## PENGARUH TEMPERATUR TUANG DAN JENIS MATERIAL AL RONGSOK (PISTON SEPEDA MOTOR DAN KALENG MINUMAN) TERHADAP POROSITAS, KEKERASAN, DAN STRUKTUR MIKRO HASIL PENGECORAN EVAPORATIVE
Muhammad Jurni 1) , Rudi Siswanto 2) 1,2 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat JL. Akhmad Yani Km.36 Banjarbaru, Kalimantan Selatan, 70714 E-mail: decavriojurni@gmail.com

## Abstract
Aluminum used many generated from household, workshop, office, factory and so on.  All  this  time,  the  Al  scrap  is  only  collected  by  the  owner  and  sold  to  the foundry  foundry  industry.  It  can  be  recycled  into  various  products  for  various alternative  products  and  has  the  potential  to  become  a  source  of  business.  The evaporative casting method is to use Styrofoam as a pattern dumped in the printed sand.  This  method  will  produce  castings  that  match  the  pattern  of  Styrofoam made. Melting is done by liquefying Al in a crucible furnace and then poured with a variation of casting  temperatur of 650°C, 700°C, 750°C, 800°C. The objective of this research is to know the temperatur of pouring temperatur and material type to  micro  structure,  porosity,  and  hardness  of  evaporative  casting.  The  smelting furnace  uses  a  crucible  furnace  with  charcoal  wood  fuel.  Materials  used  for casting  Al  scrap  piston  motorcycles  and  beverage  cans.  From  the  observation  of the microstructure shows that the higher temperatur of the dendrite chamber size will change from short thin flakes to flakes. The thicker the thicker the lighter the export the higher and the higher the hardness.
Keywords: Evaporative Casting, Effect Of Casting Temperatur

## PENDAHULUAN
Aluminium ditemukan pada tahun 1825 oleh Hans Christian Oersted,  baru diakui  secara  pasti  oleh  F.  Wohler  pada  tahun  1827.  Sumber  unsur  ini    tidak terdapat bebas, biji utamanya adalah bauksit. Penggunaan Aluminium antara lain untuk  pembuatan  kabel,  kerangka  kapal  terbang,  mobil  dan  berbagai  produk peralatan  rumah  tangga.  Senyawanya  dapat  digunakan  sebagai  obat,penjernih air,fotografiserta  sebagai  ramuan  cat,  bahan  pewarna,  ampelas  dan  permata sintesis  (Sudira  dan  Sato,  1992).    kebutuhan  alumunium  sekarang  mulai  banyak dibutuhkan  didalam  perkembangan  industry  oleh  karena  itu  alumunium  sekrang banyak  teliti  untuk  menemukan  material  baru  yang  lebih  bagus  dari  material sebelumnya, karena aluminium memiliki titik lebur  yang rendah  dan juga ringan agar  kekuatan  aluminiuam  meningkat  maka  dilakukan  perpaduan  antara  silicon, mg, seng, dan mangan.
Selama  proses  pengecoran  setiap  logam  akan  mengalami  perubahan  fasa, baik  perubahan  sifat  fisis  maupun  mekanis  yang  disebabkan  oleh  proses pembekuan.  Perubahan  sifat  tersebut  dapat  memperbaiki  sifat  logam  dan  juga mampu  merusak  sifat  logam  yang  ada  didalamnya.  Perubahan.(Mu’afax  dkk, 2012). Pengecoran lost foam adalah alternatif baru karena proses pembuatan suatu
produk  yang  tergolong  lebih  mudah  dan  hasilnya  juga  tergolong  bagus.  Metode lost  foam  casting  ditemukan  oleh  Shroyer  pada  tahun  1958.(  Sriwahyudi  dkk, 2014)
Berdasarkan uraian di atas dapat di jelaskan bahwa pemanfaatan Al paduan (scrap)    piston  dan  kaleng  minuman  sebagai  bahan  baku  pengecoran  dan  variasi temperatur  tuang  penting  untuk  diteliti,  karena  penelitian  terdahulu  kebanyakan meneliti Al paduan (scrsp) dengan bahan cor piston dengan temperatur tuang 700 °C  (Respati  dkk,  2010),  temperatur  750  °C  (Purwanto  dan  Mulyonorejo,  2010), temperatur 700 °C dan 650 °C (Suyanto dkk, 2016), 710 °C, 760 °C dan 810 °C (Bahtiar  dan  Soemardji,  2012),  800  °C,  750  °C,  dan  700  °C  (Harjanto  dan Suyitno, 2008), temperatur tuang 650, 660, 670 dan 680 oC (Siswanto, 2015), dari hasil  peninjauan  penelitian  sebelumnya  peneliti  ingin  meneliti  pengecoran evaporative  dengan  temperatur  tuang  650  °C,  700  °C,  750  °C,  800  °C,  untuk mengetahui  porositas,  struktur  mikro,  dan  kekerasan.  karena  dilihat  dari  segi lingkungan  di  indonesia  banyak  sekali  terdapat  tumpukan  Al  paduan  rongsok disekitar  lingkungan  di  masyarakat.  Masyarakat  hanya  mengumpulkan  dan menjualnya  pada  pengepul  dengan  harga  yang  murah.  Dengan  melakukan penelitian  ini  diharapkan  bisa  memberikan  suatu  program  baru  untuk  menjdikan suatu barang yang bernilai ekonomis tinggi.
