## ANALISA LANJUT PERUBAHAN SIFAT MEKANIK BAHAN PEWTER DENGAN REDUKSI 50% PADA PROSES PENGEROLAN BAHAN
Firlya Rosa. S.S.T., M.T. 1
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Bangka Belitung firlya@ubb.ac.id Suhdi, S.S.T., M.T. 2 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Bangka Belitung
suhdi@ubb.ac.id

## ABSTRAK
Proses pengurangan ketebalan, penghalusan dan perataan permukaan pada pelat pewter dari proses penuangan oleh usaha kecil di Pulau Bangka masih dilakukan dengan  menggunakan  metode  pengamplasan  sehingga  waktu  yang  diperlukan untuk  proses  tersebut  lama.  Untuk  membantu  proses  tersebut,  maka  dilakukan proses  pengerolan  dengan  menggunakan  mesin  roller  press.  Bahan  pewter  yang digunakan  dengan  komposisi  timah  97%,  tembaga  2%,  antimon  1%  dengan dimensi benda uji awal 150 x 50 x 3-3,5 menggunakan 3 sampel dengan rata-rata kekuatan  tarik  awal  52,18  MPa  dan  rata-rata  kekerasan  bahan  awal  sebesar 12,56  VHN.  Dari  hasil  reduksi  sebesar  50%  didapatkan  bahwa  terjadi perubahan  dimensi  dengan  rata-rata  kenaikan  panjang  sebesar  100,48%, kenaikan lebar sebesar 6,86%, penurunan ketebalan akhir rata-rata sebesar 1,69 m.  Deformasi  yang  terjadi  menyebabkan  perubahan  kepadatan  butiran  pada mikro  struktur  bahan  sehingga  rata-rata  kekuatan  tarik  meningkat  sebesar  60 MPa dan rata-rata kekerasan akhir bahan meningkat menjadi 13,1 VHN.
Kata kunci : reduksi, pewter, roller press

## ABSTRACT
The  process  of  thickness  reduction,  smoothing  and  leveling  of  surfaces  on  the plate  of  pewter  casting  process  by  small  businesses  in  Bangka  Island  is  using manual  method.  They  use  method  of  sandpaper  so  that  the  reduction  of  process takes  a  long  time.  To  reduce  the  time,  the  process  is  carried  out  using  a  rolling machine roller press. The compositions of pewter material are consisting of 97% tin, 2% copper and 1% antimony. The initial dimension of test specimen is 150 x 50 x 3-3.5 in 3 samples and the average initial tensile strength is 52.18 MPa and average material hardness is 12.56 VHN. The result of the reduction of 50% was found that a change in dimension with an average length increase of 100.48%, the increase in  width of  6.86%, a decrease in  the average final  thickness  of 1.69 m. Deformation  causes  changes  in  density  of  grain  on  the  micro  structure  of  the material  so  that  the  average  tensile  strength  increased  by  60  MPa  and  the average final hardness materials increased to 13.1 VHN.
Key Word  : reduction , pewter, roller press

## 1. PENDAHULUAN
Provinsi  Kepulauan  Bangka  Belitung merupakan provinsi  penghasil bijih  timah terbesar  di  Indonesia.  Berbagai  bentuk dapat  dipadupadankan  dengan  material timah. Salah satu hasil kerajinan masyarakat setempat menggunakan material  timah  adalah  kerajinan pewter seperti pada gambar 1.

## Gambar 1 Miniatur Hasil Kerajinan Pewter
(Hadiatullah, 2016)
Kerajinan pewter bukan murni terbuat dari  material  timah,  namun  merupakan perpaduan  beberapa  logam.  Kandungan dalam  logam  pewter  adalah  97%  timah putih  (Sn),  2%  tembaga  (Cu),  dan  1% antimon (Sb), dimana fungsi dari tembaga untuk  mengkilapkan  timah,  sedangkan antimon berfungsi  untuk  mengeraskan timah.  timah  merupakan  unsur  kimia dengan  nomor  atom  50,  nomor  massa 118,69.  Logam  pewter  memiliki  titik lebur 231,89  C, dan titik didih
2.260  C [3] . Pencampuran material- material tersebut dilakukan dengan proses pemanasan sampai mencapaai suhu
250  C.
Untuk  membentuk  kerajinan pewter , pengrajin tradisional  masih  menggunakan proses casting atau  cetakan  pada  bentuk tertentu.  Untuk  benda  yang  berbentuk lempengan,  cetakan  masih  berbentuk persegi  panjang  dengan  kedalaman  yang sudah  ditentukan  dan  bervariasi  dengan
bahan  cetakan  terbuat  dari  silikon  atau karet tahan panas.
Ketidakseragaman  ketebalan  menjadi kendala  bagi  pengrajin  untuk  menipiskan hasil  cetakan  yang  dilakukan  secara manual  dengan  cara  pengamplasan.  Hal ini  akan  memerlukan  waktu  yang  lama untuk mencapai ketebalan yang diinginkan.  Selain  itu,  penipisan  seecara manual menyebabkan keseragaman ketebalan  pada  benda  kerja  tidak  merata. Sehingga  hasil  yang  diinginkan  memiliki permukaan yang rata, memiliki permukaan yang halus, memiliki kekerasan  yang  baik  terkadang  tidak tercapai. Untuk  mengantisipasi  penipisan  yang lama  dengan  hasil  yang  tidak  merata, maka dalam penelitian ini akan dilakukan penipisan pelat pewter dengan menggunakan roller  press . Roller  press umumnya  digunakan  untuk  pemipihan bahan  baja,  namun  tidak  menutup kemungkinan  untuk  dilakukan  pemipihan pada  material pewter .  Secara  hipotesa, bahan pewter dapat  ditipiskan  dengan menggnakan roller press . Hal ini dikarenakan  bahan pewter telah  dipadu dengan material antimon untuk menambah kekerasan pada material.

