## Desain Gating System dan Parameter Proses Pengecoran untuk Mengatasi Cacat Rongga Poros Engkol
Kadarisman Syah 1 , Djoko W. Karmiadji 2 , Dwi Rahmalina 2
1 Program Studi Teknik Mesin, Politeknik Sukabumi, Jl. Babakan Sirna No. 25 Kota Sukabumi, Indonesia
2 Pascasarjana Program Studi Teknik Mesin, Universitas Pancasila Jl. Borobudur No. 7 Jakarta Pusat, Indonesia kadarisman7@gmail.com

## Abstrak
Teknologi pengecoran logam merupakan salah satu metode yang sering digunakan dalam sektor industri pengolahan logam.  Pada  proses  pengecoran  poros  engkol  menggunakan  besi  cor  nodular  (FCD  700)  juga  terkadang  timbul  cacat pengecoran,  salah  satunya  adalah  cacat  penyusutan  ( macro  shrinkage ).  Cacat  penyusutan  terjadi  karena  rongga  atau lubang  yang  terbentuk  akibat  pengecilan  volume  ketika  logam  mengalami  pembekuan.  Pada  saat  proses  pembekuan logam,  tiap  bagian  coran  yang  berbeda  bentuknya  atau  dimensinya  memiliki  kecepatan  pembekuan  yang  berlainan. Pada umumnya, cacat penyusutan terjadi pada bagian yang paling tebal dengan laju pembekuan yang paling lambat dan daerah cacat biasanya dikelilingi oleh krital-kristal dendrite yang terjadi pada saat pembekuan logam. Salah satu solusi untuk mendapatkan produk poros engkol yang  bebas dari cacat penyusutan adalah dengan melakukan optimasi desain gating  system .  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  desain  yang  dibuat  masih  menghasilkan  cacat  berupa  rongga penyusutan. Hal ini terjadi karena belum optimalnya desain sistem saluran yang telah digunakan.
Kata kunci: macro shrinkage , desain gating system , simulasi komputer

## Abstract
Metal casting technology is one of the methods often used in the foundry sector. In the crankshaft casting process using  nodular  cast  iron  (FCD  700)  also  found  defects,  one  of  these  is  the  weakness  of  shrinkage  (macro  shrinkage). Macro shrinkage occurs when the holes formed due to the decreasing volume during the metal is freezing. At the time of the  metal  freezing  process,  each  part  of  the  cast  of  different  shapes  or  dimensions  has  a  different  freezing  rate. Generally, the depreciation deficiency in the thickest part with the slowest freezing rate and the area normally exposed to the cortex-dendrite crystals that at the time of metal freezing.  One of the solutions to obtain the crankshaft product that avoided from shrinkage is by using optimization of gating system design. The research result shows that the design still produce the weaknesses. It is due to the design that have been used doesn’t optimized properly.
Keywords: macro shrinkage , gating system design , computer simulation

