## VARIASI JENIS DAN METODE PEMBUATAN CETAKAN PASIR TERHADAP CACAT PENYINTERAN UNTUK PRODUK HOUSING DAN FRAME
Martin Doloksaribu (martin-d@kemenperin.go.id) Sri Bimo Pratomo (sribimo@yahoo.com)
Balai Besar Logam dan Mesin, Kementerian Perindustrian Jalan Sangkuriang Nomor 12 Bandung 40135

## ABSTRAK
Jenis  dan  metode  pembuatan    cetakan  pasir  dapat  menimbulkan  kemungkinan  terjadinya  cacat penyinteran.  Cacat penyinteran sering muncul pada produk cor dengan dimensi yang relafif besar dan tebal.  Produk Frame dan Housing memiliki  dimensi  dan  ketabalan  relatif  tinggi  terdapat  cacat penyinteran  pada  pemukaannya.    Pada  penelitian  ini  cacat  penyinteran  pada  permukaan  produk tersebut  dikurangi  dengan  menggunakan  variasi  jenis  resin  dan  metode  pembuatan  cetakan  pasir. Digunakan 2 jenis resin yaitu resin alpha dan resin water glass . Cetakan pasir dari resin alpha dibuat dengan 2 metode pencetakan yaitu  cetakan pasir dibuat dari pasir reklamasi dari mesin Alkali Phenol Process (variasi  1)  dan  cetakan  pasir  dibuat  dari  kombinasi  pasir baru sebagai facing  sand dan  pasir reklamasi  dari  mesin Alkali  Phenol  Process sebagai back  sand (variasi  2).  Cetakan  pasir  dari  resin water  glass dibuat  hanya  dengan  1  metode  pencetakan  (variasi  3).    Pengujian  kuat  tekan, lost  of ignition (LOI)  dan  distribusi  pasir  dilakukan  terhadap  3  variasi  tersebut.  Kuat  tekan  akhir  (saat pouring ) dari 3 variasi tersebut adalah 11,90; 12,30 dan 18,70 ( facing sand dan back sand ); dan 12,02 kgf/cm 2 .  Nilai  LOI  adalah  1,64;  0,82  dan  1,73;  dan  0,95  %.  Ukuran  distribusi  pasir  yang  digunakan didominasi  oleh ukuran saringan 0,5  mm (27%), 0,355  mm (10%)  dan 0,250  mm (7,41%) atau AFS GFN  sebesar  29.  Cetakan  pasir  yang  paling  sedikit  memberikan  cacat  penyinteran  pada  permukaan produk adalah cetakan pasir yang dibuat dengan resin alpha dengan metode pencetakan  menggunakan kombinasi pasir baru sebagai facing sand dan pasir reklamasi sebagai back sand (variasi 2).
Kata Kunci: cacat penyinteran, resin alpha , resin water glass , kuat tekan, LOI, distribusi pasir

## ABSTRACT
Type  and  method  of  sand  molds  making  can  affect  the  possibility  of  sintering  defect  on  surface  of casting product. Sintering defect frequently appear on casting product with big and thick dimension. Surfcace  of  casting  product  of  Frame  and  Housing  show  many  sintering  defect.  The  aim  of  this research  is  to  reduced  sintering  defects  by  using  types  of  resin  and  types  of  mold  making  method. Alpha resin and water glass resin are selected. Alpha resin sand mold is produced by 2 variation of sand mold making method. First variation is alpha resin sand mold with one layer. Second variation is alpha resin sand mold with two layers: back sand layer and facing sand layer. Third variation is water glass  resin  with  CO 2 method.  Test  of  compressive  strength,  Lost  of  Ignition  (LOI)  and  sand  size distribution were carried out. Compressive strength value of 3 variations are 11.90; 12.30 and 18.70 (for facing sand and back sand); and 12.02 kgf / cm 2 . The value of LOI are 1.64; 0.82 and 1.73 (for facing  sand  and  back  sand);  and  0.95%. The  sand  size  distribution  is  dominated  by  a  0.5  mm  sieve size (27%), 0.355 mm (10%) and 0.250 mm (7.41%) as AFS GFN is 29. Second variation sand mold gives the minimum sintering defect mark on surface.
