## PENGENALAN PENGGUNAAN SIMULASI PENGECORAN  BAGI USAHA COR LOGAM DI PALEMBANG
Irawan Malik 1) , Moch. Yunus 2) , Dwi Arnoldi 3) , Yogi Eka Fernandes 4)
1) -3) Prodi D-IV TMPP Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya
4) Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya
irawanmalik@polsri.ac.id , myunuspolsri@gmail.com , darnoldipolsri@gmail.com , yogi.eka.fernandes@polsri.ac.id

## Abstract
Air void faults in metal casting are caused by cast plate models and descending channels in sand molds. During casting, air or gas from the sand mold or molten aluminum scrap cannot escape via the spaces between the sand grains. River sand is crystalline, affecting the sand mold's fire resistance and limited permeability. Because river sand used to make sand molds has a water content of less than 1.5 percent - 8%, the clay will not adhere well to the sand. The design stages, especially in the field  of  casting  products,  require  specific  care.  Some  use  commercial  tools  like  Solidworks Computer-Aided Design - Computer-Aided Manufacturing and casting from simulation software like Altair Inspire cast. Design and simulation of molds and core castings utilizing various applications. The purpose is to limit the amount of finishing work required on the cast object and reduce casting failures.  Palembang's  small  metal  foundry  enterprises  are  implementing  the  community  service initiative. This course teaches students in the Production and Maintenance Mechanical Engineering (TMPP)  D-IV  study  program  at  Sriwijaya  State  Polytechnic  to  design  cast  products  using  CAD software  and  simulate  the  casting  process.  The  optimum  design  model  and  casting  technique  to reduce casting flaws.

