M.Ridho's Blog---------------------: LAPORAN PRESENTASI TEKNIK PENGECORAN PERENCANAAN DAN PEMBUATAN KRAN AIR

LAPORAN PRESENTASI

TEKNIK PENGECORAN

PERENCANAAN DAN PEMBUATAN KRAN AIR

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Semakin banyaknya proses manufaktur untuk memproduksi suatu produk maka kita sebagai mahasiswa Teknik Mesin dituntut untuk bisa memilih suatu proses yang seefisien mungkin dari segi harga, biaya produksi, waktu dan hasil produksi tetapi menghasilkan produk yang terbaik. Dilihat dari bentuk kran air ini maka proses pengecoran merupakan salah satu proses yang bisa memproduksi kran air. Selain karena prosesnya yang tidak terlalu panjang biaya produksinya juga tidak terlau besar hal ini memungkinkan kran air memiliki harga yang murah dan kemudian tergantung kepada pemilihan material.

1.2 Tujuan

1. Dapat mengetahui tahapan-tahapan proses pengecoran dalam pembuatan kran air.

2. Mampu mempresentasikan bahan yang dibuat didepan audience dengan baik.

1.3 Manfaat

1. Mengetahui tahapan-tahapan proses pengecoran dalam pembuatan kran air.

2. Terbiasa dengan situasi mempresentasikan suatu problem di depan audience.

BAB II

PENGENALAN PRODUK

1.1 Pengenalan Komponen

Produk yang kami rancang untuk proses pengecorannya adalah kran air.

Gambar tekniknya:

1.2 Fungsi dan Kondisi Kerja

a.Fungsi

Fungsi dari kran air yaitu : Untuk mengontrol debit air yang keluar dari pipa.

b. Kondisi Kerja

Kondisi kerja dari kran air ini yaitu :

1. Mengalami tekanan dari aliran air

2. Mengalami gesekan dari aliran air

3. Mengalami getaran yang disebabkan oleh aliran air

4. Juga harus tahan terhadap korosi karena kontak dengan air dan lingkungan

1.3 Sifat Produk

l Kekerasan yang cukup baik dan tahan aus

l Kekuatan Tarik : 173 MPa.

l Kekerasan : 200 BHN.

l Mudah dicor.

l Cukup tahan terhadap air (tahan korosi).

l Harga cukup Murah .

1.3 Informasi lainnya

Informasi lain yang dibutuhkan dalam Teknik Pengecoran kran air ini yaitu :

· Bentuk dari kran air ini yaitu seperti tabung tapi memiliki belokan disalah satu ujungnya.

· Dibutuhkan ukuran yang presisi karena didalam kran air ini terdapat katup bola yang harus presisi ukurannya agar tidak terjadi kebocoran ketika katup ditutup.

· Dalam membuat kran air, bagian yang di cor adalah bagian saluran (rongga) yang akan dilewati oleh air. Sedangkan gerbang bola, tangkai gerbang dan penghubungnya di buat dan dipasang belakangan.

BAB III

TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Proses Pengecoran

Proses pengecoran adalah suatu proses pembuatan alat atau barang dengan cara menuangkan logam cair ke dalam cetakan. Proses pengecoran merupakan proses yang sudah sangat lama sekali dilakukan oleh orang yaitu sekitar 2000 SM. Sehingga pada saat ini ilmu dalam teknik pengecoran ini sudah sangat berkembang dengan pesat.

Pada proses pengecoran kran air yang menjadi bahan perancangan dalam proses pengecoran ini kami memilih proses pengecoran yang dilakukan yaitu Proses Pengecoran Cetakan Pasir kering.

Hal yang menjadi pertimbangan kami dalam memilih proses ini yaitu :

· Biaya yang dibutuhkan dalam pembutan cetakan relatif murah

Pasir yang mudah didapat membuat biaya produksi menjadi kecil. Semakin besar biaya yang dikeluarkan dalam pembuatan suatu produk maka harga jual produk tersebut juga tinggi, sehingga biaya produksi merupakan masalah klasik dalam pemilihan proses pembuatan produk.

· Mudah dalam pembuatan cetakannya

Karena pasir mudah dibentuk menjadi cetakan. Kemudahan dalam pembuatan cetakan dan proses berpengaruh terhadap laju produksi kita sehingga juga mempengaruhi harga jual produk.

