mahasiswa mesin brawijaya indonesia: 2010

Sabtu, 08 Mei 2010

PENGUJIAN KEKUATAN PASIR CETAK

Pengertian Kekuatan

Adalah kemampuan suatu bahan menerima beban atau gaya dari luar agar tidak terjadi deformasi.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Pasir Cetak

1. Kadar air

Bila kadar air dalam pasir cetak rendah maka lempung akan kekurangan daya ikat untuk mengikat pasir silika. Dengan demikian butir-butir lempung tidak akan mendapat air yang cukup untuk mengisi celah-celah antar butir pasir cetak dan kekuatan pasir cetak akan menurun. Bila kadar air tinggi maka lempung akan seperti pasta. Hal ini menyebabkan kekuatan pasir cetak menurun karena daya ikat terhadap lempung menurun serta permeabilitas ikut menurun.

2. Bentonit

Bila kadar bentonit rendah didalam campuran pasir cetak, menyebabkan kekuatan pasir cetak menurun. Hal ini disebabkan karena daya ikat antar butir pasir cetak rendah. Bila kadar bentonit tinggi menyebabkan kekuatan pasir cetak meningkat dan cetakan menjadi padat. Padatnya pasir cetak menyebabkan permeabilitas turun sehingga sulit dilalui udara dan cetakan sulit dibongkar.

3. Distribusi besar kecil butir pasir

Pada pasir cetak diharapkan mempunyai besar butir yang tidak seragam agar butir-butir yang lebih kecil dapat mengisi rongga yang tidak dapat ditempati oleh butir pasir yang besar sehingga dapat memperbaiki kekuatan pasir cetak karena butir yang tidak seragam dengan distribusi mesh 40-220 μm menghasilkan bidang antar butiran yang dekat maka daya tarik menariknya besar.

4. Jenis-jenis butiran pasir cetak

Bentuk butir pasir cetak ada 4 kelompok:

· Butir pasir bulat

· Butir pasir sebagian bersudut

· Butir pasir bersudut

· Butir pasir kristal

Gambar 5.1 Jenis-jenis butiran pasir

Sumber: Tata Surdia, Teknik Pengecoran Logam

Dari empat macam butir pasir cetak, yang baik yang digunakan untuk pengecoran adalah bentuk pasir bulat, dikarenakan butir pasir bulat ini memerlukan pengikat lebih sedikit dibandingkan bentuk lain. Selain itu distribusi tegangan pada pasir ini yang merata dengan konsentrasi tegangan yang kecil sehingga lebih tahan lama dan memiliki permeabilitas yang baik.

Perbedaan Kekuatan Tekan Basah dan Kekuatan Tekan Kering

· Kekuatan tekan basah

Adalah kekuatan yang terdapat pada pasir cetak setelah pasir tersebut dicampur dengan air dan dalam pasir cetak tersebut air basah masih ada. Kekuatan basah ini dipengaruhi oleh kadar iar dan kadar lempung. Apabila kadar lempung tetap dan kadar air bertambah maka kekuatan akan meningkat sampai titik maksimal tapi akan turun pada titik tertentu. Kadar air tidak lagi sebagai aktifator dari lemppung sehingga lempung akan menjadi pasta dan dapat menurunkan kekuatan basah dari pasir cetak tersebut.

· Kekuatan tekan kering

Adalah kekuatan yang terdapat pada pasir cetak setelah air bebas yang terdapat dalam pasir cetak sudah habis. Pasir tersebut mempunyai kekuatan untuk melawan erosi dan tekanan statis. Kekuatan tekan kering ini dipengaruhi oleh kadar air dan lempung. Bila kadar lempung tetap dan kadar air bertambah maka kekuatan tekan kering akan meningkat. Berlawanan dengan kekuatan tekan basah, semakin banyak air yang terdapat di dalam pasir cetak, maka lempung akan semakin encer dan akan meyebar lalu menyelimuti pasir sehingga air bebas yang terdapat dalam pasir sudah menguap maka kekuatan kering meningkat.

Pengaruh Kekuatan Pasir Cetak terhadap Hasil Coran

§ Kekuatan tekan

· Kekuatan tekan basah : standar kekuatan tekan basah adalah 5-22 psi.