## I. P ENDAHULUAN
Teknologi  pengecoran  adalah  salah  satu  teknik pengerjaan logam  yang  dapat  menghasilkan benda- benda cor yang memiliki tingkat kompleksitas yang tinggi.  Karakteristik  logam  dasar  sebagai  bahan baku  pengecoran,  menentukan  kualitas  dari  coran yang  dihasilkan.  Hal  ini  disebabkan  setiap  jenis logam  memiliki  sifat  fisik  dan  mekanik  tertentu yang  mempengaruhi produk coran. Salah satu jenis
logam dasar yang digunakan pada proses pengecoran  adalah Ferro  Carbon  Ductile (FCD- 700).  Karakteristik  dari  besi  cor  nodular  ini memiliki  kekuatan  tarik  dan  keuletan  yang  tinggi dibandingkan  dengan  besi  cor  kelabu.  Hal  ini disebabkan  besi  cor  nodular  memiliki  grafit  yang berbentuk  bulat,  sehingga  konsentrasi  tegangan akibat  adanya  tegangan  tarik  relatif  rendah dibandingkan struktur mikro yang berbentuk serpih atau  jenis  besi  tuang  kelabu  [1].  Sebaliknya,    besi
cor  nodular  memiliki  karakteristik  sifat  pembekuan yang  berbeda  dibanding  dengan  pembekuan  logam lain,  yaitu  adanya  ekspansi  kedua  setelah  proses pembekuan yang menimbulkan masalah penyusutan (shrinkage) yang  berlebihan  pada  produk  besi  cor nodular.
Cacat-cacat pengecoran seperti shrinkage merupakan  rongga  atau  lubang  yang  terbentuk akibat pengecilan volume yang terjadi ketika logam mengalami pembekuan karena adanya laju pendinginan. Pada saat proses pembekuan logam,tiap  bagian  coran  yang  berbeda  bentuknya atau  dimensinya  memiliki  kecepatan  pembekuan yang  berlainan  yang  tergantung  laju  pendinginan dan gradient  temperature .  Pada  umumnya,  cacat shrinkage  terjadi  pada  bagian  yang  paling  tebal dengan  laju  pembekuan  yang  paling  lambat  dan daerah  cacat  biasanya  dikelilingi  oleh  krital-kristal dendrite yang terjadi pada saat pembekuan logam. Adanya  tuntutan  untuk  mampu  menghasilkan produk cor dengan lower reject, cost reduction , dan higher  quality telah  menempatkan  masalah  cacat coran  dan  berbagai  aspek  penyebabnya,  menjadi fokus  pengendalian  proses  mulai  dari  pembelian bahan, engineering  and  casting  design,  pattern making,  mold  and  core  making,  melting,  pouring, dan finishing process .
Adanya cacat pada saat pembuatan poros engkol berupa  rongga  pada  bagian  dalam  bisa  merupakan inisiasi  adanya  kegagalan  proses  saat  menerima gaya pembebanan sewaktu pemakaian, hal ini perlu dicegah  dengan  mencari  penyebab  dan  solusi  agar cacat bisa dihilangkan.
Hasil  pemeriksaan  dianalisis  untuk  mencari penyebab terjadinya cacat penyusutan dan solusinya.  Salah  satu  solusi  untuk  mendapatkan produk  poros  engkol  yang    bebas  dari  cacat penyusutan  dengan  melakukan  optimasi  desian gating system sehingga mampu penghasilkan proses solidifikasi yang terkendali melalui  analisis perhitungan  perancangan. Hasil  optimasi  desain  ini yang  akan  dicor  ulang  sebelumnya  telah  dilakukan proses  simulasi  computer  dengan  harapan  untuk mengurangi cacat pada saat pengecoran.
Penelitianyang  dilakukan  dengan  menggunakan material besi cor nodular kualitas FCD-700 dengan menganalisis  proses  produksi  dan gating  system pada saat pengecoran poros engkol, yang diperkirakan  merupakan  salah  satu  parameter dominan terjadinya cacat.
Analisis gating  system /saluran  tuang  dan riser dilakukan  karena  penentuan  dimensi  dan layout system merupakan  parameter  yang  diprediksi menjadi  penyebab  terjadinya  cacat.  Pemeriksaan yang  dilakukan  meliputi  pemeriksaan  terhadap saluran  turun (sprue), saluran  pengalir (runner) ,
saluran  masuk (ingate) saluran  penambah (riser) serta layout dari sistem saluran tuang.
Simulasi  komputer  dilakukan  untuk  memberi gambaran  kondisi  logam  cair  selama  proses pengisian  dan  pendistribusian  temperatur  dan  laju pembekuan.  Simulasi  komputer  hanya  sebagai validasi  pembanding  terhadap  hasil  percobaan pengecoran  bukan  merupakan  kajian  utama  dalam penelitian yang akan dilakukan [2].

