## PENINGKATAN PRODUKTIFITAS PADA PENGRAJIN COR KUNINGAN DI DESA BEJIJONG, TROWULAN MELALUI PERBAIKAN DESAIN FASILITAS KERJA
1) Peniel Gultom , 2) Dwi Anggorowati , 3) Sanny Andjarsari
1) Jurusan Teknik Mesin D3, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Malang
2) Jurusan Teknik Kimia S1, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Malang
3) Jurusan Teknik Industri D3, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Malang

## ABSTRACT
Bejijong  Village,  Trowulan,  Mojokerto  is  a  tourist  village  and  small  industrial  centers  of  handicraft  cast brass. The product is a range of miniature statues, temples, statues of figures Majapahit kingdom and etc which using the waste of metal as a raw material. Cast brass handicrafts is also becoming one of the flagship products typical souvenir Mojokerto - East Java. There are currently about 125 entrepreneurs cast brass with a total of 648 people  craftsmen.  In  the  manufacture  of  cast  brass  handicrafts  craftsmen  still  use  traditional  furnace  to  melt various  metal  waste such as petromaks, bolts, nuts, hinges  etc. as raw  material. The diesel-fueled furnaces and wood  charcoal.  In  the  smelting  process  50  kg  of  molten  metal  waste  spend  25  liters  of  diesel  fuel  for  about  4 hours. Difficulties faced by craftsmen is  when it  was about to pour must first dismantle furnace wall while the fire from brander only burn the bottom of furnace with open conditions. It can not achieve the maximum heat so that melting process becomes longer resulting in wasted fuel.  Seeing the conditions above then IbM team from ITN Malang designing a Metal Waste Fuser Tool by applying portable appropriate technology which can makes it easy the process of working and can saving time and fuels. The results obtained are a metal waste  fuser tool that efficiently and effectively in terms of the size, shape, ways of working and saving fuels. Once foundries 50 kg of liquid metal waste spend one 12 kg LPG tube for about 2 hours.
Key Words: metal waste, cast brass handicrafts, Metal Waste Fuser Tool
D esa  Bejijong,  Kecamatan  Trowulan, Kabupaten  Mojokerto  saat  ini  menjadi  desa wisata  sentra  industri  kecil  kerajinan  cor kuningan  yang  produknya  berupa  berbagai miniatur  arca,  candi,  patung  tokoh-tokoh kerajaan  Majapahit  dan  sebagainya  yang menggunakan  limbah  logam  sebagai  bahan bakunya.  Produk  kerajinan  cor  kuningan  ini juga  menjadi  salah  satu  produk  unggulan kerajinan cinderamata khas daerah Mojokerto – Jawa Timur hingga dipasarkan di mancanegara. Hingga  saat  ini  terdapat  sekitar  125  pengusaha kerajinan  cor  kuningan  dengan  total  pengrajin berjumlah 648 orang.
Saat  ini  dalam  pembuatan  kerajinan  cor kuningan  para  pengrajin  masih  menggunakan tungku  tradisional  untuk  melebur  berbagai limbah  logam  seperti  petromaks,  baut,  mur, engsel  dan  lain-lain  sebagai  bahan  baku kuningan.  Bahan  baku  limbah  logam  ini diperoleh  dari  para  pengepul  dari  daerah Surabaya, Jombang dan Mojokerto. Dalam satu bulan  biasanya  para  pengrajin  –  khususnya mitra  1  (Hariadi)  yang  membuat  hanya berdasarkan  pesanan  saja  –  dalam  kondisi normal  membutuhkan  300  kg  limbah  logam untuk  dilebur  menjadi  berbagai  benda  seperti
patung-patung,    macam-macam  hiasan  untuk bangunan dan sebagainya. Jika sedang mendapat  banyak  pesanan  maka  membutuhkan hingga 700 kg limbah logam.
Proses  peleburan  limbah  logam  ini menggunakan  tungku  sederhana  yang  terbuat dari  bata  api  dengan  dua  buah  kowi  (wadah) berbentuk  silinder  yang  terbuat  dari  besi dilapisi  semen  berkapasitas  total  50  kg  logam massa  cair  (30  kg  dan  20  kg)  dalam  kondisi penuh.  Namun  pada  kenyataannya  biasanya hanya  digunakan  untuk  melebur  total  30  kg logam  massa  cair  (20  kg  dan  10  kg)  untuk menghindari  kemungkinan  tumpah  ketika ‘diciduk’  untuk  kemudian  dituang  dalam cetakan.  Tungku  ini  berbahan  bakar  solar. Dalam  sekali  peleburan  menghabiskan  25  liter solar untuk waktu bakar sekitar 4 jam.
Kesulitan  yang  dihadapi  oleh  pengrajin adalah  pada  saat  hendak  menuang  untuk mengeluarkan  kowi  besi  harus  membongkar terlebih  dahulu  dinding  tungku  bata  merah, sehingga  dalam  penyusunan  bata  merah  ketika proses  membakar  hanya  ditumpuk  saja  (tanpa disemen)  dan  menggunakan  penutup  tungku berupa  potongan  genteng  biasa.  Sementara  api yang  ‘ditembakkan’  dari brander hanya membakar  dari  bagian  bawah  tungku  dengan
kondisi terbuka. Hal-hal tersebut
mengakibatkan  panas  yang  didapat  tidak maksimal  sehingga  proses  peleburan  menjadi lama  yang  mengakibatkan  pemborosan  bahan bakar. Selain itu karena tungku yang digunakan saat ini adalah tungku permanen maka pada saat proses pengecoran cetakannya harus didekatkan pada tungku. Hal ini cukup merepotkan terlebih bila jumlah cetakannya banyak.
Gambar 1. Kondisi Tungku Tampak Depan
Gambar 2. Kondisi Tungku Tampak Belakang
Melihat  kondisi  di  atas  maka  dipandang perlu  untuk  menerapkan  IPTEKS  baru  pada para pengrajin sehingga tujuan dari kegiatan ini adalah  membuat  alat  pelebur  limbah  logam yang dapat meningkatkan efisiensi dan efektifitas kerja serta dapat memperbaiki proses produksi  yang  ada  di  industri  kecil  kerajinan cor  kuningan  khususnya  dalam  peleburan limbah logam.

