ISSN: 2721-6225 (print)
page 15-26

## ANALISA BAHAN TAMBAH SERBUK BATERAI BEKAS UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN TARIK BALING – BALING ALUMINIUM RONGSOKAN

## ANALYSIS OF IMPROVING THE QUALITY OF TENSILE STRENGTH OF WASTE ALUMINUM PROPELLERS WITH POWDER ADDITIONAL USED BATTERIES
Anhar Khalid 1) , Norhafani 1)
1 Politeknik Negeri Banjarmasin, Banjarmasin, Indonesia email: anhar.khalid@poliban.ac.id*, norhafani@poliban.ac.id
Received:
26 Juli 2023 Accepted: 29 Oktober 2023 Published: 03 Desember 2023

## Abstract
This  study  used  data  obtained  from  the  results  of  testing  in  a  materials  testing laboratory, namely a materials testing laboratory using a tensile testing machine. The  purpose  of  this  research  was  to  test  the  casting  material  made  from  scrap aluminum, which, in the smelting process, when mixed with used battery powder, can  improve  the  quality  of  the  tensile  strength  of  ship  propellers.  In  this  study, there  were  dependent  variables,  namely  tensile  strength,  and  independent variables,  namely  battery powder content  of  20  gr,  30  gr,  40  gr,  and  50  gr.  The test  is  carried  out  by  casting  aluminum,  which  is  then  added  to  battery  powder according to the variables that have been determined to be used as specimens, and then  carrying  out  a  tensile  test  on  each  specimen.  It  can  be  concluded  that  the treatment  with  four  stages  of  adding  used  battery  powder  applied  to  scrap aluminum alloy had a significant effect on the tensile strength value, namely that the tensile strength value was higher than the control tensile strength value, which was only given by the natural treatment of used battery powder.
Keywords: Casting, Aluminum, Battery

## Abstrak
Penelitian  ini  menggunakan  data  yang  diperoleh  dari  hasil  pengujian  di laboratorium  pengujian  bahan,  yaitu  labroatorium  uji  bahan  menggunakan  mesin uji  tarik.  Adapun  tujuan  penelitian  ini  dilaksanakan  adalah  untuk  menguji  bahan hasil  coran  dari  bahan  aluminium  rongsokan  yang  pada  proses  peleburannya dicampurkan  serbuk  baterai  bekas  dapat  meningkatkan  kualitas  kekuatan  tarik baling-baling  kapal.  Pada  penelitian  ini  terdapat  variable  terikat  yaitu  kekuatan tarik dan ariabel bebas, yaitu kadar serbuk baterai 20 gr, 30 gr, 40 gr, dan 50 gr. Pengujian  dilakukan  dengan  tahapan  melakukan  pengecoran  alumunium  bekas yang  ditambahkan  dengan  serbuk  baterai  sesuai  dengan  variable  yang  telah ditentukan  untuk  dijadikan  spesimen  dan  selanjutnya  melakukan  uji  tarik  pada setiap  spesimen.  Dapat  disimpulkan  bahwa  perlakuan  dengan  empat  tahap penambahan  serbuk  baterai  bekas  yang  dikenakan  pada  paduan  aluminium rongsokan  memberikan  pengaruh  yang  nyata  terhadap  nilai  kekuatan  tariknya yaitu  nilai  kekuatan  tarik  lebih  tinggi  daripada  nilai  kekuatan  tarik  control  yang hanya diberi perlakuan natural serbuk baterai bekas.
Kata kunci: Pengecoran, Aluminium, Baterai
DOI: 10.20527/jtamrotary.v7i`1.216 How to cite : Khalid, A., & Norhafani., “Analisa Bahan Tambah Serbuk Baterai Bekas Untuk Meningkatkan Kekuatan Tarik Baling – Baling Aluminium Rongsokan” . JTAM ROTARY, 6(1), 15-26, 2024.