Keywords:  sintering  defect,  alpha  resin,  water  glass  resin,  compressive  strength,  LOI,  sand  size distribution

## PENDAHULUAN
Cacat  penyinteran  merupakan  salah satu  jenis  cacat  cor  yang  sering  terjadi terutama  pada  produk  cor  yang  berukuran besar.  Produk  cor  yang  memiliki  ukuran  yang relatif  besar  akan  membutuhkan  cairan  logam yang  besar.  Hal  tersebut  akan  membutuhkan pouring time yang lebih lama. Dengan kondisi
tersebut,  pasir  cetak  pada  bagian  permukaan dalam  (bagian  permukaan  yang  bersentuhan dengan logam cair) akan menerima panas lebih lama  dan  menerima  tekanan  dari  logam  cair yang lebih besar dibandingkan dengan cetakan produk  yang  relatif  lebih  kecil.  Hal  demikian dapat  menyebabkan  terjadinya hot  spot pada daerah-daerah  tertentu.  Jika  pasir  cetak  pada
bagian  permukaan  dalam  yang  bersentuhan langsung  dengan  logam  cair  tidak  memiliki kualitas  yang  baik  maka  pasir  akan  mudah terpenetrasi oleh cairan logam dan akan terjadi reaksi  antara  pasir  dan  cairan  logam.  Akibat penetrasi  tersebut,  butir  pasir  akan  berikatan dengan  cairan  logam  (penyinteran).  Cacat penyinteran  tampak  sebagai  permukaan  yang kasar dan keras sehingga sulit untuk dibersihkan.
Cacat  penyinteran  disebabkan  oleh beberapa  faktor  yang  saling  mempengaruhi. Faktor-faktor  tersebut  antara  lain  kualitas cetakan  pasir,  jenis  pengikat  cetakan  pasir, bentuk  dan  dimensi  produk  cor  dan  juga temperatur  cairan  logam  saat  penuangan ( pouring ) (1) . Oleh karena itu, untuk meminimalkan  atau  mengurangi  terjadinya cacat  penyinteran  dibutuhkan  pemahaman yang terintegrasi dari penyebab cacat ini. Pada penelitian ini cacat penyinteran akan dikurangi dengan  variasi  jenis  resin  dan  metode pembuatan  cetakan  pasir.  Kualitas  pasir  cetak akan diamati terhadap terjadinya cacat penyinteran.
Kegiatan  penelitian  ini  merupakan kegiatan in-house  research yang  dikerjakan  di Workshop  Pengecoran  dan  Perlakuan  Panas Balai  Besar  Logam  dan  Mesin  dari  bulan September s.d Desember 2014.

## Cacat Penyinteran
Penyinteran adalah proses penempelan antar permukaan partikel (serbuk) solid karena adanya  panas  dan  tekanan (2) .  Partikel  solid tersebut  ketika  saling  menempel  belum mencapai fasa likuid. Temperatur saat partikel tersebut  mencapai  kondisi  saling  menempel  di bagian  permukaan  dinamakan  temperatur penyinteran  (titik  penyinteran).  Temperatur penyinteran  ( sintering  point )  akan  terjadi beberapa  saat  sebelum  mencapai  temperatur lebur ( melting point ).
Cacat  penyinteran  terjadi  pada  saat penuangan  cairan  logam.    Pada  saat  proses penuangan  cairan  logam  ke  dalam  cetakan, permukaan rongga cetakan (permukaan bagian dalam) akan mengalami gaya tekan dari logam cair  akibat  gravitasi.  Selain  gaya  tekan  akibat gravitasi,  logam  cair  juga  akan  memberikan tekanan akibat panas cairan logam. Penyinteran  yang  terjadi  pada  saat  penuangan cairan  logam  terjadi  secara alami.  Penyinteran yang  terjadi  pada  proses  pengecoran  berbeda dengan  penyinteran  yang  dilakukan  pada
proses  manufaktur  pada  serbuk  logam.  Oleh karena itu penyinteran yang terjadi pada proses pengecoran tidak dapat sepenuhnya diprediksi. Gaya  tekan  akibat  gravitasi  dan    panas  yang diberikan  oleh  cairan  logam  menyebabkan terjadi  penyatuan  (penempelan)  di  antara butiran  pasir  dengan  logam  cair.  Logam  cair bersama  dengan  butiran  pasir  yang  saling menempel akan tersolidifikasi sehingga membentuk  permukaan  yang  kasar  dan  keras. Permukaan  tersebut    sangat  keras  sehingga sulit untuk dibersihkan. Jika hal tersebut terjadi pada  permukaan  benda  cor  maka  produk  cor tersebut tidak dapat digunakan atau dilanjutkan ke proses berikutnya.

