## PENGARUH TEMPERATUR TUANG DAN WAKTU TUANG TERHADAP PENYUSUTAN SILINDER CORAN ALUMUNIUM DENGAN CETAKAN LOGAM
Wayan Sujana 1) , Agus Setiawan 2) 1) Dosen Jurusan Teknik Mesin FTI – ITN Malang , 2) Alumni Jurusan Teknik Mesin FTI – ITN Malang Jl. Bendungan Sigura-gura No. 2 Malang ,Telp. 0341 – 551431 Email : wayan_sujana@fti.itn.ac.id

## Abstrak
Pada saat ini terdapat bermacam-macam cara pengecoran, antara lain pengecoran yang umum dan pengecoran  yang  khusus.  Masing-masing  mempunyai  ciri  khas  pada  cetakan  dan  cara pembekuannya.Pengecoran  cetakan  logam  dilakukan  dengan  jalan  menuangkan  logam  cair  ke  dalam cetakan,  sehingga  dihasilkan  coran  yang  mengikuti  model  cetakan  karena  pengaruh  gaya  gravitasi. Berkenaan dengan itu maka cara ini cocok untuk coran yang sederhana, karena prosesnya yang mudah. Untuk memperoleh cetakan dengan kualitas yang baik maka diperlukan pengaturan  proses penuangan. Untuk  itu  maka  pada  kesempatan  ini  dilakukan  penelitian  untuk  mengetahui  bagaimana  pengaruh temperatur  tuang dan waktu tuang terhadap penyusutan silinder coran aluminium dengan cetakan logam. Pada  penelitian  ini  digunakan  material  aluminium  skrap  dan  cetakan  logam  sederhana  metode gravitasi  tanpa  riser.  Sebagai  variabel  berubah  digunakan  waktu  tuang  1,  5  dan  10  detik  sedangkan temperaturnya  adalah  800°C,  900ºC  dan  1000°C.  Pengujian  yang  dilakukan  adalah  pengukuran penyusutan specimen.
Dari data penelitian didapatkan hasil terbaik pada perlakuan waktu tuang 10 detik dan temperatur 1000°C. Penyusutan yang dihasilkan pada waktu tersebut adalah 1,61 gram sedangkan pada temperatur tuang 1000°C penyusutannya sebesar 1,85 gram Berdasarkan  analisa  dari  hasil  penelitian  maka  dapat  diambil  kesimpulan  bahwa  pada  proses pengecoran sangat penting untuk diperhatikan tentang penentuan temperatur penuangan dan waktu tuang karena  kedua  faktor  tersebut  ternyata  memberikan  pengaruh  yang  nyata  terhadap  hasil  pengecoran tepatnya terhadap penyusutan hasil coran.
Kata kunci: pengecoran cetakan logam; aluminium; temperatur dan waktu tuang

## Abstract
Today, there are a wide variety of technologies available for the production of cast parts, with some more suitable for general casting designs and others in spesific design. Each other has caracteized for particular casting designs  and  alloy.  The  process  whereby  molten  material  is  poured  into  a  mold  and allowed to harden followed by gravity force.
According  to  the  process,  this  design  is  quitly  simple,  due  to  easier  treatment.  In  order  to  get excellence  molding  product,  it  is  important  to  optimize  cast  pouring system.  For  answering  all  the challanging, this research was conducted to identify the influance of temperature and time pouring mold systems toward silinder contracted of aluminium alloys with molding plate.
In  this  research  were  used  scrap  aluminium  material  and  simple  gravity  molding  alloy  method without riser. The dependent variable of pouring times were 1,5 and 10 second, and then the temperature of  the process were 800 °C, 900 ºC and 1000 °C. The testing material were performed by measuring specimen reduction.
For the data we have got information that, the best pouring time treatment is 10 second and the temperature is 1000°C. The measure of contraction material in that time is 1,61 gram whereas from that temperature is about 1,85 gram.
Based on data analised, the conclution of the research is, the determination of time and temperature of pouring system in the casting treatment, very important. Both factor have given great influance to the result of quality especially in contraction matrial product.
Key words : casting alloy, aluminium, temperature and pouring time.

## PENDAHULUAN
Pengecoran  aluminium  memiliki peranan  yang  sangat  penting  di  dalam perkembangan industri sejak
ditemukannya  pada  abad  XIX.  Produk- produk  komersial  aluminium  hasil pengecoran yang pertama adalah alat-alat rumah  tangga,  dan  komponen  untuk dekorasi  pemakaian  aluminium  saat  ini sudah  di  arahkan  untuk  memenuhi kebutuhan  spesifikasi  dalam  bidang keteknikan dan perindustrian.
Pada  saat  ini  terdapat  bermacam- macam  cara  pengecoran, antara  lain pengecoran  yang  umum  dan  pengecoran yang khusus. Cara-cara pengecoran  yang khusus  adalah  seperti  pengecoran sentrifugal,  pengecoran  tekanan  rendah, pengecoran  cetakan  logam,  pengecoran pola  lillin  dan  sebagainya. Masing- masing  mempunyai  ciri  khas  pada cetakan dan cara pembekuannya.
Pengecoran cetakan logam dilakukan  dengan  jalan  menuangkan logam  cair  ke  dalam  cetakan,  sehingga dihasilkan  coran  yang  mengikuti  model cetakan  karena  pengaruh  gaya  gravitasi. Berkenaan  dengan  itu  maka  cara  ini cocok untuk  coran  yang  sederhana, karena  prosesnya  yang  mudah.  Untuk memperoleh  cetakan  dengan  kualitas yang  baik  maka  diperlukan  pengaturan model cetakan dan proses penuangan.