· Kemungkinan terjadinya cacat porositas sangat kecil

Hal ini dikarenakan jarak antar butir pasir agak renggang sehingga memudahkan udara untuk keluar dari cetakan.

Selain dari hal diatas mungkin kita harus memperhatikan kekurangan dari proses ini yaitu :

· Cetakan hanya bisa sekali pakai

Untuk produksi massal kita membutuhkan banyak cetakan untuk mengefisienkan waktu produksi dan juga karena produk yang akan dibuat dalam bentuk ukuran yang kecil maka dalam satu cetakan dapat diproduksi beberapa buah produk.

· Kekuatan rekat antar pasir kurang

Hal ini berpengaruh terhadap cacat cetakan rontok yang mungkin akan terjadi, maka untuk meminimalisirnya maka kita harus memperhatikan dalam hal penuangan logam ke cetakan.

Untuk pasir yang akan kami gunakan sebagai cetakannya yaitu Pasir Silika (SiO2). Untuk mendapatkan pasir yang memiliki sifat cetakan yang baik maka dibutuhkan campuran lainnya untuk memperbaiki sifat dari pasir itu sendiri yaitu :

· Bubuk kayu 1 %

· Air kaca 4 %

· Natrium silikat kira-kira 4 %

· Bubuk tir 1%

· Dan bahan lain yang bisa meningkatkan sifat cetakan

Pasir silika yang akan kita pilih harus memiliki kriteria sebagai berikut

1. Butir pasir cetak adalah bulat

2. Pasir bebas dari pengotor

3. Pasir terlepas atau tidak menggumpal

4. Kadar air cukup dan permukaan butiran basah

5. Suhu pasir mencapai suhu kamar

6. Bahan pengikat tersebar rata

3.2 Pemilihan Bahan Cor

Bahan yang kami gunakan dalam pembuatan kran air yaitu Besi Cor Kelabu perlitik.

Alasan kami dalam memilih besi cor kelabu perlitik sebagai bahan pengecoran kami yaitu dikarenakan sifat dari besi cor kelabu perlitik ini yang mampu menahan getaran yang terjadi pada kran air itu sendiri.

Besi Cor Kelabu Perlitik

· kode : G 2500

· Kondisi : As-cast

· Komposisi : 3,4 C; 2,0 Si; 0,7 Mn

· Kekuatan Tarik : 173 MPa

· Kekerasan : 170-229 BHN

· Mampu meredam Getaran

· Mudah dicor

· Cukup tahan terhadap air (tahan korosi)

· Harga cukup Murah

Jika kita lihat dari data untuk besi cor kelabu perlitik dan kita bandingkan dengan kondisi kerja dari kran air maka sudah sangat cocok kita memakai besi cor kelabu ini sebagai bahan dari produk yang akan kita buat.

3.3 Pemilihan Pola

Pola merupakan bentuk tiruan dari produk yang akan kita buat. Seperti apa bentuk produk yang akan kita buat maka pola sama bentuknya dengan produk. Fungsi dari pola ini yaitu untuk membuat rongga didalam cetakan yang sesuai dengan bentuk pola itu sendiri.

Dalam pembuatan pola ini kita harus memperhatikan faktor–faktor yang mempengaruhi bentuk dari produk yang akan kita buat seperti :

· Distorsi

Pola yang dibuat harus memperhatikan aspek distorsi supaya produk yang kita buat tidak mengalami distorsi

· Ketirusan

Berfungsi untuk memudahkan dalam pembongkaran produk

· Penyusutan Bahan Coran

Memperhatikan tempat–tempat dimana akan terjadi penyusutan bahan coran maka dibutuhkan bentuk pola yang bisa mengurangi aspek penyusutan ini.

· Penyelesain Akhir produk

Memperhatikan penyelesaian akhir apa yang dibutuhkan oleh produk supaya bentuk dan kualitasnya bagus, maka perlu dibuat bentuk untuk proses finishing.

Hal – hal diatas harus kita perhatikan sebelum pembuatan pola supaya nantinya produk yang dibuat tidak terjadi cacat atau menjadi produk gagal. Faktor diatas juga merupakan sesuatu yang bisa meningkatkan kualitas dari produk.

Pola yang akan kami gunakan dalam pembuatan kran air ini yaitu Pola Belah yang terbuat dari bahan kayu

Alasan kami dalam memilih pola dan bahan pola yaitu :

· Bentuk dari produk simetris, maka untuk menghemat biaya dan memudahkan dalam pembuatan pola ini maka kami pilih pola belah.