## II. T INJAUAN P USTAKA

## A. Shrinkage pada Pengecoran Besi Cor Nodular
Penyusutan  cacat  pengecoran  terjadi  karena pengecilan  volume  ketika  logam  mengalami pembekuan  akibat  adanya  laju  pendinginan  logam cair  pada  rongga  cetak.  Bentuk  cacat shrinkage biasanya dikelilingi oleh kristal-kristal dendrit, yang terjadi pada saat pembekuan logam cair. Saat logam membeku,  tiap  bagian  coran  yang  mempunyai dimensi  yang  berbeda  bentuknya  akan  mempunyai kecepatan  pembekuan  yang  berlainan  seperti  pada dinding  cetakan  dan  pada  bagian  tengah  rongga cetak.  Rongga  susut  mempunyai  permukaan  yang kasar  dan  cenderung  intergranular.  Lapisan  luar logam  membeku  dengan  cepat  dan  terdiri  atas kristal  sama  yang  disebut dengan chill .  Setelah itu, terdapat  lapisan  yang  tumbuh  lebih  lambat  karena laju  pendinginan  lebih  lambat,  dengan  bentuk dendrit atau pola seperti pohon, dengan arah sumbu memanjang  menuju  arah  pusat  coran.  Ketika  butir dendrit terbentuk, suhu logam cair dipusat turun dan mulailah  terbentuk  inti.  Sebelum  dendrit  saling bertemu  pada  pusat  coran,  terjadi  solidifikasi  di sekeliling  inti  tadi  dan  terbentuklah  daerah  pusat yang terdiri atas kristal sama sumbu. Akan tetapi, di dekat  dasar  rongga  cetak,  laju  pendinginan  cukup tinggi  sehingga  dendrit  tumbuh  dengan  cepat  dan saling  bertemu  di  pusat  dan  akan  membentuk rongga susut baik dalam skala makro maupun mikro [3]. Jenis cacat penyusutan diklasifikasikan menjadi 3 (tiga) jenis, dapat ditunjukan pada Gambar 1.
(1) outer  shunk :  cacat  ini  bisa  dilihat  dari permukaan luar berupa turunnya permukaan produk cor  baik  pada  permukaan  vertikal  maupun horizontal.  Mekanisme  penyusutan  terjadi  pada
Gambar 1. Klasifikasi cacat penyusutan: outer shunk (kiri), macro shrinkage (tengah), micro shrinkage (kanan)
permukaan  luar  yang  membeku  membentuk  kulit tipis  logam  cair.  Saat  gradien  temperature  semakin rendah,  logam  cair  belum  membeku  tapi  sudah terjadi  penyusutan.  Jika  pasokan  logam  cair  dari riser tidak cukup, maka konstrasi akan menyebabkan tekanan negative dalam rongga cetak. Permukaan  bagian  luar  akan  menyamakan  tekanan atmosfir  bagian  dalam  sehingga  kulit  terluar  akan tertarik  kearah  dalam.  Efek  kontraksi  dipasok dengan pengurangan volume benda coran, cacat ini terjadi  pada  tahap  awal  pembekuan  [3].  Cara mengatasi outer  shunk sebagai  berikut:  untuk pengecoran  dengan  modulus  kecil  atau  rute  alir yang  panjang  harus  diterapkan  temperature  tuang yang tinggi atau dituang dengan sangat cepat untuk menghindari  cacat  pengecoran.  Coran  dengan modulus  yang  besar  atau  jarak  alir  yang  pendek, temperatur  tuang  lebih  rendah.  Untuk  memperkecil kontraksi  volume  pada  saat  masih  cair,  maka  diset pada  temperatur  rendah. Riser yang  dibuat  dengan tujuan  untuk  mengatasi outer  shunk ,  dapat  dibuat lebih  kecil  dibanding riser untuk  mengatasi makro shrinkage yang  terjadi  pada  tahap  pembekuan berikutnya.
(2) macro shrinkage : cacat ini tidak tampak dari luar,  kecuali  benda  cor  dipotong  melewati  pusat panasnya,  kadang  juga  terjadi  dekat  saluran  tuang (ingate). Karakteristik  cacat macro  shrinkage terdapat  pada  bagian  dalam  benda  coran  berupa lubang  /rongga,  permukaannya  kasar  dan  dendritik dengan  dimensi  lebih  dari  5  mm  [3].  Mekanisme cacat macro  shrinkage terjadi  setelah  pembekuan awal pada permukaan dimana kulit permukaan yang membeku  sudah  tidak  dapat  lagi  di  deformasi  oleh perbedaan  tekanan  ditengah  rongga  cetak  dengan atmosfir.  Jika  pasokan  logam  cair  dari riser tidak mencukupi maka kontraksi akan terjadi pada logam yang cair maupun sudah membeku sehingga terjadi rongga  pada  bagian  yang  membeku  [3].  Pada Gambar  2  menunjukkan  bentuk  cacat macro shrinkage . Untuk mengatasi terjadinya cacat macro shrinkage hampir  sama  dengan outer  shunk akan tetapi  pasokan  logam  cair  ( feed  metal )  dari  riser harus  lebih  lama  tersedia  dibanding outer  shunk karena cacat ini terjadi pada pembekuan lebih lanjut dibanding outer  shunk ,  dengan  menempatkan riser pada posisi yang tepat [3].
Gambar 2. Identifikasi cacat macro shrinkage pada riser
(3)  micro  shrinkage :  cacat  berupa  rongga  kecil di  bawah  3  mm  yang  terdapat  pada  bagian  dalam benda  cor.  Cacat micro  shrinkage terletak  dekat dengan riser pada  benda  cor.  Cacat  ini  biasanya tidak  terditeksi  kecuali  adanya  pemotongan  pada benda  kerja.  Mekanisme  cacat  terjadi  pada  tahap akhir  pembekuan  dimana  konstraksi  terjadi  tidak dapat  lagi  dikompensasi  dengan  peningkatan volume akibat presifitasi carbon menjadi grafit [3].