## Karakteristik Pasir Cetak
Salah  satu  cara  untuk  menghindari terjadi  cacat  penyinteran  pada  permukaan benda  cor  adalah  dengan  memperhatikan memperhatikan  kualitas  pasir  cetak  yang digunakan. Beberapa sifat sebagai berikut (2,3) :
a. Ketahanan  terhadap  panas  yaitu  ketahanan pasir terhadap titik sinter. Pasir cetak harus memiliki  titik  sinter  di  atas  temperatur tuang  logam  cair  ( pouring  temperature ). Jika  pasir  cetak  memiliki  titik  sinter  di bawah  temperatur  tuang  logam  cair  maka akan  terjadi  penyinteran  antara  butir  pasir dengan logam cair.
b. Kuat  tekan  yaitu  kekuatan  untuk  menahan gaya  tekan  dari  logam  cair.  Kualitas  ini penting  supaya  permukaan  dalam  rongga cetakan  tidak  runtuh  ketika  dilalui  oleh logam cair. Cairan logam akan memberikan tekanan  akibat  gaya  gravitasi  dan  juga akibat panas dari cairan logam.
c. Distribusi/persebaran  ukuran  pasir  yaitu variasi  ukuran  pasir  dari  pasir  yang digunakan.  Variasi  ukuran  pasir  harus memadai  agar  dapat  menutup  rongga  antar butir pasir.
d. Permeabilitas yaitu kemampuan pasir cetak untuk  mengalirkan  gas  dari  dalam  cetakan ke  luar  cetakan.  Hal  ini  sangat  akan mempengaruhi pembebasan gas dari rongga cetak  dan  kecepatan  pendinginan  produk cor.  Gas  yang  terperangkap  di  dalam cetakan dapat menyebabkan porositas.

## Jenis Cetakan Pasir
Terdapat beberapa cetakan pasir dalam proses  pengecoran.  Dalam  penelitian  ini menggunakan  2  jenis  cetakan  pasir  yaitu  jenis cetakan  mengeras  sendiri  dan  jenis  cetakan yang  mengeras  akibat  gas  CO 2 .  Jenis  cetakan yang  mengeras  sendiri  menggunakan  bahan pengikat yaitu resin alpha . Pada jenis ini, pasir silika  dicampur  dengan hardener dan  resin dengan  komposisi  yang  sesuai  sambil  diaduk. Pasir  dimampatkan  ke  dalam  cetakan  lalu cetakan  pasir  dibiarkan  mengeras.  Reaksi antara hardener dengan resin akan meningkatkan kekerasan cetakan pasir. Kekerasan  akan  terus  meningkat  sampai  pada nilai tertentu. Pasir dari cetakan jenis ini dapat dipakai  kembali  untuk  membuat  cetakan  pasir untuk produk lainnya.
Jenis  cetakan  pasir  yang  kedua  adalah cetakan  dengan  proses  CO 2 .  Resin  yang digunakan  adalah  resin water  glass .  Pasir dicampur dengan resin water glass dan diaduk lalu dimampatkan ke dalam cetakan.
Kekerasan akan  meningkat secara cepat akibat peniupan  gas CO 2 ke  dalam  cetakan. Gas CO 2 ditiup  ke  dalam  cetakan  dengan  menggunakan selang  kecil.  Pasir  dari  cetakan  jenis  ini  tidak dapat digunakan kembali.

## Bentuk Butir Pasir
Bentuk  pasir  digolongkan  menjadi beberapa  golongan  yaitu  bentuk  butir  pasir bundar,  butir  pasir  sebagian  bersudut,  butir pasir  bersudut  dan  butir  pasir  kristal (2,4,5) . Ilustrasi  bentuk  pasir  dapat  dilihat  pada Gambar  1.  Bentuk  pasir  akan  mempengaruhi kekuatan  dan  permeabilitas  dari  cetakan  pasir. Cetakan pasir yang baik terdiri dari ukuran dan bentuk butir pasir yang bervariasi.
Gambar 1. Ilustrasi beberapa tipe bentuk butir pasir.