## METODE
A. Survey Data Lapangan
- Mencari  informasi  tentang  kondisi  alat  dan operator pada saat ini.
- Mencari permasalahan yang ada pada proses peleburan limbah logam dengan cara lama.
Kegiatan  dilakukan  di  UD.  Hari  Sabar  yang berlokasi di desa Bejijong, Kecamatan Trowulan, Kabupaten Mojokerto, Jawa Timur
B. Proses Perancangan dan Pembuatan Alat a. Kebutuhan Membuat Alat Pelebur Limbah Logam b. Analisa Masalah
Pengrajin  masih  menggunakan  tungku sederhana  yang  boros  bahan  bakar  dan tidak efisien.
Gambar  3.  Kondisi  Peralatan  Cor  Kuningan
Saat   Ini
C. Rumusan Masalah
Bagaimana merancang dan membuat alat pelebur  limbah  logam  yang  efisien  dan  hemat bahan bakar?

## D. Konsep Desain
 Alat  pelebur  limbah  logam  ini  harus berkapasitas  lebih  dari  30  kg  kuningan massa cair.
 Harus  dapat  mencapai  temperatur lebih  dari 1000° C.
 Pengukuran temperatur menggunakan thermocouple .
 Menggunakan  bahan  bakar  yang  mudah didapat.
 Perawatan dan perbaikan alat relatif mudah.

## E. Membuat Alat Pelebur Limbah Logam
F. Uji Coba Alat Pelebur
Uji  coba  pertama  dilakukan  saat  berada di  bengkel  pembuat  alat  untuk  melihat  apakah alat  pelebur  ini  bekerja  dengan  baik.  Uji  coba kedua  dilakukan  di  UD.  Hari  Sabar,  Bejijong, Trowulan.