## PENDAHULUAN
Alat transportasi  air adalah alat untuk transportasi di  atas air seperti kapal dan lain- lain.  Bagian  yang  terpenting  dari  alat  transportasi  air  khususnya  kapal/  klotok  adalah baling-balingnya,  tanpa  baling-baling  ini  alat  transfortasi  air  ini  tidak  akan  bisa  berjalan atau  bergerak.  Karena  peranan  baling-baling  ini  sangat  penting  maka  diperlukan  baling- baling yang kuat dan tahan lama. Penelitian ini bertujuan untuk menguji bahan hasil coran dari  bahan  aluminium  rongsokan  yang  pada  proses  peleburannya  dicampurkan  serbuk baterai bekas dapat meningkatkan kualitas kekuatan tarik baling-baling kapal.
Logam  ringan  yang  tahan  terhadap  korosi  dan  merupakan  penghantar  listrik  yang baik  salah  satunya  adalah  aluminium.  Aluminium  dikenal  sebagai  salah  satu  bahan  yang mampu bertahan terhadap korosi. Aluminium juga sebenarnya dapat dengan cepat berkarat dan  karena  hal  tersebut  terbentuk  aluminium  oksida  (Al 2 O 3 ).  Penyebabnya  adalah  karena adanya  fenomena  pasivasi,  yaitu  proses  pembentukan  lapisan  aluminium  oksida  (Al 2 O 3 ) pada  permukaan  logam  aluminium  apabila  logam  terpapar  oleh  udara  bebas.  Lapisan  ini menghambat oksidasi terjadi lebih jauh (Siswanto, n.d.).
Logam aluminium pertama kali disiapkan  sekitar tahun 1825, diperoleh Aluminium muri dengan Al sekitar 99 % hingga 99,8 % (Holmes, 1930). Proses pengecoran (casting) dan pembentukan (forming) menghasilkan produk aluminium. Pengecoran dapat dilakukan dengan  pengecoran  dengan  tekanan  tinggi,  metode  tuang,  pengecoran  sentrifugal, pengecoran dengan tekanan rendah, dan pengecoran squeeze menggunakan cetakan logam (Setiawan, n.d.).
Penggunaan  teknik  pengecoran  memiliki  kelebihan  utama  untuk  pembentukan logam, dapat membentuk jenis logam menjadi bentuk yang bervariasi dan kompleks, selain itu  apabila  diterapkan  metode  pengecoran  yang  tepat  dapat  digunakan  untuk  keperluan produksi  produk  logam  secara  masal  (Saputra  et  al.,  2020).  Bentuk  sistem  saluran merupakan  salah  satu  hal  yang  berperan  penting  dalam  menentukan  kualitas  hasil  coran, gerakkan aliran logam cair dipengaruhi oleh bentuk saluran sebagai media jalan masuknya pada  proses  penuangan  hingga  penguapan  gas  dan  penyusutan  saat  mulai  terjadiya pembekuan  pada  logam,  dan  untuk  menghindari  cacat-cacat  hasil  benda  cor  seperti terjadinya gelembung udara yang terperangkap pada logam cair (Purkuncoro et al., 2019).
Baterai dihasilkan dalam berbagai ukuran dan bentuk, untuk memberi daya pada alat bantu  dengar  dan  arloji  hingga  kecil  menggunalan  sel  miniatur,  dalam  smartphone menggunakan  sel  tipis,  hingga  asam  timbal  besar  atau  lithium-ion  dalam  kendaraan,  dan pada ekstrem terbesar, bank baterai besar ukuran kamar yang menyediakan daya siaga atau darurat untuk pertukaran telepon dan pusat data komputer (Indonesia Industrial Parts, n.d.). Bahan  kimia  yang  terkandung  dalam  baterai  antara  lain  timbal,  nikel,  mangaan,  merkuri, lithium,  dan  kadmium,  sedangkan  mangan  sering  ditemukan  dalam  baterai  primer (Nasution, 2021).
Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Effendi et al., (2011) menyatakan bahwa kekuatan  tarik  meningkat  dengan  menambahkan  2%  serbuk  batu  baterai.  Penambahan serbuk  baterai  0,3%  dan  0,5%  menyebabkan  terjadinya  peningkatan  porositas  pada  hasil coran (Ardiansyah et al., 2016; Wibowo, 2012). Dan pada penilitian yang akan dilakukan, penulis mencoba menambahkan kadar serbuk baterai sebanyak 20 gr, 30 gr, 40 gr, dan 50 gr.