## Keywords: Community Service, Cast Metal, CAD, CAE, Cast Defects

## Abstrak
Masalah dalam pengecoran logam antara lain adalah cacat rongga udara akibat penggunaan model pelat tuang dan saluran turun yang langsung digunakan pada cetakan pasir; udara atau gas dari cetakan pasir atau logam cair bekas aluminium tidak dapat keluar melalui rongga di antara butiran pasir selama proses penuangan; pasir sungai berupa butiran pasir kristal yang dapat mempengaruhi ketahanan api dan permeabilitas yang rendah pada cetakan pasir, sehingga membutuhkan bahan pengikat  dalam  jumlah  besar;  dan  kadar  air  pada  pasir  sungai  untuk  pembuatan  cetakan  pasir kurang  dari  1,5%  -  8%  akibatnya  lempung  akan  mengalami  kekurangan  daya  ikat  pada  pasir. Berangkat  dari  permasalahan  diatas  maka  perlu  diperhatikan  tahapan  perancangan  khususnya dalam  bidang    desain  produk  coran  yang  saat  ini  banyak  menggunakan  software  yang  dapat menunjang  bisnis,  seperti  Solidworks  Computer  Aided  Design  -  software  Computer  Aided Manufacturing dan casting dari perangkat lunak simulasi seperti Altair Inspire cast. Perancangan benda cor dan simulasi dalam persiapan pembuatan cetakan dan coran inti menggunakan beberapa perangkat  lunak  bertujuan  untuk  mendapatkan  ketelitian  benda  cor  sehingga  tidak  memerlukan banyak  pekerjaan  finishing  dan  simulasi  proses  pengecoran  diharapkan  dapat  mengurangi kegagalan  pengecoran.  Inti  dari  pelaksanaan  program  pengabdian  kepada  masyarakat  melalui skema  penugasan  untuk  industri  kecil  pengecoran  logam  di  Palembang  adalah  bagaimana memberikan pengetahuan teoritis tentang perancangan benda cor menggunakan software CAD dan simulasi proses pengecoran yang biasanya digunakan untuk mahasiswa program studi D -IV Teknik Mesin  Produksi  dan  Perawatan  (TMPP)  -  Politeknik  Negeri  Sriwijaya.  untuk  mengetahui  model desain dan proses pengecoran terbaik sehingga dapat meminimalkan cacat pengecoran.
Kata kunci: Pengabdian Masyarakat , Cor Logam, CAD, CAE, Cacat coran
1. PENDAHULUAN
Pengecoran  logam  merupakan  proses manufaktur  tradisional  mencairkan  logam untuk dituangkan ke dalam cetakan pra-bentuk, yang berisi rongga (cavity) berlubang dari pola diikuti  oleh  solidifikasi  dan  perlakuan  proses penggoyangan, pembersihan sisi kasar (fettling)  dan  lain-lain  [1]  [2].  Sistem  saluran (gating)  di  desain  sebagai  saluran  logam  cair yang  bersih  dituangkan  dari  ladel  ke  rongga pengecoran, memastikan alirannya nonturbulen seragam dan pengisian logam untuk menghasilkan  pengecoran  bebas  dari  segala cacat.
Berdasarkan  diskusi  dengan  UKR  cor logam dapat diidentifikasi beberapa permasalahan di pengecoran logam meliputi (a) cacat rongga udara disebabkan oleh penggunaan  model  cawan  tuang  dan  saluran turun  yang  langsung  digunakan  pada  cetakan pasir, dan (b) udara atau gas dari cetakan pasir atau  logam  cair  skrap  aluminium  tidak  dapat keluar  melalui  rongga  antara  butir-butir  pasir saat  proses  penuangan,  dan  (c)  pasir  sungai berbentuk  butir  pasir  kristal  yang  dapat mempengaruhi ketahanan api dan permeabilitas yang  rendah  pada  cetakan  pasir  akibatnya membutuhkan  pengikat  dalam  jumlah  banyak, dan  (d)  kadar  air  pada  pasir  sungai  untuk pembuatan cetakan pasir kurang dari 1,5% - 8% akibatnya lempung akan mengalami kekurangan  daya  ikat  pada  pasir.  Di  cacat penyusutan  (shrinkage),  diskontinuitas yang terbentuk akibat dari kontraksi volume selama pemadatan  karena  pengisian  logam  di  tempat cacat tersebut tidak cukup. Hal ini akan terjadi di  daerah  yang  secara  lokal  merupakan  yang terakhir  mengeras  (hot  spot).  Lubang  tiup (blowhole)  adalah  rongga  penyusutan  (cavity shrinkage)  yang  relatif  besar,  terbentuk  di hot spot [3] .
Krisis  ekonomi  yang  berkepanjangan telah membawa dampak yang sangat besar bagi kelangsungan industri pengecoıan logam akibat s epinya  pesanan  seıta  mahalnya  bahan  baku mengakibatkan  banyak  UKM  menghentikan pıoduksinya  [4].
Dengan  kondisi  di  atas  maka  staf program studi D-IV Teknik Mesin Produksi dan Perawatan  (TMPP)  jurusan  Teknik  Mesin
Politeknik Negeri Sriwijaya
telah melaksanakan sosialisasi dalam bentuk pemanfaatan  simulasi  program    komputer CAD-CAE  dalam  merancang  komponen- komponen benda cor dan sistem saluran – riser [5]  di  proses  pengecoran  logam    2  Ilir, Palembang, Sumatera Selatan guna mengurangi cacat-cacat coran.

## 2. IDENTIFIKASI MASALAH
Teridentifikasi  di  usaha  cor  logam bahwa telah terjadi kemungkinan permasalahan seperti  cacat-cacat  coran  berbentuk  cacat rongga  udara,  terperangkapnya  udara  atau  gas dari  cetakan  pasir  atau  logam  cair,  ketahanan api dan permeabilitas yang rendah dari cetakan pasir,  dan  kadar  air  di  pasir  cetak  yang  dapat menyebabkan kekurangan daya ikatnya.
Tim pengabdian kemudian memandang perlu  memperhatikan  penekanan  pada tahapan perancangan  terutama  dalam  bidang  desain produk coran dan simulasi proses cor yang saat ini sudah banyak menggunakan software yang dapat  menunjang  kegiatan  tersebut  yaitu software CAD-CAE (Computer Aided Design -
Computer Aided Engineering) seperti Solidworks dan Inspire Cast .
Desain  benda  cor  dan  simulasi  dalam persiapan  pembuatan  cetakan  dan  inti  coran menggunakan software bertujuan untuk mendapatkan  akurasi  benda  hasil  coran sehingga  tidak  banyak  memerlukan  pekerjaan finishing dan  simulasi  proses  pengecoran diharapkan  mampu  mengurangi  kegagalan- kegagalan (cacat) coran.