· Bahan pola dari kayu karena selain harganya cukup murah dan proses dalam pembuatan polanya juga cukup mudah serta pembongkarannya cukup mudah.

Penambahan pada pola :

o Penambahan akibat penyusutan.

o Penambahan untuk permesinan.

o Penambahan akibat kemiringan.

o Tambahan pelenturan.

3.4 Proses Pembuatan Cetakan

Dalam pembuatan cetakan, kita membutuhkan dua kali pembuatan yaitu pembuatan Cup dan pembuatan Drag, dimana kedua cetakan ini hampir sama prosedur dalam pembuatannya.

Prosedur pembuatan cetakan secara umum yaitu :

Letakan cetakan dan pola diatas meja yang rata, dimana letak pola ditengah– tengah ruang kosong dari rangka cetakan.
Cetakan tersebut terletak dalam posisi terlungkup.
Isi pasir yang telah disiapkan pada cetakan yang diletakan diatas meja rata tersebut.
Padatkan isi pasir tesebut dengan menekannya dengan alat bantu lain supaya rongga cetakan benar–benar terisi oleh pasir cetakan.
Balikkan cetakan dan dengan hati–hati kita membuka pola dari cetakan tersebut.
Maka akan terbentuk rongga dari produk yang telah kita rancang.
Pasangkan antara Cup dengan Drag yang disesuaikan dengan kedudukan dari rangka cetakan yang telah tersedia
Sebelum memasangkan anatara Cup dengan Drag maka kita harus memasang inti terlebih dahulu
Setelah Cup dengan Drag terpasang maka kita harus membuat saluran masuk dengan mengikis sebagian dari cetakan
Buat saluran udara keluar dengan cara menusuk cetakan dengan kawat yang telah disediakan
Buat saluaran penambah untuk mengatasi penyusutan dari produk yang akan terjadi
Cetakan telah siap untuk diisi bahan coran

Cetakan yang dipakai : Cetakan pasir kering

Alasan Pemilihan :

•

Untuk produksi massal karena produknya kecil

• Cocok untuk pengecoran logam (Mudah dalam pembuatan cetakannya)

• Permukaan cukup baik

• Toleransi baik

• Biaya murah

• Kemungkinan terjadinya cacat porositas sangat kecil

Gambar cetakan :

3.5 Pemilihan dan Pemakaian Inti

Adalah suatu bentuk yang dipasang pada rongga cetakan untuk mencegah pegisian logam pada bagian yang seharusnya berbentuk lubang atau berbentuk rongga pada produk.

Inti berfungsi untuk membuat produk yang memiliki rongga. Bahan dari inti bisa disesuaikan dari bentuk dan material yang dipakai. Inti diletakan didalam rongga cetakan dimana inti ini juga memiliki tempat kedudukan untuk memasangnya didalam cetakan.

Pada produk yang kami buat kami membutuhkan inti karena kran air ini memiliki rongga yang berfungsi untuk ruangan aliran air dan juga suatu ruangan nutuk tempat sumbu pemutar katup.

Syarat inti :

l Kekuatan yang baik

l Kehalusan permukaan

l Ketahanan terhadap temperatur tinggi

l Tidak mudah terkikis oleh aliran logam cair

Inti yang kami pakai yaitu Inti Pasir Kering, dimana bahan dari inti itu yaitu Pasir Kering.

Alasan kami memilih inti dari pasir kering yaitu :

· Karena bentuk kran air ini tidak memiliki belahan. Oleh karena itu inti dibuat dari inti pasir kering jadi setelah selesai di cor intinya dihancurkan agar lebih mudah pembukaan cetakannya.

· Inti yang terbuat dari pasir kering ini selain proses pembuatan inti cukup mudah cara mendapatkannya juga tidak terlalu sulit.

· Permukaan yang dihasilkan oleh inti pasir kering lebih halus.

3.6 Pemasangan Cil

Cil adalah benda yang diletakkan dibagian cetakan untuk mendinginkan coran secara cepat.

Fungsi :

Mencegah rongga penyusutan setempat
Sebagai media pendingin

Cil yang digunakan adalah:

v Cil pelat untuk permukaan rata

v Cil balok diletakkan pada pertemuan sudut

Pembuatan cil :

l Memakai logam dengan kadar karbon dan silikon yang tinggi

l Krom,kobal dan vanadium tidak boleh ada pada logam

l Cil tidak boleh berkarat maka cil harus dilapisi dengan timah.