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunkan data  yang diperoleh dari hasil pengujian di laboratorium pengujian bahan, yaitu labroatorium uji bahan menggunakan mesin uji tarik. Sampel bahan berupa hasil pengecoran spesimen.

## Variabel Penelitian
Untuk  mengoptimalkan  penelitian,  maka  ditentukan  variabel  yang  digunakan  untuk meningkatkan kualitas tarik baling-baling antara lain:
1. Variable terikat adalah kekuatan tarik.
2. Variabel bebas, yaitu kadar serbuk baterai 20 gr, 30 gr, 40 gr, dan 50 gr.

## Spesimen Uji Tarik
Pengecoran  dilakukan  dengan  tahapan  sebagai  berikut:  pembuatan  pola,  pembuatan cetakan  pasir  kering  ( dry-sand  mold ),  pengolah  pasir,  peleburan,  penuangan, pembongkaran  dan  pembersihan  di  tahap  akhir.  Pada  saat  pengecoran  telah  selesai diproses,  rangka  cetakan  dan  coran  dibersihkan  hingga  tidak  ada  lagi  bekas  pasir pengecoran, selanjutnya dilakukan pembersihan dan dilakukan pemisahan antara coran dan permukaan coran pada saluran turun, saluran masuk, penambahan.
Setelah  dilakukan  pengecoran,  tahap  selanjutnya  adalah  melakukan  uji  tarik  yang merupakan proses bahan diberikan beban ke arah menjauhi titik tengah, sifat-sifat mekanis pada  bahan  tersebut  dapat  diketahui  (Mulyana,  n.d.),  selain  itu  agar  diketahui  tegangan luluh,  regangan  dan  tegangan  tarik  maksimum  bahan  melalui  kurva  tegangan-regangan. Berikut ini merupakan spesimen uji tarik:
Gambar 1. Spesimen Uji Tarik
Benda uji diberi beban gaya tarik sesumbu yang ditambah secara berkelanjutan pada proses pengujian tarik, bersamaan dengan itu, perpanjang  yang dialami benda uji  diamati (Salindeho et al., n.d.). Berikut ini merupakan proses uji tarik:
Gambar 2. Proses Uji Tarik

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari hasil pengujian gaya tarik maksimum (Fmax) yang dilakukan dilabotorium Uji Bahan  Politeknik  Banjarmasin,  diperoleh  data  seperti  pada  tabel  1  yang  telah  diberi perlakuan dengan penambahan serbuk baterai bekas.
Tabel 1. Data gaya tarik maksimum hasil percobaan
Perlakuan Ulang Gaya tarik maksimum (kN) 0 gr serbuk baterai 20 gr serbuk baterai 30 gr serbuk baterai 40 gr serbuk baterai 50 gr serbuk baterai X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 1 7,39 14,76 13,82 12,59 11,07 2 10,91 16,53 13,57 12,85 10,77 3 10,24 15,89 14,35 11,79 10,83 4 9,87 16,56 14,96 13,09 9,59 Jumlah 38,41 63,74 56,70 50,32 42,26 Rerata 9,60 15,94 14,18 12,58 10,57
Dari  hasil  perhitungan  data  yang  dilakukan,  diperoleh  harga  kekuatan  tarik  seperti pada  tabel  2  dimana  sebagai  control  kekuatan  tarik  adalah  tanpa  penambahan  serbuk baterai bekas (0gr serbuk baterai).
Tabel 2. Data kekuatan tarik
Perlaku- an Ulang Kekuatan tarik (N/mm 2 ) Kekuatan tarik Inatural (N/mm 2 ) 20  gr  serbuk baterai 30  gr  serbuk baterai 40  gr  serbuk baterai 50 gr serbuk baterai X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 1 73.9 147.6 138.2 125.9 110.7 2 109.1 165.3 135.7 128.5 107.7 3 102.4 158.9 143.5 117.9 108.3 4 98.7 165.6 149.6 130.9 95.9 Jumlah 384.1 637.4 567 503.2 422.6 Rerata 96.025 159.35 141.75 125.8 105.65