## 2. METODE PENELITIAN
Dalam  penelitian  ini,  data  yang digunakan  dengan  menggunakan  data primer  yang  telah  dilakukan  uji  coba, dengan tahapan penelitian sebagai berikut :
a. Pengambilan dan pengolahan data
b. Analisa data
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Pengambilan  dan  Pengolahan Data Hadiatullah (2016)
melakukan penelitian  pemipihan  (reduksi)  pelat pewter dengan  menggunakan roller  press dimana  3  buah  sampel  yang  digunakan berdimensi  150 x 50 x 3-3,5 mm, dengan
melakukan  reduksi  sebesar  50%  dari kondisi  awal  dengan  hasil  pemipihan  3 sampel dapat dilihat pada gambar 2.

## Gambar 2 Hasil Pemipihan Reduksi 50%
(Hadiatullah, 2016)
Hasil  pemipihan  dianalisa  dengan cara:
1. Pengujian  dimensi  panjang,  dengan cara  mengukur  dimensi  panjang  awal sebelum  proses  pemipihan  (150  mm) dan  dimensi  panjang  akhir  setelah
proses pemipihan.
Dari hasil
pengujian  3  sampel  didapatkan  data rata-rata panjang akhir sebesar 300,72 mm  dengan  pertambahan  panjang sebesar  150,72  mm  atau  mengalami perpanjangan sebesar 100,48%.
2. Pengujian  dimensi  lebar,  dengan  cara mengukur  dimensi  lebar  awal  (50
mm)  dan  dimensi  lebar  akhir  setelah proses pemipihan. Dari hasil pengujian  3  sampel  didapatkan  data rata-rata pelebaran akhir sebesar 53,43 mm dengan pertambahan lebar sebesar  3,43  mm  atau  mengalami pelebaran 6,86%.
3. Pengujian  dimensi  tebal,  dengan  cara mengukur  dimensi  tebal  awal  (3,13 mm)  dan  dimensi  tebal  akhir  setelah proses pemipihan.
Dari
hasil
pengujian  3  sampel  didapatkan  data rata-rata  ketabalan  akhir  sebesar  1,69
mm  dengan  penipisan  yang  terjadi sebesar 1,47 mm.
4. Pengujian tarik dimana kekuatan tarik awal  sebelum  pemipihan  sebesar 52,18 MPa dengan persentase elongation dapat  dilihat  pada  gambar 3,  4  dan  5,  dan  setelah  pimipihan, kekuatan tarik yang terjadi 60,22 MPa dengan  persentase elongation yang terjadi  dapat  dilihat  pada  gambar  6,  7 dan 8.
Gambar 3 Elongation Sebelum Reduksi
Sampel 1 Gambar 4 Elongation Sebelum Reduksi Sampel 2 0 10 20 30 40 50 60 -5 0 5 10 Stan d ar d for ce [ M Pa] Elongation [%] 0 10 20 30 40 50 60 -5 0 5 10 15 Stan d ar d for ce [ M Pa]
Elongation [%]
Gambar 5 Elongation Sebelum Reduksi Sampel 3 Gambar 6 Elongation Reduksi 50% Sampel 1
Gambar 7 Elongation Reduksi 50%
Sampel 2
Gambar 8 Elongation Reduksi 50% Sampel 3 5. Pengujian kekerasan dimana
kekerasan  yang  terjadi  mengalami peningkatan dengan kekerasan kondisi awal  sebesar  12,56  HVN  sedangkan pada kondisi setelah pemipihan sebesar 13,1 VHN.
6. Pengujian  mikro  struktur  didapatkan hasil sebagai berikut:

## Gambar 9 Mikrostruktur Sampel
Sebelum Pemipihan (Reduksi)
(Hadiatullah, 2016)
0 10 20 30 40 50 60 -5 0 5 10 15 Stan d ar d for ce [ M Pa] Elongation [%] 0 10 20 30 40 50 60 70 -5 0 5 10 Stan d ar d for ce [ M Pa] Elongation [%] 0 10 20 30 40 50 60 70 -5 0 5 10 Stan d ar d for ce [ M Pa] Elongation [%]
0 10 20 30 40 50 60 70 -5 0 5 10 15 20 Stan d ar d for ce [ M Pa] Elongation [%]
Gambar 10 Hasil Pengujian Struktur
Mikro setelah Pemipihan (Reduksi) 50%
(Hadiatullah, 2016)
3.2. Analisa Data
Dari hasil pengambilan dan pengolahan data, dapat dianalisa perubahan  sifat  mekanik  pelat pewter yang  mengalami  reduksi  sebesar  50% mengalami  deformasii  yang  disebabkan penekanan  yang  terjadi  ke  segala  arah sehingga  menyebabkan  perubahan  pada panjang, lebar maupun ketebalan. Persentase perubahan dimensi  lebih  besar ke  arah  perpanjangan,  hal  ini  disebabkan peralatan roller  press yang  digunakan mempunyai  keterbatasan  dalam  arah pelebaran  sehingga  perubahan  dimensi lebih  dominan  ke  arah  memanjang. Sedangkan  untuk  ketebalan,  perubahan yang terjadi sesuai dengan pengaturan alat roller press . Perubahan dimensi akan menyebabkan  perubahan  sifat  mekanik pada bahan. Hal ini terlihat dari gambar 6, 7  dan  8  bahwa elongation  at  rupture masing-masing  sampel  dengan  rata-rata standard  force sebesar  60  MPa  setelah mengalami reduksi mengalami perubahan, yaitu:
 Sampel  1, elongation  at  rupture sebelum  reduksi  sebesar  14,28%  dan setalah mengalami reduksi  14,44%
 Sampel  2, elongation  at  rupture sebelum  reduksi  sebesar  8,03%  dan setelah  mengalami  reduksi  sebesar 8,07%
 Sampel  3, elongation  at  rupture sebelum  mengalami  reduksi  sebesar 10,64% dan setelah mengalami reduksi sebesar 11,65% Rata-rata elongation  at  rupture dari  3 sampel tersebut setelah mengalami reduksi sebesar 11,39% dari rata-rata awal elongation  at  rupture sebelum  reduksi sebesar 10,98%.
Perubahan elongation  at  rupture ini mempengaruhi kekuatan tarik. Ini disebabkan karena dimensi luas penampang  sampel  sebelum  mengalami reduksi  dan  setelah  mengalami  reduksi mengalami  perubahan  sehingga  akan mempengaruhi  regangan  yang  terjadi pada material.
Selain  itu,  kenaikan  kekuatan  tarik disebabkan terjadi kepadatan butiran yang mengalami  perubahan  akibat  penekanan dimana  perubahan  tersebut  dapat  dilihat pada  gambar  9  dan  gambar  10.  Hal  ini sesuai  dengan  hasil  penelitian  Gunawan, dkk, 2010 bahwa meningkatnya deformasi butir, tahanan terhadap deformasi  meningkat  sehingga  logam mengalami  peningkatan  kekuatan  dan kekerasan, peningkatan ini juga disebabkan  oleh  peningkatan  jumlah dislokasi  dan  pengerasan  regangan  yang terjadi pada struktur material sebagai efek dari pengerjaan pengerolan.

## 4. KESIMPULAN
Dari hasil analisa didapatkan bahwa:
1. Bahan pewter memiliki  sifat  elastis sehingga  dapat  dilakukan  proses perlakuan  lebih  lanjut  dimana  salah satunya  dapat  dilakukan  pemipihan atau penipisan ketebalan bahan sampai dengan reduksi 50%.
2. Perubahan  deformasi  akibat  reduksi 50%  mempengaruhi  sifat  mekanik bahan,  dimana  terjadinya  kepadatan
pada  butiran  material  yang  akan menaikkan  kekuatan  tarik  material dan kekerasan material.
5. REFERENSI
1. Hadiatullah.  2016. Pengaruh  Variasi Penurunan  Ketebalan  (Reduksi  %)
Bahan Pewter Terhadap Perubahan Sifat Mekanik Pada Proses Pengolahan  Menggunakan  Mesin Roller  Press. Universitas  Bangka Belitung. Bangka
2. Gunawarman. Dkk. 2010. Kontribusi Proses Pengerolan Terhadap Penguatan Aluminium dan Pembentukan  Struktur  Nano  Pasca Proses Cetak-Tekan (ECAP) . Universitas Andalas
3. Widi  Rahayu,  puji.  2013. Kerajinan Logam  Timah  “Pewter”  Muntok Kabupaten  Bangka  Barat  Provinsi Bangka  Belitung .  Fakultas  Bahasa
Dan Seni universitas Negeri Yogyakarta