonit pada pasir cetak basah terhadap nilai kekerasan besi cor kelabu hasil pengecoran. (3) Menganalisis pengaruh variasi campuran bentonit pada pasir cetak basah terhadap nilai kekuatan tarik besi cor kelabu hasil pengecoran.
Penelitian ini dilakukan di laboratorium Politeknik Manufaktur Ceper.
Penelitian ini melakukan pengecoran dengan menggunakan bahan besi cor kelabu.
Teknik analisis data dalam penelitian ini menggunakan analisis data deskriptif yaitu mengamati secara langsung hasil eksperimen kemudian dianalisis dan menyimpulkan hasil penelitian. Sebagai parameter input pada penganalisisan data meliputi: pengujian struktur mikro, kekerasan dan kekuatan tarik.
Berdasarkan hasil penilitian dapat disimpulkan bahwa struktur mikro spesimen pada penelitian ini merupakan besi cor kelabu hasil pengecoran yang mempunyai metrik perlit yang kuat dan keras. Serpihan grafit pada spesimen I (Bentonit 3%) lebih kasar dibandingkan dengan spesimen II (Bentonit 5%). Ferit pada spesimen I lebih banyak dibandingkan ferit pada spesimen II. Spesimen I memiliki struktur perlit yang agak kasar, sedangkan spesimen II memiliki perlit yang halus. Kekerasan besi cor kelabu yang dimiliki oleh spesimen II sebesar 66.5 HRA lebih tinggi dibandingkan kekerasan besi cor kelabu yang dimiliki oleh spesimen I yaitu 55.8 HRA. Kekuatan tarik pada spesimen II adalah 278.68 N/mm2 lebih tinggi dibandingkan tegangan tarik spesimen I yaitu 222.92 N/mm2.
Kata kunci: Pasir cetak basah, bentonit, besi cor kelabu, sifat fisis dan mekanis.
commit to user vii ABSTRACT
Sidiq Budiyono. THE COMPARISON OF GREEN SAND MOLDS CASTING QUALITY RESULT WITH BENTONITE MIXTURE 3% AND 5% IN GRAY CAST IRON. Thesis. Faculty of Teacher Training and Education. Sebelas Maret University Surakarta, July 2013.
The purposes of this research are: (1) Analyze the effect of bentonite mixture variation at green sand molds to gray cast iron microstructure result of casting. (2) Analyze the effect of bentonite mixture variation at green sand molds to gray cast iron hardeness result of casting. (3) Analyze the effect of bentonite mixture variation at green sand molds to gray cast iron tensile strength result of casting.
The research has done in the laboratory of Politeknik Manufaktur Ceper.
This research does casting by using gray cast iron material. Techniques of data analysis in this research using descriptive data analysis that is directly observed experimental results are then analyzed and summing up the results of the research. As an input parameter in analyzing the data include: microstructure assaying, hardness and tensile strength.
Based on result of inferential research that specimen microstructure at this research is casting result gray cast iron having metric of strong and firm pearlite. Flake graphite at specimen I (Bentonite 3%) harsher compared to specimen II (Bentonite 5%). Ferrite in the specimens I more than ferrite in specimen II. Specimen I has pearlite structures which rather rugged, while specimen II has smooth pearlite. The hardness of gray cast iron owned by specimen II 66,5 HRA higher compared to hardness of gray cast iron owned by specimen I that is 55,8 HRA. Tensile strength at specimen II is 278,68 N/mm2 higher compared to specimen tensile strength I that is 222,92 N/mm2.
Keyword: Green sand molds, bentonite, gray cast iron, physical and mechanical properties.
commit to user viii MOTTO
“Hai orang-orang yang beriman, Jadikanlah sabar dan shalatmu Sebagai penolongmu, sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang sabar”
(Al-Baqarah: 153)
Jadi Diri Sendiri, Cari Jati Diri, And Dapetin Hidup Yang Mandiri, Optimis, Kaena Hidup Terus Mengalir Dan Kehidupan Terus Berputar Sesekali Liat Ke Belakang Untuk Melanjutkan Perjalanan Yang Tiada
Berujung
Berangkat dengan penuh keyakinan Berjalan dengan penuh keikhlasan Istiqomah dalam menghadapi cobaan
“ YAKIN, IKHLAS, ISTIQOMAH “ ( TGKH. Muhammad Zainuddin Abdul Madjid )
Tidak ada masalah yang tidak bisa diselesaikan selama ada komitmen
bersama untuk menyelesaikannya.
commit to user ix
PERSEMBAHAN
Segala puji bagi Allah SWT kupanjatkan rasa syukur mendalam karena dengan izin dan kuasaNya, pada akhirnya dapat kupersembahkan karya ini
untuk :
“Ayahanda dan Ibunda Tercinta”
Bapak Wiyono dan Ibu rusmini yang sangat kucinta dan kusayangi.