## Uji Tarik
Grafik  hasil  dari  uji  tarik  spesimen  pengujian  seperti  yang  terlihat  dalam  gambar  3 sampai dengan gambar 7
Gambar 3. Grafik Hasil Uji Tarik Pada Percobaan 1 (0 grm Serbuk Baterai Bekas)
Gambar 4. Grafik Hasil Uji Tarik Pada Percobaan 2 (20 grm Serbuk Baterai Bekas)
Gambar 5. Hasil Uji Tarik Pada Percobaan 3 (30 grm Serbuk Baterai Bekas)
Gambar 6. Grafik Hasil Uji Tarik Pada Percobaan 4 (40 grm Serbuk Baterai Bekas)
Gambar 7. Grafik Hasil Uji Tarik Pada Percobaan 5 (50 grm Serbuk Baterai Bekas)
Dibawah ini merupakan grafik kekuatan tarik:

## Gambar 8. Grafik Kekuatan Tarik
Variabel  bebas  yang  digunakan  yaitu  kadar  serbuk  baterai  :  20gr,  30gr,  40gr  dan 50gr. Sedangkan variable terikat adalah kekuatan tarik. Dari data statistik di atas dapat di buat tabel analisis varian satu jalan yang dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 3. Tabel analisis varian satu jalan Sumber Variasi dk Jumlah Kuadrat Kuadrat Tengah F hitung F tabel Keputusan Total 20 – 1 11952,57 - 31,75558  3,06 F hitung > F tabel 31,75558 > 3.06 Ha diterima Perlakuan (Kategori) 5 – 1 = 4  10690,173  2672,5433 Galat 20 – 5 = 15 1262,397 84,1598
Nilai Ftabel dengan taraf keberarti α = 5%, atau F(0.05; 4; 15) = 3.06 maka bila di bandingkan dengan Fhitung terlihat bahwa nilai  Fhitung > Ftabel, sehingga Ha di terima, hal  ini  menunjukkan  ada  pengaruh  nyata  antara  aluminium  rongsokan  yang  di  beri penambahan  serbuk  baterai  bekas  dengan  aluminium  rongsokan  tang  tidak  ada penambahan serbuk baterai bekas.
Dari  tabel  d  dengan  mengambil  taraf    =  5%  di  peroleh  harga  d(0,05;  4,15  =  2,73 Nilai  d1 hitung >  2.73;  dan  d2 hitung >  2.73;  d3 hitung >  2.73;  hal  ini  menunjukan  bahwa  nilai kekuatan  tarik  dengan  penambahan  serbuk  baterai  20  gr,  30  gr,  40  gr,  dan  40  gr mempunyai perbedaan yang berarti dengan rata – rata kekuatan tarik kontrol (0 gr).