(a) butir pasir bulat (b) butir pasir sebagian bersudut (c) butir pasir bersudut (d) butir pasir
kristal

## Uji Pasir
Kualitas pasir cetak ditentukan melalui pengujian terhadap sifat-sifat di atas. Dari hasil pengujian dapat disimpulkan kualitas dari pasir cetak. Pengujian pasir antara lain (5) :
a. Kuat  tekan.  Pengujian  ini  dilakukan  untuk mendapatkan  nilai  ketahan  pasir  terhadap gaya tekan yang diberikan. Nilai kuat tekan menunjukkan  besar  gaya  tekan  yang  dapat diterima  oleh  pasir  sebelum  mengalami kerusakan.
b. Loss  of  Ignition (LOI).  Pengujian  ini dilakukan untuk mendapatkan nilai persentase berat yang hilang dari campuran pasir  setelah  dipanaskan.  Nilai  persentase menunjukkan berat yang hilang
(menguap/terbakar) setelah  diberikan panas selama durasi waktu tertentu.
c. Distribusi  Pasir.  Pengujian  ini  untuk mendapatkan  persebaran  ukuran  pasir. Melalui  pengujian  ini  didapatkan  nilai (persentase)  persebaran  ukuran  pasir.  Pasir yang digunakan diharapkan memiliki persebaran ukuran pasir yang memadai.

## METODE PENELITIAN
Dalam  penelitian  ini  penanggulangan cacat  penyinteran  pada  produk  cor  dilakukan dengan  menggunakan  beberapa  jenis  dan metode  pembuatan  cetakan  pasir.  Produk  cor pada  penelitian  ini  adalah Housing dan Frame .  Berat  produk  masing-masing  adalah sekitar  300  Kg  untuk Housing dan  200  Kg untuk Frame . Berat tersebut sudah memperhitungkan  berat  sistem  saluran  tuang. Dimensi luar untuk Housing adalah 1115 x 600 x 240 mm (panjang x lebar x tinggi) dan untuk Frame adalah  933  x  574  x  161  mm  (Gambar 2). Dimensi produk tersebut termasuk kategori besar  sehingga  pada  saat  pengecoran  sangat mungkin terjadi hot spot (penumpukkan panas pada  satu  area)  yang  dapat  menyebabkan terjadi penyinteran.
(a) (a) (b) (c)
(d)
(b) Gambar 2. (a) Cetakan pasir produk Housing dan (b) cetakan pasir produk Frame
Pada  penelitian  ini  dibuat  3  variasi cetakan  pasir  (Gambar  3).  Variasi  1  adalah cetakan  dengan  resin alpha .  Cetakan  pasir dibuat  dengan  menggunakan  pasir  dari  pasir reklamasi.  Pasir  reklamasi  didapat  dari  mesin dimana  komposisi  pencampuran  pasir  daur ulang,  pasir  baru,  resin alpha dan hardener dilakukan  oleh  mesin  (mesin Alkali  Phenol Process ).  Pada  mesin  diatur  agar  komposisi berat  pasir  lama  dan  pasir  baru  adalah  70% pasir  lama  dan  30%  pasir  baru.  Pengaturan keluaran  resin  adalah  26,50  Hz  dan hardener adalah 35 Hz. Pengaturan tersebut memberikan nilai  persentase  berat  pencampuran  resin  yaitu 1,95% dari berat keluaran pasir dan persentase berat hardener yaitu  30,21%  dari  berat  berat keluaran  resin.  Resin alpha yang  digunakan adalah  Fenotec  820  dan hardener adalah Fenotec H20.
Cetakan  variasi 2 adalah cetakan pasir yang  dibuat  dari  kombinasi  pasir  dari  mesin reklamasi  dan pasir baru dimana pencampuran dilakukan  secara  manual  menggunakan mixer . Pasir  baru  digunakan  hanya  untuk  bagian facing  sand untuk  tetap  menjaga  faktor  biaya pembuatan cetakan.  Bahan resin  dan hardener yang  digunakan  sama  dengan  bahan  pada cetakan  variasi  1.  Pengaturan  pada  mesin reklamasi  menggunakan  pengaturan  mesin untuk  variasi  1.    Pencampuran  pasir  baru (tanpa  pasir  daur  ulang)  dengan  resin  dan hardener digunakan  sebagai facing  sand yaitu pasir  yang  bersentuhan  dengan  permukaan pola.  Berat  resin  adalah  sekitar  2%  dari  berat pasir.  Berat hardener adalah  25%  dari  berat resin.  Pasir  reklamasi  digunakan  sebagai back sand yaitu lapisan pasir setelah facing sand .