Pengecoran  logam  merupakan  proses  dimana  logam  dicairkan,  mencetak, dituang,  membongkar,  dan  dibersihkan      logam.  Ada  beberapa  macam  contoh pengecoran,  diantaranya  adalah  pengecoran  cetak  (die  casting)  yaitu  pengecoran yang  dilakukan  dengan  cara  menekankan  logam  cair  ke  dalam  cetakan  logam dengan tekanan tinggi, logam tipis dapat dibuat dengan menggunakan cara ini. Pengecoran  evaporative  (evaporative  casting)  adalah  salah  satu  metode pengecoran  logam,  dimana  pola  (pattern)  dan  system  saluran  (gatting  system) menjadi  satu  kesatuan  yang  dibuat  dari  bahan  styro  foam.  Pola  pengecoran evaporative termasuk pola sekali pakai, dimana mengunakan pola dari bahan yang mudah  menguap  jika  terkena  panas  logam  cair.  Proses  pengecon  ini  dilakukan dengan cara pola dan system saluran dari styrofoam  di  tanam  dalam pasir cetak. Cawan  tuang  (pouring  basin)  dengan  posisi  muncul  di  permukaan  pasir  cetak, sebagai  saluran  masuk  logam  cair.  Proses  penuangan  dilakukan  dengan  cara, logam  cair  dituang  pada  cawan  tuang,  sehingga  bersamaan  dengan  logam  cair masuk mengisi posisi sistem saluran dan pola yang terbakar (mencair/menguap).

## METODE PENELITIAN
Metode  yang  digunakan  adalah  metode  eksperimen  menggunakan  Al paduan  piston  sepeda  motor,  dan  kaleng  minuman  ringan  dilebur  dalam  tungku crusibel  kemudian  dituang  dengan  variasi  temperatur  650  °C,  700  °C,  750  °C, 800  °C  dalam  cetakan    dengan  waktu  dalam  cetakan  20  menit  dan  selanjutnya didinginkan diudara terbuka. Hasil pengecoran (coran) kemudian dibuat spesimen, selanjutnya diuji di laboratorium untuk mengetahui porositas, struktur mikro, dan kekerasan.  Adapun langkah-langkah lebih lanjut dari penelitian ini dapat di  lihat dalam Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Data hasil pengujian porositas dan kekerasan lebih jelasnya bisa dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Data hasil pengujian No Variabel bebas Kode
Spesimen Variabel Terikat Material Al rongsokan °C)
Porositas (%) VHN (kg/mm²) 1. Piston 650 C1 5 88 700 C2 3,9 88 750 C3 0 89
800
C4 3,7 94 2. Kaleng minuman
650 D1 7,2 57 700 D2 3,1 72 750 D3 5 60 800 D4 6,7
60

## Struktur Mikro
Hasil pengujian struktur mikro lebih jelasnya bias dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Foto Hasil Struktur Mikro Dengan Perbesaran 101 X
Pada  hasil  pengujian  struktur  mikro  menggunakan  mikroskop  optik  pada setiap  spesimen  terdapat    struktur  mikro  yang  berbeda-beda  dimana  terlihat gumpalan  dan  garis-garis  kecil  berupa  sepihan  Al  yang  mulai  terbentuk  dengan saling  mengikat  antara  senyawa  paduan  yang  terkandung  dalam  coran  dengan bentuk  dari  struktur  aluminiuam  yang  terlihat  berbeda  sehingga  mempengaruhi kekerasannya.  