## Tujuan Penelitian
Tujuan  dan  sasaran  dari  penelitian ini  adalah  untuk  mengetahui seberapa besar  penyusutan  yang  terjadi  akibat pengaruh  temperatur  tuang  dan  waktu penuangan.

## Manfaat  Penelitian
Penelitian  ini  diharapkan  dapat memberikan  informasi  ilmiah  kepada dunia  industri,  khususnya  berkaitan dengan  proses  pengecoran  logam aluminium.

## METODOLOGI PENELITIAN
Diagram  penelitian  dapat  dilihat  pada gambar 1 berikut ini :
Gambar 1. Diagram alir penelitian
Proses peleburan Aluminium
Proses peleburan aluminium dilakukan  sesuai  dengan  urutan  titik  cair
Studi Literatur Pengecoran Pengukuran penyusutan Pembuatan Cetakan Penimbangan sampel Finishing sampel Kesimpulan Pembahasan Literatur Pengolahan data
tertinggi terlebih dahulu yaitu aluminium dengan  titik  lebur  1000°C.  Disaat memasukkan  material  panas  dari  dapur krusibel  harus  diukur  temperaturnya terlebih  dahulu  untuk  menyesuaikan temperature  lebur  material  yang  akan dilebur.  Setelah  temperature  mencapai kurang  lebih  1000°C  umpan  pertama dimasukkan  dalam  dapur  krusibel  dan disusul dengan serbuk arang yang ditabur diatas  material  untuk  mengurangi penguapan  pada  logam  cair.  Demikian berturut-berturut  untuk  material  yang lain,  dari  titik  leburnya  yang    paling tinggi  menuju  ke  yang  rendah 900°C,800°C begitu selanjutnya.