## Model Pemecahan Masalah
Gambar 4. Proses Peleburan Limbah Logam untuk Cor Kuningan Saat Ini
Gambar 5. Operasional Alat Pelebur yang Diusulkan

## HASIL  DAN  PEMBAHASAN Khalayak Sasaran
Secara  umum  para  pengrajin  di  Bejijong masih  menggunakan  tungku  tradisional  yang sama.  Jenis  kerajinan  yang  dihasilkan  adalah berbagai ukuran patung tradisional dan modern, elemen dekoratif dan elemen interior.
Gambar 6. Berbagai jenis kerajinan cor kuningan
Peralatan dan Bahan
Gambar 7. Lilin dan Limbah logam
Gambar 8. Cetakan silikon dan cetakan tanah
Gambar 9. Tungku pelebur dan tungku pengering  cetakan
Gambar 10. Bahan bakar solar, kayu bakar dan sekam
Gambar 11. Kompor, kowi, peralatan peleburan dan timbangan
Gambar 12. Peralatan finishing

## Cara Kerja
Proses pembuatan kerajinan cor kuningan secara keseluruhan, yaitu :
 Tahap 1 – Pembuatan Cetakan Positif  : a. Bongkahan lilin dibentuk sesuai dengan keinginan.
b. Dibuat cetakan negatifnya dari tanah.
c. Cetakan  positif  diperbanyak  sesuai keinginan.
Gambar 13. Cetakan positif dari lilin
 Tahap 2 – Pembuatan Cetakan Negatif :
a. Dari  cetakan  positif  tersebut  dibuat cetakan  negatifnya  sebanyak  kurang lebih  3  buah  yang  terbuat  dari  bahan silicon rubber. b. Setelah  cetakan  silicon  rubber  jadi dibuat lagi cetakan negatif dari fiberglass.
c. Cetakan  negatif  ini  juga  bisa  terbuat dari  tanah  yang  dapat  didaur  ulang (digunakan kembali). Gambar 14. Cetakan negatif dari silikon dan tanah
 Tahap 3 – Pembuatan Benda Kerja  :
a. Setelah  cetakan  negatif  jadi  maka proses  pembuatan  benda  kerja  dapat dilakukan  dengan  menuang  cairan kuningan ke dalam cetakan.
b. Setelah dingin, benda kerja dikeluarkan dari cetakan.
Gambar 15. Menuang cairan kuningan dan produk jadi
 Tahap 4 – Proses Finishing  :
a. Benda  kerja  dikeluarkan  dari  cetakan, kemudian  didinginkan  lalu  dihaluskan dengan gerinda dan ampelas.
b. Setelah  halus  kemudian  dipoles  hingga
mengkilap.
Gambar 16. Produk dihaluskan
Alternatif  Desain  Alat  Pelebur  Limbah Logam
Gambar 17. Alternatif 1
Pada  alternatif  1  alat  pelebur  limbah logam di atas mempunyai konsep desain: a. Kapasitas  peleburan  ≤  50  kg  limbah  logam massa cair
b. Bahan bakar solar + premium
c. Pemantik tidak permanen
d. Terdapat  pembakaran  bawah  dan  atas  pada kowi e. Pintu masuk bahan baku dari atas Gambar 18. Alternatif 2
Pada  alternatif  2  alat  pelebur  limbah logam di atas mempunyai konsep desain:
a. Kapasitas  peleburan  ≤  50  kg  limbah  logam massa cair b. Bahan bakar LPG c. Pemantik tidak permanen d. Pembakaran bawah pada kowi e. Pintu masuk bahan baku dari atas Tabel 1. Perbandingan Alternatif Desain
Yang  terpilih  adalah  alternatif  2,  dengan pertimbangan-pertimbangan  terutama pada :
a. Dimensi  alternatif  desain  2  lebih  kecil  dan kompak  dibandingkan  dengan  alternatif desain  1  sehingga  dapat  mengurangi  biaya pembuatan  alat  dengan  kapasitas  produksi yang sama.
b. Ketersediaan bahan bakar LPG lebih mudah dan  murah  bila  dibandingkan  solar  dan premium  untuk  mendapatkan  tekanan  dan temperatur  yang  diinginkan  yaitu  sampai dengan maksimal 1100ºC.
c. Alternatif desain 2 lebih ergonomis dibandingkan  alternatif  desain  1  karena dimensinya  yang  sesuai  dengan  posisi  kerja pengrajin.
d. Perawatan  pada  alternatif  desain  2  lebih mudah  karena  desainnya  yang knock  down (bongkar  pasang)  sehingga  bila  ada  bagian yang  rusak  dapat  diperbaiki  dengan  mudah dan cepat.