## B. Perancangan Gating System
Dalam  proses  pengecoran  logam  diperlukan suatu  desain  saluran  tuang  yang  baik,  hal  tersebut sangatlah  penting  karena  dapat  mempengaruhi kualitas  dari  produk  coran  yang  dihasilkan, kemudahan  dalam  proses fetling ,  memiliki  faktor ekonomis  dan  sebagainya.  Langkah  pertama  dalam pembuatan  desain  sistem  saluran  tuang  adalah penentuan  berat  tuangan,  dilanjutkan  dengan menentukan  dimensi  dari  saluran  turun,  saluran pengalir  dan  saluran  masuk.  Secara  garis  besar urutan  dari  perhitungan  perancangan  pengecoran ditunjukan pada Gambar 3.

## C. Penentuan Berat Total Tuangan
Untuk  menentukan  berat  tuangan,  dalam perencanaan  sistem  saluran  harus  diperhitungkan berat  produk  cor,  berat riser ,  dan  perkiraan  berat gating yang  digunakan  sebagai  asumsi  awal  berat coran.  Berat  tuangan  dapat  dihitung  melalui perhitungan dari gambar kerja, dimana sebelumnya dihitung    terlebih  dahulu  volume  tuangannya  yang kemudian  dikalikan  dengan  berat  jenis  dari  logam cair menggunakan persamaan berikut [4]:
(1)
dimana adalah  berat  benda  tuang, adalah berat jenis logam cair, dan adalah volume benda tuang.
Gambar 3. Diagram alir perhitungan perancangan pengecoran
Dalam  perancangan  sering  digunakan  faktor pengali untuk menambah allowence permesinan 1,1 kali  lebih  besar  dari  pada  hasil  perhitungan  untuk produk  yang  memiliki  banyak  permukaan as-cast , dan  sekitar  1,3  kali  untuk  produk  yang  memiliki banyak permukaan permesinan. Berat total tuangan (Wt)  dari  proses  pengecoran  didapat  dari  berat benda  tuang  ditambah  berat riser ditambah  berat gating.

## D. Penentuan Waktu Tuang
Untuk memperoleh lama waktu tuang logam cair terlebih  dahulu  harus  diketahui  berat  tuangannya. Setelah itu dapat dihitung ukuran dari setiap bagian dari sistem saluran. Untuk menghitung waktu tuang digunakan persamaan sebagai berikut [4]:
√ (2)
dimana adalah  berat  tuangan  total, adalah konstanta  fluiditas  yang  bernilai:  2,0  sampai  2,5 untuk kurang  dari  100  kg  dan  1,5  sampai  2,0 untuk lebih dari 100 kg.

## E. Penentuan Tinggi Efektif Logam Cair
Tinggi efektif logam cair merupakan representasi dari energi yang dikandung logam cair dalam sistem saluran tuang untuk melakukan usaha dalam  mengisi  rongga  cetakan.  Perhitungan  tinggi
efektif  logam  cair  tidak  dapat  langsung  digunakan suatu  persamaan  tertentu  akan  tetapi  harus mempertimbangkan  posisi  dari  saluran  masuk  dan benda  tuang.  Posisi  saluran  masuk  ada  yang ditempatkan  diatas  benda  tuang,  dibawah  benda tuang,  atau  sejajar  dengan parting  line .  Gambar  4 menunjukan  jenis  penentuan  tinggi  efektif  logam cair.
Oleh  karena  itu  digunakan ,  yang  dapat dihitung  dengan  menggunakan  persamaan  sebagai berikut [4]:
⁄ (3)
dimana adalah tinggi efektif logam cair, adalah jarak  dari sprue ke  permukaan  logam  didalam pouring basin, adalah tinggi dari bidang  pisah ke permukaan atas coran, dan adalah tinggi coran.
Gambar 4. Penentuan tinggi efektif logam cair