Agar pada saat logam cair dituang, tekanan ke segala arah yang ditimbulkan tidak mengakibatkan pasir cetak menjadi rusak/pecah.

· Kekuatan tekan kering: standar kekuatan tekan kering adalah 22-250 psi.

o Bila kurang dari 22 psi maka pasir cetak akan rapuh dan mudah hancur.

o Bila lebih dari 250 psi maka pasir cetak menjadi getas dan sulit dalam pembongkaran.

§ Kekuatan geser : standar kekuatan geser adalah 1,5-7 psi.

§ Kekuatan tarik : standar kekuatan tarik adalah 1-6 psi.

Diharapkan tidak melebihi batas standar masing-masing kekuatan karena apabila melebihi standar tersebut maka pasir cetak mudah pecah/getas. Sedangkan bila kurang dari standar maka pasir cetak menjadi rapuh dan mudah hancur.

Jumat, 07 Mei 2010

SERTIFIKAT HONDA & OTOTREND

Bagi temen-temen mesin UB yang tidak kebagian sertifikat honda & ototrend, bisa download file-nya di sini...

Kamis, 06 Mei 2010

SISTEM TENAGA UAP (PROF.IR.SUDJITO,P.hD.)

BOILER INTRODUCTION UNTUK MENGUNDUH KLIK DI SINI
dan untuk BOILER TYPES, klik di sini

Rabu, 05 Mei 2010

KULIAH TAMU SISTEM MANAJEMEN-K3

Bagi yang ingin men-download softcopy nya, silahkan tekan tulisan klik di sini...

Rabu, 28 April 2010

PENGUJIAN PERMEABILITAS PASIR CETAK

Pengertian permeabilitas

Yaitu kemampuan pasir cetak untuk dialiri fluida tiap satuan luas dalam waktu tertentu { ml/cm²}.

Dirumuskan

dimana
P : Permeabilitas { ml/cm²}.

Q : Volume udara yang dilewatkan {ml}

L : Panjang specimen {cm}

P : Tekanan udara {cm}

A : Luas irisan spesimen {19,625 cm²}
T : Waktu yang diperlukan untuk melewatkan volume udara Q melalui spesimen {menit}.

Macam – macam permeabilitas

a). Base permeabilitas : permeabilitas dalam keadaan kerimg

b). Green permeabilitas : permeabilitas dalam keadaan basah

c). Dry permeabilitas : permeabilitas yang diperlakukan panas dari 100º - 110º

d). Baked permeabilitas : permeabilitas yang diperlakukan panas lebih dari 110º

Faktor-faktor yang mempengaruhi permeabilitas

1. Kadar air

Kadar air standart untuk pasir cetak adalah antara 1.5% - 8% tergantung dari jenis cetakan dan logam yang di tuang {Richard W Heinc “principle of metal casting”}. Bila pasir cetak kekurangan kadar air, maka lempung akan kekurangan daya ikat untuk mengikat pasir silica. Sehingga butir-butir lempung yang memperoleh air yang cukup akan menyebardan mengisi celah-celah antar butir pasir cetak yang akan menurunkan permeabilitasnya. Begitu juga dengan kadar air yang banyak maka lempung akan seperti pasta dan menurunkan permeabilitas. Pasir yang telah di keringkan mempunyai permeabilitas dan kekuatan yang meningkat dibandingkan dengan kekuatan basah, karena air bebas dan air yang diadsorbsi pada permukaan butir tanah lempung dihilangkan.

2. Kadar lempung

Kadar lempung untuk pasir cetak standart adalah 2 – 30% { Richard W Heinc “principle of metal casting” 864}, ukuran butir tanah lempung sekitar 0,005mm – 0,02mm {Tata surdia, Teknik pengecoran logam III}. Lempung tersusun atas kuorlinit, monmorilonit, kuarsa fildpor, mika dan kotoran lain { Richard W Heinc “principle of metal casting” 86}. Bila kadar lempung rendah maka air yang tidak terserap oleh lempung yang akan menempati celah antar butir pasir, sehingga menurunkan permeabilitas pasir cetak. Dan bila kadar lempung terlalu tinggi, maka sebagian yang tidak memperoleh air menyebar mengisi celah anatr butir pasir sehingga menurunkan permeabilitas pasir cetak.