## KESIMPULAN
Dari penelitian yang telah dilakukan diketahui bahwa perlakuan dengan empat tahap penambahan  serbuk  baterai  bekas  yang  dikenakan  pada  paduan  aluminium  rongsokan memberikan  pengaruh  nyata  terhadap  nilai  kekuatan  tariknya  yaitu  nilai  kekuatan  tarik lebih  tinggi  daripada  nilai  kekuatan  tarik  control  yang  hanya  diberi  perlakuan  natural serbuk  baterai  bekas.  Penambahan  serbuk  baterai  berdampak  pada  kebersihan  cairan logam, sehingga produk coran yang dihasilkan lebih terlihat halus dan bersih. Penambahan massa baterai berpengaruh terhadap kekuatan tarik. Hal tersebut menyebabkan peningkatan terhadap hasil dari uji tarik.

## REFERENSI
Ardiansyah, R. A., Mesin, J. T., Teknik, F., Malang, U. N., & Logam, P. (2016). Pengaruh penggunaan serbuk dry cell sebagai pengikat terak pada pengecoran logam terhadap kualitas hasil coran. Jurnal Teknik Mesin , 1 (2), 1–10.
http://journal2.um.ac.id/index.php/jurnal-teknik-mesin/article/download/529/339
Effendi,  M.  S.,  Hasbi,  M.,  &  Khafiz,  M.  (2011). Peningkatan  Kualitas  Kekuatan  Tarik Baling- Baling Kapal  Kuningan  Di Industri Pengecoran Logam Negara Kabupaten Hulu Sungai Selatan . 1 , 67–73. https://ejurnal.poliban.ac.id/index.php/intekna/article/view/57
Holmes, H. N. (1930). The story of aluminum. Journal of Chemical Education , 7 (2), 232. https://doi.org/10.1021/ed007p232
Indonesia  Industrial  Parts.  (n.d.). Baterai :  Sejarah,  Fungsi,  dan  Kelemahan . Https://Inaparts.Com/Articles/Baterai/.
Mulyana,  I.  S.  (n.d.). Analisis  Uji  Tarik  Pada  Specimen  S355j2+N  Dengan  Standar  As 1391 Untuk Bahan Material Container Flat Top Wagon (PPCW) . Nasution,  M.  (2021).  Karakteristik  Baterai  Sebagai  Penyimpan  Energi  Listrik  Secara Spesifik. In Cetak) Journal of Electrical Technology (Vol. 6, Issue 1).
Purkuncoro, E. A., Taufik Jurusan Teknik Mesin, A. D., Teknologi Industri, F., & Malang Kampus Jln Raya Karanglo Km, I. I. (2019). Pengaruh Bentuk Saluran Pada Proses Pengecoran  Dengan  Model  Dari  Styrofoam  Terhadap  Sifat  Mekanis  Aluminium Paduan Al-Si-Cu . XIII (2), 177–186.
Salindeho,  R.  D.,  Soukota,  J.,  Poeng,  R.,  &  Ratulangi,  S.  (n.d.). Pemodelan  Pengujian Tarik Untuk Menganalisis Sifat Mekanik Material .
Saputra,  F.  R.,  Harjanto,  B.,  &  Sriwardani,  N.  (2020).  Pengaruh  Variasi  Penambahan Kadar Air Dengan Bahan Pengikat Bentonit Terhadap Karakteristik Pasir Cetak Dan Cacat Porositas Hasil Pengecoran Logam Paduan Al-Si. NOZEL , 02 (04), 291–300. Setiawan, H. (n.d.). Pengujian Kekuatan Tarik Produk Cor Propeler Alumunium . Siswanto, R. (n.d.). Pengaruh Temperatur Tuang Terhadap Porositas, Stuktur Mikro Dan Kekerasan  Dari  Alumunium  Rongsok  Baling-Baling  Kapal  Menggunakan Pengecoran Evaporatif . 4 , 2022. https://ppjp.ulm.ac.id/journals/index.php/rot
Wibowo,  A.  D.  W.  I.  (2012). Pengaruh  Variasi  Jenis  Cetakan  dan  Penambahan  Serbuk Dry  Cell  Bekas  Terhadap  Porositas  Hasil  Remelting  Al-9%  Si  Berbasis  Piston Bekas .