Dari  hasil  pengamatan  pada  struktur  mikro,  maka  didapat  dari setiap temperatur tuang pada Al paduan rongsok piston sepeda motor dan kaleng minuman  ringan,dimana  struktur  mikro  dengan  temperatur  tuang  650°C  pada  Al rongsok  piston  sepeda  motor  terlihat  tingkat  porositas  yang  besar,kemudian temperatur  tuang  700°C  struktur  mikro  terlihat  porositas  yang  menurun  ,adapun temperatur  750°C  dan  800°C  terlihat  struktur  mikro  yang  nampak  terlihat  jarak suktur  dendrit  terlihat  lebih  besar  dibandingkan  dengan  temperatur  650°C  dan 700°C.  Perubahan  temperatur  tuang  dari  temperatur  rendah  menuju  temperatur
yang lebih tinggi pada paduan Al-19,6 Si menyebabkan hypereutectic silicon akan berubah dari serpihan pendek tipis menjadi serpihan panjang tebal.semakin tinggi temperatur  tuang  memberikan  jarak  antara  dendrite  Al  dan  hyperetectik  silicon semakin  lebar  (Siswanto,  2015).  Sedangkan  struktur  mikro  pada  Al  rongsok kaleng  minuman  pada  temperatur  650°C  terlihat  tingkat  porositas  yang  tinggi yaitu  sebesar  7,2%  kemudian  pada  temperatur  700°C  terlihat  tingkat  porositas yang  menurun  dengan  nilai  porositas  3,1%,  sedangkan  pada  temperatur  tuang 750°C dan 800°C tingkat porositas meningkat (Mu’afax dkk, 2012).

## Porositas
Hasil pengujian porositas dapat dilihat dalam Gambar 3.
Gambar 3. Grafik Hasil Uji Porositas
Sedangkan  dari  hasil  pengujian  porositas,  dimana  menurut  Mu’afax  dkk (2012),  laju  pendinginan  pada  media  udara  tergolong  lambat  karena  specimen dibiarkan  dengan  suhu  ruang  tanpa  melalui  pengejutan  secara  langsung, sedangkan menurut Raharjo dkk, (2011), salah satu penyebab terjadinya porositas adalah  gas  hydrogen  dan  proses  pembekuan,  pembekuan  dimulai  dari  bagian logam  yang  bersentuhan  dengan  cetakan,  dimana  inti  kristal  mulai  tumbuh  dan butir-butir  itu  memanjang,  dengan  kata  lain  semakin  lama  logam  mengalami pembekuan  didalam  cetakan  maka  porositas  akan  semakin  tinggi,  hal  ini  dapat dilihat  dari  tingkat  porositas  yang  terjadi  pada  Al  rongsok  piston  temperatur 650°C memiliki tingkat porositas sebesar 5% ,dan nilai porositas pada temperatur 700°C  meliki  tingkat  porositas  sebesar  3,9%dan  nilai  porositas  pada  temperatur 750°C  memiliki  nilai  sebesar  0%,dimana  pada  temperatur  750°C  pada  material piston  sepeda  motor  itu  adalah  temperatur  optimal  dan  penuangan  yang  masih tergolong  cepat  dan  tidak  terdapat  pengaruh  dari  luar  sehingga  tingkat  porositas bisa  dikatakan  tidak  ada,  sedangkan  nilai  porositas  yang  terjadi  pada  temperatur 800°C mengalami peningktan dari temperatur yang sebelumnya temperatur 700°C dan  750°C,  dengan  memiliki  nilai  porositas  sebesar  3,7%  karena  pada  saat temperatur  800°C  alumunium  cair  mengalami  penyusutasan  volume  massa  jenis dan  tekana  hidrostatis  yang  rendah  sehingga  mengakibatkan  porositas  pada  hasil coran piston sepeda motor pada temperatur 800°C.