Terima kasih karena Do’amu yang tiada terputus, kerja keras tiada henti, pengorbanan dan kasih sayang yang tidak terbatas, serta senantiasa mendorong
setiap langkahku.
“Rizqy Ramandhani, dan Singgih Riyadi ”
Adik, kakak yang kusayangi, terimakasih atas dukungan selama ini, serta semangat untuk slalu kita buktikan menjadi yang terbaik diantara yang baik.
“Ananda Ranny Listya D. yang Tersayang”
Terimakasih semua ini tak lepas dari kamu, slalu ada disampingku, saat susah maupun senang.
“Sahabat-sahabat terdekatku ”
Yudhi Agil, Setiawan Noor C, Aris Puja, Chafiedz, Kurniawan, Yogo,
Kusmanto, Terimakasih atas kebersamaannya selama ini.
commit to user x
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah Yang Maha Pengasih dan Penyayang, yang memberi ilmu, inspirasi, dan kemuliaan. Atas kehendak-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “PERBANDINGAN KUALITAS HASIL PENGECORAN PASIR CETAK BASAH DENGAN CAMPURAN BENTONIT 3% DAN 5%”.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari peryaratan untuk mendapatkan gelar Sarjana pada program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penulis menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, dan pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis menyampaikan terimaksih kepada:
1. Prof. Dr. H. M. Furqon Hidayatullah, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Drs. Sutrisno, S.T., M.Pd., selaku Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Yuyun Estriyanto, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
4. Drs. H. Wardoyo, selaku Pembimbing Akademik
5. Budi Harjanto, S.T., M.Eng., selaku Pembimbing I, yang selalu memberikan motivasi dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
6. Yuyun Estriyanto, S.T., M.T., selaku Pembimbing II, yang selalu memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
7. Kepala Laboratorium Politeknik Manufaktur Ceper, yang telah memberikan kesempatan melakukan research pembuatan spesimen.
8. Kepala Laboratorium Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, yang telah memberikan kesempatan melakukan research pengujian kekerasan dan pengujian kekuatan tarik.
commit to user xi
9. Kepala Laboratorium Bahan Teknik, Program Diploma Teknik Mesin, Sekolah Vokasi Universitas Gajah Mada, yang telah memberikan kesempatan melakukan research pengujian struktur mikro.
10. Semua pihak yang turut membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak mungkin disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan penulis.Meskipun demikian, penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya.
Surakarta, Juli 2013
Penulis,
commit to user xii DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERYATAAN ... .. ii
HALAMAN PENGAJUAN ... ... iii
HALAMAN PERSETUJUAN ... ... iv
HALAMAN PENGESAHAN ………... .... v
HALAMAN ABSTRAK ……….. ... vi
HALAMAN MOTTO ……… ... viii
HALAMAN PERSEMBAHAN……… ... ix
KATA PENGANTAR ……… ... x
DAFTAR ISI ………. ... xii
DAFTAR GAMBAR ……… .... xv
DAFTAR TABEL ………. .... xvii
DAFTAR LAMPIRAN ……… .... xviii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Identifikasi Masalah... 2
C. Pembatasan Masalah ... 3
D. Rumusan Masalah ... 3
E. Tujuan Penelitian ... 4
F. Manfaat Penelitian ... 4
BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 5
A. Kajian Teori ... 5
1. Besi Cor Kelabu ... 5
2. Bentonit ... 7
a. Sifat-sifat Umum Bentonit ... 7
b. Jenis – jenis Bentonit ... 8
c. Fungsi Bentonit ... 9
3. Cetakan Pasir ... 9
commit to user xiii
4. Cetakan Pasir Basah ... 10
5. Proses Pengecoran ... 11
a. Proses Pembuatan cetakan ... 11
b. Proses Peleburan dengan Menggunakan Dapur Listrik ... 12
c. Dapur peleburan dengan Induksi listrik frekwensi rendah ... 13
d. Penuangan ... 15