## F. Penentuan  Laju  Aliran  Logam  Cair  pada Saluran Turun
Untuk  menentukan  nilai  laju  aliran  logam  cair melewati saluran turun, dapat digunakan persamaan sebagai berikut [4]:
√ (4)
dimana adalah  laju  aliran, adalah  koefisien aliran  (0,45),  dan adalah  gaya  gravitasi  (980 cm/dt).

## III. M ETODOLOGI P ENELITIAN
Pada  bab  ini  akan  dibahas  mekanisme  dan penyebab  terjadinya  cacat macro  shrinkage pada proses  pengecoran  poros  engkol  yang  didasarkan pada  data  awal  pemeriksaan  dan  parameter- parameter  penyebab  terjadinya  cacat.  Analisis terjadinya  cacat  penyusutan  pada  produk gravity casting ini  dapat  dilakukan  melalui  tahapan penelitian  yang  sesuai  dengan  diagram  alir  pada Gambar 5.

## A. Pengamatan dan Pemeriksaan
Poros engkol  merupakan bagian dari komponen mesin  yang  utama,  berfungsi  untuk  menggerakan piston agar  mesin  dapat  dihidupkan.  Prinsip kerjanya,  pada  saat  dinamo starter berputar, diteruskan  ke  roda  penerus,  kemudian  ke  poros engkol,  maka  poros  engkol  tersebut  berputar. Tenaga  putar  dari  poros  engkol  dirubah  menjadi gerak translasi pada piston didalam silinder mesin. Kegagalan pengecoran poros engkol ini ditandai adanya  cacat  berbentuk  penyusutan  yang  berlokasi pada  daerah  ukuran  dimensi  yang  paling  besar Pemeriksaan  visual  dilakukan  dengan  cara  melihat bentuk  permukaan  hasil  pengecoran,  selanjutnya untuk  mengetahui  ada  tidaknya  cacat  pada  bagian dalam  dengan cara memotong pada arah melintang dan  vertikal  pada  daerah  yang  memungkinkan terjadinya cacat macro shrinkage . Prediksi daerah/segmen  pada  poros    yang  mempunyai ketebalan    atau  diameter  terbesar  dengan  modul tertinggi  dimungkinkan  terjadinya shrinkage .  Dari hasil  pemotongan  penampang  poros    dapat  diamati adanya  cacat  berupa  rongga  dendritik  dengan kedalaman lebih dari 5 mm dengan lebar 4 mm dan dklasifikasikan  sebagai  cacat macro  shrinkage . Gambar  6  menunjukkan  lokasi  terjadinya  cacat macro shrinkage .
Gambar 6. Poros engkol yang mengalami cacat macro shrinkage
Poros engkol merupakan komponen yang sangat penting. Untuk itu harus dapat menggerakan piston hingga    mesin  hidup.  Tuntutan  lain  harus  dapat menggerakan  komponen  lainnya  seperti  dinamo ampere  yang  berfungsi  sebagai  pembangkit  listrik pada  mesin,  pompa  oli  sebagai  tenaga  aliran  untuk pendorong  mengalirnya  minyak  pelumas  di  dalam mesin,  dan delco untuk  membagi  aliran  listrik  ke setiap  busi.  Agar  busi  menyala  dan  membakar campuran udara di dalam ruang bakar secara teratur sesuai  dengan  urutan  pengapian (firing  order) , sebagai  tenaga  dari  mesin  untuk  motor  bensin, untuk  motor  diesel  tanpa  menggunakan  busi, melainkan glow plug yang alirannya diambil bukan melewati distributor, tapi langsung dari arus dari aki (baterai).