3. Bentuk dan distribusi pasir cetak

Untuk jenis butir pasir bulat baik sebagai pasir cetak, karena memerlukan jumlah pengikat yang lebih sedikit untuk mrndapatkan kekuatan dan permeabilitas tertentu, serta mampu alirnya baik sekali. Pasir berbutir kristal kurang baik untuk pasir cetak,sebab akan pecah menjadi butir-butir kecil pada pencampuran serta memberikan ketahanan dan permeabilitas yang buruk pada cetakan dan selanjutnya membutuhkan pengikat dengan jumlah yang banyak.

Pasir cetak biasanya kumpulan dari butir-butir yang berukuran bermacam-macam. Tetapi kadang-kadang terdiri dari butir-butir tersaring yang mempunyai ukuran seragam. Besar butiran yang di inginkan adalah sedemikian sehingga 2/3 dari butiran pasir mempunyai ukuran dari 3 mesh yang berurutan dan sisanya dari ukuran mesh-mesh berikunya. Jadi lebih baik tidakmempunyai besar butir yang seragam.

4. Penekanan Sand Rammer

Semakin banyak penekanan sand rammer pada pasir maka dapat mengakibatkan jarak antara butir pasir menjadi lebih rapat dan padat. Akibatnya celah-celah udara menjadi semakin sempit dan akan menurunkan permeabilitanya.

Pengaruh permeabilitas terhadap hasil coran

Jika permeabilitas yang dimiliki oleh pasir cetak, maka akan mengakibatkan udara sulit keluar melalui celah-celah antar butir pada waktu yang dilakukan proses penuangan logam cair. Dengan demikian udara dalam akan terjebak dalam logam cair dan kemudian bila logam cair telah dingin maka udara yang terjebak akan mengakibatkan cacat. Bila permeabilitasnya terlalu tinggi akan mengakibatkan udara dalam cetakan akan mudah keluar pada waktu yang dilakukan proses penuangan. Akan tetapi bila permeabilitanya yang dimiliki oleh pasir cetak terlalu tinggi maka pada waktu penuangan logam cair kedalam cetakan dalam meresap kesela-sela antara butiran pasir cetak yang akan membuat hasil coran menjadi kasar.

Selasa, 27 April 2010

PENGUJIAN DISTRIBUSI BESAR BUTIR

Jenis-jenis pasir cetak

Cetakan pasir yaitu cetakan yang paling lazim dipakai dan juga tentang pasir cetak. Beberapa pasir cetak mengandung tanah lempung sebagai pengikat, sedangkan yang lain mengandung pengikat khusus. Cetakan pasir kadang-kadang dibuat dengan tangan atau juga dapat dengan mesin cetakan.

Pasir cetak yang paling lazim adalah pasir gunung, pantai, sungai dan pasir silika. Pembagiannya sebagai berikut :

a. Pasir alam, contohnya pasir gunung, pantai dll

b. Pasir buatan, contohnya adalah pasir sintetis.

Beberapa dari pasir cetak tersebut dipakai begitu saja dan yang lain dipakai setelah dipecah menjadi butir-butir dengan ukuran cetak. Kalau pasir mempunyai kadar lempung yang cocok dan bersifat adhesi, mereka dipakai begitu saja sedangkan kalau sifat adhesinya kurang maka perlu ditambahkan lempung di dalamnya. Kadang-kadang sebagai pengikat dibutuhkan juga disamping lempung.

Pasir gunung umumnya digali dari lapisan tua. Mereka mengandung lempung dan kebanyakan dipakai setelah dicampur dengan air. Pasir dengan kadar lempung 10 sampai dengan 20 % dapat dipakai begitu saja. Pasir dengan kadar lempung kurang mempunyai adhesi yang lemah.

Pasir pantai diambil dari pantai dan pasir sungai di ambil dari sungai. Pasir silika dalam beberapa hal didapat dari gunung dalam keadaan alamiah atau bisa juga dengan jalan memecah kuarsit. Semuanya mempunyai bagian utama SiO₂, dan terkandung kotoran-kotoran seperti mika ataupun felspar.