3.7 Proses Peleburan dan Penuangan Logam

a. Proses peleburan logam

Pada proses peleburan logam kami menggunakan Tungku Kupola untuk meleburkan logam bahan coran.

Beberapa alasan mengapa kami memilih tungku kupola sebagai tempat peleburan logam coran :

· Biaya yang akan dikeluarkan dalam peleburan logam coran murah karena sumber energi yang dipakai yaitu Batu Bara

· Bentuk dari tungku kupola ini sederhana dan dalam pengoperasiannya mudah

· Kita bisa mengontrol komposisi kimia dari bahan coran yang kita leburkan dalam tungku kupola tersebut

· Sangat efektif bila kita melakukan pengecoran yang kontinu

Gambar tungku kupola

b. Proses penuangan logam

Logam cair yang dihasilkan oleh tungku kupola dimasukan ke dalam ladel dan setelah itu baru kita tuangkan logam cair tersebut kedalam rongga cetakan.

Hal – hal yang harus kita perhatikan dalam penuangan logam cair tersebut yaitu :

· Aliran logam cair kedalam cetakan harus dihindarkan dari turbulensi karena aliran turbulensi akan merusak cetakan yang dilaluinya

· Memperendah jarak antara penuangan logam cair dengan saluran masuk untuk menghindari tumbukan yang besar terhadap cetakan tersebut

· Penuangan dihentikan ketika saluran penambah telah terisi setengahnya

Logam cair dialirkan kedalam rongga cetakan dengan turbulensi seminimal mungkin untuk menghindari banyaknya cacat pada produk.

Pengikisan dinding saluran masuk dan permukaan rongga cetakan harus dihindarkan dengan mengatur laju aliran logam cair.

Aliran logam cair yang masuk diatur sedemikian rupa hingga terjadi pembekuan yang terarah. Solidifikasi hendaknya mulai dari permukaan cetakan sampai ke arah saluran logam cair sehingga selalu ada logam cair cadangan untuk menutupi kekurangan akibat penyusutan saat pembekuan.

Gambar proses penuangan logam cair kedalam cetakan

Proses Pembekuan :

Proses pembekuan dan pendinginan dilakukan dalam cetakan dengan bantuan cil.

3.7 Proses Pembongkaran Cetakan dan Cacat yang Mungkin Terjadi

a. Proses pembongkaran cetakan

Dalam proses pembongkaran cetakan, kita harus menanti terlebih dahulu cetakan atau produk sampai dingin.

Prosedur pembongakaran cetakan secara umum yaitu :

· Tunggu produk sampai dingin.

· Setelah dingin angkat cetakan atas (cup) dengan hati – hati.

· Angkat produk dari cetakan bawah (drag) dengan hati – hati.

· Bersihkan pasir yang menempel pada produk.

· Keluarkan inti cetakan dari produk dengan cara menghancurkan inti produk tersebut, karena inti terbuat dari pasir kering maka sangat mudah untuk menghancurkan inti tersebut.

· Maka kita telah mendapatkan produk dari pengecoran yang kita lakukan.

b. Cacat yang mungkin terjadi

Cacat dari meterial sangat sulit untuk dihindari. Maka cacat yang sering sekali terjadi dalam pengecoran produk yang kami buat yaitu :

· Cetakan rontok/erosi

Cetakan rontok terjadi akibat pengikisan saluran masuk oleh logam cair dan tumbukan yang terjadi oleh logam cair yang mengalir tersebut terlebih lagi cetakannya.

Penanggulangannya : mengatur laju penuangan.

· Porositas

Porositas mungkin sangat sulit untuk dihindari, bagaimanapun porositas sedikit banyaknya pasti ada pada produk yang kita buat walaupun sangat tidak berpengaruh lansung terhadap produk yang kita buat.

Penanggulangannya: pemilihan pasir yang bagus, seperti mempunyai permeabilitas yang bagus.

l Penyusutan, penanggulangan : Melebihkan ukuran pola dan penambahan logam cair melalui riser pada saat penuangan.

l Retak panas, penanggulangannya : dengan pemasangan cil.

Penyebab cacat :

Logam cair membawa gas.
Temperatur penuangan yang rendah/terlampau tinggi.
Penuangan yang terlalu lambat.
Cetakan yang kurang kering.
Kekuatan pasir yang tidak cukup tinggi.
Ketahanan panas pasir yang kurang.
Lubang angin yang kurang.
Logam cair banyak kotoran atau karat.