## B. Pemeriksaan Proses Produksi
Pada proses pengecoran dalam pembuatan poros engkol ini dilakukan secara gravity (tekanan logam cair pada cetakan dihasilkan dengan memanfaatkan gaya tarik bumi). Jenis cetakan yang dipakai adalah cetakan pasir dengan rangka cetak kuat terbuat dari logam.  Pasir  cetak  yang  biasa  digunakan  dalam proses  pengecoran  mengandung  bentonite  sekitar 5,5%, kadar air antara 3-6%, sedangkan penggunaan  pasir  baru  dengan  pasir  bekas  diatur untuk  efisiensi  dengan  presentase  40%  pasir  baru sedangkan pasir bekas 60%.
Pada proses pengecoran dalam pembuatan poros nokini dilakukan secara gravity (tekanan logam cair pada cetakan dihasilkan dengan memanfaatkan gaya tarik  bumi),  jenis  cetakan  yang  dipakai  adalah cetakan pasir dengan rangka cetak kuat terbuat dari logam.  Hasil  pengujian  pasir  cetak  dapat  dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil pemeriksaan pasir cetak yang mengalami cacat Jenis pemeriksaan Cacat pengecoran Standar JIS Kadar air 4,5% 4,5% Permeabilitas 100 > 90 Kekuatan tekan 1,13 kg/cm 2 0,7-1,2 kg/cm 2
Proses melting pengecoran  poros engkol dilakukan  dengan  menggunakan  Tanur  Induksi dengan  kapasitas  200  Kg.  Bahan  yang  digunakan steel  scrap , return FCD,  FeSi,  FeMn  dan carburizer, sedangkan  proses  noduarisasi  dengan menggunakan  proses Sandwich atau  metode  ladel terbuka  yang  menggunakan  unsur  nodularisasi Magnesium (Mg) atau cerium (Ce), dimana paduan magnesium  dibungkus  dengan  skrap  baja  lalu diletakan  kedalam  ladel  dalam  posisi  dibagian bawah  yang  sudah  di  desain  khusus.  Logam  cair dari  tungku  dituangkan  pada  paduan  yang  terletak di  dasar  ladel.  Temperatur melting pada  suhu 1500ºC  dengan  temperatur pouring pada  suhu 1400ºC.

## C. Pengujian Komposisi Kimia
Metode  yang  digunakan  untuk  mengetahui komposisi  kimia  yang  terdapat  dalam  sampel  uji, menggunakan  metode spectrometer .  Tujuan  dari pengujian  ini  adalah  untuk  mengetahui  kandungan unsur-unsur  yang  terdapat  pada  sampel  poros engkol. Untuk melihat kesesuaian komposisi antara material hasil cor dengan standar dalam hal ini yang dipakai  standar Japanese  International  Standard (JIS).  Proses  pembuatan  sampel  untuk  komposisi kimia pada besi cor nodular dalam bentuk chill yang dibuat  pada  proses  melting  dengan  ukuran  standar cetakan khusus.

## D. Pemeriksaan Metalografi
Pemeriksaan ini dilakukan untuk melihat struktur dan fasa-fasa dari suatu material dengan menggunakan  mikroskop  optik.  Sampel  yang  telah memenuhi syarat untuk dianalisa kemudian dilakukan preparasi dengan langkah-langkah penentuan struktur mikro yang sudah baku. Struktur mikronya  difoto  dengan  pembesaran  foto  diatas  50 kali  untuk  memudahkan  dalam  memperoleh informasi  adanya  fasa-fasa  ferit-ferit  dan  grafit dalam struktur mikro sampel uji.

## E. Pengujian Sifat Mekanik
Pengujian  sifat  mekanik  yang  dilakukan  adalah uji  kekerasan  bahan.  Pengujian  dilakukan  pada bagian melintang dari poros  untuk segmen tertentu yang  menunjukkan  adanya  cacat  yaitu  bagian porosnya. Pengujian kekerasan dengan menggunakan  leco  micro  Hardeness  Tester  dengan beban    100  kg  yang  dapat  mengukur  kekerasan dalam  skala  Vickers  dan  Rockwell,  selanjutnya dilakukan  konversi  untuk  mendapatkan  data kekerasan brinnel.