Gambar 3. Diagram alir penyiapan cetakan pasir
Cetakan variasi 3  adalah cetakan pasir dengan  menggunakan  resin water  glass .  Pasir dicampur dengan resin water glass . Pengerasan terjadi dengan meniupkan gas CO 2 Pencampuran  pasir  dan  resin water  glass dilakukan  dengan  mixer.  Berat  resin water glass adalah 5%  dari berat pasir. Setelah pasir tercampur  dengan  resin,  pasir  dimasukkan  ke rangka  cetak  dan    dipadatkan.  Setelah  seluruh rangka  cetak  tertutup;  gas  CO 2 ditiupkan  ke dalam  cetakan  pasir    menggunakan  selang. selang.  Gambar  3  adalah  diagram  alir pembuatan ke-3 variasi cetakan pasir.
Proses pengecoran dilakukan di Workshop  Pengecoran.  Perencanaan  proses pengecoran  dibuat  oleh  Urusan  Keteknikan Seksi Pengecoran dan Perlakuan Panas. Proses pengecoran dilakukan pada temperatur tapping sekitar  1540 o C  dan  temperatur  tuang  sekitar 1380 o C.  Waktu  tuang  sekitar  20  detik  untuk masing-masing  produk.  Komposisi  target material adalah FCD 600.

## HASIL & PEMBAHASAN Uji Kuat Tekan
Nilai kuat tekan untuk 3 variasi cetakan pasir  ditunjukkan  pada  Tabel  1.  Pada  jenis resin alpha ,  kekuatan  tekan  meningkat  akibat adanya  reaksi  antara  resin  dan hardener . Kekuatan  tekan    akan  meningkat  terhadap lamanya  reaksi  antara  resin  dengan hardener . Proses  pengerasan  pada  resin water  glass berbeda  dari  resin alpha .  Pada  resin water-
glass ,  proses  pengerasan  tidak  dipengaruhi oleh lamanya waktu. Pengerasan akan meningkat secara signifikan pada saat gas CO 2 ditiupkan  ke  dalam  cetakan.  Kekerasan  tidak akan  bertambah  secara  signifikan  dengan semakin lamanya proses peniupan.
Tabel 1. Hasil uji kuat tekan untuk masing-masing variasi cetakan pasir untuk housing dan frame
DURASI KUAT TEKAN RATA-RATA(kgf/cm 2 ) 1 2 3 (Jam) 2a BACK SAND 2b FACING SAND CO 2
0 0
0 0 0 24 11.47* 12.02* 99 12.00 9.20 124 18.70* 12.30* 145 11.50 170 11.90 Pengama tan visual hasil cor terhadap cacat penyinte ran
permukaan relatif baik; sedikit cacat penyinteran Permukaan paling baik dibandingkan produk dari cetakan #1 dan #3 Permukaan banyak terdapat cacat penyinteran *Cetakan dicor
Nilai  kuat  tekan  yang  diperhatikan adalah nilai kuat tekan pada jam saat/mendekati  cetakan  dicor.  Untuk  variasi  1 dan 2, waktu akhir dimana cetakan dicor tidak sama.  Cetakan  variasi  1  dicor  sekitar  setelah 24  jam  (sekitar  1  hari)  setelah  pencampuran atau  mulai  pembuatan  cetakan.  Untuk  cetakan variasi 2 dicor setelah 124 jam (sekitar 5 hari). Untuk  cetakan  variasi  3  dicor  setelah  24  jam (sekitar  1  hari)  setelah  pencampuran.  Waktu pelaksanaan  pengecoran  berbeda-beda  karena tergantung  dari  perencanaan  yang  dibuat  oleh Seksi Pengecoran dan Perlakuan Panas.