5 3,9 0 3,7 7,2 3,1 5 6,7 0 2 4 6 8 650 700 750 800 N ilai Por o si tas (% ) Temperatur Tuang (C˚) Grafik Hubungan  Temperatur Tuang dan Nilai Porositas Al Rongsok Piston Sepeda Motor Al kaleng minuman ringan
Adapun  pada  Al  rongsok  kaleng  minuman  terjadi  pada  temperatur  tuang 650°C memiliki nilai  porositas sebesar 7,2% dan nilai  porositas pada temperatur 700°C  sebesar  3,1%  ,  dan  nilai  porositas  pada  temperatur  750°C  memiliki  nilai sebesar  5%  dan  pada  temperatur  800°C  memiliki  nilai  porositas  sebesar  6,7% meningkat  dari  nilai  porositas  yang  terjadi  pada  temperatur  sebelumnya  pada temperatur  700°C  dan  750°C.  Pada  tingkat  porositas  yang  terendah  pada  Al paduan rongsok (scrap) piston dan kaleng minuman terjadi pada temperatur 750°C sebesar  0%  pada  Al  piston  dan  temperatur  700°C  pada  Al  rongsok  kaleng minuman  dengan  tingkat  porositas  sebesar  3,1%,  dengan  waktu  tunggu  dalam cetakan  selama  20  menit.  Porositas  bias  terjadi  karena  kotoran  dan  kerak  pada piston  masih  tersisa  dan  ikut  mencair  dalam  cairan  logam  karena  piston  masih kurang  bersih  sehingga  menyebabkan  kerak  terjebak  dalam  coran  logam  dan menyebabkan porositas.

## Uji Kekerasan Vickers
Hasil pengujian kekerasan Vickers dapat dilihat dalam Gambar 4.
Gambar 4. Grafik Hasil Uji Kekerasan Vickers
Dari  hasil  pengujian  kekerasan,  maka  didapat  tingkat  kekerasan  spesimen tertinggi  pada  Al  rongsok  piston  sepeda  motor  terjadi  pada  spesimen  dengan temperatur  tuang  800°C  dan  pada  Al  rongsok  kaleng  minuman  terjadi  pada temperatur  700°C.  Kekerasan  akan  menurun  seiring  meningkatnya  termperatur penuangan  (Harjanto,2008).  Berdasarkan  penenelitian  hasil  kekerasan  pada  Al rongsok  (scrap) piston  menunujukkan hasil  yang berbeda dimana semakin  tinggi temperatur tuang dan nilai kekerasan yang semakin tinggi,dimana pada temperatur 650°C memiliki tingkat kekerasan sebesar 88 kg/mm²,dan pada temperatur 700°C memiliki  tingkat  kekerasan  sebesar  88  kg/mm²,dan  temperatur  750°C  memiliki ntingkat  kekerasan  sebesar  89  kg/mm²,sedangkan  pada  temperatur  800°C memiliki  tingkat  kekerasan  sebesar  94  kg/mm²  tingkat  kekerasan  meningkat dibanding  temperatur  sebelumnya.  Adapun  tingkat  kekerasan  pada  Al  rongsok kaleng  minuman  pada  temperatur  650°C  memiliki  tingkat  kekerasan  sebesar
88 88 89 94 57 72 60 60 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 650 700 750 800 N ilai Por o si tas (% ) Temperatur Tuang (°C) Grafik Hubungan temperatur tuang dengan nilai Kekerasan (kg/mm²) Al rongsok Piston sepeda motor Al kaleng minuman ringan
57  kg/mm²,  dan  temperatur  tuang  700°C  memiliki  tingkat  kekerasan  sebesar 72kg/mm²,dan  temperatur  tuang  750°C  dan  800°C  memiliki  tingkat  kekerasan yang sama yaitu sebesar 60 kg/mm².
Berdasarkan  hasil  dari  penelitian  ini  tingkat  kekerasan  terendah  pada  Al rongsok  (scrap)  piston  terjadi  pada  temperatur  tuang  750°C  yaitu  sebesar 92  kg/mm²,  dan  pada  Al  rongsok  kaleng  minuman  tingkat  kekerasan  terendah terjadi  pada  temperatur  650°C  yaitu  memiliki  tingkat  kekerasan  sebesar 57 kg/mm².dengan waktu tunggu dalam cetakan yang sama yaitu selama 20 menit.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  pengujian  pengaruh  temperatur  tuang  terhadap  struktur  mikro, porositas,  dan  kekerasan  Al  paduan  (scrap)  menggunakan  metode  pengecoran evaporative ini, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Pengerauh temperatur tuang  terhadap porositas.
a. Piston sepeda motor porositas  terendah terjadi  pada temperatur tuang 750°C  sebesar  0%,  sedangkan  nilai  porositas  tertinggi  terjadi  pada temperatur 650°C sebesar 5%
b. kaleng  minuman  porositas  terendah  terjadi  pada  temperatur  700°C sebesar  3,1%,  sedangkan  nilai  porositas  tertinggi  pada  temperatur 650°C sebesar 7,2%.