## F. Pemeriksaan  Sistem  Saluran  yang  Mengalami Cacat Macro Shrinkage
Sistem  saluran (gating  system) yang  digunakan dalam  proses  pembuatan  poros  engkol  dalam  satu cetakan  dengan dimensi yang berbeda, hal ini tentu mempunyai  keuntungan  dan  kerugian  ditinjau  dari kualitas dan aspek pengecoran gravity sand casting dengan penggabungan sistem saluran yang sederhana  dan  rumit.  Pengukuran  dimensi  poros engkol  serta  dimensi  sistem  saluran  dilakukan dengan  mengukur  produk  dengan  jangka  sorong, ukuran  dari  saluran  tuang (sprue), saluran  pengalir (runner), saluran  masuk (ingate) dan  ukuran  dari saluran penambah (riser).

## IV. K ESIMPULAN
Dari  pembahasan  dan  analisis  pada gating system dalam  mengatasi  cacat macro  shrinkage dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
 Pada  desain  system  saluran  yang  telah digunakan  ditemukan  adanya  cacat  berupa rongga  penyusutan  yang  disebabkan  karena belum  optimalnya  desain  system  saluran  yang telah digunakan.
 Merubah  bentuk  pola  cetakan  lama  yang mengalami cacat dengan pola cetakan baru yang lebih  fleksibel,  dimana  desain  telah  mengalami perubahan  dimensi  yaitu:  (1)  panjang  saluran pengalir pada pola/rancangan yang lama dirubah dari 80 cm menjadi 45,5 cm  sehingga fungsinya menjadi  lebih    efektif;  (2)  memperbesar  ukuran riser  dari  diameter  60  mm  panjang  90  mm menjadi  diameter 90 mm, panjang 110 mm; (3) memperbesar ukuran ingate  dari   ukuran  4  x  50 mm  menjadi  6x102  mm;  (4)  penambahan dimensi/  ukuran  pola  dari  benda  cor  0,7-1,2% untuk menghindari solid shrinkage.
 Mengoptimalkan  temperatur  proses  pengecoran dengan cara: (1) meningkatkan temperatur tuang yang terlalu rendah dari 1350ºC menjadi 1400ºC akan  menyebabkan  pembekuan  dini  yang akibatnya  terjadinya  pembentukan  penyusutan, sedangkan temperature yang baru diatas 1400ºC hasilnya  lebih  baik  dan  tidak  terjadi  cacat;  (2) pemanasan ladel sampai 900ºC untuk menghindari temperature  drop pada  saat temperature  pouring ;  (3)  mengoptimalkan  jarak dari ladel terhadap benda coran karena jarak dari tanur induksi dengan benda coran relatif jauh.
 Terjadinya  peningkatan  presentase  C  sebesar 3,57%  pada  sistem  saluran  baru  dari  nilai komposisi  karbon  hasil  coran  dengan  sistem saluran yang mengalami cacat dengan presentase karbon  3,4% lebih  rendah dari  standar JIS  yaitu
diatas  3,5%  sehingga  mempengaruhi  kepada nilai Carbon Equivalen (CE).
 Adanya peningkatan nilai CE sebesar 4,45% dari nilai  CE  yang  lama  sebesar  4,0%  ini menunjukkan  bahwa  hasil  coran  poros  engkol berada pada daerah kualitas baik bila dilihat dari grafik nilai CE, sedangkan nilai CE 4,0% berada pada  daerah shrinkage bila  dilihat  pada  grafik CE.
 Hasil simulasi menggunakan software Solidwork menunjukkan tidak
terjadinya rongga penyusutan pada material poros engkol.
 Penempatan riser pada modulus yang  paling besar  pada  benda  coran  akan  meningkatkan pasokan  logam  cair  lebih  banyak    pada  saat terjadi  pembekuan  dan  hasilnya  tidak  terjadi cacat.

## R EFERENSI
[1]   W.  O.  Alexander, Dasar  Metalurgi  Untuk Rekayasawan , PT. Gramedia Utama, 64-66, 1990
[2]  Pratomo  S.  B., Analisis  Simulasi  Komputer Pengecoran  untuk  Meminimalkan  Cacat  Coran , Journal Metal Indonesia Vol. 024, pp. 23-30, 2002
[3]  Basuki  E.  A., Teknik  Pengecoran ,  Option Metallurgi ITB, 2004
[4]  David  Sparkman, Offseting  Macro-Shrinkage  in Ductile Iron , Ductile Iron News, Foseco
Metallurgical, Inc., 2001