Cetakan  variasi  1  diuji  tekan  24  jam setelah  pencampuran.  Waktu  tersebut  juga merupakan  waktu  cetakan  dicor.  Uji  tekan pada  jam  ke-145  dan  ke-170  tetap  dilakukan untuk  melihat  peningkatan  nilai  kuat  tekan. Dari  pengujian  didapatkan  nilai  kuat  tekan 11,50  kgf/cm 2 untuk  jam  ke-145  dan  11,90 kgf/cm 2 untuk  jam  ke-170.  Dari  nilai  tersebut didapatkan  bahwa  nilai  kuat  tekan  cetakan variasi  1  tidak  mengalami  peningkatan terhadap  pertambahan  waktu  yang  signifikan. Dari  pengamatan  visual  permukaan  produk dari  cetakan  variasi  1  didapatkan  permukaan produk yang relatif baik.
Cetakan variasi 2 diuji pada jam ke-99 dan  jam  ke-124.  Cetakan  variasi  2  tidak  diuji pada  jam  ke-24  karena  diperkirakan  nilai  kuat
tekan  tidak  berbeda  jauh  dengan  cetakan variasi  1  karena  menggunakan  resin  dan metode pembuatan cetakan yang sama. Namun pada pencampuran pasir untuk back sand , pada mesin reklamasi dilakukan beberapa perbaikan.  Perbaikan  tersebut  menghasilkan pencampuran  yang  memberikan  nilai  kuat tekan  yang lebih baik daripada cetakan variasi 1.  Nilai  kuat  tekan facing  sand diharapkan lebih  tinggi  dari  pada back  sand karena menggunakan  pasir  baru  seluruhnya.  Namun pada  jam  ke-124, back  sand memiliki  nilai yang  lebih  besar  yaitu  18,70  kgf/cm 2 sedangkan facing  sand memiliki  nilai  kuat tekan sebesar 12,30 kgf/cm 2 . Cetakan variasi 2 menghasilkan permukaan benda cor yang lebih baik  daripada  permukaan  benda  cor  dengan cetakan  variasi  1.  Oleh  karena  itu,  cetakan pasir  yang  dibuat  dari  pasir  baru  dengan  kuat tekan  sekitar  11-12  kgf/cm 2 sudah  mampu menghasilkan  menahan  peneterasi  logam  cair sehingga  pada  permukaan  produk  cor  sedikit terdapat cacat penyinteran.
Dari  grafik  kuat  tekan  terhadap  durasi waktu  (Gambar  4)  dapat  dilihat  bahwa  nilai kuat  tekan  akhir  dari  cetakan  2  (untuk back sand dan facing  sand )  nilainya  di  atas  dari cetakan  variasi  1.  Nilai  kuat  tekan  cetakan variasi  1  tidak  mengalami  peningkatan  nilai kuat  tekan  dari  jam  ke-24  sampai  dengan  jam ke-170. Sedangkan cetakan variasi 2 mengalami  peningkatan  nilai  kuat  tekan  yang signifikan  dalam  rentang  jam  ke-99  sampai dengan  jam  ke-124  khusunya  pada  cetakan pasir back  sand .  Nilai  kuat  tekan  cetakan variasi  1  pada  jam  ke-124  sekitar  11,47  – 11,50  kgf/cm 2 .  Nilai  ini  sangat  berdeda dibandingkan nilai kuat tekan cetakan variasi 2 untuk back  sand .  Namun  nilai  tersebut  tidak berbeda  jauh  dengan  cetakan  variasi  2 facing sand . Walaupun cetakan  variasi 1  dan cetakan varisi  2  untuk back  sand diproses  dengan mesin  yang  sama  namun  menghasilkan  nilai kuat  tekan  yang  berbeda.  Proses  pembuatan campuran  pasir  dengan  mesin Alkali  Phenol Process dipengaruhi  oleh  kondisi  mesin tersebut khusunya pada bagian pencampuran.
Cetakan variasi 3 diuji pada jam ke-24 dan  menghasilkan  nilai  kuat  tekan  sebesar 12,02  kgf/cm 2 .  Cetakan  pasir  variasi  3  tidak diuji  pada  waktu  yang  lebih  lama  karena proses  pengerasan  tidak  meningkat  signifikan terhadap  waktu.  Nilai  kuat  tekan  cetakan variasi  3  tidak  berbeda  jauh  dengan  cetakan variasi  1  dan facing  sand cetakan  variasi  2.
Namun  dari  pengamatan  visual  permukaan produk  didapatkan  banyak  cacat  penyinteran pada permukaan produk cor.