## Pembuatan Alat Pelebur
Alat  pelebur  (dapur)  ini  berfungsi  untuk meletakkan  kowi  yang  akan  dibakar  dengan  1 brander  (kompor).  Rangka  alat  pelebur  terbuat dari  pelat  besi  yang  dilas  dan  lapisan  badan dalamnya terbuat dari bata tahan api dan semen tahan api. Alat pelebur limbah logam ini dibuat secara knock down yang terdiri dari dua bagian yaitu  bagian  bawah,  dan  bagian  penutup  atas. Pada  masing-masing  bagian  terdapat  lubang untuk  brander  (kompor)  di  bagian  bawah  dan lubang  asap  serta  lubang  termokopel  di  bagian atas.  Setelah  lapisan  dalam  kering  kemudian dibakar  agar  kuat.  Sama  dengan  kowi,  alat pelebur ini tahan terhadap suhu sampai dengan 1400° C.

## Gambar 19. Proses Pembuatan Tungku

## Peralatan Pelengkap
Peralatan  pelengkap  ini  adalah  peralatan yang yang digunakan untuk membuka tutup alat pelebur  limbah  kaca,  eros  (gayung)  untuk mengambil  cairan  logam  serta  penjepit  untuk mengatur kowi. Semua peralatan ini terbuat dari besi tuang.
Gambar 20. Peralatan Pelengkap

## Peralatan Tambahan
Peralatan  tambahan  ini  adalah  peralatan yang  menunjang  beroperasinya  alat  pelebur limbah logam. Peralatan tambahan ini adalah: 1. Tabung  LPG,  kapasitas  12  kg,  berjumlah satu  buah  dan  tabung  LPG  kapasitas  3  kg, berjumlah 1 buah.
Gambar 21. Bahan Bakar 2. Brander (kompor), berfungsi untuk membakar  limbah  logam.  Berjumlah  satu buah  yang  membakar  kowi  dari  bagian bawah.

## Gambar 22. Brander
3. Termokopel,  berfungsi  untuk  mengukur temperatur. Termokopel ini tidak permanen, tipe  R  keramik,  mampu  mengukur  hingga temperatur 1400° C. Panjang total 80 cm.

## Hasil Akhir Alat Pelebur Limbah Logam
Gambar 24. Alat Pelebur Limbah Logam

## Proses Uji Coba Alat
Adapun  proses  uji  cobanya  adalah sebagai berikut :
 Semua peralatan dan bahan dipersiapkan.
 Api mulai dinyalakan.
Pengukuran temperatur dengan menggunakan termokopel dimulai.
Gambar 25. Pemanasan dapur peleburan
 Sementara itu air mulai dimasak dalam tong dengan menggunakan bahan bakar kayu. Air ini  berfungsi  untuk  menghangatkan  tabung LPG.
 Limbah  logam  yang  akan  dilebur  mulai dipanaskan  diatas  alat  pelebur  untuk mencegah  terjadinya shock  thermal ketika dimasukkan ke dalam alat pelebur.
Gambar 26. Pemanasan Limbah Logam
 Setelah  limbah  logam  panas  kemudian dimasukkan  ke  dalam  alat  pelebur  dan selang beberapa waktu terus sesekali diaduk- aduk agar cair merata.
Gambar 27. Peleburan Limbah Logam
 Sementara itu temperatur terus diukur untuk mengetahui  pencapaian  titik  lebur  limbah logam.
Gambar 28. Pengukuran Temperatur
 Setelah limbah logam lebur kotoran-kotoran yang  mengambang  dibuang,  kemudian cetakan  mulai  dipanaskan  di  atas  alat pelebur dan ketika sudah panas cairan logam kuningan dituang ke dalam cetakan. Setelah mengeras  bentukan  logam  dikeluarkan  dari cetakan.
Gambar 29. Proses pengambilan kotoran, pemanasan cetakan, penuangan cairan kuningan dan hasil cetakan