Cara pencegahan :

Memakai peleburan dengan tanur frekuensi rendah.
Penuangan yang baik.
Membuat cetakan yang baik
Pemilihan pasir cetak dan campurannya dengan baik.
Pemilihan cil yang bagus.

3.8 Finishing

Ada beberapa proses tambahan yang dibutuhkan untuk menjadikan produk ini benar–benar siap untuk dipakai yaitu :

Gerinda, untuk menghilangkan atau menghaluskan permukaannya.

Gurdi dan Tapping, untuk membuat lubang , ulir pada sambungan kran air.
Pelapisan, untuk menghindari terjadinya korosi secara langsung terhadap material produk dan juga untuk mempercantik produk.

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Ada beberapa hal yang dapat kami simpulkan dari proses pengecoran yang kami lakukan yaitu :

· Produk yang kami buat yaitu kran air.

· Jenis proses pengecoran yang kami pakai yaitu Proses Pengecoran Cetakan Pasir Kering.

· Pasir yang digunakan yaitu Pasir Silika.

· Bahan coran yang dipakai yaitu Besi Cor Kelabu Perlitik.

· Jenis pola yang dipakai yaitu Pola Belah dan bahannya terbuat dari kayu.

· Inti yang dipakai yaitu Inti Pasir Kering.

· Tungku untuk peleburan logam yang dipakai yaitu Tungku Kupola.

· Cacat yang sering terjadi yaitu cetakan rontok, penyusutan, retak panas dan porositas.

· Proses finishing yang dipakai yaitu gerinda, gurdi dan tapping, serta pelapisan terhadap material produk.

4.2 Saran

Saran kami pada mahasiswa selanjutnya yang mengambil mata kuliah ini yaitu hendaknya dalam perancangan proses pengecoran ini data yang didapatkan lebih akurat sehingga tidak terdapatnya kesalahan kesalahan tahapan proses pengecoran dari sebuah produk.

LAMPIRAN

Diskusi

1.Penanya 1 : Salman Alfarisi

· Setelah produk di cor atau didapatkan proses apa saja yang akan dibutuhkan dalam tahap finishing?

· Cacat apa saja yang mungkin terjadi pada proses pembuatan casing spindle ini?

Jawaban : Afmardi

· Proses yang kami pakai setelah pengecoran selesai yaitu proses boring yang berfunsi untuk menjadikan lobang dari produk yang kami buat simetri dan proses lainnya tentu proses gerinda yang berfungsi untuk membersihkan sisa atau kelebiahan dari proses pengecoran tersebut.

· Cacat yang sangat mungkin terjadi yaitu cetakan rontok atau pengikisan saluran masuk dari cetakan hal ini disebabkan karena kami memakai cetakan pasir kering dimana kekuatan rekat antar butir kurang jika dibandingkan dengan cetakan pasir basah

2.Penanya 2 : Anggi Setiawan T

Untuk kualitas permukaan apakah diperlukan proses tambahan lainnya

Jawab : Bayu Adam

Untuk kualitas permukaan sebenarnya kami tidak membutuhkan proses tambahan seperti freis atau proses Heat Treatment karena dari bentuk produk dan permukaan yang terlihat tidak menjadi suatu keharusan permukaan produk yang dibuat menjadi lebih halus karena pasir kering yang kami gunakan sudah cukup untuk kwalitas permukaan yang terbentuk dan juga permukaan dari produk ini juga akan di cat sehingga kakasaran permukaannya tidak akan terlihat. Kalupun perlu proses yang dipakai adalah penggerindaan

3.Penanya 3 : Ikis Nurialdi

Cetakan pasir mana yang anda pilih, apakah cetakan pasir basah atau kering?

Jawab : Willy meryadi

Cetakan pasir yang kami pilih yaitu cetakan pasir kering.

4. Penanya 4 : Adi Rahmat

Proses permesinan apa yang dibutuhkan setelah produk dikeluarkan dari cetakan ?

Jawab : Afmardi

Proses yang kami butuhkan dalam pengerjaan permukaan tidak ada tetapi dalam menjadikan dimensinya lebih simetris kami memakai proses boring untuk pengerjaan lubang masuk dan lubang keluaran spindle.

Lampiran A

Gambar Komponen Casing Spindel Mesin freis