Gambar 4. Grafik nilai uji kuat tekan
Cetakan  variasi 3  menghasilkan   cacat penyinteran  yang  paling  banyak  (Gambar  5b dan  5c)  walaupun  nilai  kuat  tekan  pasir  tidak berbeda  jauh  dengan  cetakan  variasi  1  dan cetakan  variasi  2  bagian facing  sand . Penyinteran terjadi hampir seluruh area bagian sisi  dari produk Housing (Gambar 5b dan 5c).
Pada  produk Frame penyinteran  terjadi  di beberapa  area  namun  relatif  lebih  sedikit daripada produk Housing .
(a) (b)
(c)
Gambar 5. Penyinteran pada produk Housing . (a) Produk Housing dari cetakan variasi 2 (tanda panah menunjukkan sisi terjadi cacat penyinteran). (b) dan (c) Produk Housing dari cetakan variasi 3  dimana permukaan produk terdapat cacat penyiteran

## Uji LOI (Loss of Ignition)
Hasil  uji  LOI  dan  grafik  nilai  uji  LOI dari 3 variasi cetakan  dapat dilihat pada Tabel 2 dan Gambar 6.
Tabel 2. Hasil uji LOI (rata-rata) tiap cetakan pasir N O JENIS CETAKAN PASIR LOI (%) 1 Resin Apha – Mesin Alkali Phenol Process 1.64 2a Resin Alpha – Mesin Alkali Phenol Process - Back Sand 1.73 2b Resin Alpha – Mixer - Facing Sand 0.82 3 Resin Water Glass - CO 2 0.95
Gambar 6. Grafik nilai LOI (rata-rata) tiap cetakan
Nilai  LOI  cetakan  variasi  1  dan cetakan  variasi  2a  tidak  berbeda  jauh  yaitu 1,64  dan  1,73%.  Hal  ini  disebabkan  oleh metode  pembuatan  cetakan  pasir  yang  sama yaitu  dengan  mesin Alkali  Phenol  Process . Nilai  LOI  cetakan  pasir  resin alpha bagian facing sand (cetakan variasi 2b) memiliki nilai LOI yang paling rendah  dibandingkan cetakan variasi  lainnya  (nilai  LOI  cetakan  variasi  3 adalah  0,95%).  Nilai  persentase  LOI  yang semakin  rendah  artinya  semakin  sedikit  massa yang  hilang  setelah  pemanasan.  Nilai  ini mengindikasikan  persentase  bagian  pasir  yang
#1 #2a #2b #3
hilang akibat panas dari logam cair.  Nilai LOI semakin  kecil  maka  semakin  sedikit  bagian pasir yang hilang akibat panas dari logam cair. Cetakan  variasi  2b  memiliki  nilai  LOI  paling kecil sehingga cetakan variasi 2b paling sedikit terpengaruh oleh panas dari logam cair. Hal ini dapat  terlihat  dari  jumlah  cacat  penyinteran yang sedikit pada permukaan produk. Cetakan variasi  3  dengan  nilai  LOI  di  antara  cetakan variasi  1  dan  2b  menghasilkan  jumlah  cacat penyinteran  yang  paling  banyak.  Hal  tersebut disebabkan  oleh  ruang  antar  butir  yang  lebih besar. Ruang antar butir tersebut terjadi karena peniupan  gas  CO 2 ke  dalam  cetakan.  Proses peniupan  tersebut  menyebabkan  ruang  antar butir  yang  relatif  lebih  besar.  Hal  tersebut meningkatkan  potensi  terjadinya  penetrasi logam  cair  ke  dalam  cetakan  pasir  sehingga banyak  terjadi  cacat  penyinteran.  Selain disebabkan  oleh  peniupan  gas  CO2,  besarnya ruang  antar  butir  dipengaruhi  oleh  distribusi dan bentuk butir pasir.

## Uji Distribusi Pasir dan Bentuk Butir Pasir
Tabel  3  dan  Gambar  7  menunjukkan hasil  uji  distribusi  pasir  yang  digunakan  pada penelitian ini. Tiap variasi cetakan menggunakan  sumber  pasir  pasir  baru  yang sama.  Untuk  pasir  lama  (daur  ulang)  pada mesin Alkali  Phonol  Process menggunakan pasir lama yang tersedia pada mesin. Distribusi pasir  baru  didominasi  oleh  ukuran  saringan 0,500  mm  (sebanyak  27,22%);  0,710  mm (14,60%);  0,355  mm  (10%);  0,180  mm (7,41%)  dan  0,180  mm  (4,52%)  (AFS  GFN  = 29).  Dengan  nilai  distribusi  pasir  seperti  ini, butir pasir masih  mampu  menutup ruang antar butir  sehingga  dapat  mengurangi  cacat penyinteran.  Hal  tersebut  dapat  dilihat  dari permukaan  produk  yang  relatif  sedikit  terjadi penyinteran untuk cetakan variasi 1 dan variasi 2.