2. Pengaruh  temperatur  tuang  terhadap  struktur  mikro  semakin  tinggi temperatur tuang maka struktur mikro akan berbeda-beda pula. Hal ini dapat dilihat  dari  bentuk  foto  struktur  mikro  pada  setiap  temperatur  tuang  yang dilakukan  pada  Al  paduan  piston  dan  kaleng  minuman,semakin  tinggi temperatur tuang maka struktur mikro semakin halus.
3. Pengaruh temperatur tuang terhadap kekerasan.
a. Piston sepeda motor semakin tinggi temperatur tuang maka kekerasan semakin tinggi
b. Kaleng minuman terdapat pada temperatur tuang  700°C dengan nilai kekerasan  sebesar  72  kg/mm²,sedangkan  kekerasan  terendah  terdapat pada  temperatur  tuang  650°C  dengan  nilai  kekerasan  sebesar 57 kg/mm².

## DAFTAR PUSTAKA
Harjanto  Budi  &  Suyitno,  2008,  “Pengaruh  Temperatur  Tuang  Dan  Temperatur Cetakan  Pada  High  Pressure  Die  Casting  (Hpdc)  Berbentuk  Piston  Paduan Aluminium silicon”, Universitas Gadjah Mada.
Mu’afax Ferdiaz Dinov, Harjanto Budi, S.T., M.Eng., Suharno, S.T., M.T., 2012,
“Pengaruh  Variasi  Media  Pendingin  Terhadap  Kekerasan  Dan  Struktur Mikro  Hasil  Remelting  Al-Si  Berbasis  Limbah  Piston  Bekas  Dengan Perlakuan Degassing”, Prodi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, FKIP, UNS.
Purwanto  Helmy  &  Mulyonorejo,  2010,  “Pengaruh Pengecoran  Ulang Terhadap Kekuatan  Tarik  Dan  Kekerasan  Pada  Aluminium  Cor  Dengan  Cetakan Pasir”, Universitas Wahid Hasyim Semarang.
Respati  S.  M.  Bondan,  Purwanto  H,  &  Mauluddin  M.  S.,  2010,  “Pengaruh Tekanan dan Temperatur Cetakan Terhadap Struktur Mikro dan  Kekerasan Hasil  Pengecoran  pada  Material  Aluminium  Daur  Ulang”,  Universitas Wahid Hasyim Semarang.
Roziqin  K,  Purwanto  H,  &  Syafa’at  I.,  2012,  “Pengaruh  Model  Sistem  Saluran Pada  Proses  Pengecoran  Aluminium  Daur  Ulang  Terhadap  Struktur  Mikro Dan  Kekerasan  Coran  Pulli  Diameter  76  mm  Dengan  Cetakan  Pasir”, Universitas Wahid Hasyim Semarang.
Sudarsono,  2008,  “Pengaruh  Temperatur  Tuang,  Temperatur  Cetakan  dan Tekanan  Pada  Pengecoran  Squeeze  Terhadap  Sifat  Mekanis  dan  Struktur Mikro  Magnesium  Paduan  (Mg-44%Al)”,  Universitas  Gadjah  Mada Yogyakarta.
Sudibyo Arif, Kusharjanta Bambang, & Raharjo Wahyu Purwo, 2013, “Pengaruh Penampang  Ingate  Terhadap  Cacat  Porositas  Dan  Nilai  Kekerasan  Pada Proses  Pengecoran  Aluminium  Menggunakan  Cetakan  Pasir  ”,  Universitas Sebelas Maret.
Siswanto  Rudi,  2015,  “Analisis  Struktur  Mikro  Paduan  Al  -19,6Si-2,5Cu,2,3Zn (Scrap)  Hasil  Pengecoran  Evaporative”,  Akademi  Teknik  Pembangunan Nasional (ATPN) Banjarbaru.