Pasir pantai, pasir sungai, silika alam dan pasir silika buatan tidak melekat dengan sendirinya. Oleh karena itu dibutuhkan pengikat untuk mengikat butir-butirnya satu sama lain dan baru dipakai setelah pencampuran.

Syarat-syarat dan komposisi pasir cetak.

Syarat-syarat dari pasir cetak adalah sebagai berikut :

1. Mempunyai sifat mampu bentuk sehingga mudah dalam pembuatan cetakan dengan kekuatan yang cocok. Cetakan yang dihasilkan harus kuat sehingga tidak rusak karena dipindah-pindah dan menahan logam cair waktu dituang kealamnya karena itu kekuatannya pada temperatur kamar dan kekuatan panasnya sangat diperlukan.

2. Permeabilitas yang cocok. Dikhawatirkan bahwa hasil coran mempunyai cacat seperti rongga penyusutan , gelembung gas atau kekasaran permukaan, kecuali jika udara atau gas yang terjadi dalam cetakan waktu penuangan disalurkan melalui rongga-rongga diantara butir-butir pasir keluar dari cetakan dengan kecepatan yang cocok.

3. Distribusi beasr butir yang cocok. Permukaan coran diperhalus kalau coran dibuat di dalam cetakan yang berbutir halus. Tetapi kalau butir pasir terlalu halus gas dicegah keluar dan mmembuat cacat, yaitu gelembung udara. Distribusi besar butir harus cocok mengingat dua syarat tersebut diatas.

4. Tahan temperatur logam yang dituang. Temperatur penuangan yang biasa untuk macam-macam coran dinyatakan dalam tabel sbb:

Gambar 3.1 Tabel hubungan macam coran dengan temperaturnya

Sumber : Tata Surdia, Teknik Pengecoran Logam

Pasir dan pengikat harus mempunyai derajat tahan api tertentu terhadap temperatur tinggi kalau logam cair ini di tuang kedalam cetakan.

5. Komposisi yang cocok. Butir-butir bersentuhan dengan logam yang dituang mengalami peristiwa kimia dan fisika karena logam cair mempunyai temperatur yang tinggi. Bahan-bahan yang tercampur yang memungkinkan menghasilkan atau larut dalam logam adalah tidak dikehendaki.

6. Mampu dipakai lagi. Pasir harus dapat dipakai secara berulang-ulang supaya ekonomis.

7. Pasir harus murah.

Komposisi pasir cetak.

1. Bentuk butir pasir dari pasir cetak digolngkan menjadi beberapa jenis yaitu butir pasir bundar, butir pasir sebagian bersudut, butir pasir bersudut, butir pasir kristal dan sebagainya. Jenis butir pasir bulat baik sebagai pasir ceyak karena memerlukan jumlah pengikat yang lebih sedikit untuk mendapat kekuatan dan permeabilitas tertentu, serta mampu alirnya baik sekali. Pasir berbutir kristal kurang baik untuk pasir cetak, sebab akan pecah menjadi butir-butir kecil pada pencampuran serta memberikan ketahanan api dan permeabilitas yang buruk pad cetakan dan selanjutnya membutuhkan pengikat dalam jumlah yang banyak.

2. Tanah lempung.

Tanah lempung terdiri dari kaolimit, ilit dan monmorilonit juga kwarsa, felspar, mika dan kotoran-kotoran lainnya. Kalau ditambahkan air dia menjadi lekat dan jika lebih banyak air dia akan menjadi seperti pasta. Kalau lempung kehilangan kadar air sifat lekatnya menjadi sangat berkurang. Ukuran butir-butir tanah lempung adalah sekitar 0.005 mm sampai 0.02 mm. Untuk coran yang besar dan cetakan pasir kering dipakai pasir silika yang telah dicampur dengan tanah lempung yang mempunyai ketahanan api yang tinggi.

3. Pengikat lain

Ini sering dibuat dari pasir yang dibubuhi minyak nabati pengering 1,5-3% seperti minyak biji rami (liseed oil), minyak kedelai, atau minyak biji kol dan dipanggang pada temperatur 200-250 ^oC. Mereka disebut dengan inti pasir minyak. Tetapi pasir dengan hanya dibubuhi minyak saja kekuatannya pada temperatur kamar. Bentonit adalah salah satu jenis tanah lempung yang terdiri dari butir-butir halus dari 10-0,01 µ yang fasa penyusun utamanya adalah monmorilonit (Al₂O₃.4SiO₂.H₂O).