## Proses Penuangan
Setelah  logam  aluminium  mencair seluruhnya dan telah mencapai temperature  yang  di  tentukan  maka langkah  yang  selanjutnya  harus  di lakukan  adalah  memasukkan  logam  cair ke  dalam  cetakan  logam.  Penuangan pertama  dilakukan  pada  temperature 1000C  dituang  kedalam  cetakan  dalam waktu  1  detik  cetakan  harus  penuh kemudian  pada  penuangan  selanjutnya dituang ke dalam cetakan dalam waktu 5 detik  cetakan  harus  penuh  lalu  yang terakhir  logam  cair  di  tuang  ke  dalam cetakan  dalam  waktu  10  detik  cetakan harus  sudah  penuh.  Begitu  juga  untuk temperature-temperatur  yang  selanjutnya 900ºCdan  800ºC.  Perlu  diperhatikan  saat penuangan  ke    logam  cair  tidak  boleh putus  karena  bila  ini  terjadi  maka  akan menimbulkan cacat pada hasil coran yang dapat  membuat  data  jadi  kurang maksimal.  Setelah  penuangan  selesai
cetakan dibiarkan sampai cairan aluminium benar-benar telah mengeras. Pembongkaran Cetakan Proses pembongkaran
cetakan dilakukan  untuk  mengeluarkan  hasil Penuangan,  untuk  mengeluarkan  hasil coran  dapat  dilakukan  dengan  cara  tuas pemegang cetakan di tarik ke arah keluar dengan  berlawanan  arah  (membuka) selanjutnya  cetakan  di  pukul-pukul sampai hasil coran lepas dari cetakannya. Karena  cetakan  terbuat  dari  logam maka pembongkarannya  sangat  mudah  dan sederhana.
Tabel .1. Penimbangan Hasil Coran
T (˚C) Waktu Tuang (dtk) Berat cetakan (g) Berat specimen (gram) 80 0 1 38,66 34,96 35,67 33,53 5 36,70 36,07 35,17 10 37,45 37.43 35,71 90 0 1 38,66 37,53 34,39 36,10 5 35,63 37,02 35,85 10 36,76 37,43 36,71 100 0 1 38,66 36,17 37,50 35,22 5 37,38 36,96
36,12 10 37,91 36,80
37,15
Hasil dan Pembahasan
Tabel 2. Besarnya  penyusutan  yang terjadi pada masing-masing hasil coran
T (˚C) t Tuang (dtk) Berat cetak an (gr) Berat specimen (gr) Penyu sutan (gr) Penyu sutan Rerata (gr) 80 0 1 38,66 34,96 3,7 3,96
35,67 2,99
33,53 5,13 5 36,70 1,96 2,68 36,07 2,59 35,17 3,49 10 37,45 1,21 1,79 37.43 1,23
35,71 2,95 90 0 1 38,66 37,53 1,13 2,65
34,39 4,27
36,10 2,56 5 35,63 3,03 2,49 37,02 1,64 35,85 2,81
10
36,76 1,9 1,69
37,43 1,23 36,71 1,95 100 0 1 38,66 36,17 2,49 2,36
37,50 1,16
35,22 3,44 5 37,38 1,28
1,84 36,96 1,7
36,12 2,54
10
37,91 0,74
1,37
36,80 1,86 37,15 1,51
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 800 900 1000 Pe n y u s u ta n ( gr ) Temperatur tuang( C) Regresi hasil pengujian
Berdasarkan  data  hasil  penelitian pengaruh  temperatur  penuangan  dapat dilihat  bahwa semakin  tinggi  temperatur penuangan  semakin  kecil  penyusutan yang  terjadi  pada  hasil  coran.  Ini  di sebabkan karena semakin tinggi temperature  yang  digunakan  maka struktur  atom  dalam  aluminium  semakin tak  beraturan,  jadi  distribusi  atom- atomnya semakin tersebar merata, dengan kata  lain  penggunaan  temperatur penuangan yang tinggi akan memberikan semakin banyak waktu untuk pembekuan yang  sempurna.  Sehingga  rongga-rongga udara  akan  mendapatkan  cukup  waktu untuk  tertutupi,  oleh  karena  itu penyusutan yang terjadi menjadi semakin kecil.  Tentunya  ini  pun  ada  batasannya karena  jika  temperature  terlampau  tinggi maka akan memberikan efek yang kurang baik  juga  mengingat  aluminium  sangat mudah  teroksidasi  dan  lagi  aluminium sangat  mudah  sekali  termasuki  oleh  gas pada  temperatur  yang  sangat  tinggi, sehingga dengan demikian akan semakin membuka  kesempatan  terjadinya  cacat, akibat  gas  hydrogen  yang  masuk  dan terkurung dalam logam cair.
Gambar 2. Pengaruh temperatur tuang terhadap penyusutan
Dari gambar 2 dapat kita lihat bahwa temperatur sangat  berpengaruh  sekali terhadap penyusutan hasil coran. Terlihat bahwa  semakin  tinggi  temperatur yang diberikan maka semakin kecil prosentase penyusutan  yang  terjadi.  Sampai  sejauh ini temperatur 1000°C masih berpengaruh positif  terhadap  hasil  coran,  dapat dibuktikan pada gambar  2 bahwa temperatur 1000°C  dapat  memperkecil penyusutan  yang  terjadi  sampai  1,85 gram.
Berdasarkan  data  hasil  penelitian pengaruh  waktu  tuang  dapat  pula  dilihat bahwa semakin  lama  waktu  tuang  yang diberikan  maka  akan  semakin  kecil penyusutan  yang  terjadi.  Hal  ini bisa terjadi karena logam cair semakin banyak mendapatkan  waktu  untuk  memenuhi rongga  cetakan  sehingga  coran  yang dihasilkan semakin padat dan penyusutan menjadi semakin kecil.
Dari gambar 3 dapat kita lihat bahwa waktu  tuang  sangat  berpengaruh  sekali terhadap penyusutan hasil coran. Terlihat bahwa  semakin  lama  waktu  tuang    yang diberikan maka semakin kecil prosentase penyusutan  yang  terjadi.  Sampai  sejauh ini  waktu  tuang  10  detik    masih berpengaruh positif terhadap hasil  coran, dapat  dibuktikan pada  gambar  2  bahwa waktu tuang 10 detik  dapat memperkecil penyusutan  yang  terjadi  sampai  1,61 gram.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  analisa  perhitungan  dan pembahasan  dapat  disimpulkan bahwa temperature  penuangan  dan  waktu  tuang sangat  berpengaruh  terhadap penyusutan hasil coran.

## DAFTAR PUSTAKA
1. John. E. Hatch, Aluminium, Properties  and  Physical,  Metallurgy, American Society For Metals, Metals Park, Ohio, 1986. 2. Metallography  and  Microstructures ,
Handbook,  American  Society  for Metals, Volume 9, 1993.
3. Ross,  B  Robert,  1977, Handbook Metal Treatment and Testing .
4. Smallman R.E, Bishop R.J, Metalurgi Fisik Modern dan Rekayasa Material, Edisi  Keenam,  Erlangga,  Jakarta, 1999.
5. Surdia  Tata  &  Shin  Roku  Saito, Pengetahuan  Bahan  Teknik ,  Pradnya
Paramita, Jakarta.
6. Surdia  Tata,  Kenji  Chijiiwa,  Teknik Pengecoran
Logam, Pradnya Paramita, Jakarta, 1976. Gambar 3. Pengaruh waktu tuang terhadap penyusutan
7. Thelning,  Karl  Eric, Steel  and  Its Heat  Treatment ,  Bofors  Hand  Book, London, 1975.
8. Vernon  John, Testing  of  Materials , London, 1992.
9. William  C.  Leslie, The  Physical Metallurgy  of  Steel, Mc.  Graw-Hill International Book Company,
University of Michigan, 1982.