## 3. METODELOGI PELAKSANAAN
Pelaksanaan kegiatan pengabdian kepada  masyarakat  ini  dilaksanakan  dalam rangkaian mengikuti alur pada gambar 1 secara teoritis dan eksperimen sebagai berikut [6]:
• Melaksanakan  observasi  ke  lokasi  dan diskusi  dengan  pimpinan  usaha  cor  di Palembang
• Menyiapkan  alat,  bahan  dan  materi  yang diperlukan untuk mensosialisaikan
penggunaan software di perancangan cor
• Pelaksanaan  sosialisasi  di  usaha  cor Palembang
• Penyusunan  laporan  sesuai  kegiatan  yang telah dilaksanakan dan
• Evaluasi kegiatan.

## Gambar 1. Metodologi Pelaksanaan

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dari kegiatan
program
pengabdian  penugasan  kepada  masyarakat  di usaha  cor  logam  XXXX  Palembang  disarikan pada  tabel  1  yang  mendeskripsikan  proses sosialisasi pemanfaatan perangkat lunak CAD- CAE untuk  mendesaian  komponen  cor  dan mensimulasikan proses pengecoran, dan gambar  1  dan  2  menampilkan  sebagian  foto- foto kegiatan pengabdian dan proses mendesain (CAD)  dan  mensimulasikan  (CAE)  proses pengecoran berbasis program komputer.
Kegiatan  efektif  program  pengabdian penugasan dilaksanakan dalam bentuk ceramah – tanya jawab, dan demonstrasi praktik secara berturut-turut.
Benda  cor  didesain  dengan  bantuan Solidworks berbentuk  puli  dan  kopling  flens, seperti  terlihat  pada  gambar-gambar  2  berikut ini.
Desain proses pengecoran dapat dioptimalkan  menggunakan  perangkat  lunak melalui  beberapa  tahapan  dan  terlihat  pada gambar-gambar 2 sebagai berikut.
1.  Mengevaluasi bagian penting dan kritis saat proses solidifikasi
2.  Memerhatikan model pengecoran
berdasarkan posisi riser yang menyebabkan ada  area  bertanda  warna  gelap  sebagai bagian yang penting diperhatikan dari (1)
3.  Mendesain  posisi  dan  ukuran riser untuk simulasi awal sebelum dioptimalkan
4.  Menganalisis desain simulasi proses pengecoran  awal  berdasarkan  langkah- langkah  di  atas  agar  didapat  desain pengecoran  yang  optimal  menggunakan software CAE pengecoran.
Gambar 2. Pelaksanaan Program