Macam-macam bentuk butiran pasir cetak

Bentuk butir pasir dari pasir cetak dapat digolongkan menjadi beberapa jenis. Antara lain adalah sebagai berikut :

· Memudar (membulat) atau round, jenis pasir yang paling banyak dipakai dalam bahan-bahan pengikat yang menginginkan kekuatan dan kemampuan alir gas (permeabilitas yang baik.

· Menyudut (sub-anguler), jenis pasir yang banyak dipakai dalam pengecoran besi cor dan baja cor non-fero.

· Menyudut tanggung (anguler), jenis pasir yang banyak dipai dalam pembuatan besi cor dan non-fero. Pemakaian bahan pengikat untuk pasir seperti ini lebih tinggi dibandingkan denga bentuk memudar atau menyudut tanggung.

· Bentuk gabungan (compund), pasir cetak biasanya kumpulan dari pasir yang bermacam-macam, untuk pasir yang digunakan sebagai cetakan lebih baik tidak mempunyai butir pasir yang seragam.

Gambar 3.2 macam-macam butiran

Sumber : Tata Surdia, Teknik pengecoran logam, 110

Senin, 26 April 2010

PENGUJIAN KADAR LEMPUNG PASIR CETAK

Pengertian Pengikat

Pengikat adalah bahan yang digunakan untuk mengikat butir-butir pada pasir cetak yang biasanya berukuran kurang dari 20 µ atau 0.0008 in (Richard W.H ”Principle of Metal Casting”. Hal 100).

Dalam praktikum kali ini, pengikat atau lempung yang digunakan adalah jenis bentonite. Bentonite terdiri dari butir-butir halus yang fasa penyusun utamanya adalah monmorilonit (Al₂O₃.4SiO₂.H₂O). (Tata Surdia, Teknik Pengecoran Logam.111).

Fungsi dan Standar Pengikat

a) Fungsi Pengikat

Fungsi pengikat yang utama yaitu untuk mengikat pasir cetak sehingga pasir cetak tersebut mempunyai sifat mampu bentuk sehingga mudah dalam pembuatan cetakan dengan kekuatan dan permeabilitas yang cocok. Cetakan yang dihasikan harus kuat sehingga tidak mudah rusak dan mudah dibongkar sesudah dituang.

Selain itu juga berfungsi sebagai penahan panas pada saat penuangan, hal ini terjadi karena pasir cetak dengan butiran yang tidak seragam dapat dipadatkan dengan lempung sehingga mempunyai berat jenis yang tinggi, mempunyai permukaan sentuh yang luas dengan butir-butir tetangganya sehingga kekuatan untuk menahan panas lebih tinggi. (Tata surdia,”Teknik Pengecoran Logam”,114)

b) Standar Pengikat

Menurut standar AFS clay atau lempung yang terkandung dalam pasir cetak:

- Clay atau lempung mineral

- Lempung silika atau lempung yang mengendap

- Kandungan lempung yang umum digunakan pada pasir cetak adalah 2% - 50% (Richard W.H ”Principle of Metal Casting”. Hal 110).

b) Standar Pengikat

Menurut standar AFS clay atau lempung yang terkandung dalam pasir cetak:

- Clay atau lempung mineral

- Lempung silika atau lempung yang mengendap

- Kandungan lempung yang umum digunakan pada pasir cetak adalah 2% - 50% (Richard W.H ”Principle of Metal Casting”. Hal 110).

Macam-macam Pengikat (lempung)

a) Berdasarkan kadarnya dalam pasir cetak, lempung dibagi menjadi:

1. Lempung jenuh:

Pada penambahan kadar lempung tidak akan mampu untuk meningkatkan atau tidak berpengaruh terhadap kekuatan pasir cetak sehingga kekuatan pasir cetak setelah ditambah lempung dalam kondisi jenuh akan konstan.