Tabel 3. Hasil uji distribusi pasir NO UKURAN % berat SARINGAN 1 1.400 0.00 2 1.000 0.81 3 0.710 14.60 4 0.500 27.22 5 0.355 10.00 6 0.250 7.41 7 0.180 4.52 8 0.125 0.46 9 0.009 0.14 10 0.063 0.00 11 Pan 0.00

## Gambar 7. Grafik distribusi ukuran pasir
Bentuk  butir  pasir  diamati  dengan mikroskop  makro.  Gambar  8  menunjukkan butir pasir yang digunakan pada penelitian  ini. Bentuk  pasir  yang  digunakan  memiliki  bentuk agak  bersudut.  Bentuk  seperti  itu  akan menyebabkan  ruang  antar  butir  yang  besar. Ruang  antar  butir  yang  besar  menyebabkan peningkatan  penetrasi  logam  cair  ke  dalam cetakan  pasir.  Bentuk  butir  agak  bersudut ditambah  dengan  peniupan  gas  CO 2 semakin memperbesar  ruang  antar  butir  sehingga  pada jenis  cetakan  resin water  glass –  gas  CO 2 (cetakan  variasi  3)  menghasilkan  jumlah  cacat penyinteran  yang  paling  banyak  dibandingkan variasi lainnya.
Gambar 8. Bentuk butir pasir; didominasi oleh bentuk butir pasir agak bersudut

## KESIMPULAN & SARAN
Dari  penelitian  ini  dapat  diambil  beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Jenis dan metode cetakan pasir yang paling sedikit  menghasilkan  cacat  penyinteran untuk  produk Housing dan Frame adalah
cetakan pasir resin alpha dengan penggunaan  pasir  baru  sebagai facing  sand (cetakan variasi 2).
2. Nilai  kuat  tekan  yang  semakin  besar  dan LOI  yang  semakin  kecil  memperkecil potensi  terjadinya  cacat  penyinteran  pada produk  berukuran  relatif  besar.,  distribusi pasir dan bentuk pasir memberikan
pengaruh terhadap terjadinya cacat penyinteran.
3. Distribusi  ukuran  pasir  dan  bentuk  pasir memberikan  pengaruh  terhadap  terjadinya cacat penyinteran.
4. Perlu  dilakukan  penelitian  kualitas  cetakan pasir  resin alpha terhadap  penyinteran dengan persentase resin  dan hardener yang berbeda  pada  lokasi  cacat  penyinteran tertentu.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Beeley,  P.R.  1972. Foundry  Technology . London:Butterworths.
2. Surdia,  Tata  &  Chiijiwa,  Kenji.  2013. Teknik  Pengecoran  Logam ,  cetakan  10.
Jakarta: Balai Pustaka.
3. A.  Sanders,  Clyde.  1973. Foundry  Sand Practice,  Sixth  Edition .  Illiones:American Colloid Company.
4. ASM  Handbook  Volume  15  Casting. 1992. Amerika:ASM  International  The  Materials
Information Company.
5. AFS Mold and Core Test Handbook .American Society Foundryman.
6. Latief,  A.  Sutowo.  2012. Kajian  tentang Suhu  Sinter  dan  Suhu  Lebur  Pasir  Merapi sebagai  Potensi  Sumber  Daya  Alam  yang Mendukung  Industri  Pengecoran  Logam  di Jawa Tengah. Indonesia.
7. Brown,  John,  R.  2000. Foseco  Ferrous Foundryman’s Handbook . Oxford:Butterworth-Heinemann.
8. Purbowo,  Tedy  dan  Tjitro,  Soejono.  2003. Studi  Penambahan  Gula  Tetes  Pada Cetakan  Pasir  Terhadap  Cacat  Blow-hole , Jurusan  Teknik  Mesin,  Fakultas  Teknologi
Industri,  Universitas  Kristen  Petra,  Jurnal
Teknik  Mesin  Volume  5  Nomor  2.