## 5. KESIMPULAN
Kegiatan pada pelaksanaan pengabdian penugasan  ini  berhasil  menemukan  dan menyatukan kelebihan dan kekurangan pengetahuan dan pengalaman bagi kedua pihak dalam tiap-tiap langkah persiapan, pelaksanaan dan  pengawasan  hasil  pengecoran  sehingga dapat  dipilih,  diterapkan  dan  disesuaikan metode  konvensional  mitra  pengecoran  usaha kecil dengan pengetahuan teoritis pembelajaran di dunia pendidikan.
Penguasaan desain dan simulasi proses pengecoran bagi UKM cor logam masih perlu disosialisasikan untuk meningkatkan kemampuan  usaha  dalam  merancang  dan membuat  produk  cor  yang  memiliki  nilai tambah tinggi. Melalui peningkatan penguasaan desain dan simulasi yang diimbangi dengan teknologi yang mengacu pada perbaikan  fasilitas  produksi  dan  kompetensi SDM  maka  diharapkan  dapat  meningkatkan daya  saing  produk-produk cor  baik  dari  aspek kualitas,  harga  jual  dan  penyerahan  produksi [4].
Observasi
Persiapan Materi,
Alat dan Bahan Pelaksanaan Penyusunan Laporan
Tabel 1. Rangkaian Kegiatan Pengabdian No Kegiatan Pengabdian Lokasi Peserta 1 Memahami dan mendiskusikan proses cor yang ada Usaha cor Mandiri Palembang 2-4 karyawan (Pemilik, Bagian Tungku, Persiapan Cetakan, dan Pembersihan) & 4 oragng Tim Pelaksana Program Pengabdian
2 Diskusi teori CAD-CAE pengecoran
3 Simulasi proses CAD-CAE pengecoran
4 Tanya-jawab dan diskusi pelaksanaan program pengabdian penugasan (tambahan)
(a)                                       (b)                                                (c)
(d)
Gambar   3 . (a) CAD (b) Pengaturan Parameter dan (c) Hasil Simulasi (d) Coran Tabel 2. Penerapan Teknologi untuk Mitra No Aspek Bantuan Tujuan Hasil diharapkan 1 Ketrampilan Komputer: o Mengedit Gambar o Mensimulasikan o Memilih bentuk sket yg tepat o Analisis CAD → CAE COR Mempercepat pekerjaan dengan hasil yang lebih teliti/akurat 2 Menjaga Kualitas:
o Simulasi CAD: CAE o Merawat model/gambar o Merawat Perangkat Cor
o Analisis cacat cor
o Mengenalkan proses pengecoran o Hak cipta
o Memastikan pengiriman kode
o Kualitas Proses dan sistem Cor akan tetap dalam kondisi prima 6. UCAPAN TERIMA KASIH
Kegiatan Program Pengabdian Penugasan  (Tambahan)  Kepada  Masyarakat terlaksana dengan bantuan dana PNBP PolSri nomor kontrak: 6476/PL6.2.1/PM/2020
tanggal 16 Oktober 2020 dan bantuan inkind Usaha Cor Mandiri Palembang.
7. REFERENSI
[1]  Surdia,  T.  dan  Saito,  S.  2006, Pengetahuan  Bahan  Teknik ,  Jakarta:
Balai Pustaka
[2]  Sumpeno  &  Sukarjo.  2016. Pengaruh Dimensi  Saluran  Masuk  pada  Scrap Aluminium Sand Casting Pulley terhadap  Kekerasan,  Ketangguhan  dan
Struktur  Mikro .  PoliteknoSainsS,  Vol. XV, No 2.
[3] Giri, W. A. 2012. Peningkatan Yield dan
Sifat Mekanis Produk Cor Cylinder Head Paduan  Aluminium  Melalui  Perbaikan Coran Design dan Penambahan Titanium Flux . Tesis. Fak. Teknik. Prodi
Metalurgi dan Material. UI [4]  Andrijono  &  Sufiyanto.  2018. Bimtek Mutu  Produk  Cor  Baling-Baling  Kapal Nelayan  Hasil  Cetakan  Pasir  Dengan
Bahan  Dasar  Skrap  Aluminium  Bagi IKM Disperindag Kota Pasuruan. Jurnal ABDIMAS  Unmer  Malang.  Vol.  3, Nomor 2, Desember 2018
[5]  Lampman,  S.  2009. Coran  Design  and Performance . Ohio: ASM International
[6]  Supriyanto.  2018. Desain  dan  Proses Pembuatan  Cetakan  Permanen  dengan Material  Logam  Besi  Cor  Kelabu  Hasil Coran Pasir CO 2 untuk Proses
Pembuatan  Flange  dengan  Material Kuningan  (CuZn). Prodi  Teknik  Mesin. Fakultas Teknik. UMM.