2. Lempung tidak jenuh:

Gambar 2.1 Grafik hubungan kadar lempung dan kekuatan

Sumber: Richard W. H ”Principle of Metal Casting”. Hal 109

Pada penambahan kadar lempung akan berbanding lurus dengan kekuatan pasir cetak hingga mencapai titik tertentu akan berhenti (sampai mencapai titik jenuh). Semakin besar penambahan kadar lempung maka kekuatan pasir cetak akan semakin tinggi.

b) Berdasarkan kekuatannya lempung dibagi menjadi:

1. Western bentonite adalah lempung yang dipakai pada pasir yang membutuhkan kekuatan tekan kering yang tinggi (± 80 psi).

Kandungan: 90% monmorilonit, 10%kwarsa, feldspar, mika,dll

2. Southern bentonite adalah lempung yang digunakan pada pasir yang membutuhkan kekuatan tekan kering yang rendah (± 40-80 psi).

Kandungan: 85%monmorilonit, 15%kwarsa, limonit, dll

3. Fire clays adalah lempung yang dapat menghasilkan kekuatan tekan kering sesuai dengan yang kita butuhkan. Kekuatannya bisa mencapai 200 psi dengan campuran fire clays dan Western bentonit.

Kandungan: 60%kaolinit, 30%illit, 10%kwarsa, dll

Faktor- Faktor yang mempengaruhi Pengikat (lempung)

1) Kadar air

Penggunaan air pada lempung akan meningkatkan daya ikat lempung. Kadar air standar dalam pasir cetak adalah 1,5 – 8% tergantung dari jenis cetakan dan logam yang dituang. Apabila pasir cetak kekurangan air, maka daya ikat lempung terhadap pasir cetak akan berkurang sehingga akan mengurangi kekuatan pasir cetak. Disamping itu butir lempung yang tidak mendapatkan air akan mengisi celah antar butir pasir cetak sehingga menyebabkan penurunan permeabilitas pasir cetak. Sebaliknya jika pasir cetak kelebihan air, maka lepung akan menjadi pasta sehigga daya ikatnya terhadap pasir menurun dan kekuatannya pun menurun.

1) Jenis pengikat yang dipakai

Jenis pengikat yang dipakai untuk pasir cetak adalahn bentonit, karena memilki daya penggelembungan atau daya mengembang yang cukup baik apabila dicampur dengan air. Sifat keplastisan dari bentonite sangat baik sebagai pengikat pada pasir cetak dan tentunya sesuai dengan kadar yang ditentukan. Jenis pengikat yang digunakan berbeda maka daya ikat yang dihasilkan juga berbeda.

2) Butiran pasir

Butiran pasir pada cetakan pasir sebaiknya butiran yang berbentuk bulat dan ukurannya tidak seragam. Dengan ukuran butir yang tidak seagam dan berbentuk bulat, maka pengikat yang diperlukan tidak terlalu banyak. Apabila ukuran antar butir pasir cetak besar, maka jumlah pengikat yang dibutuhkan sedikit, tetapi daya mengikat dari pengikat kurang maksimal, karena pengikat tersebut akan mengisi ruang yang kosong pada pasir cetak.

Sebaliknya apabila ukuran antar butir pasir cetak kecil, maka jumlah pengikat yang dibutuhkan banyak, tetapi daya mengikatnya juga kurang maksimal, karena pengikat yang jumlahnya terlalu banyak akan membentuk pasta.

Minggu, 25 April 2010

PENGUJIAN KADAR AIR (PENGECORAN LOGAM)

Kadar air adalah jumlah air yang terkandung di dalam pasir cetak dan dinyatakan dalam prosentase (%).

RUMUS:

Fungsi air (aktivator)

Air berfungsi untuk mengaktifkan daya ikat lempung sehingga dapat digunakan untuk mengikat pasir cetak. Besar kadar tergantung pada lempung yang akan mengikat pasir cetak yaitu berkisar 1,5 % - 8 %.

Macam-macam air

1. Air terikat

Air terikat adalah air yang terikat pada lempung tersebut sehingga dapat mengikat antar butiran pasir.
2. Air bebas

Air bebas adalah air yang kehilangan fungsinya sebagai aktivator lempung dan akhirnya masuk ke dalam celah-celah antar butiran pasir sehingga tidak dapat mengikat antar butiran pasir.