## Hasil Uji Coba
Pada  saat  dilakukan  uji  coba,  terdapat beberapa temuan antara lain :
 Untuk sekali peleburan 50 kg limbah logam cair  yang  tadinya  menghabiskan  sekitar  25 liter solar dengan waktu peleburan sekitar 4 jam  dengan  pemberian  bahan  tambahan untuk  mempercepat  waktu  peleburan,  maka dengan  alat  pelebur  limbah  logam  ini didapat  bahwa  untuk  peleburan  50  kg limbah  logam  cair  hanya  menghabiskan  3/4 tabung  LPG  12  kg  dengan  waktu  peleburan sekitar 2 jam tanpa bahan tambahan.
 Jika  proses  peleburan  menggunakan  LPG  3 kg maka harus menggunakan 3 buah tabung. Kekurangannya  bila  dibandingkan  dengan menggunakan tabung LPG 12 kg adalah :
- LPG 3 kg harus terus dijaga dengan terus menerus  menuangkan  air  panas  agar  isi tabung tidak membeku. Dengan demikian ada pemborosan bahan bakar kayu bakar yang biasa digunakan untuk memasak air panas.  Sedangkan  jika  menggunakan LPG  12  kg  hanya  perlu  satu  kali  saja menuangkan air panas yaitu pada kondisi limbah  logam  mulai  melebur  sehingga dapat menghemat kayu bakar.
- Untuk  penggunaan  LPG  3  kg  harus membuka tutup keran gas untuk pemindahan tabung bila isi tabung habis. Juga  harus  mengganti  tabung  bila  sudah habis.  Hal  ini  kurang  efisien  dalam pengerjaannya.
- Namun  penggunaan  LPG  3  kg  lebih hemat  biaya  dibandingkan  penggunaan LPG  12  kg  dengan  perhitungan  harga LPG 12 kg   Rp. 75.000,- sedangkan bila menggunakan LPG 3 kg : 3 x 4 tabung =
12  kg  seharga  @  Rp.  13.500,-/kg  x  4  =
Rp. 54.000,-

## KESIMPULAN DAN SARAN
Dari hasil kegiatan yang telah
dilaksanakan  memberikan  kesimpulan  sebagai berikut : 1. Memperkenalkan teknologi tepat guna (Alat Pelebur  Limbah  Logam)  pada  masyarakat yang  dalam  hal  ini  para  pengrajin  cor kuningan  karena  teknologi  yang  diberikan sederhana  dalam  pengoperasiannya  efektif dan efisien.
2. Dari  hasil  uji  coba  yang  dilakukan  didapati bahwa  Alat  Pelebur  Limbah  Logam  jauh lebih  hemat  bahan  bakar  dan  lebih  cepat proses peleburannya sehingga dapat menghemat  waktu  dan  biaya  produksi. Selain  itu  alat  pelebur  limbah  logam  ini lebih bersih dan tidak berisik.
3. Adanya kegiatan pengabdian kepada masyarakat  dengan  tindakan  nyata  seperti demonstrasi  alat,  penyuluhan  dan  pelatihan pada sentra industri tersebut akan memberikan dorongan kepada pelaku industri  yang  sejenis  yang  berwawasan kewirausahaan.

## DAFTAR PUSTAKA
Arikunto, Suharsimi, 2002, Prosedur Penelitian , Rhineka Cipta, Jakarta. Cohen, Lou, 1995, Quality Function
Deployment  “How  To  Make  QFD  Work For  You” ,  Addison-Wesley  Publishing Company One Jacob Way.
Nurmianto,  Eko,  2004, Ergonomi  Konsep Dasar  dan  Aplikasinya ,  Edisi  ke-2, Surabaya.
Nigel  Cross,  1996, Engineering  Design Methods  (Strategies  For  Product  Design) , Second Edition.
Sudjana,  1996, Metode  Statistika ,  Edisi  ke-5,
Tarsito, Bandung.
Wignjosoebroto,  Sritomo,  2003, Ergonomi Studi  Gerak  dan  Waktu ,  Guna  Widya,
Jakarta.