e. Pembersihan Produk Pengecoran ... 16
6. Pengujian Sifat Mekanis ... 17
a. Uji Kekerasan Rockwel ... 17
b. Uji Kekuatan Tarik ... 18
7. Metallography ... 22
B. Penelitian yang Relevan ... 23
C. Kerangka Berpikir ... 25
1. Perbandingan Kualitas Hasil Pengecoran Pasir Cetak Basah dengan Campuran Bentonit 3% dan 5% pada Besi Cor Kelabu ... 25
2. Hipotesis ... 25
BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 26
A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 26
1. Tempat Penelitian ... 26
2. Waktu Penelitian ... 26
B. Metode Penelitian ... 27
C. Teknik Pengumpulan Data ... 27
1. Identifikasi Variabel ... 27
a. Variabel Bebas ... 28
b. Variabel Terikat ... 28
c. Variabel kontrol ... 28
2. Sumber Data ... 28
3. Instrumen Penelitian ... 29
a. Alat Pengecoran ... 29
b. Alat Pengujian ... 32
D. Teknik Analisis Data ... 34
commit to user xiv
1. Analisis Hasil Pengujian Kekerasan ... 35
2. Analisis Hasil Pengujian Kekuatan Tarik ... 35
3. Analisa Hasil Pengujian Struktur Mikro ... 36
E. Prosedur Penelitian ... 36
1. Persiapan Eksperimen ... 36
2. Pelaksanaan Eksperimen ... 37
3. Tahap Eksperimen ... 38
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 39
A. Hasil Penelitian ... 39
1. Hasil Pengecoran ... 39
2. Hasil Pengujian Struktur Mikro (Metalografi) ... 40
3. Hasil Pengujian Kekerasan ... 41
4. Hasil Pengujian Tarik (Tensile Strength) ... 42
5. Hasil Pengujian CE Meter ... 43
B. Analisis dan Pembahasan ... 44
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 46
A. Kesimpulan ... 46
B. Saran ... 47
DAFTAR PUSTAKA ... 48
LAMPIRAN ... 50
commit to user xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Diagram Fasa Besi Cor ... 5
2.2 Struktur Mikro Besi Cor Kelabu dengan Perbesaran 200x ... 7
2.3 Cetakan Penuangan ... 10
2.4 Proses Pembuatan Cetakan dengan Tangan ... 12
2.5 Dapur Induksi Krus Serta Skema Aksi Pengadukan dalam Peleburan 14
2.6 Dapur Induksi dengan Sistem Saluran ... 15
2.7 Panci Tuang ( Ladle ) ... 16
2.8 Standar Bahan Uji Bulat ( Round ) Menurut British Standard ... 19
2.9 Diagram Tegangan Regangan ... 20
2.10 Kurva Tegangan Regangan dari Besi Cor Kelabu ... 22
2.11 Kerangka Berfikir ... 25
3.1 Neraca Timbangan ... 29
3.2 Mixer ... 29
3.3 Rangka Cetak ... 30
3.4 Pola ... 30
3.5 Sand Rammer ... 30
3.6 Cetok ... 31
3.7 Gelas Ukur ... 31
3.8 Panci Tuang ... 31
3.9 Konstruksi Dapur Induksi Krus ... 32
3.10 Alat Uji Kekerasan ... 32
3.11 Landasan Spesimen Uji ... 33
3.12 Indikator Intan Kerucut ... 33
3.13 Alat Uji Tarik ... 34
3.14 Mesin Amplas ... 34
3.15 Alat Uji Mikrografi ... 34
3.16 Batang Uji Tarik ... 35
3.17 Dimensi Benda Cor ... 37
commit to user xvi
3.18 Bagan Alir Proses Eksperimen ... 38 4.1 Hasil Pengecoran ... 39 4.2 Hasil Pengujian Struktur Mikro Besi Cor Kelabu dengan Variasi Bentonit
pada Cetakan Pasir 3% dan Perbesaran 200X ... 40 4.3 Hasil Pengujian Struktur Mikro Besi Cor Kelabu dengan Variasi Bentonit
pada Cetakan Pasir 5% dan Perbesaran 200X ... 41 4.4 Hasil Pengujian Ce Meter ... 43
commit to user xvii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Daftar Penggunaan Bahan Coran... 6
2.2 Uji Kekerasan ... 18
3.1 Jadwal Pelaksanaan Penelitian ... 26
3.2 Dimensi Batang Uji Tarik ... 35
4.1 Data Hasil Pengujian Kekerasan ... 41
4.2 Data Hasil Pengujian Tarik ... 42
commit to user xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Daftar Peresensi Seminar Proposal ... 51
2. Surat Permohonan Ijin Menyusun Skripsi ... 53
3. Surat Keputusan Dekan FKIP tentang Izin Penyusunan Skripsi ... 54
4. Surat Permohonan Ijin Research ... 55
5. Surat Keterangan Selesai Research ... 59
6. Laporan Hasil Pengujian ... 61
7. Tabel Konvesi Nilai Kekerasan... 63
8. Hasil Pengujian Tarik... 65
9. Foto – Foto Penelitian ... 71
